Energikrav til bygninger - i et internasjonalt klima- og miljøperspektiv Standarder som prosjekteringsverktøy Kursdagene, 6. januar 2009 Rasmus Z. Høseggen, ph.d. Post Doc., Inst. energi- og prosessteknikk, NTNU
Program 1. Begrepsavklaring 2. EPBD Energy Performance of Buildings Directive 3. Krav til energiytelse i EPBD (med revisjon) 4. Krav til metode i EPBD (med revisjon) 5. Verktøy for oppfyllese av EPBD 6. Veien fram til energisertifikatet for bygninger
Begrepsavklaring - systemgrenser 1. Brutto energibehov 2. Passive Romoppvarming tilskudd 3. Internt Dagslys Romkjøling varmetilskudd Passiv Oppvarming solvarme av 4. Netto Utnyttbar energibehov internt Naturlige ventilasjonsluft drivkrefter for 5. Egenprodusert Brutto varmetilskudd ventilasjon Kjøling energibehov fra av (vind fornybar og energi fratrukket personer, oppdrift) ventilasjonsluft utnyttbare belysning, passive utstyr og 6. Levert Frikjøling Belysning tilskudd prosesser og energi utnyttbar Solcellepanel Teknisk internt utstyr 7. Primærenergibehov, varmetilskudd Netto Solfanger Varmt forbruksvann CO 2 - utslipp, fratrukket Varmepumpe Vifte- energikostnad egenprodusert energi, vekting og pumpedriftog energipolitisk dividert med systemvirkningsgrader ut fra levert Beregnes energi. De ulike energivarene multipliseres med vektingsfaktorer ut fra primærenergiinnhold, klimabelastning eller ut fra politiske motivasjoner
Viktige begreper Netto energibehov Def NS 3031: Bygningens energibehov uten hensyn til energisystemets virkningsgrad eller tap i energikjeden. Skal beregnes med normalisert bruk (standardisert input) Beskriver først og fremst egenskapene til bygningskroppen og hvor godt bygget utnytter passive tilskudd Kan beregnes, men ikke måles og er følgelig ikke etterprøvbar Levert energi Def NS 3031: Summen av energi, uttrykt per energivare, levert over bygningens systemgrenser for å dekke bygningens samlede energibehov inkludert systemtap som ikke (kan) gjenvinnes. Beregnes på grunnlag av netto energibehov (fortsatt standardisert input) og vil derfor avvike fra virkelig målt levert energi
Viktige begreper forts Primærenergibehov Def. primærenergi: Energi i sin opprinnelige form som ikke er blitt omdannet eller gått over i andre energiformer Primærenergifaktorer skal ta hensyn til energibehov til: Utvinning Transport og lagring Prosessering og omdanning Overføring og distribusjon CO 2 -faktor Mengde karbondioksid som blir sluppet ut i atmosfæren per enhet levert energi
Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) EPBDs Artikkel 1 Formål (norsk oversettelse): Formålet med dette Direktiv er å fremme en forbedring av energiytelsen i bygninger i Fellesskapet, idet det tas hensyn til uteklima og lokale forhold samt krav til inneklima og kostnadseffektivitet Bedre oversettelse (energy performance OF buildings): Formålet med dette Direktiv er å fremme en forbedring av bygningers energiytelse i Fellesskapet, idet det tas hensyn til uteklima og lokale forhold samt krav til inneklima og kostnadseffektivitet (Kanskje enda bedre) alternativ oversettelse: Formålet med dette Direktiv er å minske bygningers energi-, ressurs- og miljøbelastning i Fellesskapet, ( )
EPBD om krav til energiytelse Artikkel 4 Fastsettelse av krav til energiytelse Medlemsstatene skal treffe de tiltak som er nødvendige for å sikre at det fastsettes minstekrav til energiytelse for bygninger på grunnlag av metoden nevnt i Artikkel 3. ( ) kan skille mellom nye og eksisterende bygninger og forskjellige kategorier av bygninger ( ). Kravene skal ta hensyn til alminnelige inneklimaforhold som utilstrekkelig ventilasjon ( )
EPBD - Forslag til revisjon nov. 2008 Artikkel 4 Fastsettelse av minimumskrav til energiytelse Medlemsstatene skal treffe de tiltak som er nødvendige for å sikre at det fastsettes minstekrav til energiytelse for bygninger med vekt på å oppnå kostnadsoptimale* løsninger på grunnlag av i henhold til metoden nevnt i Artikkel 3. ( ) kan skille mellom nye og eksisterende bygninger og forskjellige kategorier av bygninger ( ). Kravene skal ta hensyn til alminnelige inneklimaforhold som utilstrekkelig ventilasjon ( ) *Artikkel 2 Definisjoner Med kostnadsoptimale løsninger menes det laveste kostnadsnivået i et byggs livssyklus, bestemt ut ifra investeringskostnad, vedlikeholds- og driftskostnad (inkludert energikostnad), inntekt av energiproduksjon (hvor relevant) og avhendingskostad.
