Nytt sykehus i Drammen. Plusshusvurdering

Transkript

1 Prosjekt: Nytt sykehus i Drammen Tittel: Plusshusvurdering 01 Forutsetninger for definisjon som Plusshus MVA IHB GED Rev. Beskrivelse Rev. Dato Utarbeidet Kontroll Godkjent Kontraktor/leverandørs logo: Bygg nr: Etasje nr.: Systemgr.: Antall sider: Side 1 av 8 Prosjekt: Kontrakt nr: Fag: Dok.type: Løpenr: Rev.nr.: Status: NSD 8203 V NO A

2 Tittel: Plusshusvurdering Side: 2 av 8 Innholdsfortegnelse 1 Plusshus Prinsipp for oppfyllelse av plusshus-definisjon Energiforsyningsløsninger Beregnet netto- og levert energi Nødvendig produsert energi for oppfyllelse av plusshus LCC Livssykluskostnader Virkelig energi og alternative investeringer Anbefaling... 7

3 Tittel: Plusshusvurdering Side: 3 av 8 1 Plusshus Kravet til plusshus iht. definisjon fra Futurebuilt er basert på "Kriterier for Futurebuilt Plusshus" utarbeidet av SINTEF (2014/08/20). I kriteriene defineres plusshus som følgende: "Energibruk relatert til drift av bygningen skal over året minst kompenseres gjennom produksjon av fornybar energi. For å regnes som plusshus, må det produseres overskuddsenergi på 2 kwh/m² BRA pr år, som tilsvarer drift av 2 el-biler pr 1000 m2 BRA." Vurderingen baseres på netto energibehov og levert energi, beregnet og dokumentert iht. NS 3031:2008 eller NS 3701:2012. Energiregnskapet som ligger til grunn for plusshusevalueringen for NSD er den normerte passivhusberegningen for NSD beskrevet i notat NSD-8203-V-NO Prinsipp for oppfyllelse av plusshus-definisjon Prinsipp for mulig oppfyllelse av plusshus-definisjon for NSD er illustrert i Figur Lokal el-produksjon 2. Termisk energiforsyning 1. Reduser oppvarmingsbehov, kjølebehov og behov for elektrisitet Figur 2 1. Prinsipp for å nå Futurebuilt plusshus for NSD For å oppfylle krav til plusshus er en sentral forutsetning å redusere oppvarmingsbehov, kjølebehov og elektrisitetsbehov (pkt. 1). For å oppnå dette må det fokuseres på energieffektivisering i alle ledd. Videre må det fokuseres på termisk energiforsyningsløsninger (pkt. 2), slik at levert energi kan reduseres til det minimale.

4 Tittel: Plusshusvurdering Side: 4 av 8 En forutsetning for å oppnå plusshus er at elektrisitet produseres lokalt (pkt. 3) for å kompensere for energibruken fra bygget. Det vil si at produksjonen skal være integrert i bygningsmassen eller på tomten. For å dekke behov for elektrisitet i NSD, samt produsere overskudd for å kvalifisere som plusshus, benyttes solceller. Mengden av elektrisitet som må produseres, avhenger i stor grad av hvor godt arbeidet med punkt 1 og 2 har vært. 3 Energiforsyningsløsninger 3.1 Termisk For NSD baseres energiforsyningen på en løsning med fjernvarme og fjernkjøling. Det regnes med energiforsyning på 100 % fra fjernvarme og 100 % fra fjernkjøling for kuldeproduksjon. Tabell 3-1 Estimerte systemvirkningsgrader ved fjernvarme og fjernkjøling Produksjon Distribusjon Rom/ avgivelse Total systemvirkningsgrad Energidekningsgrad Romoppvarming 0,98 0,94 0,92 0, % Ventilasjonsvarme 0,98 0,94 0, % Varmtvann 0,98 1-0, % Kjøling 0,98 0,94 0,92 0, % For å godskrive fornybarandeler fra fjernvarme benyttes forenklede vektingsfaktorer som multipliseres med levert energi iht. rapporten "Energiregler Forslag til endringer i TEK for nybygg" (Rambøll 2013). For fjernvarme er denne 0,43. For fjernkjøling er det ikke oppgitt vektingsfaktor, men denne settes til 0,37 slik den benyttes i energimerkeordningen. For elektrisitet benyttes ingen vekting. Tabell 3-2. Vektingsfaktorer for godskriving av fornybarandeler for fjernvarme og fjernkjøling. "Energiregler Forslag til endringer i TEK for nybygg" (Rambøll 2013). Fjernvarme 0,43 Fjernkjøling 0,37 Forenklede vektingsfaktorer

