Bæredygtigt boligbyggeri - Informationsvejledning til forbrugere og bygherrer

Transkript

1 Bilag 1. Bæredygtigt boligbyggeri - Informationsvejledning til forbrugere og bygherrer SPECIALERAPPORT I 7. SEMESTER MIHAIL JULIAN JENSEN FORÅRET KØBENHAVNS ER HVERVSAKADEMI KLASSE 7. A - ARKITEKTPROJEKTERING 1

2 Titel Titel: Bæredygtig boligbyggeri Undertitel: - Informationsvejledning til forbrugere og bygherrer Rapport type: 7. Semester Specialerapport Forfatter: Mihail Julian Mitchel Jensen, miha0077@stud.kea.dk Hold: 7.A, F2013 Uddannelsestitel og sted: Bygningskonstruktør ved Københavns Erhvervsakademi Lersø Parkallé 2, 2100 København Ø. Fagkonsulent: Per Ebbe Hansson - Arkitekt MAA - Henning Larsen Architects Adresse: Henning Larsen Architects Vesterbrogade 76, København V Pædagogisk konsulent: Tine Bottrup - Københavns Erhvervsakademi Emneord: Bæredygtighed, bæredygtig bolig, klimaproblematik, strategiplan for reducering af energiforbrug, bæredygtig certificering, bæredygtige byggesystemer og materialer, bæredygtige tiltag, de offentlige aktørers rolle. Antal oplag: 3 i papirform, 1 cd-rom med rapporten i pdf og word Bilag: 1. Interview med DGNB konsulent Martha Lewis - Henning Larsen Architects 2. Interview med energirådgiver Poul Leth Lorensen - SEAS-NVE (inkl. eks. på energioptimering af bolig) Forsidebillede: 2

3 Forord Nærværende afgangsspeciale er resultatet af studiet i perioden januar juni Specialerapporten er udarbejdet i forbindelse med 7. semester på Bygningskonstruktøruddannelsen på Københavns Erhvervsakademi. Dette speciale er tænkt som et oplæg til informationsvejledning. Specialet skal enkelt og tydeligt informere de almindelige forbrugere og bygherrer og gøre rede for, hvorfor det i nutiden er nødvendigt at tænke bæredygtigt og give anvisninger på, hvordan man kan opnå et bæredygtigt boligbyggeri. Formålet er at sætte fokus på problematikken og vejlede potentielle boligforbrugere, så de vælger at opføre bæredygtige boliger med rette byggesystemer, materialer og kompletteringstiltag, der kan bidrage til at grønnere verden med markant reduceret energiforbrug. For at opnå en realistisk og troværdig informationsvejledning, har jeg i kombination med informationsindsamlingen til denne specialerapport, været i kontakt med en energirådgiver fra Danmarks næststørste energileverandør SEAS-NVE. På denne måde har jeg kunnet indsamle nogle erfaringsbaserede informationer bl.a. om, hvilken af de i rapporten omtalte bæredygtige tiltag er økonomiskfordelagtige og værd at investere i. Da den nye certificeringsordning om bæredygtighed i byggeriet, "DGNB - Danmark ", er med til at understrege, hvor vigtig bæredygtigheden er i moderne byggeri. Jeg finder derfor ordningen meget betydningsfuld og relevant. Jeg har i rapporten belyst ordningen ved bl.a. at tage kontakt til en DGNB - DK konsulent fra tegnestuen Henning Larsen Architects for at kunne klargøre nogle af certificeringsordningens hovedaspekter. Der rettes en stor tak til fagkonsulent Per Ebbe Hansson der har ydet til en god vejleding med diskussioner og supplerende synsvinkler samt anden faglig sparring. Der rettes også en stor tak til vejleder i rapportteknik - Lektor Benne Vagn Jensen, som har ydet med god vejledning under hele processen. Der skal desuden rettes en tak til energirådgiver fra SEAS-NVE - Poul Leth Lorensen, samt DGNB - konsulent - Martha Lewis. Begge har været meget hjælpsomme og fleksible, og tog sig tid under informationsindsamlingen til at stille op til interviews. En sidste tak rettes til Tine Bottrup og Annette Johansen, begge er undervisere ved Københavns Erhvervsakademi. De har under arbejdsprocessen været behjælpelige med diverse emner og problemstillinger. 3

4 Resumé Emnevalget i denne specialerapport tager udgangspunkt i moderne boligbyggeri, hvor bæredygtighed vægtes højt som en vigtig parameter. Driften af bygninger sætter navn under ca. 40 pct. af det samlede energiforbrug i såvel Danmark som i resten af Europa. Eksisterende bygninger og nybyggeri er derfor et vigtigt og omfattende fokusområde i håndteringen af energi- og klimaudfordringerne. For at opnå et samfund fri for fossile brændsler, må byggeriet bidrage hertil, og bæredygtighed skal derfor være en naturlig tanke igennem procesforløbet. Det langsigtede mål som resultat af en strategi om reduktion af energiforbruget i bygninger som VK- Regeringen har vedtaget tilbage i 2009 er, at alle nye bygninger i den nærmeste fremtid skal være såkaldt plusenergibygninger, som producerer mere energi, end de forbruger. Tanken med denne specialerapport er at tage fat i problemet med det enorme energiforbrug i byggesektoren, der en af de store syndere hvad angår den globale klimaproblematik. Det er også vigtigt at redegøre for den almindelige forbruger, hvorfor det er så vigtigt at tænke bæredygtigt i byggeriet, samt undersøge og klargøre - hvordan bygherren og boligejeren arbejder målrettet for at nærme sig det ønskede mål - opnåelsen af et bæredygtigt boligbyggeri, der er økonomisk og miljømæssigt forsvarligt og sikrer boligen en stabil salgsværdig de næste mange år. For at klargøre behovet for at tænke bæredygtigt vil jeg bl.a. undersøge EU's kommende krav til nybyggeri, der omfatter alle medlemslande, samt de danske aktører der har haft vigtigt rolle inden for området. Ved hjælp af grundigt research og analyse vil jeg også undersøge, hvilke byggesystemer/materialer der er mest forsvarlige for miljøet, og hvilke bæredygtige tiltag der er værd at satse på ved opførelsen af grønt boligbyggeri. På denne måde vil jeg bidrage til at give forbruger og bygherre en informationsvejledning om diverse miljøvenlige byggesystemer og materialer, der kan være et fundamental udgangspunkt for opnåelsen af bæredygtigt boligbyggeri. Den nye certificeringsordning om bæredygtighed i byggeriet - "DGNB-Danmark ", der trådte i kraft foråret 2012, er med til at bekræfte nødvendigheden af at informere forbrugerne enkelt og tydeligt om hvor vigtigt del bæredygtigheden fylder i moderne byggeri. Efter researchen og analysen samt konsultation med en aktør, der på baggrund af erfaring og fremtidsperspektiv er relevant inden for området, kan det konstateres, at der findes nogle klare økonomiske, tidsmæssige og ikke mindst miljømæssige fordele ved bl.a. at benytte præfabrikerede byggesystemer fremstillet under kontrollerede/industrialiserede forhold. Alternative byggesystemer/materialer, der ikke er velkendte i Danmark, er også en oplagt mulighed at benytte. De kan give et rigtig godt resultat når det gælder reducering af energibehovet efter opførelsen. Der findes ligeledes store fordele ved at inddrage bæredygtige tiltag ( herunder - jordvarme, solceller, solfangere og varmegenvindingssystemer) ved grønt boligbyggeri, hvor man rent faktisk kan opnå store økonomiske besparelser på langt sigt, men dog på kortere tid end man umiddelbart skulle tro. 4

5 Abstract The subject choice for this thesis report is taken from the field of modern housing, where sustainability rates highly as an important parameter. The running of buildings is responsible for approximately 40% of the energy consumption in both Denmark and the rest of Europe. This makes existing buildings as well as new constructions an important area of focus when addressing the issue of energy consumption and climate changes. To develop a society free of fossil fuels, it is necessary that the building industry contributes to such a development, if it is at all to be achieved. Sustainability must therefore be a natural consideration throughout the entire building process. The long term goal, set as a result of a strategy to reduce energy consumption in buildings, adopted by the VK-government in 2009, requires all new buildings to be, so called, energy plus buildings, i.e. buildings which produce more energy than they consume. The aim of this thesis report is to address the problem with massive energy consumption in the building sector, which is one of the major culprits in causing global climatic problems. It is also important to explain to the average consumer, why it is so important to consider sustainability in constructions as well as investigating and clarifying how the developer and property owner work ambitiously to attain to the desired target achievement of sustainable housing, which is both economically and environmentally sound, and at the same time ensures a stable house value for many years to come. To make clear the need to think in terms of sustainability, I will examine the future requirements, stated by the EU , for new construction, which applies to all member states, including Danish actors who hold an important role in the field of sustainable housing. Through research and analysis I also intend to determine, which building systems and materials are best suited to achieve environmentally friendly buildings, and to assess which sustainable initiatives are worth investing in when producing green housing. The new certification system for sustainability in co struction - "DGNB Denmark", which came into effect during the spring of 2012, confirms the need to explain to consumers, in clear and simple terms, the importance of sustainability in modern housing and construction. From the research, analysis and consultation with an actor, which in the light of experience and future perspective, is relevant in the field, it can be concluded that there are some clear economical, temporal and not least environmental benefits to be gained by using prefabricated building systems manufactured under controlled, industrial conditions. Alternative building systems and materials, which are not yet well known in Denmark, also provide interesting opportunities, as they have been proven to perform remarkably well, when it comes to reducing energy consumption in finished buildings. There are also great advantages to be gained by incorporating sustainability initiatives (as geothermal, solar cells, solar panels, heat recovery systems) into green housing, as it can actually achieve major cost savings in the long run, but in less time than you might think. 5

6 Indholdsfortegnelse 1. Indledning Initierende problemformulering Hypotese Afgrænsning Metode og fremgangsmåde Bæredygtighed som begreb og helhed Begrebet Helhedsbetragtning Bæredygtighed i byggeriet Hvad forstås med en bæredygtig bolig? Hvordan kan en bæredygtig bolig opnås? Anbefalinger for energioptimering af nybyggeri i 2010 og Fordele ved bæredygtige boliger Bæredygtig tænkning - et krav som følge af verdens klimaproblemer Internationale tendenser for reducering af bygningers energiforbrug EU's klima- og energipakke Regeringens strategiplan for reduktion af energiforbruget Bæredygtig certificering Interview med DGNB konsulent Martha Lewis Et godt eksempel på bæredygtige boliger (Referenceprojekt) Boligkoncept Bæredygtige indgreb Strategi for reducering af energiforbruget Bæredygtige byggesystemer og materialer Præfabrikerede elementer, komponenter og moduler Præfabrikerede klimaskærme Præfabrikerede betonelementer Connovate's byggesystem i højstyrkebeton Præfabrikerede stål- og gipsydervægge Gyproc THERMOnomic Knauf Danogips's bærende facadesystem

7 9.4 Præfabrikerede facadeelementer i træ Storproducent af træelementer i Danmark Elementoversigt Præfabrikerede rumstore moduler Variation i arkitekturen Konkrete fordele - kontra ulemper ved præfabrikation Energi og økonomimæssige besparelser med præfabrikation Alternativ produkt- og byggesystem - Isobyg Reference projekt opbygget med Isobyg Alternativ produkt- og byggesystem - YTONG Egenskabsanalyse af de bæredygtige byggesystemer Bæredygtige tiltag Grønne tage Jordvarme Solceller Ændringer i solcelleordningen Solfanger Ventilationsanlæg med varmegenvinding Interview med professionel energirådgiver fra SEAS-NVE De offentlige aktørers rolle Konklusion Kildefortegnelse

