Hva er et Lavenergi- og Passivhus?

Hva er et Lavenergi- og Passivhus? Niels Lassen Rådgiver energi og bygningsfysikk Multiconsult AS 12.02.2010

Innføring om Passivhus Innføring om Lavenergihus prns 3700 og dokumentasjon Noen eksempler på Passivhus Bygging av Passiv- og Lavenergihus Rehabilitering til Passiv- og Lavenergihus Eksempel fra Egenes Park 2

Hva er Passivhus? Utviklet av Dr. Feist i ca. 1990. Startet Passivhaus Institut i Darmstadt, Tyskland. Passivhaus standard ble sluppet på 90- tallet som definerende standard for boligbygg. Har blitt benyttet frem til nå for både boliger og andre bygningstyper. God isolering, tetting og gjenvinning av ventilasjonsluft gjør at man ikke trenger et (konvensjonelt) oppvarmingssystem. -> Typisk energibruk til oppvarming < 15 kwh/m²år 3

Hva er Passivhus? Besparelsene ved å ikke installere varmeanlegg gjør delvis opp for merkostnadene ved økt isolasjon / tetting. Fungerer først og fremst på bygninger som ikke har behov for kjøleanlegg (småhus, boligbygg, barnehager, skoler). 4

Hva er Passivhus i Norge? Norsk Standard NS 3700 Kriterier for Lavenergi- og Passivhus Boligbygninger er rett rundt hjørnet! Kravene til et Passivhus er iflg. standarden: Netto oppvarmingsbehov 15 kwh/m 2 år Tetthet 0,6 oms/h v. 50 Pa trykkforskjell U-verdier rundt 0,1 0,15 W/m 2 K Krever energiberegning etter lokalt klima. Kravet justeres etter årsmiddeltemperaturen på stedet. Vanligvis oppvarming på badet Passivhus i Norge skiller seg noe fra den Tyske definisjonen. Det er ikke helt gjennomførbart å bygge uten oppvarmingssystem i Norge. 5

Hvorfor har Passivhus blitt en suksess? Passive løsninger er fornuftig og miljøvennlig Klare definisjoner, streng dokumentasjonsprosedyre og ambisiøse krav gjør at utbygger vet hva de får dersom de kjøper Passivhus. Detaljprosjektering og kontroll i utførelse har resultert i lite feil og fornøyde kunder. Varemerke for fremtidsrettet og miljøvennlig husbygging. 6

Eksempler på Passivhus 7

Hva er Lavenergihus? Lavenergihus er ikke et like unikt begrep som Passivhus Norsk begrep Lavenergihus Boligbygninger defineres i prns 3700: Netto oppvarmingsbehov 30 kwh/m 2 år Tetthet 1,0 oms/h v. 50 Pa trykkforskjell Kan oppnås med litt bedre u-verdier enn forskriftskrav Krever energiberegning etter lokalt klima. Kravet justeres etter årsmiddeltemperaturen på stedet. Er dette et Lavenergibygg? Også definert klasse 2 i standarden (45 kwh/m2 år) 8

Passiv- og Lavenergibygg som yrkesbygg Passivbygg Egner seg pr. i dag best for enkle bygningstyper som ikke har store krav til inneklima / kjøling Lavenergibygg Egner seg godt til alle bygningstyper. Vanskeligere å oppnå økonomiske besparelser ved ikke å installere varme / kjøleanlegg Kan ofte oppnås med tiltak på tekniske komponenter og krever ikke så mye ekstra isolasjon Fare for overtemperatur i bygg med høye internlaster Begynner å bli vanlig Lite ambisiøst? Kommer i fremtiden 9

Dokumentasjon av Passiv- og Lavenergibygg Det finnes per i dag ingen standard for hva som er Passiv- og Lavenergi Yrkesbygg i Norge SINTEF Prosjektrapport 42 Kriterier for Passiv- og Lavenergibygg Yrkesbygg Når det ikke foreligger standarder må man legge annen dokumentasjon til grunn - SINTEF Rapporter 10

