ipark, Prof. O. Hanssensvei 7A, 4021 Stavanger Postboks 8034 Postterminalen, 4068 Stavanger Tlf. 51 87 44 90, org.nr. NO 992 152 265 www.smigruppen.no Notat Stavanger, 27.04.2016 Til: Åge Vebostad Arbeidsnotat plusshusambisjon ny videregående skole i Tvedestrand Formålet med notatet er å avklare forutsetninger, konsekvenser og effekter av å ha ambisjon om plusshus som en del av energi- og miljøstrategien for ny videregående skole i Tvedestrand. Oppsummering For å kunne oppfylle plusshusambisjon (laveste nivå) må man designe et optimalisert bygg, der man skal kunne utnytte anslagsvis 1700m 2 av byggets takareal til solfangere (100m 2 ) og solceller (1600m2). Det er også mulig finne alternative strategier for å produsere tilsvarende mengde fornybar el og varme, med for eksempel vindmøller, mikrokraftverk, bioenergi etc. Enovas støtteprogram for konseptutredning kan være aktuelt for å finansiere en konseptutredning av en plusshusstrategi (inntil 50% av kostnadene). Plusshusambisjon kan gi spennende muligheter for undervisningsopplegg innenfor fornybar energi og bidra positivt til fylkeskommunens ambisjon om 90%andel fornybar energi i 2020. Rammebetingelser energi- og miljø Regionplan Agder 2020 gir noen føringer relatert til utbygging i fylkeskommunens regi, gjengitt under: Det skal legges til rette for økt utbygging av ny fornybar energi gjennom utbygging av vindog småkraft og bioenergi Det skal utvikles informasjons- og holdningstiltak på lokalt nivå, gjerne i samarbeid med regionale kompetansemiljøer som UiA, GRID og næringslivet Energieffektivisering i offentlige bygg og arbeid for overgang til klimavennlig oppvarming gjennom økt bruk av alternative energikilder Styrke utdannings- og forskningsmiljøene innenfor områdene energi og teknologi Gjøre befolkningen på Agder bedre i stand til å takle muligheter og problemer knyttet til klimaendringer enn gjennomsnittet i landet, gjennom å styrke undervisningen på dette fagområdet i hele utdanningsløpet fra grunnskole til universitet. Minst 55% av oppvarmingsbehov skal i 2014 dekkes av andre energibærere enn elektrisitet og fossilt brensel. Økes til 90% i 2020. Av dette målet er ca 26% oppnådd i 2014, det vil si at høy fornybarandel til oppvarming vil være viktig for ny videregående skole på Tvedestrand S-112 Side 1 av 6 smi energi og miljø as
Hva er et plusshus? Det finnes flere definisjonre på plusshus, i norge er definisjonene fra ZEB mest benyttet. Man må vurdere de ulike definisjonene og finne ut hvilken definisjon som passer best med målsetninger og tilgjengelige ressurser. I Norge har ZEB (norsk forskningssenter) definert 6 nivåer av plusshus. Alle 6 nivåene baseres på at man skal produsere mer energi enn man bruker. Den enkleste formen for plusshus (ZEB-0-Eq) skal bygget produsere mer energi enn det bruker i livsløpet, fratrukket byggets tekniske utstyr (Eq). For hvert nivå øker mengden energi som skal kompenseres for i byggets livsløp. Energien som skal produseres og dekkes inn regnes om til CO 2 -ekvivalenter. Figuren viser de ulike ZEB-definisjonene fra rapporten A Norwegian ZEB-definition embodied emission» utgitt i 2014. ZEB O-Eq ZEB O ZEB OM ZEB COM ZEB COME ZEB COMPLETE Dekning av energi til drift av bygget i livsløpet, trukket fra energi til teknisk utstyr (pc-er etc) Dekning av energi til drift av bygget i livsløpet Dekning av energi til drift av bygget i livsløpet og iboende energi i byggematerialer Dekning av energi til drift av bygget i livsløpet, iboende energi i byggematerialer og energi i anleggsfase Dekning av energi til drift av bygget i livsløpet, iboende energi i byggematerialer, energi i anleggsfase og energi til avhending Dekning av energi til drift av bygget i livsløpet, iboende energi i byggematerialer, energi i anleggsfase, energi til avhending og energi til vedlikehold i livsløpet. Felles for alle ambisjonsnivåene er at prosjektet i en eller annen grad må være selvforsynt med energi med høy virkningsgrad og lavt CO 2 -avtrykk. Energieffektive bygg i dag har ofte lavt varmebehov. I skoler kan og bør man redusere kjølebehov til et minimum. Altså er Side 2 av 6
