Miljø & RessursDrift. Tiltaksplan. for energieffektiv og miljøriktig drift. Hyllestad kirke

Transkript

1 Tiltaksplan for energieffektiv og miljøriktig drift Hyllestad kirke Oktober 2010

2 Innhold Side OPPSUMMERING MED ANBEFALING 3 Dagens situasjon 3 Anbefalte forbedringer og tiltak 3 Foranledning og hensikt 4 Kirkens energi- og miljømessige tilstand i dag 4 Kirkens størrelse og utforming 4 Teknisk drift og vedlikeholdstilstand 5 Kirkens bruk, energibruk og inneklima 6 Viktige forutsetninger for energieffektiv og miljøriktig drift 8 Lengre perioder med lav hviletemperatur gir bedre bevaringsmiljø 8 Brukstilpasset oppvarming med akseptable termiske forhold for brukerne 9 Tilstrekkelig oppvarmingskapasitet for effektiv brukstilpasset drift 9 Intelligent og brukervennlig styring av både oppvarming og ventilasjon 9 Forslag til konkrete forbedringer og tiltak 10 Tiltak 1 Alle ytterdører tettes bedre eller skiftes ut 11 Tiltak 2 Etterisolering over kirkerommet mot kaldt loft 10 Tiltak 3 Nytt gulv opp på eksisterende i kirkerommet 10 Tiltak 4 Etterisolering av yttervegger inne i våpenhus 11 Tiltak 5 Ny oppvarming med kapasitet for effektiv brukstilpasset oppvarming 11 Alt. A System for luft-vann varmepumpe for både gulvvarme og luft-/ radiatorvarme 11 Alt. B Separate luft-luft varmepumper sammen med elektrisk oppvarming 14 Alt. C Ny elektrisk oppvarming i alle kirkens rom og lokaler 17 Tiltak 6 Brukervennlig varmestyring med mulighet for aktiv oppfølging 17 Tiltak 7 Oppgradering av kirkens elektriske anleggs kapasitet og sikkerhet 20 Samlet energibesparelse med bedre bevaring, brukermiljø og sikkerhet 20 Denne anbefalingen er basert på gjennomført befaring og innsamlede opplysninger for fastleggelse av kirkens bygningsmessig og tekniske tilstand ut i fra dagens bruk, energibruk og inneklima. Dette er utført i nært samarbeid med Hyllestad kirkelige fellesråd representert ved kirkens drifts- og vedlikeholdsansvarlige. Miljø & RessursDrift er engasjert med ansvar for faglig innhold og har utarbeidet dette skriftlige beslutningsunderlag med anbefalinger. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 2

3 Oppsummering med anbefaling Hyllestad kirkelige fellesråd ønsker å oppnå en mer energieffektiv og miljøriktig drift i forbindelse med den nært forestående rehabilitering, fornyelse og utvidelse av Hyllestad kirke. Dagens situasjon Selve kirkebygget har en isolasjonsmessig standard som gir betydelige energitap gjennom fyringssesongen ved høye innetemperaturer. Kirken blir elektrisk oppvarmet av eldre ovner. Dagens oppvarming har for liten kapasitet til å gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming i kalde vinterperioder. Dette fører til for høy gjennomsnittlig innetemperatur gjennom hele fyringssesongen med for lav luftfuktighet som resulterer i betydelige skader på kirkens interiør og orgel over tid. Kirkens energibruk har hatt en synkende tendens de siste årene med en gjennomsnittlig samlet energibruk på kwh/år lik 129 kwh/m 2 år eller 23 kwh/m 3 år. Dette er akseptabelt sammenlignet mot kirker som gjennomfører effektivt brukstilpasset oppvarming med samme bruksmønster. Da kirken står foran en planlagt utvidelse av oppvarmet areal på 60 m 2 må det fremover forventes en økning i kirkens energibruk opp mot kwh/år uten gjennomføring av forbedringstiltak. Anbefalte forbedringer og tiltak Det anbefales gjennomføring av mer brukstilpasset oppvarming med lav hviletemperatur, når kirkens lokaler ikke er i bruk. Det er vurdert flere aktuelle oppvarmingsalternativ med tilstrekkelig kapasitet. På grunn av kirkens moderate energibruk og høy investeringskostnad er ikke større systemer med luftvann eller luft-luft varmepumpe aktuelle. Da systemenes utedeler er relativt store bør disse av estetiske og støymessige årsaker plasseres i et mindre bygg et stykke unna kirken. Derimot kan mindre separate luft-luft varmepumper plassert langs kirkens fasade være mer estetisk akseptable til en betydelig lavere investeringskostnad. Alle luft-luft varmepumper krever elektrisk tilleggsvarme, da disse varmepumpene får redusert ytelse i kalde vinterperioder. Det er derfor anbefalt et alternativ med grunnvarme levert primært med luft-luft varmepumper og elektrisk tilleggsvarme til kirkerommet. De øvrige rom og lokaler får ny elektrisk oppvarming. Det andre anbefalte oppvarmingsalternativet er kun elektrisk oppvarming av hele kirken. I tillegg er det anbefalt et system for automatisk varmestyring med mulig aktiv oppfølging sammen med en rekke bygningsmessige forbedringer og tiltak. Forventet investeringsbehov, energibesparelse og miljømessig bidrag er vist i oversikten nedenfor. Anbefalte forbedringer og tiltak Investeringsbehov (kr. ekskl. mva.) Forventet energibesparelse (kwh/år) Redusert CO2-utslipp (tonn/år) 1 Alle ytterdører tettes bedre eller skiftes ut Etterisolering over kirkerommet mot kaldt loft Nytt gulv opp på eksisterende i kirkerommet Etterisolering av yttervegger inne i våpenhus Ny oppvarming med tilstrekkelig kapasitet Alt. B Luft-luft varmepumper+el-tilleggsvarme Alt. C Kun elektrisk oppvarming Brukervennlig varmestyring med oppfølging Oppgradering av de elektriske anlegg SAMLET med alt. 5B SAMLET med alt. 5C En realisering av alle anbefalte tiltak vil kreve et investeringsbehov på mellom kr ,- ekskl. mva.. Dette vil gi en forventet energibesparelse i kjøpt elektrisk på kwh/år avhengig av om det velges oppvarming med eller uten luft-luft varmepumper. Forventet reduksjon i kirkens bruk av elektrisk energi er både fremtidsrettet og ressursmessig riktig. I tillegg vil det oppnås gode inneklimatiske forhold for både bevaring av kirkens bygning og av verdifullt interiør - samtidig som det forventes termisk akseptable forhold for kirkens brukere og ansatte spesielt i den kalde årstid. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 3

