Olaf Bruun Jørgensen Fagchef, Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S Tel.: ,

Transkript

1 Olaf Bruun Jørgensen Fagchef, Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S Tel.: , Energirenovering betaler sig 28. maj 2015

2 Esbensen Rådgivende ingeniører, grundlagt i 1947 ~ 25 ansatte Kontorer i København, Århus og Sønderborg Projekter og samarbejde i EU, Norden, Vietnam, Bangladesh og Indien Arbejdsområder: Projektering af El, VVS og Ventilation Samarbejde med arkitekter fra skitseniveau til detaljeret design Integreret Energi Design Bæredygtig byplanlægning og bygningsdesign Forsknings- og udviklingsprojekter i samarbejde med industrien, bygherrer og universiteter i ind- og udland Bygningsintegrerede vedvarende energisystemer Indeklima, certificeret specialist i Danmark Måling og overvågning / Side 2

3 Potentiale (boliger) Enfamilieboliger Etageejendomme og så resten! Fokus på etageejendomme. Parcelhusmarkedet er næsten umuligt at nå i stor skala. Etageejendommene er umiddelbart lettest tilgængelig i stor skala og mest relevant set fra rådgiversiden. Har desuden et kæmpe potentiale i et internationalt perspektiv (eksport) Fokus på rumopvarmning / Side 3

4 Attraktive løsninger til energirenovering / Side 4

5 Kendte Tekniske Løsninger Vindues- eller rudeudskiftninger Hulmursisolering Udvendig isolering Udskiftning af varmeanlæg Etablering af tagboliger (f.eks. til LEK 1-niveau) Altanlukninger? Mekanisk ventilation m. VGV Byg nyt! / Side 5

6 Efterisolering Fordele & ulemper Kilde: Per Heiselberg, Aalborg Universitet / Side 6

7 Solfangere til VBV Solfangere til VBV Ofte op til 60 % dækningsgrad Sydvendt (+/- 45 ), hældning Efteropvarmning Aftapning Soludbytte Energy [kwh] jan 1999 feb 1999 mar 1999 apr 1999 maj 1999 jun 1999 jul 1999 aug 1999 sep 1999 okt 1999 nov 1999 dec / Side 7

8 Solceller Ydelse og placering i DK Ydelser W/m² (mono- og polykrystallinske) kwh pr. m² pr. år (ca. det dobbelte i Cairo, Egypten) Kræver et anlæg på m² for at dække elforbruget i et enfamiliehus Placering Orientering mellem sydøst og sydvest og hældning i forhold til vandret mellem 15 og 60 grader Sikre ventilation Undgå skygger / Side 8

9 Avancerede altanlukninger Energiruder Isolering Forvarmning af vent. luft Solvarmeudnyttelse Komfortforbedring / Side 9

10 Avancerede altanlukninger Energibesparelser? Glazing Unheated balcony 1: Kun glas, isolering af indv. mur 2: 1 lag glas, uisoleret brystning 3: Energiruder (U = 1.1 W/m²K), isoleret brystning 4: Alm. termoruder, isoleret brystning 5: Alm. termoruder, uisoleret brystning Heated balcony type [kwh] [kwh/m²] [%] [kwh] [kwh/m²] [%] / Side 10

11 Avancerede altanlukninger Energibesparelser? Glazing Unheated balcony 1: Kun glas, isolering af indv. mur 2: 1 lag glas, uisoleret brystning 3: Energiruder (U = 1.1 W/m²K), isoleret brystning 4: Alm. termoruder, isoleret brystning 5: Alm. termoruder, uisoleret brystning Heated balcony type [kwh] [kwh/m²] [%] [kwh] [kwh/m²] [%] / Side 11

12 Avancerede altanlukninger Risiko for øget energiforbrug m. uisolerede glasaltanlukninger Kan undgås ved anvendelse af energiruder og effektiv isolering To principielle løsninger anbefales: A) Indeliggende altaner: Energiruder og effektiv isolering B) Udeliggende altaner: Åbne ét lags glas uden isolering / Side 12

13 Behovsstyret ventilation (evt. VGV) Automatisk øget ventilation efter behov Hurtig fjernelse af dårlig luft Ingen husstøvmider Forbedret luftkvalitet Energibesparelser Ventilation rate, [l/s] Moisture production, [kg water/h] 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Moisture controlled ventilation Ventilation rate Moisture production / Side 13

