Hovedprosjekt CO2-beregninger H09B04. av Simen Engebretsen, Petter Hagestande, Håvard Hansen, Robart Madsen og Christoffer Ramstad

Transkript

1 Hovedprosjekt 2009 H09B04 Copyright Petter Hagestande TM CO2-beregninger av Simen Engebretsen, Petter Hagestande, Håvard Hansen, Robart Madsen og Christoffer Ramstad

2 Innholdsfortegnelse: 1. PROSJEKTDIREKTIV Bakgrunn, Hensikt og Mål Energi og Miljø: Definisjoner: Problemstilling: Prosjektmål: Effektmål: Resultatmål: Prosessmål: Prosjektbeskrivelse: Hva blir produktet? Begrensninger Energiforbruk Energikilder ADMINISTRASJON Utstyr og ressurser Adresseliste Fremdriftsplan Kvalitetssikring Prosjektleder: Arbeidstider: FREMGANGSMÅTE... FEIL! BOKMERKE ER IKKE DEFINERT. 3.1 Utforming av beregningsmodell... Feil! Bokmerke er ikke definert. 3.2 Datatyper... Feil! Bokmerke er ikke definert. 3.3 Kriterier... Feil! Bokmerke er ikke definert Energikilder Oppvarming:... Feil! Bokmerke er ikke definert Likhetstrekk mellom klasser... Feil! Bokmerke er ikke definert Forskjeller Energiklasser... Feil! Bokmerke er ikke definert. 3.4 Vurderinger... Feil! Bokmerke er ikke definert Areal- og lengdeberegning:... Feil! Bokmerke er ikke definert Masseberegning... Feil! Bokmerke er ikke definert Energikalkulator m/simien:... Feil! Bokmerke er ikke definert CO2-forbruk:... Feil! Bokmerke er ikke definert Transport:... Feil! Bokmerke er ikke definert Kostnader... Feil! Bokmerke er ikke definert.

3 3.5 Utføring... Feil! Bokmerke er ikke definert Areal- og lengdeberegning... Feil! Bokmerke er ikke definert Masseberegning... Feil! Bokmerke er ikke definert Energikalkulator m/simien:... Feil! Bokmerke er ikke definert CO2-forbruk:... Feil! Bokmerke er ikke definert Transport:... Feil! Bokmerke er ikke definert Kostnader... Feil! Bokmerke er ikke definert. 4 RESULTAT... FEIL! BOKMERKE ER IKKE DEFINERT. 5 KONKLUSJON... FEIL! BOKMERKE ER IKKE DEFINERT. 6 REFERANSER... FEIL! BOKMERKE ER IKKE DEFINERT. 7 VEDLEGG OVERSIKT... FEIL! BOKMERKE ER IKKE DEFINERT.

4 Innledning: 1. Prosjektdirektiv Prosjektnavn: Demetra Solvo Prosjekttittel: CO2-beregninger for Reguleringsplaner iht. avstand fra sentralt område Startdato: Oppdragsgiver: Fredrikstad Kommune Oppdragstaker: Gruppe H09B04 Utfylt av: Gruppe H09B04 Dato:

5 Organisering Prosjektleder: Simen Engebretsen Prosjektdeltakere: Petter Hagestande, Robart Madsen, Christoffer Ramstad og Håvard Hansen Veileder: Kjetil Gulbrandsen Referansegruppe/kontaktpersoner: Fredrikstad Kommune v/kjersti Grotle 5

