Valgte tekniske løsninger og simulering av energibruk og inneklima ved Husby Amfi

Transkript

1 Valgte tekniske løsninger og simulering av energibruk og inneklima ved Husby Amfi ARKIDECO AS Tor Helge Dokka, Grethe Mahlum SINTEF Rapport STF22 A03508 Mai 2003

2 Innholdsfortegnelse side Sammendrag 3 Innledning 4 Tekniske løsninger 5 - Bygningskropp 5 - Ventilasjonsanlegg 5 - Byggautomasjon 6 - Utstyr og belysning 6 - Romoppvarming 7 - Energiforsyning for tappevann 7 Simuleringsresultater 8 - Midtleilighet på 73.4 m², B1 8 - Midtleilighet på 51.3 m², B2 9 - Endeleilighet på 85 m², B Hjørneleilighet på m², B Øvre og nedre blokk (B1 og B2) 14 Videre arbeid 15 - Detaljprosjekt 15 - Midtleilighet på 51.3 m², B Endeleilighet på 85 m², B1 15 Referanser 16 S I D E 2

3 Sammendrag Framtidig situasjon sett fra syd-øst, hvor de nye leilighetene er tegnet inn til høyre for de eksisterende terrasseleilighetene (datamanipulert bilde). ARKIDECO AS kwh/m²år Referanse nivå Husby Amfi Oppvarming Tappevann Belysning & utstyr Totalt energibehov Energibudsjett for Husby Amfi (hele utbyggingen), sammenlignet med vanlige lelighetskompleks bygget etter dagens forskriftskrav. Husby Borettslag skal bygge totalt 51 leiligheter, bestående av to blokker, som er plassert ved siden av eksisterende terrasseleiligheter (se bilde). Borettslaget ønsker at dette skal bli et foregangsprosjekt, med fokus på lav energibruk og liten miljøbelastning. Denne rapporten beskriver tekniske løsninger fremkommet i gjennomført forprosjekt, og presenterer også simuleringer av energibruk og inneklima for de prosjekterte leilighetene. Målet for prosjektet har vært at energibruken skal mer enn halveres i forhold til ordinære nye leiligheter, samtidig som konseptet/løsningene skal være kostnadseffektive, robuste og gi godt inneklima. Utarbeidelse av denne rapporten og arbeidet i forprosjektet har vært finansielt støttet av Husbanken. Det har også blitt brukt ressurser fra forskningsprosjektene: IEA Task 28 Kostnadseffektive lavenergiboliger, som er finansiert av NFR, Enova og Husbanken, og NFR prosjektet: Passiv klimatisering. Tekniske løsninger For å nå målsettingen om mer enn halvert energibruk er følgende energikonsept/tekniske løsninger valgt: Ekstraisolert bygningskropp (tak, gulv og yttervegger). Bygningstekniske løsninger som minimerer kuldebroer og luftlekkasjer (infiltrasjon). Superisolerte vinduer med lav U-verdi. Solrik orientering av vinduer for utnyttelse av passiv solvarme. Eksponert termisk masse (betongdekker/skillevegger) for å lagre/ta vare på solvarmen. Balansert ventilasjon med høyeffektiv varmegjenvinner. Energisparende belysning der det er praktisk og estetisk mulig. Energisparende (EU-merkede) hvitevarer. Varmgjenvinning/varmepumpe for gjenvinning av varme fra gråvann, som dekker hele behovet for tappevann. Et brukervennlig informasjonssystem som gir beboerne feedback på brukervaner og forbruk av varmtvann og elektrisitet, holdt opp mot forventet forbruk. Et styringssystem som slår av belysning, senker temperaturen og reduserer luftmengden når det ikke er personer i leiligheten. Simuleringsresultater Simulert energibruk for hele utbyggingen er kwh/år, noe som tilsvarer 67.5 kwh/m²år, noe som er meget lavt. Med en energipris på 75 øre/kwh gir dette en årlig energikostnad er på kr/år eller 51 kr/m²år. For en typisk leilighet på 73 m² (snittareal for leilighetene), betyr det en månedlig energiregning på 280 kr. S I D E 3

