Nye vinduer – 2- eller 3-lags?

Et nyt projekt har som det første af sin art undersøgt den sundhedsmæssige effekt ved to almindelige vinduestyper i dag, nemlig vinduer med 2-lags og 3-lags glas. Med udgangspunkt i renoveringen af et konkret byggeri, bidrager projektet med viden, når det gælder valg af vinduestyper og glastyper, samt betydningen af 2-lags og 3-lags glas i form af Non Energy Benefits (NEB). Projektet henvender sig bl.a. til ejerforeningers bestyrelser.

Konklusion - økonomisk, sundheds- og energimæssig betragtning

Rapporten anbefaler ud fra en samlet økonomisk, sundheds- og energimæssig vurdering 2-lags jernfattigt glas fremfor 3-lags energiglas ved alle renoveringer af byggerier fra før 1985.

Konklusionen på de forskellige outcomes peger i retning af, at 2-lags jernfattige vinduer alt i alt udgør en samlet merindtægt i forhold til 3-lags energivinduer, når både lysmæssige og sundhedsmæssige gevinster tages med i betragtning. Hvis disse Non Energy Benefits (NEB) indgår i den samlede vurdering, vil 3-lags glas udgøre en samlet negativ merudgift - overra­skende nok selv, når de energimæssige resultater indgår i vurderingen, og selv i boliger med relativt store glaspartier (25 % af gulvareal).

Bygninger fra før 1985 udgør langt over hovedparten af Danmarks samlede bygningsareal, svarende til ca. 67 %. Det har derfor en stor betydning, at energikrav til facade- og vinduesrenovering tilpasses bygninger­nes generelle tilstand således, at de ikke kompromitterer de sundhedsmæssige krav. Når rapporten anbefaler 2-lags jernfattigt glas fremfor 3-lags energi- glas hænger det i øvrigt i tråd med ambitionerne om, at reducere bygge- og an­lægsbranchens affald, der i dag udgør ca. 33 % af alt det affald, der produceres i Danmark. Glas udgør i dag en stor andel af facadearealet og hvis materialefor­bruget til glas kan reduceres med 33 % vil det have en stor positiv effekt, ikke kun på reduktion i affaldsmængde, men også på den samlede CO₂-udledning, fordi glas er et relativt ressourcekrævende materiale at fremstille.

Søvn og humør

Når det gælder dagslyskvalitet og sundhedsfaktorer som søvn og humør, viser resultaterne en signifikant forskel til fordel for 2-lags glas. Resultaterne bekræf­ter, at naturligt dagslys har en teoretisk positiv indvirkning på søvn og døgnrytme og efterviser også dette i praksis.

Resultaterne bekræfter, at glaskvalitet i praksis har en statistisk signifikant posi­tiv indvirkning på søvn og døgnrytme. Resultaterne viser, at 3-lags vinduer forrin­ger søvnkvaliteten statistisk signifikant. Resultaterne viser også en statistisk sig­nifkant forskel hos beboerne i etageejendom med 2-lags jernfattigt glas, deres døgnrytme faseforskydes fremad (phase-advance) i forhold til 3-lags energiglas. Andre resultater peger på, at beboerne i etageejendom med 2-lags jernfattigt glas falder hurtigere i søvn, oplever mindre træthed i dagtimerne, samt bliver tid­ligere morgentyper, sammenlignet med beboerne i etageejendom med 3-lags glas. Alt i alt bekræfter de samlede sundhedsmæssige resultater, at 2-lags jern­fattigt glas og naturlig dagslyskvalitet understøtter en god søvn og døgnrytme. At dette skyldes glaskvaliteten understøttes af, at resultaterne opnås på trods af en samlet reduktion af glasareal/gulvareal fra 25,5 % til 23,8 %.

Resultaterne af de teoretiske laboratoriemålinger viser, at glaskvaliteten rent te­oretisk har en overraskende signifikant indvirkning på det kortbølgede lys, der stimulerer døgnrytmen. 2-lags jernfattigt glas øger mængden af kortbølget lys signifikant med op til ca. 20 % i forhold til 3-lags energiglas.

D-vitaminmangel og sundhed

Resultaterne bekræfter, at glaskvalitet har en overraskende signifikant indvirk­ning på muligheden for dannelse af D-vitamin indendørs. Resultaterne bekræf­ter, at 2-lags jernfattigt glas muliggør dannelse af D-vitamin indendørs, imens 3-lags glas uanset om det er jernfattigt eller energiglas omvendt blokerer for dannelse af D-vitamin indendørs.

