Bravidahuset i Fredrikstad

Transkript

1 Funksjonalitet og energisystemer teknologi i bygg Hefte nr. 2 Eksempelprosjekt: Bravidahuset i Fredrikstad

2 forord Tekniske Entreprenørers Landsforening (TELFO) er en landsforening i NHO for bransjeforeninger som organiserer bedrifter innen tekniske entrepriser, og som også er åpen for medlemsgrupperinger som tilbyr fremtidsrettede teknologiske løsninger og styringssystemer. TELFOs medlemsorganisasjoner har bedrifter med ansatte og nær 32 milliarder kroner i samlet omsetning. TELFO har lansert en serie faktahefter som viser hvordan tekniske entreprenører, med utgangspunkt i konkrete eksempler, bidrar til nyskaping og nytenking. Heftene viser også entreprenørenes evne og vilje til å samarbeide for å bedre produktiviteten og finne de beste tekniske, miljømessige og totaløkonomiske løsningene for fremtidens bygg. Heftene viser også entreprenørenes evne og vilje til å samarbeide for å bedre produktiviteten og finne de beste tekniske, miljømessige og totaløkonomiske løsningene for fremtidens bygg. Faktaheftet Funksjonalitet og energisystemer teknologi i bygg viser hvordan moderne tekniske installasjoner og integrerte styringsnettverk kan gi gode og fremtidsrettede bygg som også er fleksible ved endringer i brukerbehov. Bravidahuset i Fredrikstad er benyttet som eksempelbygg i heftet som retter seg mot alle som skal gjennomføre byggeprosjekter med tekniske anlegg og styringsnettverk som gir bedre energieffektivitet, komfort, arbeidseffektivitet og arbeidsmiljø. TELFO takker alle som har bidratt med informasjon og erfaringer fra byggeperioden og den første driftsperioden av Bravidahuset i Fredrikstad, og som har gjort det mulig å lage dette heftet. Januar 2005 Tekniske Entreprenørers Landsforening (TELFO) Geir Kvifte Styreformann Jostein Skree Adm. direktør 2

3 innhold innhold Sammendrag 4 Innledning 5 Formålet 5 Målgruppe 5 Eksempelprosjektet 6 Organisering av leveransen 6 Funksjonalitet og teknologi i bygg 7 Utvikling av byggets funksjon 7 Utvikling av integrerte styringsnettverk for tekniske installasjoner 8 Muligheter og gevinster ved integrerte styringsnettverk 8 Hvilke valg må gjøres og når? 9 Investerings- og driftsøkonomiske effekter 10 EU direktiv om energibruk i bygninger Energisertifikater 10 Funksjonalitet og teknologivalg i Bravidahuset 11 Beskrivelse av bygget 11 Energisystem, varme, kjøring og lys 11 Styringssystem 14 Alarm og sikkerhetsanlegg 15 Tele- og datanett 15 Byggtekniske disposisjoner 16 Bravidahuset følger Miljøbyggkonsept Erfaringer etter 2 års bruk og drift 17 Brukererfaringer 17 Erfaringer driftsøkonomi 18 Erfaringer investeringer lønnsomhet 19 Oppsummering hva kan andre lære av dette? 20 Utvikle bestillerkompetanse hos byggherre 20 Tverrfaglig samarbeid og riktig kompetanse 20 Teknisk og administrativ kompetanse hos tekniske entreprenører 20 Integratorrollen 21 Referanser 22 3

4 Sammendrag Ved planlegging av nye byggeprosjekter kan byggherrer oppnå bedre uttelling av sine investeringer ved å bruke moderne tekniske installasjoner som samvirker med hverandre i integrerte styringsnettverk. Fleksibilitet for å utnytte bygningsmassen mer optimalt og til enhver tid tilpasset det gjeldende bruksbehovet kan på denne måten ivaretas. Et viktig mål med byggherrens investeringer i tekniske installasjoner må være både å øke funksjonaliteten og samtidig oppnå mer effektiv energistyring og reduserte driftskostnader. Dette er viktig i en tid hvor alle forventer at energiprisene vil være langt høyere enn hva vi tidligere har vært vant med. I dette faktaheftet tar vi for oss et eksempel som viser hvordan bruk av moderne tekniske installasjoner kan gi gode og fremtidsrettede bygg. Bravidahuset i Fredrikstad ble valgt fordi det er bygget med beste tilgjengelige teknologi og individtilpasset energitilførsel. Minimum energi blir tilført om det ikke er personer til stede samtidig som klimaet i bygget skal være etter de standarder som gjelder for fullkjølte bygg. Bravidahuset er dessuten utformet med tanke på at dagens arbeidsmønstre stiller nye krav til tilgang på kommunikasjonsløsninger og ITverktøy, og at økte krav til komfort- og sikkerhetsfunksjoner blir ivaretatt. Målinger av energiforbruk etter første driftsår i Bravidahuset viser et årlig gjennomsnittlig energiforbruk under 100 kwh/m 2. Normtall for energiforbruk i tilsvarende bygg (Sør-Norge) ligger i størrelsesorden kwh/m 2 pr år. Tar man i betraktning at dette bygget er fullklimatisert og det generelt høye funksjonsnivået, er dette et av Norges fremste miljøfyrtårn. Økonomiske analyser av Bravidahuset viser at investeringen i fremtidsrettede og integrerte tekniske installasjoner er nedbetalt på mindre enn 4 år. For å lykkes med et bygg som Bravidahuset, må overordnede valg på bruk av integrerte styringsnettverk gjøres tidlig i prosjekteringsfasen, før krav til byggets funksjonalitet er definert i detalj. Valg av teknologi bør bestemmes med basis i kost-/ nyttevurderinger. Videre bør konsekvenser av valgene vurderes og tilrettelegges. Bruk av integrerte styringsnettverk kan også ha bygningsmessige konsekvenser, ofte positivt gjennom redusert arealbehov for føringsveier og øvrige dimensjoneringer. Byggherrens prosjektorganisasjon blir en annen suksessfaktor. Byggherren må samarbeide med entreprenører og rådgivere med høy kompetanse for å finne de beste løsningene. Optimalisering av de tekniske installasjonene på tvers av faggrensene stiller krav om flerfaglig kompetanse i tillegg til spisskompetanse og spesielt stilles det store krav til integratorfunksjonen. Januar 2005 Tekniske Entreprenørers Landsforening (TELFO) 4

