FRA NULLUTSLIPPSBYGG TIL NULLUTSLIPPSBYDELER. Kari Sørnes, Siv.ing. Energi og Miljø Forsker SINTEF Byggforsk (Bergen)

Transkript

1 FRA NULLUTSLIPPSBYGG TIL NULLUTSLIPPSBYDELER Kari Sørnes, Siv.ing. Energi og Miljø Forsker SINTEF Byggforsk (Bergen)

2 SINTEF sin rolle Innovasjon Oppdragsforskning Laboratorier Bærekraftig utvikling Nye virksomheter Kunnskap til politikkutforming Utvikler kunnskap og teknologi som tas i bruk FoU-partner for næringsliv og forvaltning Utvikler og driver forskningslaboratorier Levere løsninger for bærekraftig utvikling Kommersialiseri ng av forskningsresultat Levere premisser til samfunnsdebatt og politikkutforming.

3 SINTEF Byggforsk skaper verdier for samfunnet og kunder gjennom Forskning og utvikling Forskningsbasert rådgivning Kunnskapsformidling Produktdokumentasjon og sertifisering 3

4 Presentasjon To ulike Forskningssenter for Miljøvennlig Energi (FME): Nullutslippsbygg - > The Research Centre on Zero Emission Buildings (ZEB) Varighet: Nullutslippsbydeler/nabolag - > The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities (ZEN) Varighet:

5 The Research Centre on Zero Emission Buildings (FME ZEB) Visjon: Å eliminere klimagassutslippene som er forårsaket av bygninger. Vi ønsker å plassere Norge i front av forskning, innovasjon og implementering av energieffektive nullutslippsbygg. Vårt hovedmål er å utvikle kunnskap, konkurransedyktige produkter og løsninger for eksisterende og nye bygninger. Varighet: Illustration: Snøhetta/MIR

6 ZEB Fakta Vert/leder: NTNU Forskningspartnere: SINTEF Byggforsk og SINTEF Energi Industrielle og offentlige partnere: 22 Totalt budsjett: ca. 290 MNOK (+ ekstra til forskningsinfrastruktur) Doktorgrads-studenter: 21 Post docs: 5

7 ZEB et nasjonalt lag Entrepenører Produsenter Konsulenter og arkitekter Bransjeorganisasjoner Eiendomsforvaltere Offentlig forvaltning Uni. -og forskningsinstitutt Forskningsråd Skanska Caverion Weber Isola Glava Protan Hydro Aluminium NorDan DuPont Brødrene Dahl Multiconsult Snøhetta ByBo Sør-Trøndelag fylkeskommune Entra Eiendom Forsvarsbygg Statsbygg Enova Husbanken Direktoratet for byggkvalitet Byggenæringens landsforening Norsk Teknologi NTNU SINTEF, SINTEF Energiforskning Norges forskningsråd

8 Hva er et nullutslippsbygg? Bygningskropp med svært lavt energibehov Effektivt ventilasjon- og energisystem Effektiv bruk av solavskjerming Produserer egen energi Nullutslippsbolig, Skarpnes, Arendal

9 ZEBs forskningsaktiviteter Avansert materialteknologi Klimatilpassede bygningskropper for lavenergi bygninger Energisystemer Bruk og implementering Konsepter, strategier og pilotbygg Laboratorier VIP Leca Isoblokk ZEB Living Lab Nano insulation material Membrane heat exchanger ZEB Pilot buildings A world where buildings do not contribute with ZEB Definition greenhouse gas emissions

10 ZEBs definisjon på nullutslippsbygg

11 ZEBs ambisjonsnivå Energibruk Lokal energiproduksjon

12 Les mer i ZEB rapportene

13 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland, Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

14 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland, Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

15 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland, Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

16 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland, Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

17

18 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland (ZVB), Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

19 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland, Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

