Miljøvennlig energiog arealbruk i sykehjem og omsorgsboliger

Transkript

1 Miljøvennlig energiog arealbruk i sykehjem og omsorgsboliger

2 1. Innledning Det foregår omfattende nybygging og ombygging av sykehjem og omsorgsboliger i landets kommuner, både i offentlig og i privat regi. Det er mulig blant annet gjennom statlige midler som forvaltes av Husbanken. Husbanken har en viktig oppgave i å sørge for at det som bygges har en tilfredsstillende standard og kvalitet. Blant annet har banken et ansvar for at statens målsetninger om en bærekraftig utvikling i bolig- og byggesektoren blir ivaretatt gjennom disse prosjektene. Det er økende interesse for ressurs- og miljøvennlig bygging, både i bransjen og blant brukerne. Stadig flere innser betydningen av å ta slike hensyn - ikke minst på bakgrunn av totaløkonomiske betraktninger. En spørreundersøkelse til alle landets kommuner, gjennomført av SINTEF Bygg og miljø, viser at miljøhensyn i liten grad ivaretas i sykehjems- og omsorgsboligprosjekter. Riktignok er det klare tendenser til nytenkning, blant annet når det gjelder arealbruk og oppvarmingssystem, men det er lite som tyder på at målsetninger om redusert energi- og ressursbruk står i fokus når slike prosjekter planlegges. Med dette temaheftet håper vi å bidra til at kommunene i større grad vektlegger miljøaspekter i planleggingen av nye prosjekter. I tillegg til å beskrive konkrete løsninger, argumenterer vi for betydningen og lønnsomheten av ulike tiltak. Sykehjem og omsorgsboliger omfatter alt fra småhus til store fleretasjes anlegg. De bygningsmessige og tekniske løsningene som velges er ulike. Det finnes likevel en rekke fellestrekk knyttet til brukergruppen og deres behov, og disse har vi prøvd å vektlegge i dette heftet. Heftet er utarbeidet av SINTEF Bygg og miljø i samarbeid med Husbanken. Forfattere er forskerne Karin Høyland, Anne Gunnarshaug Lien, Eli Støa og Marit Thyholt. Flere har bidratt med nyttige innspill: Chris Butters (NABU), Morten Grønli (SEfAS), Anne Grete Hestnes (NTNU), Dag Kittang (SINTEF), Are Rødsjø og Morten Skjennem (begge Husbanken). Takk til dere! Trondheim, februar

3 Innhold Innhold 3 1. Innledning 2 Miljøvennlig energi- og arealbruk 4 Sammendrag 5 2. Energibruk 6 Energifleksibilitet 7 Energibruk og varmesystemer i dagens sykehjem og omsorgsboliger 8 Varmesystemer og energikilde 8 Utforming av bygninger 9 Bygningens form og varmeisolasjon 9 Utnyttelse av solvarme til romoppvarming 10 Omsorgsboliger rundt en glassgård 12 Glassgårder og energibruk 14 Dagslysets betydning for komfort og energibruk 14 Ventilasjon 15 Drift 17 Energioppfølging gir store energibesparelser 17 Varmesystemer 19 Varmepumper 21 Omsorgsboliger i Asker og Røyken kommune 21 Solfangeranlegg 23 Distribusjonssystem for oppvarming med vannbåren varme 25 Solfangeranlegg ved Stovner Sykehjem i Oslo 25 Boliger for eldre i København Arealbruk 27 Arealeffektivt sykehjem på Moholt i Trondheim 29 Endringsfleksibilitet 31 Vigs Angar i Køpingebro, Sør-Sverige Nyttig informasjon 35 3

4 Miljøvennlig energi- og arealbruk Miljøproblemet handler om utslipp til vann, luft og grunn som fører til skader på planter, dyr og mennesker og øker faren for klimaendringer. Vi bruker dessuten ikke-fornybare ressurser i et omfang som begrenser kommende generasjoners mulighet for å opprettholde den levestandarden vi selv ønsker å ha. Alle bygg forbruker ressurser på en eller annen måte og er i seg selv ikke miljøvennlige. Det er likevel et mål å redusere miljøbelastningene mest mulig. Dette kan gjøres gjennom en lang rekke tiltak. I dette heftet vil vi fokusere på to temaer som er av særlig stor betydning, nemlig energibruk og arealbruk. Grunnlaget legges tidlig i planleggingsprosessen. Derfor er det viktig at utbyggerne er bevisst hvilke valg som tas både når det gjelder bygningsutforming og tekniske løsninger. Energibruk Mål: Redusert energibruk i bygninger Gjennom bevisst bygningsutforming og god oppfølging i driftsperioden er det mulig å redusere energibruken betraktelig i forhold til dagens praksis. Energibruken i bygninger påvirkes i stor grad av varmetap gjennom yttervegger og tak. En kan også oppnå redusert energibruk ved å tilpasse bygningen til klimaet og utnytte energien i utemiljøet. Mål: Økt bruk av nye fornybare energikilder i stedet for elektrisitet basert på vannkraft og fossile energikilder Energifleksible oppvarmingssystemer gir mulighet for å utnytte flere energibærere. Energifleksible løsninger er først miljøvennlige når de bidrar til økt bruk av energikilder som solvarme, jordvarme, biobrensler, avfall og spillvarme fra industrien. Arealbruk Mål: Mer effektiv utnyttelse av tomteareal og bebygget areal Effektive planløsninger og tilrettelegging for sambruk av arealer bidrar både til lavere forbruk av tomteareal, mindre energibruk og lavere forbruk av materialer. Med arealeffektivitet menes ikke nødvendigvis små rom, men at bygget rommer nødvendige funksjoner på en måte som tilfredsstiller brukernes behov på en god måte på minst mulig areal. Mål: Mer arealfleksible løsninger som kan tilpasses nye behov over tid Vi vet at behov og bruksmønster endrer seg over tid også innenfor sykehjems- og omsorgsboligsektoren. Arealfleksibilitet innebærer at bygningen er utformet på en måte som gjør den egnet til forskjellige formål over tid, uten at det må gjøres bygningsmessige endringer. 4