8 8

9 1. Indledning De seneste års globale klimaforandringer er markante, og forskere fra hele verden er i høj grad bekymret for jordens tilstand, da økosystemet er under hårdt pres. Dette skyldes bl.a. den enorme forøgelse af verdensbefolkningen de seneste århundreder, men så sandelig også det stigende CO 2 udslip i atmosfæren. Videnskabsmænd har rapporteret, at i løbet af de sidste 100 år har koncentrationen af drivhusgasser i Antarktis udvist en dramatisk vækst gennem den industrielle tidsalder - en vækst som skyldes den udbredte brug af fossile brændstoffer. Målinger på iskerner viser at koncentrationen af CO 2 er steget fra et naturligt niveau på ppm, til omkring 390 ppm i (Center for Is og Klima, 2012) Det stigende CO 2 udslip i atmosfæren har alvorlige konsekvenser og bidrager stærkt til den globale opvarmning.(regeringen, 2009 s. 3) Det forpligter derfor alle mennesker til at tænke fremadrettet og bæredygtigt, og det er virkelig på høje tid at sætte store resurser ind på alle områder, der berører klimaproblematikken. Faktum er at cirka 40 pct. af energiforbruget såvel i Danmark som i resten af Europa bliver anvendt til drift af bygninger. Især den eksisterende bygningsmasse er den store synder. (EnergiBYG, 2009 s. 6) Bygninger har ofte en meget lang levetid og adskiller sig derved fra de fleste andre energiforbrugsområder. Konsekvenserne af nutidens bygge- og energipolitik rækker således mange år ud i fremtiden. Det er derfor afgørende, at der træffes langsigtede beslutninger og fortages langsigtede foranstaltninger i form af bæredygtige tiltag, som kan bidrage til en grønnere fremtid i den danske bolig og byggesektor. (Erhvervs- og Byggestyrelsen, 2009 s. 4) Da boligbyggeri fylder en stor del af den eksisterende byggemasse, er det vigtigt at sætte fokus på dette område. Ved opførelsen af større byggerier har de involverede parter oftest erfaringer og bred viden indenfor området og det gør, at de vægter bæredygtigheden højt. Når mindre bygherrer og boligforbrugere skal til at bygge nye boliger, er deres viden inden for området normalt begrænset. Derfor er det nødvendigt at sætte fokus på området, så alle kan være med. Mindre bygherrer og boligforbrugere kan dermed modtage kompetent vejledning med indhold af klare retningslinjer for, hvordan et bæredygtigt resultat kan opnås. Som et af de førende lande inden for bæredygtighed i byggeriet er Danmark nød til at være på forkant og sørge for, at alt nybyggeri udføres energimæssigt forsvarligt, med vægt på bæredygtighed og miljørigtige tiltag. Dette kan bl.a. opnås ved at benytte nogle bæredygtige byggesystemer som eksempelvis præfabrikerede elementer og moduler der er opbygget af miljørigtige materialer, og under forhold der sikrer reducering af energiforbruget ved produktionen. Alternative byggesystemer med ekstra god isoleringsevne, der endnu ikke har slået igennem i Danmark, kan også være en god løsning for at opnå et bæredygtig bolig. Ved opbygning af boliger med lignende byggesystemer kan der for at bidrage til energireduceringen, tilkobles andre bæredygtige tiltag, i form af jordvarme, solceller, solfanger, varmegenvindingssystemer. Disse tiltag kan gøre boligen stort set selvforsynende, og dermed bidrage til en markant reducering af boligens energibehov udefra. Som konsekvens af dette har man i Danmark i foråret 2012 vedtaget en certificeringsordning, der skal klargøre og visualisere bæredygtigheden i nybyggeriet. I den nærmeste fremtid vil reformen sandsynligvis 9

10 præge de almindelige boligejere og den danske boligmarked markant. Ordningen vil formenligt også bidrage stort til at opnå målet om grønnere byggeri. 1.1 Initierende problemformulering Behovet at tænke bæredygtigt i almenlighed for at sikre en grønnere fremtid og byggeriets omfattende energiforbrug frembringer følgende initierende problemformulering: Hvorfor er det ved nutidens opførelse af nyt boligbyggeri så nødvendigt, at både bygherre og almindelige forbruger har stort fokus på bæredygtigheden, og hvordan kan der opnås et bæredygtigt boligkoncept, som er både økonomisk og miljømæssigt forsvarligt? For at kunne give en troværdig svar, er det nødvendigt først at svare på følgende spørgsmål: Hvad er en bæredygtig bolig, og hvilke fordel giver sådan en bolig som helhed? Hvorfor tænke bæredygtigt som almindelige forbruger? Hvad findes der af bæredygtige bygesystemer og materieller som med fordel kan praktiseres? Hvad findes der af bæredygtige tiltag som solceller, solfangere, jordvarme mv. som med fordel kan inddrages og med hvilke fordele? Hvilken rolle har de offentlig myndigheder i forbindelse med opførelse af bæredygtigt boligbyggeri, og hvilke initiativer kan man ønske fra deres side? 2. Hypotese Den vedtagne bæredygtighedscertificering i 2012, de forventede krav fra bygningsreglementet om at alt nybyggeri fra 2015 skal fremstå som lavenergibygninger og med endnu skrappere krav fra 2020, kommer antagelig til at præge de danske boligejere markant og sætte pres på forbrugere og andre relevante aktører, så de tænker mere langsigtet og satser på energioptimerede og grønne løsninger. 3. Afgrænsning I den nærværende rapport vil jeg gennemgå de væsentligste parametre for bygherre, den almindelige forbruger samt eventuelle entreprenører, så behovet for at have bæredygtighed kan indgår som en naturlig del af planlægning og udførelse af tidssvarende boligbyggeri. Dette vil være til grundlag for at opnå både økonomisk fordelagtighed og holdbare løsninger - på kort og på langt sigt. Jeg vil fokusere på en række byggesystemer, der frem for alt kan anvendes til opbygning af boligernes klimaskærme. Dernæst vil jeg gennemgå en række bæredygtige tiltag som etablering af solceller, jordvarme og lignende initiativer, der kan være med til at forstærke boligernes bæredygtighedsgrad ved at gøre dem stort set selvforsynende, hvilket også automatisk vil bidrage til nedsættelse af CO2-forbruget. Hensigten er at klargøre problematikken og behovet for at tænke bæredygtigt, når man skal projektere og opføre nye boliger. 10

11 Af relevante byggesystemer som egner sig til et grønt byggeri, vil jeg fremhæve og analysere forskellige muligheder, der bl.a. med deres industrielle produktion er velegnet til opførelse af større boligmængder som rækkehuse eller boligklynger. Ligeledes vil jeg undersøge alternative materialer til klimaskærme, der pga. deres ekstra høje isoleringsværdig er egnet til enkeltstående huse. For at komme frem til byggesystemernes og materialernes egnethed, vil jeg bl.a. undersøge produktion, montage og tilsvarende fordele og ulemper iht. tid, økonomi, kvalitet og miljøvenlighed. 4. Metode og fremgangsmåde For at sikre en struktureret arbejdsproces gennem projektets forløb og udarbejde en troværdig rapport, anvendes der konkrete metodikker for vidensindsamling, illustreret i diagram 4.1. Viden indsamles via anvisninger, bekendtgørelser som Bygningsreglementet 2010, sekundærdata, faglitteratur i form af relevante bøger, tidsskrifter, videnskabelige artikler, publikationer, rapporter og kilder der praktiserer lignende aspekter. Der fortages også en informationsindsamling fra en relevante aktør i energioptimeringssektoren og bæredygtighedsområdet. Grundlæggende er der fire vigtige elementer og en række koblinger herimellem, hvilket ses i nærværende figur 4.1. Figur Vidensproduktionens hovedelementer og arbejdsgang. [Andersen, 2009] I rapporten vil der indgå et referenceprojekt hvor bæredygtigheden er højtvægtet og hvor projektet beskriver og visualiserer opførelsen af boligbyggerier med anvendelse af miljøbevidste byggesystemer samt bæredygtige tiltag og foranstaltninger. Projektet vil bidrage til at give et realistisk indblik i praksis, også set i lyset af at projektet er tænkt certificeret for bæredygtighedsgrad hos DGNB - Danmark, så den fremstå som den første boligkoncept i Danmark. Efter en grundig research og analyse af de omtalte emner, er det vigtigt at komme frem til et realistisk resultat, der kan anvendes som en informationsvejledning og gør sig behjælpelig for den enkelte forbruger, bygherre og andre relevante aktør, der ønsker at opføre et miljørigtigt og økonomisk forsvarligt boligbyggeri. 11

12 5. Bæredygtighed som begreb og helhed 5.1 Begrebet Begrebet bæredygtighed anvendes i forskellige forbindelser, hvilket gør det meget diffust. Denne faktor betyder også, at definitionen varierer alt efter i hvilken sammenhæng det anvendes. Defineret bredt handler det om at strukturere den menneskelige handlingsproces på jordkloden. Der skal være plads til samfundets og borgernes behov nu og i fremtiden, samtidigt med at der er fokus på at bevare naturen som helhed. Udtrykt på en mere enkel måde vil bæredygtighed skabe de bedst mulige betingelser for mennesker og miljø både nu og i den fjerne fremtid. Med ordene fra Brundtlandrapporten 1 fra 1987 er bæredygtighed følgende: "En udvikling, som opfylder de nuværende generationers behov uden at bringe fremtidige generationers muligheder for at opfylde deres behov i fare" [Europa.eu, 2011] 5.2 Helhedsbetragtning Bæredygtighed er en helhedsbetragtning, der vurderes ud fra livscyklusforløbet. I den forbindelse er der tre aspekter, som skal tilgodeses; Det miljømæssige, det sociale og det økonomiske aspekt. Ved opførelse af byggerier dækker aspekterne hele livscyklussen, fra køb af byggegrund til fremstilling af byggematerialer, opførelse af byggeriet, drift og vedligeholdelse, nedrivning, bortskaffelse og recirkulering. Figur 5.1 og 5.2 visualiserer hvordan de tre aspekter fremstå i forhold til hinanden og hvilke vigtige emner de repræsenterer. Figur 5.1 Illustrerer, hvordan bæredygtighed fremkommer af de tre aspekter miljømæssig, økonomisk og social bæredygtighed. (Green Building Council Denmark, 2012) 6. Bæredygtighed i byggeriet 2 "United Nations Framework Convention on Climate Change - en FN-konvention, der blev vedtaget under miljøkonference, i Rio de Janeiro i Figur 5.2 Definition af bæredygtigheden i byggeriet, hvor de tre hovedaspekter er opstellet med tilhørende underpunkter (Green Building Council Denmark, 2012) 12

13 6. Bæredygtighed i byggeriet Der findes mange direkte miljøpåvirkninger i sammenhæng med opførelse, drift, nedrivning og bortskaffelse af et byggeri. Byggeriets energiforbrug igennem hele dens livscyklus er enormt, og skal tages i betragtning i kampen for at opnå en grønnere fremtid. En grundlæggende del af bæredygtigheden i byggeriet er, at der eksisterer fremtidssikring og værdistabilitet over byggeriets levetid. For at sikre det må byggeriet være projekteret og opført miljømæssigt korrekt. Ligeledes må byggeriet være disponeret med fleksibilitet, så det kan bruges af andre end den oprindelige tænkte bruger samtidig med at være planlagt, så det kan nedrives og genbruges. Driftsressourcer af byggeriet optager en stor rolle. Hvis man antager, at en bygning har en levetid på ca år, er det vigtigt at bygge kvalitets- og miljømæssigt forsvarligt for at kunne opnå et lavt ressourceforbrug. Dette kan opnås ved bl.a. at anvende nogle miljøforsvarlige materialer og byggesystemer kombineret med nogle bæredygtige indgreb. Indeklimaet er vigtig for brugerne, og skal derfor være komfortabelt hvor de anvendte byggematerialer skal være materialer, der forurener mindst muligt og som har den mindste sundhedsmæssige skadelige virkning for forbruger og miljø.(det Økologiske Råd-Madsen, 2006 s. 20) 6.1 Hvad forstås med en bæredygtig bolig? Det første skridt mod opnåelsen af en bæredygtig bolig er at gennemtænke bygningens beliggenhed på den aktuelle byggegrund, så boligen får optimal udnyttelse af solenergien. At sørge for nødvendigt tagudhæng mod syd og vest er vigtigt så overophedning undgås i sommerhalvåret, og omvendt at man kan får glade af den velvarende energi solen har, under vinterhalvåret. Facadevinduesarealer med energimæssigt korrekt lysindfald bidrager alene til et godt indeklima, hvor resurserne til opvarmning og nedkøling af bygningen reduceres alene på grund af logistikken. I en bæredygtig bolig er der oftest anvendt nogle miljørigtige materialer og byggemetoder, samtidig med at der er gjort en række forskellige tiltag for at formindske energiforbruget og spare penge i driftsomkostningerne. Lignende boligkoncept vil i nutidens Danmark fremstå som såkaldt lavenergibygning, der er velisoleret og udført med et byggesystem der markant minimerer kuldebroer. De medfører unødvendige varmetab. (2007),s. 5) Det er også vigtigt at tage højde for hvordan byggematerialerne er blevet fremstillet, transporteret samt måden hvorpå de anvendes i huset og vedligeholdes. Oftest vil der involveres alternative opvarmningsmetodikker for at reducere energiforbruget. Disse kan være alt fra jord- og solvarmeanlæg til varmepumper og genanvendelses ventilationssystemer. Der kan også opnås energireduceringer ved at mindske forbruget af vand ved at genbruge regnvand til toiletskyl eller tøjvask. (SEAS-NVE, 2012) Ved nedrivning af byggeriet skal størstedelen af de anvendte materieller kunne genbruges eller bortskaffes med minimal energianvendelse og andre former for belastning af miljøet eksempelvis, hvis de efterlader stoffer, der ikke kan nedbrydes. Samtidig skal de nedrevne materialer ikke være sundhedsmæssigt skadelige for de beskæftigede arbejdsgrupper. (2012) 13

