Fremtidens bygg Veien mot nullutslippsbygg utfordrer oss til nye løsninger



Like dokumenter
Nullutslipp og arkitektur. Professor Anne Grete Hestnes Fakultet for arkitektur og billedkunst, NTNU Faglig leder, ZEB

Hva betyr solenergi for å nå målet om nullutslippsbygg

Fremtidens bebyggelse - et svar på klimautfordringene?

Fremtidens bygninger - et svar på klimautfordringene?

Byggebransjens klimautfordringer. Professor Anne Grete Hestnes, NTNU Faglig leder, FME-senteret Zero Emission Buildings (ZEB)

Utvikling av energieffektive hus ZERO10, 23. nov Magnar Berge Høgskolen i Bergen og Asplan Viak AS

Neste steg fra passivhus til nullutslippsbygg

Lavenergi, passivhus og nullenergihus Definisjoner og løsninger

Energieffektivisering i bebyggelsen

Smarte Hjem & Bygg Kan vi lage bygninger uten utslipp av klimagasser?

INTENSJON KRAV TILTAK

Powerhouse One i Trondheim

Forskningssenter for miljøvennlig energi Zero Emission Buildings

Forskningssenter for Miljøvennlig Energi. Zero Emission Buildings (ZEB)

Nullutslipp er det mulig hva er utfordringene? Arne Førland-Larsen Asplan Viak/GBA

Inger Andresen Seniorforsker / Professor II SINTEF Byggforsk / NTNU

Fremtidens bygg hva er status

Energibehov og energiforsyning -hvordan få dette til å henge sammen når målet er lavt CO 2 utslipp? Tore Wigenstad enova

Powerhouse - Et bygg med fremtidens energistandard

Innsatsgruppe Fornybar termisk energi. IG Leder Mats Eriksson, VKE Energiforskningskonferansen

På vei mot nullutslippsbygg

IEA scenarier frem mot 2050 & Forskningsrådets satsing rettet mot bygg

The ZEB Research Centre and Pilot Buildings. Zero Emission Buildings fra forskning til praksis

STRATEGISK CO2/ENERGI PLANLEGGING KLIMAGASSKILDER I BYGGENÆRINGEN: CO2 NØYTRAL BYGNINGSKONSTRUKSJON

Powerhouse Kjørbo Rehabilitert plusshus

Forskningssenter for miljøvennlig energi Zero Emission Buildings

10:50-11:10 Framtidens lavenergiboliger, krav og utvikling. v/ Bengt G Michalsen BGM arkitekter. Arkitekt Bengt G Michalsen AS, Grimstad

Fremtidens oppgradering av bygg brukererfaringer fra Powerhouse Kjørbo

Stjørdalskonferansen

Byggedagene mars, Oslo

Veien mot. nullutslippsbygg. Inger Andresen Professor Integrert Energidesign Institutt for byggkunst, historie og teknologi NTNU

Aktivbygg hva er det og hvorfor skal vi bygge det?

Drammen Eiendom KF. Hyggelig å være her. Teknisk leder Geir Andersen Drammen Eiendom KF.

Fra energisluk til nullenergihus Hvor god tid har vi? -

Nullutslippsbygg. Design guidelines. Ambisjonsnivå hva betyr det for byggetekniske løsninger, materialvalg og installasjoner?

Depotbygget på Haakonsvern

Fremtidens bygg Hvordan kan vi ligge i forkant? Jette Cathrin Hopp Project Director, Senior Architect DI M.A. MNAL

Fremtidens klimavennlige bygninger

Bærekraftige bygninger Eksempler og veien videre. Per F. Jørgensen og Peter Bernhard Asplan Viak AS

WORKSHOP. Helhetlige systemløsninger for framtidens lavenergiboliger med BIPV. Kristiansand Tore Wigenstad, Skanska

POWERHOUSE SOM INSPIRASJONSKILDE. Peter Bernhard Energi- og miljørådgiver Asplan Viak AS