4 Innledning Utbyggingen sett i fugleperspektiv fra vest. ARKIDECO AS Husby Borettslag skal bygge totalt 51 leiligheter, bestående av to blokker, som er plassert ved siden av eksisterende terrasseleiligheter. Borettslaget ønsker at dette skal bli et foregangsprosjekt, med fokus på lav energibruk og liten miljøbelastning. Målet for prosjektet har vært at energibruken skal mer enn halveres i forhold til ordinære nye leiligheter, samtidig som konseptet/løsningene skal være kostnadseffektive, robuste og gi godt inneklima. Utarbeidelse av denne rapporten og arbeidet i forprosjektet har vært finansielt støttet av Husbanken. Det har også blitt brukt ressurser fra forskningsprosjektene: IEA Task 28 Kostnadseffektive lavenergiboliger, som er finansiert av NFR, Enova og Husbanken, og NFR prosjektet: Passiv klimatisering. Det er tidligere utarbeidet en rapport med foreslått energikonsept for utbygging av Husby Amfi 1. Denne rapporten beskriver tekniske løsninger fremkommet i gjennomført forprosjekt, og presenterer også simuleringer av energibruk og inneklima for de prosjekterte leilighetene. Sydfasade på bakre blokk (B1), som er i 5 etg. hvor øvre etasje er inntrukket. ARKIDECO AS S I D E 4

5 Tekniske løsninger Bygningsteknisk standard: Yttervegg: 250 mm isolasjon, U = 0.16 W/m²K Gulv på grunn: 250 mm isolasjon, U = 0.11 W/m²K. Gulv mot park.kjeller: 300 mm isolasjon, U = 0.12 W/m²K. Yttertak: 400 mm isolasjon, U = 0.10 W/m²K Yttertak mot takterrasse: 300 mm isolasjon, U = 0.12 W/m²K Vinduer: U = 0.95 W/m²K Dører: U = 0.8 W/m²K Kuldebroer: ψ < 0.03 W/mK Tetthet: n 50 < 0.8 oms/t Isolasjonstykkelser, og mulige konstruksjonsløsninger for gulv, vegg og yttertak. Bygningskropp Følgende standard for bygningskroppen er lagt til grunn for simuleringene: Vegger isoleres med 250 mm isolasjon, hvor minst 50 mm kryssisoleres for å bryte kuldebroer i bindingsverket. Det forutsettes brukt tre og ikke stålstendere i bindingsverket. Dette vil gi en U-verdi på ca W/m²K Gulv mot grunn i blokk 2 isoleres med 250 mm EPS 1. Det forutsettes også brukt vertikal kantisolasjon med tykkelse 100 mm og en dybde på 900 mm, plassert inntil ringmur/fundament. Dette vil gi en U-verdi på ca W/m²K. Gulv mot parkeringkjeller isoleres med 300 mm isolasjon. Dette gir en U-verdi på ca W/m²K. Yttertak i begge blokker isoleres med 400 mm isolasjon. Det velges trolig en lett-tak utførelse. Dette gir en U-verdi på ca W/m²K. Yttertak mot takterrasse isoleres med 300 mm isolasjon. Dette gir en U-verdi på 0.12 W/m²K. Det brukes vinduer med U-verdi på 0.95 W/m²K. Dette betyr vanligvis trelags- glass, 2 lavemisjonsbelegg, argongass og spacer 2 og ramme med lavt varmetap. Det brukes isolerte dører med en U-verdi på 0.8 W/m²K. Balkongdører bør ha en U-verdi mellom 0.80 og 0.95 W/m²K, avhengig av glassareal. Kuldebroer: Lineær kuldebroverdi for etasjeskillere, overgang yttervegg-yttertak, overgang yttervegg-gulv/gulv på grunn, skal ikke overskride 0.03 W/mK. Dette oppnås vanligvis ved at tre brytes med min. 50 mm -, og betong brytes med 100 mm isolasjon. Ved overganger tre/betong må man passe på slik at direkte kobling tre til betong ikke danner en gjennomgående kuldebro. Festeanordninger inn i betongdekke for å bære utvendig balkonger må også gi kun begrensede kuldebroer Lufttettheten til bygget skal ikke overskride 0.8 oms/t ved 50 Pa trykkforskjell. Dette oppnås med dobbelt vindtetting, prosjektering av viktige detaljer og fokus på god bygningsteknisk utførelse. Ventilasjonsanlegg Det skal brukes et ventilasjonsaggregat fra ABB med motstrømsvarmeveksler. Dette aggregatet har en virkningsgrad på maksimalt 75 %. Det er regnet med en temperaturvirkningsgrad på 73 % som et snitt over året. Ventilasjonsanlegget er koblet til byggautomasjonsanlegget, og luftmengden vil bli redusert når leiligheten slås over i vilolege, dvs. når det ikke er noen personer i 1 EPS står for Ekspandert polystyren. 2 Spacer = Avstandslist mellom glassene i ruten. S I D E 5