NS 3700 Kriterier for lavenergi- og Passivhus Boligbygninger Kravutformingen i NS 3700 vil være retningsgivende for andre standarder og forskrifter for Passiv og Lavenergibygg Primært krav er satt på netto oppvarmingsbehov Sekundære krav til varmetapstall, CO2-utslipp/fornybar energi minstekrav til komponenter og bygningsdeler Kriteriene justeres for bygg på steder med årsmiddeltemperatur lavere enn 6,3 ºC 11

Bygging av Passiv- og Lavenergibygg Fastslå energimål TIDLIG! Informere og motivere prosjektteamet Høy grad av kontroll og oppfølging i byggefase Brukeropplæring 12

Energimål og kravsutforming Gjøres oftest i form av tallfestet krav til bygningens beregnede energibehov kwh er ikke kwh: Netto energi Levert energi Netto energi til oppvarming Hvordan skal det beregnes? Anbefales å henvise til NS 3700 Må være på plass TIDLIG!, før arkitekten begynner å tegne 13

Energisystemet for bygninger Netto energibehov Primærenergifaktor (utvinning, transport, lagring) Levert energi Virkningsgrad energisystemer (varmepumpe, vannbåren varme) Primærenergi 14

Prosjektering - Hva er viktig å tenke på? Arkitekt Tekniske fag Varmeeffektiv bygningsform RIB / Byfys God isolasjonsevne, lite Fornuftig bruk av vinduer kuldebroer Maksimal utnyttelse av sol og Fuktteknisk trygge detaljløsninger andre tilgjengelige energikilder God tetthet uten å sette urimelige på stedet krav til de utførende RIV og RIE Energieffektive komponenter og systemer som fungerer, sammen Muligheter for å hente ut informasjon om energibruk i driften 15

Bygging Stiller større krav til de utførende Mindre rom for feil: byggfukt, luftlekkasjer, nedtråkket og manglende isolasjon Meget gode erfaringer, så lenge man er forberedt og har fokus på utfordringene God kvalitet kommer byggeier til gode 16

Rehabilitering til Passiv- og Lavenergibygg Viktig klimatiltak Mange utfordringer Alle tilfeller er forskjellige Ambisjonene bør tilpasses hvert enkelt prosjekt Noen løsninger er enklere å gjennomføre enn andre. 17

Eksempler på tiltak ved rehabilitering Krevende tiltak: Etterisolering Må ofte isoleres utvendig Medfører at fasaden endres Krever plass på fortauet Tetthet Ventilasjonsanlegg Mindre krevende tiltak: Styringssystem og regulering Vinduer Lys Behovsstyring Energileveranse (bytte fra oljekjel til varmepumpe?) Grønn energi (solceller, solfanger?) 18

19 Den mest miljøvennlige energien er den man ikke bruker..

20 EGENES PARK: ENERGILØSNINGER

Energikrav i Norwegian Wood Krav til boligbygg for å få økonomisk støtte fra Norwegian Wood: 65 kwh/m² (vektet levert energi) Til sammenligning: Krav i TEK 07 til boligblokker: 120 kwh/m² (samlet netto energibehov) Antatt øvre grense merke B i energimerkeordningen: ca. 100 kwh/m² (levert energi) Energibudsjett skal dokumenteres ved beregning etter NS 3031 21

Hva settes det krav til? Politiske vektingsfaktorer Beregnet netto energibehov Levert energi Vektet levert energi Ved å sette krav til vektet levert energi belønner man også miljøvennlig valg av energikilde. Begrepet vektet levert energi er i dag litt ut, og ser ut til å bli erstattet av angitt CO2-utslipp i energimerkeordningen. 22

