Papiret består af en indledende artikel samt af tre caseinterviews.

Transkript

1 Inspirationspapir / lavenergibyggeri

2 DANSK ARKITEKTUR CENTER I SAMARBEJDE MED EKSTERN KONSULENT ALEXANDRA THYGESEN Nærværende inspirationspapir er et oplæg til debat om, hvordan arkitektur og designvalg bedst muligt kan bidrage til opfyldelsen af 2020-målene. Papiret består af en indledende artikel samt af tre caseinterviews. Den indledende artikel ridser følgende syv fokusområder op: metodefrihed valg af materialer og komponenter holdbarhed brugerne som ressource beregnet eller faktisk energiforbrug rentabilitet omgivelser og infrastrukturel kontekst Artiklen efterfølges af tre caseinterviews, hvor engagerede praktikere på baggrund af konkrete lavenergiprojekter reflekterer over potentialet i det arkitektoniske arbejde med lavenergibyggeri. De interviewede er Signe Kongebro, Henning Larsen Architects, om Energinet.dk, Tove Lading, Lading arkitekter + konsulenter, om projektet 4D og Michael Christensen, Christensen & Co Arkitekter, om Solhuset. Inspirationspapiret er produceret af Dansk Arkitektur Center i samarbejde med ekstern konsulent, Alexandra Thygesen, AT Architects. 2 inspirationspapir

3 Udvikling af energieffektivt byggeri 10 år tilbage var det ikke mange, der tænkte energibesparelser i forhold til arkitektur. Først da man i 2005 bekendtgjorde tillæg 12 til BR95, begyndte der at ske noget, og i dag er energireduktion i høj grad et fokusområde. Ser man på opført lavenergibyggeri inden for de sidste 5 år er det ikke fordi, de energireducerende tiltag har været arkitektonisk eller teknisk revolutionerende den største omvæltning har været i branchens, brugernes og myndighedernes indstilling. I dag er det bygningsmæssige potentiale for energireducerende tiltag almindeligt anerkendt, og energihensyn opfattes som et positivt bidrag til godt design. Hermed er platformen for udvikling af lavenergibyggeri til stede. Metodefrihed Det er vigtigt i byggeriets udvikling af nye løsninger, at bygningsreglementet definerer minimumskrav og ikke virkemidler. Som det er intensionen i det bagvedliggende EU direktiv, er metodefrihed essentiel i et udviklingsperspektiv. Denne udviklingsfremmende tilgang er allerede implementeret i energirammebegrebet, men når det handler om indeklimakrav angives der i stigende grad også konkrete virkemidler i bygningsreglementet inden for delemner som for eksempel ventilation, hvilket hæmmer nyskabende helhedstænkning. En tidlig udmelding af 2020-kravene vil kunne give byggesektoren et mål at styre efter, og ambitionen må være, at rammen kan inspirere til innovation og nytænkning. I 2020 vil midlerne sandsynligvis være nogle andre, end dem vi kan forestille os nu, da det må formodes, at hverken byggeriets parter eller myndigheder kender de løsninger, der om ni år vil karakterisere energieffektivt byggeri. Planlægning af erfaringsjusteringer undervejs kan være et redskab til at sikre størst mulig effekt af 2020-indsatsen. Erfaringsjusteringer vil for eksempel kunne gennemføres i 2015 og i 2019 på basis af konkrete erfaringer med byggeprojekter, der lever op til den frivilligt definerede klasse frem mod Med indtænkning af en sådan erfaringsopsamling, kan de næste ni år ses som en udviklingsproces og læringsperiode, hvor såvel myndigheder som byggeriets parter vil kunne flytte grænser for det mulige. Metodefrihed og helhedstænkning er grundlæggende forudsætninger for udvikling af energireducerende tiltag i fremtidens byggeri. Valg og beslutninger i designprocessen har en indbyrdes afhængighed den enkelte beslutning har konsekvenser for de efterfølgende muligheder. Som det nævnes i alle tre interviews (s ), er tværfagligt samarbejde i designprocessen en afgørende 3 inspirationspapir