6 1.1 Bakgrunn, Hensikt og Mål Demetra Solvo H06B04 Dette er et hovedprosjekt som en del av vårsemesteret etter studieplanen ved Høgskolen i Østfold, avdeling for ingeniører. Prosjektet blir utarbeidet av studenter ved Bygg- og Anleggslinjen representert ved Simen Engebretsen, Petter Hagestande, Håvard Hansen, Robart Madsen og Christoffer Ramstad (Heretter referert til som DS gitt av opplysninger som teksten senere kommer tilbake til). Problemstilling og generell utforming av prosjektet er utarbeidet av Kjetil Guldbrandsen, DS' kontaktperson ved HIØF og sivilingeniør, med hovedtema miljø. Prosjektet skal presenteres som en jobb gitt av Fredrikstad Kommune, og de betraktes derfor som oppdragsgivere for dette prosjektet. Prosjektet har som formål å gjøre en sammenligning mellom forskjellige byggskikker (fortrinnsvis ulike typer lavenergiboliger kontra passivhus) i henhold til ekstremavstander i forhold til folkeansamlinger i rurale i motsetning til urbane miljøer. Dette tatt i betraktning hele den prosjekterte levelengden av en bolig og dets bidragende miljøfaktorer som beboere og transport. Derfor går prosjektet ut fra et livsløp på 60 år, og for at det skal være i relevans med Fredrikstads Kommunes rolle som oppdragsgiver, tar prosjektet høyde for at det utformes som en del av en full reguleringsplan i tråd med tidligere reelle prosjekter. For å bruke en lettfattelig målemetode med hensyn på miljøet, så er det valgt at beregninger for prosjektet skal gjøres med utgangspunkt i utslipp av CO2, siden populariteten og presedensen rundt denne kjemiske bindingen med enkelthet la seg oversette til andre miljøberegninger. De faktorene som vil gjelde er hvor mye CO2-utslipp det er i byggeperiode og byggets levetid ut fra transport og materialer. Prosjektet blir kalt Demetra Solvo, og personer assosiert med prosjektet går også under denne betegnelsen, DS. Demetra er den greske guden for fruktbarhet, jordsmonn og innhøstning. Solvo er latin og betyr løsning og frihet. Betydningen av dette går ut på å løse miljøkonflikten vi er i for øyeblikket og samtidig høste fruktene i framtiden med de inngrepene vi gjør nå ut fra den informasjonen vi finner eller framproduserer. Med andre ord, DS har som formål å finne ut i hvilken grad et hus forandres i CO2- utslippverdier ut fra avstand til lokasjoner med velutviklet infrastruktur, og hva som vil være det optimale i en periode av 60 år. Viktigheten i fakta som denne undersøkelsen har mulighet til å framstille kan bidra til at virksomheter med en aktiv holdning til klimautfordringen vil forbedre egen innsats og verdier i fremtiden, skulle klimapolitikken fortsette å få framtredende fokus. Som følge av dette vil bærekraftig og langsiktig holdningsendring kunne bli en av fremtidens viktigste suksessfaktorer. Interesser for utvikling kan da bli sentrale på alle kommuners dagsorden i henhold til planlegging og utvikling av fremtidige byggprosjekter og reguleringsplaner. 6

