Co-funded by the Intelligent
Energy Europe Programme of
the European Union
SINTEF Byggforsk
28.05.2015
Bruk av Total Concept i Norske Pilotprosjekter
The Total Concept method for major reduction of energy use in non-residential buildings
Silje Wormnes Skulstad / Anna Svensson
Statsbygg
/ SINTEF Byggforsk
Teknologi for et bedre samfunn
1
Høgskulen i Volda, Kaarstadbygningen, pilot 2
•
•
•
•
•
•
•
Byggeår: 1922
Tillbygg: 1982
Areal: 2800 m²
+ 3200 tillbygg
Vernet
Eier: Statsbygg
Bruker: Høgskulen i Volda
Bruk: Forelesning, kantine
og matkultur
(heimkunnskap)
Teknologi for et bedre samfunn
2
Hvorfor rehabilitering?
• Dårlig inneklima
• Problem med
overtemperatur
• Naturlig ventilasjon i store
deler av bygningen
• Alle kontorer er flyttet til
tillbygget
Teknologi for et bedre samfunn
3
Bygningen
•
•
•
•
Tak: Skiffertak over kaldt loft.
Inblåst isolasjon i etasjeskiller
Fassade: Uarmert betong
Gulv: Betong
Vinduer: Mange original
vinduer. En del forbedret eller
skiftet ut på 80-90-tallet
U-verdi
Roof/attic
0,8
Floor/slab
0,3
Walls
1,1
Windows
2,8; 2,7; 2,0
Teknologi for et bedre samfunn
4
Tekniske systemer
•
•
•
•
Elkjele og oljekjele som spiss fra nabobygningen
Gamle radiatorer med manuell termostat
Ingen kjøling
Avtrekksventilasjon i noen deler (kantine, kjøkken,
toalett).
Teknologi for et bedre samfunn
5
Valg av utgangspunkt (baseline)
350
300
Levert energi [kWh/m2]
250
200
150
100
50
0
Energimerking
Årssimulering
Målt energiforbruk, siste
3 år
Hele bygningen
Kaarstadbygget
Kaarstadbygget_TEK10
Ventilasjon
Teknologi for et bedre samfunn
6
Energieffektiviseringstiltak
TCrangering
Total
kostnadsbesparelse
[kNOK/år]
Internrente
[%]
Levetid
[år]
Investering
[kNOK]
Energibesparelse
[MWh/år]
Varmeanlegg- radiatorer (50%) og
1 nye termostatventiler
20
420
52,6
47,3
11,4
2 7 Etterisolere vegg
40
2357
145,0
130,5
4,6
3 4b Etterisolere tak 200 mm
40
568,8
34,7
31,2
4,6
4 4a Etterisolere tak 100 mm
40
504
29,1
26,2
4,2
5 VP med energibrønn og styring
15
3007,2
283,9
255,5
3,2
6 1 Behovsstyrt ventilasjon
7 2b Skifte eldre vinduer til PH
15
672
59,4
53,4
2,3
30
2773
80,1
72,1
-1,5
8 2a Skifte slitte vinduer til TEK
30
2540
63,6
57,2
-2,4
9 5 Belysning
15
182
1,7
5,5
-6,5
Tiltak
Teknologi for et bedre samfunn
7
Energieffektiviseringstiltak
Energitiltak
1 Ventilasjon - fra CAV til DCV
Ventilasjonsluftmengde i driftstiden
Ventilasjonsluftmengde utenfor
driftstiden
Temperaturvirkningsgrad for
varmeveklser
Skifte vinduer fra 1950, 1981-1984 +
2a
1997 til TEK10 vinduer
Skifte vinduer fra 1950, 1981-1984 +
2b
1997 til PH-vinduer
Enhet
[(m³/h)/m²]
10
6
[(m³/h)/m²]
3
1
80
83
[W/m2K]
2,7; 2,8
1,2
[W/m2K]
2,7; 2,8
0,8
ɳdist= 0,92
ɳrom=0,82
ɳdist= 0,96
ɳrom=0,89
[W/m2K]
0,8
0,24
[W/m2K]
0,8
0,14
8
4
[%]
Varmeanlegg- isolering av rør, nye
3 radiatorer (50%) og nye
termostatventiler. Økt virkningsgrad
Tak- Etterisolere tak mot kaldt loft,
med 100mm mineralull
Tak- Etterisolere tak mot kaldt loft,
4b
med 200mm mineralull
5 Behovstyrt LED belysning
Skifte energiforsyningen til
6 Grunnvarmepump for oppvarming og
kjøling, inkl.
ventilasjonsvarme/kjøling
Vegger: Innvendig etterisolering med
7
50mm mineralull
4a
Eksisterende
med TEK10
Tiltak
ventilasjon
[W/m²]
[W/m2K]
El/olje-kjele
90% / 10%
VP
85 % oppvarming
oppvarming
60 % kjøling
1,1
0,43
Teknologi for et bedre samfunn
8
Resultater
TCrank Tiltak
Varmeanlegg- radiatorer
(50%) og nye
1 termostatventiler
2 Etterisolere vegg innv. 50mm
3 Etterisolere tak 200 mm
4 Behovsstyrt ventilasjon
5 Belysning
Skifte vinduer eldre enn
6 1984 til PH-vinduer
VP med energibrønn og
7 styring
Total
Summen
Energi- kostnadsav
Levetid Investering Internrente besparelse besparelse Internrente
[år]
[kNOK]
[%]
[MWh] [kNOK]
[%]
20
40
40
15
15
420
2357
568,8
672
182
11,4
5,78
5,75
3,32
3,22
52,6
128,2
30,8
55,2
10,4
47,3
115,38
27,72
49,68
9,36
11,4
6,39
6,27
6,02
5,95
30
2773
-0,68
65,5
58,95
3,85
15
3007,2
-4,24
128
115,2
2,69
Teknologi for et bedre samfunn
9
Resultater
Internrentekrav
4,15 %
Energiprisøkning
Energipris vann
2,0 %
1,0 kr
Energipris elektrisitet
1,0 kr
Økonomisk levetid
60 år
Teknologi for et bedre samfunn
10
Resultater
300
Levert energi [kWh/m2]
250
200
150
100
50
0
Utgangspunkt
5 lønnsomme tiltak
Alle tiltak
Teknologi for et bedre samfunn
11
Prosjektet videre
•
•
Statsbygg kommer å utføre tiltak på ventilasjon under høsten. Installere behovsstyrt
ventilasjon i hele bygningen.