4 faktor i udviklingen af lavenergibyggeri. Samarbejdet rummer mulighed for udfordring af hinandens kompetencer, og deri ligger en chance for og et afsæt til at bryde med vanetænkning og hermed finde nye løsninger. Det gælder helt fra start i designprocessen, fordi det er på det tidspunkt, at rammerne for byggeriet fastlægges, herunder også de dimensionsgivende forudsætninger. Valg af materialer og komponenter Udvikling af nye bygningskomponenter samt materialevalg har stor betydning for fremtidens byggeri, både i forhold til opfyldelse af krav til energi- og CO 2 - reduktion og i forhold til ressourcebesparelser generelt. Et eksempel på en bygningskomponent, der understøtter energireduktion er de multifunktionelle vinduer, der bl.a. er tænkt anvendt i 4D-projektet, som nævnt i interviewet med Tove Lading. Vinduet sikrer dagslysindtag, ventilation uden træk, støjdæmpning og solafskærmning. Det vil sige, at vinduet som bygningsdel opfylder flere funktioner med energi- og ressourcebesparelser til følge. Der er en klar udviklingstendens i retning af komponenter med integration af flere funktioner. Disse komponenter kaldes systemleverancer, og er oftest industrielt producerede. Den industrielle produktion muliggør håndtering af avancerede løsninger og åbner mulighed for minimering af spild og mere kontrolleret håndtering af affald. I en ideel beregningsmodel ville afskrivning af embodied energy (samt af spild pr. enhed) indgå i bygningens samlede energiregnskab. Regnestykket er dog yderst komplekst og vil for nuværende være vanskeligt at håndtere. Et andet eksempel på et materiale, der understøtter energireduktion, er de såkaldt hygroskopiske overflader, som medvirker til stabilisering af den relative luftfugtighed i et rum, hvorved ventilationsbehovet kan reduceres. I udviklingen af nye materialer og komponenter er det vigtigt at have helheden for øje. En komponent kan eksempelvis have et lavt energiforbrug i drift, men hvis levetiden er kort, skal der bruges mere energi til genfremstilling, transport og udskiftning, og så er energibesparelsen samlet set måske ikke så stor alligevel. Det samme gælder et materiale, som i fremstillingen kun har krævet et minimalt energiforbrug, men i brug belaster indeklimaet på grund af afgasning i en sådan grad, at det medfører øget energiforbrug til ventilation. Der er derfor generelt et stort besparelsespotentiale i at tænke tværfagligt og helhedsorienteret. Holdbarhed I udviklingen af lavenergibyggeri kan designet bidrage med løsninger, som har lang levetid og er robuste. Alene ved at arbejde med bygningskonfiguration kan man opnå betydelige energireduktioner. 4 inspirationspapir

5 Som det nævnes i interviewet med Signe Kongebro handler det først og fremmest om at optimere designvalg relateret til kontekst, orientering, bygningsgeometri, dagslys og materialer og først derefter de tekniske installationer. Kort sagt går de passive tiltag forud for de aktive. Ud fra en helhedsorienteret betragtning skal vi således søge de holdbare og robuste løsninger. Hermed tænkes ikke kun i forhold til enkel drift og vedligehold, men også ved at løsningerne skal kunne holde til fleksibelt brug, som skifter med brugernes behov. Det er vigtigt at fremme holdbare løsninger i lavenergibyggeriet, da det modsatte vil belaste drift og vedligehold og derved indirekte medføre en værdiforringelse. Det gælder også for de tekniske løsninger, hvis robusthed bør udvikles. Hvis et ventilationsanlæg ikke vedligeholdes korrekt, risikerer man udover øget strømforbrug også et forringet indeklima, hvilket kan medføre en sundhedsrisiko. De tekniske anlæg er et væsentligt element i en opnåelse af komfort, men vi skal udvikle dem, så vi undgår løsninger, der er sårbare for små skift i anvendelse, drift og vedligehold. Brugerne som ressource Hvordan en bygning vil blive brugt vides i realiteten først, når den er i brug. Vi kan simulere forventet brug, men ikke hverken bestemme eller forudse, hvordan bygningen indtages. For yderligere at føje til udfordringen, må en bygnings brug forventes at ændre sig væsentligt i dens levetid. Tænk blot på den udvikling i brug, der har været for en bolig på Vesterbro bygget i Antal beboere, deres anvendelse af boligen, funktionaliteter og komfort har udviklet sig løbende. Brugeradfærd er en af de største variabler for en bygnings energiforbrug og har derfor stor betydning for det faktiske energiregnskab. Det er bare svært at håndtere i fastlagte beregningsmodeller, da adfærd er en menneskelig og i sidste ende uberegnelig faktor. Potentialet er dog så stort i forhold til energireduktion, at vi ikke kan undvære brugernes bidrag og indsats i arbejdet med at formindske energiforbrug i bygninger. Derfor fortjener brugeraspektet særlig opmærksomhed og et stadigt fokus. Der er stor viden gemt i opsamling af brugererfaringer, og dette potentiale bør udnyttes i langt højere grad, end tilfældet er i dag. Det enkelte menneskes oplevelse af indeklimakomfort er individuel. Nogle dage er det rart at mærke solens varme, andre dage at mærke luften fra det åbne vindue, hvis man vel at mærke selv kan bestemme hvornår og hvordan. Vores velbefindende øges, hvis vi selv har mulighed for at regulere indeklimaet, og det er afgørende, at de valgte løsninger hertil er intuitivt forståelige. I udviklingen af fremtidens energieffektive byggeri er det derfor vigtigt at indtænke indeklimaløsninger, der fokuserer på kvalitative krav og fleksibilitet i forhold til individuelle behov. 5 inspirationspapir