14 EFP2007/ Boligrenovering på 1. klasse Mål, (Esbensen, Creo, Plan1, SBI, Rockwool) At udvikle og eftervise et renoveringsprincip for eksisterende boliger med fokus på etageboligejendomme. Målet er et renoveringsprincip, der reducerer energiforbruget til opvarmning og ventilation ned til LavEnergiKlasse 1 niveau, d.v.s. med et energibehov til rumopvarmning, ventilation og VBV på max. 35 kwh/m² år Fokusområder Integreret Energi Design Proces Arkitektur, Klimaskærm, Ventilation, Vedvarende Energi, Indeklima, Udførelse, Drift, Totaløkonomi, Formidling Forberedelse af 2 demonstrationsprojekter / Side 14

15 Assens 1930 erne / Side 15

16 Gellerup 1960 erne / Side 16

17 Analyserede teknologier Basis koncept Udv. isolering af facader ( mm) Isolering af tag (400 mm) Isolering af etagedæk ( mm) Nye lav-energi vinduer, 3 lag (U w = 1,0 W/m²K) Isolering af varme- og varmtvandsrør (- 40%) Mekanisk ventilation m. VGV (eff. 0.85, SEL = 2,0) Ny fjernvarme eller gas installation / Side 17

18 Analyserede teknologier Yderligere teknologier Ekstra effektive ventilatorer og kanalsystem (SEL=1.5) Behovsstyret ventilation u. VGV (~ 40% reduceret luftmængde) Behovsstyret ventilation m. VGV Ekstra lufttæt bygning (reduceret infiltration - 0,07 l/s/m 2 ) Solvarme til VBV Jordvarme (kun Assens ) Kombinationer af ovenstående / Side 18

19 Resultater ekstra tiltag Assens / Side 19

20 Resultater ekstra tiltag Gellerup / Side 20

21 Byg nyt! / Side 21

22 Erfaringer fra demonstrationsprojekter / Side 22

23 Engelsby Bygherre BIG Heimbau AG S & I Arkitekter A/S (nu Creo A/S) Birch & Krogboe A/S (nu Alectia) Esbensen A/S Finansiering BIG Heimbau AG Delstatsregeringen i SH EU DG XVII THERMIE - "SHINE (6 lande) By- og Boligministeriet Energiministeriet (IEA Task 20) / Side 23

24 Standard renovering Udvendig isolering (120 mm vægge, 180 mm tag) Nyt varmeanlæg Nye vandinstallationer Nye køkkener Nye badeværelser Ny og forbedret trappe / Side 24

25 Innovative elementer Solfangere til VBV Avancerede altanlukninger Forbedrede dagslysforhold Trombe-vægge Glasinddækkede trappeopgange Fugtstyret ventilation / Side 25

26 Engelsby - Energiforbrug / Side 26

27 Økonomi Simpel tilbagebetalingstid Udgifter (1998) Mérinvestering: ~ ,- euro (Innovative tiltag) EU-tilskud: ~ ,- euro (Innovative tiltag) Standardrenovering: ~ ,- euro Tilbagebetaling (1999) Med EU tilskud: Korr. for 100% udlejning ~ 16 år ~ 10 år / Side 27

28 Slutrapport - obj@esbensen.dk / Side 28

29 Langkærparken Bygherre: Arkitekt: Ingeniør: AL2bolig, Afdeling 11 - Langkærparken Nova5 arkitekter Esbensen A/S og Sloth Møller A/S BR08 ~ 70 kwh/m² LEK 2 ~ 58 kwh/m² LEK 1 ~ 35 kwh/m² LEK 0 ~ 18 kwh/m² Sydjyllandsplanen: tilsvarende lejl. i DK / Side 29

30 Langkærparken SCENARIE 4 Lavenergiklasse 0 Omkring. 18 kwh/m 2 år. Isoleret som LEK 1 Implementering af solvarme som i LEK1 Implementering af solceller (ca. 10 m 2 pr. lejl.) / Side 30

31 Langkærparken - Energielementer / Side 31

32 / Page 32

33 Østfacade / Side 33 33

34 Vestfacade / Side 34 34

35

36 Langkærparken målt og beregnet / Side 36

37 Rosenvænget Heimdalsvej - Domea Renoveringstiltag Nye vinduer Højisoleret klimaskærm (tag, facader etagedæk) Eliminering af kuldebroer Sikring af høj tæthed Mekanisk ventilation m. varmegenvinding / Side 37