Sollys er den primære og vigtigste kilde til omdannelse af D-vitamin. Men men­nesker som opholder sig meget indendørs i Danmark får ikke nok sollys, for stort set alt glas - undtagen 2-lags jernfattigt glas - absorberer og reflekterer UVB lyset, der er med til at omdanne 7-dehydro-cholesterol til aktivt 1,25(OH)2D. Sundhedsstyrelsens anbefaling for D-vitamin lyder på 50 nanomol per liter blod og som absolut minimum 25 nmol/L. En tommelfingerregel siger, at en dansker mister ca. ét nanogram om ugen igennem vinterperioden. Lægger man ud med en koncentration på 50 i blodet i september måned, vil man derfor efter ca. 31 uger - i slutningen af april - typisk have et underskud sidst på vinteren, svarende til 19 ng/ml D-vitamin. Men hvis en person i stedet starter fra 75 ng/ml i som­merperioden, så slutter de i stedet med 56 ng/ml.

Dansk forskning offentliggjort i det lægevidenskabelige tidsskrift British Medical Journal viser, at folk med et lavt indhold af D-vitamin i blodet oftere rammes af sygdomme, som slår dem tidligere ihjel, end hvis blodet har mere D-vitamin. Iføl­ge overlæge Børge Nordestgaard viser forskningen, at en person, der kun har 30 nanomol per liter, har en 40 % forøget risiko for at dø af kræft og en øget dødelighed på samlet set 30 %, i forhold til personer, som har det anbefalede niveau. Forskningen er baseret på årsagssammenhænge på 96.000 danskere fra den såkaldte Herlev-Østerbro-undersøgelse. Ud fra et overordnet sundheds­mæssigt skøn, vurderes de økonomiske udgifter, forbundet med almindelig D-vi­tamin mangel på sygdomme, såsom hjerte- karsygdomme, knoglesygdomme samt kræft, etc., at udgøre 15-16 % af de samlede sundhedsudgifter i Danmark. Det svarer til ca. 18 mia. kr. årligt, baseret på, at udgifterne til sundhedsvæsenet i dag udgør ca. 8,8 % af BNP, svarende til ca. 122 mia. kr. årligt.

Når det gælder glaskvalitet og muligheden for at danne D-vitamin, kan resul­taterne af dette projekt altså bekræfte, at glaskvalitet ikke kun har indvirkning på dagslyskvalitet og energiforbrug, men også på sundhedsmæssige forhold, der direkte påvirkes af glaskvaliteten. Valg af glastype bør derfor ikke kun bero på energimæssige hensyn, men også på glassets evne til, at transmittere det naturlige dagslys.

Glas, klimaskærm og energiforbrug

Sammenlignes varmeforbruget for de to etageejendomme efter renoveringen med forbruget i de sidste 4-5 år, reduceres forbruget med ca. 20 MWh/år i beg­ge etageejendomme. Vinduer med 3-lags energiruder og vinduer med 2-lags jernfattige energiruder giver altså samme reduktion i det registrerede energifor­brug til opvarmning. Resultaterne peger overraskende på, at ældre bygninger ikke får den beregnede energimæssige gevinst ved 3-lags ruder. Rent energi­mæssigt viser resultaterne af projektet, at dette gør sig gældende selv i bygning­er med relativt stort glasareal/gulvareal (25 %).

Tilfredshed

Der er statistisk signifikant forskel i tilfredshed med dagslyset hos beboerne. Beboerne i begge etageejendomme oplever generelt øget tilfredshed som føl­ge af renoveringen, men resultaterne viser, at tilfredsheden hos beboerne i eta­geejendommen med 3-lags energivinduer øges statistisk signifikant. Det sam­me er tilfældet, når det gælder dagslysets karakteristika, såsom klarhed, farver på genstande samt hudfarve. Dette resultat virker umiddelbart overraskende, taget i betragtning, at målingsresultaterne viser, at 3-lags vinduer har en dår­ligere lystransmittans og giver mindre lysintensitet, med en grønlig toning af dagslyset, hvilket igen betyder mindre klar farve- og skyggetegning. En mulig forklaring på den øgede tilfredshed kan være, at 3-lags vinduer skaber en større forskel imellem før og efter renoveringen, hvorimod 2-lags jernfattige vinduer giver en mindre forskel imellem før og efter renoveringen. Det høje glasareal/gulvareal på 25 % og de høje dagslysfaktorer >3 % i de største rum betyder, at lejlighederne ikke mangler dagslys, resultaterne tyder snarere tværtimod på at de måske får for meget dagslys.

