Sluttrapport Nullenergihus Froland 1
1 BAKGRUNN Byggherre: Arkitekt: Ansvarlig prosjekterende: Utførende tømrer: Martin Østensen, Mågeveien 27, 4847 Arendal BGM arkitekter BGM arkitekter HeMaTo Eiendom AS Bakgrunn for prosjektet er boligplaner til Martin og Wenche Østensen i Froland. Ønsket var å bygge en fremtidsrettet bolig med fokus på energibruk. I samarbeid med arkitekt BGM arkitekter ble ambisjonene løftet og målet var å prosjektere og bygge et nullenergihus. Dvs en bolig som over året skulle være prosjektert til å gå i null med energiregnskapet. Etter befaringer på tomta og samtaler med byggherrene ble det utarbeidet skisser for prosjektet, basert på ønsker for utforming av boligen og klimatilpassing i forhold til sted, himmelretninger m.m. Takflaten mot syd ble tegnet med takfall sammenfallende med ideell vinkel for solcelle og solfanger-plassering. Boligen fikk en vinterhage som skal fungere som buffer mot varmere og kaldere perioder. Boligen er bygd opp med elementer for vegg, etasjeskille og tak. Underetasje er hovedsakelig bygget i mur. Som energiforsyning ble valgt solcellepaneler og solfangeranlegg. I tillegg er det montert gråvannsgjenvinner. Ytterveggene har en u-verdi på 0,10. Tak og gulv på grunn har u-verdi 0,08. Vinduer har u-verdi på 0,8. 2
2 TEGNINGER/PROSJEKTBESKRIVELSE Fasade Fasade 3
Fasade Fasade 4
Plan underetg. Plan hovedetg. 5
Snitt 6
Detalj etasjeskille Detalj gulv på grunn 7
Detaljer vindu 8
Etasjeskille Detalj tak/vegg 9
Detalj tak/vegg Detalj flatt tak/vegg 10
Detalj vegg/flatt tak 11
Prosjektbeskrivelse bygningskonstruksjoner: Alle u-verdier er spesifisert på Simien evalueringen. Ringmur/grunnmur - 370mm isorast ringmur Grunnmur - 370mm Isorast grunnmurselementer. - 48x48mm innvendig påforing. - 50mm Isolasjon A-kvalitet. - 13mm gips, klar for sparkling og maling. Gulv på grunn - 80mm påstøp. - K 131 armeringsmatte. - 100mm isolasjon. - Radonsperre/diffusjonsperre. - 300mm isolasjon. Yttervegger - 19x148mm dobbelfals liggende kledning Royalimp. brun. - 36x48mm horisontale lekter/spikerslag. - 23x98mm vertikale lekter opphengt i takverk. - Tyvek Soft Vindsperre el tilsvarende produkt. 12-200mm Rockwool Flex, kuldebrofritt lag. - Tyvek Soft Vindsperre el tilsvarende produkt. - 12mm Rupanel. - 36x148mm bindingsverk c/c 600mm. - 150mm Isolasjon A-kvalitet. - 0,15mm diffusjonsperre. - 48x48mm innvendig påforing. - 50mm Isolasjon A-kvalitet. - 13mm gips, klar for sparkling og maling. Innervegger - 13mm gips, klar for sparkling og maling. - 36x98mm bindingsverk c/c 600mm. - 100mm isolasjon B-kvalitet. - 13mm gips, klar for sparkling og maling. Etasjeskillere - 14mm parkett - Parkettunderlag. - 22mm gulvspon. - 48x300mm tynnlimtre. - 200mm isolasjon B-kvalitet. - 36x48mm nedforing. - 13mm gips, klar for sparkling og maling.