38 Rosenvænget Heimdalsvej - Domea / Side 38

39 Rosenvænget Heimdalsvej - Domea / Side 39

40 Ældre muret byggeri / Side 40

41 Kulturarvskategorier Kilde: KADK / Side 41

42 Klimaskærm Kategori A og B I fredede og i bevaringsværdige bygninger kan det være svært at efterisolere klimaskærmen. Loft mod tagrum, skråvægge og skunkrum kan typisk efterisoleres med en tilbagebetalingstid på blot 5 år. Typisk med 200 mm isolering på loft mod tagrum, 100 mm isolering i skunke samt 75 mm isolering i skråvægge, uden at der skal etableres en dampspærre. Der bør dog altid foretages en omhyggelig vurdering af de fugtmæssige risici ved efterisolering uden dampspærre. Indvendig efterisolering er risikabelt i byggeri med træetageadskillelser. Kategori C For bygninger med enkeltstående arkitektoniske kvaliteter kan der udføres mere vidtgående tiltag som f.eks. omfattende isolering af tagetagen inkl. dampspærre og udskiftning af kviste med nye højisolerede kviste. Disse tiltag har typisk en tilbagebetalingstid på ca. 14 år. Den beregnede energibesparelse er ca. 15 kwh/m / Side 42

43 Klimaskærm Kategori D Især anonyme bygningers arkitektur tillader, at bygningerne foruden de beskrevne tagisoleringer kan isoleres udvendigt: Eliminering af kuldebroer ved etagedæk, fundamenter, o. lign. Væsentligt større isoleringstykkelser. Den beregnede energibesparelse er ca. 50 kwh/m / Side 43

44 Renoveringsscenarier / Side 44

45 Forventede energibesparelser A: 29 % B: 37 % C: 50 % D: 70 % / Side 45

46 Kontorbyggeri / Side 46

47 Energirenovering af kontorbygning fra 1965 Nuværende energiforbrug på 222 kwh/m 2 /år 5 løsningsmodeller: 1. Overholdelse af BR08 2. LEK 1 med eksisterende gasforsyning 3. LEK 1 med fjernvarme 4. LEK 1 med jordvarme 5. LEK 1 med jordvarme og solceller / Side 47

48 Løsning 1 BR08 krav Eksisterende gaskedler og varmtvandsbeholdere benyttes Udvendig efterisolering af alle facader og gavle med 200 mm isolering Nye 2-lags energivinduer med en samlet U-værdi på 1,5 W/m 2 K Efterisolering af tag og tagterrasse med 250 mm isolering Mekanisk balanceret ventilation i hele bygningen med et traditionelt ventilationssystem med varmegenvinding. Separat ventilationsanlæg i kantinekøkken Separat ventilationsanlæg i trykkeri Lavenergi-belysningsarmaturer med automatisk on-off styring i forhold til dagslys Nye hovedledninger og stigstrenge for brugsvand Nye hovedledninger og stigstrenge for varme samt nye radiatorer Nye lavenergi-pumper for centralvarme og cirkulation af varmt brugsvand Udvendig manuelt styret solafskærmning Beregnet energiforbrug for løsning 1: 93,8 kwh/m 2 pr år / Side 48

49 Løsning 2 LEK 1 (BR08) Bjælker og søjler i facader og gavle efterisoleres udvendigt med 300 mm isolering Brystninger efterisoleres udvendigt med 420 mm isolering Taget isoleres med 400 mm isolering Tagterrasser isoleres med 350 mm isolering Nye ydervægge på 3.sal isoleres med 400 mm isolering Kældervægge efterisoleres med 300 mm isolering både over og under terræn Nye 3-lags lavenergivinduer med en samlet u-værdi på 1,0 W/m 2 K Mekanisk balanceret ventilation i hele bygningen med et lavenergi-ventilationssystem med varmegenvinding. Separat ventilationsanlæg i kantinekøkken Separat ventilationsanlæg i trykkeri Lavenergi-belysningsarmaturer med kontinuert styring i forhold til dagslys Nye hovedledninger og stigstrenge for brugsvand Nye hovedledninger og stigstrenge for varme samt nye lavtemperatur-radiatorer Nye lavenergi-pumper for centralvarme og cirkulation af varmt brugsvand Udvendig automatisk styret solafskærmning Energiforbrug for løsning 2 med eksisterende gasinstallation: 50,1 kwh/m 2 pr år / Side 49

50 Løsning 3-5 LEK 2015 (BR10) Løsning 3 Fjernvarme Beregnet energiforbrug for løsning 2 med fjernvarme: 48,1 kwh/m 2 pr år Løsning 4 Jordvarme Beregnet energiforbrug for løsning 2 med jordvarme: 41,2 kwh/m 2 pr år Løsning 5 Jordvarme m 2 solceller Beregnet energiforbrug for løsning 2 med jordvarme og 200 m 2 solceller: 30,3 kwh/m 2 pr år En reduktion på 86%!!!!! / Side 50