5 Innledning Solpaneler på yttervegg varmer vann som benyttes til oppvarming. Formålet Formålet med dette faktaheftet er å presentere hvordan bruk av moderne tekniske installasjoner kan gi bedre og mer fremtidsrettede bygg. Valg av teknologi, omfang på tekniske installasjoner og samvirke mellom ulike tekniske installasjoner er avgjørende for god funksjonalitet, driftsøkonomi og fleksible arbeidsbetingelser for byggherre og brukere. Valgene påvirker også forvaltning, drift og vedlikehold og har betydning for innemiljø. I tillegg har valg av tekniske anlegg betydning for hvor godt man er rustet mot å møte nye krav i framtiden, bl.a. innen miljø- og energioppfølging. Målgrupper Faktaheftet har en rekke målgrupper i og omkring bransjen: byggherrer, bygningsentreprenører, rådgivere, arkitekter og beslutningstakere. Videre er de tekniske entreprenørene en viktig målgruppe for heftet, for å gi informasjon om muligheter som åpnes med bruk av ny teknologi, og eksempler på hvordan fremtidens bygg kan utnytte teknologi på riktig måte. 5

6 Eksempelprosjektet Byggeprosjektet som er valgt ut som eksempelprosjekt i faktaheftet, er Bravidahuset i Fredrikstad. Dette bygget ble valgt fordi det er et miljøfyrtårn som på mange områder representerer den fremste teknologi som kan tilbys i dag - satt i et helhetlig system med individtilpasset energistyring. Fjernstyring av lys og varme er ikke nytt, det har eksistert lenge. Men det som er nytt i dette prosjektet, er hvordan alle funksjoner samkjøres. I bygget er alle tekniske installasjoner integrert og kommuniserer via en felles datakommunikasjonsplattform (Ethernet). Den tekniske installasjonen i Bravidahuset omfatter: Varmeanlegg basert på solvarme, biokjele og varmepumpe. Ventilasjonsanlegg Lysstyringsanlegg Effektovervåking og styring Brannalarmanlegg Nødlysanlegg Innbruddsalarmanlegg Adgangskontrollanlegg Tele- og dataanlegg Organisering av leveransen I Bravidahuset utnyttes fordelene ved å samkjøre flere teknologiske løsninger. På den måten får en også full utnyttelse av forskjellige miljøvennlige energiformer. Byggherre for Bravidahuset var Høienhald Invest AS, et lokalt eiendomsutviklingsselskap. Bravida Østfold var teknisk entreprenør og integrator for alle tekniske installasjoner. Skanska var bygningsentreprenør, og det er benyttet flere rådgivere, Multikonsult på det bygningstekniske og Dr. ing Audun Amundsen fra Norsk Energi på design av energi og miljøsystem. Det har vært en omfattende og utfordrende jobb å få fagsystemene til å fungere sammen etter hensikten og med en integrasjon som tilrettelegger prosessen for å styre og optimalisere de tekniske installasjonene. Fra Bravidas egen organisasjon er det mange ressurspersoner med spesialkompetanse fra forskjellige fagområder som har jobbet i prosjektet. 6

7 Funksjonalitet og teknologi i bygg Utvikling av byggets funksjon Tidligere handlet tilpasningsdyktighet i bygg om fysisk fleksibilitet, eksempelvis hvor enkelt det var å flytte innvendige skillevegger. De fleste kontorbygg var basert på at alle ansatte hadde individuelle cellekontorer, og plassering i organisasjonens hierarki bestemte størrelsen på kontoret. Organisatoriske endringer medførte ofte at størrelsen på kontorene måtte endres. Det måtte da iverksettes byggearbeider for å flytte vegger, og de tekniske installasjonene måtte bygges om. I våre dager er fleksibiliteten for å utnytte bygningsmassen, fellesarealer, kontorer og møterom blitt mye viktigere. Organisasjoner og kontorarbeid er i kontinuerlig endring, og bygninger må med minst mulig ressursinnsats kunne tilpasses varierende og ofte på forhånd ukjente funksjons- eller brukerkrav. Moderne arbeidsmønstre stiller helt nye krav til tilgang på kommunikasjonsløsninger og ITverktøy. Det stilles langt større krav til alle komfortfunksjoner i et bygg, og det er behov for gode sikkerhetssystemer. Et annet viktig moment for utvikling av byggets funksjoner er nye krav til energibruk, ikke minst fremtvunget av utsiktene til langvarig høy energipris. Dette er utfordringer byggherrer og leietakere må ta konsekvensen av. Resultatet blir at et moderne bygg har behov for flere av funksjonene; lys, varme, kjøling, solavskjerming, alarmer, overvåkningsfunksjoner, ventilasjon, adgangskontroll, kommunikasjonsløsninger med mer satt i system. Det er viktigere enn noen gang ved planlegging av nye byggeprosjekter at byggherrer griper de mulighetene som finnes, og som kan innebære økt funksjonalitet samtidig som en oppnår mer effektiv energistyring og reduserte driftskostnader. 7