5 Tittel: Plusshusvurdering Side: 5 av Elektrisitet For at NSD skal kunne kvalifiseres som plusshus, må det produseres overskuddsenergi på 2 kwh/m². Dette skjer i form av solceller og det må derfor tilrettelegges for dette både på fasade, tak og på disponible bakkearealer på tomten rundt sykehuset. 4 Beregnet netto- og levert energi Iht. Futurebuilt kan netto energibehov og levert energi for NSD beregnes og dokumenteres iht. passivhusstandard NS 3701: Forutsetninger og resultater for passivhusberegningen for NSD er beskrevet i et eget notat, NSD-8203-V-NO Det er energiregnskapet fra denne beregningen som benyttes i evalueringen av NSD som plusshus. Samlet netto energibehov for NSD er her beregnet til 152,5 kwh/m² (Tabell 4-1). Tabell 4-1. Samlet netto energibehov beregnet etter NS 3701:2012 fra NSD-8203-V-NO Samlet netto energibehov [kwh/m 2 ] Romoppvarming 3,5 Ventilasjonsvarme 13,2 Varmtvann (tappevann) 29,8 Vifter 25,6 Pumper 1,0 Belysning 29,2 Teknisk utstyr 46,7 Romkjøling 0 Ventilasjonskjøling 3,6 Totalt beregnet energibehov 152,5 For bygg over 4 etasjer vil det i mange tilfeller være tilnærmet umulig å kvalifisere til plusshus med dagens tilgjengelige teknologi. For bygg over 4 etasjer tillates det derfor at man kan trekke ut energibruk til teknisk utstyr, dvs. at bygget skal regnes som plussenergi inkludert energipostene oppvarming, varmtvann, vifter, pumper, belysning og kjøling (SINTEF 2014). Dette gjøres ved beregning av levert energi.

6 Tittel: Plusshusvurdering Side: 6 av 8 Levert energi for bygget er beregnet på grunnlag av systemvirkningsgradene i Tabell 3-1. Levert energi uten utstyr, etter vekting med faktorene fra Tabell 3-2 er beregnet til 78 kwh/m² for NSD. Tabell 4-2. Levert energi etter vekting, med og uten utstyr. Levert energi etter vekting [kwh/m 2 ] Inkl. utstyr 125 Ekskl. utstyr 78 5 Nødvendig produsert energi for oppfyllelse av plusshus Levert energi ekskl. utstyr er beregnet til 78 kwh/m 2. For oppfyllelse av plusshusdefinisjon må bygget produsere 2 kwh/m² overskuddsenergi. Nødvendig produsert energi vil derfor være 80 kwh/m²/år. Ved en gjennomsnittlig energiproduksjon fra solcellene på 150 W/m² innebærer dette et behov for ca m² areal med solceller. Det knyttes stor usikkerhet til hvor mye areal i NSD som kan ansees som brukbart til utnyttelse av solenergi. Det er ikke mulig å frigjøre nok areal til solceller ettersom takarealene i stor grad benyttes til plassering av teknisk rom. Et grovt estimat gir ca m² disponibelt areal for solceller på tak og 3500 m² på uskjermet sør-øst og sør-vest fasade. Dette gir til sammen et tilgjengelig areal på m 2 og utgjør under av halvparten av det faktiske arealet som er nødvendig dersom NSD skal oppnå plusshus-standard. Disse m 2 utgjør det teoretisk mulige arealet som kan benyttes til solceller. I realiteten vil dette arealet trolig bli mindre ettersom det vil være en del byggetekniske installasjoner (f.eks. inntak og avkast ventilasjon) i tak og fasader som kan komme i veien for installering av solcellene. Over halvparten av det nødvendige solcellearealet som kreves for å oppfylle plusshusnivå må derfor etableres i en solcellepark i arealene rundt sykehuset. 6 LCC Livssykluskostnader Estimert investeringskostnad til et solcelleanlegg i størrelsesorden som er nødvendig for NSD kan anslås til minimum 100 millioner kroner. I tillegg kommer en årlig vedlikeholdskostnad. Basert på erfaringer fra liknende prosjekter hvor det er gjennomført lønnsomhetsvurderinger, anses det ikke som økonomisk lønnsomt å etablere et slikt solcelleanlegg. Dette baseres på at solcellene har en teknisk levetid på 25 år. Selv om solceller ikke er lønnsomme i et økonomisk perspektiv, så er de å anse som lønnsomme i et miljøperspektiv. Idet miljøbelastningen ved produksjon og montering av solceller er betydelig lavere enn miljøbelastningen fra elektrisiteten som solcellepanelenes produksjon erstatter.