6 leiligheten. Aggregatet vil være noe overdimensjonert for flertallet av leiligheter som er mellom 50 til 70 m². Pga. dette vil vifteeffekten, målt med SFP-faktoren, bli relativt lav, trolig under kravspesifikasjonene på 1.8 kw/m³/s. For de større leilighetene vil aggregatet ha en SFP i området kw/m³/s. Eksempel på hvordan et enkelt display som viser energiforbruk opp mot forventet forbruk kan se ut. Tegning og ide: Are Rødsjø, Husbanken. Byggautomasjon Det skal innstalleres et byggautomasjons-system med følgende funksjonalitet: I hver leilighet skal det være en bryter ved inngangspartiet (entre) som slår belysning, oppvarming og ventilasjon, ned i vilolege. Det betyr at det meste av belysning slås av, temperaturen senkes 2 C og ventilasjonsluftmengden halveres når det ikke er personer i leiligheten. Dette er tilsvarende løsninger som i dag finnes på mange hotellrom. Et sentralt web-basert energioppfølgingssystem for hele leilighetskomplekset, som viser og lagrer elforbruk og varmeforbruk for hver leilighet og for hele borettslaget. Dette skal brukes til å fakturere energibruken til hver beboer, men kan også brukes til å generere statistikk og for å analysere energibruk og brukervaner. Anlegget skal også registrere og lagre utetemperatur og representative innetemperaturer. Beboerne skal også kunne ha tilgang til informasjon fra dette systemet (for sin leilighet) via internett. Et display i entre (eller annet synlig sted) som på en enkel og brukervennlig måte viser målt energibruk opp mot forventet energibruk for leiligheten. Det skal vise nåforbruk, samt historikk for siste uke, siste måned og siste år. Utstyr og belysning Det er antatt bruk av energieffektiv belysning og hvitevarer i leilighetene. For belysning er det antatt brukt sparepærer i alle rom, unntatt stue/kjøkken der det antas brukt noe halogen-belysning og ordinære glødelamper. For hvitevarer er det antatt brukt A-merket vaskemaskin, oppvaskmaskin og kombiskap (kjøl/frys). Antatte effekter, driftstid og energibruk er vist i tabellene nedenfor. EU s energimerkingsordning for hvitevarer, som også er implementert i Norge. Energietikett for B-merket oppvaskmaskin. Antatt effekt og driftstid for belysning i ulike rom Rom Effekt Driftstid Soverom 18 W 8 t Entre 11 W 24 t Stor kjøkken/stue 120 W 12 t Mindre kjøkken/stue 100 W 12 t Bad 18 W 12 t Utelys 11 W 10 t S I D E 6

7 Energibruk for hvitevarer og teknisk utstyr Utstyr Energibruk Vaskemaskin 0.95 kwh/vask Oppvaskmaskin 0.95 kwh/oppvask Tørketrommel 4 kwh/vask Kombiskap (frys/kjøl) 240 kwh/år Komfyr, TV, PC, kwh/m² Mulig sentral romoppvarmingskilde i hver leilighet: glass-panelovn fra Nobø. Romoppvarming Romoppvarmingsbehovet i leilighetene vil med det valgte energikonseptet bli meget lavt, mellom W/m². Det balanserte ventilasjonsanlegget fører dessuten til at varmedistribusjonen til de enkelte rommene i leilighetene vil være meget god. Det er derfor valgt å bruke elektrisk oppvarming, og det vil være tilstrekkelig med en sentral panelovn i kjøkken/stue for å dekke oppvarmingsbehovet. Energiforsyning for tappevann Det har hele tiden vært et mål å dekke deler av energibehovet til tappevannsoppvarmingen på en miljøvennlig måte. Både ulike solfangeranlegg, gasskjel, biokjel og en gråvannsvarmepumpeløsning har blitt vurdert. Utfra en totalvurdering har løsningen med varmegjenvinning/varmepumpe på gråvannet blitt valgt. Dette innebærer et separat isolert gråvannsavløp fra hver leilighet, og oppsamling i en egen gråvannstank, der varme fra gråvannet overføres til det kalde tappevannet via en varmeveksler. Deretter blir en varmepumpe benyttet til å heve temperaturen på tappevannet til ca. 60 C (ønsket varmtvannstemperatur). Det brukes kun sentrale tanker/beredere og distribusjon av varmtvann ut til hver leilighet derfra. Dvs. det blir ingen lokale beredere i hver leilighet, som er en kjent lekkasjerisiko i blokkbebyggelse. Gråvanns-systemet har en system-varmefaktor (COP) på ca. 5.0, der det også tas hensyn til sirkulasjonspumper i tillegg til kompressoren. Det betyr at med et årlig tappevannsbehov på ca kwh, vil elforbruk til kompressor og sirkulasjonspumper være på kwh og spart energibehov være kwh/år. Gråvanns-varmegjenvinner med varmepumpe fra Menerga. Gjenivnner varme fra gråvann og varmer opp varmt tappevann til 60 C. S I D E 7