størsteparten av den energien som skal kompenseres for, elektrisk energi. Det vil altså være utfordrende å oppnå selv det laveste plusshusnivået uten egen produksjon av fornybar elektrisitet. Plusshus videregående skole Tvedestrand Plusshus krever planlegging utover det vanlige, og bygningens form og orientering vil være viktig for å bestemme muligheter og begrensninger for ambisjonsnivå. I Futurebuilt sin veiledning kriterier for plusshus heter det at bygg over 4 etasjer vanskelig kan oppnå høyere ambisjonsnivå enn ZEB-O-Eq på grunn av begrensning i areal til elektrisitetsproduksjon. Skal man bygge plusshus, bør man ha minsteambisjon om passivhusnivå på selve bygget. Passivhusnivå på skolebygg kan gi en fordeling som vist under. Simienmodell for et skoeskeformet skolebygg med ytelser noe høyere enn passivhuskrav ligger til grunn for figuren. Med utgangspunkt i et skolebygg på 14.000m 2 og figuren over, kan følgende scenario være aktuelt for plusshus. Energibudsjettet over tar utgangspunkt i passivhus, men det går an å gjøre ytterligere tiltak på alle poster for å optimalisere bygget. I så fall kan energibehov se ut som i tabellen på neste side. Nødvendige tiltak er beskrevet i kolonnen til høyre Side 3 av 6
Energibehov i lokalt (Arendal)-klima: Energipost Passiv-hus varme Passivhus el Optimalisert varme Optimalisert el Enhet kwh kwh kwh kwh 1a Romoppvarming 82 600 77 000 Tiltak optimalisert U-verdi vindu 0,8 ->0,65 1b Ventilasjonsvarme (varmebatterier) 2 Varmtvann (tappevann) 3a Vifter 3b Pumper 43 400 35 000 øke varmevirkningsgrad fra 85%-> gråvannsgjenvinning 40% (passiv løsning) må være 141 400 84 840 bevisst på logikk våtromskjerne og skille gråvann/svartvann sette av god plass til ventilasjonskanaler for å 123 200 63 000 redusere SFP ned fra 1,5 til 0,7. Hybridløsning med termiske drivkrefter og bypass gjenvinner på sommer 7 000 4 200 SPP fra 0,5 til 0,3.Bedre pumper, optimalisere rør. 4 Belysning 5 Teknisk utstyr 6a Romkjøling 6b Ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 138 600 123 200 Redusert gjennomsnittlig effekt fra 4,5 til 4 W/m2 Redusere gjennomsnittlig effekt teknisk utstyr fra 6 til 4 123 200 107 800 W/m2. Sette krav til brukernes tekniske utstyr (pc, printer, videoutstyr) må dokumenteres Totalt netto energibehov, sum 1-6 267 400 392 000 196 840 298 200 Tabell med energibehov for generisk skolebygg 14.000m 2 i Tvedestrand Designe uten kjølebehov Designe uten kjølebehov Med utgangspunkt i energibehov for ambisiøst prosjekt over, og forutsetning varmeforsyning fra bergvarmepumpe med COP 4,2 på systemnivå, kan følgende være en aktuell strategi for å nå plusshusambisjon for ZEB-O-Eq og ZEB-0: Plusshus med optimalisert bygg Solfanger (600 kwh/m 2 år) Solceller (140 kwh/m 2 år) ZEB 0 - EQ optimalisert 100 m 2 1600m 2 ZEB 0 optimalisert 100 m 2 2400m 2 Altså må man med et optimalisert bygg regne med å bruke minst 1700m 2 takflate til solenergi for å komme i mål med plusshusambisjonen. Fasadeintegrerte solceller på tilsvarende areal er også en mulighet. Dersom man vil oppnå høyere nivå enn ZEB-0 eller ZEB-0-Eq må man også ha høyt fokus på klimavennlige materialer, anleggsperidoe, avhending og vedlikehold, samtidig som det blir en høyere mengde energi som skal kompenseres. Side 4 av 6