NYE ENERGIKRAV I TEK HØRINGSMØTE Norsk Eiendom/ Grønn Byggallianse

CleanTuesday: Solvarme og arkitektur! Hvilke kunnskaper bør arkitekter har for å kunne utnytte solvarme? Axel Bjørnulf

Solenergi muligheter i nord. Clara Good Postdoktor, Institutt for fysikk og teknologi Leder, Norsk Solenergiforening lokallag Nord-Norge

Smarte oppvarmings- og kjølesystemer VARMEPUMPER. Jørn Stene

Solvarme i kombinasjonssystemer

Hva er et miljøbygg? Hvor har vi vært, hvor er vi og hvor skal vi? Energidagen Trondheim 2017

Nytt fra forskningen. Eksempler på nye publikasjoner og pågående forskning innen bygningsfysikk ved NTNU og SINTEF. Norsk bygningsfysikkdag

Hindrer fjernvarme passivhus?

Lørenskog Vinterpark

Rehabilitering av boligblokk med ZEB-ambisjoner

Asplan Viak - Visjon. Vi skal være: Den fremste arena for samfunnsutvikling. Bilde fra Asplan Viaks kontor i Oslo Nominert til statens byggeskikkpris

Kva er miljø- og klimavennlege bygg? Elisabeth Sørheim og Steinar Anda Bergen kommune

Hyggelig å være her!

Arbeidsnotat plusshusambisjon ny videregående skole i Tvedestrand

SMARTE FASADER MULIGHETER NÅ OG MULIGHETER I FREMTIDA

Passivhus Framtidas byggestandard?

RØA MILJØBOLIGER ved FREDERICA MILLER, arkitekt GAIA-OSLO AS.

Innspill til Energiutvalget. Norsk solenergiforening ved Åse Lekang Sørensen, Generalsekretær Høringsmøte,

Miljøvennlige energiløsninger for enebolig/rekkehus. Støtteordninger i Enova. Tore Wigenstad seniorrådgiver ENOVA

Fra passivhus til plusshus Frokostmøte Bergen, 26. mai 2010 Magnar Berge, Høgskolen i Bergen

Hva er et Lavenergi- og Passivhus?

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

Energieffektive løsninger. nå og for fremtiden

Utnyttelse av termisk masse til klimatisering av bygninger

Forholdet mellom nullenergi og nullutslipp

Powerhouse Kjørbo energikonseptet, balanseringen, optimaliseringen forbrukende og produserende elementer

Byggebransjens utfordringer med energisystemer og ny teknologi - Case Powerhouse Kjørbo

Hva betyr TEK 15, TEK 10/rev 2017

NS 3031 kap. 7 & 8 / NS-EN 15603

v. Marit Thyholt / Skanska og Tine Hegli / Snøhetta FutureBuilt 2012 Illustrasjon: SNØHETTA / MIR

Energi og Teknologi i bygg. Jens Petter Burud, Direktør for Teknologi og Utvikling Oslo 5. september 2012

Materialer i energi- og klimaregnskapet

Energiregler og byggeteknikk - et overblikk. Tor Helge Dokka Skanska Teknikk

Powerhouse Brattørkaia Verdens nordligste plussenergibygg. Bjørn Jenssen,

Europeisk mål 20% reduksjon av klimagassutslipp og energibruk samt 20% mer fornybar energi i Nasjonalt mål

Concepts and strategies for zero emission buildings

Energisparing i eldre bygg ved fasadefornying

TEK 2007 til 2020 mer enn en reise i tykkelse?

Bygningsintegrerte solceller på Oseana og Powerhouse Kjørbo

A2 Miljøbyen Granås, Trondheim

To biobaserte kraft-varmeanlegg Forgassing på Campus Evenstad

Kursdagene 2010 Sesjon 1, Klima, Energi og Miljø Nye krav tekniske installasjoner og energiforsyning

Heimdal vgs: Ambisjonsnivå og konseptutvikling

Bygningsintegrerte solcellesystemer

Bygningsintegrerte installasjoner Fremtidens kinderegg eller bygningsfysisk mareritt?