8 Simuleringsresultater Alle simuleringer for leilighetene er gjort med simuleringsprogrammet: SCIAQ Pro 2.0 fra ProgramByggerne ANS \3\. Midtleilighet på 73.4 m², B1 Denne midtleiligheten i bakerste blokk (B1)er den mest representative leiligheten for Husby Amfi. Viktigste inndata for denne leilighetstypen er vist i tabellene nedenfor Bygningstekniske data Areal/volum U-verdi Oppvarmet gulvareal 73.4 m² - Oppvarmet luftvolum 165 m³ - Yttervegg 40.1 m² 0.16 W/m²K Vinduer mot syd (inkl. balkongdør) 8.9 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot nord 3.7 m² 0.95 W/m²K Ytterdører W/m²K Vindu/dør prosent av gulvareal 20 % - Planløsning for leilighet på 73.4 m². ARKIDECO AS Andre tekniske inndata Inndata Verdi Luftskifte 0.45 oms/t (74 m³/t) Virkningsgrad gjenvinner 73 % Infiltrasjon 0.05 oms/t (8 m³/t) Vifteeffekt 2 kw/m³/s (4.9 kwh/m²år) Belysning 1.5 W/m² (13 kwh/m²år) Teknisk utstyr 2.3 W/m² (20 kwh/m²år) Installert rom oppvarmingseffekt 15 W/m² (1100 W) Innetemperatur (settpunkt)* 20 C Innstallert varmebatterieffekt 600 W * Regnet som et snitt i fyringssesongen, og for alle rom i leiligheten. Tabellen nedenfor viser simulert energibruk for leiligheten på 73.4 m² i B1. Total energibruk er simulert til 61 kwh/m², noe som er meget lavt. Med en energipris på 75 øre/kwh, vil de månedlige energikostnadene bli på 280 kr/år (snitt for året). kwh/m²år Energibudsjett sammenlignet med referansenivå Referanse nivå Leilighet, 73.4 m2 Oppvarming Tappevann Utstyr & belysning Totalt energibehov Energibudsjett for leiligheten på 73.4 m², sammenlignet med energibudsjett for en referanseleilighet bygget etter dagens byggeforskrifter, og med normale brukervaner. Simulert energibruk Energipost Spesifikk Energibruk energibruk Energikostnad 2 Romoppvarming 10 kwh/m²år 734 kwh/år 551 kr/år Varmebatteri 6 kwh/m²år 440 kwh/år 330 kr/år Tappevann 2 7 kwh/m²år 514 kwh/år 385 kr/år Vifter 5 kwh/m²år 367 kwh/år 275 kr/år Belysning 13 kwh/m²år 954 kwh/år 716 kr/år Teknisk utstyr 20 kwh/m²år 1468 kwh/år 1101 kr/år Totalt 61 kwh/m²år 4477 kwh/år 3358 kr/år 1 Med en energipris på 75 øre/kwh. 2 Varmt tappevann generert med gråvannsvarmepumpe/gjenvinner med en systemvarmefaktor på 5.0. Med et netto energibehov på 35 kwh/m²år, gir dette et energibruk (el) på 35/5 = 7 kwh/m²år. Dimensjonerende varmebehov for leiligheten er simulert til 740 W (10 W/m²). Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold er vist i figuren under. Temperaturen er over 26 C S I D E 8