8 Utvikling av integrerte styringsnettverk for tekniske installasjoner Den teknologiske utvikling med digitalisering og økt anvendelse av datakommunikasjon har i de senere år ført til en nytenking innen tekniske installasjoner. Stadig flere tekniske funksjoner kan i dag knyttes sammen i nettverksløsninger. Med ny teknologi åpnes mulighet for helhetlig integrasjon og styring, regulering og overvåkning (SRO) av byggets tekniske installasjoner. Prinsippet bak en slik integrasjon over felles styringsnettverk bygger på at informasjon for SRO gitt av de ulike enhetene i nettverket blir gjort tilgjengelig for andre enheter som har bruk for denne informasjonen. En fremtredende trend er at alle enheter som tilkobles styringsnettverket, inneholder mikroelektronikk (små datamaskiner) slik at datainnsamling, databehandling og styring blir ivaretatt lokalt i enhetene. En annen viktig trend er utviklingen og økt bruk av standardiserte og åpne systemer for datautveksling og datakommunikasjon (TCP/IP, Ethernet, HTML, XML, OPC mm) som gjør det mulig at enheter fra ulike fagområder og fra ulike produsenter kan kommunisere og forstå hverandre etter definerte regelsett (protokoller). Dette gir også den fordelen at enheter for SRO av tekniske installasjoner kommuniserer på samme plattform som bedriftens datanettverk. Muligheter og gevinster ved integrerte styringsnettverk Fordelene med en slik integrasjon er mange - blant annet: Mulighet for å redusere antall komponenter, pga flerbruksfunksjonalitet. Eksempelvis kan en bevegelsesmelder som registrere bevegelser i et rom, benyttes for styring av lys, varme, ventilasjon og alarmer alt via en og samme komponent. Mulighet for å redusere kabelmengde og kabelgater som også gir redusert arbeidsmengde ved kabelforlegning og installasjon. Grunnen til dette er at fremføring av elektrisk kraft kun gjøres til enheter som har behov for kraftforsyning. Enheter som styrer ulike funksjoner, eksempelvis brytere og termostater, behøver bare tilkobling mot styringsnettverket. Mulighet for å drifte bygget oversiktlig og effektivt i byggets levetid. Med datafangst fra alle tekniske anlegg og sammenstilling av data i en felles programvare/database kan byggets drift analyseres og optimaliseres med de gevinster at energiforbruk og kostnadene kan bli redusert. Mulighet for enklere, raskere og billigere endringer i tekniske funksjoner på bakgrunn av endrede bruksbehov (fra cellekontor til landskap og visa-verca) Mulighet for bedre økonomisk avkastning på investeringene i infrastruktur for datanettverk. Mulighet for å optimalisere styring av inneklima gjennom individuelle komfortinnstillinger og samkjøring av komfortfunksjoner. Mulighet for å unngå lock-in mot bestemte produsenter og leverandører så lenge styringsnettverket er basert på åpne standarder. 8 Motivasjonen for å integrere de tekniske anleggene i bygg er altså flere. Brukere ønsker økt komfort, trygghet og sikkerhet. Byggherren og leietaker ønsker mer rasjonell og bedre økonomisk bygnings-/næringsdrift. Integrerte løsninger betyr bedre fleksibilitet, mulighet for flerfunksjonalitet, forenkling av komplekse funksjoner, økt driftsikkerhet, raskere installasjon og mer oversiktelige anlegg.

9 Hvilke valg må gjøres og når? Ofte gjøres overordnede valg på bruk eller ikke bruk av integrerte styringsnettverk tidlig i prosjekteringsfasen, gjerne før krav til byggets funksjonalitet er definert og konkrete kost- /nyttevurderinger er gjennomført. Dette kan i mange sammenhenger føre til både dyrere og dårligere løsninger enn hva som er mulig å oppnå med riktig planlegging. Som generelt prinsipp er det viktig å tilstrebe at ambisjonsnivået for valg av styringsnettverk og teknologi for SRO bestemmes ut fra byggherrens/brukers funksjonskrav og økonomiske vilkår sett i et livsløp. Valg av teknologi bør bestemmes med basis i kost-/ nyttevurderinger. Valget må gjøres til riktig tid. Videre bør også konsekvenser av valgene vurderes og tilrettelegges, eksempelvis kan bruk av integrerte styringsnettverk ha bygningsmessige konsekvenser, ofte positivt gjennom redusert arealbehov for føringsveier og øvrige dimensjoneringer. KRITERIER FOR VALG Når en skal vurdere bruk av integrert teknologi for SRO kontra konvensjonelle løsninger, er det flere forhold som må tas med i betraktningen. Et godt utgangspunkt er å starte med å lage en oversikt over ønsket funksjonalitet i bygget. Denne oversikten kan så benyttes som grunnlag for å vurdere hvilke tekniske anlegg som kan løse oppgavene best. Spesialoppgaver og tradisjonelle proprietære løsninger bør fokuseres spesielt, for om mulig å tilrettelegge for felles løsning på en standardisert teknologiplattform. Vurdering av integrerte styringsnettverk bør være basert på standardiserte og tilgjengelige kommunikasjonsprotokoller og datautvekslingsformater. For å oppnå løsninger som er åpne i praksis, må det stilles strenge krav til systematikk og lojalitet i forhold til standardenes intensjoner og anbefalinger. Videre bør en vurdere funksjon for funksjon i bygget, i hvilken grad det er hensiktsmessig å integrere mot felles nettverk. Bredden av funksjoner er stor. For eksempel i et kontorbygg kan flere av de følgende funksjoner være aktuelle å integrere i et felles styringsnettverk: VVS-automatikk (Behovstyring av varme, kjøling, ventilasjon) Belysning, innvendig/utvendig, dagslysutnyttelse Elvarmestyring Energiovervåkning og styring Solavskjerming Heisalarm og -overvåkning Alarm og sikkerhet (Innbrudd, adgangskontroll, brannalarm, nødlys, ITV) Audio/video distribusjon og informasjonssystemer FALLGRUVER SOM MÅ PÅVIRKE VALG Helhetlige integrerte systemer har også noen potensielle ulemper som nøye må vurderes i valgfasen. Det kan være nødvendig å tenke gjennom de negative scenariene som kan oppstå og planlegge redundans i de mest kritiske funksjoner. Eksempler på momenter som bør tenkes gjennom er: Sikkerhetssystemene, spesielt for brannalarm, kan tilsi behov for atskilte fysiske nettverk som bør holdes utenom felles styringsnettverk. Sårbarhet ved driftsforstyrrelser kan få store konsekvenser. Er nettet nede, fungerer 9

