Myndighetskrav til energiløsninger (og muligheter for økt energieffektivitet) Skoleanleggskonferansen 2011 Fysisk læringsmiljø Espen Løken, PhD og siv.ing. energi og miljø 21.09.2011
EUs bygningsenergidirektiv (2003) Hovedpunkter Beregningsmetodikk for energibruk (NS 3031) Energikrav for nye bygg og store bygg som renoveres (TEK 07) Energisertifisering (merking) av bygninger Inspeksjon (ettersyn) av kjelanlegg og klimaanlegg
Begrepsavklaring Kilde: EvoTek AS Teknisk forskrift bruker netto energibehov Energimerkeordningen bruker levert energi Resten av Europa inkl. EPBD bruker primærenergi 3
Dagens myndighetskrav Teknisk Forskrift - TEK - definerer det minimum av egenskaper et byggverk må ha for å kunne oppføres lovlig i Norge Gjeldende forskrift TEK10 trådte i kraft 01. juli 2010 og erstattet TEK07 Forskriften setter krav til tiltak innenfor alle viktige områder som: Visuell kvalitet Universell utforming Sikkerhet mot naturpåkjenning Uteareal Ytre miljø Konstruksjonssikkerhet Sikkerhet ved brann Planløsning Miljø og helse Energi
Energikrav fra TEK10 Kravet gjelder skolebygg Kravet gjelder varmebehovet Begge modellene gir fleksibilitet med hensyn til hvilke energitiltak som gjennomføres. Minstekrav knyttet til varmeisolasjon og tetthet er innført for å sikre en akseptabel bygningskropp i alle nye bygninger
Tiltaksmodellen, 14-3 Krav til en rekke gjennomførte energitiltak (f.eks. U-verdier, vindusandel, kuldebro, tetthet, gjenvinningsgrad, SFP, ingen romkjøling) Sjekkliste; dersom alle kravene overholdes er bygget godkjent iht. TEK 10 Modellen krever ikke energiberegninger, men grad av energieffektivitet (kwh/m 2 år) fremkommer ikke Det tillates omfordeling mellom de ulike energitiltak. For eksempel kan yttervegger ha tynnere isolasjon enn det kravet tilsier dersom gulvet har tykkere isolasjon. Men det samlede varmetapet må ikke øke (vurdering av totalt varmetapstall for bygget). Tiltaksmodellen er uavhengig av bygningskategori, men egner seg i praksis best for enkle bygningskategorier (f.eks. boliger, barnehager)
Eksempler på krav i praksis i tiltaksmodellen Yttervegg 0,18 25 cm mineralull Tak 0,13 30-35 cm mineralull Gulv 0,15 20-30 cm EPS/XPS Vindu/dør 1,20 2 glasslag med argongass i mellomrom Normalisert 0,06 Bryte kuldebroer med et sjikt kuldebroverdi: varmeisolerende materiale
Rammekravsmodellen 14-4: Modellen fastsetter maksimalt tillatt netto energibehov i kwh/(m 2 år) for hver bygningskategori. For skolebygg skal netto energibehov være lavere enn 120 kwh/m 2 år (kravet var 135 i TEK 07) Dette gjelder totalt for alle energiposter, ikke bare oppvarming Modellen gir stor frihet med valg av løsninger, så lenge minstekravene er oppfylt. Det må gjennomføres en standardisert energiberegning (iht. NS 3031)
Eksempel på energibudsjett etter NS3031 NS 3031 gir en del standardverdier Varmtvann 10 kwh/(m 2 år) Belysning 22 kwh/(m 2 år) (eller 18 kwh/(m 2 år) med styringssystemer) Utstyr 13 kwh/(m 2 år) Energiramme ( 14-4, samlet netto energibehov) Beskrivelse Verdi 1a Beregnet energibehov romoppvarming 15,6 kwh/m² 1b Beregnet energibehov ventilasjonsvarme (varmebatterier) 12,4 kwh/m² 2 Beregnet energibehov varmtvann (tappevann) 10,1 kwh/m² 3a Beregnet energibehov vifter 12,7 kwh/m² 3b Beregnet energibehov pumper 1,7 kwh/m² 4 Beregnet energibehov belysning 17,7 kwh/m² 5 Beregnet energibehov teknisk utstyr 13,3 kwh/m² 6a Beregnet energibehov romkjøling 0,0 kwh/m² 6b Beregnet energibehov ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 3,4 kwh/m² Totalt beregnet energibehov, sum 1-6 86,7 kwh/m² Forskriftskrav netto energibehov 120,0 kwh/m² Godkjent ihht. TEK10