FORNEBUPORTEN CAROLINE S. HJELSETH ARNE FØRLAND-LARSEN

Ventilasjon gjennom dobbeltfasader og atrium

Hvilken rolle spiller solenergi for nullutslippsbygg i Norge?

Nytt sykehus i Drammen. Plusshusvurdering

Arnkell Petersen Energi-, VVS- og inneklimarådgiver Erichsen & Horgen AS

Zero Village Bergen Fremtidens bærekraftige boligområde Enovakonferansen Januar 2015 Det Grønne Gullet Thorbjørn Haug ByBo

Kostnadseffektive teknologiløsninger for ZEB-bygg i Norge

Energigjerrige bygninger - fjernvarmens død?

Powerhouse Kjørbo Rehabilitert plussenergibygg

Smart prosjektering. Anne Grete Hestnes Institutt for byggekunst, historie og teknologi, NTNU Inger Andresen SINTEF Byggforsk

Energikonsept Strindveien 4

Bærekraftig bygging Strategisk analyse

M U L T I C O N S U L T

ENERGIEFFEKTIV BEHOVSSTYRT VENTILASJON KLIMA ENERGI OG MILJØ. Fremtidens byggenæring Onsdag 8. januar 2014 VKE v/ Mats Eriksson

Transkript:

Fremtidens bygg Veien mot nullutslippsbygg utfordrer oss til nye løsninger Anne Grete Hestnes Professor, Fakultet for arkitektur og billedkunst - NTNU Leder, Centre on Zero Emission Buildings

Nullutslippsbygg på vei inn i nasjonale krav/målsetninger Kilde figur: Karsten Voss, Wuppertal University.

I EU: Article 9: Nearly zero-energy buildings: 1.Member States shall ensure that: (a) by 31 December 2020, all new buildings are nearly zero- energy buildings; and (b) after 31 December 2018, new buildings occupied and owned by public authorities are nearly zero-energy buildings. Og nå i Norge: St.melding 21 om Norsk Klimapolitikk: Skjerping av energikravene i byggeteknisk forskrift til passivhusnivå i 2015 og nesten nullenerginivå i 2020.

Hva betyr null? Kilde: I.Sartori

Utfordringen Kompensere klimagassutslipp fra produksjon av materialer og bygg ved å produsere mer energi enn bygget behøver til drift. NFE-T: Ny fornybar energi til termisk behov Kilde: Tor Helge Dokka, SINTEF

Redusert energibruk + energiproduksjon Og svaret bør i de fleste tilfeller være lokal produksjon på eller i nærheten av bygget. Jernbanestasjon, Berlin. Foto: Hestnes. Preikestolhytta. Arkitekt: Helen&Hard

Strategi: Trias Energetica Miljøvennlig energitilførsel Gjenvinn energi Reduser behovene Kilde: Lechner, Lysen, og fler Den mest miljøvennlige kilowatt-timen er den som ikke blir brukt! Kilde: Ecobox v/stein Stoknes

Første skritt redusert behov Dvs. minst lavenergi og passivhus Ladeveien 20, Oslo. Foto: Stein Stoknes Passive boliger i Nederland og i Norge Kilde: SINTEF

«Passivhus» Riktig buk av lysåpninger spesielt viktig i passivhus med strenge krav til maksimalt glassareal. Ladeveien 20, Oslo Kilde: Ecobox database

Neste skritt energiproduksjon (fornybar energi) Miljøbelastning ved bruk av ulike energikilder: UTSLIPP [CO 2 ] FRA ULIKE ENERGIKILDER Gram CO2 pr. levert kwh energi 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Sol Bio Elektrisitet, vannkraft Fjernvarme (landssnitt) Varmepumpe, el fra gass uten CO2 fangst LNG Gass direkte bruk Fyringsolje, propan etc. Elektrisitet, via gasskraft uten CO2 fangst Kilde: Tore Wigenstad, SINTEF