5 Sammendrag Utforming av bygninger Utformingen av bygninger har stor betydning for energibruken og opplevelsen av komfort. Viktige momenter: Bruk av vinduer med gode varmeisolerende egenskaper bidrar til energisparing og vesentlig forbedring av inneklimaet Utnyttes solvarme, bør sonene orienteres innenfor 25 grader fra rett sør Store vindusflater mot solrik orientering må ha solavskjerming. Utvendig avskjerming er mest effektivt Glassgårder kan bidra til energisparing og skape attraktive oppholdsarealer. Riktig utforming er imidlertid avgjørende for å unngå at glassgården blir et energisluk Dagslystilgang i bygninger for eldre og syke mennesker er særdeles viktig i et helseperspektiv. Utnyttelse av dagslyset gir også en energigevinst Energibruken er betydelig i bygninger med høy driftstid og høye innetemperaturer. Riktig utforming og vedlikehold er av vesentlig betydning for både energibruken og inneklimaet. Drift Et effektivt tiltak for å opprettholde lav energibruk er energioppfølging ved bruk av sentral driftskontroll. Investering av slike anlegg i bygninger med høy driftstid og høye innetemperaturer er erfaringsmessig svært lønnsom. Varmesystemer Ved valg av miljøvennlige varmesystemer er det nødvendig å vurdere både miljøbelastningene ved bruk av ulike energikilder og totaløkonomien for de ulike systemene. Vannbåren varme gir grunnlag for å bruke energifleksible varmesystemer Miljøvennlige energikilder som solvarme og varme fra grunn, vann og fjell kan brukes til vannbåren gulvvarme med lave temperaturer Et varmesystem er miljøvennlig når det fører til at god komfort oppnås ved lav energibruk, og når fornybar energi som varme fra varmepumpe, solfanger, biokjel eller fjernvarmeanlegg benyttes. Arealbruk Både fysisk utforming og organisering av driften påvirker hvor effektivt arealene utnyttes. Følgende punkter bør prioriteres: Tett samarbeid mellom de som utvikler romprogrammet og de som kjenner bruken av bygget Investering i noe ekstra planleggingstid for å finne løsninger som både er arealknappe og funksjonelle Driftsmodeller der tjenesteapparatet tilbyr tjenester i beboernes boenheter og fellesrom Arealer som kan brukes på flere måter og i flest mulig av døgnets timer Minst mulig gangareal Unngå å bygge opp særtilbud for tjenester som ikke hører sammen med botilbudet. 5

6 2. Energibruk Energireservene i verden er begrenset og ulikt fordelt. Norge har stor tilgang på energi. Vi har 75 prosent av oljereservene, 45 prosent av gassreservene og 30 prosent av vannkraftproduksjonen i Vest-Europa, mens folketallet er omtrent en prosent (Palmer m. fl. 1999). Utfordringene handler om fordeling og at all energibruk medfører miljøbelastninger i en eller annen form. Vi som har mye må påta oss et globalt ansvar som står i forhold til de ressursene vi forvalter. Energibruken til drift og oppvarming av bygningsmassen er hovedsakelig basert på elektrisitet, ved og olje. Elektrisitet som er produsert fra vannkraft betraktes som ikke-forurensende, mens bruk av de øvrige energibærerne medfører utslipp av miljøgasser som for eksempel karbondioksid (CO 2), svoveldioksid (SO 2) og nitrogenoksider (NO x). CO 2 bidrar til å øke drivhuseffekten. Redusert bruk av fossile brensler til oppvarming av bygningsmassen bidrar til mindre utslipp av CO 2. Forbruket av elektrisitet i Norge var i prosent høyere enn i 1990 (SSB 2000). I dag er det norske elforbruket høyere enn produksjonsevnen i år med normale nedbør- og tilsigforhold. I flere av de siste årene har vi importert elektrisitet fra danske og svenske kull-, olje- og gasskraftverk. En fortsatt vekst i elektrisitetsforbruket uten at vi øker den innenlandske produksjonskapasiteten, gjør oss stadig mer avhengig av kraftimport i årene som kommer. Den importerte elektrisiteten er Energib rere benyttet til drift og oppvarming av den norske bygningsmassen Elektrisitet, 73 % Petroleumsprodukter, 11 % Biobrensel, 9 % Varmepumpe, 2 % Gass, 3 % Fjernvarme, 2 % miljømessig lite gunstig og egentlig unødvendig. Vi bruker en stor del av vannkraften til varme (40 TWh/år, ref. Palmer m.fl. 1999). En viktig utfordring er derfor å redusere bruken av elektrisitet til varme og bruke andre forurensningsfrie varmekilder i stedet. Det er dessuten mer effektivt å bruke olje eller gass til varme direkte enn å produsere elektrisitet som brukes til varme. Et sentralt miljømål er derfor å redusere forbruket av elektrisitet til oppvarming. En reduksjon av elektrisitetsforbruket i bygningsmassen kan skje på to måter: Lavere energibruk gjennom en mer energieffektiv utforming av bygningene En dreining mot økt bruk av vannbåren varme, basert på fornybare energikilder og energifleksible oppvarmingssystemer. Begge disse strategiene blir beskrevet i dette heftet. Først vil vi forklare hva som ligger i begrepet energifleksibilitet. Vi vil også tegne et bilde av hva som karakteriserer energibruken og oppvarmingssystemene i dagens sykehjem og omsorgsboliger. 6

7 Energifleksibilitet Energifleksibilitet er et begrep som brukes om energibruk på flere nivåer. På nasjonalt nivå snakkes det om at Norge har lav energifleksibilitet fordi vi i for stor grad baserer oss på elektrisitet. Elektrisitet er en høyverdig energiform som kan brukes både til belysning og annet elektrisk utstyr, og til oppvarming. Varme er mindre høyverdig energi fordi den bare kan brukes til oppvarmingsformål. Energi til oppvarmingsformål bør derfor hentes fra varmekilder som sjøvann, fjellgrunn, sol, biomasse eller fjernvarme fra industri og søppelforbrenningsanlegg. Med økt bruk av varme fra disse kildene blir vi mindre sårbare for effektunderskudd i kalde perioder og mindre avhengig av å importere kraft. Vi får dermed en mer fleksibel energiforsyning på nasjonalt nivå. Energifleksibilitet er også viktig på bygningsnivå. Et fleksibelt varmesystem i en bygning kan veksle mellom to eller flere energibærere etter behov. Vanligst er en kombinasjon av olje og elektrisitet, men kombinasjoner som varmepumpe/ olje eller solvarme/elektrisitet regnes for mer miljøvennlige. Forutsetningen for å kunne veksle mellom energibærere er at bygningen har et varmebasert distribusjonssystem som benytter vann eller luft. En annen form for energifleksibilitet i bygninger oppnås med en kombinasjon av vedovner og elektriske panelovner, gjerne i tillegg til en sentralt plassert parafinovn som bare brukes midt på vinteren. Denne formen for energifleksibilitet er vanlig i norske boliger. Fordelen er at effektbehovet ikke må beregnes ut ifra de kaldeste dagene, og at ved regnes som en fornybar ressurs. Både vedfyring og oljefyring fører imidlertid til lokal forurensning som kan være et problem på kalde vinterdager. Fordelene med energifleksible system er at: elektrisitetsnettet kan utnyttes mer effektivt andre tilgjengelige fornybare ressurser kan utnyttes den energien som til enhver tid er billigste kan benyttes. Energikilde og energibærer Energibærerne består dels av mer eller mindre bearbeidede energikilder eller primære energibærere (olje, kull, gass, biomasse osv.) og dels av sekundære energibærere (for eksempel elektrisitet og varmtvann) som produseres fordi det er hensiktsmessig i forbindelse med energitransport og bruk. Energi og effekt Effekt i bygningssammenheng kan defineres som strømmen av varme eller energi som pr. tidsenhet tilføres eller avgis fra for eksempel strømnettet eller et varmesystem. Effekten beskriver også kapasiteten på varmesystemet i bygningen. Effekt har enheten Watt (W). Energi er effekt multiplisert med tid og har enheten Watt-time (Wh eller kwh). 7