20 ZEB Pilot bygg Pilot Building Type of Building ZEB-ambition Built area 1. Skarpnes, Arendal 20 new apartments and 20 new detached houses ZEB-O m 2 2. Powerhouse Kjørbo, Sandvika Renovation of two office buildings ZEB-COM EQ m 2 3. Multicomfort, Larvik New detached demonstration house ZEB-COM 200 m 2 4. Ådland, Bergen 720 new dwellings ZEB-O (område) ZEB-OM (bygg) m 2 5. Haakonsvern, Bergen New office building ZEB-O EQ m 2 6. Powerhouse Brattøra, Trondheim New office building ZEB-O m 2 7. ZEB Living Lab, Trondheim New research dwelling ZEB-O 100 m 2 8. Heimdal VGS, Trondheim New upper secondary school ZEB-OM m 2 9. Campus Evenstad New office building ZEB-COM m 2

21 ZEB Living Lab, Trondheim (ZEB-O)

22 ZEB Living Lab, Trondheim 100 m² boareal Bygningsintegrert PV-anlegg: 80 m 2 Solfanger i fasade Grunn-til-vann, geotermisk varmepumpe PCM i taket (DuPont) VIP i skyvedører (NorDan) Reflekterende dampsperrer (Isola) Hybrid ventilasjon (Sapa, VELUX, and Caverion) Varmevekslings-system (Flexit) LED lys (NorDesign)

23 ZEB Living Lab

24 Bruk av solenergi Lighting analysis were performed in RADIANCE, and PV-SYST Bygningsintegrerte Solcellepanel på tak Bygningsintegrerte solfangere

25

26 Sensorer Sensor overview point A Living room 1 air temperature stratification Living room 1 air temperature stratification Living room 1 air temperature and humidity Living room 1 air CO 2 concentration Living room 1 air pressure Living room 1 air temperature stratification Living room 1 air temperature stratification Sensor overview point R Heat pump heating output (to the tank) Solar collector heating output (to the tank) Floor heating living area (from the tank) Floor heating bathroom (from the tank) Living room radiator (from the tank) Domestic hot water (from the tank)

27 Ferdig Living Lab i 2015

28 Beboereksperimentet 155 søkte om å bo i Living Lab 3 ulike brukergrupper 6 grupper, 25 dager per gruppe 12.October-06. November 09.November 04.December 4.January-29.January 1.February-26.February 27.February-23.March 28.March-23.April Student Student Family with children Older couple Family with children Older couple Fig. 1. Støylen Korsnes, M. 2016

29 Mål: Å undersøke interaksjonen mellom de som bodde der og huset Spesielt fokus på - Brukernes adferd med tanke på teknisk utstyr hvordan de ble påvirket av løsningene som var valgt og hvordan de selv påvirket hvordan det tekniske utstyret fungerte - Energibruk - Opplevd komfort Beboerne ble spurt om å fortsette med de samme rutinene som de pleide Living Lab var ment som å fungere som deres hjem

30 Energibruk totalt [Wh i en uke] Energibruk i løpet av en uke Gruppe nr: Lys Stikk-kontakter Husholdningsapparater Varmtvannstank, øvre coil 0

31 Husholdningsapparater utvalgt uke Energibruk [Wh/uke] Gruppe nr: Kjøleskap Komfyrplate Ovn Kjøkkenhette Oppvaskmaskin Vaske- og tørkemaskin

32 Estimert årsforbruk [kwh/år] Normert årsforbruk [kwh/år] Målt snitt, maks, minimum i Living Lab Tabellverdier (Norsk Standard 3031) Only top hot water heating consumption from ca 'C Appliances total + Sockets Lighting Water tank upper electric coil Ventilation Fans 0 Utstyr Belysning Varmtvann Vent.vifter (3 W/m2 16t.pr dag) (1.95 W/m2 16t.pr dag) (3.4 W/m2 24t.pr dag) (SFP 1.5kW/m2/s 24t.pr dag)

33 Inneklima uke 3, gruppe 1 (Et studentpar) Innetemperaturer (soverom, stue) & CO2 nivå i alle rom Average of Air CO2 concentration - Living room south Average of Air CO2 concentration - Kitchen Average of Air CO2 concentration - Living room north Average of Air CO2 concentration - Bedroom west Average of Air CO2 concentration - Bedroom east Average of Air CO2 concentration - Bathroom 2000 Average of Air temperature - Bedroom west 2 Average of Air temperature - Living room south mandag tirsdag onsdag torsdag fredag lørdag søndag 26. okt. 27. okt. 28. okt. 29. okt. 30. okt. 31. okt. 1. nov. 0