10 ingenting. Kritiske funksjoner som krever batteribackup kan medføre et fordyrende element når funksjonen er realisert som del av det integrerte styringsnettverket sammenlignet med konvensjonelle løsninger. Pilotkundeproblematikken. Dersom leverandører og entreprenører har lite erfaring med bruk av teknologien som velges, kan dette medføre uforutsatte driftsproblemer og ekstra kostnader. Hvem skal dekke disse? Dimensjonering av nettverk og lagringskapasitet må økes pga unødvendig trafikk og data. Det er viktig å segmentere styringsnettverket riktig. Videre kan feilkonfigurerte enheter medføre belastninger på nettverket som tar opp kapasitet for andre funksjoner og bruksformål. En annen problemstilling er at såkalte åpne løsninger" ofte ikke er så åpne som det hevdes fra produsentene og leverandørene. Det er viktig å sikre at standarder følges fullt ut og at dokumentasjon er komplett og oversiktlig slik at andre kan finne frem uten unødig tidsbruk. Byggherrer kan være i god tro mens brukere og driftsansvarlige kan bli tapere etter hvert som avvikene fra standardene avdekkes. Investerings- og driftsøkonomiske effekter Økonomi er en viktig parameter for å evaluere byggeprosjekter. Andre parametere er at prosjektet ferdigstilles til rett tid og at det endelige produkt tilfredsstiller de krav som er satt. Økonomisk rammestyring er imidlertid en stor utfordring når sparekniven ofte må frem underveis for å holde investeringsrammer. Prosjektets utforming og byggets funksjonalitet blir dessverre altfor ofte salderingsposter i slike sammenhenger. Byggherrene som ofte kan være både eiere (gjennom egne eiendomsselskaper eller liknende) og brukere (eiers kjernevirksomhet), er de som har mest å tjene på å gjøre bygningene de eier, tilpasningsdyktige og effektive i driftsfasen. Også byggherrer som leier ut, vil ha tilsvarende gevinst ved å gjøre riktige valg. Byggherrene skal se investering og drift i sammenheng. Når de stiller krav til sine rådgivere og entreprenører om at de utformer økonomiske analyser som dokumenterer at investeringer i teknologi og funksjonalitet gir målbare økonomiske gevinster over et akseptabelt tidsperspektiv på 3-6 år, vil de oppnå best totalavkastning av sine investeringer. EU direktiv om energibruk i bygninger - Energisertifikater Det finnes et betydelig potensial for energieffektivisering i bygningssektoren som kan bidra til både redusert utslipp av klimagasser og økt forsyningssikkerhet. Fra 2006 vil EUs direktiv om energibruk i bygninger influere på eiere og leiere av både nye og gamle hus. Direktivets mål er å redusere energibruken i bygg og vil medføre følgende: 1. Det skal lages energiregnskap for nybygg. 2. Det skal fastsettes nasjonale minstekrav til energieffektivitet for ulike bygningstyper. 3. Alle nybygg og bygg som skal selges eller leies ut, må ha et sertifikat som viser hvor høyt energiforbruket er. 4. Det skal innføres inspeksjonsordninger for fyrings- og luftbehandlingsanlegg. Hvert land står fritt til å utarbeide egne forskrifter så lenge de oppfyller direktivets krav. I Norge har SINTEF foreslått maksimumsforbruk på: småhus: 150 kwh/m 2 i året kontorbygg: 160 kwh/m 2 i året Forskrift er tilknyttet Plan- og bygningsloven blir utarbeidet til direktivet trår i kraft. EUdirektivet krever en reduksjon på rundt 20 % i forhold til dagens gjennomsnittsforbruk i norske bygg. Dette innebærer en utfordring for byggherrer og forvaltere som de tekniske entreprenørene kan imøtekomme med fremtidsrettede og fleksible tekniske installasjoner og styringsnettverk. 10

11 Funksjonalitet og teknologivalg i Bravidahuset Beskrivelse av bygget Bravidahuset har en grunnflate på om lag 2100 m 2 over 3 etasjer, totalt omlag 6300 m 2. Bygget benyttes hovedsakelig til kontor- og undervisningsformål. I tillegg er det butikksenter i den ene enden av bygget. Det er flere leietakere i bygget. Dette forholdet har endret seg underveis i perioden etter at bygget ble ferdigstilt i Materialbruken i bygget er gjennomgående vurdert ut fra miljøsynspunkt. Produktene er miljøvurdert i hele livsløpet fra vugge til grav. De mest miljøvennlige produktene er valgt der hvor det finnes alternativer. Energisystem, varme, kjøling og lys Bygget er utstyrt med fire energibærerer som alle er miljøvennlige og samkjørt med hverandre. a) Elkraftinntaket. Det er montert vern på 800A. Bygget har kun behov for 630A, men for å holde mulighetene åpne for fremtidige utvidelser er vernet hevet til 800A. Tilsvarende bygg i størrelse men uten flerfunksjonaliteten som dette bygget har ville ha hatt behov for et vern på om lag 1200A. Bygget har totalt 5 ventilasjonsanlegg. 4 stk i 1. etasje og 1 stk i 3. etasje. Det er installert separate anlegg for kantine, forretning og resten av bygget pga forskjellige driftstider og driftsmønster. Moderne belysning med integrert styring. De nye fornybare energibærerne i Bravidahuset består av: b) Solfangere på endevegg mot syd og tak. Totalt er det installert 300 m 2 solfangere, en installasjon med vann som går gjennom systemet og varmes opp av sola. Det oppvarmede vannet føres ned i reservoartanker i bakken som lagrer det varme vannet til senere bruk. Erfaringene viser at dette 11

12 dekker nødvendig basisoppvarming av hele bygget i perioden april til oktober. Solfangerne drives av en 3kW pumpe som fører vannet rundt i anlegget. c) I vinterhalvåret når solfangerne ikke strekker til, benyttes geovarme. Det er installert en propanfylt varmepumpe på 250 kw som henter varme fra brønner i grunnen på den kaldeste årstiden. Det er boret 20 hull ca. 200 meter ned i bakken for å trekke energi ut av jorda som via varmepumpen overfører energien til sirkulerende vann som bærer varme rundt i hele bygget. d) I den aller kaldeste perioden kan oljekjelen startes. Den er planlagt for bioolje som er laget av planter eller fisk og som er langt mer miljøvennlig enn vanlig fyringsolje. Bioolje er dyrere enn vanlig fyringsolje, men på grunn av det sterkt begrensede behovet for bruken av oljefyr, er dette forsvarlig. Elektrisk kraft hentes fra nettet på vanlig måte for å supplere solvarmeanlegget og varmepumpen. Energisystemet er planlagt for å utnytte nedsatt elpris (nattariff) ved at et varmelager laster opp varmtvann midtvinters. En energisentral sørger for å benytte den mest hensiktsmessige energikilde til oppvarming. I sommerhalvåret er det behov for kjøling. Dette er løst ved at kaldt grunnvann pumpes inn i bygget. Anlegget er bygget slik at dersom dette ikke gir tilstrekkelig kjøling kan varmepumpen benyttes som kjølemaskin om sommeren. Det har imidlertid i løpet av byggets driftsperiode aldri vært behov for å benytte denne funksjonaliteten. Kaldt vann fra borebrønner, drevet av en 3kW sirkulasjonspumpe, har vært tilstrekkelig for kjøling av hele bygget. Distribusjon av varme og kjøling er løst ved bruk av et kombinert klimaarmatur. Varme tilføres den enkelte armatur via vann, mens varmen internt i det enkelte cellekontor fordeles via ventilasjonsanlegget. Dette medfører en individuelt tilpasset temperatur og luftutskifing på det enkelte kontor. Ventilasjonen aktiveres via en bevegelsessensor på hvert enkelt rom. Dersom ingen er tilstede registreres dette av sensorene, lys slås av og ventilasjonen reduseres med 80%. 12 Pipen til biooljekjelen.