Termiske solenergianlegg I hovedsak for varmtvann.. og kanskje for kjøling Tyrkia Tyskland Bygningsintegrasjon = bedre lønnsomhet! Norge Illustrasjon: Maria-Cristina Munari-Probst

Kjøling - også i Norge Eksempel: Venstres Hus Effekten på oppvarmingsbehov (HDH) og kjølebehov (CDH) av ulike rehabiliteringsnivå Kilde: Luca Finocchiaro, NTNU

Det er sannsynligvis de passive kjølesystemene som vil ha størst påvirkning på arkitekturen. - Naturlig ventilasjion - Termisk masse - Solskorsteiner -. - Dobbeltfasader Foto: Kolding kommune, Hestnes «Bygningskonsepter som krever kunnskapen til både arkitekter og ingeniører, samt bruk av avansert simuleringsverktøy.» = Integrerte prosjekteringsprosesser (IDP)

Og solceller: Fremtidens bygninger vil ha et betydelig mindre behov for tilført energi. Men, de vil fremdeles ha noe behov for energi til belysning og til å drive vifter, pumper, og annet utstyr. Dvs. fremtidens bygninger vil i all hovedsak ha behov for elektrisitet! Og igjen, bygningsintegrasjon

Bygningsintegrasjon Fordeler (added values) i tillegg til energiproduksjon: - Økonomi - reduserer behovet for eget stativ eller lignende - fungerer som tak- eller fasadekledning - Status/PR-verdi - Utdanning/opplæring - Arkitektur/estetikk -? København Energi Anlegg har flere funksjoner dvs, anlegg som for eksempel produserer både elektrisitet og varme, som erstatter andre bygningselementer, og som fungerer som statussymbol for byggherren (og eventuelt arkitekten) - har mye større sjanse for å lykkes i markedet! Foto: K.Kappel Tjørnehøj Skole, Brøndby

Solfangere og solceller: Energibehov i bygningen: Varmtvann Romoppvarming Kjøling Belysning Elektrisitet (til drift av utstyr) Solenergiteknologi: Termiske solfangere Passive solenergisystemer Fri kjøling Dagslys Solceller Fordeler og ulemper Solfangere Solceller Utbytte/m 2 + - Arkitektonisk fleksibilitet - + Fleksibilitet, plassering - + Fleksibilitet, dimensjonering +/- + Kostnad + +/- Ideell orientering Sør 45-90 o Sør 10-45 o Foretrukket plassering Tak/fasade Tak (?) Kilde: MC Munari-Probst SILICON OXIDE e- SILICON N-TYPE PN-JUNCTION SILICON P-TYPE e - _ +

Nye muligheter Solar Curtains Sheila Kennedy s forslag om å integrere solceller i gardiner. Sheila Kennedy: Partner i firmaet KVA i Boston/professor i arkitektur ved Massachusetts Institute of Technology. Kilde: MIT Spectrum

Nye muligheter Meejin Yoon s vindskjerm Microturbiner installert på Green Building, MIT, 2011 Meejin Yoon: Partner i firmaet Höweler &Yoon i Boston/professor i arkitektur ved Massachusetts Institute of Technology. Kilde: MIT Spectrum

Vind Urban turbines Vindmøller plassert på taket av en boligblokk i Chicago. Arkitekt: Helmut Jahn Slike installasjoner krever relativt høye bygninger og en gjennomsnitts vindhastighet over 4 m/s. Altså noe begrensede bruksmuligheter. Kilde: Karsten Voss, Wuppertal University

Bioenergi - riktig å bruke til oppvarming av bygninger? - lokal forurensing? - stort nok varmebehov? - i kraft/varme-anlegg - i fjernvarmeanlegg - hvis tett bebyggelse/mange brukere/stort behov (ref. diskusjonen om fjernvarme vs lavenergibygg)