4 Foranledning og hensikt Hyllestad kirkelige fellesråd ønsker å oppnå mer energieffektiv og miljøriktig drift for fremtiden i forbindelse med den nært forestående oppgradering av Hyllestad kirke. Erfaringer fra tidligere gjennomførte forsøksprosjekter og virksomhet i KA s regi har vist at brukstilpasset oppvarming vil bidra til kostnadseffektiv og miljøriktig drift av våre kirker. Brukstilpasset oppvarming kjennetegnes ved å varme opp til ønsket temperatur ved kun bruk for deretter å senke temperaturen ned til såkalt hviletemperatur, når kirken ikke er bruk. For kirker med relativt liten bruk og lave hviletemperaturer viser erfaringene lav energibruk og godt inneklima som igjen gir akseptabel bevaring av kirkens bygning, interiør og kirkekunst. Dette krever at kirkens oppvarming har tilstrekkelig kapasitet til å heve temperaturen relativt raskt opp til ønsket brukstemperatur for å oppnå kortest mulig perioder med høy temperatur og lav luftfuktighet inne i kirkerommet i kalde vinterperioder. Erfaringer fra grundige målinger over tid i et større antall kirker de siste årene viser at oppvarming ved høye temperaturer gjennom fyringssesongen fører til uttørking og utvikling av tørkeskader med mulige kostnadsmessige konsekvenser ved senere rehabilitering. Samtidig skal kirkens viktigste brukerområder ha akseptable termiske forhold, når disse er i bruk i henhold til dagens krav spesielt i kalde vinterperioder. Kirkens energimessige og miljømessige tilstand i dag Hyllestad kirke ble oppført i Kirken har et gammelt orgel fra 1914 (7 stemmer). Rundt 800 mennesker sokner til denne kirken. Hyllestad kirkelige fellesråd har drifts- og vedlikeholdsansvaret for kirken. Kirkens størrelse og utforming Kirken er bygget som en langkirke med 300 sitteplasser samlet nede i kirkerommet og på galleri. I tillegg til det relativt store kirkerommet har kirken både preste- og dåpssakristi og med hovedinngang i kirkens våpenhus. Ut ifra mottatte plantegninger og fra noen kontrollmålinger under befaringen er det utført oppmåling for å fastlegge kirkens netto areal og volum for de viktigste rom og brukerområder i kirken. Kirken har i dag et netto oppvarmet areal på 239 m 2 og et samlet netto areal på 277 m 2 (inkl. uoppvarmede areal i kirkens våpenhus i dag). Kirkens netto oppvarmede og samlede volum er på henholdsvis m 3 og m 3 (ekskl. tårn og kaldt loft over kirkerom). Den nært forestående rehabilitering og fornying av kirken vil det være naturlig å forutsette at de fremlagte planer blir i stor grad gjennomført. Dette vil resultere i en utvidelse av kirkens netto areal og spesielt vil det oppvarmede areal øke mest, se oversikten nedenfor. Netto areal Netto volum Rom og lokaler Oppvarmet Samlet Oppvarmet Samlet (m 2 ) (m 2 ) (m 3 ) (m 3 ) Kor og alterområde Benkeområde nede i kirkeskipet Galleri med orgel *) Samlet for kirkerom Preste- og dåpssakristi Våpenhus 1.etg./hovedinngang+WC Våpenhus 2.etg./møterom+andre rom Samlet for kirken *) Gallerienes volum er tillagt et samlet volum for kirkens skip nede i benkeområdet, se tabellens rad ovenfor. Rehabiliteringen og fornyingen av kirken forutsetter at alle brukerarealer blir varmet opp. Kirken får dermed et netto oppvarmet og samlet areal på 300 m 2. Kirkens netto oppvarmede og samlede volum blir1 430 m HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 4

5 Teknisk drift og vedlikeholdstilstand Bygningsmessig består kirken av en kombinasjon av horisontal/vertikal/skrå himling mot kaldt loft over kirkerommet isolert med cm tykke mineralullplater. Kirkebygget består av yttervegger av tømmer med både utvendig og innvendig panel antagelig uten nevneverdig isolasjon. Vinduene i kirkerommet består i praksis av 2-lags vanlig glass med et såkalt varevindu montert inn for en del år siden. Vindu i de øvrige rom består av enten 1- og 2-lags glass. Det er en lav krypkjeller under store deler av kirken. Gulvet og trebjelkelaget under kirkerommet er antagelig uisolert, mens gulvet under WC i våpenhuset ble isolert fra undersiden, da dette ble tatt i bruk. Det ble også utført en rask bygningsmessig termografering av de mest kritiske og mest energimessig utsatte punkter i kirkebygget. Noen resultater fra denne undersøkelsen er vist nedenfor. Utettheter i isolasjon på kaldt loft Utettheter gulv/vegg i kirkens kor Utettheter rundt ytterdør i dåpssakristi Det ble påvist en del utettheter på grunn av unøyaktig lagt isolasjon på himling mot kaldt loft over kirkerommet. Videre ble det påvist en rekke utettheter mellom gulv og vegg spesielt i både kirkens kor og fremre deler av kirkeskip. Det ble også påvist utettheter rundt og mellom dørblad for de fleste ytterdører, se eksempler på dette av termofotoene ovenfor. Dette gir betydelige varmetap gjennom fyringssesongen ved høy temperatur inne over lengre oppvarmingsperioder. Kirkens oppvarming er direkte elektrisk. Kirkerommet blir varmet opp med en kombinasjon av eldre rørovner stort sett plassert under annenhver faste benk i nede i kirkeskipet og eldre konvektorer i kirkens kor. Kirkens galleri har i utgangspunktet ingen faste varmeovner, men blir indirekte varmet opp av rørovnene nede i kirkeskipet. Preste- og dåpssakristi blir varmet opp av ribberørsovner. Våpenhuset med hovedinngang, trapperom og rom i 2.etasje er i dag uoppvarmet. Kun WC i våpenhusets 1. etasje er utstyrt med en liten ovn. Ut i fra dette har kirken en installert og tilgjengelig effekt til oppvarming både samlet og fordelt på de viktigste brukerområdene som vist i oversikten nedenfor. Areal Volum Installert varmeeffekt Område (m 2 ) (m 3 ) (kw) (W/m 2 ) (W/m 3 ) Kor og alterområde , Kirkeskip nede i benkeområde , Galleri og orgel *) Samlet for kirkerommet , Preste- og dåpssakristi Våpenhus.1.etg.-WC (oppvarmet) ,4 0, Hele kirken , * ) Installert effekt på galleri er tillagt oppvarmingen nede i kirkeskip Oversikt over samlet effekt til oppvarming i dag fordelt på de enkelte brukerområder i kirken Kirken har en samlet elektrisk installert effekt på 27,7 kw. Dette gir en spesifikk installert elektrisk effekt på rundt 116 W/m 2 eller 23 W/m 3. som må karakteriseres som relativt lavt med tanke på kirkens bygningskonstruksjon og utførelse (isolasjon og tetthet). Spesielt er oppvarmingskapasiteten for lav i det relativt store kirkerommet. Ironisk nok er det sakristiene som har mer enn tilstrekkelig HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 5

6 kapasitet til å gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming de brukerområdene som stort sett trenger jevn og konstant oppvarming på et mer moderat temperaturnivå. Kirken har erfaringsvis derfor ikke tilstrekkelig kapasitet til å gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming av kirkerommet - spesielt i kalde vinterperioder. Under befaringen ble det også gjennomført en rask kontroll av de dagens ovner og deres overflatetemperatur ved full innkoplet effekt. Nedenfor er det vist eksempler på resultater fra denne termograferingen. Høy overflatetemperatur på rørovn Akseptabel overflatetemp.-ribberørsovn Akseptabel overflatetemp.-konvektor Dette viser at overflatetemperaturen lå mellom o C for de fleste av rørovnene i kirkerommet. Dette er langt fra akseptabelt uten effektiv berøringsbeskyttelse montert etter gjeldende forskrifter. De andre typer ovner i kirken hadde stort sett akseptable overflatetemperaturer, se termofotoene ovenfor. Basert på rørovnenes høye overflatetemperatur og alder og den nært forestående rehabilitering og fornying bør disse skiftes ut. Eldre elektrisk tavle Det øvrig elektriske anlegg består av hovedinntak og fordelingstavle til lys, utstyr og varme plassert i dåpssakristi. Kirkens elektriske inntakskabler er antagelig 3x95 mm 2 AL (aluminium) med hovedsikringer på 3x80 Ampere (dimensjonert for en samlet elektrisk kapasitet i kirken på opptil kw). Den elektriske hovedtavle og skap er av eldre dato med små utvidelsesmuligheter. I våpenhusets 2.etasje er det også plassert et mindre elektrisk skap (såkalt underfordeling) av nyere dato. Belysningen i kirken besørges stort sett av glødelamper ved lysekroner og lampetter på vegger. I de øvrige rom og lokaler besørges belysningen av glødelamper i tak og på vegger. Belysningen blir manuelt slått av og på. Kirken har også fasadebelysning med nødvendig automatikk. Det er nylig gjennomført en tilstand- og sikkerhetskontroll av kirkens elektriske anlegg både visuelt og med termografering av hovedinntak- og fordelingstavler og øvrig elektrisk utstyr i kirken i regi av KA s landsomfattende Kirkekontroll 2009/10. Denne relativt omfattende kontrollen avdekket en del mindre såkalte forskriftsmessige avvik som bør utbedres. Dette er kanskje allerede utført eller bør prioriteres rettet opp så raskt som mulig, se nærmere dokumentasjon og detaljer i skriftlige kontrollrapport i KA s kirkebyggdatabase under avsnittet vedlegg for kirken. Kirkens bruk, energibruk og inneklima Det er meget viktig å få kartlagt dagens bruk, energibruk og inneklima så godt som mulig sett opp mot kirkens tekniske og vedlikeholdsmessige tilstand. Dette er nødvendig for å komme frem til nødvendige og riktige anbefalinger til forbedringer og tiltak for å oppnå energieffektiv og miljøriktig drift av kirken fremover. Bruken og aktivitetsnivået ber kartlagt på grunnlag av samtaler med kirkens driftsansvarlige under befaringen. En viktig forutsetning er at når kirkerommet er i bruk så er stort sett hele kirken i bruk. Det gjennomføres rundt 30 gudstjenester og 8-10 begravelser i løpet av året. 1-2 vielser er mest vanlig og disse er stort sett på sommeren. I tillegg er det noe mer sporadiske arrangement som gjennomføres i løpet av året - med størst aktivitet før julen setter inn, se oversikten på neste side. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 6

