Nullutslippsbygg Design guidelines Ambisjonsnivå hva betyr det for byggetekniske løsninger, materialvalg og installasjoner? Bygningsfysikkdagen 29.11.2017 Inger Andresen, professor, NTNU
9 ZEB Pilotbygg
Innhold Hva er et nullutslippsbygg? Ambisjonsnivåer 10 steg mot nullutslippsbygg og eksempler på løsninger www.zeb.no
Et nullutslippsbygg er et bygg som gjennom sin levetid kompenserer for alle klimagassutslipp knyttet til produksjon, oppføring og drift ZEB-hus Larvik Eier: Brødrene Dahl Arkitekt: Snøhetta
ZEB definisjon Source: A Norwegian ZEB Definition Guideline, www.zeb.no
klimagassutslipp ZEB - ambisjonsnivåer ZEB-OM ZEB-COM ZEB-COME ZEB-O Emissions from materials Emissions from construction Emissions from end-of-life ZEB-O EQ Energy for equipment** Energy for operation* Energy for operation* *Energibruk til oppvarming, kjøling, ventilasjon, varmtvann, belysning ** Energibruk til hvitevarer, IT-utstyr, etc.
ZEB ambisjonsnivå for pilotprosjektene Prosjekt FLO Haakonsvern Ambisjonsnivå ZEB O EQ Skarpnes ZEB O Zero Village Bergen ZEB O Heimdal VGS ZEB O - 20%M Powerhouse Kjørbo Powerhouse Brattørkaia ZEB House Larvik Campus Evenstad ZEB O + noe M ZEB O + noe M ZEB OM ZEB COM
Heimdal VGS - 17 500 m 2-4 etasjer FLO Haakonsvern - 2 200 m 2-3 etasjer Campus Evenstad - 1 100 m 2-2 etasjer Powerhouse Brattørkaia - 14 800 m 2-10 etasjer Zero Village Bergen - 92 000 m 2-2-4 etasjer Powerhouse Kjørbo - 5200 m 2-3-4 etasjer ZEB Larvik: 202 m 2, 2 etasjer Skarpnes: 154 m 2, 2 etasjer Living Lab: 102 m 2, 1 etasje
Heimdal VGS Living Lab Brattørkaia Haakonsvern Ådland Kjørbo Larvik Skarpnes
10 steg mot nullenergibygg
Steg 1 Kompetanse og prosess Riktig designteam Energi- og miljøvurderinger fra tidligfase Spesifikke og konkrete mål, oppfølging Samspillskontrakt Energikontrakt
Steg 2 Plassering, orientering og form
Steg 3 Varmeisolering og tetthet Unngå kuldebroer Innvendig bæresystem To lag med isolasjon Beskyttet dampsperre Kontinuerlig vind- og dampsperre Vinduer med U-verdi < 0,8
Varmeisolasjon av yttervegger U-verdi yttervegger W/(m 2 K) 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00
Steg 3 Varmeisolering og tetthet
Tetthet av bygningskropp Lekkasjetall n 50 blå = målt grønn = prosjektert 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00
Vindusareal Vindusareal i % av BRA 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
ZEB-house Larvik / Multikomfort
ZEB-house Larvik / Multikomfort
Visund, FLO, Haakonsvern
Steg 4 Daglys og sol Rom- og fasadeutforming Glass- og vindustyper Dynamisk og variert solavskjerming
Steg 4 Daglys og sol ZEB-house Larvik / Multikomfort
Steg 4 Daglys og sol
Steg 5 Energieffektiv belysning og utstyr LED belysning og T5, styring på tilstedeværelse og dagslys A+++ merkede hvitevarer Hot-fill vaskemaskiner
Steg 6 Effektiv klimatisering Alt det foregående +: Effektiv ventilasjon: Behovsstyrt, lavt trykktap, fortrengning, overstrømning, varmegjenvinning Utnyttelse av termisk masse Forenklet oppvarmings- og kjølesystem
Klimatisering Prosjekt Powerhouse Kjørbo Powerhouse Brattørkaia FLO Haakonsvern Campus Evenstad Heimdal VGS ZEB House Larvik Skarpnes Zero Village Bergen System Fortrengingsventilasjon. Sentrale vertikale føringsveier og forenklet oppvarmingssystem. Stor termisk masse. Fortrengningsventilasjon. Tilluft via datagolv. Stor termisk masse. Omrøringsventilasjon med aktive tilluftsventiler. Radiatorer i kontorer. Ventilasjonskjøling. Hybrid ventilasjon. Ingen kjøling i kontordel. Fortrengning/omrøring. Desentrale enheter. Omrøring. En radiator per etasje. Omrøring. En radiator per etasje. Omrøring..