7 1.2 Energi og Miljø: Klima er et tema som har fått framtredende betydning politisk sett i en 20-årsperiode nå, men det er i de siste årene miljøspørsmålet har fått signifikant fokus i media og massebevisstheten både innenlands og internasjonalt. Etter Rio-konferansen i 1992 og den mye omtalte Kyoto-avtalen i 1997 har det likevel blitt problemer med å opprettholde CO2-kvotene. Det som i utgangspunktet skulle være en mal for å redusere utslippet hadde sine ankepunkter i første rekke fordi tre av de største landene i verden på forskjellige måter ble utelatt. Russland hadde i denne perioden rustet ned fra den kalde krigen og oppfylte allerede ut fra sin tilmålte industri de kvotene som var satt. Kina ble gitt unntaksordning for å få utviklet sin industri til vestlig standard. USA trakk seg fra hele samarbeidet fordi de mente det lite gunstig å kutte ned uten store økonomiske og samfunnsmessige tap siden USA står for den største delen av dagens industri. Andre svakheter med Kyoto-avtalen er at oppmålingen av klimakvotene ble estimert ved rapportering fra nederste nivå (bedrift) til øverste (land) uten særskilt kontroll, der det var lett å overdrive det nåværende utslippet for å få en kvote som innebar at de individuelle leddene ville kunne fortsette å utvikle seg. Altså, hvis en bedrift rapporterte en grad for mye i utslippverdi en det som gjaldt til kommunen (sett Norge som et eksempel), så ville kommune og fylke gjøre det samme og til slutt staten. Følgene av dette ble at CO2-verdiene ble feilaktige, og siden det var muliggjort salg av kvoter (Norge fikk økt kvoten utover det de allerede hadde ut fra fritak pga særskilte behov) ble resultatet spekulering på lik linje med aksjehandel med kvotene, noe som gjorde at økonomisk vinning ble hovedmålet for mange istedenfor miljøhensyn. Dessuten hadde Kyoto-avtalen ingen effektive sanksjoner for brudd av nedtrappingen, da den var satt opp slik at det prosenttallet man oversteg av utslipp gjeldene år ble lagt til neste år. Eksempelvis kan en si at hvis et land oversteg kvoten for 1998 med 2 %, så måtte landet redusere utslippet for 1999 med den estimerte trenden, PLUSS 4% av 1998 utslippet. Ulempen med dette var at det ikke var gitt noen annen straff utover denne, slik at hvis et land oversteg flere år på rad ville prosentsatsen bare balle på seg uten noen form for økonomiske sanksjoner. Dette smutthullet fører til at land som ville ha en konkurransefordel i forhold til andre bare ville fortsette med utslippet sitt uten noen finansielle følger annet enn vinning. 7

8 Samtidig har det imidlertid vist seg at klimaforandringene har utartet seg til å bli mer betydelig enn forventet, og vi vet at den temperaturstigningen som allerede har hendt bare de siste 15 årene vil bringe med seg vesentlige konsekvenser for miljøet. Det som er det store fokuset innen klimapolitikken nå er smelting av polene. Hvis Arktis skulle smelte, en prosess som allerede er godt i gang, vil det ikke bare være en problemstilling at vannstanden i havet vil stige, selv om dette vil være ubeleilig for mange samfunn. Hvis vi går ut fra et slik scenario vil den største faren dreie seg om endring av havstrømmene, også inaktivering av golfstrømmen. I verste fall kan dette initiere er ny istid på ytterpunktene av jorden, med andre ord kan f.eks. Norge bli ubeboelig. Dette vil kanskje ikke skje i den nærmeste framtid og det er minimal sjanse for at det vil påvirke oss i spesiell grad i vår levealder, men klimapolitikk handler først og fremst om de muligheter og levevilkår vi gir til våre etterkommere. Det som er positivt ved denne utviklingen er at det har blitt gitt større oppmerksomhet til problemet. I den siste tiden nå har President Obama gitt signaler om at USA er rede for å gå inn i nye samtaler om å restrukturere klimaavtalen eller å utarbeide en hylt ny og oppdatert versjon med de forandringer som er nødvendige. I tråd med dette inngår det også omveltninger i byggbransjen, som også blir kalt 40 % -bransjen pga dets store forbruk i forhold til alt annet i sammenheng med utslipp. Siden alle nyskapninger er av stor betydelse er bygd opp av flere prosjekter, og disse er basert på omfattende informasjon, ville det være nødvendig å ha informasjon fra alle aspekter, også beregninger av den typen vi er i gang med å utføre. 8

9 1.3 Definisjoner: AutoCAD Tegneprogram for teknisk tegning, ofte brukt i byggsammenheng. Simien Dataprogram for utregning av energiforbruk og CO2-beregning Fjernvarme Felles kommunalt varmenett tatt fra f.eks. søppelbrenning BRA Bruksareal TEK teknisk forskrift for bygg VTEK veiledning til teknisk forskrift for bygg SINTEF-Byggforsk forskningsorganisasjon for bygg preaksepterte løsninger og beregninger NS-3031:2007 Norsk Standard for beregning av bygningers energiytelse: Metode og data. ENØK - energiøkonomisering, samlebegrep for tiltak som gjør det mulig å dekke energibehovet til lavere (samfunnsøkonomisk) kostnad. Oftest brukt om tiltak som reduserer selve energibehovet, f.eks. bedre isolering av bygninger. U-Verdi Beskrivende faktor for et materiales varmetap. R-Verdi (1/U) Beskrivende faktor for et materiales isolasjonsevne. 9