14 6.2 Hvordan kan en bæredygtig bolig opnås? Passivhuse kan være et forbillede på vejen mod en bæredygtig bolig. Selve huskonceptet er bæredygtigt i sig selv på grund af de enorme besparelser på energiregningen ved bl.a. anvendelsen af vedvarende energi. Hvis man går ud fra et beregningseksempel på 100 m2 med et varmeforbrug på maks. 15 kwh/m 2 /år og et totalenergiforbrug på 42 kwh/m2/år, så sparer man 500 liter fyringsolie og kg CO2 per år i forhold til en standard dansk nybygning. (Råd, 2007)s. 11) Figur 6.1 Viser effektiviteten ved passivhuse (2007)s.10) Den ultimative bæredygtighed tilkommer, når man ved opførelsen af et passivhhus også inddrager nogle bæredygtige tiltag der kan forsyne husets energibehov. Lignende initiativer kan være systemer med solceller - solfanger, jordvarme eller varmegenvindingsventilation. Alle (Råd, 2007) Der findes flere måder at opnå et bæredygtig bolig på, alt afhængig af bæredygtighedens grad og prioritering. Dog er der nogle grundlæggende betingelser som man ikke kan komme udenom. 10 grundbetingelser for et bæredygtigt byggeri: 1. Energiforbruget skal holdes lavt ved anvendelse af vedvarende energi. 2. Vandforbruget skal være lavt, ved bl.a. genanvendelse regnvand. 3. Bygninger skal planlægges og placeres, så transportbehov minimeres 4. Bygninger skal placeres, så bæredygtige transportmidler favoriseres - gang, cykel og energieffektiv kollektiv trafik 5. Der må ikke anvendes skadelige kemikalier 6. Bygningers indbyrdes forhold skal sikre gode sociale muligheder 7. Materialevalget skal afspejle lavt energiforbrug ved produktion og brug og afpasses, så genbrug og bortskaffelse af brugte byggematerialer lettes. 8. Bygninger skal konstrueres korrekt, være fleksible og være lette at vedligeholde og renovere på en bæredygtig måde 9. Bygningen skal være velisoleret med passende byggesystemer, der minimerer kuldebroer og varme tab 10. Lysforholdene i bygninger skal være gode, både for at spare elektricitet og give gode indeklimaforhold (Det Økologiske Råd-Madsen, 2006),s. 2) / (SEAS-NVE, 2012) 14

15 Bilag Anbefalinger for energioptimering af nybyggeri i 2010 og 2015 Storproducenten af isolering - Rockwool, har opsummeret Bygningsreglementets krav til nybyggeri for 2010 og 2015 (krav til lavenergibyggerier), og derefter udarbejdet en vejledning til forbrugeren om, hvad der grundlægende skal til for at kunne overholde energirammen som er krav til alt nybyggeri. På figurer 6.2 og 6.3 visualiseres følgende krav: Figur 6.2 Rockwool anbefalede isoleringstykkelser 2010 (Rockwool, 2012) Figur 6.3 Rockwool anbefalede isoleringstykkelser 2015 (Rockwool, 2012) 15

16 6.3 Fordele ved bæredygtige boliger Der findes mange fordele ved at bygge og bo bæredygtigt. Med tanke på globale klimaproblematikker og udsigterne af en usikker fremtid, hvor energipriserne vil stige oftere og markant, kan man ved at bo bæredygtigt i eks. vis et lavenergihus, være med til at gøre en forskel for at opnå en grønnere fremtid og samtidigt sikre sig en tryg boligadfærd med balance i totaløkonomien i mange år. (ISO-BYG, 2012) En bæredygtig bolig med lav energiforbrug er bl.a. billigere i drift, nemmere at vedligeholde og har et bedre indeklima, det gør boligen mere attraktiv at udleje og sælge. (Green Building Council Denmark, 2011) Lignende boliger kommer utvivlsom til at bevare værdien i mange år især i lyset af kommende EU- stramninger om at bygge lavenergiboliger i 2015 og såkaldte plusboliger i (BR-2010) Den bæredygtige certificeringsordning af nybyggeri som i Danmark er trådt i kraft foråret 2012 vil utvivlsomt gå i samme retning. (2012) Ud over at det er godt for miljøet og der er fordele for den enkelte boligejer, så sparer hele samfundet også penge ved at bygge bæredygtigt. Dette set i lyset af, at boliger og andre bygninger bruger, mens de bliver bygget og efter at de er taget i brug, over 40 pct. af Danmarks energiforbrug, hvilket også svarer til en årlig udgift på godt 50 mia. kr. Kan der spares blot 20 procent på energiforbruget, vil man kunne spare 10 mia. kr. om året, når investeringer til sparetiltag er afskrevet. Byggesektoren har vurderet, at det er realistisk at nedsætte driftsenergiforbruget med 50 procent (Akademisk Arkitektforening Bygherreforeningen, 2004) Som det ses i nærværende figur 6.3, bevarer en grøn ejendom sin værdi også i fremtiden. Figuren viser at jo bedre energitilstand et hus har, desto højre er m2- prisen. Villaer med energimærke A bliver således handlet til priser, der er langt højre end priser for huse med energimærke G. (Bolignyheder, 2011) Figur 6.4 visualiserer kvm prisen for boliger med forskellige energimærker (Bolignyheder, 2011) 16

17 7. Bæredygtig tænkning - et krav som følge af verdens klimaproblemer Det stigende CO2-udslip i atmosfæren medfører alvorlige konsekvenser og bidrager i betydeligt grad til den globale opvarmning. Det forpligter derfor alle mennesker til at tænke fremadrettet og bæredygtigt, og det er virkelig på høje tid at sætte store resurser ind på alle områder, der berører klimaproblematikken. Figur 7.1 illustrerer med stor tydelighed problemets omfang hvor eksempelvis forbruget af kul er steget drastisk fra Figur 7.1 Det globale CO2 udslip fra afbrænding af fossile brændstoffer og cement produktion fra 1750 til Kilde: The Carbon Dioxide Information Analysis Center. 7.1 Internationale tendenser for reducering af bygningers energiforbrug Der har i nyere tid været adskillige bestræbelser for at arbejde målrettet for håndteringen af klimaproblematikken med bl.a. nedsættelsen af bygningers energiforbrug. Nogle af de mest vedkendte er på den globale front "Kyoto-aftalen" (1997), og i Europa - EU`s klima- og energipakke(2008). "Kyoto-aftalen" blev indgået den 11.december 1997 i Kyoto, Japan. Traktaten har til formål at beskytte jordens klima, og er en videreførelse af FN- konventionen (UNFCCC) 2. Aftalen indebærer, at det globale udslip af drivhusgasser skal reduceres med 5,2 % i forhold til 1990-niveau frem til perioden Ifølge "Kyoto-protokollen" skal EU 15 som helhed reducere udledningen af drivhusgasser med 8 %. I den interne fordeling mellem de 15 lande har Danmark påtaget sig en reduktionsforpligtelse på 21 % i gennemsnit i perioden i forhold til Den indgående traktat blev i 2009 ratificeret 3 og har siden på verdensplan været et grundlæggende værktøj i kampen for at reducere CO 2 udslippet. (Miljøministeriet, 2 "United Nations Framework Convention on Climate Change - en FN-konvention, der blev vedtaget under miljøkonference, i Rio de Janeiro i er en bekræftelse af en indgået international aftale/ traktat, som bringes til udførelse ved at involverede lande afleverer de relevante aftaledokumenter på et forud aftalt sted, hvor de involverede lande har aftalt, at nævnte dokumenter skal opbevares. 17

18 2009) Med EU som drivekraft har der siden indgåelsen af aftalen, været udarbejdet nogle klare strategiplaner om, hvordan man skulle gribe klimaproblematikken an EU's klima- og energipakke EU Kommissionen fremlagde i februar 2008 et forslag til en omfattende energi- og klimapakke, og pakken trådte i kraft december Pakken omfatter forslag til vejledninger om omlægning af CO2- kvotesystemet, hvilket vil indvirke afgørende på effekten for bygningers energiforbrug.(energibyg, 2009 s. 13) Absolutter som gjorde sig markante var bl.a. kravet om 20 % vedvarende energi i EU i 2020, en relativ satsning det stigende energiforbrug taget i betragtning. (EnergiBYG, 2009 s. 13) Ligeledes kravet om 20 % hhv. 30 % reduktion af udledningen af drivhusgasser i EU i forhold til 1990 sætter fokus på bygningerne, idet omfattende energibesparelser på det område vil gøre det betydeligt lettere at nå reduktionsmålet i (EnergiBYG, 2009 s. 13) Generelle EU krav til byggeriet som en del af strategien til at nå målet i 2020 og derefter. Efter 2020 skal alt nybyggeri være "tæt på" energineutralt. Energien i de nye bygninger skal i stor udstrækning komme fra vedvarende energi. Samme regler kommer til at gælde for alt offentligt byggeri efter Komponenter (Tag, vinduer etc.) brugt til renovering af eksisterende bygninger skal fremover leve op til EU's minimumstandarder for energieffektivitet. Ved omfattende ombygning eller modernisering af eksisterende bygninger skal der som udgangspunkt laves en komplet energirenovering. (BR-2010) 7.2 Regeringens strategiplan for reduktion af energiforbruget - VK regeringen April 2009 Verden står over for store udfordringer på energi- og klimaområdet. Der er øget global efterspørgsel efter fossile brændsler, usikre forsyningsveje, klimaændringer som følge af CO 2- udledning og udsigten til stigende energibesparelser. For at sikre et velfungerende, sikker og stabilt samfund og bidrage til en grønnere verden er det regeringens ambition, at Danmark på længere sigt skal være uafhængig af fossile energikilder. (Regeringen, April, 2009 s. 5) 18

19 Som resultat af VK- regeringens strategiplan for reduktion af energiforbruget af bygninger, blev der den 21. februar 2008 indgået en aftale ved et bredt flertal i det danske Folketing, om markante stramninger ved opførelsen af nybyggeri. (Regeringen, April, 2009 s. 6) Aftalen indeholder en stramning af kravene til nye bygningers energiforbrug med mindst 25 % i 2010, med mindst 50 % i 2015 og med mindst 75 % i 2020 i forhold til energikravene fra Som helhed er målsætningen at i 2020 skal vedvarende energi udgøre 30 pct. af det endelige energiforbrug i Danmark. Nærværende figur 7.2 visualiser de stigende krav til energieffektivisering i nyopførte huse. Figur 7.2 Energitrappen vejen til bedre bygninger, (NCC, 2012) 7.3 Bæredygtig certificering I 2012 er i Danmark et certificeringssystem for bæredygtighed i byggeriet for alvor trådt i kraft. Systemet blev indført af det danske Green Building Council 4, efter at have arbejdet intenst med 4 mulige systemer i sommeren og efteråret 2010 for at klarlægge, hvilket certificeringssystem, der vil være mest hensigtsmæssigt som model for en udgave tilpasset de danske forhold i byggesektoren.(sevel, 2011 s ) Bestyrelsen af DK-GBC traf valget af det tyske målesystem DGNB, som skal være det officielle målsystem i Danmark under navnet DGNB - Danmark. (Green Building Council Denmark, 2012) Den tyske DGNB- system blev foretrukket i forhold til en række mere velkendte og praktiserede på de danske marked, som den amerikanske - Leed, engelske - Breeam og den Franske - HQE. 4 DK-GBC er en uafhængig non profit organisation og fungerer som et uvildigt overordnet råd for miljørigtigt og bæredygtigt byggeri. 19

