Energiriktige bygninger i dag og i morgen Beyond tomorrow - Hvordan er veien videre? Kurs Lillestrøm, februar 2013

Transkript

1 Energiriktige bygninger i dag og i morgen Beyond tomorrow - Hvordan er veien videre? Kurs Lillestrøm, februar 2013 Marit Thyholt, Skanska Norge Illustrasjon: SNØHETTA / MIR Innhold Hva kommer av nye regler? Powerhouse hva er det? Powerhouse Kjørbo Powerhouse energikonsept Materialer og bundet energi Energibalanse Powerhouse

2 Veien mot null /plussenergi og nullutslipp Passivhusnivå fra 2015 Nesten null myndighetskrav fra 2020 Definisjon fortsatt ikke klar Flere pilotprosjekt på gang Pilotprosjekter med ambisjon «nullenergi», «plussenergi» og «nullutslipp» på gang Kravnivå 2030? Årlig energibehov/-produksjon: kwh/m Energistandard for eneboliger i Norge 2015! 2020? 2030? Snitt dagens TEK-10 Passivhus Nesten Plussenergi boligmasse nullenergi Energibehov Energiproduksjon MT-12 Skarpnes nullenergiboliger. Illustrasion: Rambøll Powerhouse allianse etablert i 2010 Målet er å vise at det er mulig å bygge plusshus ikke bare i sydlige strøk men også i kalde Norge

3 Powerhouse Kjørbo et pilotprosjekt i ZEB ZEB: The Research Centre on Zero Emission buildings Fire av partnerne i Powerhouse er også partnere i ZEB De to første Powerhouse prosjektene gjennomføres i tett samarbeid med ZEB Powerhouse er et plussenergibygg, som gjennom driftsfasen genererer mer fornybar energi enn hva den forbruker til produksjon av byggematerialer, konstruksjon, drift og avhending av bygget. Prosjektet skal kunne gjennomføres til konkurransedyktig pris. Illustration: SNØHETTA / MIR

4 Powerhouse skal være teknologisk banebrytende Energikvaliteten for produsert energi ikke skal være lavere enn importert energi Alt elforbruk til drift må balanseres med elproduksjon Minstestandard er passivhusnivå iht. NS 3701 Plussenergi måles i forhold til levert energi/kjøpt energi, energiproduksjon baseres på energikilder med tilgang fra tomten Energibruk til utstyr (kaffemaskiner, PCer osv.) balanseres ikke med energiproduksjon Illustrasjon: SNØHETTA / MIR POWERHOUSE KJØRBO Rehabilitering kontorbygg - Sandvika, Bærum Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

5 Powerhouse Kjørbo Totalrehabilitering av to kontorbygg på Kjørbo i Sandvika Byggherre: Entra Eiendom Totalentreprenør (også ansvarlig for miljø og energikonsept): Skanska Norge Arkitekt (og prosessleder): Snøhetta Totalt ca kvadratmeter Byggestart i 2013 og ferdigstillelse i 2014 Leietaker: Asplan Viak Målsetning om BREEAM NOR Outstanding Kommunen ønsker bevaring av arkitektonisk uttrykk, dette gir begrensninger og føringer mht løsninger Foto: Snøhetta. Illustrasjon: Snøhetta/MIR

6 Samspill Powerhouse krever samspill Et resultat av tverrfaglig samarbeid gjennom hele utviklingsforløpet Stor egeninnsats fra partnere i de første Powerhouseprosjektene Det enkle er det beste! Det gjelder også Powerhouse! For å oppnå plussenerginivå utvikles, tilpasses og kombineres kjente teknikker og systemer på en ny og mer effektiv måte enn det som er gjort tidligere. Kunnskap om teknikk er avgjørende for å redusere behovet for komponenter og systemer, og samtidig oppnå bedret ytelse. Helhetstenking er nøkkelen for å lykkes.

7 Energistrategi Energiproduksjon for balansering av energibehov er mest utfordrende: Koster mest Kan være mangel på nok soleksponert areal Derfor reduser behovene til drift og materialer så mye som mulig! For Kjørbo medfører hver sparte kwh/m2 (BRA) i primærenergibehov et spart solcelleareal på totalt 23,5 m 2 Energiproduksjon kwh/co2 ekv. 2. Energiproduksjon 1. Reduser behovet Energibehov gjennom livsløpet kwh/co2 ekv. Figur: Skanska Energikonsept hovedtrekk Passivhusnivå for bygningskropp Utnyttelse av dagslys, energieffektive belysningssystemer, styring etter behov. Ventilasjonsløsningene kombinerer høyeffektiv varmegjenvinning, svært lavt trykkfall og effektiv, behovsstyrt ventilasjon som minimerer behovet for ventilasjonskanaler, spjeld og tilhørende automatikk for styring.