Energirådgivning i faser Sørge for at valgte løsninger gjennomføres på tilfredsstillende måte i virkeligheten Hvilke konkrete løsninger/produkter må vi benytte for å tilfredsstille kravene? Dokumentere at den endelige prosjekterte bygningen tilfredsstiller kravene. Hentet fra BE Temaveileder for Energi i TEK 07 Hvilke prinsipper skal vi satse på for å nå energimålene? Er det mulig å oppnå ønsket energiforbruk med den prosjekterte bygningsformen? Er dette økonomisk gjennomførbart? 23

Energi strategi Energiprinsipp Egenes Park Energikåpe med relativt lav formfaktor (0,36). Godt isolert bygningskropp med lavt vindusareal. Høy tetthet gir lavt infiltrasjonstap. Moderne energisystem med varmepumpe, gasskjel, lav SFPfaktor og effektiv gjenvinning av ventilasjonsluft. Luft-vann varmepumpe fra avtrekk i parkeringskjeller gir høy virkningsgrad. Energioppfølging / brukeropplæring 24

Detaljprosjektering Eksempel på arealoppstilling fra arkitekt Egenes Park arealoppstilling "BEAMEN"/fellesareal 10.04.2007 "BEAM" 703 163 163 106 269 420 14 434 Felles 818 99 99 99 580 139 719 0 0 0 "BEAM" 1197 304 304 175 479 718 718 Felles 0 0 0 0 0 0 "BEAM" 45 6 6 6 39 39 Felles 176 15 15 18 33 143 143 0 0 0 "BEAM" 45 4 4 4 41 41 Felles 198 20 20 18 38 138 22 160 0 0 0 SUM 3 182 134 477 0 0 611 317 928 1 718 375 161 0 0 0 2 254 100,0 % 19,2 % 10,0 % 70,8 % Nord Syd Øst Vest Totalt fasadeareal Fasadesystem "BEAMEN" SØR Vinduer Trappehus Vinduer "BEAMEN" Totalt Glass Areal terrasse Mezz etg. 315 Areal utvending tak "BEAMEN" 950 Totalt glass 611 Areal gulv mot luft (under "BEAMEN") 562 Totalt dører inkl. garasjeport og rømning. 317 Totalt vegg 2 254 BRA Leiligheter 3 444 Sum 3 182 Dører / porter BRA Trappehus 882 Total BRA 1. til 4. etg. 4 326 Areal inkluderer trapperom og heissjakter, ekskl. øvrige sjakter Sum glassareal i fasade 611 m_ 928 m_inkl dører % glassareal av BRA 14,1 % 21,5 % Totalt dører / vinduer YV type 1-2 YV type 3-4 YV type 5-6 Totalt vegg 25

Detaljprosjektering U-verdier Bygningsdel U-verdi TEK 07 Dokumentert Yttervegger 0,20 0,18 Tak 0,12 0,13 Terrasse 0,16 0,13 Gulv mot uoppv. kjeller 0,08 0,15 Gulv mot det fri 0,10 0,15 Beregnet av BYFYS Beregnet av BYFYS Beregnet av BYFYS Beregnet av BYFYS Beregnet av BYFYS Vinduer 0,7 1,2 Vindusleverandør Dører 1,1 1,2 Vindusleverandør Kuldbroer (W/ m2k) 0,016 0,06 Beregnet av BYFYS 26

Detaljprosjektering Oppvarming / ventilasjon Egenes Park TEK 07 Dokumentert Varmegjenvinner 80% 70% Oppgitt av RIV SFP-faktor 1,9 kw/m³s 2,5 kw/m³s Oppgitt av RIV Ventilsjonsluftmengde 1,7 m³/hm² 1,7 m³/hm² Oppgitt av RIV Driftstid ventilasjon Halv luftmengde nattestid Konstant hele døgnet Oppgitt av RIV / låst i NS 3031 27