7 Type faste aktiviteter Antall (pr. år) Varighet (timer/gang) Brukstid (timer/år) Gudstjenester 30 1,5 45 Begravelser , Vielser 1-2 1,0 1-2 Andre sporadiske aktiviteter 6-8 2, SAMLET Oversikten viser at det gjennomføres rundt kirkelige aktiviteter med en samlet brukstid på timer. Dette viser at kirkerommet er i bruk gjennomsnittlig rundt 1 gang i uken med en brukstid på rundt 1-2 timer pr. uke. Videre viser oversikten at gudstjenester og begravelser utgjør rundt 85 % av de samlede kirkelige aktiviteter. Oppgitt brukstid for gudstjeneste, begravelse og vielser krever ofte betydelig tid til for- og etterarbeid. Med tanke på videre vurderinger av dagens situasjon og mulige forandringer synes det likevel riktig å legge mest vekt på de rene kirkelige aktiviteter til grunn for kirkens bruk. Det ble opplyst at det forventes og planlegges økt bruk av kirken etter at kirken er rehabilitert og fornyet. Til tross for dette vil det være mulig å legge til rette for en gjennomføring av brukstilpasset oppvarming fremover. Samlet energibruk og kostnader har vært betydelig de siste årene. Det er mottatt en oversikt over avregnet elektrisk energibruk for årene fra 2006 til og med 2009 fra Sunnfjord Energi AS (som lokal/regional strømnettoperatør), som vist i oversikten nedenfor. År Avregnet energibruk (kwh/år) Dette kan i første omgang tyde på at kirkens avregnede energibruk har økt en del i disse årene. For å kunne gjennomføre en riktig sammenligning av energibruken år for år må energibruken til oppvarming såkalt graddagskorrigeres eller normaliseres for eventuelt kalde og varme år. Ut i fra erfaringer fra liknende kirkebygg forutsettes at rundt 85 % av den samlede energibruken går til oppvarming av kirken. Dette gir følgende sammenlignbare energibruk fra 2006 til 2009, se resultatet av dette på den grafiske presentasjonen nedenfor. Samlet netto energibruk for Hyllestad kirke for årene HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 7

8 Normalisert energibruk er betydelig høyere enn avregnet energibruk, fordi årene fra 2006 til 2009 har vært vesentlig varmere enn det som statistisk er normalt. Diagrammet viser også at energibruken har vært noe lavere for de siste to årene. Samlet gjennomsnittlig energibruk ligger på kwh/år lik 129 kwh/m 2 år eller 23 kwh/m 3 år. Dette må karakteriseres som relativt lavt til middels høyt sammenlignet med kirker som har omtrent samme bruksmønster og som gjennomfører effektivt brukstilpasset oppvarming. Kirken har i dag et elektrisk abonnement med avregning kun etter energibruk. Med gjeldende abonnement på nettleie (energibruken til 0,3015 kr/kwh om vinteren og 0,2745 kr/kwh om sommeren ekskl. avgifter med et fast årsabonnement på kr/år) i 2010 og en gjennomsnittlig kraftpris (rundt 0,50 kr/kwh om vinteren og 0,40 kr/kwh om sommeren ekskl. avgifter) vil de årlige kostnadene utgjøre i dag rundt kr årlig ekskl. mva.. Kirkens inneklima er vurdert ut i fra kapasiteten til dagens oppvarming sammen med antatt temperaturnivå primært i kirkerommet. Erfaringsvis forsøker man å holde o C under bruk i kirkerommet gjennom fyringssesongen. Dette kan til tider være vanskelig å oppnå i kalde vinterperioder. Når kirkerommet ikke er i bruk senkes temperaturen normalt med 3-4 o C. Ut i fra disse forutsetninger kan følgende forhold inneklimamessig fastslås basert på den visuelle befaringen og opplysninger fra kirkens driftspersonell: Bevaringsmiljøet i kirken er relativt dårlig på grunn av for høy hviletemperatur, når kirken ikke er i bruk. Dette gir lav relativ luftfuktighet mellom %RF gjennom store deler av fyringssesongen. Dette gir ugunstige forhold for kirkens interiør og spesielt orgel som bør ha en gjennomsnittlig luftluktighet rundt %RF for å unngå funksjonelle problemer under bruk. Dagens oppvarmingsregime fører til høy hviletemperatur i hele kirkerommet som igjen fører til lav relativ luftfuktighet gjennom hele fyringssesongen med dårlig bevaringsmiljø og med flere tørkeskader enn nødvendig på sikt. Temperaturmessig vil orgelet ikke bli klangmessig satt på prøve, når temperaturen holdes jevnt på et nivå som orgelet er stemt for. Dette gjør at orgelets stemming blir lite utfordret under disse inneklimatiske forhold. Derimot vil den lave luftfuktigheten påvirke orgelets funksjon ved at mekaniske overføringer går tregt eller henger seg opp som klangmessig kan gi uventet lyd og hyling fra enkelte piper eller grupper av piper. Disse typer problemer kan ofte bli meget sjenerende. Brukermiljøet i kirken er relativt akseptabelt i overgangsperioden vår og høst, mens de termiske forholdene blir dårligere i kaldere vinterperioder. Dette oppleves først og fremst ved sjenerende kald trekk spesielt for de som sitter nærmest ytterveggene og nærmest hovedinngang. Påviste bygningsmessig utettheter mellom gulv og yttervegger og rundt ytterdører er nok hovedårsaken til dette. De termiske forholdene er derfor ikke akseptable for kirkens brukere og ansatte - spesielt i kalde vinterperioder. Viktige forutsetninger for energieffektiv og miljøriktig drift For å oppnå best mulig energieffektiv og miljøriktig drift av kirken bør det legges opp til en effektiv brukstilpasset oppvarming med lavere hviletemperatur gjennom hele fyringssesongen fremover. Samtidig er det også satt fokus på nye løsninger som vil redusere bruken av høyverdi elektrisk energi til oppvarming av kirken, som miljø- og ressursmessig vil være mer akseptable for fremtiden. Lengre perioder med lav hviletemperatur gir bedre bevaringsmiljø I følge riksantikvarens anbefalinger ivaretas god og akseptabel bevaring av kirkens verdifulle interiør og bygning ved en jevn relativ luftfuktighet som bør ligge rundt 50% RF. Store deler av fyringssesongen bør den gjennomsnittlige relative luftfuktighet ikke ligge under 40% RF. På kalde vinterdager ned mot -10 o C og under bør derfor hviletemperaturen inne senkes ned mot 10 o C for å oppnå akseptabel relativ luftfuktighet. Dette er først og fremst viktig i kirke- og menighetssal og andre fellesrom som ikke blir brukt så mye. Spesielt er det viktig for å oppnå akseptable funksjonelle forhold ved både bruk og bevaring av kirkens orgel. Senere års undersøkelser av flere typer orgler viser stor stabilitet både klanglig og funksjonelt under varierende temperaturforhold. Det anbefales imidlertid at oppvarmingen må settes på så tidlig at orglet er gjennomvarmt med minst mulig temperaturforskjeller mellom orgelets seksjoner, når det tas i bruk. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 8

