Hvordan legger myndighetene til rette for en innovativ og bærekraftig arkitektur? Erfaringer fra arbeidet med Powerhouse prosjektene.

Transkript

1 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR Hvordan legger myndighetene til rette for en innovativ og bærekraftig arkitektur? Erfaringer fra arbeidet med Powerhouse prosjektene. Presentasjon for Norges Bygg og Eiendomsforening v. Tine Hegli / Snøhetta

2 40% I dag står bygg for 40 % av verdens energiforbruk 100% I 2050 vil energiforbruket i bygg tilsvare dagens totale energiforbruk dersom vi ikke gjør noe

3 Utfordrer hverandre!

4 Energieffektivt volum Superisolert bygningskropp Behovsstyring på alle tekniske anlegg Ventilasjonsløsning med lavt energiforbruk til vifter Gode dagslysforhold = minimere energi til belysning Varmepumpe til energieffektiv oppvarming og kjøling av bygget Reduksjon av bundet energi Lokal produksjon av fornybar energi Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen Utfordrer kunnskap og teknologi

5 Energi til drift + Bundet energi (materialer-byggeplass-avhending) < Produksjon av fornybar energi Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen

6 Utfordrer roller og prosesser! Når man setter miljøet først skapes en ny type arkitektur

7 Form følger miljø Energikonsept - POWERHOUSE ONE - Brattøra - Trondheim Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

8 Trondheim, Norge Utfordrerende lokalisering...

9 Riad, Saudi Arabia Utfordrer fakta rundt energiproduksjon

10 Finner verktøy Illustrasjon: sunseeker

11 Lokalt klimabilde

12 Lokal energiproduksjon

13 Utnytter form

14 Utnytter solenergi

15 Utnytter vindkraft (ventilasjon-trykk)

16 Skaper utnyttbare overflater

17 Utnytter tomtas fotavtrykk

18 Utnytter solvinkel og orientering

19 Utnytter volum

20 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

21 Utnytter fasader

22 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

23 SOLSTRØMSPRODUKSJON Utforme bygget med tanke på å utnytte solkraft Tilrettelegge for strømleveranser til nettet for å oppnå energibalanse EFFEKTIVT VOLUM Utforme bygget med tanke på klima og varmetap TILRETTELEGGING: Nye team og nye konsepter Se med nye «øyne» på gamle oppfatninger Reguleringsplaner/planprosesser Klimadata inkl. solinnstrålingsdata Forpliktende samarbeide med nettleverandør Støtteordninger Utforming av bygningsvolumet

24 Energieffektivisering

25 Illustrasjon: SNØHETTA

26 ENERGIFORSYNING VARME/KJØLING Sjøvannsbasert varmepumpe dekker byggets varme- og kjølebehov ved forvarming/kjøling av ventilasjonsluft (frikjøling) Solfangere står for produksjon av varmtvann Fjernvarme som spisslast TILRETTELEGGING: Nye team og nye konsepter Tidligfase prosjektering for optimalisering av systemer Områdeplanlegging for utnyttelse av lokale ressurser Samarbeide med evt fjernvarmeleverandør Samarbeide med evt naboeiendommer (overskudd) Energiforsyning

27 VENTILASJONSKONSEPT Ventilasjonskonsept optimaliseres basert på valgt energiforsyning (sjøvannspumpe) Fortrengningsventilasjon med lave lufthastigeter gir minimalt energiforbruk til vifter TILRETTELEGGING: Nye team og nye konsepter Tidligfase prosjektering for bygningsintegrerte løsninger Materialvalg og varme/kjøling Materialvalg og akustikk og belysning Helhetlig vurdering av komfort og kvalitet Minimumskrav til luftmengder ivaretar ikke luftkvalitet Bygningsintegrerte løsninger

28 Utnytter trapper som sjakter

29 Ventilasjonsstrategi

30 BEHOVSSTYRING OG MOTIVERT BRUKER Prinippet er å bruke energi når/der en trenger det og da ikke bruke energi når en ikke trenger det måling er nødvendig for å oppnå effektiv drift TILRETTELEGGING: «minst mulig leamikk» å bruke kunnskapen om teknikk til å bruke minst mulig teknikk gir robuste løsninger Komfort/kvalitet tilpasset brukerens behov Basere tilskudd/krav etter målte resultater Komfort og kvalitet

31 Utnyttelse av dagslys

32 OPTIMALISERING FOR DAGSLYSINNSLIPP Minsker behovet for strøm til belysning Påvirker utforming av bygningskropp, uttrykk i fasade og oppbygging av klimaskall TILRETTELEGGING: Nye team og nye konsepter Materialer Presisering av krav til dagslysberegninger Presisering av hvilke funksjoner som har dagslyskrav Vurdering U-verdi og dagslysgjennomgang Vurdering av dagskvalitet i lysgårder Dagslysberegninger

33 Materialbruk

34 VALG AV MATERIALER OG BUNDET ENERGI Valg av tekniske løsninger/produkter må ses i lys av fakta rundt bundet energi/co2-regnskap Eksponert betong i dekkene minsker temperatursvingninger og dermed kjølebehovet, samtidig som betong har et høyt innhold av bundet energi som må motsvares med lokal energiproduksjon Oppbygget datagulv benyttet til distribusjon av ventilasjonsluft minsker behovet for kanaler men blir i seg selv en budsjettpost på bundet energi Solcellemoduler utgjør i den største posten i energiregnskapet for bundet energi bør kun benyttes der de gir effektiv produksjon Byggesystem kan redusere konstruksjonenergien Osv Bundet energi i materialer