8 Energibruk og varmesystemer i dagens sykehjem og omsorgsboliger Eldre mennesker har ofte et lavere aktivitetsnivå enn unge. Stillesittende liv og dårlig blodsirkulasjon innebærer at eldre ønsker seg godt oppvarmede rom. Særlig gjelder det syke eller pleietrengende eldre. Sykehjem og omsorgsboliger er i drift døgnet rundt hele året. Som følge av høye innetemperaturer og lang driftstid er det et relativt stort energibehov til oppvarming i forhold til andre bygningskategorier. Det samme gjelder energibehovet til varmt vann. Samtidig finnes det data som viser at det er stor variasjon i energibruk fra bygning til bygning. Dette indikerer at det finnes store muligheter for å påvirke energibruken både gjennom bygningsmessige tiltak og ved gode drifts- og oppfølgingsrutiner. Varmesystemer og energikilder I 1999 gjennomførte SINTEF Bygg og miljøteknikk en spørreundersøkelse i alle landets kommuner for å kartlegge hvilke varmesystemer og energikilder som benyttes i nye sykehjem og omsorgsboliger. Undersøkelsen gjaldt både nybygging og ombygging (Nesset m. fl. 2000). Selv om de fleste prosjektene er basert på konvensjonelle varmesystemer og energibærere, er det en klar tendens til at stadig flere går over til vannbårne varmesystemer. Vi ser også en markert økning i bruken av varmepumper. Ca. 60 prosent av prosjektene har elektrisitet som eneste energibærer og 24 prosent har elektrisitet i kombinasjon med olje. De siste årene har det imidlertid vært en forsiktig økning i bruk av andre energibærere. Dette gjelder først og fremst olje, men også fornybar energi fra biomasse, varme fra luft, vann eller fjellgrunn (varmepumpe) samt fjernvarme. 10 (av 465) prosjekter gjør bruk av bioenergi, 31 prosjekter har installert eller planlegger installasjon av varmepumpe og 19 har fjernvarmetilknytning. De aller fleste prosjektene med varmepumpe i denne undersøkelsen er bygget i 1999 eller senere. Andelen prosjekter med vannbåren varme er økende i løpet av 1990-tallet og utgjør over 50 prosent av de som er under bygging eller planlegging i Den viktigste grunnen til at vannbåren varme velges er sannsynligvis at varme gulv gir høy komfort. Forventninger om økte elektrisitetspriser og ønske om å bruke alternative varmekilder er nok også viktig. Figurene under viser at selv om vannbåren varme er installert i et økende antall sykehjem og omsorgsboliger, er elektrisitet og olje fremdeles de viktigste energibærerne. Når bruk av vannbåren varme øker i så stor grad, må vi si at utviklingen går i riktig retning mot økt energifleksibilitet. De fleste bruker imidlertid en kombinasjon av olje og elektrisitet. Disse løsningene er ikke spesielt miljøvennlige. Dersom elektrisitet er den viktigste energibæreren, vil kanskje panelovner likevel være bedre, fordi de gir en svært effektiv oppvarming. Olje er blant de mest forurensende energikildene, men direkte forbrenning av olje gir likevel en adskillig høyere utnyttelsesgrad enn et alternativ med importert elektrisitet fra oljekraftverk. Mest miljøvennlig er imidlertid bruk av fjernvarme, varmepumpe, biomasse eller solvarme. Se side 19 for nærmere drøfting av varmesystemer. Form lsdelt rlig energibehov for noen bygningskategorier kwh/m Lys og utstyr Varmt tappevann Romoppvarming og ventilasjon 50 0 Boliger Kontor- og forretningsbygg Helsebygg Hotell og restaurantbygg Figuren viser energibruken for noen typer bygg, fordelt på formål. Den er basert på tall fra Tokle m. fl,1999 8

9 Varmesystem for prosjekter etter 1994 Energikilder for prosjekter med vannb ren varme - etter 1994 Vannb ren varme Elektriske panelovner Luftb.varme/el.ovner Ikke oppgitt Elektrisitet Olje El./olje/gass Biomasse Varmepumpe Fjernvarme Ikke oppgitt Figuren til venstre viser fordelingen av varmesystemer for prosjektene som inngikk i undersøkelsen. Ca. 50 prosent blir varmet opp bare ved hjelp av elektriske panelovner, mens 40 prosent har vannbårne varmedistribusjonssystemer. Til høyre ser vi fordelingen av energikilder blant prosjektene som har vannbåren varme. Vi ser at 70 prosent benytter elektrisitet, olje eller en kombinasjon av disse. 28 prosent bruker energikilder som vi betrakter som miljøvennlige: biomasse, varme fra varmepumpe eller fjernvarme. Utforming av bygninger En kan velge flere ulike strategier for å redusere energibruken i bygninger. Vanligvis er det viktigst å redusere varmetapet om vinteren og redusere kjølebehovet om sommeren, dvs. skjerme bygningen fra uteklimaet. Energisparing kan også oppnås ved økt utnyttelse av solstråling til oppvarming og bedre utnyttelse av dagslys. Bygging av glassgårder kan være et lønnsomt tiltak både investeringsmessig og energimessig. Gjenvinning av varmen i ventilasjonsluften er et svært viktig tiltak, spesielt i bygninger som er i bruk hele døgnet og har et høyt luftskifte, som sykehjem og omsorgsboliger. Bygningens form og varmeisolasjon Bygningens form og varmeisolasjon har vesentlig betydning for varmetapet og energibruken. Varmetapet gjennom yttervegger og tak er avhengig av flatenes areal, temperaturforskjellen mellom inne og ute samt konstruksjonenes isolerende egenskaper. Dette innebærer at god varmeisolasjon er av svært stor betydning, spesielt for bygninger med kontinuerlig drift og høy innetemperatur. Teknisk forskrift til planog bygningsloven stiller krav til bygningens varmeisolasjon og energibruk. For å overholde samfunnets overordnede interesse om energisparing er det et uttalt mål i byggeforskriften fra 1997 at energibehovet til oppvarming og ventilasjon i nye bygninger skal reduseres med 25 prosent. En stor andel av denne energisparingen skulle skje ved skjerpede krav til varmeisolasjonen i bygningenes ytterflater. Resten oppnås ved bruk av varmegjenvinning. På tross av at forskriften gikk et betydelig steg videre, er det fortsatt 9