8 Energikonsept hovedtrekk (forts.) Energibrønner i fjell vil forsyne byggene med frikjøling om sommeren, og fungerer som energikilde for byggenes varmepumpeanlegg om vinteren. Utnyttelse av spillvarme fra serveranlegg til oppvarming Effektiv utvendig solavskjerming og frigjort termisk masse i himlinger for reduksjon av kjølebehov Strømproduksjon med solceller på tak balanserer energibehov til drift, materialer og byggeplass Systemskisse - Bjørn Godt dagslys, god akustikk i kombinasjon med utnyttelse av termisk masse i himling Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

9 Spesifikt behov for levert energi [kwh/m 2. år] Energimerke C kontorbygg Powerhouse Kjørbo Reduksjon vs energimerke C Romoppvarming 43,4 5,5 87,4 % Ventilasjonsvarme 27,6 0,9 96,9 % Tappevannsoppvarming 6,6 2,1 67,8 % Vifter og pumper 22,0 3,0 86,6 % Belysning 25,0 7,7 69,4 % Utstyr- generelt 34,0 12,0 64,8 % Utstyr - datarom (serveranlegg) Ikke medregnet 16,9 Romkjøling/komfortkjøling 0,0 0,0 Dataromskjøling Ikke medregnet 1,1 Ventilasjonskjøling 9,6 0,2 97,6 % Totalt 49,3 Totalt eksklusive serveranlegg 171,5 32,4 81,1 % Totalt eksklusive serveranlegg og generelt utstyr 137,5 20,4 85,1 % Tabell: SKANSKA sluttrapport forprosjekt Powerhouse Kjørbo Beregnet energi til drift Elektrisitetsproduksjon på tak

10 Strømproduksjon med solceller Totalt areal med solceller for blokk 4 og 5, samt andel på garasjetak m2 Orientering sør øst, 10 graders helning Beregnet årlig solkraftproduksjon: 40,7 kwh per m2 BRA (ca 150 kwh per m2 solcelleareal) Totalt produsert solkraft i ca kwh per år for prosjektet Forutsatt 17 % virkningsgrad for førstegangs installasjon (standard Sunpower) Ved utskifting om 30 år: 50 % økt virkningsgrad Illustrasjoner: HYDRO sluttrapport forprosjekt Powerhouse Kjørbo Materialer Tiltak for reduksjon av bundet energi og klimagassutslipp: Rehabilitering gir mulighet for bevaring Bærekonstruksjoner i stål og betong, trappesjakter/trapper, heisrom med heiser er bevart Gjenbruk av glass i fasader til innvendige skillevegger Bruk av trekledning i fasader Brent tre som gir minimalt med vedlikeholdsbehov LCA analyse gjennomført for en rekke materialer som grunnlag for valg Materialmengder som grunnlag for beregning av bundet energi er hentet fra BIM modeller

11 Livsløpsanalyse (LCA) Metodikk Tabell: ZEB Definisjonen for Powerhouse inkluderer i prinsippet alle faser Foreløpig er det fremskaffet verdier for fase A1 A3 og B4 når det gjelder bundet energi Fase B1 er inkludert i energibalansen for bygget Det er stipulert verdi for fase A5 basert på erfaringstall Fase C3 under vurdering for trematerialer (for å ekskludere brennverdi) Bundet energi og CO2 ekv. Bundet energi, kwh/m2/år CO2 ekv., kg/m2/år 1,4 1,2 0,8 0,2 Concrete 0,0 Steel PV Mineral wool XPS insulation 0,2 0,2 0,4 0,0 0,0 Concrete Steel PV Mineral wool XPS insulation 1,7 2,0 0,4 1,5 0,5 9,6 Gypsum Ventilation system Fasade window Carpet Betonlook Felt Electric installations 0,5 0,3 0,1 0,6 0,1 1,8 Gypsum Ventilation system Fasade window Carpet Betonlook Felt Electric installations Totalt 22,1 kwh/m2 per år (primærenergi), ekskl. eksisterende bærekonstruksjoner Metode: Simapro, IcoInvent database, EPD er, produktspesifikke data

12 Målepunkt for energibalansen Iht. definisjon for Powerhouse : skal generere mer fornybar energi enn hva bygget forbruker til produksjon av byggematerialer, konstruksjon, drift og avhending av bygget Levert energi har vært nivå for energibruk/ produksjon Studie av bundet energi for materialer viste at levert energi er uhensiktsmessig ( umulig ) Primærenergi er lagt til grunn for energibalansen Metode for energibalanse Balanseregnskap for 60 år Primærenergifaktorer basert på ZEBs metodikk for CO2 faktorer Byggene vurderes som helelektriske i driftsfasen (varmepumpe, solceller, elektrisitet fra nettet). PEF snitt for kjøpt energi snitt for de neste 60 årene Bundet energi er basert på primærenergi (men en kompleks samling av primærenergifaktorer) Økt solstrømproduksjon om 30 år (utskifting med økt virkningsgrad). PEF de første 30 år høyere enn de siste 30 år (med høyere produksjon) Figur: ZEB

13 Primærenergibalanse over 60 år Powerhouse standard i 2030? Viser Powerhouse veg mot 2030 standard? Vi viser at det er teknisk og økonomisk mulig Regelverk må tilpasses om slike bygg skal utgjøre noe omfang Utvidede støtteordninger nødvendig Det vil ikke mangle engasjerte utbyggere Dette handler mye om vilje og evne Illustrasjoner: SNØHETTA / MIR

14 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR Takk for oppmerksomheten!