Krav til energiforsyning Ikke tillatt å installere oljekjel for fossilt brensel til grunnlast For skolebygninger over 500 m 2 oppvarmet BRA skal minimum 60% av netto varmebehov dekkes med annen energiforsyning enn elektrisitet fra nettet eller fossile brensler Elektrisitet til varmepumpe teller ikke med Typiske løsninger for å tilfredsstille kravet Solfanger Fjernvarme Varmepumpe Pelletskamin Vedovn Biokjel Biogass Bioolje
Fjernvarme I områder hvor det er tilknytningsplikt til fjernvarmeanlegg etter planog bygningsloven 27-5, skal nye bygg utstyres med varmeanlegg slik at fjernvarme kan nyttes for romoppvarming, ventilasjonsvarme og varmt vann. Unntak kan gjøres hvis det kan dokumenteres at alternative løsninger er miljømessig bedre
TEK10 i praksis Bet glassareal. Jo bedre U-verdi i vinduene, jo større glassareal kan tillates Tjukkere vegger og tak (kan ha betydning for innvendig areal og takhøyde) Trelags vindu, evt. isolering av karm eller andre produktforbedringer utkragede betongkonstruksjoner Nøyaktighet ved utførelse for å oppnå tett bygg Balansert ventilasjonsanlegg med varmegjenvinner (virkn.gradkrav økt fra 70 til 80% i næringsbygg) Effektive ventilasjonsvifter
Energimerkeordningen gjelder fra 1.januar 2010, obligatorisk fra 1.juli 2010 Attesten er gyldig i 10 år og består av: Energikarakter med utgangspunkt i levert energi A ca. passivhusstandard B ca. lavenergistandard C/D forskriftsnivå dvs. TEK 10 Oppvarmingskarakter Tiltaksliste for energisparetiltak
Energimerkeordningen Netto energibehov Levert Energi TEK 07 TEK 10 A B C D E F G Bygningskategori kwh/m² kwh/m² kwh/m² kwh/m² kwh/m² kwh/m² kwh/m² kwh/m² kwh/m² Småhus 125 + 1600/m² 120 + 1600/m² 79 118 158 231 305 458 Boligblokker 120 115 67 100 134 184 235 353 Barnehager 150 140 90 135 180 228 276 414 Kontorbygg 165 150 84 126 168 215 263 395 Skolebygg 135 120 79 118 158 208 259 389 Universitets- og høgskolebygg 180 160 95 143 191 240 289 434 Sykehus 325 300 (335) 179 268 358 416 475 713 Sykehjem 235 215 (250) 136 203 271 328 384 576 Hoteller 240 220 135 202 269 321 373 560 Idrettsbygg 185 170 109 164 218 272 325 488 Forretningsbygg 235 210 129 194 258 309 360 540 Kulturbygg 180 165 105 158 210 256 302 453 Lett industri, verksteder 185 175 (190) 106 159 212 270 329 494 Energimerkeordningen tar utgangspunkt i behov for levert energi Dette er IKKE det samme som netto energibehov Grunnen er at man ved beregning av levert energi tar hensyn til virkningsgrad til energiforsyningsløsning
Energimerkeordningen Fordeler: Tydelig definert mål Forholdsvis greit å forholde seg til for utbygger og rådgivere I utgangspunktet lett forståelig for menigmann Ulemper Skiller ikke særlig godt på bygningsmessige tiltak og energiforsyningstiltak Varmeforsyningsløsning er i svært stor grad styrende for energimerke Har man VP til grunnlast for oppvarming, er det forholdsvis enkelt å oppnå energimerke A, mens det er svært krevende i bygg med andre oppvarmingsløsninger Risikerer at det suboptimaliseres i varmeforsyningsvurderingene Kan gi uforholdsmessig stor fokus på justering av detaljer for å oppnå tallfestede krav framfor å fokusere på det som faktisk betyr noe Optimaliserer bygget for en teoretisk driftssituasjon framfor den virkelig driftssituasjonen