EPBD om krav til energiytelse forts Artikkel 5 Nye bygninger Medlemsstatene skal treffe de nødvendige tiltak for å sikre at nye bygninger oppfyller minstekravene til energiytelse nevnt i Artikkel 4. For nye bygninger med et samlet bruksareal på mer enn 1 000 m 2 skal medlemsstatene sikre at den tekniske, miljømessige og økonomiske gjennomførbarheten av alternative systemer som desentraliserte energiforsyningssystemer basert på fornybar energi, kraftvarme, fjernvarme- eller nærvarmeanlegg for oppvarming eller kjøling, dersom det er tilgjengelig, varmepumper, under visse forutsetninger vurderes og tas i betraktning før byggingen igangsettes.
EPBD - Forslag til revisjon nov. 2008 Artikkel 5 6 Nye bygninger 1. Medlemsstatene skal treffe de nødvendige tiltak for å sikre at nye bygninger oppfyller minstekravene i samsvar med Artikkel 4. For nye bygninger med et samlet bruksareal på mer enn 1 000 m 2 skal medlemsstatene sikre at den tekniske, miljømessige og økonomiske gjennomførbarheten av følgende systemer er vurdert før byggestart desentraliserte energiforsyningssystemer basert på fornybar energi, cogenerering (CHP), fjernvarme- eller nærvarmeanlegg for oppvarming eller kjøling, dersom det er tilgjengelig, varmepumper, under visse forutsetninger vurderes og tas i betraktning før byggingen igangsettes. 2. Medlemsstatene skal sikre at analysen av de alternative systemene referert til i Paragraf 1 er dokumentert på en transparent måte i søknaden om byggetillatelse eller den endelige godkjenningen for byggestart.
EPBD om krav til energiytelse forts Artikkel 6 Eksisterende bygninger Medlemsstatene skal treffe de tiltak som er nødvendige for å sikre at det når bygninger med et samlet bruksareal på mer enn 1 000 m 2 gjennomgår en større rehabilitering, foretas en oppgradering av energiytelsen for å oppfylle minstekravene i den grad det er teknisk, funksjonelt og økonomisk gjennomførbart. Medlemsstatene skal beregne disse minstekravene til energiytelse ( ) i samsvar med Artikkel 4. ( )
EPBD - Forslag til revisjon nov. 2008 Artikkel 6 7 Eksisterende bygninger Medlemsstatene skal treffe de tiltak som er nødvendige for å sikre at det når bygninger med et samlet bruksareal på mer enn 1 000 m 2 gjennomgår en større rehabilitering*, foretas en oppgradering av energiytelsen for å oppfylle minstekravene i den grad det er teknisk, funksjonelt og økonomisk gjennomførbart. Medlemsstatene skal beregne disse minstekravene til energiytelse ( ) i samsvar med Artikkel 4. ( ) *Artikkel 2 - Definisjoner: Med større rehabilitering menes a) den totale kostnaden for rehabiliteringen er større enn 25 % av bygningens verdi (eks. tomt), eller b) at mer enn 25 % av arealet av bygningens klimaskjerm blir rehabilitert
EPBD om krav til metode Artikkel 3 Vedtakelse av en metode Medlemsstatene skal anvende en metode, på nasjonalt eller regionalt plan, for beregning av bygningers energiytelse på grunnlag av den generelle rammen fastsatt i vedlegget ( ) 1. Beregningsmetoden skal omfatte minst følgende faktorer: bygningens varmeegenskaper, varmeanlegg og varmtvannsforsyning klimaanlegg, ventilasjon, lysanlegg passive solenergisystemer, solbeskyttelse og naturlig ventilasjon inneklima 2. I denne beregningen skal det, når det er relevant, tas hensyn til den positive virkningen av følgende faktorer: aktive solenergisystemer og andre systemer som er basert på fornybare energikilder elektrisitet fra kraftvarmeanlegg, fjernvarme- eller nærvarmeanlegg for oppvarming eller kjøling naturlig lys
