1. No category

UTKAST ENERGIUTREDNING
Detaljregulering av Øren barneskole og flerbrukshall
Dato: 11.mars 2015 / Innsending til førstegangsbehandling
Formål med energiutredning
Målsetningen med energiutredningen er å synliggjøre på hvilken måte planlagte løsninger
bidrar til å nå nasjonale målsettinger om reduserte energibehov og avhengighet av
elektrisitet. Utredningen omfatter både nye og eksisterende kommunale bygg knyttet til
reguleringen.
Øren barnehage og klubbhuset til Drammen ballklubb er privat eie, og det er ikke naturlig å
vurdere disse byggene med tanke på tiltak og eventuell tilknytting til felles nærvarmeanlegg.
Energiutredningen er utarbeidet av Lars Myhre Østfold AS (RIEn) i samarbeid med
Architectopia AS (ARK) for Drammen Eiendom KF i forbindelse med detaljregulering av Øren
barneskole og flerbrukshall.
1. Oppsummering og sammendrag
Det er gjort overslagsberegninger på effekt- og energibehov for ny flerbrukshall, ny
skoleutvidelse, ny driftsbygning og for eksisterende barmeskole og SFO. For overslagene er
det blant annet benyttet nøkkeltall fra NS 3031 og NS 3701. Det er forutsatt at nye bygninger
oppføres som passivhus i henhold til NS 3701.
For de økonomiske betraktningene er det tatt utgangspunkt i at prosjektet bærer hele
kostnaden med 300 m grøft og fjernvarmerør fra nåværende fjernvarmetrasè og frem til
teknisk rom. Dette gjør fjernvarme til et lite lønnsomt alternativ og det anbefales at man ser
på andre finansieringsløsninger i samråd med Drammen Fjernvarme. Dersom dette ikke lar
seg gjøre, anbefales en varmepumpeinstallasjon felles for alle byggene. Dette åpner også
opp for frikjøling mot brønnpark og tilførsel av kjølt tilluft.
2. Bakgrunn og beskrivelse
Planområdets avgrensning:
Planområdet omfatter Øren barneskole inklusiv fotballbane (gnr / bnr: 115/394 teiger: 9,
115/396 og 115/87), klubbhus til Drammen Ballklub (gnr / bnr: 115/85 og 115/1015) og Øren
Andelsbarnehage (gnr / bnr: 115/999).
Planområdet omfatter i tillegg del av Henrik Ibsens gate (gnr / bnr: 115/6023), Gamborgs vei
(gnr / bnr: 6002), Hotvetveien (gnr / bnr: 6021) og Holstetajet (gnr / bnr: 115/6001).
Formål med detaljregulering:
Formålet med planarbeidet er å legge til rette for utvikling av bydelsknutepunktet med ny
flerbrukshall, utvidelse av Øren barneskole, anlegning av ny kunstgress og -isbane, gode
utearealer, samt arealer til parkering og henting/levering.
Arealoversikt:
Arealoversikt etter fullt utbygging:
Funksjon
Areal BRA (m²)
Ny flerbrukshall
4 745
Ny skoleutvidelse
1 880
Ny driftsbygg
Eksisterende barneskole (eksklusiv eks. gymsal)
670
4 745
Eksisterende barnehage
530
Eksisterende klubbhus til Drammens ballklub
500
Ny kunstgress og –isbane
Kart over planområdet:
Ca. 60 000
3. Reduksjon av energibehov
Mikroklima
Bygningsmassen danner en «tun-løsning» omkring skolens utelekareal (inklusiv
kunstgressbane). Dette bidrar til å skjerme området for vind.
Eksisterende bygg har gode solforhold. Nye bygg har plassering og utforming som ikke
skygger for eksisterende bygg. Ny skoleutvidelse har gode dagslysforhold.