9 Brukstilpasset oppvarming krever stor oppmerksomhet på kirkens bruk og hvor og hvordan aktivitetene spres utover uken. Det planlegges nå mer aktivitet fremover i denne kirken. For å kunne gjennomføre en effektiv brukstilpasset oppvarming må kirkens bruk vurderes tilpasses eller forsøkt konsentrert til få dager i uken med lengst mulig hvileperioder for oppnå et godt og akseptabelt bevaringsmiljø. Brukstilpasset oppvarming med akseptable termiske forhold for kirkens brukere I utgangspunkt må det legges opp til gode termiske forhold for kirkens brukere. Det oppnås ved å tilføre og fordele varmen best mulig utover i de enkelte brukerområder. Riktig bruk av nærvarme som gir god varme til de mer perifere deler av menneskekroppen (som til føtter og hender) resulterer i opplevd termisk komfort. Ønsket brukstemperatur eller opplevd temperatur (såkalt operativ temperatur eller globetemperatur på fagspråket) som også tar hensyn til varmestråling fra nærliggende varmekilder og til kalde flater bør ligge rundt o C - spesielt er dette viktig ved gulvnivå. Det er ingen ulempe at temperaturen er noe lavere lenger opp mot hodehøyde. Erfaringsvis vil ofte en lufttemperatur på 2-3 o C lavere enn opplevd temperatur være termisk akseptabelt. En lavere lufttemperatur inne under normal bruk vil også bidra til bedre bevaringsmiljø. Fordelingen av varmen vil skje i en kombinasjon av lavtemperatur strålevarme nær brukerne og generell effektiv oppvarming for mer effektiv fordeling av varmen i de mer åpne deler av kirkerommet. Det bør legges opp til en brukstemperatur i utgangspunkt på rundt 20 o C, som kan tilpasses den enkelte type aktivitet og senkes om mulig basert på oppnådde erfaringer. Tilstrekkelig oppvarmingskapasitet for effektiv brukstilpasset drift Gjennomføring av effektiv brukstilpasset oppvarming krever tilstrekkelig kapasitet for å varme opp fra lav hviletemperatur til ønsket brukstemperatur relativt raskt også i kalde vinterperioder. Ut i fra kirkens bygnings- og isolasjonsmessige standard kreves det erfaringsvis en tilgjengelig effekt til oppvarming på rundt 25 W/m 3 for de fleste av kirkens lokaler og brukerområder med hensyn til kirkens beliggenhet og ytre klima. Den endelige fastleggelse av økningen i varmeeffekt er avhengig hvor effektivt varmen kan avgis til kirkens brukerområder og hvor nært varmekildene kan plasseres brukerne. Utstrakt bruk av nærvarme på riktig måte vil bidra til å redusere behovet for økt installert effekt i noen grad. Det er tross alt kirkens brukere som primært skal varmes opp og i mindre grad kirkens bygning og interiør. Volum Nødvendig effektbehov Brukerområde (m 3 ) (W/m 3 ) (kw) Kor og alterområde Benkeområde ned i kirkeskip Galleri og orgel *) Samlet for kirkerom Preste- og dåpssakristi Våpenhus, 1 etg./hovedinngang+wc er Våpenhus, 2.etg./møterom+andre rom Samlet for kirken Samlet og fordelt effektbehov for å oppnå effektiv brukstilpasset oppvarming Det samlede effektbehov for kirken bør være på rundt 38 kw for å kunne gjennomføre en effektiv brukstilpasset oppvarming i kalde vinterperioder. Dette vil resultere i en kapasitetsutvidelse for dagens oppvarming på over 70 % av dagens kapasitet til oppvarming, se tabelloversikten ovenfor. Dette skyldes blant annet at kirken etter rehabiliteringen vil få et større oppvarmet areal og volum ved at våpenhuset forutsettes oppvarmet både i 1. og 2. etasje som helhet. I utgangspunkt vil det kunne gjennomføres i stor grad ved å installere stort sett ny oppvarming i forbindelse med den nært forestående rehabilitering og fornyelse av kirken. Intelligent og brukervennlig styring av kirkens oppvarming Registreringer av kirkenes bruk viser en blanding av forskjellige aktiviteter både til faste og varierende tidspunkter. Behovet for raske endringer i kirkenes bruk gjennom nye arrangement og plutselige HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 9

10 inntrufne aktiviteter er en del av hverdagen. Ved brukstilpasset oppvarming vil behovet for rask innstilling og oppnåelse av ønsket brukstemperatur ved hver aktivitet være helt nødvendig. For gjennomføring av effektiv brukstilpasset oppvarming kreves installasjon og drift av et brukervennlig automatisk styringssystem. Dette må være av typen hvor kirkens driftsansvarlig enkelt kan programmere inn tidspunkter og brukstid for kommende aktiviteter. Resten ordner styringsautomatikken selv ved å starte oppvarmingen til riktig tid basert på gjeldende temperaturer både ute og inne. Systemet bør også gi muligheten for aktiv oppfølging av kirkens energibruk og inneklima i øyeblikket og hvordan dette har vært i tilbake i tid. Forslag til konkrete forbedringer og tiltak Ved å ta hensyn til og ha tilstrekkelig fokus på ovennevnte forutsetninger så langt det er praktisk mulig vil det oppnås en mer energieffektiv og miljøriktig drift av kirken i fremtiden. Følgende konkrete forbedringer og tiltak anbefales gjennomført: Tiltak 1 Alle ytterdører tettes bedre eller skiftes ut Det ble påvist en del utettheter rundt både ytterdør og innvendig mellom hovedinngang og kirkerom, se termofoto nedenfor til venstre. Det samme ble påvist under termograferingen av ytterdøren i dåpssakristi, se foto og termofoto nedenfor. Utettheter rundt dør i hovedinngang Utettheter rundt ytterdør i dåpssakristi Utettheter rundt belistning samme dør Dørblad og karmer ettersees og eventuelt justeres før montering av solide tetningslister. Belistningen rundt ytterdør i dåpssakristi demonteres eller skiftes ut og beslistningen settes på plass med elastist fugemasse. Eventuelt skiftes dagens ytterdører med nye med samme profiler og estetiske uttrykk. Dette vil anslagsvis kunne gjennomføres til en samlet kostnad på mellom ,- ekskl. mva. (avhengig om oppgradering eller utskifting og om arbeidet utføres i egen regi eller av andre). Forventet energibesparelse vil bli rundt kwh/år lik 900 kr/år ekskl. mva. med dagens elektriske abonnement og energipriser. Tiltak 2 Etterisolering over kirkerommet mot kaldt loft Det ble påvist en del utettheter på grunn av unøyaktig lagt isolasjon kaldt loft over kirkerommet, se termofoto på side 5. Det anbefales derfor bedre omlegging av eksisterende isolasjon enkelte steder og spesielt rundt gjennomgående dragere og stenderverk. Videre anbefales hele himlingen over kirkerommet etterisolert med 2 lag med 3-5 cm sydde isolasjonsmatter med god overlapping over eksisterende isolering for å eliminere unødig varmetap. Denne etterisolering av himlingen som utgjør et areal på mellom m 2 vil kunne gjennomføres til en samlet kostnad på mellom kr ,- ekskl. mva. (avhengig om dette gjøres i egen regi eller av andre). Dette vil gi en forventet energibesparelse mellom kwh/år lik kr/år ekskl. mva. med dagens energipriser. Tiltak 3 Nytt gulv opp på eksisterende i hele kirkerommet Det ble også påvist en del utettheter mellom gulv og vegger i kirkens kor og fremre deler av kirkeskip, se eksempler på dette ved termofotoene på side 5 og på neste side. Normalt anbefales ny belistning og fuging mellom gulv og vegg for å eliminere den kalde trekken i kalde vinterperioder. Det ble under befaringen opplyst at det er planlagt nytt gulv opp på det eksisterende gulvet i hele kirkerommet. Det nye gulvet skal legges på en 5-10 cm oppforing med isolasjon i mellom. Dette vil selvsagt eliminere den kalde trekken og gi et varmere gulv vinterstid enn i dag. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 10