10 et stort potensial for energisparing ved å isolere ytterligere. Ved å benytte såkalte «superisolerende vinduer» med U-verdi 1,0 W/m 2 K og øke isolasjonstykkelsen med 100 mm i tak, yttervegg og gulv (gulv med bjelkelag), reduseres energibehovet til oppvarming og ventilasjon for et sykehjem på 1000 m 2 med ca. 40 prosent, mens det totale energibehovet reduseres med ca. 20 prosent. Tiltaket har også en positiv innvirkning på inneklimaet pga. høyere overflatetemperaturer. Dette gjelder spesielt vinduene. Tiltaket er ikke lønnsomt i dag. Med økte energipriser eller tilskudd fra myndighetene kan bildet endre seg. Det er lønnsomt å velge vinduer med bedre varmeisolering enn det forskriftene krever. Vinduer med energirute og argon i hulrommet mellom glassene gir en U-verdi for vinduet på ca. 1,4 W/m 2 K. I bygninger med stort varmebehov vil slike vinduer tjenes inn på noen få år sett i forhold til vinduer med U-verdi på 1,6 W/m 2 K, som er minimumskravet i byggeforskriften. Vinduenes varmeisolasjon har også en indirekte innvirkning på energibruken fordi glassets overflatetemperatur påvirker inneklimaet med kaldras og strålingstrekk. På kalde dager får dårlig isolerte vinduer lav overflatetemperatur på det indre glasset. Det oppstår en stor temperaturforskjell i forhold til romluften og kroppsoverflaten på personer som Energirute Energiruter er en betegnelse på forseglede ruter eller isolerruter som er belagt med et ikke synlig belegg for å redusere strålingsvarmetapet gjennom ruten. Rutens h yde, m 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 Kritisk utetemperatur eller ruteh yde 0, Utetemperatur, o C Figuren viser diagram for å bestemme kritisk utetemperatur eller vindushøyde med hensyn til kaldras, avhengig av rutens U-verdi (i senter av ruten). Innetemperatur 22 C. Med de beste glassrutene oppstår ubehagelig kaldras først for rutehøyder høyere enn ca. 1,6 m når utetemperaturen synker til under 20 C. befinner seg i nærheten av vinduet. Den varme kroppen stråler varme mot den adskillig kaldere vindusflaten, og resultatet blir en følelse av trekk. Dette kalles gjerne strålingstrekk. Lave overflatetemperaturer på vindusglassene fører også med seg kaldras. Dette skyldes at luften nær vinduene avkjøles og synker med en hastighet som fører til at den føles som kald trekk. Kaldraset er avhengig av både innerglassets overflatetemperatur og høyde. Jo høyere glasset er, desto større fart får den avkjølte luften. Det er derfor spesielt viktig å bruke lave U-verdier for høye vinduer. Det gjelder særlig i bygninger med gulvvarme, hvor kaldrassikring under vinduene er utelatt. Beboerne eller pasientene i omsorgsboliger og sykehjem tilbringer mye tid sittende og liggende i boenheter og fellesrom. Vinduenes brystningshøyde må tilpasses behovet for utsyn, noe som ofte medfører høye vinduer. 2,9 W/m2K 1,6 W/m2K 1,4 W/m2K 1,2 W/m2K 1,1 W/m2K 0,8 W/m2K Når det oppstår strålingstrekk og kaldras må romtemperaturen heves med to til tre grader for å oppnå tilstrekkelig komfort. Energibruken til oppvarming (eks. ventilasjon) reduseres med ca. 12 prosent for hver grad C innetemperaturen senkes. Det er fornuftig å investere i vinduer med bedre varmeisolasjon enn forskriften krever. Møblering og bruk av rommet blir også enklere. Av samme årsak bør en legge vekt på å ikke holde høyere innetemperatur enn nødvendig. Utnyttelse av solvarme til romoppvarming For mennesker som av helsemessige årsaker tilbringer det meste av tiden sin innendørs, er solinnfall og dagslys en viktig trivselsfaktor og kan i seg selv være en helsebringende kvalitet. Bevisst utnyttelse av solvarmen har også en positiv effekt på energikostnadene ved at oppvarmingsbehovet reduseres. For best mulig utnyttelse 10

11 av solvarmen er ideell orientering av vinduene ± 25 i forhold til sør. Med dagens energiruter med argon oppnås en positiv varmebalanse, dvs. det slippes mer utnyttbar solvarme inn enn hva som tapes ut av varme i løpet av året. Økt vindusareal mot sør gir derfor et positivt bidrag til energibehovet. Dette gjelder for hele landet. Positiv varmebalanse forutsetter et glassareal på 80 prosent av hele vindusarealet. Solvarmen kan også utnyttes i de nordligste delene av landet. Solvarmetilskuddet er riktignok mindre, men fyringssesongen er lengre og en større del av solvarmen kan utnyttes. Tilgangen på solvarme varierer mye. Om natten og i overskyede perioder har vi ingen tilgang på direkte solstråling. Da kommer bygningens varmelagringsevne til nytte. Bygningsdeler og innredning kan absorbere solstråling og lagre varme over en kortere periode, som for eksempel fra dag til natt. På denne måten kan oppvarmingsbehovet reduseres noe og temperatursvingningene utjevnes. Dersom en viss variasjon i innetemperaturen kan aksepteres, øker dette mulighetene for mer effektiv utnyttelse av solvarmen. Jo høyere temperatur som tillates om dagen, desto mer overskuddsvarme kan lagres til kvelden og natten. For å unngå overoppvarming i rom med mye vinduer, spesielt med sørlig orientering, er solavskjerming viktig. Med regulerbar solavskjerming kan solinnstrålingen reduseres i perioder med overskuddsvarme, samtidig som vi kan slippe inn dagslys og solvarmetilskudd i perioder med behov for oppvarming. Eksempler på solavskjerming er gardiner, persienner og markiser. Persienner med horisontale lameller er den van- Bildet viser eldreboligene Egely i Ballerup utenfor København. En stor glassgård er omrammet av en to-etasjes karré. Solvarmen fra gårdsrommet utnyttes til å spare energi til oppvarming av boligene. Her har en forsøkt å gjøre glassgården til et møtested for andre beboere i nærmiljøet. (Foto: E. Støa) Figuren viser relativ varmelagringsevne for ulike materialer (hentet fra Holtz, M.J.: «Design Guidelines: An international Summary». Boulder, Colorado 1990) 11