10 1.4 Problemstilling: I hvilken grad har beliggenhet og hustype betydning for utslipp av klimagasser på lang sikt? 1.5 Prosjektmål: «Ved prosjektets slutt skal vi ha laget en web-basert CO2- og Kilowattimers-kalkulator som lett kan brukes av både offentlige og private grupper i forhold til energiklasser» Effektmål: Økt forståelse for signifikansen av hustyper i forhold til energibruk og avstand til bykjerne. Bedring av profilering til Energiklassebetydningen for nybyggere så vel som bosatte. Vektlegging av miljømessige hensyn for kommuners del ved utreding reguleringsplaner Resultatmål: Utvikle CO2 regnskap for en gjennomsnittsbolig ut fra areal, masse, avstand og ulike energiklasser. Beregne CO2 regnskap for boligfelt i Fredrikstad Kommune. Sammenligne byggekostnader og driftskostnader for lavenergi- og passivhus. Finne ut hvilken hustype som er mest økonomisk miljø- og pengemessig over boligens levetid Prosessmål: Vi vil få større kunnskap om CO2-beregninger og bruken av disse i planlegging av reguleringsplaner 10

11 1.6 Prosjektbeskrivelse: Hva blir produktet? Nettbasert beregningsmodell for CO2-utslipp for eneboliger i sammenheng med energiklasser og beliggenhet, tilgjengelig for alle brukergrupper Begrensninger De begrensningene vi kan få er de som ligger i hva slags fakta og dokumentasjon vi har tilgjengelig. Prosjektet skal utarbeides i løp av en to-måneders periode. 11

12 1.6.3 Energiforbruk Produksjon av typer bolig: CO2-regnskap for de forskjellige typene Grafisk fremstilling av krysningspunkt (CO2) BRA skal være likt Økonomisk betraktning, hva koster det å bygge de forskjellige typene. Transport for bygging: Mer transport for bygging av passivhus kontra lavenergihus ergo høyere CO2-utsipp, Når vi det lønne seg grafisk fremstilt (CO2) Avstand fra lager Volum byggemasser Drift av typer bolig: CO2-regnskap for drift av de forskjellige typene Økonomisk betrakting på hvor lang tid det tar å tjene inn byggekostnadene på kontra lavenergihus. Infrastruktur i byggets levetid Transport til å fra jobb, skole, butikk, osv.(avstand avgjørende) Prosentvis hvor mange som jobber hvor Kollektivtransport passivhus Energikilder Fjernvarme: Er det opplagt fjernvarme i byggefeltet? Gevinst ved bruk av fjernvarme hvor mye CO2 sparer man pr. Kwh Varmepumper Vedfyring Oljefyring Strøm 12

13 2. Administrasjon 2.1 Utstyr og ressurser AutoCAD Tegneprogram for teknisk tegning, ofte brukt i byggsammenheng. Simien Dataprogram for utregning av energiforbruk og CO2-beregning TEK teknisk forskrift for bygg VTEK veiledning til teknisk forskrift for bygg SINTEF-Byggforsk forskningsorganisasjon for bygg preaksepterte løsninger og beregninger NS-3031:2007 Norsk Standard for beregning av bygningers energiytelse: Metode og data. Frontpage WEB-sideprogram Office Dokumentbehandling i Windows med spesiell bruk av MS Project G-prog Calcus Prisberegningsprogram 13