35 TILRETTELEGGING: Nye team og nye konsepter Fokus på rehabilitering Fokus på gjenbruk av bygningsdeler Fokus på valg byggesystemer Krav til dokumentasjon fra leverandørenes side BIM-modell Bundet energi i materialer

36 Energiberegninger drift

37 Primary energy (kwh/m2/y) 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 BUNDET ENERGI OVER 60 ÅR: 32 kwh/m2/y Energiberegninger bundet energi

38 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

39 NYE KONSEPTER Powerhouse Kjørbo Rehabilitering kontorbygg - Sandvika, Bærum Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

40 Illustration: SNØHETTA

41 Energieffektivisering - Klimaskall Illustrasjoner: SNØHETTA Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen

42 Energieffektivisering - Ventilasjon Illustrasjon: SNØHETTA Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen

43 Illustrasjon: SNØHETTA Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen Energieffektivisering Akustikk og Belysning

44 Energiforsyning Illustrasjon: SNØHETTA Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen

45 Energiproduksjon Illustrasjon: SNØHETTA Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen

46 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

47 Beregnet behov for levert/kjøpt energi over 60 år: 29,8 kwh/m2/y Tabell: SKANSKA sluttrapport forprosjekt Powerhouse Kjørbo Diagram: SNØHETTA / Andreas Eggertsen Beregnet energi til drift

48 Beregnet iboende/bundet energi delt over 60 år: 22,1 kwh/m2/y Tabell: SINTEF/ZEB sluttrapport forprosjekt Powerhouse Kjørbo Diagram: SNØHETTA / Andreas Eggertsen Beregnet bundet energi

49 Beregnet produsert energi delt over 60 år: 68,7 kwh/m2/y Illustrasjoner: HYDRO sluttrapport forprosjekt Powerhouse Kjørbo Diagram: SNØHETTA / Andreas Eggertsen Beregnet produsert energi

50 Tabell: SINTEF/ZEB sluttrapport forprosjekt Powerhouse Kjørbo Diagrammer: SNØHETTA / Andreas Eggertsen Primærenergibalanse over 60 år

51 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

52 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR Powerhouse En del av løsningen! Takk for oppmerksomheten!

53 Luftmengder TEK 13 3 stiller minimumskrav til luftmengder, uavhengig av ventilasjonskonsept Fortregningsventilasjon gir bedre ventilasjonseffektivitet enn omrøringsventilasjon, og redusert behov for luftmengder For Powerhouse søkes ventilasjonskonsept med høy ventilasjonseffektivitet Om minstekrav til luftmengder i drift allikevel er påkrevd, vil dette bidra til unødig og høy energibruk Luftmengdene dimensjoneres iht. TEK mht. økte luftmengder på varme sommerdager

54 Fjernvarme Optimal utnyttelse av fornybare energiressurser er ikke nødvendigvis fjernvarme Bruk av vann vann varmepumper (sjø, grunnen) utnytter effektivt lokal fornybar energi, til både oppvarming og kjøling (frikjøling) Energibrønner kan eventuelt lagre overskuddsvarme (spillvarme) fra sommer til vinter Fjernvarme gir relativt store distribusjonstap sammenlignet med lokal energiproduksjon Svært lavt energibehov for plusshus gjør fremføring av fjernvarme ulønnsomt. Fjernvarmeselskapet kan i dag pålegge tilknytningsgebyr som kompensasjon for fremtidig tapte inntekter (energiloven) For mange bygg, spesielt leiligheter: det bør lempes på kravet om bruk av fjernvarme til forvarming av ventilasjonsluft. Svært fordyrende sett i forhold til marginalt varmebehov.

55 Dagslys Iht Lys. skal alle arbeidsrom i arbeidsbygninger ha tilfredsstillende tilgang på dagslys Uklar definisjon av arbeidsrom. Dersom møtelokaler tolkes som arbeidsrom og dermed pålagt dagslyskrav, gir dette lav arealeffektivitet eller behov for stort fasadeareal. Dette øker energibehovet Bruk av glassgårder er knapt forenlig med dagslyskravene i dag, og ytterligere om dagslyskrav også til møterom For alle bygg: 10% regelen bør fjernes! Gir ingen garanti for godt dagslys tvert imot!

56 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

57 Utnyttelse av volum

58 Surfaces for PV production Total production kwh/y Per m2 heated floor area (kwh/m 2 y) Alternative A: Roof only (2.114 m 2 ) Alternative B: Roof + southeast facade (2.895 m 2 ) Alternative C: Roof + southeast and south west facade (3.955 m 2 ) , , ,1 Energiberegninger solstrøm

59 Energy demand/production Delivered/ produced energy (kwh/m 2 year) Primary energy factor Primary energy (kwh/m 2 year) PV production, first 30 years 40 1,98 79 PV production, last 30 years 60 0,93 56 PV production, average 60 years 68 Operational energy use 21 1,46 31 Embodied energy 32 SUM +5 Primærenergibalanse over 60 år

60 Utforming av takflate som solstrømanlegg m2 BIPV på skråstilt takflate med 26 graders helning mot sør. - Solcellemodulene på takflaten danner tilsammen ett system der skygge på en modul setter ned effektivitetes på hele anlegget krever åpen situasjon. - Solcellemodulene legges som takstein og erstatter slik et skikt i takoppbyggingen. - Kjøling/ventilering/vedlikehold av anlegget. - Utfordringer rundt snø. - Utfordringer rundt strømleveranse til nettet - Utfordringer rundt beregning av levetid og bundet energi. Ex: Solrif Sunpower Blackline