12 ligste formen for justerbar solavskjerming. Ved en riktig innstilling er beskyttelsen mot solvarmen god, og reflektert lys fra persiennene kan slippes inn dersom lamellene er lyse og speilende. Hvite, tette persienner innvendig slipper gjennom 60 til 85 prosent av solvarmen, mens utvendige persienner bare slipper inn 10 til 30 prosent (NBI 2000). Innvendige persienner eller gardiner hindrer luftsirkulasjonen inntil glassflaten og det er økt risiko for kondens på innsiden av glasset. I vinduer med koblede ruter kan solavskjermingen plasseres mellom glassene. Slik avskjerming er beskyttet mot uteklimaet, samtidig som risikoen for innvendig kondens på glasset unngås. Gardiner gir dårligere solavskjerming, dvs. de slipper gjennom 50 til 80 prosent av solvarmen, avhengig av type gardin (NBI 2000). Solavskjermingen kan med fordel benyttes om natten. På denne måten gis vinduene ekstra varmeisolasjon. Ut fra en energimessig betraktning er utvendig solavskjerming mest effektiv. Slike avskjerminger må imidlertid være robuste mot vær og vind og er vanskeligere tilgjengelig for manuell regulering enn innvendig avskjerming. Glassgårder og energibruk Glassgårder er populære elementer både i nybygg og som supplement til eksisterende bygninger. Ved å legge glass over rom mellom bygninger oppstår en overgangssone mellom ute- og innemiljøet, en buffersone som kan nyttes til aktiviteter som ikke stiller for strenge krav til romklima, som gangarealer, pauserom etc. I tilknytning til omsorgsboliger og sykehjem er denne type bygninger eller rom spesielt aktuelle fordi det gir beboerne muligheter for «å komme seg litt ut», uavhengig av vær og føreforhold. En tur i en glassgård med grønne vekster og mye dagslys kan gi verdifull variasjon og positive opplevelser. Slike rom er lett tilgjengelige hele året, og kan tilpasses rullestolbrukere. Glassgårder viser seg ofte å bidra til svært høy energibruk. Det kan skyldes at arealene varmes opp til romtemperatur. I tillegg benyttes også mekanisk kjøling i en del tilfeller. Figuren under viser oppvarmingsbehov avhengig av temperaturen i glassgården for et kontorbygg (Elektrobygget ved NTNU) både med og uten glassgate. Figuren viser hvordan energibehovet til oppvarming for denne kontorbygningen øker ved stadig høyere innetemperaturer i glassgården. 500 Oppvarmingsbehov i glassg rdsbygg Glassg rd Krav til komfort er i stor grad avhengig av hvilke forventninger brukerne har til glassgården som oppholdsareal. Særlig gjelder dette krav til minimumstemperatur og fravær av trekk. Valg av materialer, møblering osv. er med på å definere hvorvidt glassgården oppfattes om et inne- eller uterom. Forventninger om at glassgården er et inneareal, medfører krav til høy temperatur og lite trekk. Energibruken til oppvarming av glassgården avhenger også i stor grad av hvilke funksjoner som legges til rommet. Lokalisering av typiske innefunksjoner som kafeteria, resepsjon m.m. til glassgården stiller strenge krav til termisk komfort og følgelig også høy energibruk, hvis ikke det utføres lokalklimatiske tiltak. En god glassgård bør være utformet slik at overoppvarming fra solstråling ikke oppstår. Overoppvarming skaper problemer både for brukerne av glassgården og de som har sine oppholdsrom mot disse sonene. Glassgårder med stort glassareal mot sør får gjerne problemer med både overoppvarming om sommeren og varmetap om vinteren. Glassoverdekte gårdsrom er gunstigere. Lufting med luker eller dører i gavlvegger samt luker i tak regulerer temperaturen effektivt i glassgården på solrike dager. rlig oppvarmingsbehov (MWh) Temperatur i glassg rd (oc) Kontorbygg Hele bygningen Kontorbygg uten glassg rd Forskriftene stiller krav til tilfredsstillende dagslysnivå i tilliggende Arkitekturforlaget vil i løpet av 2002 gi ut en håndbok om energieffektive glassgårdsbygg. Det henvises til denne for mer detaljert beskrivelse av hvordan slike bygninger bør utformes. 12

13 Glassgården har form som et overbygd gårdsrom. Dette er den mest energieffek-tive glassgårdsformen for oppvarmede glassgårder. På tidspunktet da bildet ble tatt, var det ennå ikke satt ut møbler eller noen form for beplanting. Sol-avskjerming blir montert hvis det viser seg nødvendig. Det nederste bildet viser omsorgsboligene fra utsiden. Man kan skimte glassgården bak inngangen. Arkitekt: Nils Henrik Eggen Arkitekter AS Byggeår: 2000 Foto og plantegning: Siv. Ark. Inger Anne Landsem oppholdsrom til glassgårder. Dette gir store utfordringer, siden glassoverdekkingen skjermer for noe av dagslyset. Glassoverdekkingen gir imidlertid rom for å holde fasadene lyse og rene i tillegg til at glassflatene ut mot glassgården kan økes. Dette kan kompensere for lystapet gjennom glassflatene. I boligblokker med glassgårder er det vanlig å bruke svalganger i forbindelse med adkomsten til leiligheter. Dette reduserer dagslystilgangen til de tilliggende rommene. For disse rommene er kanskje reflektert lys fra de øvrige fasadene den eneste dagslyskilden. Lyse fasader mot glassgården er derfor viktig. God tilgang på dagslys vil i tillegg til økt trivsel redusere behovet for elektrisk tilleggsbelysning og dermed bidra til redusert energibruk. Glassgårder kan i enkelte tilfeller betraktes som lønnsomme tiltak både investeringsmessig og energimessig. En analyse av de glassoverdekkede gatene i et kontorbygg i Trondheim (Elektrobygget ved NTNU, 1988) viste at både investeringskostnadene og de årlige energikostnadene ble 13

14 en glassgård. Glassgården benyttes som et større fellesareal og gir adkomst til de 15 boligenhetene. Dagslysets betydning for komfort og energibruk Dagslys har en positiv effekt på helsen uansett alder. Mennesker kan redusere sine depresjoner i den mørke årstiden ved hjelp av lysbehandling. Undersøkelser viser også at skolebarn som får rikelig med dagslystilgang i timene oppnår bedre skoleresultater og har generelt bedre helsetilstand enn elever i «vanlige» klasserom (SunWorld 1996). Etterhvert som vi blir eldre, trenger vi mer lys for å se like godt som før. En 40-åring må ha dobbelt så mye lys og 60-åringer må ha seks ganger så mye lys som en 20-åring for å se like godt. Glassgården er prosjektert med oppvarming opp til 15 C. Driftspersonalet er godt informert om konsekvensene ved høyere temperaturnivå. Det er to etasjer i glassgården. Den nederste skal møbleres med benker og blir som et slags «ute»-rom. På det øverste planet vil det bli etablert en sittegruppe møblert med «inne»-møbler. I tillegg til at det blir noe varmere her enn i første etasje, er det også montert stråleovner for å varme opp selve sittegruppen ved behov. Med slike tiltak vil glassgården kunne benyttes til rekreasjon uten at det generelle temperaturnivået må økes for å oppnå tilfredsstillende komfort. Hele bygget inkludert glassgården er ikke blitt dyrere enn et ordinært bygg med samme funksjoner, men uten glassgård. Dette skyldes flere forhold. Blant annet er det oppnådd store kostnadsbesparelser ved enklere utførelse av veggarealene mellom leilighetene og glassgården. Dette er mulig fordi arealene har klimamessig beskyttelse fra glassgården. Pga. lav temperaturdifferanse mellom glassgården og leilighetene er tykkelsen på varmeisolasjonen redusert. Samtidig er det valgt en rimelig kledning som følge av beskyttet «uteklima». Trapper, heiser og andre kommunikasjonsarealer er lagt til glassgården. Leilighetene i andre etasje har adkomst fra en svalgang inn mot glassgården. Svalgangen hindrer direkte dagslys inn til leilighetene. Dette er i stor grad kompensert ved bruk av lyse gulv i glassgården og svalgangen for å øke graden av reflektert lys til leilighetene. Det er også valgt store vindusflater i fasadene mot det fri. Leilighetene er åpne og gjennomlyste. lavere i forhold til et alternativ med de samme bygningene, men uten glassgårder. Lønnsomheten var imidlertid avhengig av moderat oppvarming, dvs. til maks. 15 C. Dette er et temperaturnivå som erfaringsmessig ikke gir særlig høyere energibehov til oppvarming av hele bygningen inkludert glassgården enn tilsvarende bygg uten glassgård. Et annet moment ved valg av temperatur i glassgårder er hvilken glasstype som brukes i overdekkingen. I henhold til teknisk forskrift kan to-lags isolerglass velges når temperaturnivået ikke overstiger 15 C. En bør være oppmerksom på at temperaturen i glassgården likevel ofte økes når den tas i bruk. Bedre glass bør derfor vurderes. Omsorgsboliger rundt en glassgård I Rennebu kommune i Sør-Trøndelag er det i tilknytning til et helsesenter bygget omsorgsboliger rundt Utnyttelsen av dagslyset til innvendig belysning bidrar også til en energigevinst. Det forutsetter imidlertid at en fokuserer på dette tidlig i prosjekteringsfasen. God utnyttelse av dagslyset får man ved å: velge tilstrekkelig store lysflater unngå dype rom legge lysflatene relativt høyt i veggflatene for å få stor inntrengningsdybde, men ikke slik at sonen ute ved vindusveggen blir liggende i skyggen bruke overlys der det er mulig utforme fasadene slik at en unngår skjerming av vinduene fra nabobygg og utspring som balkonger eller svalganger legge vekt på lyse fasader i prosjekter med flere parallelle bygg unngå alle former for ikke-regulerbar solavskjerming velge lyse romflater og lyst inventar utforme lysanlegget slik at det er 14

