Inger Andresen, SINTEF Byggforsk, Bygningsfysikkdagen 2014
Bygningsintegrerte installasjoner
Fremtidens kinderegg eller bygningsfysisk mareritt?
Teknologi for et bedre samfunn
1
1. Sjokolade 1. Energi
2. Overraskelse 2. Kostnader 3. Utfordring 3. Bygningsfysikk
Teknologi for et bedre samfunn
2
Ansvarsområder bygningsfysikk
Prosjektering av bygningsfysikk omfatter verifikasjon av ytelser og tekniske løsninger for følgende fagområder i henhold tilbyggteknisk forskrift: • energi
• strålingsmiljø
• lyd
• fukt
Fremtiden:
• Klimagassutslipp / innebygd energi ?
Teknologi for et bedre samfunn
3
3
En bygningsfysikers mareritt?
•
•
•
Fukt
Kuldebroer
Luftlekkasjer
•
Lyd og vibrasjoner
Teknologi for et bedre samfunn
4
Bygningsintegrerte energi‐installasjoner for fremtiden (?)
•
•
•
Bygningsintegrerte solcelleanlegg
Bygningsintegrerte solvarmeanlegg
Bygningsintegrerte vindmøller
Bygnings‐integrert (BI) og Bygnings‐addert (BA)
Teknologi for et bedre samfunn
5
Bygningsintegrerte solcelleanlegg
•
•
•
•
Tak
Fasader
Glass
Solskjerming
Teknologi for et bedre samfunn
6
Krystallinske solceller Amorfe solceller Illustrasjoner: SAPA Teknologi for et bedre samfunn
7
Eksempel: ZEB Pilotbygg Skarpnes boligfelt, Arendal
Teknologi for et bedre samfunn
8
Teknologi for et bedre samfunn
Foto: I. Andresen, 21.11.2014
9
Teknologi for et bedre samfunn
10
Foto: H.K. Sonesen, Skanska
Teknologi for et bedre samfunn
11
Foto: H.K. Sonesen, Skanska
Teknologi for et bedre samfunn
12
Teknologi for et bedre samfunn
13
Eksempel: ZEB‐pilotbygg Powerhouse Kjørbo
Illustrasjon: Snøhetta/MIR
Teknologi for et bedre samfunn
14
Foto: Caroline Drefvelin
Teknologi for et bedre samfunn
15
Foto: Skanska
Teknologi for et bedre samfunn
16
Teknologi for et bedre samfunn
17
Foto: www.fornybar.no
Foto: Peter Bernhard, Asplan Viak
Teknologi for et bedre samfunn
18
Eksempel fra ZEB‐partner SAPA
Foto: SAPA Teknologi for et bedre samfunn
19
Illustrasjoner: SAPA Teknologi for et bedre samfunn
20
1
Energi
Energi til produksjon av solceller:
Energiproduksjon fra solceller:
Energitilbakebetalingstid:
ca. 1000 kWh/m2 (primærenergi)
ca. 320 kWh/m2/år (primærenergi)
ca. 3,1 år
Basert på ZEB pilot Kjørbo
Tyskland: ca. 2 år
Teknologi for et bedre samfunn
21
1
Energi
kWh
år
Teknologi for et bedre samfunn
22
Teknologi for et bedre samfunn
23
2
Kostnader
Rapport Multiconsult 2013: •
•
•
Enebolig: 2,2 – 3,0 kr/kWh
Næringsbygg: 1,8 – 2,6 kr/kWh
Bakkemontert: 1,2 – 1,8 kr/kWh
Teknologi for et bedre samfunn
24
Kilde: Multiconsult 2013
Teknologi for et bedre samfunn
25
Teknologi for et bedre samfunn
26
3
En bygningsfysikers mareritt?