Yttertak - Protan takbelegg. - Rupanel - 48x48mm påforing/luftesjikt. - Tyvek vindsperre. - 48x198mm taksperr c/c 600mm. - 400mm isolasjon A-kvalitet. - 0,15mm diffusjonsperre. - 36x98mm nedforing c/c 600mm. - 100mm isolasjon A-kvalitet. - 23x48mm lekter c/c 600mm. - 13mm gips, klar for sparkling og maling. Carport Åpen løsning, med tak montert på søyler, fastgjort i stolpesko på pilarfundamenter. Yttertak - Protan takbelegg. - Rupanel (alternativt kryssfiner- eller OSB plater). - 48x315mm Tynnlimtre. - 12mm granpanel. Balkong/veranda 2 etg. - 28x120mm imp. Terrassebord. - 48x198mm imp. Bjelkelag c/c 600mm. - 36x73mm imp. Reis rekkverk. - 19x123mm rekt. Kledning liggende. - 36x148mm Topprekke. Vinduer og dører Vinduer og ytterdører: U-verdi min 0,7 vindu og 0,8 dør, ferdigbehandlet hvit S0502Y. Belistning - Utvendig: med rektangulære kledningsbord, vannbrett/vassheller, gesimser/overbygg i Royal impregnert utførsel. - Innvendig: Foringer av 18mm furu limtre, alternativt 21mm furu hvor dette passer. Listverk av 15x45mm/15x70mm glattkant. 13
Tekniske systemer oversikt: a. Varmesystemet for boligen blir gjennom vannbåren varme. Varmesløyfer blir lagt i følgene rom: 1.etg.: Stue og Wc/ vaskerom 2.etg.: WC og vindfang Totalt ca 62m2. Dette styres med trådløse termostater i hver sone. b. Det blir lagt solfangere på taket for forvarming av tappevann/ vann for golvvarme. c. Gråvannsgjennvinner OSO ES 120 til forvarming av inntaksvann til varmtvanntank. d. Balansert ventilasjonssystem med min 85% virkningsgrad. Max SFP faktor på 1,5 kw. e. Klimaskjerm/ vinterhage 14
3 SIMULERING Energisimulering er utførtved hjelp av simuleringsprogrammet Simien. 15
16 Sluttrapport 2014 Nullenergihus Froland
17 Sluttrapport 2014 Nullenergihus Froland
4 TEKNISKE INSTALLASJONER Kombinert energianlegg Det er installert energiforsyningsanlegg basert på fornybar energi hos Martin Østensen i Froland kommune i Aust-Agder. Anlegget er installert i privat enebolig og skal stå for brorparten av husets energiforsyning. I utgangspunktet er anlegget ment å kunne levere den mengde energi husstanden bruker. Det er lagt fram kraftforsyning til eneboligen og solcelleanlegget leverer periodevis produksjonsoverskudd ut på el.-nettet. Anlegget består av følgende deler: Termisk solfangeranlegg for produksjon av varmt vann Solcelleanlegg for el.-produksjon Gråvanns-varmegjenvinner Vannbåren romvarme Vannvarming Vannvarmedelen er bygget rundt en 750 liter kombinert solvarmebereder med tre innebygde kobberspiraler. Anlegget er utstyrt med fire platesolfanger på til sammen 8,6 m² som primærkilde når det er nok innstråling og en varmekolbe som tilleggskilde. Solfangerne er satt opp i en lukket sløyfe mot solvarmespiralen mens golvkretser er koblet mot selve varmelager-volumet. Tappevann forvarmes i nederste spiral og ettervarmes i toppspiral. Solfangerkrets 4 stk Solkraft SKFC3-80-2.15 platesolfangere Pumpesett Meibes M med lavenergi sirkulasjonspumpe. Solstyring Deltasol BX med sensorer Ekspansjonstank for solkrets DeltaSol BX solstyring med datalogging Temperatursensorer i solfangere og varmelager 18
19 Sluttrapport 2014 Nullenergihus Froland
Potensiell årsproduksjon fra solfangeranlegget er i overkant av 5500 kwh. Balansen vil se omtrent slik ut: 20
Varmelager 750 l Effecta varmelager/bereder Solspiral Forvarmespiral og toppvarmespiral for tappevann 6 kw el.-kolbe 90mm formstøpt PUR-isolasjon Ekspansjonstank, 80 liter Sikkerhetsventil 1,5 Bar 21
Frostsikring Anlegget er fylt med en blanding av propylenglykol og vann som i motsetning til vanlige frostvæsker basert på etylenglykol, er fri for giftstoffer og miljømessig helt trygg. Elektrisk Strømproduksjonen kommer fra tre sett monokrystalline solcellepaneler montert på tak. Disse dekker et areal på ca. 60 m² og har en total makseffekt på 9,5 kwp. Panelene er organisert i tre separate serielle strenger koblet til hver sin nettinverter. Estimert gjennomsnittlig produksjon er 7400 kwh pr år mens strøm.-forbruk er om lag 5600 kwh pr år. Anlegget vil således kunne levere mer enn husstanden bruker. Solcelleanlegg 38 stk. 250 Wp RISEN monokrystalline solcellepaneler. 3 stk. Theia 2.9HE-t nettinvertere. Dobbeltisolerte spesialkabler for solcelleanlegg. MC-4 kompatible konnektorer. Jordingslisse som binder sammen alle panelrammene. Montert med aluminiums-klemmer på profiler/lekter. 22
