Snorre Bjørkum Passivhuset Løvset Rapport Husbanken 2013 1
Innhold 1 Sammendrag... 3 2 Arkitekttegninger... 5 3 Konstruksjonsløsninger... 9 3.1 Yttervegg... 9 3.2 Takkonstruksjon... 10 3.3 Gulv på grunn... 10 3.4 Dør og vindu... 10 4 Detaljer... 11 5 Tekniske anlegg... 14 5.1 Ventilasjon... 14 5.2 Varmeløsning... 17 6 Energibetraktninger... 20 6.1 Resultater fra beregning... 21 6.2 Energimerke... 23 7 Tetthetskontroll... 24 2
1 Sammendrag Passivhuset Løvset er Norgeshus sitt første pilotprosjekt som passivhus etter Norsk Standard NS 3700, utgave 2010. Boligen er prosjektert av Norgeshus AS sitt ingeniør- og arkitektkontor og bygd av Norgeshusforhandler Gauldal Bygg AS. Boligen inneholder to enheter med hovedleilighet på 150m² og en bileilighet på 48m². Begge enheter er tilpasset Husbanken sitt krav til universell utforming. Tilhørende boligen er garasje/carport. Boligen har et moderne utrykk, er spesialtilpasset tomta og bygget som tradisjonelle konstruksjoner i tre med bruk av Iso3 stender fra Moelven og ekstrem 33 isolasjon. Varmesystem er solfangere til oppvarming av varmtvann samt luft - vann varmepumpe med vannbåren varme i gulv. Det er lagt inn solskjerming/screen på fasadene mot sør og vest for å unngå overoppheting og skal sikre et godt inneklima. Resterende varmebehov dekkes av EL. Total BRA er 198m² for boligen. Boligen er satt opp på Løvset i Melhus, ca. 20 km sør for Trondheim, på ei utsiktstomt utover Rødde, Leinstrand og Gaulosen. Byggestart var mai 2011 med ferdigstillelse på nyåret 2012. Bilde fra hageside Prosjektet har for Norgeshus Gauldal Bygg AS og Norgeshus AS vært en lærerik prosess og alle deltakende parter i prosjektet har høstet kunnskap om passivhus, da i forhold til prosjektering, byggetekniske løsninger og tekniske installasjoner. Første spadetak ble tatt av ordføreren i Melhus kommune, Erling Bøhle, og tilstede var også Adm. direktør i Enova, Nils Kristian Nakstad samt deltakere fra Husbanken, leverandører og presse. I begynnelsen av august er bygget tett og vinduer er satt inn, og bygget står til uttørking før isoleringen begynner. Tetthetsmåling på tett bygg ble utført av Rambøll i slutten av august og resultat viser 0,3 som gir en pekepinn på at tettheten vil ligge under prosjektert 3
lekkasjetall på 0,5. Det ble i prosjekteringen og utførelsen lagt stor vekt på tettedetaljer samt lage gode løsninger med hensyn på kuldebro utfordringer. Sluttmåling av tetthet på ferdig bygg ble utført av Rambøll, og det ble et flott resultat på 0,3, som må sies å være meget bra og da godt under kravet til tetthet for passivhus jfr. NS 3700. Passivhuset har vært omtalt i media både i Adresseavisen, Aftenposten samt tidsskrifter som Byggeindustrien og Byggmesteren. Norgeshus har fått mye omtale på prosjektet, og innad i Norgeshus har prosjektet også blitt markedsført. På Norgeshus sin kongress i mars 2012 ble Passivhuset Løvset kåret til årets prosjekt blant alle landets forhandlere og prosjekter i regi av Norgeshus. Generelt vil Norgeshus benytte prosjektet for læring og formidling for andre prosjekter som bygges og vil bli bygd i Norgeshus i årene framover. Prosjektet gjør også Norgeshus godt forberedt på nye regler som kommer i 2015. Løvset har også blitt presentert som forbildeprosjekt på Husbanken sin hjemmeside samt i NAL sin prosjektdatabase for energiprosjekt i EcoBox. Prosjektet ble også, som en av tre, nominert til årets prosjekt i Boligprodusentenes Forening. Stolte deltakere fra Norgeshus Gauldal Bygg AS Presentasjon av løsninger under åpen dag Det ble under prosjektet laget flere filmer som ligger tilgjengelig på Husbanken sine hjemmesider. 4