Det er ikke bestemt enda om flere tiltak kommer å utføres
Teknologi for et bedre samfunn
12
Vegkontoret i Steinkjer, pilot 1
•
•
•
Mye var allerede på plass
Forprosjekt avsluttet
Høy ambisjonsnivå
(fra byggherren)
•
Prosjektet ventet
"kun" på GO!
Teknologi for et bedre samfunn
13
Valg av utgangspunkt (baseline)
•
Målte verdier?
Beregnet ?
(kun del rehabilitering)
Justert mht inneklima
TEK10 Ventilasjon:
Luftmengde, vgv, SFP
250
200
Levert energi [kWh/m²]
•
•
150
100
50
0
Målt, hele bygningen
(gj.snitt 2005-2012)
Beregnet, eksl.
trafikkstasjon
Beregnet, eksl.
trafikkstasjon med TEK10
Ventilasjon
Teknologi for et bedre samfunn
14
Energieffektiviseringstiltak
Energieffektiviseringstiltak
Levetid
[year]
Eksisterende
med TEK10
EnergiInvestering
Vent
TEK10
Passivhus besparelse TEK10 til
[kWh/m²år] [kWh/m²år] [kWh/m²år] [MWh/år] PH [kNOK]
Vinduer og dører
30
193,9
165,9
156,9
39,0
109
Vegger- utvendig
isolering + tetthet
40
193,9
186,5
153,6
142,5
1 037
Tak- utvendig isolering
40
193,9
189,8
188,1
7,4
58
Ventilasjon - fra CAV til
DCV
Behovsstyrt LED
belysning
15
193,9
193,9
157,2
148,5
1 335
15
193,9
193,9
189,3
19,9
286
Varmepumpe- fra L/V til
Bergvarme
15
193,9
138,6
134,5
17,8
1400
Teknologi for et bedre samfunn
15
Energieffektiviseringstiltak
Energitiltak
Vinduer og dører
Vegger- utvendig isolering
Vegger- Lekkasjetall (n50)
Vegger- Norm. Kuldebroverdi
Tak- utvendig isolering
Ventilation - fra CAV til DCV
Ventilasjonsluftmengde i
driftstiden
Ventilasjonsluftmengde utenfor
driftstiden
Temperaturvirkningsgrad for
varmeveklser
Behovstyrt LED belysning
Energiforsyning
Enhet
[W/m2K]
[W/m2K]
[/h]
[W/(m²·K)]
[W/m2K]
Eksisterende TEK10
Passivhus
2,4
1,2
0,8
0,41
0,22
0,16
3,5
1,5
0,4
0,12
0,09
0,03
0,23 (0,33)
0,13
0,08
[(m³/h)/m²]
[(m³/h)/m²]
[%]
[W/m²]
Elkjele
7
10
6
2
3
1
64
8
80
8
83
4
BergLuft-vann varmepu
VP
mpe
Teknologi for et bedre samfunn
16
Resultater
Total
Sum
InternEnergiKostnadsAnnen
kostnads- Internrente besparelse besparelse besparelse besparelse rente
[%]
[MWh]
[kNOK]
[kNOK]
[kNOK]
[%]
Levetid
[år]
Investering
[kNOK]
Vinduer og dører
30
109,6
34,01
39
35,1
0
35,1
34,03
Tak- utvendig
isolering
40
58,7
9,53
5,2
4,68
0
4,68
25,6
Behovstyrt LED
belysning
15
286
8,25
27,7
24,93
5
29,93
16,3
Ventilation - fra CAV
til DCV
15
1335
5,57
129,5
116,55
0
116,55
9,32
Vegger- utvendig
isolering + tetthet
40
1038
-5,58
3,9
3,51
0
3,51
4,22
Varmepumpe
15
1400
-18
6,5
5,85
0
5,85
0,78
Tiltak
Teknologi for et bedre samfunn
17
Resultater
Internrentekrav
4,15 %
Energiprisøkning
Energipris vann
2,0 %
1,0 kr
Energipris elektrisitet
1,0 kr
Økonomisk levetid
60 år
Teknologi for et bedre samfunn
18
Resultater
250
Levert energi [kWh/m²]
200
150
100
50
0
Utgangspunkt
De 5 lønnsomme tiltakene
Alle tiltak
Teknologi for et bedre samfunn
19
Prosjektet videre
•
•
•
Statsbygg fikk igjennom sitt forslag om å oppgradere til passivhusnivå
Også bergvarmepumpe-løsningen er inkludert i prosjektet
SINTEF følger prosjektet videre i steg 2 og 3 for gjennomføring av tiltakene og energiog kostnadsoppfølging
Teknologi for et bedre samfunn
20