14 2.2 Adresseliste Simen Engebretsen(Gruppeleder): Mail: Alder 23 Tlf: Utdanning/ tidligere erfaring: - Fagbrev som forskalingssnekker - Spesiell studiekompetanse Gruppeoppgave: - Møteinkalling - og dagsordenansvarlig - Ansvar for timelister - Ansvar transportberegninger Robart Madsen: Mail: robart-madsen@hotmail.com Alder 34 Tlf: Utdanning/ tidligere erfaring: - Fagbrev som kobber og blikkenslager - Spesiell studiekompetanse Gruppeoppgave: - Hovedansvar for kostnadsberegninger - Ansvarlig for transportberegninger Håvard Hansen: Mail: haavardhansen83@hotmail.com Alder 24 Tlf: Utdanning/ tidligere erfaring: - GK elektro - IKT driftsopperatør - Spesiell studiekompetanse - Bedriftsøkonomi ved BI Gruppeoppgave: - Websideansvarlig - Programmeringsansvarlig 14

15 Christoffer Ramstad: Alder 23 Tlf: Utdanning/ tidligere erfaring: - Spesiell studiekompetanse Gruppeoppgave: - Ansvar for lingvistikk, kommunikasjon og elokvens - Hovedansvar for rapport og referat Petter Ryen Hagestande: Mail: petter_hagestande@hotmail.com Alder 23 Tlf: Utdanning/ tidligere erfaring: - Spesiell studiekompetanse Gruppeoppgave: - Notasjonsansvarlig - Masseberegningsansvarlig 15

16 2.3 Fremdriftsplan 16

17 2.4 Kvalitetssikring For at folk skal ville bruke kalkulatoren som et verktøy, er den nødt til å være pålitelig. Vi var derfor nødt til å foreta visse kontroller slik at resultatene ble troverdige, både for oss selv og andre. Når det gjelder kontroll på beregningsprogrammene vi har brukt som verktøy, er det ikke kontrollert noen av beregningsmetodene deres da dette kunne vært et hovedprosjekt i seg selv. Simien (SE), kontroll (DS): Da størrelsen på hus er en variabel, ble vi nødt til å beregne huset i flere forskjellige størrelser for å se hvordan energiforbruket og CO 2 -utslippet forandret seg når størrelsen ble endret. Det ble derfor foretatt beregninger for fem forskjellige størrelser i beregningsprogrammet Simien slik at beregningene blir troverdige. For at dette skulle la seg gjøres, ble vi nødt til å fastsette noen geometriske kriterier/forutsetninger. Kriteriene vi satte, var vindusarealet som prosent var veggarealet, forholdet mellom lengde og bredde, samme konstruksjon og beskriver et trehus med to fulle etasjer, kaldt loft og av normal standard. Teststørrelsene varierer fra til 234 m 2 noe som etter vårt skjønn gir et godt nok bilde på utviklingen i forbruket. En annen variabel fra kalkulatoren er energiklassene, A G. Det er beregnet for alle fem størrelsene i hver energiklasse for å sikre at vi er innenfor de forskjellige klassene for alle størrelser. For å øke kalkulatorens rekkevidde og brukervennlighet, har vi i tillegg til tidligere nevnte simienberegninger også beregnet hus med en 1 og 1,5 etasje, for å kontrollere at også disse kan beregnes i kalkulatoren. Det er da også foretatt nye arealberegninger for å sikre at inndata er pålitelig og korrekt. Arealberegning (RM og PH): Inndata i Simien varierte for hver av de fem teststørrelsene samt for hver energiklasse. Det ble derfor utarbeidet en beregningsmodell i excel, som gav oss disse størrelsene. Ved å forandre bo-arealet (BOA) og isolasjonstykkelser samt forholde seg til gitte kriteriene, får vi ut alle størrelsene vi trenger for inndata i beregningen i Simien. For å sikre at disse verdiene er korrekte og pålitelige, ble benyttede formler nøye sett over av to gruppemedlemmer. Masseberegning (RM og PH): Massebergningen har også det utgangspunkt i bo-arealet, siden det skal kunne forandres. Det er i denne beregningsmodellen svært mange poster, så kvalitetssikringen her er meget viktig. Vi har derfor vært to gruppemedlemmer hele veien som har krysskontrollert hverandres beregninger. Ut i fra disse beregningene har vi laget en beregningsmodell i excel som beregner massen ut ifra bo-arealet. Påliteligheten til inndata antas som svært god, da vi har hentet spesifikk data fra produsentenes hjemmesider samt kontaktet enkelte pr telefon og . Resultatene her er satt inn i Statsbyggs nettbaserte beregningsprogram, på Dette har vi kun benyttet som et verktøy, og kan derfor stole på de verdiene og forhåndsinnstillinger programmet beregnet ut ifra. Pris (RM og PH): Prisberegningene er utført i G-prog Calcus og er på grunn av begrenset tid, noe vilkårlige. Det er tatt utgangspunkt i Karita-huset på 174 m 2, men størrelsen blir her, som i 17