EPBD - Forslag til revisjon nov. 2008 Artikkel 3 Vedtagelse av metode for beregning av bygningers energiytelse Medlemsstatene skal anvende en metode, på nasjonalt eller regionalt plan, for beregning av bygningers energiytelse på grunnlag av i henhold til den generelle rammen fastsatt i Annex I. 1. Energiytelsen skal bestemmes på basis av beregnet eller målt energibehov for å fylle behovene ved normalisert bruk av bygningen ( ) 2. Et byggs energiytelse skal utrykkes på en transparent måte og skal også inkludere en nummerisk indikator for CO 2 -utslipp og primerenergibehov. Beregningsmetoden bør være i henhold til europeiske standarder. 3. Metoden skal minst inkludere følgende: a) Varmekapasitet, isolasjon, passiv oppvarming, kjøleelementer, kuldebroer f) bygningens design, beliggenhet, orientering, inkludert utendørs klima h) prosjektert inneklima 4. I beregningen skal det, når det er relevant, tas hensyn til den positive virkningen av følgende faktorer: a) lokal soleksponering b) ( )
Oppsummert For å overholde krav i Forskriften og (kommende) krav i Direktivet skal alle nye bygg og rehabiliterte bygg: Oppfylle minstekrav til energiytelse Netto energibehov (TEK 07) Levert energi (Byggeier / Energisertifikat (?)) Primærenergibehov (EPBD / Energisertifikat (?)) CO 2 -utslipp (EPBD / Energisertifikat (?)) Oppfylle krav til inneklima (TEK, AML, EPBD, eiere og brukere) Gjøres livskostanalyser av alternative energisystemer (EPBD) oppnå kostnadsoptimale løsninger
Hva har vi å hjelpe oss med? 42 (nye) standarder 2500 sider
Beregne bygningers energiytelse NS 3031 (metode)
NS 3031 NS 3031 Beregning av bygningers energiytelse Metode og data Fastesetter regler for beregning av bygningers energiytelse varmetapstall totale netto energibehov behov for levert energi fordelt på energivare primærenergibehov, CO 2 -utslipp, vektet levert energi og energikostnad Er utelukkende en standard for å beregne energibehov Tabellverk for beregning av levert energi (systemvirkningsgrader) er ikke harmonisert med europeiske standarder For beregning av primærenergibehov og CO 2 -utslipp vises til andre standarder
Brutto energi Definere behovene NS-EN 15251 NS 3031 (metode)
NS-EN 15251 NS-EN 15251 Inneklimaparametere for dimensjonering og vurdering av bygningers energiytelse inkludert inneluftkvalitet, temperatur, belysning og akustikk Gjelder for alle ikke-industrielle bygg Omfatter alle inneklimaparametere (termisk, luftkvalitet, akustikk, belysning) Setter kravsnivåer på alle inneklimaparameterene kategorisert med en verbal beskrivelse i kategori 1-4 med tilhørende PPD-verdier Cat. I Explanation II III IV
Samvirke med andre standarder Energisertifikat for bygninger NS-EN 15217 Artikkel 7 Nye bygninger Artikkel 5 B Energibruk til romoppvarming Forenklet metode NS-EN ISO 13790 Metode for beregning av energiytelse Artikkel 3 F Inneklima NS-EN 15251 B D Energibruk til romoppvarming og -kjøling Generelle kriterier og valideringsprosedyrer NS-EN 15265 C F Måter å uttrykke energiytelse NS-EN 15217 Artikkel 4 Eksisterende bygninger Artikkel 6 Anvendelse av målt energibruk (temperatur) EN 15203 Energibehov varmesystem NS-EN 15316 Energibehov kjølesystem NS-EN 15243 Energibehov ventilasjonssystem NS-EN 15241, 15242, 13779 Energibehov for belysning NS-EN 15193 Energibehov varmt tappevann NS-EN 15316 A A A A Inspeksjoner Artikkel 8 & 9 Temperaturberegninger NS-EN ISO 13791, 13792 Bygningsautomatisering NS-EN 15232 E Varmesystemer NS-EN 15378 Ventilasjonssystemer NS-EN 15240, 15239 Samlet energibruk, primærenergibehov, CO 