Beboerne i etageejendommen med 3-lags vinduer oplever færre dage, hvor det er for koldt, i forhold til beboerne i etageejendom med 2-lags vinduer. Det kan skyldes, at de store sydvest vendte vinduespartier skaber kuldenedfald. Især mod sydvest, som er den fremherskende vindretning i Danmark. Her ser det ud til, at 3-lags vinduer bidrager til, at beboerne oplever færre dage, hvor det er for koldt i boli­gen.

Herudover viser resultaterne flere andre forskelle i tilfredshed på de enkelte spørgsmål om dagslyskvalitet. Når det gælder varme viser resultaterne, at be­boerne i etageejendom med 2-lags jernfattige vinduer ikke er mere generet af solvarme (ekstern varmelast) end beboerne i etageejendom med 3-lags energi­glas. Beboernes tilfredshed med luften i etageejendommen med 3-lags vinduer, er ens før og efter renoveringen, imens den falder i etageejendommen med 2-lags vinduer. Resultatet stemmer ikke overens med IC-meter-målingerne, der viser, at luften forringes ens i både etageejendommen med 2-lags vinduer og etageejendommen med 3-lags vinduer. Reduktionen af vinduesåbningerne har ikke en negativ effekt på den overordnede tilfredshed med dagslyset. I ste­det viser resultaterne overraskende, at beboerne er mere tilfredse med dags­lyset og rent faktisk oplever, at deres bolig er blevet lysere efter renoveringen.

Indeklima

Det samlede indeklima i begge etageejendomme forringes på flere punkter ef­ter vinduesudskiftningen. Især når det gælder faktorer, som forårsages af øget lufttæthed, såsom relativ luftfugtighed og CO₂, som begge øges signifikant efter vinduesudskiftningen. Detailkravet om tæthed for vinduer betyder, at in­filtrationen reduceres markant, hvilket indebærer, at indeklimaet forringes når naturlig eller mekanisk ventilation ikke indarbejdes og optimeres i forbindelse med en vinduesudskiftning. Projektet her retablerede naturligt aftræk igennem toiletkernen, øgede udluftningsmuligheder og indtræk igennem karmventiler, men tilsyneladende uden signifikant effekt på det samlede indeklima efter re­noveringen.

Økonomi - glas

Ud fra resultaterne af projekteringen og de indkomne tilbud baseret på udbuds­materialet viser resultaterne, at jernfattige 2-lags vinduer rent faktisk er økono­misk billigere end 3-lags energivinduer.

I tilbudspris er 2-lags jernfattigt glas 30.736 kr. billigere end 3-lags energiglas. Svarende til en besparelse på 29.604 kr. til vinduer og 12.816 kr. til døre pr. ejendom. For begge etageejendomme betyder det, at bedre dagslyskvalitet rent faktisk giver en økonomisk besparelse på i alt 84.840 kr. i de samlede bygge­omkostninger. Prisforskellene skyldes udelukkende vinduesglasset, for vindue­stype og montering mm. er ens for 2- og 3-lags glas. Prisen på jernfattige ruder kan variere, alt afhængigt af leverandør, mængde, leveringstid etc., men prisen er selvfølgelig en afgørende faktor, når ejerforening skal vælge vinduesløsning. I den følgende beregning af teoretiske, vejledende priser sammenlignes vejle­dende priser med de reelle udgifter på henholdsvis 2-lags jernfattige vinduer og 3-lags energivinduer. Prisen for jernfattigt glas (1-lag) estimeres til at være 30 % dyrere end almindeligt glas (1-lag). Herved fås følgende regnestykke med indeks = 1.0 for standard 3-lags vinduer med energiglas.

Alt i alt giver det en estimeret prisforskel på 206.334 kr. imellem jernfattigt 2-lagsglas og 3-lagsglas. 2-lags jernfattigt glas er billigere end 3-lags energig­las, og det afspejles også i tilbudsprisen. Projektet viser altså i praksis, at 2-lags jernfattige vinduer er billigere end 3-lags energivinduer.