20 Systemet blev lanceret på en konference torsdag den 24. maj Via en række pilotcertificeringer af nybyggede kontorhuse blev systemet praktiseret og dermed testet for første gang i Danmark. Baggrunden for indførelsen af systemet er, at det vil være nemmere for ejendomskøbere, investorer, lejere og finansieringspartnere, hvis der er et fælles system, som man kan certificere efter, når man vil vide, hvor bæredygtig eller grøn en ejendom er. I første omgang vil systemet praktiseres ved certificeringen af nye kontorer og erhvervsbyggerier, men I løbet af 2012 og 2013 vil der blive lanceret DGNB- Danmark for andre bygningskategorier. Således skal på sigt alle former for byggerier kunne gennemgå denne certificeringsreform. (Denmark, 2012) Formålet med ordningen er også i fremtiden at give den aktuelle certificerede ejendom en mere klar og realistisk salgs- eller lejepris. Undersøgelser fra USA i marts 2009 viser, at certificerede grønne ejendomme har 2,8 procent højere leje, samt 16,5 procent højere salgspris i forhold til ikke-certificerede ejendomme. (Pedersen, Morten Larsen og Andreas, 2009) Noget som viser at certificeringsordningen er kommet for at blive og vil være en succes. DGNB- Denmark en bæredygtig ordning er særlig karakteriseret ved, at systemet ser på alle bæredygtighedsaspekter i analysen - både det sociale, det økonomiske og klimaet, visualiseret på figur 7.3 Figur 7.3 DGNB- Danmark - bæredygtighedsaspekter fordelt i procentdel (DK-GBC, 2012) 20

21 Certificeringsordningen praktiseres i dag i mange lande såvel som i Europa men også over hele verden. (2012) Nærværende figur 7.4 viser praktiseringen af ordningen på globalplan Figur 7.4 DGNB - (DK-GBC, 2012) Interview med DGNB konsulent Martha Lewis Der blev under analyseprocessen fortaget en interview med DGNB konsulent - Martha Lewis. Formålet med interviewet var at afklare nogle grundlæggende og aktuelle emner inden for certificeringsordningen, så nuværende og potentielle boligforbrugere kan få en bredere viden om ordningen. Det var også vigtigt at høre en konsulents opfattelse af, om certificeringsordningen kan have nogle markante konsekvenser på den eksisterende boligmasse. (Interviewet med Martha Lewis er vedlagt som bilag.) 8. Et godt eksempel på bæredygtige boliger (Referenceprojekt) Projektet "NYBYGGERNE" ved Næstved, er et godt forbillede, hvad opnåelse af bæredygtige boligklynger angår. Boligprojektet er tænkt opbyget af nogle bæredygtige byggesystemer og materialer der vil gør konceptet ekstra miljøvenlig og energiforsvarlig, samtidig med at overholde "2020" kravene og fremstå som den første DGNB- certificeret boligprojekt i Danmark. Projektet blev vundet ved konkurrence af arkitektvirksomheden Henning Larsen Architects. Den blev programmet lanceret i Næstved, med fokus på at gøre kommunens borgere opmærksom på, at bæredygtige boliger både kan være en arkitektonisk oplevelse samt miljørigtige og økonomisk forsvarlige. (KommuneNæstved, 2012) Figur 8.1 og 8.2 Visualisering af nybyggernes boligkoncept. (HenningLarsenArchitects, 2012) 21

22 8.2 Boligkoncept Bebyggelsen er sammensat som klynger, hvor hvert af dem bestå af fire boliger med varierende højder og opholdarealer. Klyngerne er tænkt opbygget af fleksible præfabrikerede moduler og elementer der kan sammensættes på forskellige vis, alt efter forbrugernes ønsker og behov. I projektet er der lagt ekstra fokus på dagslyset, da dagslyset er en meget vigtig faktor ved opnåelsen af et energivenligt byggeri. Husene er placeret på matriklen så de ikke skygger for hinanden, samtidig med at de store glaspartier i facaderne tillader dagslyset at komme langt ind i bygningen. Det relativt store udhæng vil sørge for, at sollyset bliver tilbageholdt i de varme timer under sommerhalvåret, og omvendt vil lysstrålerne kunne komme langt ind i boligen under vinterhalvåret hvor solen stå lavt på himlen. Da der stilles krav at boligerne skal være tilgængelige for alle, gør de af kommunen afsatte økonomiske rammer, at de nøglefærdige ejerboliger maksimalt må koste - DKK 2,5 millioner for 150 kvm. inklusiv andel i fælles bygninger, installationer og arealer samt byggegrund, byggemodning og honorar til rådgivere. (KommuneNæstved, 2012) 8.3 Bæredygtige indgreb For at energioptimere klyngehusene, så de bliver lavenergiboliger der kan overholde kravene i BR2020, har man grundigt overvejet en række bæredygtige indgreb der er meget grundlæggende og forholdsvis enkle at foretage i en tidlig projekteringsfase. Der er lagt stor vægt på følgende områder: Figur 8.3 Illustrerer foretagne bæredygtige indgreb (HenningLarsenArchitects, 2012 s ) 22

23 8.5 Strategi for reducering af energiforbruget Figur 8.4 Illustrerer vejen frem mod lavenergibolig Det er et faktum at op til 80% af energiforbruget låses i designet af bygningen.(henninglarsenarchitects, 2012 s. 56) Ved at vægte disse aspekter højt får man et godt udgangspunkt for at komme frem til et lavenergibolig der overholder BR2020. Reducere Facade- og tagdesign - Vinduesarealer med udhæng mod syd udnytter den lave passive solvarme om vinteren - Udhæng reducerer direkte solindfald og overophedning om sommeren - Dagslyset når dybt ind i bygningen - Grønt tag isolerer om vinteren og køler om sommeren Reducere - Dagslys og vinduer - Strategisk størrelse og placering af vinduer sikrer et godt dagslys og reducerer brugen af elektrisk belysning - Lav U-værdig på vinduerne giver en god isoleringseffekt - Høj G-faktor der sikrer optimal indtrængning af solvarmen samt god farvegengivelse Optimere - Mekanisk ventilation - Centralt ventilationsanlæg med varmegenvinding giver i forhold til gasforbrug til opvarmning af den udluftede luft en besparelse på godt 5000 kwh/år eller ca kr/år i en velisoleret og lufttæt hus på ca. 140 m2 (Videncenter for energibesparelser i bygninger, 2013) - Åndbare materialer som kan optage og afgive fugt så behovet for mekanisk ventilation reduceres Optimere - Opvarmning - Ved gulvvarme kan store arealer varmes op med en halv fremløbstemperatur - Termisk masse af beton holder længe på varmen Producere - Forsyning - Solfangere - Solceller Jordvarme Økonomi Figur 8.5 (HenningLarsenArchitects, 2012 s. 57) Lavenergiboliger med "Nybyggernes" karakterer, der overholder BR 2020 kravene, vil på sigt uden tvivl give store økonomiske besparelser på el - og varmeregningen. Husene har samtidig alle forudsætninger for at holde en høj ejendomsværdi ved at være attraktive på boligmarkedet. 23

24 9. Bæredygtige byggesystemer og materialer Som det fremstå i den nærværende referenceprojekt - "NYBYGGERNE" ved Næstved er kombinationen af bæredygtige byggesystemer og materialer en vigtig parameter i strukturen af et bæredygtigt boligbyggeri. For at opnå en passende bæredygtighedsgrad kan man med fordel kombinere miljøvenlige materialer og fremmelige byggesystemer. Industrialiseringen af elementer, komponenter og moduler bidrager til en masseproduktion med væsentligt mindre energi- og resurseforbrug end den traditionelle byggemetode, hvor langt den største del af arbejdet udføres på en byggeplads.(2009)s. 70) Industrialiseringen er tilsvarende en naturlig og fremgangsrig parameter i innovationsprocessen, som finder sted i den danske byggesektor gennem de seneste mange år. Ved at opbygge lignende industrialiserede elementer med nogle miljøforsvarlige materialer, optimere dem så der opnås en god isoleringseffekt samt, at man undgår enhver form for kuldebroer, kan man opnå et bæredygtigt byggesystem, der med fordel kan benyttes ved opførelsen af grønt boligbyggeri. For at opnå en optimal bæredygtigeffekt er det vigtigt at gennemtænke og udvælge lokale leverandører af lignende byggesystemer med beliggenhed inden for en rimelig afstand. Dette vil automatisk formindske CO 2 udslippet under transportdelen. (2009) 9.1 Præfabrikerede elementer, komponenter og moduler Under de seneste række år har præfabrikerede elementer udviklet sig på mange fronter og har med bl.a. teknologiens udvikling kunnet tilbyde arkitekturen et meget mere varieret udseende. Der er tilsvarende også kommet flere former for præfabrikerede elementer, moduler og komponenter som - fundamenter, klimaskærme, dæk, indervægge, tagkassetter, badekabiner, trapper og altaner. Alle kan med fordel blive industrielt produceret i lukkede fabrikshaller, hvor det efterfølgende hurtigt bliver monteret på en konkret byggeplads. Figur 9.1. Innovation i byggematerialebranchen seks cases (Søren Wandahl, s. 11) 24

25 9.1.1 Præfabrikerede klimaskærme Variationen af industrialiserede klimaskærme er enorm. Der findes rigtig mange valgmuligheder, når man vil anvende præfabrikerede klimaskærme i nybyggeri. En præfab- klimaskærm består ofte af ydervæg, der inkluderer vinduer og døre. Afhængig af projektkategorien kan der vælges diverse konstruktionsopbygninger, typisk vil dog et klimaskærmen være opbygget af beton-, træ - ståleller glaselementer. Forskellen med træ som materiale er, at træ har den særlige egenskab, at det binder CO 2. Dvs. benytter man træ i byggeri, lagrer man CO 2 i meget store mængder. Det bevirker derfor, at træbyggeri bliver så godt som CO2-neutralt i hele byggeriets livscyklus, modsat f.eks. stål og beton.(scandibyg, 2012). Figur 9.2. Illustrer Præfabrikerede klimaskærme (Søren Wandahl, s. 11) 9.2 Præfabrikerede betonelementer Præfabrikerede betonelementer bliver oftest anvendt i større byggesager. Man kan dog også anvende betonelementer til mindre boligbyggerier, herunder - familiehuse, typehuse, rækkehuse og boligklynger. Der findes grundlægende to forskellige typer betonklimaskærme. Det ene er opbygget som massivt element, og det andet som såkaldt sandwichelement. Sandwichelementerne fås med isoleringstykkelser op til 250 mm afhængig af producent og anvendelseskategori. Med kombination af de 250 mm isolering, en betonforplade på 65 mm og en bagplade af beton mellem mm, afhængig af krav til bæreevne, kan man opnå en U-værdi på 0,15 W/m²K,hvilket svarer til en relativ god isoleringseffekt. (2012) Med henblik på at producere og bygge miljøvenligt og reducere energiforbruget i den aktuelle bolig er dette byggesystem en god mulighed. Den miljøvenlige fremstillingsproces sikrer også en bæredygtigt produktion af elementerne. Det er nemlig sådan, at betonelementer bliver produceret af naturlige materialer som sten, sand, vand og kalk. Dertil bliver biprodukter og affald fra andre industrier, som flyveaske og mikrosilica 5 anvendt. Betonproduktionen er heller ikke afhængig af oliebaserede produkter, så kemikalier, gasser og andre stoffer bliver ikke lækket fra elementerne og på denne måde sikres en minimal miljøpåvirkning Connovate's byggesystem i højstyrkebeton En af Danmarks førende arkitektvirksomhed - "Arkitema Architects", har igennem længere tid haft fokus på præfabrikerede elementer og involveret dette med stort succes i deres byggeprojekter. Virksomheden har udviklet en afdeling "Arkitema Præfab", der udelukkende beskæftiger sig med aspekter, der berører området. 5 Biprodukt ved fremstilling af legeringsmetallet ferrosilicium. Mikrosilica består af siliciumdioxids partikler med en gennemsnitlig diameter på 0,0001 mm. Anvendes især til beton, hvor de fine partikler dels kan fylde hulrummene mellem de ca. 100 gange større cementkorn. 25