Energibruk i et typisk yrkesbygg Marienlyst skole - passivhus 300 250 200 Kjøling Teknisk utstyr Belysning Vifter og pumper Varmtvann Oppvarming Marché kontorbygg - Nullenergibygg - kwh/m2år 150 100 50 0

Klimagassutslipp over livsløpet i et lav/nullenergibygg 6 4 kg/m2år 2 0-2 -4-6 -8

Klimagassutslipp fra produksjon av materialer og bygg må altså også minimeres. I alle tilfeller livsløpsbetraktninger ved materialvalg - dvs. fra vugge til grav : energiinnhold i materialene (produksjon av byggevarer, transport av byggevarer, byggevirksomhet) Laftehus, Sverresborg Folkemuseum Kilde: A.S.Nordby, NTNU materialenes effekt på energibruk i driftsfasen gjenbruk Klosterenga, Oslo Kilde: GASA Arkitekter

Nullutslipp: Arkitektoniske konsekvenser Zero Energy Buildings are designed to perform well, be comfortable, require only standard maintenance, and look no different than ordinary buildings. Sitat: NREL/U.S.DOE TULL! Nullutslippsbygg kan ha mange arkitektoniske uttrykk og gir mange arkitektoniske muligheter! Arkitekt: Coop Himmelblau Kilde: Klaudia Farkas, NTNU

Arkitektoniske konsekvenser Det som ser grønt ut er ikke alltid det grønneste. Canadian Green Home : 65% reduksjon i energibruk til drift 33% reduksjon i energibruk til produksjon (inkl. energiinnholdet i materialene) 73% reduksjon i vannforbruk (kjøpt) 99% reduksjon i bruk av kjemikalier som påvirker osonlaget 98% reduksjon i avfall

Så hva med grønne tak? På pluss-siden: Vegetasjon på tak som erstatning for hager og parker Vegetasjon på tak som karbonlager Redusert avrenning På minussiden: Hvite/lyse tak reflekterer mer innstrålt energi (Ref. diskusjonen om avskoging som klimatiltak) Potensielt større urban heat island effect Dvs. svaret er ikke enkelt!

Arkitektoniske konsekvenser Fokus på energibruk kan ha en negativ effekt. Jfr. historien (forrige århundre!): - ingeniørjuletre - for de spesielt interesserte - for de som ikke er ordentlige arkitekter (Sagt av en prominent norsk arkitekt til nybakte arkitektstudenter) Forsinket utviklingen av de gode løsningene.

Arkitektoniske konsekvenser Dagens situasjon er en annen! Passivhus = kassehus Men enklere former gjør det lettere å nå målene. Kilde: Ecobox Kilde: Inger Andresen, NTNU

Arkitektoniske konsekvenser Høyere bygninger kan få problemer med tilstrekkelig takflate til energiproduksjon (solfangere og solceller). Bruk av fasader kan være løsningen spesielt på våre breddegrader - men krever soning for sol!

Arkitektoniske konsekvenser Alternativ til fasader kan være overdekninger over atrier, uteplasser,... Gemeindezentrum Ludes, Østerrike Arkitekt: Herman Kaufmann - og parkeringsplasser! Kilde: Klaudia Farkas, NTNU

Større installasjoner Bebyggelsen som kraftverk? Jernbanestasjon, Berlin Airports are typically large, isolated, shadefree structures that are visited by millions of people every year presenting the perfect platform for PV both in terms of available solar resource and for awareness raising of the technology with the public. Ricardo Rüther, REfocus July 2005 Florianopolis Airport, Brazil

Nullutslipp få reelle eksempler så langt Marché International Support Office, Zürich architect: Beat Kämpfen, Zürich Solarfabrik, Freiburg architecture: Rolf & Hotz, Freiburg energy design: Stahl & Weiss, Freiburg NREL Research Support Facilities RNL Design/ Shanti Pless Green lighthouse, København www.velfac.dk