OBS! De 3-lags glas, der er anvendt, er standard for vinduesindustrien i dag. Der er dog en lille forskel, idet energibelægningen er placeret på fase 3 og 5, hvor de som standard er placeret på fase 2 og 5. Det kan have en mindre indfly­delse på g-værdi og U-værdi.

Bemærkninger

Ud over pris kan andre forhold også have betydning, når en ejerforening skal vælge imellem 2-lags glas og 3-lags glas. I det følgende kan nævnes:

• Forskel. I det samlede regnestykke indgår også forskel i vægt og materiale­forbrug imellem 2-lags glas og 3-lags glas i de to etageejendomme: 3-lags vinduer (vinduesenhed 1.400 x 1.316 mm): 69 kg. 2-lags vinduer (vinduesenhed 1.400 x 1.316 mm): 57 kg.

Forskel i antal timer med udvendig kondens. Udvendig kondens er et problem og kan reducere lystransmittans for glasset markant. Der er stor forskel imel­lem 2-lags glas og 3-lags glas, når det gælder antal timer med udvendig kon­dens. For de to etageejendomme gælder følgende estimater: 3-lags vinduer (vinduesenhed 1.400 x 1.316 mm): ca. 1.500 timer/år. 2-lags vinduer (vinduesenhed 1.400 x 1.316 mm): ca. 500 timer/år. I valget af glas skal man overveje, hvorvidt ud­sigten benyttes i morgentimerne/aftentimerne, for især på disse tidspunkter vil 3-lags glas reducere udsigt og lystransmittans i varierende grad, alt afhæn­gigt af årstiden.

• Life Cycle Assesment (LCA). Glas er et tungt og ressourcekrævende materia­le at fremstille, derfor bidrager 3-lags vinduer negativt i LCA analysen, særligt set i lyset af, at vinduets levetid er relativ kort og ikke forlænges ved det tredje lag glas.

 

Rapporten viser, at det slet ikke er udelukket, at energioptimering og sundheds­optimering kan gå hånd i hånd. Men det kræver flersidet og mere langsigtet fokus på sundhed, dagslys og energi i planlægningen af byggeriet. Resultaterne vedrørende D-vitamin kræver fx forsøg af længere varighed for, at undersøge de specifikke sundhedsmæssige indvirkninger. Det vil være relevant, at undersøge dette nærmere i fremtidige undersøgelser, når resultaterne tyder på, at glaskva­liteten har så stor og afgørende betydning. Ensidig fokusering på optimering af energiforbrug i Bygningsklasse 2018 og 2020 skaber ikke de sundeste - og i længden mest bæredygtige - byggerier i Danmark, og kan gøre det svært, at ar­bejde med en fælles målsætning om, at udnytte dagslysets sundhedsmæssige potentialer bedst muligt.

LCA livscyklusvurdering og sammenligning af bl.a. betydning af lukket facade, 3-lags vinduer og 2-lags vinduer.

Rapporten bekræfter flere resultater fra rapporten ”Sundere dagslys og kunstlys - Nye veje mod lavenergiarkitektur 2020” og viser flere udfordringer og muligheder, når det gælder sundhed. Men rapporten viser også, at dynamiske fak­torer gør det problematisk, at beregne indeklimaet, og at vi mangler praktisk vi­den og erfaring med, hvordan ekstern varmelast og naturlig ventilation håndteres i praksis. Resultaterne viser, at 2-lags jernfattige vinduer rent faktisk samlet set er billigere end 3-lags almindelige energivinduer.

2-lags jernfattige energivinduer vs. 3-lags energivinduer. Komparativ analyse af de samlede resultater. Positive resultater er markeret med et V.

-oOo-

Projektets enkelte resultater er kort resumeret i det følgende.

Sociodemografi

• Der er statistisk signifikant forskel, når det gælder alder på beboerne i de to etageejendomme. Gennemsnitsalder for beboerne i etageejendommen med 3-lags vinduer er 70,5 år, imens den er 57,2 år hos beboerne i etageejendommen med 2-lags vinduer.
• Der er statistisk signifikant forskel, når det gælder tilknytning til arbejdsmarke­det. I alt 90 % af beboerne er uden for arbejdsmarkedet i etageejendommen med 3-lags vinduer, imens 55 % af beboerne er uden for arbejdsmarkedet i etage­ejendommen med 2-lags vinduer.