2 Arkitekttegninger Hovedplan 5
Loftsplan 6
Snitt 7
Fasader 8
3 Konstruksjonsløsninger 3.1 Yttervegg Boligen er beregnet etter NS 3700 og det er lagt vekt på gode konstruksjonsløsninger med minimale kuldebroer. Konstruksjonsløsningene er relativ tradisjonell og vil ikke oppleves som fremmed for tømrerne da fokuset har vært på minimale tykkelser blant annet for ytterveggene. Ytterveggen er bygd opp av: Vindsperrefolie 25mm asfalt vindtettplate Moelven Iso3 stender, 220mm Glava X33, 220mm(150+70mm) Dampsperre 23x48mm klemlekter på dampsperre 48mm innvendig påforing Glava X33, 70mm Med inntrekt dampsperre vil tekniske føringer legges i påforingen for å redusere hull i dampsperra. Total tykkelse på veggen blir 290mm og den har en beregnet U-verdi på 0,11 W/m²K. Bjelkelag er hengt opp på innside av yttervegger for å få kontinuerlig dampsperre i hele ytterveggens høyde, fra golv til yttertak. Løsningen gir ingen kuldebro i bjelkelaget. 9
3.2 Takkonstruksjon Takkonstruksjon er tradisjonell kompakttak med gjennomsnittlig isolasjonstykkelse på 450mm. Dette gir en U-verdi på 0,09 W/m²K. Det er benyttet gitterdragere som bærene konstruksjon og disse er hengt opp på innsiden av ytterveggen for å få kontinuerlig dampsperre helt opp til taktro. Noe isolasjon ble lagt innvendig i konstruksjonen for å redusere høyden på boligen. 3.3 Gulv på grunn For golv er det lagt 350mm ekstrudert polystyren i grunnen med en U-verdi 0,09W/m²K. For å redusere kuldebro i overgang golv/vegg er plate på mark lagt noe høyere en topp ringmur slik at man får isolasjon i forkant av plate på mark. Radonsperre sjikt ligger på nivå med topp ringmur, som medfører at man ikke trenger oppbrett på denne i overgang mot ringmur. Dette ble kommentert av håndverkerne som en meget tidsbesparende leggemåte. 3.4 Dør og vindu NorDan leverte vinduer og balkongdører som N-Tech passivhusvindu med gjennomsnittlig U- verdi på 0,72 W/m²K for leveransen. N-Tech vindu har isolert karm og 3 lags glass, som til sammen gir lav u-verdi på produktet. Det ble også levert ytterdør med u-verdi 0,8, som en av de første i Norge av en Norsk produsent. 10
4 Detaljer Konstruksjonsløsning: Yttervegg-, tak- og golvkonstruksjon. 11
Konstruksjonsløsning: Yttervegger med overganger 12
Konstruksjonsløsning: Vindusinnsetting 13
5 Tekniske anlegg 5.1 Ventilasjon Det er installert balanserte ventilasjonsanlegg med høyeffektiv roterende varmegjenvinner. Virkningsgrad på ca. 85 % og spesifikk vifteeffekt: SFP 1,29 kw/(m 3 /s). 14
Ventilasjonstegninger av hovedplan Ventilasjonstegninger av loftsplan 15
3D tegninger av ventilasjonsanlegg BIM. Det er også benyttet IFC eksport av prosjekteringen og det er koordinert mellom RIB, ARK og VVS i Solibri. 16