34 Hovedfunn etter beboerundersøkelsen: 1. Beboerne tilpasset seg bygningen - Beboerne ble vant til å sove med vinduet igjen og regulerte f.eks litt høyere temperatur til å velge tynnere dyne. - Enkelte følte de fikk tørrere hud i starten, men huden tilpasset seg etter å ha bodd i huset i noen uker. - I noen tilfeller signaliserte beboerne at bygningen har gjort mer dyptgripende endringer i deres livsstil.

35 2. Beboerne tilpasset boligen til deres behov - Møbler ble hentet inn og byttet ut - Ekstra varmeovner ble koblet til

36 3. En del erfaringer var direkte knyttet opp mot at det var en Living Lab med nullutslippsfokus - Designvalg (kjøkkenløsning), innbygde møbler - Beliggenhet (NTNU, Gløshaugen) Beboerne var alle enige om at det var mindre teknisk krevende å bo i huset enn de hadde trodd før de flyttet inn

37

38 Fra bygg til nabolag Illustration: Snøhetta

39

40 The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities Forskningssenter for nullutslippsområder i smarte byer (ZEN) skal utvikle løsninger for framtidens bygninger og byområder, løsninger som bidrar til at nullutslippssamfunnet kan realiseres. Gjennom senteret vil kommuner, næringsliv, myndighetsorgan og forskere samarbeide tett for å planlegge, utvikle og drifte områder uten klimagassutslipp. Mer effektiv energibruk, produksjon og bruk av fornybar energi vil bidra til bedre miljøet lokalt og til å nå nasjonale klimamål. Varighet:

41 Offentlige og private partnere Oslo, Bergen, Trondheim, Bodø, Elverum, Steinkjer Sør-Trøndelag og Nord-Trøndelag fylkeskommune Statsbygg NVE DiBK (Direktoratet for byggkvalitet) Husbanken ByBo, Elverum Tomteselskap TOBB Snøhetta Reinertsen, Asplan Viak, Multiconsult, SWECO Civitas Futurebuilt Hunton, Moelven, Norcem Skanska, GK Caverion Energiverk Numascale Smart Grid Services Cluster Energi Norge, Norsk Fjernvarme

42 Mål Utvikle verktøy for å prosjektere og planlegge nullutslippsområder Skape nye forretningsmodeller, roller og tjenester som bidrar til en fleksibel overgang til nullutslipps-samfunnet Utvikle kostnadseffektive og ressurseffektive bygninger med miljøvennlige materialer, teknologier og konstruksjonssystemer Utvikle teknologier og verktøy for å prosjektere og drifte energifleksible områder Utvikle verktøy for å optimalisere lokale energisystemer og deres interaksjon med overordnede energisystemer Utvikle nullutslippsområder som skal fungere som innovasjonsarena og utprøvingsområde for teknologiene og løsningene som utvikles i senteret

43 Arbeidspakker

44 Furuset Både oppgradering og nybygg Mange aktører Smart termisk mikrogrid

45 Zero Village Bergen Zero Village Bergen boliger Barnehage Forretningsbygg - Privat utbygger (ByBo) - Samarbeid BKK - Nærvarmesystem - Utveksling av solstrøm - Kobling mot elektromobilitet

46 Ydalir, Elverum Ny bydel de neste årene Elverum tomteselskap - Ca 1000 boliger - Skole og barnehage - Grunnvarme - Bruk av tre - Smart mobilitet

47 Flyplassutvikling, Bodø

48 Steinkjer Ombygging av gamle NRK bygg på Lø til barnehage evt. nybygg boliger - Utveksling av energi - Felles energisentral - Gjenbruk - Smart mobilitet

49 Forskningsaktiviteter Forskningsaktivitetene vil i høy grad bestemmes av hva partnerne ønsker å utvikle Illustration: Snøhetta Illustration: Gabriele Lobaccaro

50 Tusen takk for meg! Mail: Forsettelse etter pausen 50

51 Teknologi for et bedre samfunn