6 Som bruger har man et medansvar for den bygning, man bruger og dens drift. Det gælder også for den enkelte borger i sin bolig når der går en pakning, skal den skiftes. Men hvor stor interesse i drift kan vi som branche forvente af brugere og af ikke-professionelle bygherrer? Skal vi bruge huse, som vi bruger biler (du sender den til en fagmand, hvis der er noget, der ikke virker), eller skal vi selv have mulighed for at finde værktøjskassen frem? Under alle omstændigheder kan vi ikke forvente, at alle brugere opfører sig ens og bruger bygningen rigtigt det er derfor vigtigt, at vi designer bygninger, hvis robusthed kan komme brugeren, og en variation af brugsmønstre, i møde. Beregnet eller faktisk energiforbrug I dag er der ofte forskel på det beregnede og det faktiske energiforbrug. Det kan have betydning for den måde, man planlægger nyt lavenergibyggeri på, og det kan påvirke den erfaringsopsamling, som foregår løbende. Hvis man ser på mange af de lavenergibygninger, som er blevet bygget i de seneste år, er det karakteristisk, at det faktiske energiforbrug har vist sig væsentlig højere end det beregnede forbrug. Der kan være mange årsager hertil, men det er ikke desto mindre uheldigt, fordi det risikerer at sætte lavenergibyggeriets troværdighed over styr. Det er det faktiske forbrug, der er afgørende for samfundet og for miljøet, ikke beregningerne. Det er bemærkelsesværdigt, at mange byggerier markedsføres som grønne inden de er bygget, dvs. de er teoretisk grønne. Hvis det faktiske energiforbrug efter ibrugtagning viser sig at overstige det beregnede, udløses et væld af forbehold og forklaringer, som ofte peger på brugerne som den direkte årsag hertil. Men det er oplagt dels at tage højde for brugeradfærd allerede i de tidlige faser, og derved få beregningerne tættere på virkeligheden; dels at bringe beregningsmodellerne tættere på den faktiske brugssituation. Eventuelt kan det årlige energiforbrug fremadrettet udregnes helt enkelt ud fra det faktiske forbrug som oplyst på årsopgørelsen fra forsyningsselskabet i forhold til bygningens etageareal. Når beregninger afviger fra virkeligheden, er det ikke nødvendigvis fordi de som regnestykke betragtet er forkerte, men fordi de udføres på baggrund af standard forudsætninger med henblik på standard løsninger. Det er vigtigt for udviklingen af lavenergibyggeri, at vi får en mere nuanceret tilgang til det mulige løsningsrum. Der ligger store energibesparelser gemt i tværfagligt at udfordre de dimensionsgivende forudsætninger. 6 inspirationspapir