Detaljprosjektering Inndatatabell etter NS 3031 Inndata for energiberegning av boligene. Arealer [m 2 ] Gjennomsnittlig varmegjennomgangskoeffisient for bygningsdeler [W/m 2 K] Størrelser Oppvarmet gulvareal, BRA (A fl ) [m 2 ] Oppvarmet luftvolum (V ) [m 3 ) Yttervegger Inndata Dokumentasjon Yttervegger m 2 3 795 Oppgitt av ARK Tak m 2 2 130 Oppgitt av ARK Gulv m 2 1 580 Oppgitt av ARK Vinduer, dører og glassfelt m 2 1 019 Oppgitt av ARK 5 783 Fra tegninger, dokumentert av ARK 14 458 Beregnet ut fra oppvarmet BRA og oppgitt takhøyde 0,20 Beregnet etter detaljer fra ARK (U-verdi) [W/m2K] Tak 0,11 Beregnet etter detaljer fra ARK (U-verdi) [W/m2K] Gulv 0,08 Beregnet etter detaljer fra ARK (U-verdi) [W/m2K] Vinduer, dører og glassfelt 0,7 (Dører 1,1) Oppgitt av vindusleverandør Arealandel for vinduer, dører og glassfelt i forhold til oppvarmet bruksareal (%) Normalisert kuldebroverdi ( ) [W/m 2 K] Lekkasjetall (n 50 ) [h -1 ] Temperaturvirkningsgrad ( ) for varmegjenvinner [%] Spesifikk vifteeffekt (SFP ) relatert til luftmengder, i driftstiden [kw/m 3 /s] Spesifikk vifteeffekt (SFP ) relatert til luftmengder, utenfor driftstiden [kw/m 3 /s] Gjennomsnittlig ventilasjonsluftmengde i driftstiden, gitt per m? oppvarmet bruksareal Gjennomsnittlig ventilasjonsluftmengde utenfor driftstiden, gitt per m? oppvarmet bruksareal 17,6 % Fra tegninger, dokumentert av ARK 0,016 Beregnet etter detaljer fra ARK. 1,1 Infiltrasjon på 0,08 som tilsvarer lekkasjetall 1,1. Egen dokumentasjon 80 % Roterende varmegjenvinner dokumentert av leverandør 1,9 Dokumentert av leverandør ved beregnet trykkfall (1,75 for rent filter) 1,9 Samme luftmengde hele døgnet. 9 831 Forutsetter 1,7 m?/h m? iht NS3031 9 831 Samme luftmengde hele døgnet. Standardisert inndatatabell fra NS 3031 letter kommunikasjonen ved utveksling av bygningsdata. Inneholder kun de viktigste dataene. I virkeligheten er det mange flere. 28

Detaljprosjektering Beregnet netto energibehov Energibudsjett boligdelen Netto energibehov kwh kwh/m 2 Oppvarming 138.968 24 Ventilasjon 13.211 2 Varmtvann 172.37 1 30 Vifter/pumper 45.036 8 Belysning 80.960 14 Teknisk utstyr 115.655 20 Kjøling 0 SUM 566.201 98 Beregninger er gjort i dynamisk beregningsprogram Energi i Bygninger. 29

Detaljprosjektering Vektet levert energi Netto energi kwh/m_ System - virknings - grad Tilført energi kwh/m_ Vektings - faktor Vektet tilført, kwh/m_ Elektrisk 42 1 42 1 42 Varmepumpe 44 2,8 16 1 16 Gass 12 0,90 13 0,6 8 SUM 98 71 65* 30

Detaljprosjektering Endelig beregnet energiforbruk 31

Detaljprosjektering Gjennomgang av detaljtegninger v/ BYFYS 32

Bygging 33

Bygging Ivaretakelse av tetthetskrav - Tetthetsnotat Mulig at tettheten kan komme ned mot 0,9 luftvekslinger pr. time (har regnet med 1,1). Dette forutsetter: Kontinuerlig tett dampsperre Kontinuerlig tett vindsperre av GU-plater + vindsperreduk Alle fuger utføres med to-trinns tetting Korrekt og nøyaktig utførelse med tilfredsstillende utførelseskontroll 34

TAKK for oppmerksomheten niels.lassen@multiconsult.no 35