13 Nedgravde tanker akkumulerer solvarme fra varme dager til kaldere dager. Disse kan også utnyttes til å lagre billig nattstrøm i den kaldeste oppvarmingsperioden. Klimaarmaturene inneholder også lysarmatur, elektriske stikkontakter, datakontakter og telefonkontakter; alt i ett. Dette gir besparelser ved montering/bygging. Bygget er utstyrt med vinduer med argongassfylling. Disse gir en superisolering som gir effektiv støydempning og forhindrer kaldras. Varmekilde under vinduene er dermed ikke nødvendig. Utenom arbeidstid, sørger nøkkelkortet via adgangskontroll for at lys tennes i de sonene brukerne beveger seg gjennom. Til hver arbeidsplass er det montert nedføringskanal med dobbel telekommunikasjonsuttak, og stikkontakter. Alle møte- og undervisningsrom er utstyrt med downlight med dimming. Her slås lys og ventilasjon på en halvtime før rommet er bestilt, eller i det øyeblikket noen beveger seg inn i rommet om bestilling skulle være glemt. Alt slås selvfølgelig av når ingen har beveget seg i rommet i løpet av en time. KLIMArmatur kombinerer lys, varme, kjøling, el, tele og data i samme enhet. 13

14 Møterom med videokonferanse. Styringssystem Et styringssystem overvåker og styrer bygget slik at energi kun blir tilført etter behov. Det er montert bevegelsesmeldere (infrarød teknologi) som registrerer bevegelser og som justerer anleggene mot definerte komfortinnstillinger. Når en medarbeider kommer på jobb og registrerer seg med sitt adgangskort, tennes lys i gang og kontor, og temperatur justeres til individuelt innstilt komforttemperatur. Når dagslysnivået på kontor og møterom når definert grenseverdi 500 lux, slås lyset automatisk av. Kontorer som ikke er benyttet, går automatisk til hvilestilling etter en definert tid, lys og ventilasjon slås av, og temperatur justeres til fraværsinnstilling. Skal noen jobbe i helgen, kan varme/kjøling bestilles via hjemme PC eller mobiltelefonen: hvert kontor og møterom har egen hjemmeside. Her kan en bestille oppkjøring av ventilasjon og varme. Sentralenheten bygger på en PLS som gir mulighet for styring og regulering ved distribuert I/O på Ethernet. På denne måten kan innsamling av driftsdata fra andre systemer foregå via Ethernet. Teknisk installasjon kan overvåkes og driftes via webgrensesnitt på intranett eller internett. Det benyttes GSM/SMS varsling ved alarmer og statusinnhenting. 14

15 SENTRAL DRIFTSKONTROLL PDA Data Rapporter Rapporter Kontor PCér Individuell romstyring med web teknologi ETHERNET TCP/IP LON TCP/IP LON Distribuert I/O kommunikasjon solcelleautomatikk Distribuert I/O kommunikasjon adgangskontroll Distribuert I/O Aggregat kontroll Distribuert I/O sonekontrollere Nødlyssentral overvåking varsling feil Brannvarsling Overvåking Varsling service Varsling feil Solcellepaneler Temperaturer Drift/feil sign. Adgangskontroll Lys styring Varmestyring Energiøkonomi Sikkerhet Klimakontroll 4 stk. ventilasjonsanlegg Romstyring Varme Avkjøling Lufttilførsel Lysstyring TEKNISKE INSTALLASJONER VARMESENTRAL Blokkskjematisk oversikt over tekniske installasjoner, og integrasjon av tekniske anlegg over datanettverket (ethernet) i Bravidabygget. Alarm og sikkerhetsanlegg Adgangskontrollanlegg benytter berøringsfrie kortlesere som er koblet opp mot sentral driftskontroll og mot brannsentral. Brannsentralen er desentralisert, og adresserbar og har sentralisert spenningsforsyning. Det er installert innbruddalarmanlegg som er koblet mot adgangskontrollanlegget. Tele- og datanett Felles kablingssystem er installert med kobberkabel (UTP cat 6 gigaspeed) i spredenett og fiber i stigenett. Doble føringsveier gir redundans og økt sikkerhet. Bygget har utplassert en rekke basestasjoner for trådløs datakommunikasjon. Datasikkerhet er ivaretatt ved brannmur og nettverksovervåkning. Datanettverket er soneinndelt for å håndtere brukerkontroll, sikkerhet og samvirke med øvrige tekniske installasjoner. Trådløse nettverk gjør at en rekke utstyr og funksjoner kan benytte datanettverk som kommunikasjonsmedium. Foruten vanlig brukerutstyr (PC, printere, servere) er hele det byggtekniske nettverket for styring, sikkerhet, adgangskontroll, sentral driftskontroll koblet sammen via samme nettet. 15