9 kun en kort periode, og de termiske forholdene må sies å være fullt akseptable. Varighetskurve over inne- og utetemperaturen over året, hvor man kan se hvor mange timer en viss temperatur overskrides i året. Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold (5 døgns varmebølge med makstemperatur på 25.2 C). Det er forutsatt at leiligheten har noen vinduer oppe om natten for å få til effektiv nattkjøling (nedkjøling av termisk masse). Midtleilighet på 51.3 m², 1 etg. B2 Denne leiligheten har gulv på grunn og får derfor noe høyere energibehov enn de i 2 etg. De viktigste inndata for simuleringen er vist i tabellene nedenfor Bygningstekniske data Areal/volum U-verdi Oppvarmet gulvareal 51.3 m² - Oppvarmet luftvolum 115 m³ - Yttervegg 28.5 m² 0.16 W/m²K Gulv på grunnen W/m²K Vinduer mot syd (inkl. balkongdør) 8.4 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot nord 0.8 m² 0.95 W/m²K Ytterdører W/m²K Vindu/dør prosent av gulvareal 22 % - Planløsning for leilighet på 51.3 m². ARKIDECO AS. Andre tekniske inndata Inndata Verdi Luftskifte* 0.58 oms/t (67 m³/t) Virkningsgrad gjenvinner 74 % Infiltrasjon 0.05 oms/t (6 m³/t) Vifteeffekt 1.7 kw/m³/s (5 kwh/m²år) Belysning 1.6 W/m² (14 kwh/m²år) Teknisk utstyr 2.85 W/m² (25 kwh/m²år) Installert romoppvarmingseffekt 15 W/m² (770 W) Innetemperatur (settpunkt)** 20 C Innstallert varmebatterieffekt 600 W * Pga. krav til avtrekk fra bad og kjøkken, blir luftskiftet her noe høyere enn 0.5 luftskifter. ** Regnet som et snitt i fyringssesongen, og for alle rom i leiligheten. S I D E 9

10 Tabellen nedenfor viser simulert energibruk for leiligheten på 51.4 m² i B2. Total energibruk er simulert til 76 kwh/m²år, dvs. noe høyere spesifikt forbruk enn leiligheten på 73 m². Med en energipris på 75 øre/kwh, vil de månedlige energikostnadene bli på 247 kr (snitt for året). kwh/m²år Energibudsjett sammenlignet med referansenivå Referanse leilighet Leilighet 51.3 m2 Oppvarming Tappevann Utstyr & belysning Totalt energibehov Energibudsjett for leiligheten på 51.3 m², sammenlignet med energibudsjett for en referanseleilighet bygget etter dagens byggeforskrifter, og med normale brukervaner. Simulert energibruk Energipost Spesifikk Energibruk energibruk Energikostnad 2 Romoppvarming 19 kwh/m²år 975 kwh/år 731 kr/år Varmebatteri 7 kwh/m²år 359 kwh/år 269 kr/år Tappevann 2 8 kwh/m²år 410 kwh/år 308 kr/år Vifter 5 kwh/m²år 205 kwh/år 154 kr/år Belysning 14 kwh/m²år 718 kwh/år 539 kr/år Teknisk utstyr 25 kwh/m²år 1283 kwh/år 962 kr/år Totalt 77 kwh/m²år 3950 kwh/år 2963 kr/år 1 Med en energipris på 75 øre/kwh. 2 Varmt tappevann generert med gråvannsvarmepumpe/gjenvinner med en systemvarmefaktor på 5.0. Med et netto energibehov på 35 kwh/m²år, gir dette et energibruk (el) på 35/5 = 7 kwh/m²år. Dimensjonerende varmebehov for leiligheten er simulert til 650 W (10 W/m²). Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold er vist i figuren under. Som vi ser er romtemperaturen meget stabil og maksimalt 24 C. Varighetskurve for ute- og innetemperaturen over året, som viser hvor mange timer en viss temperatur overskrides i året. For midtleiligheten på 51.3 m² (B2). Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold (5 døgns varmebølge med makstemperatur på 25.2 C). Det er forutsatt bruk av effektiv utvendig solavskjerming, f.eks. persienner eller markise. Det er ikke regnet med nattkjøling. S I D E 10