Steg 7 Måling og regulering Innregulering og energioppfølging Formålsdelt energimåling Evt EPC kontrakt Visualisering Foto: Asplan Viak
Steg 8 Materialbruk Bruk mindre materialer Gjenbruk Resirkulerte Lavutslipp fremstilling Lavutslipp transport Lavutslipp vedlikehold og lang levetid
Konstruksjonsmaterialer Prosjekt Powerhouse Kjørbo Powerhouse Brattørkaia FLO Haakonsvern Campus Evenstad Heimdal VGS ZEB House Larvik Skarpnes Zero Village Bergen Hovedkonstruksjoner Eksisterende bærekonstruksjon i betong, trefasade Betong/stål/tre Betong/stål Tre (massivtre og bindingsverk) Bærekonstruksjoner i stål og betong, trefasade Bindingsverk i tre Bindingsverk i tre Bindingsverk i tre
kg CO2-ekv/(m2 yr) Embodied emissions, kg CO 2-ekv /(m 2 yr) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 69 Other renewable 49 PV system 43 Low voltage supply 36 Ventilation 28 Stairs 26 Outer roof 25 Structural deck 24 Inner walls 23 Outer walls 22 Superstructure 21 Groundwork and foundations 0 PH Kjørbo ZEB house Larvik Heimdal VGS *design values
Foto:
GHG emissions per m 2 wall 140 120 100 80 60 40 20 Standard concrete Low carbon concrete Reused bricks 0 Foto:
Steg 9 Fornybar varme og kjøling Gjenvinning overskuddsvarme (gråvann, serverrom, etc) Varmepumpe Solvarme Biovarme Fjernvarme
Fornybar energi - termisk Prosjekt Powerhouse Kjørbo Powerhouse Brattørkaia FLO Haakonsvern Campus Evenstad Heimdal VGS ZEB House Larvik Skarpnes Zero Village Bergen Systemer Grunn- varmepumpe + varme fra servere + fj. Varme Sjøvanns- varmepumpe + fjernvarme Sjøvanns- varmepumpe (fra lokal energisentral) CHP system basert på gasifisering av treflis CHP system med biogas, grunn- varmepumpe Grunn- varmpepumpe, gråvannsgjenvinning, solfangere, fralufts-varmepumpe Grunn- varmepumpe? Grunn- varmepumpe eller CHP eller fjernvarme
Steg 10 Fornybar el-forsyning Solceller Kraft-varme anlegg basert på biobrensel (CHP) Vind
Fornybar energi - elektrisk Prosjekt Powerhouse Kjørbo Powerhouse Brattørkaia FLO Haakonsvern Campus Evenstad Heimdal VGS ZEB House Larvik Skarpnes Zero Village Bergen Systemer Solceller Solceller Solceller CHP system basert på gasifisering av flis Solceller + CHP biogass Solceller Solceller Solceller (+CHP?)
Årlig energiproduksjon fra solceller per m 2 gulvareal, kwh/m 2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Årlig energiproduksjon fra solceller per m 2 solcelleareal, kwh/m 2 160 140 120 100 80 60 40 20 0
Skarpnes boligfelt, ZEB-O Foto: Skanska
Foto: Skanska
ZEB-hus Larvik, ZEB-OM
Foto: Brødrene Dahl
Powerhouse Kjørbo, ZEB-O + noe M
Visund, Haakonsvern, ZEB-O EQ
Oppsummering Mange veier til nullutslippsbygg! www.zeb.no