7 I dag er det gængs praksis at udføre eftersyn henholdsvis 1 og 5 år efter aflevering af et byggeri. Da det faktiske energiforbrug har langt større privat- og samfundsøkonomisk betydning end det beregnede, vil det være oplagt at udnytte disse to eftersyn til også at omfatte erfaringsopsamling om virkning af de energibesparende tiltag. Derved kunne man tillige få valideret data i beregninger til gavn for kommende projekter. Desuden ville det give mulighed for at justere og optimere i forhold til brugererfaringer og derved vise vej til yderligere energibesparelser. Rentabilitet Det er vigtigt for fremtidens energireducerende byggeri, at det bliver både bygbart og økonomisk attraktivt. Formålet må være at få mest og bedst muligt for pengene med mindst mulig risiko. Det er derfor af afgørende betydning, at bygherren har et retvisende beslutningsgrundlag. Som udgangspunkt for valg af energibesparende løsninger anvendes ofte enkle totaløkonomiske beregninger, hvor man vurderer investeringen i forhold til årlig besparelse og levetid, dvs. den simple tilbagebetalingstid. Beregningen er let at udføre men ikke fyldestgørende som beslutningsgrundlag, idet årlige udgifter til drift og vedligehold i levetiden samt fremtidig udgift til udskiftning og eventuelle følgearbejder også bør medregnes for at give et retvisende billede. En stadig stigende del af byggeudgiften i lavenergibyggeri går til tekniske installationer til styring og regulering af indeklima, dvs. at vi bruger flere og flere penge på de bygningsdele, som er mest vedligeholdelseskrævende og har kortest levetid. Det gør vi sandsynligvis i tiltro til, at de tekniske løsninger tilbyder et kontrolleret indeklima, som lever op til de forventninger, bygherren har. De tekniske løsninger hjælper til kontrol af komfort. Tiltagende brug af tekniske løsninger kan have økonomiske konsekvenser, hvis drift, holdbarhed og vedligehold ikke tænkes med. Det er derfor nødvendigt med en mere nuanceret tilgang til udvikling og anvendelse af de tekniske muligheder, således at vi tænker mere langsigtet, helhedsorienteret og ansvarligt. Udgifter til drift og vedligehold, udskiftning og eventuelle følgearbejder bør indgå i totaløkonomisk beregning, således at rentabilitet ikke kun vurderes på den simple tilbagebetalingstid. Omgivelser og infrastrukturel kontekst Man skal være opmærksom på, at mange af de forudsætninger, som præger valg af løsninger i dag ikke nødvendigvis holder i fremtiden. Helhedstænkning og bevidsthed om omgivelser er derfor et vigtigt parameter, når byggeriet skal udvikles frem mod Ved at inddrage kontekst og infrastruktur kan eksempelvis forsyningsforhold optimeres. 7 inspirationspapir

8 Som det nævnes i interviewet med Michael Christensen, er en bygning ikke et isoleret element, men derimod altid del af en kontekst. Det kan være forsyningsforhold og infrastruktur, som påvirker CO 2 -belastningen eller omkringliggende bygninger, som påvirker mikroklimaet. Konteksten influerer også indeklimaet og mulighederne for energireducerende tiltag. Energi skal i fremtiden primært komme fra de vedvarende energikilder, da brug af fossile brændsler vil være et afsluttet kapitel inden for en årrække. Der er en voksende forståelse for vigtigheden af energibesparelser og CO 2 -reduktion, og som følge heraf øget fokus på forsyningssikkerhed og på, hvor energien kommer fra. Som det fremgår af Klimakommissionens rapport fra september 2010 bliver el omdrejningspunktet for fremtidens energisystem. For at fremme udbygning af vedvarende energiforsyning bør energirammen tænkes sammen med energiforsyningen. Som beregningsmodellen er i dag for lavenergiklasse 2015 vægtes fjernvarme generelt med faktor 0,8 i forhold til anden forsyning, uagtet om energien kommer fra et kuleller halmfyret kraftvarmeværk, dvs. forskelle i CO 2 -udledning vægtes ikke. Det er nødvendigt med en mere fleksibel tilgang til vedvarende energiproduktion, således at man ikke tænker enten kollektiv eller individuel forsyning men både og. En mulighed kunne være at tænke ud over den enkelte matrikel, således at flere grundejere kunne slå sig sammen om et solcelleanlæg. En anden mulighed kunne være en belønning i energirammen, hvis strømmen kom fra vindenergi produceret andetsteds end på egen matrikel. 8 inspirationspapir

9 OPSAMLING I realiseringen af 2020-målene er der et designmæssigt potentiale i: at 2020-rammen defineres ud fra mål og ikke midler at der er metodefrihed til opfyldelse af mål at materialer og komponenter udvikles med multifunktionalitet for øje at man anvender en helhedsorienteret og tværfaglig tilgang til udvikling af materialer og komponenter at der fokuseres på holdbare og robuste løsninger at indeklimaløsninger tænkes fleksibelt og tilgodeser individuelle behov at indeklima defineres ud fra kvalitative frem for kvantitative krav at det faktiske energiforbrug tillægges større vægt end det beregnede at udgifter til drift og vedligehold, udskiftning og eventuelle følgearbejder indgår i totaløkonomiske beregninger at der fokuseres på muligheder i en bygnings omgivelser at tilgangen til lavenergibyggeri bliver mere helhedsorienteret 9 inspirationspapir