11 Endeleilighet på 85 m², B1 Dette er en 4 roms endeleilighet som i tillegg til syd- og nordfasade, har en vestfasade som vender mot eksisterende terrasseleiligheter. De viktigste inndata for simuleringen er vist i tabellene nedenfor Bygningstekniske data Areal/volum U-verdi Oppvarmet gulvareal 85 m² - Oppvarmet luftvolum 191 m³ - Yttervegg 62.9 m² 0.16 W/m²K Vinduer mot syd (inkl. balkongdør) 11.2 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot nord 2.8 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot vest 4.0 m² 0.95 W/m²K Ytterdører 2.1 m² 0.80 W/m²K Vindu/dør prosent av gulvareal 23.6 % - Planløsning for leilighet på 85 m². ARKIDECO AS. Andre tekniske inndata Inndata Verdi Luftskifte (ventilasjon) 0.45 oms/t (86 m³/t) Virkningsgrad gjenvinner 73 % Infiltrasjon 0.05 oms/t (10 m³/t) Vifteeffekt 2.0 kw/m³/s (5 kwh/m²år) Belysning 1.3 W/m² (12 kwh/m²år) Teknisk utstyr 2.15 W/m² (19 kwh/m²år) Installert romoppvarmingseffekt 15 W/m² (1275 W) Innetemperatur (settpunkt)* 20 C Innstallert varmebatterieffekt 600 W * Regnet som et snitt i fyringssesongen, og for alle rom i leiligheten. Tabellen nedenfor viser simulert energibruk for leiligheten på 85 m² i B1. Total energibruk er simulert til 66 kwh/m²år. Med en energipris på 75 øre/kwh, vil de månedlige energikostnadene bli på 350 kr (snitt for året). kwh/m²år Energibudsjett sammenlignet med referansenivå Referanse nivå Leilighet 85 m2 Oppvarming Tappevann Belysning & utstyr Totalt energibehov Energibudsjett for leiligheten på 85 m², sammenlignet med energibudsjett for en referanseleilighet bygget etter dagens byggeforskrifter, og med normale brukervaner. Simulert energibruk Energipost Spesifikk Energibruk energibruk Energikostnad 1 Romoppvarming 16 kwh/m²år 1360 kwh/år 1020 kr/år Varmebatteri 6 kwh/m²år 510 kwh/år 383 kr/år Tappevann 8 kwh/m²år 680kWh/år 510 kr/år Vifter 5 kwh/m²år 425 kwh/år 319 kr/år Belysning 12 kwh/m²år 1020 kwh/år 765 kr/år Teknisk utstyr 19 kwh/m²år 1615 kwh/år 1211 kr/år Totalt 66 kwh/m²år 5610 kwh/år 4208 kr/år 1 Med en energipris på 75 øre/kwh. Dimensjonerende varmebehov for leiligheten er simulert til 1150 W (13.5 W/m²). Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold er vist i figuren under. Romtemperaturen overskrider ikke 26 C, og de termiske forholdene er derfor meget gode. S I D E 11

12 Varighetskurve for ute- og innetemperaturen over året, som viser hvor mange timer en viss temperatur overskrides i året. For endeleilighet på 85 m² (B1). Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold (5 døgns varmebølge med makstemperatur på 25.2 C). Det er forutsatt bruk av effektiv utvendig solavskjerming, f.eks. persienner eller markise. Det er også regnet med forsert nattventilasjon (noen åpne vinduer) for nedkjøling av termisk masse. Hjørneleilighet på m², B2 Denne hjørneleiligheten i 3 etg. på fremre blokk (B2) har noe høyere energibruk på grunn av relativt store vindusflater mot syd- og øst. Viktigste inndata for denne leiligheten er vist i tabellene nedenfor. Bygningstekniske data Areal/volum U-verdi Oppvarmet gulvareal m² - Oppvarmet luftvolum 248 m³ - Yttertak m² 0.10 W/m²K Yttervegg 82.5 m² 0.16 W/m²K Vinduer mot syd (inkl. balkongdør) 9.2 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot nord 4.5 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot øst (inkl. balkongdør) 10.8 m² 0.95 W/m²K Vinduer mot vest 0.8 m² 0.95 W/m²K Ytterdører W/m²K Vindu/dør prosent av gulvareal 24.9 % - Planløsning for leilighet på 110 m². ARKIDECO AS. Andre tekniske inndata Inndata Verdi Luftskifte 0.45 oms/t (112 m³/t) Virkningsgrad gjenvinner 73 % Infiltrasjon 0.05 oms/t (12 m³/t) Vifteeffekt 2 kw/m³/s (4.9 kwh/m²år) Belysning 1.1 W/m² (13 kwh/m²år) Teknisk utstyr 2.3 W/m² (20 kwh/m²år) Installert romoppvarmingseffekt 15 W/m² (1650 W) Innetemperatur (settpunkt)* 20 C Innstallert varmebatterieffekt 600 W * Regnet som et snitt i fyringssesongen, og for alle rom i leiligheten. Tabellen nedenfor viser simulert energibruk for leiligheten på 110 m² i B2. Total energibruk er simulert til 75 kwh/m². Den noe høyere S I D E 12