•
•
•
Fukt
Kuldebroer
Luftlekkasjer
•
Lyd og vibrasjoner
Teknologi for et bedre samfunn
27
The system should be designed and installed to ensure this is maintained for the life of the system. For integrated systems, the weather tightness of the PV system should be the same or better than the roof or cladding systems they are replacing and should not adversely affect the weather tightness of the surrounding covering. For above roof PV systems, the array fixing brackets should not affect the weather tightness of the roof they are fitted to. Teknologi for et bedre samfunn
28
Teknologi for et bedre samfunn
29
Installasjon på stålplatetak
www.metasole.com
Teknologi for et bedre samfunn
30
Montasjesystemer
www.ecofastensolar.com
www.quickmountpv.com
Teknologi for et bedre samfunn
31
www.renusolamerica.com
Teknologi for et bedre samfunn
32
•
http://www.kloeber.eu.com/
www.kloeber.eu.com
Teknologi for et bedre samfunn
33
Laboratorietesting for regn‐ og vindtetthet
Kilde: Breivik, Jelle et al, 2013
Teknologi for et bedre samfunn
34
Oppsummering solceller
Energi
• Energitilbakebetalingstid 2‐4 år, stadige forbedringer i teknologi
Kostnader
• Foreløpig ikke helt konkurransedyktig med strøm fra nettet, men rask utvikling i kostnader
Integrasjon/bygningsfysikk
• Enkelt å integrere, kan erstatte taktekking og fasadekledning, kan fungere som solavskjerming
• Ingen bevegelige deler, enkelt vedlikehold
• Kan være noe during fra vekselretter
• Snø
35
Teknologi for et bedre samfunn
Bygningsintegrerte solvarmeanlegg
Teknologi for et bedre samfunn
36
Teknologi for et bedre samfunn
37
Eksempel: ZEB‐Pilotbygg Multikomfort, Larvik
Illustrasjon: Snøhetta/EVE
Teknologi for et bedre samfunn
38
Teknologi for et bedre samfunn
39
Foto: Brødrene Dahl
Foto: Brødrene Dahl
Teknologi for et bedre samfunn
40
Foto: Brødrene Dahl
Teknologi for et bedre samfunn
41
Eksempel: Solfanger fra ZEB‐partner NorDan
Teknologi for et bedre samfunn
42
NorDan, Aventa, OSO Varmtvann, UPONOR
Teknologi for et bedre samfunn
43
Teknologi for et bedre samfunn
44
Teknologi for et bedre samfunn
45
Teknologi for et bedre samfunn
46
1
Energi
Energi til produksjon av solvarmeanlegg:
Energiproduksjon fra solvarmeanlegg :
Energi‐tilbakebetalingstid:
ca. 600 kWh/m2 (primærenergi)*
ca. 350 kWh/m2/år (primærenergi)
ca. 1,7 år
* fra generiske data
Teknologi for et bedre samfunn
47
1
Energi
kWh
år
Teknologi for et bedre samfunn
48
2
Kostnader
•
Mulighetstudie Enova 2011: •
•
•
•
2000 – 3500 kr/m2
Kan ikke dekke hele oppvarmingsbehovet
Årskostnad mellom 40‐120 NOK/m2
Svensk studie 2012: •
•
2000 – 8000 kr/m2
Solvarmekostnad 0,3 – 1,0 kr/kWh
Teknologi for et bedre samfunn
49
3
En bygningsfysikers mareritt?
•
•
•
Fukt
Kuldebroer
Luftlekkasjer
•
Lyd og vibrasjoner
Teknologi for et bedre samfunn
50
•
•
•
•
Enkelt å installere (2‐3 dager)
Ingen lekkasje/fukt‐problemer
Oppleves å levere som forventet, men lite systematiske målinger
Snø stort sett ikke noe problem (glir av)
Teknologi for et bedre samfunn
51
Oppsummering solvarme
Energi
• Energi‐tilbakebetalingstid 1‐2 år
Kostnader
• Kan være konkurransedyktig, spesielt forvarming av varmtvann
• Foreløpig lite marked i Norge
Integrasjon/bygningsfysikk
• Kan erstatte tak‐ og fasadekledning
• Gjennomføringer, tyngde, lekkasjer
• Snø/rim
Teknologi for et bedre samfunn
52
Bygningsintegrerte vindturbiner
Teknologi for et bedre samfunn
53
The Warwick Wind Trials Project 2008‐2009
Teknologi for et bedre samfunn
54
Teknologi for et bedre samfunn
55
Teknologi for et bedre samfunn
56
Målinger av:
• Vindhastighet
• Energiproduksjon
• Støy
•
•
Kun 4‐14 sept 2012 og juni‐sept 2013
Totalt 2.4 kWh
Teknologi for et bedre samfunn
57
Teknologi for et bedre samfunn
58
3,5
wind velocity [m/s]
3,0
2,5
2,0
Blindern velocity
1,5
Alna velocity
Rooftop velocity
1,0
0,5
0,0
sep oct nov dec jan feb mar apr may jun jul aug sep
2012
2013
Teknologi for et bedre samfunn
59
En bygningsfysikers mareritt?
Teknologi for et bedre samfunn
60
Konklusjon
BI – solceller
BI – solvarme
BI – vind
Teknologi for et bedre samfunn
61