Lysmålinger

• Dagslysintensiteten i lejligheder med 2-lags jernfattige vinduer er efter renove­ringen signifikant højere (>15 %) målt i forhold til lejligheder med 3-lags vinduer. 2-lags jernfattige vinduer transmitterer UVB-lys imens 3-lags energi glas med to energibelægninger fuldstændigt blokerer for UVB-lyset. Selv 3-lags vinduer med jernfattigt glas transmitterer stort set intet UVB-lys (<0,5 %).
• Målinger viser at 2-lags jernfattige vinduer transmitterer signifikant mere kort­bølget lys end 3-lags energiglas (> 20 % mere lys indenfor spektralområdet 460 - 480 nm).

Sundhed

• Resultaterne viser en statistisk signifikant forringelse af søvnkvaliteten hos beboerne i etageejendommen med 3-lags glas. Imens beboere i etageejen­dommen med 2-lags jernfattigt glas angiver en overordnet numerisk bedre søvnkvalitet.
• Resultaterne viser endvidere en statistisk signifikant udvikling i fordelingen af kronotyper. Beboerne i etageejendommen med 2-lags jernfattigt glas vågner tidligere efter renoveringen og bliver signifikant mere morgentyper end bebo­erne i ejendommen med 3-lags glas.
• Resultaterne viser, at beboere i boliger med 2-lags jernfattigt glas oplever nu­merisk bedre selvrapporteret humør (WHO-1), vågenhed (daytime alertness), samt indsovningstid (sleep onset latency), imens beboere i boliger med 3-lags energiruder ikke oplever nogen forskel.
• Lysfølsomhed hos beboerne øges i etageejendommen med 3-lags vinduer i forhold til beboerne i etageejendom med 2-lags vinduer efter renoveringen.

Tilfredshed

• Tilfredsheden med dagslyset og dagslyskvaliteten stiger statistisk signifikant i etageejendom med 3-lags vinduer efter renoveringen, imens tilfredsheden stiger numerisk i etageejendom med 2-lags jernfattige vinduer. Tilfredshe­den i etageejendommen med 3-lags vinduer stiger signifikant, når det gælder dagslysets karakteristika; klarhed, hudfarve og farver på genstande.
• Beboerne i begge etageejendomme oplever færre dage, hvor det er koldt. Især beboerne i etageejendom med 3-lags vinduer, som oplever statistisk signifi­kant færre dage, hvor det er koldt.
• Baseret på resultater af IC-metermålinger forringes det samlede indeklima i begge etageejendomme efter vinduesudskiftningen. Især faktorer som påvir­kes af øget tæthed, som fx luftfugtighed og CO₂, bliver signifikant højere efter vinduesudskiftningen.

Energi

• 3-lags energivinduer giver ingen reduktion i det registrerede energiforbrug til opvarmning i forhold til 2-lags jernfattige vinduer. Energiforbruget til opvarm­ning i er ens for de to etageejendomme og vinduesglasløsninger.

Andre forhold

• Beboerne i etageejendommen med 3-lags vinduer opholder sig statistisk signifikant flere timer udenfor til hverdag i forhold til beboerne i etageejen­dom med 2-lags jernfattige vinduer efter renoveringen. Beboerne i etage­ejendommen med 2-lags jernfattige vinduer opholder sig statistisk signifikant flere timer udenfor i weekenden efter renoveringen i forhold til beboerne i etageejendom med 3-lags vinduer. Når det gælder adfærd, opholder beboer­ne i etageejendommen med 2-lags jernfattige vinduer sig statistisk signifikant flere timer indendørs på hverdage efter renoveringen i forhold til beboerne i etageejendommen med 3-lags vinduer.
• Resultaterne viser, at beboernes tilfredshed med luften i etageejendommen med 3-lags vinduer er uændret efter renoveringen, imens den falder signifi­kant i etageejendommen med 2-lags jernfattige vinduer efter renoveringen.
• Beboerne i etageejendommen med 2-lags jernfattige vinduer rapporterer, at de når statistisk signifikant mindre på grund af deres fysiske helbred efter re­noveringen og, at de oplever at fysisk helbred eller følelsesmæssige proble­mer i højere grad vanskeliggør arbejdet og det at se andre mennesker efter renoveringen.