13 energibruken skyldes større ytterareal (tre fasader og yttertak) og relativt mye bruk av store vindusfelter. Med en energipris på 75 øre/kwh, vil de månedlige energikostnadene bli på 516 kr (snitt for året). kwh/m²år Energibudsjett sammenlignet med referansenivå Referanse nivå 80 Leilighet 110 m Oppvarming Tappevann Belysning & utstyr Totalt energibehov Energibudsjett for leiligheten på 110 m², sammenlignet med energibudsjett for en referanseleilighet bygget etter dagens byggeforskrifter, og med normale brukervaner. Simulert energibruk Energipost Spesifikk Energibruk energibruk Energikostnad 2 Romoppvarming 27 kwh/m²år 2860 kwh/år 2145 kr/år Varmebatteri 6 kwh/m²år 510 kwh/år 383 kr/år Tappevann 2 7 kwh/m²år 680 kwh/år 510 kr/år Vifter 5 kwh/m²år 425 kwh/år 319 kr/år Belysning 10 kwh/m²år 850 kwh/år 638 kr/år Teknisk utstyr 20 kwh/m²år 1700 kwh/år 1275 kr/år Totalt 75 kwh/m²år 7025 kwh/år 5269 kr/år 1 Med en energipris på 75 øre/kwh. Dimensjonerende varmebehov for leiligheten er simulert til 2000 W (20 W/m²). Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold er vist i figuren under. Grunnet relativt store vinduer mot syd og øst, og ingen skyggende balkonger over, vil temperaturen her fort bli høy uten effektiv solavskjerming (utvendig) og også effektiv ventilasjon (også om natten). Med disse tiltakene vil temperaturen i leilighetene bli akseptable. Varighetskurve for inne- og utetemperaturen over året, hvor man kan se hvor mange timer en viss temperatur overskrides i året. For leiligheten på 110 m². Temperaturforløp i leiligheten ved dimensjonerende sommerforhold (5 døgns varmebølge med makstemperatur på 25.2 C). Det er forutsatt at leiligheten har kryssventilering både dag og natt (nedkjøling av termisk masse). S I D E 13

14 Øvre og nedre blokk (B1 og B2) På bakgrunn av beregninger av representative leiligheter ovenfor, og kontrollberegninger med programmet Energi i Bygninger 3.5 \4\ er energibruken til begge blokkene estimert, og vist i tabellene nedenfor. Arealer og volum for øvre (B1) og nedre blokk (B2) B1 B2 Totalt Oppvarmet gulvareal m² m² m² Oppvarmet luftvolum m³ m³ m² Sydfasade bakre blokk (B1) og lokket over parkeringsgarasjen. ARKIDECO AS. Leilighetsfordeling: 17 stk 2 roms: m² 23 stk 3-roms: m² 10 stk 4-roms: m² 1 stk 5-roms: 137 m² Gj.snittlig leilighetsstørrelse: 71.6 m² kwh/m²år Referanse nivå Husby Amfi Oppvarming Tappevann Belysning & utstyr Totalt energibehov Representativt energibudsjett for hele utbyggingen, sammenlignet med referanse. Andre tekniske inndata Inndata Verdi Luftskifte 0.45 oms/t Virkningsgrad gjenvinner 73 % Infiltrasjon 0.05 oms/t Vifteeffekt 1.9 kw/m³/s Belysning 1.4 W/m² (12 kwh/m²år) Teknisk utstyr 2.3 W/m² (20 kwh/m²år) Installert romoppvarmingseffekt 15 W/m² Innetemperatur (settpunkt)* 20 C * Regnet som et snitt i fyringssesongen, og for alle rom i leiligheten. Tabellen nedenfor viser simulert energibruk for leiligheten på 110 m² i B2. Total energibruk er simulert til 61 kwh/m², noe som er meget lavt. Med en energipris på 75 øre/kwh, vil de månedlige energikostnadene bli på 280 kr/år (snitt for året). Simulert energibruk for bakre blokk (B1) Energipost Spesifikk Energibruk energibruk Energikostnad 1 Romoppvarming 16 kwh/m²år kwh/år kr/år Varmebatteri 6 kwh/m²år kwh/år kr/år Tappevann 2 8 kwh/m²år kwh/år kr/år Vifter 5 kwh/m²år kwh/år kr/år Belysning 12 kwh/m²år kwh/år kr/år Teknisk utstyr 20 kwh/m²år kwh/år kr/år Totalt 67 kwh/m²år kwh/år kr/år 1 Med en energipris på 75 øre/kwh. Simulert energibruk for fremre blokk (B2) Energipost Spesifikk Energibruk energibruk Energikostnad 1 Romoppvarming 18 kwh/m²år kwh/år kr/år Varmebatteri 6 kwh/m²år kwh/år kr/år Tappevann 2 8 kwh/m²år kwh/år kr/år Vifter 5 kwh/m²år kwh/år kr/år Belysning 12 kwh/m²år kwh/år kr/år Teknisk utstyr 20 kwh/m²år kwh/år kr/år Totalt 69 kwh/m²år kwh/år kr/år 1 Med en energipris på 75 øre/kwh. Simulert energibruk for begge blokker blir på kwh/år (68 kwh/m²år), og årlig energikostnad er på kr/år (51 kr/m²år). S I D E 14