16 Bravidahuset følger Miljøbyggkonsept 2010 Miljøbyggkonsept 2010 ble anvendt i Bravidahuset som det første bygg i verden. Målsetning for bygget var å minimere energiforbruk samtidig som det skulle være økonomisk forsvarlig på 3-6 års sikt. Miljøbyggkonsept 2010 er utarbeidet gjennom et samarbeid i byggemarkedet i regi av Kjelforeningen Norsk Energi. Bravidahuset er bygget med beste tilgjengelige teknologi og individtilpasset energitilførsel. Minimum energi blir tilført om det ikke er personer tilstede. Samtidig skal klimaet i bygget være etter de standarder som gjelder for fullkjølte bygg. Energi tilføres når styringssystemet registrerer at det er personer tilstede. Fra energisentralen. Byggtekniske disposisjoner I bygget er det gjort visse byggtekniske disponeringer som bedre ivaretar kvaliteten på inneluft. Resultatet viser at brukerne har mindre innemiljørelaterte plager enn tidligere. I oppholdsrom og på kontorer medfører de åpne himlingene at støv ikke samles i skjulte konstruksjoner. Prosjektet ble gjennomgått av deltakerne høsten 2003 med fokus på erfaringer. Konklusjonen var slik: Bravidahuset oppviser et energiforbruk under halvparten av tilsvarende bygg. Bygget har et årlig energiforbruk på 100 kwh/m 2 og oppviser et kvantesprang i energiforbruk. Måleresultater viser at konseptet virker slik det var forutsatt. Dette medfører en økonomisk besparelse på driften som bør gjøre bygget svært interessant for byggherrer/ byggutviklere som ikke bare er ute etter kortsiktig profitt, men også har økonomiske interesser i driften. Bravidahuset ble også av planlagt som et bygg med høy miljøprofil som skulle tilfredsstille eksisterende og fremtidige internasjonale og EUstandarder. Materialbruken i bygget ble vurdert ut fra et miljøsynspunkt og de mest miljøvennlige produktene er valgt der hvor det finnes alternativer. Stein, gips, betong og tre er benyttet i utstrakt grad. 16 En ISO miljøsertifisering vil verifisere at byggherre og bruker er miljøledende og driver virksomheten på beste miljøvennlig måte. Bygget vil også kunne godkjennes for de nye EU-reglene som gjelder for byggsertifisering når disse kommer.

17 Erfaringer etter 2 års bruk og drift BRAVIDABYGGET, ET MILJØFYRTÅRN MED FORNØYDE BRUKERE - Dette bygget er et av Norges fremste miljøfyrtårn. Foreløpige nøkkeltall viser at bygget ligger helt i toppskiktet av energieffektive bygg i Norge og verden, klimaforholdene tatt i betraktning. Og med tanke på det høye funksjonsnivået bygget innehar innen hele spekteret av tekniske installasjoner, er jo det veldig oppløftende. Det er Dr. Ing Audun Amundsen som forteller dette. Amundsen som kommer fra Kjelforeningen Norsk Energi har fulgt prosjektet fra start til mål, som rådgiver og ansvarlig for design av energi og miljøsystem. Brukererfaringer Det var en spennende tid før innflyttingen i et nytt bygg, og forventningene var store. Når Bravidas avdelinger ble samlokalisert, viste det seg at bygget og dets funksjonalitet gav en positiv effekt på samhørigheten i selskapet. FLEKSIBILITET LØNNER SEG Bravidabygget har i dag fått inn brukere fra mange ulike organisasjoner. Foruten Bravida selv er den største leietakeren i bygget Østfold fylkeskommune som benytter arealene til undervisningsformål. - Når vi skulle tilrettelegge for at leietakere skulle ta i bruk deler av bygget, fikk vi virkelig i praksis erfare hvordan investeringene i fleksible og fremtidsrettede løsninger lønte seg, forteller Vidar Østbye, markedssjef i Bravida ERV Østfold. Endringer i sikkerhets- og adgangskontrollsystemet og øvrig infrastruktur som telefoni og data var enkelt å tilpasse nye brukere kun ved hjelp av programmering av funksjoner. Kostnadene og tiden det tok å løse disse viktige rammebetingelsene for nye leietakere ble redusert til et minimum. De nye brukerne (leietagerne) er så fornøyd at de gjerne skulle ønske å benytte hele bygget, fortsetter Østbye. Driftsstabiliteten viste seg å være god helt fra starten men det tar tid å optimalisere driftsprosessene. Bravidabygget ble innflyttet i januar Brukere av bygget opplever bygget som lyst, trivelig og varmt. Deler av styringssystemet ble satt i drift etter innflytting. Dette har medført noen klager på uønsket temperatur innendørs; for kaldt eller for varmt. Det har vært jobbet kontinuerlig med dette i løpet av første driftsåret og erfaringsgrunnlaget har hele tiden vært lagt til grunn for ytterligere å forbedre driftsøkonomi og komfort. Etter at den siste fintuning er gjennomført i slutten av 2004, forventes det at det siste effektiviseringspotensialet vil bli tatt ut fra vinteren Foreløpige målinger viser også dette, sier Østbye og Amundsen. EN LÆREPROSESS FOR HELE BEDRIFTEN For Bravida var det å gjennomføre et slikt prestisjeprosjekt en enorm læreprosess for både montører, prosjektledere og leverandører. Østbye forteller at det har vært mange tekniske og prosjektadministrative utfordringer underveis for å få til et vellykket bygg. - Samordning og implementering av de ulike leverandørers styresystem er et godt eksempel. Selv om systemene kalles åpne, viser det seg at problemer kan oppstå når delsystemer skal samordnes med et overordnet styresystem. Her kommer Østbye med en viktig erkjennelse Skulle vi ha gjennomført prosjektet på nytt, hadde vi helt klart valgt overordnet styresystem 17