11 Utettheter mellom gulv og opptrinn kor Nærmere detaljer av disse utettheter Utettheter m/gulv og vegg i kirkeskip Dette vil anslagsvis kunne gjennomføres til en samlet kostnad på mellom ,- ekskl. mva. (avhengig om dette gjøres i egen regi eller av andre). Det forventes en energibesparelse på rundt kwh/år lik kr/år ekskl. mva. med dagens energipriser. Tiltak 4 Etterisolering innvendig av yttervegger i våpenhus I henhold til planene for kirkens rehabilitering og fornyelse skal det bygges en ny trapp opp til galleriet i bakre deler av kirkeskipet. Dagens trapperom til galleri skal bygges om til WC for funksjonshemmede. Videre skal rommene i våpenhuset 2. etasje tas i bruk som omvarmede brukerarealer. Dette vil kreve etterisolering innvendig av yttervegger og tak og eventuelt utskifting av vinduer med 2-lags glass. Dette vil erfaringsvis koste kr kr. ekskl. mva. (avhengig om dette gjøres i egen regi eller av andre). Det forventes ingen nevneverdige energibesparelse ved gjennomføringen av dette tiltaket, da mesteparten av disse lokalene ikke er oppvarmet i dag. Tiltak 5 Ny oppvarming med kapasitet for effektiv brukstilpasset oppvarming Dagens oppvarming er i mange av kirkens lokaler utilstrekkelig. I kalde vinterperioder kan det være vanskelig å holde ønsket temperatur spesielt i kirkerommet. Dette resulterer i at kirken delvis gjennomfører brukstilpasset oppvarming med høy hviletemperatur gjennom hele fyringssesongen. Alt. A System for luft-vann varmepumpe med både gulvvarme og luft-/radiatorvarme Vannbåren oppvarming gir muligheten og fleksibiliteten til å benytte flere typer varmekilder. De mest tradisjonelle varmekildene er olje, gass og forskjellige typer biobrensel i en mulig kombinasjon med elektrisk kraft. Av miljømessige årsaker skal jo fyringsoljen fases ut. Videre krever denne type systemer nødvendig plass for en mindre energisentral for fyringskjel og eventuelt elektrokjel. For gass og biobrensel trengs det også plass utvendig til lagring av brensel. Dette er alle forhold som kan gi plassmessige utfordringer spesielt estetisk og samtidig er økonomisk kostnadsdrivende. Disse oppvarmingsalternativene er derfor ikke aktuelle å vurdere nærmere. Da kirkerommets faste benker skal erstattes med stoler og nytt gulv skal legges opp på det eksisterende, ligger forholdene godt til rette for installasjon og bruk av vannbåren gulvvarme. Dette bidrar erfaringsvis til gode termiske forhold for de nedre kroppsdeler for de som skal oppholde seg i kirkerommet. Det er viktig å fastlegge hvor mye varme som kan avgis fra vannbåren gulvvarme både ved ønsket hviletemperatur og ved brukstemperatur. I den forbindelse benyttes erfaringsdata som viser forventet avgitt varmeeffekt til omgivelser for vannbåren gulvvarme ved forskjellige differanser mellom romtemperatur og sirkulert varmtvann (såkalt turvannstemperatur), se diagrammet på neste side. Ut i fra dette vil erfaringstallene for avgitt varmeeffekt for den aktuelle type gulv som er planlagt antagelig ligge mellom kurven for 16 mm parkett uten teppe og kurven for 22 mm gulvspon uten teppe. For ikke å få for stor uttørking og termisk påkjenning av trematerialene i gulvet vil overflatetemperaturen erfaringsvis ikke ligge høyere enn o C. Ved å bruke gulvvarmen til basisoppvarming og såkalt grunnvarme vil det oppnås en temperaturdifferanse på rundt 25 o C ved hviletemperaturer på mellom 5-10 o C i kirkerommet. Dette gir en avgitt effekt fra gulvvarmen på rundt 40 W/m 2. Med et gulvareal i kirkerommet på rundt 180 m 2 vil dette gi en samlet effekt på 7-8 kw ved hviletemperatur, når kirkerommet ikke er i bruk. Denne tilgjengelige effekten vil erfaringsvis kunne opprettholde den lave ønskede hviletemperatur gjennom store deler av fyringssesongen under de klimatiske forhold som denne kirken ligger i. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 11

12 Erfaringskurver for varmeavgivelse fra vannbåren gulvvarme Ved heving til en ønsket brukstemperatur rundt o C vil temperaturdifferansen bli på o C og den avgitte varmeeffekten til kirkerommet reduseres til kun W/m 2. Den samlede effekten til oppvarming blir dermed mer enn halvert til 3-4 kw. Ut i fra dette er det helt nødvendig å planlegge en mer effektiv tilleggsvarme med større kapasitet for å oppnå en rask heving av temperaturen fra hviletilstand opp til ønsket brukstemperatur. Ut i fra kirkerommets størrelse og spesielt bredde vil det være mest aktuelt å velge en tilleggsvarme basert på luftvarme. Primært bør det av miljømessige årsaker og forventninger planlegges installasjon av 2-3 systemer for luft-vann varmepumper. Det ene systemet skal betjene gulvvarmen i kirkerommet og de andre systemene skal betjene tilleggsvarmen i kirkerommet og de øvrige rom og lokaler. Det anbefales installert konvektorer innvendig langs yttervegger blant annet under vinduer (for å motvirke kaldras fra disse i kalde vinterperioder) i kirkerommet. I de øvrige rom og lokaler forutsettes oppvarmingen utført av enten konvektorer eller radiatorer. For større rom med brukstilpasset oppvarming er det mest aktuelt med konvektorer, mens for mindre rom og jevn oppvarming anbefales radiatorer, se de forskjellige inntegnede varmekilder og varmepumpenes sentralenheter både inne i og utenfor kirken. Planskisse for kirkens hovedplan med konvektorer, radiatorer og rørnett for luft-vann varmepumpesystem HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 12

13 Samlet nødvendig effektbehov for kirken ved gjennomføring av effektiv brukstilpasset oppvarming i alle viktige bruksareal vil ligge rundt kw. I den forbindelse vil det være behov for installasjon av systemer for luft-vann varmepumpe med en samlet nominell ytelse på kw (avgitt effekt ved +6 o C ute). I meget kalde vinterperioder (rundt 10 o C) vil denne type system erfaringsvis avgi en samlet effekt nær opp mot kirkens nødvendige effektbehov. Med andre ord vil disse systemene med luft-vann varmepumpe kunne klare å dekke hele varmebehovet til kirken. Denne type system vil ta ut en god del gratisenergi fra luften ute som utgjør erfaringsvis rundt 3 ganger mer enn den elektriske energien som trengs til drift (dvs. systemets effektfaktor er lik 3) under gunstige driftsbetingelser. Dette vil gi betydelig besparelser i dyr elektrisk energi til oppvarming. Av estetiske og støymessige grunner er det ikke forsvarlig å plassere varmepumpenes utedeler nær kirkens fasade. Derfor anbefales disse plassert et stykke unna eksempelvis meter fra kirkens fasade mot nord. I utgangspunkt er varmepumpenes utedeler beregnet på å kunne stå ute i all slags vær. Derimot for å sikre dette tekniske utstyret fra eventuelt hærverk og klåfingrethet bør disse plasseres i et låsbart mindre bygg, som bør tilpasses kirkens arkitektoniske utforming og uttrykk på best mulig måte. For et varmepumpesystem med de tre aktuelle utedeler bør det oppføres et bygg på rundt m 2 med støpt gulv og vegger i tre med saltak og med en innvendig høyde på rundt 3 meter. Da varmepumpenes utedeler trenger god tilgang på uteluft må byggets vegger bestå stort sett av luftrister, se eksempel på et slikt tilbygg fra et varmepumpesystem installert i en flerbrukskirke i teglstein (Langhus kirke i Ski) nedenfor. Varmepumpesystemets utedel Tilbygget under oppføring Ferdig tilbygg m/store luftrister Under drift om vinteren trengs en jevnlig avrimning og drenering av kondensvann fra varmepumpenes utedeler. Det må derfor legges opp til en god og sikker frostfri drenering for å unngå ising og driftsproblemer i den kalde årstid. Fra varmepumpesystemets utedeler føres energien fra uteluften via et lukket rørsystem med kuldemedium stort sett under terreng frem til kirken og inn til de enkelte systemenheter (en såkalt innendørsenhet). Her blir gjenvunnet energi overført til det vannbårne oppvarmingssystemet. I systemenheten for gulvvarme blir tilført vann varmet opp til o C (turtemperatur) før det sendes ut til rørnettet i kirkerommets gulv. I de andre systemenhetene blir vannet varmet opp til o C før det sendes til konvektorer og radiatorer. Det er med andre ord valgt vanlige lavtemperatur luft-vann varmepumpesystemer. Det er fulgt mulig å velge en nyere type med høytemperatur varmepumper, men dette blir ofte noe dyrere løsninger og med færre og større konvektorer. Installasjon av gulvvarmens rørnett må utføres etter gjeldende krav og retningslinjer for å gi mest mulig avgitt varme og for å hindre at det oppstår forstyrrelser og problemer under drift. For oppnå best mulig luftvarme i kirken vil det installeres konvektorer med forskjellig kapasitet tilpasset til de enkelte rom og lokalers varmebehov. I den forbindelse det primært konvektorer plassert på vegg eller på gulv langs vegg. I kirkerommet vil det benyttes konvektorer av denne type med en kapasitet på 2 kw hver. For å kunne dekke det nødvendige effektbehovet til oppvarming i kirkerommet må det installeres 12 konvektorer nede i kirkerommet og 2 konvektorer på galleriet innvendig langs ytterveggene, som vist på planskissen på foregående side. Dette vil gi en samlet nominell effekt til HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 13