Planløsning
En kompakt bygningskropp er å foretrekke i forhold til energieffektivisering fordi det redusere
varmetap. Glass i fasader skal benyttes på en bevisst måte. Det skal være tilstrekkelig
glassareal for utsyn og daglys, men ikke for mye på grunn av varmetap og fare for
overoppheting. Man skal helst unngå store vestvendte glassflater i skolebygg fordi disse kan
føre til overoppheting.
Flerbrukshallen har en kompakt bygningsform med spilleflate i 1.etasje og garderober i
underetasje. Ny flerbrukshall har relativ lite glassareal i fasader. Hallen innhenter daglys via
takvinduer.
Skoleutvidelse har en kompakt bygningsform med 3 etasjer og sokkel. Bygget har vinduer i
fasader mot sør og nord, og relativ lite glassareal i fasader mot øst og vest. Det installeres
automatisk solavskjerming.
Bygningsteknisk
Flerbrukshallen, skoleutvidelsen og ny driftsbygning oppføres i henhold til NS 3701 Kriterier
for passivhus og lavenergibygninger – Yrkesbygninger.
Byggene utformes slik at termisk komfort oppnås med minst mulig energibehov til kjøling
av romluft og/eller tilluft.
Bygningsdel
Yttervegg over terreng
Yttervegg over terreng
Tak
Gulv på grunn
Glass/vindu/dør
Normalisert kuldebroverdi
Lekkasjetall ved 50 Pa
trykksetting
Årsgjennomsnittlig
temperaturvirkningsgrad
for varmegjenvinner
Veiledende
U-verdi
(W / m² K)
Veiledende konstruksjon
0,11 I-profil bindingsverk med 350mm
isolasjon. Krav i TEK10 ≤ 0,18 W/m2*K.
0,11 Betong med 250mm isolasjon utvendig
og 100mm innvendig. Krav i TEK10 ≤
0,18 W/m2*K.
0,08 Flatt tak med 550mm isolasjon. Krav i
TEK10 ≤ 0,18 W/m2*K.
0,09 Betong gulv med 450mm EPS/steinull
(kl. 37). Krav i TEK10 ≤ 0,15 W/m2*K.
≤ 0,8 Iht. NS 3701
≤ 0,03 Iht. NS 3701
≤ 0,6 h-1 Iht. NS 3701
≥ 80 % Iht. NS 3701. Krav gjelder gjennomsnitt
for alle varmegjenvinnere i bygningen.
Belysning
Behovsstyrt Iht. NS 3701
Flerbrukshallen
Flerbrukshallen oppføres etter bygningskategori idrettsbygg.
Flerbrukshallen benyttes av Øren skole om dagene. Spilleflaten kan deles i to for å danne to
gymsaler. Hallen vil få intensiv og kontinuerlig bruk i skoletid. Flerbrukshallen benyttes på
kveldstid/helgene til andre arrangementer hvor bruken vil være mer variert og sporadisk.
Skoleutvidelsen
Skoleutvidelsen oppføres etter bygningskategori skolebygning.
Skoleutvidelsen brukes hovedsakelig i skolens driftstid.
Eksisterende bygg
Øren barneskole er oppført i 1967 og består av relativt tunge bygninger i tegl. Den siste
bygningen stod ferdig i 2007. BRA er i dag på 5 585 m2. Gymsalen har energimerke C og
hovedbygning har energimerke E. I forbindelse med skoleutvidelsen skal eksisterende
gymsal rives.
Hovedbygg og tilbygg fra 2007 har primært brukstid fra kl. 07.00-17.00. Aktivitetsbygg med
sløyd, kunst og håndverk, samt gymsal har driftstid kl. 08.00-21.30.
Luftbehandlingsanlegg
Det installeres energieffektive luftbehandlingsanlegg med lavt eksternt trykk og høy grad av
driftsovervåking. Luftbehandlingsanleggene utstyres med behovsstyring for å holde
luftmengder og energiforbruk på et minimum. Rom med stor variasjon i personbelastning
eller eksterne- og interne varmetilskudd får behovsstyring styrt på CO2-nivå og
romtemperatur. Garderober/dusjer får behovsstyring styrt på fuktinnhold i romluft. System for
garderobeanlegg får aggregat med gjenvinner med adskilte luftstrømmer på grunn av høy
grad av luftfuktighet.