18 først, deretter leverandører som hadde produkter og materiell som var kompatible med styresystem og øvrig leverandørers produkter. Heldigvis hadde vi medarbeidere som hadde høy kompetanse på sine fagfelt og som var i stand til å sy dette sammen på tross av manglende kompatibilitet. KRITISKE KOMPETANSEOMRÅDER - Erfaringene fra prosjektet viser at for å lykkes med denne type prosjekt må personer som skal lede og samordne ha svært god systemforståelse og kompetanse innen de ulike tekniske disiplinene. Dette er noe annet enn alt vi har vært borte i tidligere av vanlige kontorbyggprosjekter. Det er også et viktig tankekors ved nye tilsvarende prosjekter. Vi har vært heldige som har fått utvikle oss gjennom dette prosjektet, og vi er klar til å gå løs på nye tilsvarende prosjekter med personell som har evnen til å styre og korrigere de ulike faggrupper som er involvert slik at helhetsresultatet blir bra, sier Østbye. - Utfordringen er at vi her sammen med leverandørene har skapt et unikt byggkonsept som foreløpig er dårlig absorbert i markedet. Dette er en stor utfordring og mulighet for oss og for bransjen generelt. Erfaringer driftsøkonomi Dersom vi ser på normtall for energiforbruk i tilsvarende bygg (Sør-Norge) ligger disse i størrelsesorden kwh/m 2 pr år. Målinger av Bravidahusets energiforbruk viser et årlig gjennomsnittlig energiforbruk under 100 kwh/m 2. Tar man i betraktning at dette bygget er fullklimatisert med kjøling er dette et rekordlavt forbruk tatt i betraktning klimaet i Fredrikstad Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des Gjennomsnittlig utetemperatur ( C) KWh/m 2 (månedlig) Kurver med månedsmiddelverdier for energiforbruk og utetemperatur registrert for hele året INSPIRERENDE OG LÆRERIKT FOR MONTØRENE - Også montørene som arbeidet på prosjektet gir klart uttrykk for at dette var morsomt, inspirerende og svært lærerikt. I vårt tilfelle ble det gjort en utvelgelse av personell som skulle jobbe på prosjektet på bakgrunn av kompetanse og erfaring innen elektro, rør og ventilasjon, forklarer Østbye. Det er også viktig å tenke opplæring av driftspersonellet. Teknisk ansvarlig for drift av bygget må ha evne til å kunne sette seg inn i styringsproblematikk og feilsøking i tekniske anlegg. Komplisert feilsøking, overvåking og endring av parametere kan fjernbetjenes fra teknisk samarbeidspartnere. Etter det første driftsåret står det fortsatt tilbake flere optimaliseringsmuligheter og målsetningen er å ytterligere redusere energiforbruket. En viktig grunn til det lave energiforbruket er at bygget kan direktekjøles med kaldtvann fra grunnen i store deler av sommeren. Kaldtvann fra borebrønnene pumpes rundt i bygget og forer ventilasjonsbatteriene med tilstrekkelig kaldt vann, selv uten bruk av kjølemaskin. Dette fungerer også ganske så støyfritt. Fra kontorlandskapet. 18

19 Erfaringer investeringer lønnsomhet Tabellen nedenfor viser som et eksempel den beregnede merkostnaden for Bravidahuset i forhold til et standard bygg i samme størrelse. I tilfellet Bravidahuset måtte byggherren investere ca 4,8 mill kr ekstra i tekniske anlegg sammenlignet med om bygget skulle realiseres med konvensjonell teknologi. Av dette er imidlertid 1,2 mill kr spesielle utviklingsinvesteringer siden dette var det første bygget som ble realisert med konseptet. Ved neste bygg vil kunnskapen og erfaringene gjenbrukes. For kalkulasjon av kontantstrømmer benyttes derfor 3,6 mill kr som nivå på merinvestering i tekniske anlegg som må legges inn i et tilsvarende prosjekt. På investeringstidspunktet 2002 er det ingen besparelse i form av lavere energiforbruk, denne kommer først når bygget er tatt i bruk. Tabellen viser, med de gitte forutsetninger slik det er angitt i tabellen, en positiv kontantstrøm allerede det fjerde året. Summeres kontantstrømsgevinsten etter 10 år sitter byggherren igjen med en akkumulert besparelse på vel 16 mill kr. Innvesteringen er altså svært lønnsom. Dersom forutsetningene i regnestykket endres, endres også resultatene. Lånerenten er her beregnet til 8 % p.a. Får man rimeligere lån blir gevinsten større. På den annen side synker lønnsomheten noe om energien er billigere. Erfaringene viser at 3-8 % høyere investering i byggefasen (avhengig av funksjonsnivå og løsninger) gir meget reallistiske muligheter for å kunne hente ut minst % lavere årlige energikostnader i driftsfasen. Investeringene på Bravidahuset har på grunn av nybrottsarbeid vært høyere enn om en skulle gjenta implementering av dette konseptet. Erfaringene fra Bravidahuset viser at når en ser bort fra nybrottsarbeid, er investeringen på dette første bygget med denne teknologien, nedbetaling på mindre enn 4 år. BRAVIDA KONSEPTET; Neste bygg Payback, år: 2,5 Inntjeningstid ( med 8 % rente, 3 % inflasjon): 4 Nåverdi, 8% rente: 7026 Internrente: 28 Forutsetninger Inflasjon: 3% El: 100 øre/kwh Effektpris: 350 kr/kw Olje: 64 øre/kwh (olje pr l 4,5 kr, 75% virkningsgrad) Kalkulasjonsrente: 4,8 % Lånerente: 8% Kontantstrømsanalyse Årlig økning stømpris: 1,07 Beregnet resultat etter antall år: Årlig investering/besparelse (1000 NOK) Akkumulert besparelse (1000 NOK) Lønnsomhets-/kontantstrømsanalyse for bygg tilsvarende Bravidahuset. Under gitte forutsetninger er merinvesteringen inntjent i løpet av 4. driftsår. 19

20 Oppsummering hva kan andre lære av dette? Utvikle bestillerkompetanse hos byggherre Byggherrer som skal gjennomføre teknologitunge byggeprosjekter bør få utarbeidet et beslutningsgrunnlag som definerer funksjonsbehov og dessuten gjennomgår alle forhold rundt prosjektet/bygget, både på investerings- og driftssiden. På denne måten kan bestillerkompetansen styrkes hos byggherren. Byggherre og deres rådgivere kan med fordel involvere fremtidig brukere og driftsorganisasjon i kartlegging av brukerbehov og driftsorganisering. Involvering gir forståelse og engasjement, og man får kritiske og ofte nyttige innspill. Beslutningsgrunnlaget må vurdere lønnsomheten i investeringen opp mot driftskostnader og samme grunnlag kan også benyttes som utgangspunkt for å etterprøve resultatene. Beslutningsgrunnlaget gir et grunnlag for å velge strategi og utarbeide handlingsplaner for valgt løsning. Byggherre må definere klare målformuleringer som gjør det lettere for prosjekterende og tilbydere å forstå byggherrens intensjoner. Målsetningene må ligge til grunn ved utforming av tilbuds-/anbudsunderlag, og i arbeidet med å evaluere tilbydere, løsninger og priser. Entrepriseformer, aktører og kontraktsformer må styres av hvordan byggherre best kan få oppfylt sine funksjonskrav. Mulighetene som skal dekkes er mange, komfortfunksjoner og innemiljø, funksjoner for sikkerhet og trygghet, kommunikasjon og tilgjengelighet. Som regel er det et hovedmål å redusere energikostnadene, forbedre energifleksibiliteten og benytte energisparende løsninger. Flerfaglig samarbeid og riktig kompetanse Byggherrens prosjektorganisasjon er en av de viktigste forutsetningene for et vellykket prosjekt. Prosjektorganisasjon inklusive sentrale entreprenører og rådgiverer må jobbe sammen om å finne de beste løsningene. For å optimalisere de tekniske installasjonene på tvers av faggrensene er det behov for flerfaglig kompetanse i tillegg til spisskompetanse. Dessuten er det ønskelig med høy kompetanse i det utførende ledd. Dette gjør det mulig å ta avgjørelser, langt ute i organisasjonen, som vil øke effektiviteten i prosjektet. Teknisk og administrativ kompetanse hos tekniske entreprenører Den tekniske utviklingen krever økt kompetanse innen alle faggrupperinger. Kompetansebehovet vil være innen en kombinasjon av områdene; funksjonsvurdering, system og teknologi, IKT, energioppfølging og -økonomi og FDVU. Rolleavklaring og klart definerte tekniske og funksjonelle grensesnitt blir viktig. Utfordringen er at nettopp rolleinndeling og grensesnitt blir stadig mer uoversiktlige som følge av konkurranse internt i byggebransjen for å dekke de nye behovene hos byggherrene og brukerne. Byggherrer vil gjerne ha færrest mulig aktører å forholde seg til. Dette er et klart signal til tekniske entreprenører som må sette fokus på å øke kompetansen og være innstilt på organisatorisk og kundeorientert tilpasning for å imøtekomme morgendagens krav til integrerte tekniske installasjoner. 20