Dette scenariet er kun et eksempel, og det finnes andre mulige strategier enn solfangere, varmepumper og solceller for lokal produksjon av varme og elektrisitet. særlig om det er mulighet for å utnytte terrenget i området rundt skolen. Vindmølle kan være et alternativ, og muligheter og utfordringer knyttet til vind bør undersøkes nærmere. CHP-maskiner, mikro vannkraftverk og andre el-produserende systemer kan være interessante til undervisningsformål, men ikke alle løsninger gir like god produksjon. Når det gjelder varme kan for eksempel utnyttelse av bioenergi også være interessant å se nærmere på. 100% fornybarandel totalt sett er en forutsetning i alle nivå av plusshus, som er i henhold til fylkeskommunens ambisjoner om 90% fornybarandel i 2020. I dette scenariet er det forutsatt at kjølebehov kan elimineres, og det krever at arkitekt jobber sammen med energirådgiver for optimalisering av inneklima, solskjerming og dagslys helt fra starten av for å få dette til. Energioptimalisering av bygget krever også godt samarbeid mellom arkitekt og energirådgiver fra tidlig fase Det er viktig at energiløsningene som til slutt velges tilpasses det optimaliserte byggets behov, og ikke omvendt. I forbindelse med plusshusambisjon bør man også se på løsninger for døgnog sesonglagring av energi og effektutjevning og eventuelt samspill mellom bygg. Gymbygget er for forenklingens del utelatt i dette scenariet, men vil også være viktig for å komme i mål med en plusshusambisjon. En plusshusambisjon vil på veldig mange måter være interessant sett i sammenheng med fylkeskommunens målsetning om å styrke utdanning knyttet til klimautfordringer, og det vil være et positivt bidrag ved eventuell miljøsertifisering av bygget. Side 5 av 6
Mulige støtteordninger Enova har 4 støtteprogrammer som kan være aktuelle for dette prosjektet Støtteprogram Beskrivelse Støttenivå Energieffektive nybygg Programmet er teknologinøytralt og omfatter nye bygg innenfor alle bygningskategorier og størrelser. Prosjekter som kan få støtte må ha høy energiambisjon utover gjeldende forskriftskrav (TEK) og samtidig kunne vise til spredningseffekt. Gode løsninger for energideling i bygget og/eller mellom nabobygg vil styrke søknaden. Maksimal støtteandel er 60 % av godkjente merkostnader for prosjektet Støtte til ny teknologi for framtidens bygg Teknologi som støttes skal ikke tidligere Maksimal støtteandel er begrenset av statsstøtteregelverket, der maksimalt være introdusert i det norske markedet. støttenivået avhenger av virksomhetens Teknologi som tidligere kun er utprøvd i nedskalert størrelse, er støtteberettiget. størrelse, og prosjektets godkjente merkostnader. Støtte til konseptutredning Prosjektene må ha definerte mål for innovasjon Programmet er rettet mot aktører med planer/ideer for innovative energiløsninger knyttet til konkrete byggeprosjekter og/eller områdeutbygginger, men som har behov for å utarbeide konseptutredninger før endelig investeringsbeslutning kan fattes. Konkret teknologi som ønskes utredet må beskrives i søknad Støtten begrenses til 50 % av godkjente kostnader. Støtten er begrenset oppad til 1 millioner kroner. Støtte til varmesentral Inntil 45%, inntil1 million kroner Støtte til energieffektive nybygg, teknologi for framtidens bygg og varmesentral kan først søkes om når prosjektet er relativt detaljert (men før endelig beslutning og igangsetting). Støtte til konseptutredning derimot kan være interessant å sikte mot allerede nå dersom man velger å gå videre med plusshusambisjon Åsta Vaaland Veen Seniorrådgiver energi og miljø Side 6 av 6