Passivhus-/lavenerginivå Naturlig steg videre fra TEK10 standard for å bygge energieffektiv skole Passivhusstandard er laget for boligbygg (NS 3700) Passivhusstandard for andre bygningstyper er ikke laget, men er under utvikling (NS 3701) I praksis benyttes PR 42 som om det er en standard Maksimalt energibehov til oppvarming for skolebygg er 15 kwh/m 2 år Romkjøling og ventilasjonskjøling tillates ikke for skolebygg Minstekravet til bl.a. tetthet og U-verdier er skjerpet i forhold til forskriftskrav
Eksempel på passivt skolebygg - Marienlyst Arealeffektivitet: 6500 m 2 fordelt på 510 elever gir ca.12 m 2 /elev Byggekostnader: 223 millioner kroner Passivhustiltak (5 % merkostnad): Ekstra isolasjon 8 millioner. Automatisering 2 millioner Energiforbruk: Netto energibehov: 61,4 kwh/m 2 år (beregnet etter NS 3031) Levert energibehov: 64,7 kwh/m 2 år Energikilder: Nærvarmenett basert på varmepumpe fra gressbane. Drammen Fjernvarme får energi fra fjorden og biovarme som blir levert til nærvarmenettet. Valget om å oppnå passivhusstandard ble først tatt etter byggestart Kilde: FutureBuilt
Passivhus-/lavenerginivå Fordeler: Ganske tydelig definerte mål Skiller klart på krav til bygningsmessige tiltak og krav til energiforsyning Forholdsvis greit å forholde seg til for utbygger og rådgivere I utgangspunktet lett forståelig for menigmann Ulemper Skiller tydelig på bygningsmessige tiltak og energiforsyningstiltak Varmeforsyningsløsning er dermed ikke styrende for oppnåelse av ønsket nivå Kan gi uforholdsmessig stor fokus på justering av detaljer for å oppnå tallfestede krav framfor å fokusere på det som faktisk betyr noe Optimaliserer bygget for en teoretisk driftssituasjon framfor den virkelige driftssituasjonen
Myte: Lavenergibygg/passivhus er dyrt Nei, ikke dersom man tar hensyn til dette i planlegging fra dag 1. Erfaringstall fra Byggforsk tilsier ekstrakostnader på ca. 800 kr/m 2 for kontorbygg med passivhusstandard. Dette forutsetter at enkelte av de bygningsmessige ekstrakostnadene kompenseres ved forenklede og rimeligere varmedistribusjonssystemer Dersom forbildeprosjektstatus fra Enova (aktuelt for passivhus): Støtte på opptil 350 kr/m 2 Totaløkonomisk (årskostnader) vil resultatet for store bygg ofte være meget bra man legger litt av kostnader i selve bygget og reduserer de årlige driftskostnadene
Nytt ambisiøst EU direktiv 18. mai 2010 godtok Europa-parlamentet innstillingen fra Europarådet som krever mer energieffektive nybygg. Det nye direktivet fastsetter at alle nye bygg i EU fra 2021 må bygges som NZEB-buildings (nesten-nullenergibygg). Nye offentlige bygg må gå foran og oppfylle dette kravet allerede fra 2019. Det er forventet at EU-medlemmene innen 2015 må ha nådd halvveis til målet om nesten-nullenergibygg Men før vi bygger NZEB bygninger kommer passivhus/lavenergi 2 0
Oppsummering EUs bygningsenergidirektiv kom i 2003, Har lagt grunnlaget for mye av det som har skjedd innen energibruk i bygninger de siste årene Byggeforskriftene setter ganske strenge energikrav Gjennomføring av tiltaksliste Eller energiberegning under et gitt krav Div. minimumskrav U-verdier, tetthet, varmegjenvinning etc. Krav til miljøvennlig løsning for varmeforsyning Dersom man ønsker å sette høyere energi- og miljøkrav Energimerkeordningen sett krav om energikarakter A eller B og farge Og/eller sett krav om at bygget skal oppnå lavenerginivå eller passivhusnivå iht. PR 42 (eller NS 3701 (ikke ferdig ennå) )