21 Integratorrollen De tekniske entreprenørene som har ressurser til dette bør også bygge opp egen kompetanse som ivaretar Integratorrollen. Evt kan en søke samarbeid med aktører som ivaretar denne rollen. Integratoren blir en ny høyverdiprofesjon som får ansvar for å få anleggene til å fungere i henhold til funksjonsbehovene. Integratorene vil også ofte være med å utforme funksjonsspesifikasjoner. Det stilles høye krav til kompetanse hos integratoren, bl.a.: Gode kunnskaper om IKT-systemer og nettverk Inngående kunnskap om styringsnettverk og teknologi for SRO Prosesskompetanse for å definere og avstemme funksjonsbehov Kompetanse for prosjektering, datafangst og tolkning Programmeringskunnskap for konfigurering av enheter og nettverk Kompetanse for idriftsettelse, feilsøking, sluttkontroll og dokumentasjon Kompetanse for å gjennomføre investeringsog lønnsomhetsanalyser 21

22 Referanser I utformingen av faktaheftet har representanter fra initiativtaker, entreprenører, brukere og tilknyttede fagkonsulenter vært viktige bidragsytere. AKTØRER OG PERSONER SOM HAR MEDVIRKET MED INFORMASJON OG ERFARINGER: Bravida ERV Østfold AS ( Steinar Håkonsen, Avdelingssjef entreprise Vidar Østbye, Markedssjef Bravida ASA ( Heidi Mauritzen, informasjonssjef Kjelforeningen Norsk Energi ( Audun Amundsen, Dr. Ing, forsker (audun.amundsen@energi.no) Kompetansesenteret i Telfo har gjennomført faktahefteprosjektet og har i hovedsak benyttet egne ressurser i utviklingsarbeidet, med noe hjelp fra eksterne bidragsytere. Foto og illustrasjoner er stilt til rådighet av Heidi Mauritzen og Audun Amundsen. 22

23 23

24 TELFO Tekniske Entreprenørers Landsforening er en landsforening i NHO som organiserer HLF (Heisleverandørenes Landsforening), INTEGRA - foreningen for tekniske systemintegratorer, KELF (Kulde- og varmepumpeentreprenørenes landsforening), NELFO (Foreningen for EL og IT Bedriftene) og VRF (Ventilasjons- og rørentreprenørenes forening). TELFOs medlemsorganisasjoner har til sammen ca 1550 bedrifter med ca ansatte og har en samlet omsetning på nær 32 milliarder kroner. HLF - Heisleverandørenes Landsforening er en bransje- og arbeidsgiverorganisasjon i TELFO. TELFO er en landsforening i NHO. HLF organiserer 6 bedrifter som arbeider med nymontasje, service og vedlikehold av heiser, rulletrapper, rullefortau og lignende. Medlemmene omsetter for ca. 850 millioner og har rundt 820 ansatte. integra INTEGRA - foreningen for tekniske systemintegratorer er en nystartet bransje- og arbeidsgiverorganisasjon i TELFO. TELFO er en landsforening i NHO. INTEGRA organiserer integrasjonsmiljøene innen bygg, anlegg, industri, skip og offshore. INTEGRA har 10 bedrifter med i oppstarten. Til sammen har disse 600 ansatte og en omsetning på ca 1 milliard kroner. KELF - Kulde- og varmepumpeentreprenørenes landsforening er en bransje- og arbeidsgiverorganisasjon i TELFO. TELFO er en landsforening i NHO. KELF organiserer 85 bedrifter som arbeider med kulde- og varmepumpeteknikk og montasje. Medlemmene omsetter for drøyt 1 milliard kroner og har rundt 620 ansatte. NELFO - Foreningen for EL og IT Bedriftene er en bransje- og arbeidsgiverorganisasjon i TELFO. TELFO er en landsforening i NHO. NELFO organiserer mer enn bedrifter som arbeider med elentrepriser/service i Norge. Medlemmene omsetter for 28 milliarder kroner og har rundt ansatte. Funksjonalitet og energisystemer teknologi i bygg VRF - Ventilasjons og rørentreprenørenes forening er en bransjeforening i TELFO som organiserer større bedrifter innenfor rør og ventilasjon og naturlig tilknyttede fagmiljøer. TELFO er en landsforening i NHO. VRF har for tiden tre konsernbedrifter som medlemmer: Bravida Norge AS, Sønnico Installasjon AS og YIT Building Systems AS. Disse har til sammen 76 avdelingskontorer i Norge som kan tilby rør- og ventilasjonsanlegg. Kontakt For mer informasjon eller bestilling av flere hefter, kontakt: TELFO ved Anne-Berit Lindhagen på telefon: epost: anneberit.lindhagen@telfo.no NELFOs grafiske kontor MV 2005