14 Konvektorer i møterom Konvektor på vegg nær gulv oppvarming av kirkerommet på rundt kw. I preste- og dåpssakristi kan det være aktuelt enten med konvektor av en mindre type eller radiator plassert under vindu. I kirkens våpenhus og hovedinngang er det mest aktuelt med konvektorer plassert en på hver side nær hoveddør. WC ene kan varmes opp av mindre radiatorer eller mindre elektriske ovner, hvis dette er mer praktisk. Det nye store møterommet i våpenhusets 2. etasje anbefales varmet opp av 1-2 konvektorer, mens de mindre rommene kan varmes opp av radiatorer. Om det velges konvektorer nede ved gulv eller høyere oppe på vegg eller radiatorer vil avhengig en del av de enkelte rom og lokalers fremtidige møblering og estetiske konsekvenser. Ovenfor til venstre er det vist eksempler på noen aktuelle typer konvektorer plassert høyt oppe på vegg eller på vegg nær gulv. Fremføring av rør og eventuelle strøm-/signalkabler mellom konvektorer/radiatorer og varmepumpenes inne- og utedeler bør legges slik at disse blir minst mulig synlig både innvendig og utvendig. I de tilfeller dette ikke er til å unngå, må rør og kabler tildekkes med spesielle tildekningskanaler i plast. Disse fås i lysgrått, sort og mørke brunt. Erfaringene viser at det må vises stor oppmerksomhet rundt legging av fordelingsnettet både utvendig og innvendig, slik at denne installasjonen blir estetisk og arkitektonisk akseptabel. Forventet økonomi ved gjennomføring og drift Nytt ferdig driftsklare systemer for luft-vann varmepumpe vil samlet koste i dagens marked mellom kr ,- ekskl. mva.. Eventuelle kostnader til eget bygg for varmepumpesystemets utedeler og graving og gjenfylling av nødvendig grøft på meter er ikke tatt med i denne omgang. Denne nye oppvarmingen vil ha tilstrekkelig kapasitet til å gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming med lave hviletemperaturer mellom 5-8 o C. Det forutsettes videre at varmepumpesystemet vil levere rundt 70 % av kirkens energibruk til oppvarming. Ved en konsentrering av bruken i kirkerommet med lengst mulig hvileperioder forventes det en reduksjon i kjøpt elektrisk energi på rundt kwh/år i forhold til de siste års energibruk. Med dagens energipriser og samme elektriske abonnement vil energikostnadene ble redusert med rundt kr ,- ekskl. mva.. Det er også viktig å fremheve at kirken vil få et betydelig forbedret og akseptabelt bevarings- og brukermiljø både om vinteren og på sommeren. Dette oppvarmingsalternativet krever meget høye investeringer med moderate energibesparelser. Alt. B Separate luft-luft varmepumper i kombinasjon med ny elektrisk tilleggsvarme Et annet alternativ til ovennevnte løsning er systemer med luft-luft varmepumpe som også er fremtidsrettet og gir et akseptabelt miljømessig bidrag. I denne type systemer erstattes den vannbårne fordelingen av varmen med kun å benytte samme rørnett med kuldemedium mellom varmepumpens utedel og konvektorer. Dette gir færre komponenter og et enklere teknisk system som også blir kostnadsmessig rimeligere. Ulempen er at luft-luft varmepumpesystemene ikke kan benyttes til gulvvarme. Det er riktig nok ikke noe i veien for kombinasjonsløsninger ved å benytte et system for luft-vann for gulvvarme og et system for luft-luft varmepumpe for konvektorvarme. Dette vil erfaringsvis medføre bruk av noe elektrisk tilleggsvarme. Slike kombinasjonsløsninger vil også medføre høye kostnader i størrelsesorden kr. ekskl. mva.. Ut i fra kirken moderate energibruk i dag og mulighetene for besparelser og økonomiske driftsgevinster i størrelsesorden mellom kr er ovennevnte oppvarmingsalternativ økonomisk lite aktuelle. I den forbindelse bør det sees nærmere på andre aktuelle oppvarmingsalternativ som er investeringsmessig betydelig lavere. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 14

15 Separate og enklere systemer med luft-luft varmepumper har nå vært i drift i noen få kirker med gode driftserfaringer så langt. Flere slike systemer er også planlagt installert i noen kirker til på Østlandet. Disse systemene består av en mindre utedel og 1-2 konvektorer inne. De enkleste og rimeligste varmepumpene har kun en konvektor og kan normalt avgi opp til 7-8 kw varme med et begrenset rørnett mellom utedel og konvektor på 5-10 meter. De synes mest hensiktsmessig å installere luft-luft varmepumper som grunnvarme i kun kirkerommet av hensyn til antallet og plasseringen utedeler sett i fra en estetisk synsvinkel. For å kunne gjennomføre en effektiv brukstilpasset oppvarming i kirkerommet i kalde vinterperioder må det være en samlet tilgjengelig effekt på rundt kw. Det forutsettes at luft-luft varmepumpene skal kunne levere grunnvarmen gjennom store deler av fyringssesongen og hvor ny elektriske oppvarming hjelper til - når det er behov for det både under hvile- og brukstemperatur. Det resulterer i at luft-luft varmepumpene også langt på vei kan klare oppvarmingen til brukstemperatur i overgangsperiodene på vår og høst. Varmepumpene må erfaringsvis til sammen yte rundt 30-35% av kirkerommets samlede effektbehov i kalde vinterperioder (ned til -10 o C) rundt kw. I den forbindelse vil det være behov for installasjon av et antall luftluft varmepumper med en samlet kapasitet på rundt kw ved nominell ytelse ved +6 o C. Planskisse av kirkens hovedplan med separate luft-vann varmepumper og ny elektrisk varme Varmepumpens utedel Enkel innbygging utedel Konvektor høyt på vegg Konvektor på vegg/gulv Dette systemalternativet vil bestå av installasjon av separate mindre luft-luft varmepumper bestående av en utedel og en innedel/konvektor. Det kan benyttes konvektorer på gulv eller en annen type plassert høyere oppe på vegg, se foto ovenfor. For å kunne klare å levere den kapasiteten som er forutsatt må det installeres 5 slike systemenheter med like mange utedeler rundt langs kirkebyggets fasade. Det er en utfordring å finne hensiktsmessig plassering av disse utedelene estetisk sett. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 15