Energisentral Det er installert tre stk. Eltek Theia 2.9HE-t nettinvertere som mater produsert energi inn på 3 faser på el.-nettet. Disse har en maksimal virkningsgrad på 97,2%. Inverterne måler og lagrer data om produsert energi og har innebygget Web-server som gjør det mulig å gjøre måledata tilgjengelig over internett. Inverterne overvåker hele tiden nettet og avbryter innmatingen om nettspenning eller frekvens skulle falle utenfor grenseverdiene. Siden anlegget er koblet til el.-nettet er det ingen lagringsproblematikk forbundet med strømproduksjonen. Det er heller ikke utfordringer knyttet til værmessige eller sesongmessige variasjoner i innstråling. Overskuddsproduksjon leveres ut på nett og underskudd kjøpes inn igjen. 23
5 TRYKKTEST Trykktest er utført av Johan Roland Byggtermo den 01.11.12. Testen ble gjennomført ved 50 Pa undertrykk. Resultatet var 0,41 ACH (1/h). 24
6 FORMIDLING Prosjektet har vært formidlet i mange ulike fora. Her presenteres noen av dem: Arrangement Frokostmøte 1: Første frokostmøte ble avholdt på byggeplass den 26.03.12. Tema for dette frokostmøte var prosjekteringsfasen, begrunnelse for de ulike valg, arkitektur, plassering av bygg og overordnet konsept. Det ble også drøfet aktuelle problemstillinger i forhold til det å prosjektere og bygge Bidragsytere på frokostmøte var, sammen med Arkitekt Bengt g Michalsen AS og Hemato Eiendom AS, også Ugland Element og Froland kommune. Oppmøte var bra og interessen var stor rundt tema og prosjektet. Deltakerne kom fra både kommuner, byggmestere, produsenter og andre interesserte. nullenergihus. Det var i tillegg lagt opp til befaring på byggeplass med gjennomgang av bygningskroppen, isolasjon og materialvalg. 25
Frokostmøte 2: Andre frokostmøte i prosjektet ble avholdt på BGM arkitekters kontor ved Gamle rygene kraftstasjon den 06.06.13. De vel 30 fremmøtte fikk høre hvordan energianlegget er dimensjonert, og hvilke regler som gjelder for å levere strøm på nettet fra en bolig. Overproduksjonen i sommerhalvåret som mates ut på nettet, går minste motstands vei, altså rett over til naboen. Men hvordan får man overskuddsstrømmen ut på nettet? Håkan Josefson fra Agder Energi informerte om løsningen med to-veis måler til nettet, og hvordan dette fungerer både mhp økonomi og leveranse. Det installeres én måler med to telleverk (toveismåler) strøm går ut på den ene og inn på den andre måleren beregner strømbehovet per time, bytter mating automatisk forbruket og balansen mellom produsert/kjøpt strøm avleses automatisk 26
Frokostmøte 3: Som en del av formidlingen i prosjektet var det behov for ytterligere et frokostmøte for å belyse måleresultater og evaluering etter en gitt driftstid. Frokostmøte 3 ble avholdt den 29.09.14. Bidragsytere var, foruten BGM arkitekter som ledet møte, Hemato Eiendom AS som orienterte og repeterte oppbygning av bygget, montering av solceller og solfangere etc. Skjølberg Energiteknikk deltok med måleresultater og huseier Østensen bidrog med innlegg om sine erfaringer med prosessen og opplevelsene av sitt nullenergihus. Interessen var fremdeles stor for prosjektformidling, og deltakere fra både kommuner, utbyggere, og private konsulenter etc var tilstede. 27
Blogg Byggherrene har selv drevet egen blogg i planleggings- og byggefasen, samt lagt ut måleresultater fortløpende i driftsperiode. Bloggen har vært mye besøkt og vært et nyttig bidrag til å fiormidle prosjektet og valgene som er gjort underveis. 28
29 Sluttrapport 2014 Nullenergihus Froland
Annen omtale Prosjektet har vært omtalt i mange fora og mange formidligsorganer. Prosjekteiere har i hele perioden vært åpne på å formidle kunnskapen og prosjektet. Vedlagt er klipp fra noen formidlingskanaler der prosjektet er presentert. Hjemmeside Agder wood 30
Husbanken Fagtidsskrift Byggmesteren 31
32 Sluttrapport 2014 Nullenergihus Froland
7 EVALUERING/RESULTATER 33
Kalkylebasis Forbruk tappevann: Forbruk gulvvarme: Forbruk elektrisk: 4 913 kwh 1 848 kwh 5 600 kwh Forbruk Prosjektert: Målt forbruk (2013)* 12 361 kwh 15 343 kwh Termisk solfangere: 8,6 m² Årspotensiale: 5 500 kwh Solcellepaneler: 60 m² Årspotensiale: 7 400 kwh Gråvannsgjenvinner: Årspotensiale: 2 000 kwh Resultat Netto kjøpt strøm 2013 : 2 385 kwh Tilleggsforbruk ut over kalkylegrunnlag: Vannpumpe og kloakkpumpe. Energiproduksjon Prosjektert : Oppjustert potensiale : 14 900 kwh 16 580 kwh Produsert i perioden okt 2013 - sept 2014: 9079 kwh Beregnet produksjon i perioden: 7453 kwh 34
8 BILDER AV PROSESSEN Befaring på elementfabrikk/byggeplass 35
Montering av elementer 36
Trykktesting 37
Montering solcellepaneler 38
Invertere til solcellepaneler 39