7 Tittel: Plusshusvurdering Side: 7 av 8 Likevel, ved å investere et tilsvarende beløp i energieffektiviseringsteknologi som påvirker virkelig energibruk vil en sannsynligvis kunne spare vesentlig mer energi enn solcellene ville produsert og dette alternativet vil derfor kunne være en mer gunstig løsning i et miljøperspektiv. 7 Virkelig energi og alternative investeringer Beregningene som er presentert i dette notatet tar utgangspunkt i normert netto og levert energi. Det benyttes standardisert inndata for internlaster og driftstider. I realiteten vil den faktiske energibruken i et bygg i stor grad avvike fra de normerte beregningene. Iht. NSD V-NO-0009 er forventet virkelig levert energi (ved bruk av systemvirkningsgrader som i Tabell 3-1) vurdert til å variere mellom kwh/m 2. Selv om dette er et usikkert estimat gir det en pekepinn på hvor stort avvik man kan vente å få mellom normert og virkelig energibruk. Et bygg som NSD vil ha mye energikrevende utstyr. For reduksjon av reelt energiforbruk er det viktig med en grundig kartlegging av utstyrsbehovet, for deretter å motivere til å velge energieffektivt utstyr. Det vil derfor være vel så viktig å fokusere på arbeid knyttet til reduksjon av det faktiske energibehovet som å veie opp med fornybar energiproduksjon. 8 Anbefaling Dersom det besluttes å installere solceller, anbefales det å etablere solcelleanlegg i en størrelsesorden som er teknisk og praktisk mulig, knyttet til bygget, og på den måten lokalt produsere elektrisitet. Ettersom det ikke er nok tilgjengelig areal på tak og fasader må over halvparten av det nødvendige solcellearealet som kreves for å oppfylle plusshusnivå etableres på bakken på sykehustomten. Dersom en ikke har dette arealet tilgjengelig vil prosjektet ikke klare å produsere nok energi for oppfyllelse av plusshusnivå. Et alternativ er å heller investere et tilsvarende beløp i energieffektiviseringsteknologi som påvirker virkelig energibruk. Fokus bør da rettes mot utstyr og behovsstyring av tekniske anlegg. En vil da sannsynligvis kunne spare vesentlig mer energi enn solcellene ville produsert og derfor være et mer gunstig alternativ miljømessig.

8 Tittel: Plusshusvurdering Side: 8 av 8 Referanser SINTEF (2014): "Kriterier for Futurebuilt Plusshus", SINTEF NVE (2012): "Veileder til forskrift om energivurdering av tekniske anlegg og energimerking av bygninger", Norges vassdrags- og energidirektorat, Oslo, Rambøll (2013): "Energiregler Forslag til endringer i TEK for nybygg", Rapport juli 2013,