26 I samarbejde med andre partnere har Arkitema i 2010 udviklet et ny byggesystem i højstyrkebeton. Projektet har været støttet af Byggeriets Innovation- Realdania 6 og har haft som mål at udvikle et bæredygtigt system som der er modulært. Der har været fokus på, at systemet er opbygget af affaldsprodukter i produktion (flyveaske og glas fibre), har lavt CO2- forbrug ved produktion og transport, der er fleksibelt og rationelt i brug, statiskstærkt og let, uden nogle kuldebroer og med meget højt isoleringsniveau i forhold til vægtykkelse. (Boligbyg, 2012) Det har lykkes for partnerne at udvikle et stærkt betonelement, der med en god isoleringseffekt og uden kuldebroer kan overholde kravene til energiklasse 1 med en tykkelse af elementet på kun 250 mm mod de mm for traditionelle klimaskærme. (Arkitema, 2010) Figur 9.3 og 9.4 visualiserer en arkitektegnet villa, opbygget af den nye Connovate - byggesstem med højstyrkebeton (Arkitema Architects, 2012) Nærværende figur 9.3 visualiserer en energibevist villa designet af Arkitema. Villaen er udelukkende opbygget højstyrkebeton. Både terrændæk, vægge og tagmoduler er lavet i lavenergi sandwichelementer af Connovate byggesystem. Det nye byggesystem er et stærkt gennembrud på vejen til at bygge bæredygtigt og betyder, at man kan bygge lavenergibyggerier også af betonelementer. Desuden tillader metoden, at man får ekstra m 2 ud af det samlede bruttoareal. Produktet markedsføres af producenten Connovate, der består af henholdsvis Ambercon, Contec 7 og Arkitema. (Innovationsradar, 2013) Byggesystemet i højstyrkebeton er bl.a. pga. sine gode isoleringsegenskaber velegnet til de fleste former for boligbyggerier, fra rækkehuse til klynger, samt enkeltstående villaer som det ses i nærværende projekt. Da elementerne leveres som præfab, vil dog de største økonomiske besparelser indhentes ved opførelsen af større boligmængder, hvor der er et flertal gentagelser af elementerne. 9.3 Præfabrikerede stål- og gipsydervægge Storproducenter som Knauf Danogips og Gyproc har igennem længere tid udviklet deres stål og gipssystemer, så de egner sig til diverse præfabrikerede bygningsdele. Der kan i dag tilbydes forskellige former for løsninger, alt fra gipsvægge og loftsystemer til facade og dæksystemer. Variationen af klimaskærme er stort, og ydervæggene kan anvendes både som bærende struktur og som aptering i form af udfyldende eller påhængte facadeelementer, der kan kombineres med alle former for facadebeklædninger. Disse systemer kan betragtes som bæredygtige på mange fronter. Ikke alene på grund af de industrielt fremstillede komponenter, der medfører effektivisering med mindre energi- og resursespild samt reducering af fejl, mangler og materielspild, men også på grund af den høje vægtning af materialernes miljøforsvarlighed igennem deres livscyklus. Bæredygtigheden i materialerne er stor, da råvarerne i gipspladen består af mere end 50 pct. genbrugs- og restmaterialer. Der bliver desuden ved produktionen af dem opnået genindvinding af varme og reducering af vand. Effektive processer, der nedbringer energiforbrug og ud- 6 En velgørende virksomhed der er organiseret som en forening, og arbejder på basis af investeringer fra investorer 7 A company based on a unique binder technology for use in high strength concrete 26

27 ledning. Produktionen af stålprofiler er også effektiviseret ved indførelsen af den patenterede ERGOStål- teknologi 8. Metoden bevirker at stålprofilerne opnår høje styrkemæssige egenskaber, samtidig med en besparelse på råmaterialedelen, hvilket er til stor gavn for miljøet. (Gyproc) Gyproc THERMOnomic Systemet består af et sortiment af stålprofiler og tilbehør for lette ydervægge og egner sig til ikke bærende ydervægge og anvendes oftest som udfyldningsvægge i både let og tungt etagebyggeri, typisk hvor råhuset er opbygget af et bjælke/søjle- bærende system. Der eksisterer tilsvarende et lignende bærende system til opførelse af bærende ydervægge. Ydervæggene er opbygget med regler og skinner i bredderne mm, der er slidsede på kroppen for at minimere varmeledningsevnen. Fig. 9.5 Gyproc THERMOnomic - Ydervæg med stålsystem Der er monteret et dampspærre på den varme side. Indvendig beklædning vil oftest være 2 lag gipsplader af en art, afhængig af brandkrav. Udvendig vil beklædningen være vindtæt, vandafvisende og diffusionsåben afdækning. Den består normalt af en imprægneret gipsplade (Glasroc Hydro Storm GHSE Ergo ). For at få plads til mere isolering, er der desuden mulighed for at komplettere såvel indvendig som udvendig, med så kaldte Z-profiler. Ved at gøre dette kan man let opnå en ydervæg med en rigtig god U-værdi, der opfylder de skærpede krav om lavenergibyggeri fra (2012) Systemet er velegnet til fremstilling af præfabrikerede ydervægselementer, der kan fremstilles under kontrollerede forhold i en lukket produktionshal, og dernæst hurtig kan monteres på en byggeplads. Samtidig er der sikret grundig kvalitetssikring af produktionen og unødvendige tekniske fejl, der kræver ekstra resurser. Det giver potentiale for en hurtig lukning af facaderne uden nogen form for fugtskader samtidig med at de miljømæssige aspekter er i fokus. (2012) Knauf Danogips's bærende facadesystem Tilsvarende Cyproc's ydervægsystem - THERMOnomic har storproducenten Knauf Danogips udviklet et lignede sortiment af stålprofiler, som er velegnet til præfabrikation af ydervægselementer. Figur 9.6 (Knauf Danogips, 2012) 8 Betegnelsen for en delproces, hvor man præger (embosserer) det råmateriale som efterfølgende rulleformes og bliver tilstålprofiler 27

28 Ydervæggene er opbygget med regler og skinner i bredderne mm, der er slidsede på kroppen for at minimere varmeledningsevnen. De kan tilsvarende Gyprocs ydervægssystem kompletteres med Z- profiler. Præfabrikerede ydervægge opbygget af stålprofiler og gipsvægge er velegnet til de fleste former for boligbyggerier op til 3 etager, herunder rækkehuse, klynger og enkeltstående huse. Afhængig af de relevante belastninger, som systemet skal kunne optage, kan der efter behov suppleres med konstruktionsstål. (Knauf Danogips, 2012) Systemet giver mulighed for et fleksibelt byggeri med høj isoleringsevne samtidig med, at den er Installationsvenligt. En af de største fordele ved at anvende stålprofiler til opbygningen af ydervægskonstruktioner er, at de anvendte materialer er uorganiske, hvilket minimerer risikoen for råd og svamp under bygningsdelens levetid. Da elementerne leveres som præfab, vil dog de største økonomiske besparelser opnås ved opførelsen af større boligmængder, hvor der er et flertal gentagelser af elementerne. 9.4 Præfabrikerede facadeelementer i træ Anvendelsen af træmaterialer til fremstilling af præfabrikerede elementer er et af de mest udbredte metoder inden for området, der omfatter præfabrikering af byggesystemer. Metoden er reelt bæredygtigt, og det skyldes bl.a. at træ er 100 pct. genanvendeligt materiale. Samtidig er energiforbruget ved fremstilling og bearbejdelse af træ til byggeri meget lavt, og hver kubikmeter træ, som erstatter et andet byggemateriale, reducerer i gennemsnit CO2-udslippet med 1,1 ton. (Scandibyg, 2012) Faktoren at der samtidig kan bindes 0,9 ton CO2 i træet i det færdige byggeri pr. kubikmeter forbrugt træ, sparer valget af træ som byggemateriale frem for et andet atmosfæren for i alt 2 ton CO2. (Scandibyg, 2012) Træmaterialer giver også muligheden for stor fleksibilitet med tanke på den arkitektoniske udtryk. I Danmark er der til sammenligning med andre nordiske lande forholdsvis få producenter af præfabrikerede træelementer, men ser man uden for de danske grænser, så bliver arbejdsmetoden praktiseret i ret stort omfang, - frem for alt i nærliggende lande som Sverige, Norge og Finland. Alle lande der har store skovresurser til rådighed. I Sverige findes der talrige virksomheder, der har store produktionshaller der fremstiller præfabrikerede træelementer i alle former, som er nødvendige til at bygge en bolig. Præfabrikerede elementer til typehuse som ydervægge, tagkassetter, bjælkelag og indervægge bliver produceret under kontrollerede forhold, for senere at kunne anvendes ved en montageproces på en aktuel byggeplads, hvor der opføres en komplet bolig på meget kort tid. Producenterne fremstår oftest som totalentreprenører og står for udførelsen af alle slags arbejder under processen frem til et såkaldt nøglefærdigt hus Storproducent af træelementer i Danmark I Danmark er der en virksomhed under navnet Taasinge Elementer, der indgår som en division i Palsgaard Gruppen A/S, som ligger tungt på træ- element markedet og fremstiller mange former for præfabrikerede tag og facade- elementer til nybyggeri og renoveringer. Virksomheden er Danmarks ældste og største og har de seneste 40 år præget udviklingen af det industrialiserede træelementbyggeri. Taasinge Elementer producerer systemer til stort set alle typer byggeri, herunder også boligbebyggelser og etageboliger op til 4 etages højde. (Taasinge Elementer, 2012) 28

29 9.4.2 Elementoversigt De præfabrikerede facadeelementer er opbygget af bærende træribber, samt andre påførende regler der sørger for at opnå en bestemt dimension af elementet, alt efter krav til bære- og isoleringsevne. Elementerne er isoleret med certificeret mineraluld 9 og er som regel beklædt både indvendig og udvendig. Indvendig består beklædningen oftest af gipsplader, fibergips, træbeton, gipsspånplader eller lignende materialer klar til overfladebehandling. Den udvendige beklædning er vindtæt, vandafvisende og diffusionsåben afdækning. Den består normalt af en 8 mm fibercementplade, men andre diffusionsåbne pladematerialer kan anvendes som imprægneret gipsplade og banevarer, alt afhængig af brandtekniske overfladekrav og modstandsdygtighed i forhold til facadebeklædningen.(taasinge Elementer, 2012) Figur 9.7 Facadeelement med præmonteret "regnskærm" af Rocklet produceret af (Taasinge Elementer, 2012) Elementerne er opbygget med en PE-folie dampspærre, som er monteret på konstruktionens varmeside bag en 45 eller 70 lægteløsning med tilsvarende isolering. På denne måde sørges der for plads til eventuelle el-installationer uden at skade dampspærren. Normalt vil facadeelementet kompletteres efter modtagelsen på byggepladsen med en ventileret "regnskærm"- som er udvendig beklædning. Regnskærmen kan være alt fra skalmur, profilerede metalplader, metalkassetter, glas, træbeklædning eller lignende. Træbeklædning kan også efter ønske præmonteres på fabrik. Beklædningen monteres almindeligvis på trykimprægneret forskalling, der evt. kan færdigmonteres fra fabrik, tilpasset det aktuelle projekt. De præfabrikerede facadeelementer er fleksible og deres tykkelse hænger sammen den ønskede U-værdi (isoleringseffekt). De kan bl.a. udføres som "lavenergifacader" med U-værdier ned til 0,08 W/m2K. (Taasinge Elementer, 2012) På denne måde er de en bæredygtig løsning til et klimaskærm, der er velegnet til en bæredygtig boligbebyggelse og hvor der ønskes at være på forkant med de kommende 2015 og 2020 krav om lavenergi byggeri. Figur 9.8 Eksempel på facadeelementers isoleringstykkelse ved forskellige U-værdier og principopbygning (Taasinge Elementer, 2012) Præfab træ- elementer er velegnet til alle boligbebyggelser og etageboliger op til 4 etagers højde. Tilsvarende de andre præfabrikerede byggesystemer, vil de største økonomiske besparelser opnås ved opførelsen af større boligmængder, hvor der er et flertal gentagelser af elementerne. 9 certificeret efter EN13162 som er standard indeholder krav til fabriksfremstillede produkter af mineraluld med eller uden belægninger 29