16 Varmepumpenes utedeler bør om mulig bygges inn for å gi et bedre estetisk inntrykk som vist av foto på foregående side. Ny elektrisk tilleggsvarme i kirkerommet og ny elektrisk oppvarming i de øvrige rom og lokaler er helt nødvendig for å kunne gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvaring i kalde vinterperioder. Dette vil gjøres ved en kombinasjon av lavtemperatur strålevarme og luftvarme. I kirkerommet bør det benyttes en kombinasjon av strålevarme og luftvarme for å sikre termisk komfort her. Installasjon av lave konvektorer eller såkalte varmelister vil kunne sørge for dette. Det anbefales en spesiell type plan konvektor (såkalt varmelist) med en lav høyde på kun 20 cm, se foto nedenfor til venstre. Erfaringsvis gir denne type konvektor liten eller ingen svertning oppover innvendig yttervegg der de skal plasseres. Denne typen er benyttet i mange middelalder kirker i Sverige og Danmark og i nå noen få kirker i Norge med meget gode erfaringer. Det kan alternativt benyttes ribberørsovner i kirkens kor og alterområdet, hvis dette er mer praktisk med hensyn til møblering og estetiske sett. Lav plan konvektor langs vegg i kirkerom Alternativt ribberørovn langs vegg i kirkens kor Elektriske oljefylt ovner i de øvrige rom og lokaler Alternativt elektrisk konvektor i større rom I de øvrige lokaler kan de være hensiktsmessig å benytte elektriske oljefylte ovner av hensyn denne type ovns lave overflatetemperatur spesielt aktuelt nær arbeidsplasser og hvor folk oppholder seg. I litt større rom som eksempelvis i det nye møterommet i våpenhusets kan de være mer effektivt å benytte elektriske konvektorer av en type som ikke avgir brent støv og partikler. Det bør installeres ovner med nok kapasitet til effektiv og rask oppvarming. Dette oppnås ved å dimensjonere størrelse og antall ovner til oppvarming med en tilgjengelig effekt på mellom W/m 2.for rom og lokaler med normale takhøyder mellom 2,5-3,0 meter. I våpenhuset kan det alternativt plasseres en varmluftsvifte eller en såkalt varmluftsport over hoveddøren, hvis dette er akseptabelt både estetisk og støymessig, se planskissen på foregående side. Organistplassen på galleri vil trenge egen oppvarming ved gjennomføring av brukstilpasset oppvarming med lavere hviletemperatur, slik at ikke hele kirkerommet må varmes opp til brukstemperatur ved kun øving på orgelet. Det er flere aktuelle alternativer og kombinasjoner til effektiv og komfortmessig oppvarming av organistplassen, se foto nedenfor. Flyttbare stråleovner rundt organist Mobil varmeplate for nærvarme for organist Integrert lys og varme i spillebordslampe Individuell regulering av varmen er nødvendig HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 16

17 Erfaringsvis har to elektriske flyttbare stråleovner plassert en på hver side av organist vist seg å gi akseptable termiske forhold, se foto ovenfor til venstre. Disse ovnene riktig plassert vil gi høyest opplevd temperatur ved organistens føtter og lavest i hodehøyde som gir god termisk balanse og følelse hos organist. Alternativt kan det benyttes en mobil varmeplate med individuell regulering av overflatetemperaturen for nærvarme av organist, se foto på foregående side til venstre. I tillegg kan det installeres en spesiell spillebordslampe som gir både godt lys og tilstrekkelig varme til organistens hender, se foto på foregående side. Alle de ovennevnte oppvarmingsalternativ krever individuell regulering for å oppnå akseptable termiske forhold tilpasset den enkelte organists behov for varme til en hver tid og anledning. Alternativene ved bruk av flyttbare elektriske ovner er den rimeligste løsningen, mens installasjon av spillebordslampen med individuell varmeregulering er det dyreste. Det kreves samlet kw elektrisk tilleggsvarme for å kunne gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming av kirkerommet i kalde vinterperioder. I tillegg til de 8 elektriske plane konvektorene nede i kirkerommet (se planskissen på side 15) bør det også plasseres 2-4 konvektorer på det planlagte utvidede galleri langs vegg for å kunne oppnå nødvendig kapasitet. For kirkens øvrige rom og lokaler bør det installeres elektriske ovner med en samlet kapasitet på 5-6 kw. Forventet økonomi ved gjennomføring og drift Nytt ferdig driftsklart system for luft-luft varmepumpe i kombinasjon med ny elektrisk tilleggsvarme i kirkerom og ny elektriske oppvarming de øvrige rom og lokaler vil samlet koste i dagens marked mellom kr ,- ekskl. mva.. Kostnader til eget bygg for varmepumpesystemets utedeler er ikke tatt med i denne omgang, da det er noe usikkert om utførelse og arkitektonisk utforming. Fordelingen av forventede gjennomføringskostnader er vist i oversikten nedenfor. Varmesystemer med nødvendig installasjon Forventet investeringsbehov (kr ekskl. mva.) Ny oppvarming med luft-luft varmepumper ferdigmontert og driftsklart Elektrisk tilleggsvarme i kirkerom og ny elektrisk oppvarming i de øvrige rom og lokaler Samlet for ny oppvarming (med kjøling) Kostnad for driftsklare separate luft-luft varmepumper sammen med ny elektrisk oppvarming I tillegg til installasjon av de separate luft-luft varmepumper og ny elektrisk oppvarming kreves det oppgradering av kirkens hovedinntak og fordelingstavle, se nærmere detaljer under tiltak 7 på side 20. Denne nye oppvarmingen vil ha tilstrekkelig kapasitet til å gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming med lave hviletemperaturer. Forslagsvis ned rundt 8-10 o C i kirkerom og øvrige rom som ikke skal være konstant varme på et moderat nivå på rundt o C for eksempel kirkens sakristier. Varmepumpene riktig driftet vil erfaringsvis levere rundt % av kirkens energibruk til oppvarming. Ved en konsentrering av kirkens bruk til 1-2 dager i uken med lengst mulig hvileperioder forventes det en reduksjon i kjøpt elektrisk energi på mellom kwh/år i forhold til de siste års energibruk. Med dagens energipriser og samme elektriske abonnement vil energikostnadene ble redusert med rundt kr. ekskl. mva.. Det er også viktig å fremheve at kirken vil få et betydelig forbedret og akseptabelt bevarings- og brukermiljø både om vinteren og på sommeren. Dette oppvarmingsalternativet krever betydelig mindre investeringsbehov enn det foregående alternativet og bidrar nesten like godt miljømessig. Alt. C Ny elektrisk oppvarming i alle kirkens rom og lokaler Et annet alternativ er kun direkte elektrisk oppvarming av alle kirkens rom og lokaler. I forold til foregående oppvarmingsalternativ vil de separate luft-luft varmepumpene erstattes av flere elektriske konvektorer av samme type. For å oppnå effektiv brukstilpasset oppvarming av kirkerommet i kalde vinterperioder må det installeres 6-8 konvektorer i tillegg med en samlet kapasitet på kw. For de øvrige rom og lokaler benyttes de samme typer og antall ovner, se planskisse med plassering av ovner i kirkens hovedplan. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 17