5.2 Varmeløsning Det er vanskelig å finne økonomiske og gode varmetekniske løsninger for boliger som har lavt energibehov. Utfordringer er å dimensjonere varmeanleggene slik at de er tilpasset det lave energibehovet i passivhus, og skal man ha gode og solide anlegg har disse ofte en høy investeringskostnad. Anlegg kan lett bli overdimensjonert og i tillegg har avanserte anlegg høy brukerterskel på justering. Man må involvere fagkunnskap på området slik at man får en kostnadseffektiv, robust og innemiljøvennlig totalløsning. På Løvset ble det valgt en relativ standard varmepumpeanlegg med luft-vann samt solfanger til å dekke deler av varmtvannsløsningen. Solfangerpanelet på ca. 3m 2 ligger plant på yttervegg mot sør/vest og er koblet inn på bereder som er plassert i teknisk rom på loftsplan. Solfanger på fasade Som varmesystem ble det installert vannbåren gulvarmeanlegg med varmepumpe luft vann, der varmepumpe også er koblet sammen med bereder og solfangeranlegget. Anlegget skal dekke deler av oppvarming av varmtvann. Det er tilrettelagt for inne-ute brytere som setter boligen i hvilemodus når man er ute. Det benyttes en del LED lys samt bevegelsessensorer. Etterfulgt skjematisk figur av varmeanlegget, varmepumpe og solfanger, samt prosjekterte tegninger for golvarmesystemet. 17
Illustrasjon over varmeanlegget med varmepumpe og solfanger 18
Gulvvarme hovedplan Gulvarme loftsplan (ikke på soverom) 19
6 Energibetraktninger Beregningen gjøres i henhold til NS 3031, 2007 Beregning av bygningers energiytelse. Metode og data. Som hjelpemiddel til beregninger benyttes Simien, et simuleringsprogram for beregning av energibruk, effektbehov og inneklima i bygninger. Data for klima, bygningskropp, ventilasjon, oppvarming, kjøling, teknisk utstyr og brukervaner legges inn. Simien har evaluering mot NS 3700. Størrelser Inndata Dokumentasjon Arealer (m 2 ) Yttervegger 197 m² I henhold til tegninger Tak 154 m² I henhold til tegninger Gulv 154 m² I henhold til tegninger Vinduer, dører og 49 m² I henhold til tegninger glassfelter Oppvarmet BRA, A fl (m 2 ) 199 m² I henhold til tegninger Oppvarmet luftvolum, V (m 3 ) 570 m³ I henhold til tegninger U-verdi for bygningsdeler (W/(m 2 K)) Gjennomsnittlig U-verdi for vinduer, dører og glassfelter Areal av vinduer, dører og glassfelter i forhold til oppvarmet bruksareal (%) Yttervegger 0,11 W/m²K Bindingsverk ISO 3, 220 mm varmeisolasjon med 70mm innvendig påforing Tak 0,09 W/m²K Kompakt tak på dekke av gitterdragere og taktro, 450 mm isolasjon. Gulv 0,09 W/m²K Gulv på grunnen, 350 mm ekstrudert polystyren, isolert ringmur, Isotherm. 0,72 W/m²K Dokumentert av leverandør som gjennomsnittlig u-verdi på leveranse av dør og vindu 25 % Beregnet Normalisert kuldebroverdi, Ψ (W/(m 2 K)) 0,02 W/m²K Fokus på reduserte kuldebroer Beregnet lekkasjetall, n 50 (h -1 ) 0,5 Inntrekt dampsperre og ekstra fokus på vindtetting ved bruk av ekstra vindsperre og mansjetter. Årsgjennomsnittlig temperaturvirkningsgrad for 85 Roterende gjenvinner, Systemair VR 400 varmegjenvinning (%) Spesifikk vifteeffekt, SFP, relatert til luftmengder, 1,29 Dokumenteres av prosjekterende/ leverandør i driftstiden (kw/(m 3 /s)) Gjennomsnittlig spesifikk ventilasjonsluftmengde, 1,2 i driftstiden, (m 3 /(m 2 h)) Ventilasjonsluftmengde utenfor driftstiden, (m 3 /(m 2 h)) 1,2 Årsgjennomsnittlig systemvirkningsgrad, η, for oppvarmingssystemet (%) Installert effekt for romoppvarming og 80 ventilasjonsvarme (varmebatteri)(w/m 2 ) Settpunkttemperaturer for oppvarming ( C) 20,3 NS 3031, Tillegg A Spesifikk pumpeeffekt, SPP (kw/(l/s)) Driftstid for ventilasjon, oppvarming, lys, utstyr, NS 3031, Tillegg