Belysning
Det installeres lysstyringsanlegg enten i form av dynamisk dagslys- og konstantlysstyring,
eller dynamisk behovsstyring ved tilstedeværelse.
Solavskjerming
Vinduer og glassflater vil få automatisk styrt solavskjerming for å holde eksternlaster nede.
Det legges i tillegg opp til manuell overstyring.
4. Reduksjon av el-avhengighet
Oppvarmingssystem
Flerbrukshallen, skoleutvidelsen og ny driftsbygning får alle vannbårne varmeanlegg.
Garderobe- og dusjanlegg vil få vannbåren gulvvarme. Varmekilder i idrettshall vurderes
nærmere ved utarbeidelse av tilbudsunderlag. Øvrige rom får i mest mulig grad radiatorer.
Eksisterende skolebygning har i dag vannbåren varme med radiatorer i kjeller log deler av
1.etasje i hovedbygg, og panelovner i resten. Både radiatorer og panelovner er tilknyttet SDanlegg og har nattsenking. Tilbygg fra 2007 er utstyrt med lavtempererte radiatorer.
Varmesentralen forsyner også aktivitetsbygget og er utstyrt med to oljekjeler og en
elektrokjel med automatisk styring av energibærer.
I 2003 ble det installert to luftbehandlingsanlegg med roterende gjenvinner og vannbårne
ettervarmebatterier. Anleggene har behovsstyring styrt på CO2-nivå og romtemperatur i hvert
klasserom. Tappevannsproduksjonen skjer i dag via kjelanlegget, med topplast via bereder
med varmekolbe.
Kjøling
Nybyggene vil utformes på en slik måte at kjølebehovet reduseres i størst mulig grad, og det
skal blant annet monteres solavskjerming. Ved bruk av energibrønner, vil det være naturlig å
vurdere frikjøling siden dette er gunstig både med tanke på energiforbruk til kjøling og med
tanke på lading av borrehull i kjølesesongen.
Styringssystem
Alle byggene vil få tilknytting til sentralt driftsanlegg med høy grad av overvåking og styring
ned på romnivå. Anlegget utstyres med energioppfølgingssystem (EOS) og ET-kurve.
Energikilder
Samlet effekt- og energibehov for flerbrukshall, skoleutvidelse, driftsbygning og eksisterende
skolebygning er estimert til ca. 1 MW og ca. 750 000 kWh/år. I tillegg vil isanlegget ha et
effektbehov på ca. 1 MW og undervarme på ca. 60 kW. Effektbehovet til kjøleanlegget vil ha
variabel drift, mens behovet for undervarme vil være til stede så lenge banen er islagt. Det vil
være naturlig å nyttegjøre seg spillvarme fra isanlegget når denne er i drift.
Som varmekilde til et felles nærvarmeanlegg for de kommunale byggene finnes en rekke
alternativer til elektrisitet. I første rekke melder seg varmepumpe og fjernvarme, men også
biobrensel som pellets, biogass og biofyringsolje. Alle former for biobrensel innebærer bruk
av kjel, skorstein og tank eller silo med mateanlegg. For alle anlegg for biobrensel skal det
søkes SFT om utslippstillatelse.
Biofyringsolje er ferskvare og lagringsegenskapene er dårligere enn fossil fyringsolje, og den
skal derfor ikke lagres utover 6-24 måneder. Om oljen blir stående i flere år, kan dette
medføre driftsproblemer. Ved lenger lagring kan noen typer tilsettes antioksydanter for å
sikre at kvalitetsnivået opprettholdes. Den er dessuten mer følsom enn vann og angripes
lettere av mikroorganismer. Biofyringsoljer har ofte et stivnepunkt rundt 10 OC og dette krever
oppvarming av tanker og rør, samt at brennere må utstyres med forvarming. Drift og
vedlikehold er omtrent som ordinær oljekjel.