15 Videre arbeid: Detaljprosjekt: Kvalitetssikring av konstruksjonsdetaljer, ventilasjonsanlegg og gråvansssystem Kvalitetssikring av Byggeprosess: Kontrollplaner, sjekklister og inspeksjon. Verifisering og evaluering: Tetthetsmåling, termografering, luftmengdemåling, analyse av energistatistikk og spørre-undersøkelser. Videre arbeid For at de forutsatte ytelser, bygningsteknisk og installasjonsteknisk, skal tilfredsstilles, og den simulerte energibruken skal oppnås, er det viktig med en kvalitetssikring av den videre prosjekterings- og byggeprosessen. Detaljprosjekt I detaljprosjekteringen er det særlig viktig med fokus på følgende: Tegning/prosjektering av konstruksjonsdetaljer: overgang tre/mur, overgang gulv yttervegg (både gulv på grunn og mot kjeller/parkeringsgarasje), detaljer rundt vinduer og dører, dybel-løsning for opphenging av balkongdekker og svalganger, overgang yttervegg- yttertak og detaljer for takterrassene. Detaljprosjektering av ventilasjonsanlegget for å oppnå lavt trykktap, lavt støynivå og trekkfri lufttilførsel. Det bør også fokuseres på at kanaler skal være lett å inspisere. Detaljprosjektering av gråvanns-systemet og tappevannsoppvarmingen, slik at det får den beregnede ytelsen (varmefaktor på 5.0). Kvalitetssikring av byggeprosess Det bør også være en systematisk kvalitetssikring av at de prosjekterte ytelser oppnås. Dette kan utføres ved bruk av kontrollplaner, sjekklister og ved inspeksjon. Verifisering og evaluering Verifisering av at prosjekterte ytelser for bygningen og de tekniske anleggene er oppnådd, og evaluering av hvordan beboerne oppfatter boligene. Dette kan være både fysiske målinger, f.eks. tetthetsmåling, termofotografering og måling av luftmengder før overtagelse. Og ved analyse av energistatistikk fra energioppfølgingssystemet og spørreundersøkelser etter at bygget er satt i drift. S I D E 15

16 Referanser 1. Dokka TH, G. Mahlum, M. Thyholt, Forslag til energikonsept for Husby Amfi, SINTEF rapport STF22 A02520, September TH Dokka, T Havik, A Bjørnseth, AG Lien, Utvikling og optimalisering av bygningselementer for vegger, tak og gulv med ekstra isolasjonstykkelser. SINTEF rapport: STF22 FO2503, Februar Dataprogrammer: 3. SCIAQ Pro 2.0 Simulation of Climate and Indoor Air Quality, Avansert dynamisk simuleringsprogram for simulering av inneklima og energibruk. ProgramByggerne ANS Energi i Bygninger 3.5 Beregningsprogram for energi-, og effektanalyses av hele bygg, samt enøk- og lønnsomhetsanalyser. ProgramByggerne S I D E 16