A varmtvann og personer (timer/døgn/uker) Effektbehov for belysning i driftstiden (W/m 2 ) 1,95 Varmetilskudd fra belysning i driftstiden, q lys (W/m 2 ) 1,95 Effektbehov for utstyr i driftstiden (W/m 2 ) 3 Varmetilskudd fra utstyr i driftstiden, q uts (W/m 2 ) 1,8 Effektbehov for varmtvann i driftstiden, q" W (W/m 2 ) 3,4 NS 3031, Tillegg A Varmetilskudd fra varmtvann i driftstiden (W/m 2 ) 0 NS 3031, Tillegg A Varmetilskudd fra personer i driftstiden, q pers (W/m 2 ) 1,5 NS 3031, Tillegg A Total solfaktor, for vindu og solskjerming (Ø/S/V/N) 0,5 NS 3031, Tillegg E (%) Solskjermingsfaktor på grunn av horisont, nærliggende bygninger, vegetasjon og eventuelle bygningsutspring, F S 1,0 20
Tetthetsmåling ble utført av Rambøll ved ferdigstillelse og resultatet på lekkasjetallet ble målt til 0,3. Dette er bedre enn hva som ble lagt inn i de teoretiske beregningene i prosjekteringsfasen og etterfulgt er utdrag fra beregningen i Simien med evaluering mot passivhuskrav i NS 3700 og målt lekkasjetall. 6.1 Resultater fra beregning Varmetapsbudsjett Beskrivelse Verdi Varmetapstall yttervegger 0,11 Varmetapstall tak 0,06 Varmetapstall gulv på grunn/mot det fri 0,06 Varmetapstall glass/vinduer/dører 0,18 Varmetapstall kuldebroer 0,02 Varmetapstall infiltrasjon 0,01 Varmetapstall ventilasjon 0,06 Totalt varmetapstall 0,51 Krav varmetapstall 0,55 Energiytelse Beskrivelse Verdi Krav Netto oppvarmingsbehov 19,6 kwh/m² 20,5 kwh/m² Netto kjølebehov 0,0 kwh/m² 0,0 kwh/m² Energibruk el./fossile energibærere 58,9 kwh/m² 67,1 kwh/m² 21
Minstekrav enkeltkomponenter Beskrivelse Verdi Krav U-verdi yttervegger [W/m²K] 0,11 0,15 U-verdi tak [W/m²K] 0,09 0,13 U-verdi gulv mot grunn og mot det fri [W/m²K] 0,08 0,15 U-verdi glass/vinduer/dører [W/m²K] 0,73 0,80 Normalisert kuldebroverdi [W/m²K] 0,02 0,03 Årsmidlere temperaturvirkningsgrad varmegjenvinner ventilasjon [%] 85 80 Spesifikk vifteeffekt (SFP) [kw/m³/s]: 1,28 1,50 Lekkasjetall (lufttetthet ved 50 Pa trykkforskjell) [luftvekslinger pr time] 0,30 0,60 Energibudsjett (NS 3700) Energipost Energibehov Spesifikt energibehov 1a Romoppvarming 3463 kwh 17,4 kwh/m² 1b Ventilasjonsvarme (varmebatterier) 438 kwh 2,2 kwh/m² 2 Varmtvann (tappevann) 5939 kwh 29,8 kwh/m² 3a Vifter 745 kwh 3,7 kwh/m² 3b Pumper 0 kwh 0,0 kwh/m² 4 Belysning 2271 kwh 11,4 kwh/m² 5 Teknisk utstyr 3493 kwh 17,5 kwh/m² 6a Romkjøling 0 kwh 0,0 kwh/m² 6b Ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 0 kwh 0,0 kwh/m² Totalt netto energibehov, sum 1-6 16349 kwh 82,0 kwh/m² Levert energi til bygningen (NS 3700) Energivare Levert energi Spesifikk levert energi 1a Direkte el. 9269 kwh 46,5 kwh/m² 1b El. Varmepumpe 2136 kwh 10,7 kwh/m² 1c El. solenergi 348 kwh 1,7 kwh/m² 2 Olje 0 kwh 0,0 kwh/m² 3 Gass 0 kwh 0,0 kwh/m² 4 Fjernvarme 0 kwh 0,0 kwh/m² 5 Biobrensel 0 kwh 0,0 kwh/m² Annen energikilde 0 kwh 0,0 kwh/m² Totalt levert energi, sum 1-6 11753 kwh 58,9 kwh/m² 22
6.2 Energimerke Energikarakter A <= 85 kwh/m² ENERGIMERKE A B <= 123 kwh/m² C <= 161 kwh/m² D <= 237 kwh/m² E <= 313 kwh/m² F <= 466 kwh/m² G > 466 kwh/m² >= 82.5 % < 82.5 % < 65.0 % < 47.5 % < 30.0 % Andel fossil/el. oppvarming Beregnet levert energi normalisert klima: 60 kwh/m² Sum andel el/olje/gass av netto oppvarmingsbehov: 49.2 % 23
7 Tetthetskontroll 24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34