18 simienberegningene, beregnet fra til 234 m 2 samt i energiklassene A, B og C. Grunnet omfanget av prosjektet og mangel da på tid, ble dette kun er en liten bit av prosjektet ble det ikke lagt så mye vekt på. Vi ble derfor nødt til å stole helt på programmet, uten noe særlig kvalitetssikring. Vi er derimot oppmerksomme på at dette kan er en noe unøyaktig pris for enkelte boliger. Transport (SE) kontroll (DS): For transportberegningene til Fredrikstad kommune, benyttet vi Grunnet få variable og lite inndata, er kvalitetssikringen her begrenset. Avstandene i de to byggefeltene er kontrollert via gulesider.no, mens vi har benyttet forhåndsinnstillingene i programmet for hvor mange som kjører hvor, og hvor mange som benytter seg av kollektivtransport. Denne posten var det i utgangspunktet meningen at Fredrikstad kommune skulle bistå med, for å oppnå så korrekte resultater som mulig. Dette ble imidlertid ikke overhold fra kommunens side, så verdiene er et gjennomsnitt på landsbasis som gjør resultatene, mest sannsynlig, noe ukorrekte. Transportposten i kalkulatoren er mye enklere bygd opp, der har vi, for å sikre kvaliteten, funnet verdier for CO 2 -utslipp pr. liter drivstoff, samt verdier for kollektivtransport hos pålitelige kilder. Kollektivtransporten er regnet ut ifra km pr. passasjer. Verdiene er hentet fra SSB, som ansees hos oss som en svært pålitelig kilde. Kalkulatoren (HRH), kontroll( DS) Den viktigste biten av kvalitetssikringen var å sikre at beregningene og resultatet i kalkulatoren var riktige. Det ble derfor krysskontrollert i alle ledd i tillegg til kvalitetssikringen innad i hvert enkelt ledd. Ut ifra resultatene fra beregningene fra Simien er det lagd en formel for middelverdien av resultatene ved hjelp av en statistikkfunksjon på kalkulator. For å kontrollere og sikre at dette ble korrekt, ble det satt inn størrelser i formelen og testet opp i mot de faktiske resultatene fra Simien. På samme måte ble også boligprisen i forhold til husstørrelsen beregnet. Rapportskriving: (DS), kontroll(ds) Når det gjelder kvalitetssikringen av selve rapporten, er alt skrevet lest gjennom av et eller flere gruppemedlemmer Prosjektleder: Simen Engebretsen er valgt til å være prosjektleder etter en utredning om kapasiteten i gruppen. Grunnet god oversikt og mest erfaring i byggebransjen blir han valgt som leder: Hans oppgaver: - Sikre at fremdriften i prosjektet følger fremdriftsplan. - Ha oversikt over arbeidsmengde og situasjonen i gruppa. - Innkalle til prosjektmøter. - Være ansvarlig for orden på arbeidsstedet. 18

19 2.4.2 Arbeidstider: Det skal jobbes hver dag fra mandag til fredag til så sant det ikke kolliderer med annet skolearbeid. Det vil bli holdt fremdriftsmøte hver mandag kl og oppsummeringsmøte hver fredag kl Utover dette vil det mulig bli gitt noe helgearbeid hvis dette blir nødvendig. 19