Anlegg for pellets eller briketter krever relativt stor plass til kjelinstallasjon og lager med
mateanlegg. I tillegg må det sørges for god plass til transport og lossing av brensel. For slike
anlegg er det relativt omfattende drift og vedlikehold. Blant annet må aske tømmes jevnlig.
Ved forbrenning av ved, pellets eller lignende brensel vil det bli utslipp av røyk og lukt.
Varmepumpeanlegg med brønnpark er aktuelt å vurdere. Det er imidlertid liten plass
tilgjengelig for en brønnpark, og en samlet energisentral for alle byggene vil resultere i en
varmepumpe på ca. 500 kW basert på 50 % av effektbehovet for oppvarming og tappevann.
Det vil være nødvendig med 40-45 borrehull med 260 m dybde og med 15 m avstand mellom
hull. I praksis vil dette innebære at vi helt eller delvis vil måtte ta i bruk areal under
kunstgress/isbane til brønnpark. Dette er gjennomførbart, men isbanen vil måtte bygges opp
med innstøpte rør for islegging, isolasjon og undervarme for å unngå telehiv. Brønnparken
blir dermed lite tilgjengelig om noe skulle oppstå og det blir behov for utbedring. Det bør i
tillegg installeres elkjel med 100 % dekning av effektbehov for å ta effekttopper der
varmepumpen ikke strekker til, og av driftssikkerhets grunner.
Det ligger i dag fjernvarme ca. 300 m fra Øren skole, i Christoffer Knudsens gate. Om dette
skal være et alternativ, må det søkes om utvidelse av konsesjonsområdet. Om prosjektet må
bekoste trase og rørføring gjennom RV 283, vil dette påføre prosjektet en antatt betydelig
kostnad. Investering vil likevel være lavere enn ved et installasjon av varmepumpe. Drifts- og
vedlikeholdskostnader vil være lavere enn ved øvrige alternativer.
5. Alternativvurdering
Det er gjort følgende vurderinger av effekt- og energibehov for byggene:
-
Flerbrukshall
-
Skoleutvidelse
-
Driftsbygning
effektbehov 235 kW
energibehov 210 000 kWh/år
effektbehov 155 kW
energibehov 65 000 kWh/år
effektbehov 40 kW
energibehov 25 000 kWh/år
-
Øren skole/SFO
effektbehov 500 kW
energibehov 450 000 kWh/år
Samlet effektbehov 930 kW og energibehov 750 000 kWh/år.
I tillegg anslås kjøleanlegg isbane til ca. 1 MW og undervarme til ca. 60 kW.
Spillvarme fra kjøleanlegget vil være mulig å utnytte på varmeanlegget. Leveransen vil være
ujevn og avhengig av utetemperaturer og eventuell islegging. Drammen Fjernvarme har også
åpnet for at det kan være mulighet for å returnere spillvarmen til fjernvarmeanlegget om det
skulle være ønskelig.
Ut fra en samlet vurdering av fordeler og ulemper av de ovenfor nevnte alternativer over,
vurderes varmepumpe i kombinasjon med elkjel og fjernvarme som de mest aktuelle
alternativer.
Varmepumpe med brønnpark
Effekt- og energibehov er estimert til henholdsvis 930 kW og 750 000 kWh/år. En
varmepumpe prosjektert for 50 % av dimensjonerende effektbehov anslås å dekke ca. 90-95
% av energibehovet, dvs. levert 670 000 kWh/år. Med fradrag for kompressordrift (COP 3,0)
blir besparelse ca. 440 000 kWh/år. Investeringen med varmepumpe, 43 stk. energibrønner
à 260 m og topplastkjel er likevel høy og økonomien ikke utvetydig positiv.