30 9.5 Præfabrikerede rumstore moduler Præfabrikerede rumstore moduler er lignende præfabrikerede elementer, også vigtig aktør under industrialiseringen af byggeriet som har eksisteret de seneste årtier. Konceptet er en effektiv metodik på der gør sig bæredygtig på mange måder, og er blevet praktiseret i den danske byggebranche gennem lang række år. Tilsvarende de andre industrielle byggesystemer bliver rumstore moduler masseproduceret i produktionshaller. Det bidrager i sig selv til en realt effektivisering af produktionen, hvor der ved hjælpen af en velkontrolleret arbejdsproces reduceres materiale, resurse og energi spild. Rumstore moduler er i almindelighed opbygget af en letkonstruktion af miljøvenlige materialer som enten træribber eller stålprofiler. Begge konstruktionsvalgmuligheder giver fri bane for opnåelsen af nogle energioptimerede bygningsdele med en rigtig god isoleringseffekt. Dette gør modulerne velegnet til alle slags boligbyggerier, med store krav til energioptimering, og til at de nye boliger skal kunne overholde kommende Lavenergiklasse 2015 eller 2020 krav. (Scandibyg, 2012) Tilsvarende anvendelsen af præfabrikerede elementer, tilkommer de største energibesparelser og økonomiske fordele ved at anvende de rumstore moduler til større boligbyggerier som rækkehuse, klynger eller masseproduceret typehuse Variation i arkitekturen Folk med alment viden inde for byggeområdet forbinder ofte byggerier opført med rumstore elementer med nogle kedelige og uheldige bebyggelser uden sjæl og arkitektonisk værdig. Det er dog langt fra så, og flere og flere arkitekter bruger byggesystemet til at skabe harmoni i projekter hvor der er vægt på både den økonomiske, miljømæssige og den sociale bæredygtighed. Et lignende eksempel ses på figur 8.7, hvor arkitekten har brugt byggesystemet til at skabe så kaldte "landsbymiljøer" der understreger det landskabelige terræn. Figur 9.9 Arkitektegnet typehuse i 2plan ved Vejle, opført af rumstore moduler som lavenergiklasse 1- byggeri. (Prisme Arkitekter, 2012) Det moduliserede boligbyggeri er desuden opført som Lavenergiklasse 1, og er dermed på forhånd velegnet til 2015 krav fra Bygnings reglementet. Ved at benytte industrielt fremstillet moduler i byggeriet, bliver byggetiden realt kortere. Det kortere byggetid medfører som regel også økonomiske besparelser, desuden spares der energiressourcer under hele byggeprocessen. Konceptet kræver givetvis energiressourcer på transport af de færdige moduler og til kranløft på aktuelt byggeplads, men dette er et lille bagatel i forhold til de store materiale og energibesparelser som opnås på baggrund af den produktionseffektivisering der forekommer i et veludstyret produktionshal. 30

31 9.7 Konkrete fordele - kontra ulemper ved præfabrikation Miljøansvarlighed Effektiviseringen af produktionen giver mindre resursespild i form af materialer og arbejdskraft, hvilket bidrager til reducering af energiforbruget ved produktionen. Energibesparelserne forekommer frem for alt på baggrund af den store reducering af fej og mangler, som normalt forekommer ved traditionel byggeform. Reduceringen af fejl og mangler opnås ved hjælp af kontrol og kvalitetssikring hele vejen igennem produktionsprocessen. Ved gentagende processer kan man udnytte konkrete fordele opnået på baggrund af erfaringer. Tid Fabriksproduktionen betyder, at elementerne produceres meget hurtigt, og der opstår færre misforståelser og mindre ventetid, ligesom produktionen kan køre uhindret i al slags vejr. Delene bliver produceret, så de er nemme at montere. Eksempelvis kan typehuse opbygget af rumstore elementer fremstiles og monteres på meget kort tid, så bygningerne kan stå nøgleklare bare efter nogle få dage. Økonomi Da det er effektivt at producere elementer og moduler på en fabrik, reduceres antallet af arbejdstimer, og det gør byggevarerne billigere. Prisen holdes yderligere nede på grund af de store materialemængder, der indkøbes ved bestillinger. Kvalitet Byggeelementer og moduler gennemgår en grundig kvalitetskontrol, inden de forlader fabrikken. Varerne er produceret et sted med få ansvarlige, i stedet for af flere håndværkerteam, hvor det kan være svært at placere ansvaret. Der opnås stor reducering af fejl og mangler ved hjælp af den kvalitetssikring, som eksisterer hele vejen igennem produktions- og montageprocessen. Samtidig forekommer der ingen byggeskader forårsaget af fugt. Præfabrikerede byggevarer og moduler er som regel afprøvet af producenten og har dermed en godkendt certificering eller klassificering. Ulemper og begrænsninger Transporten af elementerne kan betragtes som en af de få ulemper ved konceptet. Bæredygtigheden af de præfabrikerede byggevarer kan markant mindske effektiviteten, hvis leverandøren ikke er lokal, og produkterne dermed skal igennem en lang transportproces frem til byggepladsen. I dette tilfælde forårsager det unødvendigt energiforbrug med tilsvarende CO2 forurening. Størrelsen af produkterne er dermed også begrænset, da det findes faste regler for, hvor store elementer må være under transporten. Overskrider man de faste transportmål, kræves der speciel transport til byggepladsen, hvilket automatisk giver ekstra omkostninger. (Bolius, 2008) 31

32 9.7.1 Energi og økonomimæssige besparelser med præfabrikation Byggeomkostningerne ved at bygge lavenergibyggeri med præfabrikerede elementer er oftest højere end ved byggeri, der blot overholder gældende BR-krav, men den ekstraudgift tjenes allerede ind som driftsbesparelse på energiområdet på en 7- til 10-årig periode, blot med det energiomkostningsniveau som kendes i dag (Scandibyg, 2012). Ved at inddrage et præfabrikeret byggesystem, som i den seneste tilfældet med de rumstore moduler, kan man på grund af den billigere byggemetode reducere yderligere de ekstra omkostninger, og dermed indtjene de ekstra udgifter endnu hurtigere. Ifølge energirådgivere fra Danmarks næststørste energileverandør SEAS-NVE, er de ekstra omkostninger svarende til omkring 12 pct. af den samlede byggesum, som man skal investere for at opføre et nyt bæredygtigt bolig der svarer til lavenergiklasse 1 hus.(seas-nve, 2012) Som endnu en væsentlig begrundelse for at bygge bæredygtigt, der bl.a. overholder kravene til lavenergibolig kan nævnes, at kunden dermed modtager et byggeri, som i mange år fremover kan matche de ventede Bygningsreglementskrav. Noget der kan få afgørende betydning for handelsværdien af den aktuelle bolig. 9.8 Alternativ produkt- og byggesystem - ISOBYG ISOBYG's system er et tysk produkt og har været praktiseret i mere end 40 år i Tyskland. Systemet er desuden velkendt i en lang række lande i Europa, men også i Nordamerika, dog er det en forholdsvis ny aktør på den danske byggemarked. Figur 9.10, 9.11 Hus opførelse med Isobyg's byggesystem Systemet består af så kaldte EPS blokke 10, som sættes sammen som et legoklods- system. De monterede blokke funktionerer som forskalling til den betonudstøbning, der finder sted efter montagen. Klodsernes legolignende klikkesystem sørger for, at der ikke bliver dannet kuldebroe i konstruktionen. I blokkenes hulrum bliver der efter nærmere statiske beregninger trukket armering, alt afhængig af den ønskede bæreevne af betonvæggen. Når der er opnået en ønsket højde, udfyldes hulrummet med beton. Således giver systemet grundlag for en hurtig opførelsestid samt utrolig effektiv isoleringseffekt af ydervægge. Systemet sikrer en hurtig montageproces. Blokkene findes i forskellige tykkelser, hvor den tykkeste blok er 50 cm inklusiv betonudstøbningen og har en u-værdi på 0,08. Den gode isoleringsevne giver grundlag for, at byggesystemet oftest bliver anvendt ved opførelse af lavenergibygninger og så kaldte passivhuse. Systemets egenskaber giver også mulighed for ekstra nettoareal, da en ydervæg med en u-værdi på 0,08-0,09 ( oftest målt uværdi i passivhus ydervægge) er mindst 100 mm tyndere end alle andre relevante konstruktioner. Dette skyldes betonens evne til at udligne temperaturen over dagen. (ISO-BYG, 2012) På denne måde får man ekstra m 2 ved at have samme størrelse på fundament og terrændæk. Det er yderst sjældent at en 40 eller 45 cm. blok ikke er nok til opførelsen af et passivhus. En færdig væg med u-værdi 0,09 bliver inkl. puds 10 Blokke opbyget af polystyren der er behandlet så den tåler fugt og delvis brand 32

33 47,5 cm. hvorved kravene til klasse 0 / passivhus opfyldes. Polystyrenklodserne har en højde en 20 cm. og en 30 cm. og ved at kombinere højderne, kan man altid ramme en bygningshøjde delelig med 10 cm. uden at foretage tilskæringer i blokken. (ISO-BYG, 2012) Systemet tillader også stor fleksibilitet hvad angår arkitektonisk udtryk. Man kan nemlig let designe diverse former af ydervægge og på den måde opnå alternative former med ekstraordinært look. Man kan desuden let opføre klimaskærmen med forskellige overfladebelægninger såvel som mureværk, puds, træ, skiffer og diverse. Systemet er frem for alt velegnet til opførelse af alenestående boliger hvor isoleringseffekten er meget højt prioriteret. Prisen for Isobygs 500 mm blokke med U-værdi 0.08 er ca. 950 kr/m 2 ekskl. moms, og inkluderer betonudstødning og nødvendig armering. (ISO-BYG, 2012)tlf. opk.) Skal man fremhæve nogle mindre positive sider omkring produktet må man konstatere, at produktet er kvalificeret som brandklasse 2. Dermed kræver den yderligere overfladebehandling i form af puds eller evt. ekstra beklædning i form af murværk eller gips på den indvendige side Reference projekt opbygget med Isobyg Produktets anvendelsesegenskaber kan bl.a. ses hos typehusdesigneren Bozel 11. Ved at benytte den alternative byggemetodik kan arkitekten skabe specielle utraditionelle former, der ikke kræver store ekstra omkostninger. Samtidig opnås der også et lavenergibyggeri, der i kvalificerer de arkitekttegnede boliger som passive huse og overholder 2020 krav fra BR. Lignende boliger giver på sigt store besparelser i forhold til huse bygget efter nuværende Bygningsreglement. Figur 9.12 Statistik over økonomiske besparelser ved lavenergi over 20 år (ISO-BYG, 2012) Priserne på de arkitekttegnede typehuse opbygget med Isobygs byggesystem er,markedet for nybyggede boliger taget i betragtning, rimelig og tilgængelig for de almindelige forbrugere, der ønsker et meget energivenligt hus, der er på forkant med og også krav til nybyggeri. Bozel tilbyder de såkaldte nøglefærdige passivehuse fra omkring kr. pr. m 2, hvilket må siges at være rimelig pris for et hus der på sigt giver enorme økonomiske besparelser, p.gr.a. det minimerede energiforbrug. På nærværende figur 9.18 ses et konkret eksempel der kan bestilles fra ca kr. m 2 (2012) Figur 9.13 Eksempel på et" zerohus "- klasse 0 hus (Bozel, 2012) 11 arkitektvirksomhed der primære designer typehuse opbygget med Isobygs byggesystem 33