51 Besparelser i kr. Reference Beregnet årlig besparelse: 0,00 kr. Løsning 1 Beregnet årlig besparelse: kr. Løsning 2 eksisterende gasforsyning Beregnet årlig besparelse: kr. Løsning 3 Fjernvarme Beregnet årlig besparelse: kr. Løsning 4 Jordvarme Beregnet årlig besparelse: kr. Løsning 5 Jordvarme m 2 solceller Beregnet årlig besparelse: kr / Side 51

52 Totaløkonomi / Side 52

53 Offentlige bygninger / Side 53

54 Vallensbæk Kommune Involvering af brugerne fra projektstart Fokus på helhedsorienterede løsninger Indtænkning af kommunens bygningsvedligeholdelsesstrategi Ønsket om at forbedre indeklimaet Robust og langtidsholdbar investering Brugeradfærd inddraget / Side 54

55 Vallensbæk Kommune Indledende kortlægning af udvalgt bygningsmasse danner grundlag for prioritering af ressourcer Pilehaveskolen 29% Egholmskolen 23% "Resten" 22% Vallensbæk skole 15% Idrætscenter 15% / Side 55

56 Vallensbæk Kommune Energi-investering: 21,7 mio. kr. (Nyt vent. anlæg, nyt belysningsanlæg, efterisolering af loftsrum og tekniske inst., konvertering til fjernvarme) Årlig energibesparelse: 2,2 mio. kr. Simpel tilbagebetalingstid: under 10 år Eksempel fra Vallensbæk Idrætscenter. Gammel kedelcentral brugt til nyt ventilationsrum: / Side 56

57 Christiansborg EL-energisparekatalog 1. Belysning (armaturer, bevægelsesmeldere, dagslysstyring, LED-belysning) 2. El-forbrugende udstyr og inventar 3. Ventilationsanlæg (ventilatorer, varmegenvinding, driftsforhold) 4. Reduktion af standby-effekt (el-spareskinner) 5. Optimering af drift af elevatorer 6. El-varme (udskiftning af el-radiatorer i bygningerne) 7. Adfærdsændringer 8. VVS-anlæg (rørisolering, varmtvandsbeholdere, vandbesparelser) 9. Klimaskærm (forsatsvinduer) 10. Nyt køl til serverrum Forventning: El-besparelse på 25-30% Alle tiltag har en rentabilitet under 20 år Mange har en rentabilitet på under 10 år / Side 57

58 Mérværdi fra energirenovering og forbedret indeklima International ejendomsinvesteringsrådgiver (EC Harris) Nytteværdi ved bæredygtigt byggeri Procentuel fordeling [%] Årlig Specifik fortjeneste [kr./m 2 ] (bruttoareal) Hårde værdier Energibesparelser 2,6 129 Vandbesparelser 0, / Side 58

59 Mérværdi fra energirenovering og forbedret indeklima International ejendomsinvesteringsrådgiver (EC Harris) Nytteværdi ved bæredygtigt byggeri Procentuel fordeling [%] Årlig Specifik fortjeneste [kr./m 2 ] (bruttoareal) Hårde værdier Energibesparelser 2,6 129 Vandbesparelser 0,2 8 Bløde værdier Færre sygedage (39 % reduktion) Øget produktivitet (5 % forøgelse) 20, , I alt / Side 59

60 Yderligere information ~ sommer 2015 obj@esbensen.dk / Side 60

61 Yderligere information / Side 61

62 Konklusion Energibesparelsespotentialet er meget stort, men: Energirenovering er normalt ikke rentabelt som enkelttiltag. Det bør tilstræbes at prioritere enkelttiltag, der kan kombineres med andre tiltag som f. eks.: Efterisolering af tagrum sammen med tagrenovering Facadeisolering og/eller vinduesudskiftning sammen med facaderenovering Energirenovering kan typisk ikke stå alene men kan med fordel realiseres i forbindelse med andre moderniseringstiltag som f.eks. nyt køkken, nyt bad, lejlighedssammenlægning, etablering af elevatorer, etc. Herved opnås typisk løsninger, der totaløkonomisk er mere attraktive. Husk også de indeklimamæssige fordele udover driftsbesparelser / Side 62

63 Korrekt projekteret og udført energirenovering er mulig og kan betale sig! / Side 63

64 / Side 64