Med 80 øre/kWh, avkastningskrav 7 % og 2 % prisstigning får vi følgende nøkkeltall
Merinvestering:
kr.3 750 000,Levetid:
20 år
Årlig drift og vedlikehold:
kr. 75 000,Årskostnader:
kr. 485 000,- (inkl. kapitalkostnader)
Inntjeningstid:
22 år
Årlig netto inntjening:
kr. 280 000,Nåverdi:
kr. – 202 069,- (skal være positiv)
IR:
7,5 %
IR nom:
9,7 % (skal være høyere enn avkastningskrav 7 %)
Fjernvarme
Ved fjernvarmeanlegg oppnås ikke samme inntjening som varmepumpeanlegg. Det er
normalt at fjernvarmeleverandøren ligger 2-3 øre/kWh under markedspris for strøm. I slike
tilfeller ser vi normalt at fjernvarmeselskapet står for investeringen og installasjon til og med
fjernvarmesentral i fyrrom. Det er her medregnet at prosjektet belastes med investeringen.
Med 77 øre/kWh, avkastningskrav 7 % og 2 % prisstigning får vi følgende nøkkeltall
Merinvestering:
kr. 1 150 000,Levetid:
25 år
Årlig drift og vedlikehold:
kr. 0,Årskostnader:
kr. 650 000,- (inkl. kapitalkostnader)
Inntjeningstid:
Årlig netto inntjening:
kr. 22 500,Nåverdi:
kr. – 1 079 747,- (skal være positiv)
IR:
1,6 %
IR nom:
3,6 % (skal være høyere enn avkastningskrav 7 %)
Merinvestering fra fjernvarme til varmepumpe
På grunn av fjernvarmens dårlig økonomiske avkastning vil det også være interessant å
vurdere lønnsomheten i merinvesteringen ved å gå fra fjernvarme til varmepumpe.
Med 80 øre/kWh, avkastningskrav 7 % og 2 % prisstigning får vi følgende nøkkeltall
Investering:
kr. 2 350 000,Levetid:
20 år
Årlig drift og vedlikehold:
kr. 75 000,Årskostnader:
kr. 400 000,- (inkl. kapitalkostnader)
Inntjeningstid:
12 år
Årlig netto inntjening:
kr. 260 000,Nåverdi:
kr. 915 185,- (skal være positiv)
IR:
11,1 %
IR nom:
13,3 % (skal være høyere enn avkastningskrav 7 %)
6. Konklusjon
Kalkyler er basert på nøkkeltall og har dermed en viss grad av usikkerhet. Ingen av
alternativene er klart bedre enn den andre isolert sett, men sett sammen ser vi at en
investering på varmepumpe vil være mer lønnsomt enn en investering i fjernvarmeanlegg.
Det er viktig å merke seg at det her er lagt til grunn at prosjektet bærer hele kostnaden av
grøft og fjernvarmerør fra påkobling i nåværende posisjon. Et varmepumpeanlegg har en
høyere investering, er mer kompleks å betjene, men har samtidig en årlig besparelse og
inntjening.
Et alternativ med fjernvarme har i dette tilfellet en relativt høy investering, trenger lite tilsyn
og vedlikehold, men med kun 3 øre/kWh rimeligere kraft, vil denne investeringen ikke betale
seg alene. Sett i sammenheng med øvrige alternativer med biobrensel er den likevel å
foretrekke da disse har høyere investeringer og mer drifts- og vedlikeholdskostnader.
Det anbefales at det gås i dialog med Drammen Fjernvarme for å avklare om de er villige til å
ta investeringskostnaden eller om man kan komme til en enighet der det inngås avtale om
nedbetaling av investering over tid ved reduserte kraftpriser. Om man får til en slik ordning,
vil et fjernvarmeanlegg være å foretrekke. Om prosjektet skal bære hele kostnaden, vil et
varmepumpeanlegg være mer lønnsomt og samtidig tilrettelegge for frikjøling i byggene.