34 9.9 Alternativ produkt- og byggesystem - YTONG Store leverandøren af porebetonprodukter - Xella A/S, har udviklet et alternativt byggeprodukt under navnet Ytong Energi+, der fremstår som porebetonblokkene, og danner et nyt byggesystem som frem for alt er effektiv ved opførelse af lavenergiboliger. Dette forekommer på grund af blokkenes isoleringseffekt samt deres densitet, der giver mulighed for at opføre stærke og stabile konstruktioner under relativ kort byggetid. Figur Visiualisering af YTONG Energy+ porbetonblokke,samt boligbyggeri opført med dette byggesystem (Xella Danmark A/S, 2012) Produktet er forholdsvis nyt i Danmark, men anvendes med stor succes i Tyskland gennem en lang årrække. Ytong Energy+ findes tilgængelig i 2 tykkelser. 40 cm's blokke, der har varmeledningsevne lambda på 0,07 W/mK, og blokke, der er 50 cm med lambda på 0,06 W/mK. (Xella Danmark A/S, 2012) En ydervæg opbygget af 50 cm blokke har en U-værdi på 0,11W/mK. Det giver gode forudsætninger for opnåelsen af en lavenergi bygning. Porebetonblokke har endvidere gode fugtregulerende og varmeabsorberende egenskaber, der bidrager til et godt indeklima. Blokkene fremstår som sandwichelementer og består af 3 lag - et bærende lag på indersiden, et højisolerende lag af YtongMulipor 12 på midten og et porebetonlag på ydersiden med densitet 340 kg/m3 der sørger for robusthed. Ytong Energi+ blokke er velegnet til massive, bærende ydervægge op til 2 etagers højde. Da materialet er uorganisk er det særdeles modstandsdygtigt mod fugt, hvilket markant reducerer risikoen for fugtskader og dannelsen af råd og svamp i konstruktionen. Leverandøren kan også tilbyde overlægger og dæk af porebeton, der tillader at bygge hele råhuset op af sammen materiale og på denne måde undgå dampspærre i ydervæggene. Både porebetonen og den mineralske isolering, som findes i Energi+ blokkene, er grundlæggende opbygget af naturlige råstoffer som sand, kalk og vand. Hele fremstillingsprocessen er miljøoptimeret, og produktet er godkendt og kategoriseret som biologisk ufarligt. Selve produktionen af byggevaren udslipper ca. 50 prc. mindre CO2 ved fremstillingen sammenlignet med betonproduktion. Varen er indeklimamærket iht. DS/EN (Xella A/S, 2012) Disse faktorer er med til at gøre Ytongs byggekoncept bæredygtigt, og systemet kan med fordel inddrages for at opnå et bæredygtigt byggeri med høj vægtning af miljørigtige materialer. Endvidere giver Ytongs Energi+ blokkene et grundlag for at opnå et stabilt byggeri uden for mange kuldebroer og med god isoleringsværdi. Byggesystemet er fleksibelt med tanke på look og giver mulighed for variation af overfladerne såvel udvendig som indvendig. Udover at pudse er det muligt at opføre en tegl-, træ- eller naturstensbeklædning udvendig og en gips- eller pudsoverflade på den varme side. Systemet er frem for alt velegnet til opførelse af alenestående boliger hvor isoleringseffekten er meget højt prioriteret. Prisen for Ytongs Energi mm blokke med U-værdi på 0.11 er ca. 980 kr/m 2 ekskl. moms, og inkluderer lim og nødvendig armering. Der skal lægges ca. 450 kr. ekstra pr. m 2 for montagen af blokkene. (Xella Danmark A/S, 2012)tlf. opk.) 12 ytong multipor er mineralisk isolering opbygget af fremstillet af sand, kalk og cement. - Lambdaværdi på 0,042 W/mK og densitet på 115 kg/m3 34

35 9.10 Egenskabsanalyse af de bæredygtige byggesystemer På baggrund af den gennemgåede research af præfabrikerede byggevarer samt Isobygs og Ytongs alternative byggesystemer kan man ved at udarbejde en egenskabsanalyse visualisere hvad de forskellige metoder har af stærke og svage sider med tanke på bæredygtigheden og deres egnethed til grønt boligbyggeri. Præfabrikerede byggevarer Præfab stål og gips ydervægge Sandwichelementer (beton) Præfab facadeelementer opbygget i træ Rumstore moduler træ/stål Alternativ byggesystem - Isobyg Alternativ byggesystem - Ytong Energi + Parametre Vægtning: 1-5 Karakter 1-5 Karakter 1-5 Karakter 1-5 Karakter 1-5 Karakter 1-5 Karakter 1-5 Egnethed til boligbyggeri 1-2 etager. Miljørigtige materialer Miljørigtigt produktion Hurtigt montage Look variation Pris (DK) Totaløkonomi Isoleringseffekt - af klimaskærm Samlet resultat: Der gives karakterer fra 1 5, hvor 5 er den bedste man kan give. Efterfølgende lægges de sammen med vægtningskarakteren. Resultatet af egenskabsanalysen viser at de fleste af byggesystemerne fremstå som bæredygtige og giver nogle klare fordele ved at anvende dem til opførelse af boligbeboelse. Dog er det bemærkende at de alternative byggesystemer - Isobyg og Ytong Energi +, har nogle stærke egenskaber der gør dem ekstra bæredygtige og velegnet til opførelsen af grønne lavenergihuse. Dette set i lyset af, at deres isoleringseffekt tillader opbyggelsen af klimaskærme der holder ekstra godt på varmen og omvendt holder kulde og varme ude så boligens energiforbrug til opvarmning og nedkøling kan reduceres enormt. Ved at anvende de alternative byggesystemer til opførelse af klimaskærme, kan der i forhold til eksempelvis en ydervæg med trækonstruktion og tilsvarende isolering, spares ca. 100 mm af ydervæggenes tykkelse. Dette giver mulighed for at opnå nogle elegante konstruktioner, en fremragende energieffektivitet, og desuden ekstra kvm. 35

36 10. Bæredygtige tiltag Et hus med en bæredygtigt byggesystem, der er miljøforsvarligt og energieffektivt, sikrer på sigt markante økonomiske besparelser for den almindelige boligforbruger. Husets bæredygtighed og effektivitet kan øges endnu mere ved at inddrage nogle bæredygtige tiltag og på den måde gøre byggeriet endnu mere grønt og miljøvenligt, og ikke mindst økonomisk fordelagtigt for forbrugeren. Der er med nutidens udvikling kommet mange forskellige bæredygtige tiltag, der tillader at udnytte nogle af de passive energikilder samt naturresurser, der er tilgængelige for menneskeligheden her på vores jord Grønne tage Ikke alene udstråler grønne tag miljøforsvarlighed, men også rent klimamæssigt yder tagvegetationen bidrag til at nedsænke lufttemperaturen og hæve luftfugtigheden i varme perioder. Desuden filtrerer planterne luften for partikelforurening. Tagbevoksningen sparer miljøet for store mængder CO2. Dette forekommer ved at bevoksningen isolerer bygningen mod kulde og varme og på denne måde bidrager til lavere energiforbrug og mindre CO2-udslip til følge. (COWI) s.23) Figur 10.1 og 10.2 Illustration af grønne tag (Ing) Grønne tage er også gode til at optage og holde regnvand, noget som begrænser belastningen af det fælles afløbssystem. Dette er med til at forhindre oversvømmelser som forekommer ved skybrud. Regnvandet tilbageholdes i vegetationen så den senere damper væk. Selv de mindste tykkelser ned til 40 mm kan reducere afstrømningen af regnvandet på tagfladerne med op til 50 %. Bevoksningen beskytter desuden den underliggende tagmembran mod UV-stråler, hvilket markant forlænger levetiden på tagkonstruktionen. (Veg Tech, 2011) Der findes forskellige variationer af vegetation til grønne tage, men grundlæggende er der græstag, græstørvtag, stenurttag og mos-sedum-tag. Eksempelvis har storleverandøren i Skandinavien Veg Tech, fire forskellige varianter af Sedum-Mos tage. Fordelen med Sedumsystemerne er, at de leveres som præfabrikerede og er meget hurtige at opsætte. Som det ses på nærværende figur 10.3 så hænger vandholdekapaciteten sammen med vægten og tykkelsen på bevoksningen. Er tagkonstruktionen ikke så robust kan man får helt ned til 40 mm sedumbelægning, der vejer som max - omkring 50 kg/m 2. Grønne tage kan med fordel inddrages ved opførelses af en bæredygtig bolig og installeres som en komplettering på de fleste tagkonstruktioner, som er opbygget med træ, stål eller betondæk. Sedum-mos vegetationen er tilgængelig for boligejere fra 300 kr. m2 og op efter. Priserne varierer afhængig af leverandører, ønsket look samt regnvandsoptagelse. (Nykilde, 2012) Figur 10.3 Illustrerer de tynde udgaver af sedum-mos (Veg Tech, 2011) 36

37 10.2 Jordvarme Jordvarme er en miljøvenlig og effektiv opvarmningsmetode. Den udnytter den passive varme som findes under ca. en meters dybde i jorden. Det gode ved denne vedvarende energikilde i forhold til andre, der er afhængig af vind og sol, er at varmen i jorden findes permanent, også i vinterhalvåret og når det er frostvejr. (Dansk-klima-energi, 2012) Anlægget består af en nedgravet slange i haven nær huset og en varmepumpe, der normalt placeres i fyrrum eller bryggers. Varmen fra jorden drages ind i varmepumpen ved hjælp af en frostfri væske som eksisterer i de nedgravede slanger. Slangerne er typisk m lange afhængig af den ønskede kapacitet. De lægges horisontalt under jordoverfladen. Slangerne kan også lægges vertikalt i jorden, men dette kræver dybdeborning på 50 og op til 200 m. Ved lignende boringer er der en række forbehold der skal gennemtænkes og løsningen vil ofte blive dyrere end horisontal slangelægning. Figur 10.4 illustrering udlægning af varmeslanger (Energihjem, 2012) I varmepumpen sørger en kombination af to varmevekslere og en kompressor for at "geare" jordvarmen op, så vandet i ejendommens varmtvandsbeholder kan opvarmes. Varmvandsbeholderen sørger derefter ved hjælp af en fordeler at sende varmt vand til rumopvarmning via radiator og gulvvarme, samt varmt brugsvand. (2011) En varmepumpe består af fire dele: Figur 10.5 illustrering indholdet af varmepumpe. (Energihjem, 2012) 1. En fordamper, der optager varmen 2. En kondensator, der afgiver varmen 3. En kompressor, der hæver temperaturen 4. En termoventil, der regulerer mængden af kølemiddel Da jordvarmen anvender små mængder af strøm til at drive varmepumpen der oversager selve cirkuleringsprocessen, kan de være en oplagt mulighed at kombinere jordvarme med vedvarende energi fra solceller og på denne måde opnå den maksimale bæredygtighed ved konceptet (vejledende information om solceller beskrives i nærværende solcelleafsnit). Hver gang pumpen anvender 1 kilowatt til drift, producerer den 3,5-4 kilowatt varme. (Nilan JVP Jordvarme, 2012) Et jordvarmeanlæg kan dermed reducere pct. af energien, der bruges til varmt brugsvand og 37

38 opvarmning af boligen, hvilket må siges at være en miljøvenlig faktor, der mindsker det samlede CO2 udslip markant - parallelt med de økonomiske lettelser som konceptet resulter i. (Energinord, 2012) Det koster ved normale omstændigheder mellem og kr. at etablere et jordvarmeanlæg der dækker behovet af en 4 personers familie. Tilskud til etableringen kan søges i henhold til et vedtaget lovforslag L med indført fradragsmulighed, der indebærer at personer over 18 år kan fratrække op til ,00 kr. årligt til istandsættelse af hjemmet. Fradraget påføres selvangivelsen som et ligningsmæssigt fradrag. (Viden, 2013) Tilbagebetalingstiden på jordvarme kan varierer meget, afhængig af hvilket alternativ energiforsyning man sammenligner produktet med. Sammenligner man jordvarme med oliefyr og tager som eksempel et hus på 180 kvadratmeter med 5 beboere giver jordvarmen en stor besparelse og dermed hurtig tilbagebetalingstid. Et nyt oliefyr har et fyringsolieforbrug på 2550 liter om året. Ved en literpris på 10 kroner bliver varmeudgiften kroner om året inklusive service. Et nyt jordvarmeanlæg bruger 6749 kwh á 2 kroner. Det svarer til kroner om året inklusive 1500 kroner til service. Der skal investeres kroner ekstra til et jordvarmeanlæg sammenlignet med et nyt oliefyr. Man sparer kroner om året ved opvarmning med jordvarme, sammenlignet med opvarmning med et nyt oliefyr. Tilbagebetalingstiden er 5,8 år. (Dansk-klima-energi, 2012) (Energihjem, 2012) Konkrete bæredygtige fordele ved jordvarme (Dansk-klima-energi, 2012) (Energihjem, 2012) En levetid på år, med næsten ingen drift og vedligeholdelse Miljøvenligt og reducerer CO2 udslippet med op til 75 % Kan give besparelser på varmeregningen op til % Kan give varme til både radiatorer, gulvvarme og brugsvand Op til 10 års garanti på anlægget, afhængig af producent Tilbagebetalingstid ca. 6 år sammenlignet med oliefyr og ca. 21 år sammenlignet med fjernvarme Hvis man ønsker et bæredygtigt system til et rimeligt beløb og med hurtig tilbagebetalingstid, så er jordvarme oftest nok ikke den mest fordelagtige mulighed. Men selvom et jordvarmeanlæg er en relativ dyr investering, er det også et effektivt tiltag der giver investeringsbeløbet langsomt tilbage, på ca. 21 år, hvis man sammenligner med udgifterne ved at benytte fjernvarme. Sammenligner man metoden med el som varmekilde bliver tilbagebetalingstiden reduceret. Kort sagt er jordvarme en ret dyrt, men også meget miljøvenlig investering der tilbagebetaler engangsbeløbet langsomt, men samtidig sikrer vedvarende energi i mange år uden de store vedligeholdelser af anlægget. 38