15 lett å kontrollere og regulere når det er nødvendig å supplere dagslyset. Teknisk forskrift til plan- og bygningsloven stiller krav til tilfredsstillende dagslys i oppholdsrom. I følge veiledningen er kravet til dagslysmengde i rom for varig opphold oppfylt dersom dagslysfaktoren er minst en prosent i et punkt som ligger halvveis inn i rommet fra vindusfasaden og 1,0 meter fra sidevegg i en høyde på 0,8 meter over gulv. Dette er et minimumskrav, og det er nødvendig å ha høyere mål for rom som skal brukes av eldre. I byggeprosjekter hvor det bygges høyt og tett, blir dagslysnivået inne i bygningene gjerne for lavt i de nederste etasjene. Ventilasjon I bygninger med høy driftstid, som for eksempel sykehjem og omsorgsboliger, er energibehovet til oppvarming av ventilasjonsluften betydelig. Balansert ventilasjonsanlegg med varmegjenvinning kan i stor Husbanken har gitt ut en kortfattet veileder for vurdering av dagslys i boliger (Dagslys i boliger viktige begreper og forenklede vurderinger. Brosjyre HB- 7.E.14). Den kan godt benyttes for sykehjem og omsorgsboliger. I tillegg har Lyskultur gitt ut en prosjekteringsveileder (21/98) for dagslys i bygninger (Lyskultur 1998: Dagslys i bygninger Prosjekteringsveildedning). Det henvises til disse veiledere for hvordan bygninger bør planlegges ut fra tilfredsstillende dagslystilgang. Figuren til høyre viser hvordan dagslysforholdene er i et fellesrom i et sykehjem. Rommet har for stor dybde og lite vinduer i bakre del, noe som gir for lite dagslys. En dagslysfaktor på 0,1-0,2 er ikke akseptabelt for eldre mennesker Bildene viser eksempler på ulik bruk av dagslys både i boligenheter og fellesrom. (Det nederste bildet er fotografert av Jan Paulsson) 11,0 0,7-2,0 2,0-10,0 0,3-0,7 0,2-0,3 0,1-0,2 15

16 anlegget og øke viftesystemets virkningsgrad. Lavt trykkfall får man blant annet med lave lufthastigheter i kanalnettet, men dette krever større kanaltverrsnitt. For arkitekten er det derfor viktig å planlegge tilstrekkelig plass for kanaler og aggregater i tekniske rom. Dagslysfaktor i rom med ulik vindusstørrelse (i prosent av gulvareal) Dagslysfaktoren angir belysningen i prosent av den samtidige belysningen på en uskjermet horisontal flate utendørs ved jevnt overskyet himmel. rlig energibehov til oppvarming av sykehjem, med og uten varmegjenvinner Eergibehov (MWh/ r) m/v.gjenvinner u/v.gjenvinner - Midlere temp.virkn.grad : 65 % - Innetemperatur: 22 0 C - Luftskifte: 7 m 3 /m 2 h - Varmeisolasjon: forskrift Bruksareal: 2000 m 2 - Klima: Trondheim Bruk av varmegjenvinner i bygg med høy driftstid og høye innetemperaturer er fornuftig, både økonomisk, energimessig og komfortmessig Tiltak for å oppnå energieffektive ventilasjonssystemer koster lite og kan gi svært stor avkastning. I mange tilfeller kan det også være økonomisk lønnsomt å optimalisere plasseringen av tekniske rom og sjakter, og øke aggregatstørrelsen. Med på kjøpet får en redusert støy. Det er viktig at ventilasjonsanlegget utformes og vedlikeholdes riktig. Ellers kan det, stikk i strid med hensikten, bidra til inneklimaproblemer. Ved bruk av kjente og lavemitterende bygningmaterialer, kan reduserte luftmengder aksepteres. Se for øvrig veiledning til tekniske forskrifter. Dette har vesentlig betydning både for energibruken og kostnadene som er knyttet til ventilasjonsanlegget. grad redusere energibehovet. Som vist i eksempelet under kan energibehovet til oppvarming av bygningen reduseres med 40 prosent ved bruk av varmegjenvinner i et sykehjem. Lønnsomheten for slike anlegg er god i denne typen bygg. Forvarming av ventilasjonsluften er også gunstig med hensyn til reduksjon av ukomfortabel og helseskadelig trekk. Forbruket av elektrisk energi til vifter i ventilasjonsanlegg er anslått til ca. 2,25 TWh pr. år i Norge. Kravene til inneklima har gradvis gitt økte luftmengder i nye og rehabiliterte bygg. Undersøkelser viser at energibehovet til transport av ventilasjonsluft utgjør 15 til 20 prosent av det totale energibehovet i moderne næringsbygg. Denne energibruken kan reduseres betydelig. For å oppnå energieffektive ventilasjonsanlegg, må en redusere trykkfallet i Byggforsk har i samarbeid med OPAK utgitt en prosjekteringsveileder for energieffektiv viftedrift. Denne kan skaffes hos Statsbygg (Prosjekteringsveiledning for energieffektiv viftedrift). 16