2 -utslipp NS-EN 15315 E: B: A: C: F: D: 15251 Målinger Resultater gir av en metoder standardiserte kriterier fra inneklima- temperaturberegninger design av gjør i inneklimaet bygg nye sammen bygg og i klimasystem gjør i med bygg. det for for inneklima måling å av inneklimaparametere temperaturnivåer, for kategorisere sammenheng ventilasjonsmengder og 15251 Nødvendig mulig input å det evaluere mulig energiberegninger for med å integrere å byggets evaluere inspeksjon og belysning den (Artikkel som inneklimaet komplekse Temperaturkrav input 8 over til og informasjonen i beregning eksisterende 9). året. Denne til kjølebehov av om bygg. informasjonen energibehov inneklimaet og oppvarmingsbehov. som før er detaljering nødvendig enkel og for å gi dimensjonering klassifisering. Krav råd om til bedret luftkvalitet er drift gjort for av (f.eks. dimensjonering 3031). av ventilasjonssystem i bygninger. varme- til og ventilasjonsanlegg NS Krav til belysningsnivåer
Brutto energi Netto energi Beregne netto energibehov NS-EN 15251 NS 3031 NS-EN 13790 NS-EN 15265 NS 3031 (metode)
NS 3031, NS-EN ISO 13790 og NS-EN 15265 NS 3031 Beregning av bygningers energiytelse Metode og data Månedsstasjonær energiberegning (kan kun benyttes i enklere bygg uten kjølesystem og normale glassarealer) NS-EN ISO 13790 Bygningers energiytelse Beregning av bygningers energibehov til oppvarming og kjøling Forenklet dynamisk timeberegning NS-EN 15265 Bygningers energiytelse Beregning av bygningers energibehov til romoppvarming og -kjøling ved bruk av dynamiske metoder. Generelle kriterier og valideringsprosedyrer Dynamiske beregningsprogrammer skal være validert etter denne standarden Eksempler: VIP+ og Simien
Brutto energi Netto energi Levert energi Beregne systemtap og levert energi NS-EN 15251 NS 3031 NS-EN 13790 NS-EN 15265 NS-EN 15316 NS-EN 15377 NS 3031 (metode)
NS-EN 15316 og NS-EN 15377 NS-EN 15316 Varmesystemer i bygninger - Metode for beregning av systemets energikrav og systemvirkningsgrader Består av 12 standarder Del 1: Generelt Del 2-1 til 2-3: Systemer for varmeavgivelse til romoppvarming Del 3-1 til 3-3: Varmtvannssystemer behov, fordeling og beredning Del 4-1 til 4-6: Systemer for varmeproduksjon (forbrenningssystemer, varmepumper, solvarme, kogenerering og fjernvarme, samt fotoelektriske systemer) NS-EN 15377 Varmesystemer i bygninger - Utforming av overflate- og vannbaserte varme- og kjølesystemer Del 1: Bestemmelse av dimensjonerende varmeavgivelse og kjølekapasitet Del 2: Utforming, dimensjonering og installasjon Del 3: Optimalisering for bruk av fornybare energikilder
Primærenergi Brutto energi Netto energi Levert energi Beregne primærenergi og CO 2 -utslipp NS-EN 15251 NS 3031 NS-EN 13790 NS-EN 15265 NS-EN 15316 NS-EN 15377 NS 3031 (metode) NS-EN 15603
NS-EN 15603 NS-EN 15603 Bygningers energiytelse Bestemmelse av total energibruk og energiytelse Metoder og faktorer for å beregne primærenergibehov og CO 2 - utslipp på basert på Levert energi (beregnet) Målt levert energi
Brutto energi Netto energi Levert energi Primærenergibehov Framstille bygningers energiytelse NS-EN 15251 NS-EN 15217 NS 3031 NS-EN 13790 NS-EN 15265 NS-EN 15316 NS-EN 15377 NS 3031 (metode) NS-EN 15603
NS-EN 15217 NS-EN 15217 Bygningers energiytelse Metoder for å uttrykke energiytelse og for energisertifisering av bygninger Spesifiserer indikatorer og måter å uttrykke energiytelsen for nye og rehabiliterte bygninger Spesifiserer prosedyrer for å definere referanseverdier
Lykke til! Takk for oppmerksomheten!