39 10.3 Solceller Med tanke på at el-prisen i 2012 er oppe på omkring 2,20 kr. pr. kwh, hvilket resulterer i en prisstigning på ca. 5,6 % pr. år siden 1997, er investering i et solcelleanlæg en god mulighed for at opnå økonomiske besparelser kombineret med grønt vedvarende energi. Dette på trods af forringelser af solcelleordningen fra starten af (VIVAEnergi/Energitilsynet, 2013) Solceller er ren energiform, der er 100 pct. naturlig og miljøvenlig energikilde. Ved produktionen af energi bliver solens enorme energimængde udnyttet ved en kaldt " fotovoltatisk" proces, hvor solenergien bliver oplagret og omdannet til CO2-neutral elektricitet. Når solcellen belyses, vil sollysets fotoner slå elektroner løs, så de kan bevæge sig frit rundt og til slut blive samlet op på solcellens forside, som udgør den negative pol. Resultatet er, at der bliver opbygget en spændingsforskel på ca. 0,6 V mellem solcellens for- og bagside. De solceller, der findes i dag, kan omsætte op til ca. 20 procent af lysets energi til elektricitet. Processen er ikke afhængig af direkte sollys, og derfor producerer solcellerne også strøm i overskyet vejr, dog i mindre mængder. Et anlæg på 1 kwp har et solcelleareal på ca. 10m² og producerer ved en optimal placering ca. 900 kwh/år, dvs. med retning mod syd og en hældning på 45 grader. (Noah; Miljøbevægelsen, 2011 s. 2) Figur 10.6 Illustrering af produktion af solenergi. (Noah; Miljøbevægelsen, 2011) Et solcelleanlæg er let at montere og en god måde at anvende bygningens tag eller facader på. Der er også muligheder for at placere solcellerne i nærheden af bygningen; eksempelvis på taget af en garage eller carport, eller fritstående vægge. Solcellepaneler kan også integreres i solafskærmninger af vinduesarealer som solfanger og lignende. Den enkleste montage opnås ved nybyg, hvor anlægget kan gennemtænkes i husets planlægning og opbygning så den placeres korrekt, så man kan undgå for mange gennembrydninger af klimaskærmen, samt få udnyttet solens ydeevne maksimalt. Traditionelle solceller består af to slags silicium: Figur 10.7 Krystallinsk silicium - (mono, poly) (bygninger, 2011) Figur 10.8 Tyndfilm - (amorft silicium, CIS, CdTe) (bygninger, 2011) Figur 10.9 viser fordele og ulemper ved henholdsvis krystallinske solceller og tyndfilmssolceller (Bolius, 2012) Moduler med krystallinsk silicium er de ældste på markedet, samt mest udbredte og mest effektive solcellesystem. (2011) Panelerne er kendt for de firkantede celler på størrelse med en håndflade. Tyndfilmsmoduler er derimod kendt for sit mere homogene og mørke udseende. De seneste år er der i takt med teknologiens udvikling kommet alternative former for solceller, som de såkaldte amorfte siliciumceller, der hører til familien af tyndfilmssolceller og er baseret på pulveriseret silicium. Metodikken anvendes til at fremstille 39

40 vinduespartier, hvor glasset fremstår transparent med et solcellesystem, der stort set er usynligt. I sammenligning med fremstillingen af krystallinsk silicium, er materialeforbruget ved amorfe - siliciumcellen lavt, hvilket giver en betragtelig energibesparelse ved produktionen, og dermed gør produktet ekstra bæredygtigt. Det er mere og mere udbredt at solceller bliver integreret som en naturlig del af byggeriets arkitektoniske udtryk. På de nærværende figurer ses forskellige solcelleløsninger, der er etableret som en naturlig del af looket. Metoden er dermed velegnet til at skabe balance mellem arkitektur og bæredygtighed. Figur Eksempler på integrerede solceller i nutidens byggeri (Noah; Miljøbevægelsen, 2011 s. 9) Ændringer i solcelleordningen Inden 2013 gav reglen om at evt. overskydende strøm produceret af solceller kan videresendes til det fælles el-net, store økonomiske besparelser og en meget kort tilbagebetalingstid. Med produktionen af den CO2- neutrale elektricitet talte husets elmåler langsommere eller ligefrem baglæns, når elproduktionen fra solcellerne oversteg husets elforbrug. Eksempelvis, gav et anlæg til kroner, oftest strøm nok til at dække en gennemsnitsfamilies årsforbrug på ca kwh årligt. Anlægget havde dermed tjent sig selv hjem efter ca. 11 år. Derefter havde boligejeren mulighed for at tjene ca kr. under kommende 20 år (Bolius, 2011) Dog viste det sig under efteråret 2012 at lignende økonomiske fordele for private skulle degraderes efter et udspil fra regeringen. Eksperterne var skeptiske og forudså en bekymrende udvikling ind for området. Den blev en ny ordning vedtaget, med en hel del ændringer til det negative - set fra almindelig boligforbruger og til det positive set med erhvervsøjne. Følgende regler er gældende fra starten af 2013: Den maksimale anlægsstørrelse er 400KW. Den gamle 6KW grænse eksisterer ikke mere. Man er i 10 år garanteret 1,30 kr. pr. kwh som man sælger, så må man producere og sælge overskudsstrøm til el-net. Indtægten af det solgte strøm er skattefrit op til 7000 kr. om året. 40

41 Solcellestrømmen koster ca. 0,65 kr. pr. kwh set over anlæggets levetid (30 år). Efter de 10 år (ca. når anlægget er afskrevet) afregnes overskudsstrømmen til markedspris (forventeligt ca øre pr. kwh med en årlig stigning på 5-6%). Man sparer pt. 2,20 kr. pr. kwh af den strøm man selv bruger, mens den bliver produceret (indenfor samme time). Dette svarer typisk til ca. 40 % af forbruget. Elprisen forventes at stige 5-6% om året, og vil ende på ca. 8-9 kr. pr kwh om 30 år, hvorimod solcellepris er fastlåst til omkring 0,65 kr. pr. kwh. Fælles anlæg, der ikke kan nettoafregne for andet end fælles forbrug (Boligforeninger), får en midlertidig forhøjet afregningspris på 1,45 kr. pr. kwh i de første 10 år. Det er op til energiministeren at definere, hvad et "fællesanlæg" er, og det er endnu ikke sket. Virksomheder og personer med virksomhedsordning kan afskrive anlægget over skatten, 25% saldoafskrivning. Indtil 31/ kan man afskrive 115% af investeringen. (Vivaenergi/Energitilsynet, 2013) Reformen satte sine spor på området, men der er også en vis positiv udvikling, da et stigende prisfald på solcelleanlæg på grund af høj konkurrence på markedet er med til at reducere tilbagebetalingstiden. Desuden er investeringssummen reduceret da man kan nøjes med 2-3 kw solcelleanlæg. Dette på baggrund af de nye 2013 ordninger, hvor det bedst kan betale sig for forbrugeren at anvende så meget cellestrøm som muligt, inden man sælger overskuddet til det fælles el-net. Ved at have en mindre anlæg kan man med større sandsynlighed forbruge 75% eller mere af sin producerede strøm. Dette en reel besparelse på 2,20 kr. pr. kwh, så man kunne tilbagebetale anlægget indenfor en overskuelig periode. Derudover vil man mindske installationsudgifterne fordi mindre anlæg giver reducering af montagematerialer samt kortere arbejdstid. Et solcelleanlæg der producerer ca KWh om året kan etableres fra kr. (EnergiNord, 2012) Konkrete bæredygtige fordele ved solceller (Bolius, 2012): Miljøvenlighed - 10 kvadratmeter solceller sparer ca. 1/2 ton CO2 om året. Solceller producerer strøm i dagtimerne, hvor behovet er størst. Solceller har en lang levetid. Typisk er der en garanti på 25 år, og da teknologien er uden bevægelige dele, er den robust og driftssikker med lave vedligeholdelsesomkostninger. Solceller kan velintegreres i bygningens arkitektur. Solceller kan erstatte en del af facade- eller tagbelægningen og dermed spare udgifter til disse bygningsdele. Solceller kan være en god forretning da man kan sælge under de første 10 år. - 1.kWh for 1,30 kr. Eventuelle ulemper kan være det store engangsbeløb der skal investeres. Etableringen af solcelleanlæg er ellers på alle måder et effektivt initiativ der giver boligejer 100% CO2- neutral elektricitet, og samtidig giver markante besparelser i privatøkonomien. Solceller er opbyget af naturlige råvarer, der kræver relativ lav vedligeholdelse. Konceptet er dermed på alle måder en bæredygtig metode, som giver boligen ekstra værdi og som på trods af ny ordningsændringer er værd at investere i. 41

42 10.4 Solfanger Figur Plane solvarmepaneler Figur Rør solfanger (solvarme-solenergi) (solvarme-solenergi) Solfangerne monteres tilsvarende solceller, oftest på taget af en bygning. Funktionen af dem giver stort set sig selv. Det drejer sig om at fange solenergien der rammer overfladen, så energien derefter kan anvendes til opvarmning af vand. Når solens stråler rammer solfangeren, varmes en frostfri væske inde i solfangeren op. Væsken cirkulerer mellem solfangeren og anlægget samt en varmtvandsbeholder, der er forberedt til solvarme. Undervejs afgiver væsken sin varme, hvorefter den løber retur til solfangeren. Solvarmepanelerne bestå af en flad kasse, som indeholder en absorber, isolering og et dæklag, som kan være glas eller plast. Vakuumsolfangere består af glasrør, som ligeledes indeholder en absorber, men glasset udgør i sig selv dæklaget. Da rørene er lufttomme, evt. med en fyldgas kræves der ingen isolering. Da i solen i Danmark skinner i gennemsnit om året kan ifølge Energitjenesten mellem fire og seks kvadratmeter solfangere opvarme ca. to tredjedele af en familie på fires forbrug af varmt vand og således spare privatøkonomien og miljøet for omkring 200 liter olie om året. (2007) Da solfangere kun producerer varme når solen skinner, er det vigtigt at komplettere opvarmningen via solfangere med en anden energikilde, som altid garanterer varmt vand. Et solvarmeanlæg holder mellem år uden den helt store vedligeholdelse og koster typisk kr. afhængig af størrelse og producent. (2007) Konkrete bæredygtige fordele ved solfangere (2007) Markante besparelser på varmeregningen 60-70% Det er en gratis og vedvarende energikilde Besparer olieforbruget og mindsker CO2 udslippet. Kan fås som indbygningsmoduler til tage, så de velintegreres i arkitekturen. Meget lidt vedligeholdelse og lang levetid Solvarme øger husets værdi Kan give varme til både radiatorer, gulvvarme og brugsvand Eventuelle ulemper kan ved etablering af konceptet være det engangsbeløb, som forbrugeren skal lægge ud og det, at der skal kompletteres med alternativ opvarmningsmetode under de kolde vintermåneder. Etableringen af solfanger er dog tilsvarende solceller et effektiv tiltag, der sørger for miljøforsvarlig varme som kan anvendes til opvarmning via radiator og gulvvarme og også brugsvandsopvarmning. Konceptet giver markante besparelser på varmeregningen og kan tilbagebetales på år hvis man sammenligner metoden med opvarmningsform hvor der anvendes oliefyr. Solvarmeanlægget er ca kroner billigere, hvis man alligevel skal have skiftet boligens varmtvandsbeholder ud. (2007) Solfangere er på alle måder et bæredygtigt tiltag som gavner miljøet og sparer forbrugernes varmeomkostninger. 42