17 Drift Bygninger inneholder i dag en rekke tekniske installasjoner som er nødvendige for den daglige virksomheten i bygningen. En stor andel av installasjonene krever energi i en eller annen form. For at de skal drives på en energieffektiv måte, er det behov for overvåking, styring og eventuelt regulering. Bruk av systemer for sentral driftskontroll av installasjonene gir mulighet for realisering av et betydelig potensiale for energiøkonomisering. Energioppfølging kan også bidra til å redusere energibruken og kostnader gjennom systematisk kontroll av energitilstanden i bygningen. Rutinene er basert på kontinuerlig registrering av all energibruk og klima i bygningen, og gir grunnlag for å føre et energimessig og økonomisk regnskap. Ved å sammenligne energi- og kostnadsbudsjettet samt energibruk og kostnader fra tidligere år, kan en avdekke svakheter ved anlegget eller funksjoner som fører til unødvendig energibruk og økte kostnader. Energioppfølging er blant de enkleste, viktigste og mest lønnsomme tiltak vi kjenner i enøk-arbeidet. Det er et verktøy som i første rekke benyttes av driftspersonalet i yrkesbygg. Energioppfølging vil derfor først gi positivt resultat når driftspersonalet er engasjert og motivert. Opplæringen av driftspersonalet må derfor prioriteres. Energioppfølging på de enkelte byggene kan også gi kommunene bedre muligheter for å sette inn tiltak der det er nødvendig. I Danmark finnes det eksempler på at kommuner har gjennomført såkalte grønne regnskap av blant annet sykehjem over flere år (Ballerup kommune 1996). Regnskapet viser blant annet elektrisitets- og varmeforbruk pr. kvadratmeter for de enkelte bygningene. Slike tall er et nødvendig redskap for å kunne planlegge for redusert energibruk i kommunen over tid. Energioppfølging gir store energibesparelser Overhalla sykehjem i Nord-Trøndelag ble i 1998 utvidet med to nye fløyer hvorav den ene inneholder en ny sengefløy med 12 plasser og den andre inneholder helsesenter. Helsesenteret er et flerbrukstilbud som omfatter blant annet legekontor, Overhalla HMS-senter, fysioterapeut og helsestasjon. Av et samlet areal på ca m 2 utgjør nybygget ca m 2. Hele anlegget har et vannbårent varmesystem, og får sitt energibehov til oppvarming dekket fra et sentralt fyrrom med oljekjel og elektrokjel. Varmedistribusjonen skjer via både radiatorer og gulvvarme. Ved utbyggingen ble det installert SD-anlegg (Infinity SX8000) med et system for optimalisering og registrering av energibruken (Integrert Energi Control), utviklet av EnergiSpar AS. Systemet sørger for optimal energiproduksjon og at rimeligste energibærer til en hver tid blir valgt. SD-anlegget omfatter i tillegg til helsesenteret også administrasjonsbygget i Overhalla kommune. Erfaringene med dette anlegget er svært gode. Beregninger viser en energibesparelse på 30 prosent i de to nye fløyene, sett i forhold til normtall i NS På tross av utvidelsen av sykehjemmet er ikke energibruken økt merkbart. Energibruken i administrasjonsbygget er ca. 40 prosent lavere enn tidligere. I dette bygget var sparepotensialet større som følge av muligheten for temperatursenkning om natten og utenom arbeidstiden. I tillegg til ENØK-gevinsten ved SD-anlegget gir anlegget også sikkerhet ved Under vises et eksempel på en energi- og temperaturkurve (ET-kurve). En slik kurve benyttes som styringsverktøy for driftspersonalet ved Rissa sykehjem. Arealet mellom kurvene angir normalområdet for energibruk i bygget, avhengig av utetemperatur. (Kilde: ENØK i bygninger, SINTEF, Universitetsforlaget, 1992) 17

18 driftsstans, noe som er av stor betydning for et sykehjem. Feil ved klimainstallasjonene varsles blant annet med alarm. Driftspersonalet har vist til at tildels alvorlige feil med klimainstallasjonene neppe ville blitt avdekket på et tidlig stadium dersom ikke SDanlegget var installert. Dette ville hatt negative følger for både energibruken og inneklimaet. Installasjonen av SD-anlegget kostet omlag en halv million kroner. Med årlige energibesparelser i størrelsesorden hundre tusen kroner, er denne installasjonen nedbetalt på noen ganske få år. Ombyggingen av Overhalla Sykeheim ble gjennomført i 1998 og er tegnet av Espen Aursand Arkitektkontor i Namsos. (Foto til venstre: Arkitekten. Under til venstre: Guttorm Løe) Figuren viser hvordan bygningene er koblet sammen med felles nettverk, to arbeidsstasjoner og server 18

19 Varmesystemer Ved valg av miljøvennlige varmesystemer er det nødvendig å vurdere både miljøbelastninger og økonomi. I rapporten «Varmeproduksjon i bygninger» (Grønli m.fl. 1999) er ulike oppvarmingssystemer vurdert for eneboliger og kontorbygg. Beregningene for nye sykehjem som diskuteres her er gjort spesielt for dette temaheftet. Grunnlagstallene for disse beregningene er imidlertid beskrevet i den nevnte rapporten. Beregningene er gjort for et nytt sykehjem med et areal på 1700 m 2 plassert i Oslo området. Det samlede energibehovet er beregnet til 256 kwh/m 2, fordelt med 76 kwh/m 2 til romoppvarming og ventilasjon, 50 kwh/m 2 til varmt vann og 130 kwh/ m 2 til lys og utstyr. For de økonomiske beregningene er annuitetsmetoden brukt med en kalkulasjonsrente på sju prosent Avskrivningstiden er satt til 20 år som et gjen- Nytt sykehjem Spesifikk energikostnad (inkl. varmedistribusjon) Kapitalkostnad Vedlikeholdskostnad Energikostnad [kr/kwh] 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Helelektrisk Oljebrenner Elektrokjel Gassbrenner Pelletsbrenner Varmepumpe Solvarme m/oljebrenner Energikostnad 0, ,3875 0, , , , , Vedlikeholdskost. 0, , , , , , , Kapitalkostnad 0, , , , , , , Nytt sykehjem Spesifikk energikostnad (eks. varmedistribusjon) Kapitalkostnad Vedlikeholdskostnad Energikostnad 0,8 0,7 0,6 [kr/kwh] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Helelektrisk Oljebrenner Elektrokjel Gassbrenner Pelletsbrenner Varmepumpe Solvarme m/oljebrenner Energikostnad 0, ,3875 0, , , , , Vedlikeholdskost. 0, , , , , , , Kapitalkostnad 0, , , , , , , Øverst: Kostnader for energi, vedlikehold og investeringer for ulike varmesystemer. Nederst: Kostnader for energi, vedlikehold og investeringer for ulike varmesystemer inklusive varmedistribusjonssystemet. Grunnlagstallene er beskrevet i Grønli m.fl