Nullutslipp kontor- og fabrikkbygning Solarfabrik, Freiburg (2001) Naturlig ventilasjon CHP med rapsolje Solceller Kilde: Karsten Voss, Wuppertal University architecture: Rolf & Hotz, Freiburg energy design: Stahl & Weiss, Freiburg

Nullutslipp kontorbygg Marché International Support Office, Zürich Passive house + Geotermisk varmepumpe 485 m 2 solceller på taket PCM i translucente fasadeelementer Kilde: Beat Kämpfen, Arkitekt architecture: Rolf & Hotz, Freiburg energy design: Stahl & Weiss, Freiburg

Nullutslipp boliger Solar Settlement Freiburg, Tyskland Freiburg et flott eksempel på god planlegging: Arkitekt: Rolf Disch Kilde: Karsten Voss - bygninger - transport - avfall - - architecture: Rolf & Hotz, Freiburg energy design: Stahl & Weiss, Freiburg

Nullutslipp boliger VELFAC s Active house, Lystrup, Danmark - solceller - solfangere - passiv solvarme (energioptimale vinduer) - varmepumpe - naturlig ventilasjon - mekanisk ventilasjon - solavskjerming - avansert styring www.velfac.dk architecture: Rolf & Hotz, Freiburg energy design: Stahl & Weiss, Freiburg

VELFAC s Active house

Nullutslipp - kontorbygg Green Lighthouse - Danmarks første offentlige CO 2 nøytrale byggeri Byggherre: Bruker: Videnskabsministeriet Københavns Universitet Totalentreprenør: Hellerup Byg Arkitekt: Christensen og Co. Arkitekter A/S Ingeniør: COWI Størrelse: 950 m 2 Byggeår: 2008-2009 Pris: 37 mill. DKK www.velfac.dk

Green Lighthouse www.velfac.dk

Andre aktivhus Sunlighthouse, Wien Kilde: Velux NB: Også her mange svar! Framtidens aktivhus, Stjørdal Kilde: www.framtidensaktivhus.no

Hva må gjøres: Vi må redusere energibehovet til et minimum (passivhus osv.). Vi må bruke ren, fornybar energi til å dekke det resterende behovet for varme og/eller kjøling. Vi må bruke fornybar energi til å dekke behovet for elektrisitet. Vi må vurdere materialbruken. Vi må se på sammenhengen mellom bygninger og transport.

Hva gjør vi: FME- senteret ZEB (Zero Emission Buildings) Fakultet for arkitektur og billedkunst ved NTNU er vertskap for et nasjonalt forskningssenter som vil plassere Norge i front innen forskning, innovasjon og implementering mht bygninger med svært lavt energibehov og uten netto klimabelastninger. Senteret er ett av åtte forskningssenter som i februar 2009 fikk status som forskningssenter for miljøvennlig energi (FME). Etableringen av sentrene er en direkte følge av klimaforliket på Stortinget i februar 2008.

Vårt mål/vår definisjon: Utvikle produkter og løsninger for eksisterende og nye bygninger, boliger så vel som næringsbygg, som vil lede til markedsgjennombrudd for bygninger med null klimagassutslipp knyttet til produksjon, drift, og avhending. Fra materialutvikling til pilotbygg

Framtidig fokus Helhet, kretsløp, sammenhenger Smart grids Miljø - mellom bebyggelse, transport, og industri - mellom bygning, system, og bruker - både elektrisitet og varme/kulde - feed-in tariffs - CO 2 utslipp i stedet for bare energi - andre utslipp - innemiljø Arkitektur - dvs. arkitektonisk fremragende løsninger Arkitektur kan være et godt virkemiddel for å få til en ønsket utvikling og et viktig redskap for å møte klimautfordringen. Sitat Stein Stoknes, Ecobox

Solar Ship, Freiburg Architect. R.Disch Det finnes kanskje bedre løsninger