18 Forventet økonomi ved gjennomføring og drift Ny ferdig installert elektrisk oppvarming for kirken vil samlet koste i dagens marked mellom kr ,- ekskl. mva.. Dette oppvarmingsalternativet vil ha tilstrekkelig kapasitet til å gjennomføre effektiv brukstilpasset oppvarming med lave hviletemperaturer gjennom stort sett hele fyringssesongen. Ved en konsentrering av bruken i kirkerommet med lengst mulig hvileperioder forventes det en reduksjon i kjøpt elektrisk energi på rundt kwh/år i forhold til de siste års energibruk. Med dagens energipriser og samme elektriske abonnement vil energikostnadene ble redusert med rundt kr ,- ekskl. mva.. Det er også viktig å fremheve at kirken vil få et betydelig forbedret og akseptabelt bevarings- og brukermiljø både om vinteren og på sommeren. Dette oppvarmingsalternativet krever det minste investeringsbehovet og er derfor det mest økonomisk interessante, mens det bidrar dårligst miljømessig. Tiltak 6 Brukervennlig varmestyring med mulighet for aktiv oppfølging De daglige registreringer av kirkens bruk viser en blanding av forskjellige aktiviteter både til faste og varierende tidspunkter. Behovet for raske endringer i kirkens bruk ved plutselige inntrufne aktiviteter er en del av hverdagen i denne kirken. Ved brukstilpasset oppvarming er behovet for rask innstilling og oppnåelse av ønsket brukstemperatur tilpasset hver aktivitet nødvendig. For å kunne gjennomføre en effektiv og optimal brukstilpasset oppvarming kreves et nytt og mer brukervennlig system for varmestyring. Dette må være av typen hvor kirkens driftsansvarlig enkelt kan programmere inn tidspunkter og brukstid for kommende aktiviteter. Resten ordner styringsautomatikken selv ved å starte oppvarmingen til riktig tid basert på gjeldende temperaturer både ute og inne. Varmestyringen er med andre ord utstyrt med en intelligent funksjon som lagrer og lærer av egne driftserfaringer over tid. Resultatet blir en optimalisering for å bestemme riktig oppvarmingstid ved varierende driftsforhold. Samtidig skal et slikt system kunne regulere og styre oppvarmingen og ønsket temperaturnivå i flere varmesoner. I tillegg bør et slikt styringssystem også gi muligheten for en løpende kontroll og regulering etter kirkens luftfuktighet. Dette krever utplassering av følere for relativ luftfuktighet i kirkens saler og spesielt ved orgel. Dermed kan viktige driftsdata om kirkens inneklima lagres og enkelt presenteres i en grafisk oversikt som vist i eksempelet på neste side. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 18

19 Eksempel på diagram for løpende kontroll og oppfølging av kirkens bruk, energibruk og inneklima Dette gir en god oversikt over hvordan inneklimaet påvirkes av kirkens bruk og oppvarming til en hver tid. Et slikt styringssystem med såkalt toveiskommunikasjon vil gi full kontroll og blant annet styring av relativ luftfuktighet via kirkens oppvarming uten bruk av mekanisk luftfukting. I den senere tid er det prøvet ut systemer for såkalt intelligent varmestyring som beskrevet ovenfor i noen kirker. Resultatene så langt er meget gode. For denne kirken vil regulering av temperaturen inne i den enkelte varmesone og optimal tidsstyring etter aktiviteter utføres av en sentralenhet eller programmerbar regulator som anbefales plassert og bygget inn i kirkens elektriske hovedtavle. Den interne kommunikasjonen mellom sentralenhet og temperturfølere i varmesonene anbefales utført trådløs for å unngå kabling. Dagens teknologi med god signalskjerming vil sikre god kommunikasjon. Samtidig vil trådløse og flyttbare følere lett kunne plasseres for å gi mest mulig representativ temperaturregulering for å oppnå akseptable termiske forhold i de enkelte varmesoner. Inndeling i hensiktsmessige varmesoner er også viktig for å oppnå en jevnest mulig og lik temperatur spesielt i det relativt store kirkerommet. Dette er også viktig ved gjennomføring av enkelte aktiviteter hvor det strengt tatt ikke er nødvendig med eksempelvis oppvarming av kirkerommets brukerområder samtidig. I tillegg vil det være aktuelt å dele inn kirkens øvrige rom og lokaler inn i hensiktsmessige varmesoner etter bruk og ønsket temperaturnivå. Denne inndelingen i varmesoner vil i kombinasjon med automatisert varmestyring bidra til oppnåelse av ønsket og riktig temperatur rundt om i kirken. Med slik intelligent styring av oppvarmingen lokalt i den enkelte kirke vil det med dagens teknologi være mulig å tilrettelegge for sentral styring av disse funksjoner som vist av skissen på neste side. Skissen viser eksempelvis lokal styring av tekniske system ute i den enkelte kirke tilknyttet et sentralt administrativt datasystem for bestilling av aktiviteter. Et slikt system har vært i drift et par år i noen kirkelige fellesråd. Erfaringene så langt er relativt gode. I et av tilfellene er det gjennom noen år bygget opp et enkelt og effektivt administrativt system for bestilling av lokaler og menneskelig ressurser ved ønskede aktiviteter i deres kirker og krematorier. Microsoft-programmet Outlook er benyttet til dette formålet og erfaringene viser at dette funksjonerer som tiltenkt. Gjennom den intelligente varmestyringen lokalt er det mulig å sende en melding med instruksjon om når varmen skal settes på og hvilke brukerområder som skal varmes opp. Et lite program for tilkopling og datakommunikasjon mellom den tekniske varmestyringen og det administrative bookingsystemet ordner dette. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 19

20 Eksempel på varmestyring via et administrativt databasert verktøy Dette kan også være en interessant mulighet for Hyllestad kirkelige fellesråd, da de har drift- og forvaltningsansvaret for andre kirker og bygninger. For denne kirken alene vil et slikt styringssystem ferdig installert og tilpasset kirkens nye anbefalte oppvarming koste mellom kr ,-ekskl. mva.. Under forutsetningen om at dette anbefalte styringssystemet blir installert og riktig drevet med riktig brukstilpasset oppvarming vil det føre til en ytterligere forventet energibesparelse på rundt kwh/år. Med dagens energipriser og samme elektriske abonnement vil energikostnadene ble redusert med rundt kr ,- ekskl. mva.. Tiltak 7 Oppgradering av kirkens elektriske anleggs kapasitet og sikkerhet Kirkens elektriske hovedinntak og fordelingstavle har en sikringsstørrelse på 3x80 Ampere. Den elektriske hovedfordelingstavlen er av eldre dato og består av en kombinasjon av eldre og nyere utstyr og komponenter. Det er plassmessig små muligheter til kapasitetsutvidelser i eksisterende tavle og skap. Den nylig utførte kirkekontroll med termografering antydet også at dagens elektriske hovedtavle bør skiftes ut på sikt. Vi dere ble det avdekket noen mindre feil og forhold ellers i kirken som bør rettes opp. Gjennomføring av ny anbefalt oppvarming sammen med øvrig elektriske lys og annet utstyr vil kreve en økning i samlet installert elektrisk effekt på opp mot50 kw for kirken til både oppvarming og lys og annet utstyr. Etter kontakt med Sunnfjord Energinett AS er det noe uklart, hvor stor kapasitet eksisterende tilførsels- og inntakskabler har. Dette bør undersøkes videre i samarbeidt med nettselskapet og lokal elektroinstallatør. I utgangspunkt forutsettes at eksisterende kabeler har tilstrekkelig kapasitet og ikke bør skiftes ut. En utskifting av dagens hovedinntak og fordelingstavle med en samlet kapasitet på 3x125 A med eksisterende og nye elektriske kurser og utstyr vil erfaringsvis kunne gjennomføres til en forventet kostnad på rundt kr ekskl. mva.. Dette er helt nødvendig å få gjennomført samtidig med installasjon av ny oppvarming for kirken. Samlet energibesparelse med bedre bevaring, brukermiljø og sikkerhet Kirkens energibruk med dagens oppvarmede netto areal er på kwh/år. Med den planlagte utvidelsen av oppvarmet netto areal på rundt 60 m2 vil energibruken antas å øke opp mot kwh/år, hvis man ikke gjennomfører de anbefalte tiltak. En realisering av de anbefalte tiltak basert avhengig av hvilket oppvarmingsalternativ som velges vil resultere i betydelige samlet reduksjon i kjøpt elektrisk energi varierende fra kwh/år. Dette utgjør rundt % reduksjon sammenlignet den forventede energibruk etter en utvidelse av oppvarmet areal og uten gjennomføring av tiltak. Oppvarmingsalternativer med varmepumper vil også bidra til forbedringer av det ytre miljø både lokalt og globalt. I tillegg vil riktig brukstilpasset oppvarming føre til akseptabel bevaring av kirkens bygning og interiør. Det nye varmeanleggets utforming og funksjon vil også sikre god termisk komfort for kirkens brukere. Til slutt vil en mindre oppgradering av kirkens elektriske anlegg i kirken føre til økt brann- og el-sikkerhet. HyllestadKrk-NyOppvarmingAnbefaling 20