20 Nytt sykehjem [tonn/ r] Helelektrisk Oljebrenner Elektrokjel Gassbrenner Pelletsbrenner Varmepumpe Solvarme m/oljebrenner Pellets Elektrisitet Propan , Olje 0 71,4875 7, , , , , Figuren viser CO 2 -regnskap for de ulike varmesystemene. Helelektrisk oppvarming er her antatt dekket med vannkraft. For nye bygg må vi imidlertid regne med at en del av elbehovet dekkes med importert kraft nomsnitt for både varmedistribusjonssystemet og energisentralen. Den øverste figuren på forrige side viser en sammenligning av kostnader for energi, vedlikehold og energisentral for ulike varmesystemer. I figuren under er varmedistribusjonssystemet inkludert. For helelektrisk oppvarming er det regnet med panelovner, og for alle de andre alternativene er det forutsatt vannbåren varme med radiatorer. Ved bruk av gulvvarme blir investeringskostnadene noe høyere. Nye typer gulvvarmesystemer kan imidlertid bli billigere enn dagens radiatorer. Begge figurene på side 19 viser at investeringskostnadene for helelektrisk oppvarming med panelovner er svært lave sammenlignet med de andre løsningene. Vedlikeholdskostnadene er også lave, mens energiprisen er høy. For elektrokjel er kostnadene for kjel og varmedistribusjon høye, mens energiprisen er den samme som for helelektrisk oppvarming. Bruk av panelovner gir i tillegg gode muligheter for styring, men ikke samme mulighet for energifleksibilitet som bruk av elektrokjel med tilhørende varmedistribusjonssystem. For oljebrenner og gassbrenner er investeringskostnadene for ovn, varmedistribusjonssystem samt vedlikeholdskostnader omtrent like. Energiprisen er imidlertid høyere for gass enn for olje. Av disse to alternativene regnes bruk av gass som mindre miljøbelastende enn bruk av olje fordi CO 2 -utslippet er mindre for gass. For pelletsbrennere er investeringskostnadene høye, men energikostnadene er lave. I områder av landet med lett tilgang på pellets er dette et godt alternativ. Både investeringskostnadene og vedlikeholdskostnadene er høye for varmepumper, til gjengjeld er energikostnadene lave. Dette alternativet kommer best ut i denne sammenligningen. I en tilsvarende sammenligning for nye eneboliger (Grønli m.fl. 1999) er elektrisk oppvarming mer lønnsomt enn bruk av varmepumpe. En viktig årsak til at varmepumper kommer godt ut for sykehjem og omsorgsboliger er at energibehovet til oppvarming er stort, og at større varmepumpeanlegg har bedre lønnsomhet enn små. Bruk av solvarme via en vannsolfanger er det nest gunstigste alternativet i denne sammenligningen. Fordelen med å bruke solvarme til oppvarming av vann, er at solvarme er en ren energikilde og helt gratis. Ulempen er at det bare er lønnsomt å dekke 30 til 50 prosent av varmebehovet mens resten må dekkes med en annen energikilde, som olje i dette eksempelet. Kombinasjonen av solvarme og elektrisk oppvarming er mer miljøvennlig så lenge vi har god tilgang på vannkraft. Behovet for tilleggsoppvarming faller imidlertid sammen med perioder om vinteren hvor det er stor belastning på elektrisitetsnettet. Derfor er bruk av olje foreslått i regneksempelet. Oppvarming av vannet i lagertanken med nattstrøm er en gunstig løsning dersom billig nattstrøm er tilgjengelig. De mest miljøvennlige alternativene ved bruk av vannbåren varme, som 20

21 varmepumpe og solfanger, er også de mest kostnadseffektive over tid i følge disse beregningene. Investeringskostnadene er store, men energikostnadene er små. Et alternativ med helelektrisk oppvarming og reduksjon av varmetapet gjennom bygningskroppen kan imidlertid være like gunstig (beregning av en slik løsning er ikke tatt med her). Med ekstra investeringer i isolasjon av bygningskroppen i samme størrelsesorden som investeringene i gulvvarmesystemet, reduseres både energiforbruket og kostnader til panelovner. Denne løsningen er enkel, robust og har lang levetid. Figuren på side 20 viser CO 2 -regnskap for de ulike varmesystemene. Helelektrisk oppvarming fører ikke til CO 2 -utslipp så lenge elektrisiteten er basert på vannkraft. For nye bygg må vi imidlertid regne med at en del av elektrisitetsbehovet dekkes med importert kraft fra olje- eller gasskraftverk. Da blir CO 2 -regnskapet mindre gunstig. For alle oppvarmingssystemer som er basert på vannbåren varme i dette regneeksempelet, brukes olje til å dekke topplasten. Dette er en vanlig løsning fordi en oljekjel med høy effekt er gunstig til dette formålet. Topplasten utgjør imidlertid en liten del av den totale energibruken i de fleste tilfellene. Bruk av gassbrenner for hovedlasten gir 20 prosent lavere CO 2 -utslipp enn bruk av olje. Ved å bruke solfangere er det vanlig å regne med at 30 til 50 prosent av varmebehovet kan dekkes av solvarme som ikke gir CO 2 -utslipp. Ved bruk av biomasse regner en med at tilveksten av trevirke forbruker all CO 2 som dannes ved forbrenningen. Biobrensel regnes derfor som en miljøvennlig løsning. Varmepumper drives av elektrisitet som i denne beregningen er vannkraft. Dersom elektrisiteten produseres i et oljekraftverk må CO 2 -utslippet ved bruk av varmepumper beregnes til å bli høyere. CO 2 -utslippet vil imidlertid likevel bli omtrent 50 prosent lavere enn ved bruk av oljebrennere, og varmepumper er derfor et godt alternativ uansett. For løsningene som er diskutert her, brukes kun én energikilde for hovedlasten. En investering i for eksempel både gass- og biokjel er ikke lønnsomt. De fleste olje-, gass-, og biokjeler kan imidlertid utstyres med en elkolbe slik at det er mulig å veksle mellom elektrisitet og en annen energikilde, og på den måten øke energifleksibiliteten. Et gulvvarmesystem har dessuten lengre levetid enn en energisentral. Når energisentralen skal skiftes er det mulig å velge en løsning som er mer lønnsom på det tidspunktet. Mye tyder også på at Norge vil få en økt utbygging av fjernvarmenett. Med vannbåren varme installert i bygningene er forutsetningen for tilkobling til fjernvarme tilstede. Økt bruk av vannbåren varme med varmepumpe, solfanger, biokjel eller gasskjel vil uansett føre til økt nasjonal energifleksibilitet. Varmepumper En varmepumpe er populært sagt det omvendte av et kjøleskap. Mens kjøleaggregatet senker temperaturen i lufta inni kjøleskapet, hever varmepumpen temperaturen i lufta eller vannet som brukes til oppvarming. Begge systemene bruker elektrisitet for å drive en kompressor.. Omsorgsboligprosjekter i Asker og Røyken kommune I Asker og Røyken kommune har fem nye borettslag med omsorgsboliger og bofellesskap installert varmepumpe basert på geovarme. Varmepumpene henter varme fra grunnvannet via et brønnhull i fjellet. Et av prosjektene er Askervangen borettslag som sto ferdig i Askervangen har 35 boliger for eldre og funksjonshemmede fordelt på 12 boliger i bofellesskap (med personell) og 23 horisontaldelte boliger med fellesareal. Omsorgsboligene i Askervangen borettslag 21