Olaf Bruun Jørgensen Fagchef, Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S Tel.: 88 27 33 02, e-mail: obj@esbensen.dk Energirenovering betaler sig 28. maj 2015
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 2015.05.28 / Side 2
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 2015.05.28 / Side 3
Attraktive løsninger til energirenovering 2015.05.28 / Side 4
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! 2015.05.28 / Side 5
Efterisolering Fordele & ulemper Kilde: Per Heiselberg, Aalborg Universitet 2015.05.28 / Side 6
Solfangere til VBV Solfangere til VBV Ofte op til 60 % dækningsgrad Sydvendt (+/- 45 ), 30-60 hældning 10000 9000 8000 7000 Efteropvarmning Aftapning Soludbytte Energy [kwh] 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 jan 1999 feb 1999 mar 1999 apr 1999 maj 1999 jun 1999 jul 1999 aug 1999 sep 1999 okt 1999 nov 1999 dec 1999 2015.05.28 / Side 7
Solceller Ydelse og placering i DK Ydelser 100-150 W/m² (mono- og polykrystallinske) 80-120 kwh pr. m² pr. år (ca. det dobbelte i Cairo, Egypten) Kræver et anlæg på 33-50 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 2015.05.28 / Side 8
Avancerede altanlukninger Energiruder Isolering Forvarmning af vent. luft Solvarmeudnyttelse Komfortforbedring 2015.05.28 / Side 9
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] [%] 1 2497 49 27 10922 192-220 2 2622 52 23 6264 110-83 3 2078 41 39 2446 43 28 4 2360 46 31 3724 65-9 5 2683 53 22 7735 136-126 2015.05.28 / Side 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] [%] 1 2497 49 27 10922 192-220 2 2622 52 23 6264 110-83 3 2078 41 39 2446 43 28 4 2360 46 31 3724 65-9 5 2683 53 22 7735 136-126 2015.05.28 / Side 11
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 2015.05.28 / Side 12
Behovsstyret ventilation (evt. VGV) Automatisk øget ventilation efter behov Hurtig fjernelse af dårlig luft Ingen husstøvmider Forbedret luftkvalitet Energibesparelser Ventilation rate, [l/s] 70 60 50 40 30 20 10 Moisture production, [kg water/h] 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 6 12 18 24 0 Moisture controlled ventilation Ventilation rate Moisture production 2015.05.28 / Side 13
EFP2007/2009 - 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 2015.05.28 / Side 14
Assens 1930 erne 2015.05.28 / Side 15
Gellerup 1960 erne 2015.05.28 / Side 16
Analyserede teknologier Basis koncept Udv. isolering af facader (220 320 mm) Isolering af tag (400 mm) Isolering af etagedæk (100 + 100 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 2015.05.28 / Side 17
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 1930-1950) Kombinationer af ovenstående 2015.05.28 / Side 18
Resultater ekstra tiltag Assens 2015.05.28 / Side 19
Resultater ekstra tiltag Gellerup 2015.05.28 / Side 20
Byg nyt! 2015.05.28 / Side 21
Erfaringer fra demonstrationsprojekter 2015.05.28 / Side 22
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) 2015.05.28 / Side 23
Standard renovering Udvendig isolering (120 mm vægge, 180 mm tag) Nyt varmeanlæg Nye vandinstallationer Nye køkkener Nye badeværelser Ny og forbedret trappe 2015.05.28 / Side 24
Innovative elementer Solfangere til VBV Avancerede altanlukninger Forbedrede dagslysforhold Trombe-vægge Glasinddækkede trappeopgange Fugtstyret ventilation 2015.05.28 / Side 25
Engelsby - Energiforbrug 2015.05.28 / Side 26
Økonomi Simpel tilbagebetalingstid Udgifter (1998) Mérinvestering: ~ 900.000,- euro (Innovative tiltag) EU-tilskud: ~ 300.000,- euro (Innovative tiltag) Standardrenovering: ~ 6.100.000,- euro Tilbagebetaling (1999) Med EU tilskud: Korr. for 100% udlejning ~ 16 år ~ 10 år 2015.05.28 / Side 27
Slutrapport - obj@esbensen.dk 2015.05.28 / Side 28
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: 16.000 tilsvarende lejl. i DK 2015.05.28 / Side 29
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.) 2015.05.28 / Side 30
Langkærparken - Energielementer 2015.05.28 / Side 31
28.05.2015 / Page 32
Østfacade 2015.05.28 / Side 33 33
Vestfacade 2015.05.28 / Side 34 34
Langkærparken målt og beregnet 2015.05.28 / Side 36
Rosenvænget Heimdalsvej - Domea Renoveringstiltag Nye vinduer Højisoleret klimaskærm (tag, facader etagedæk) Eliminering af kuldebroer Sikring af høj tæthed Mekanisk ventilation m. varmegenvinding 2015.05.28 / Side 37
Rosenvænget Heimdalsvej - Domea 2015.05.28 / Side 38
Rosenvænget Heimdalsvej - Domea 2015.05.28 / Side 39
Ældre muret byggeri 2015.05.28 / Side 40
Kulturarvskategorier Kilde: KADK 2015.05.28 / Side 41
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 2. 2015.05.28 / Side 42
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 2. 2015.05.28 / Side 43
Renoveringsscenarier 2015.05.28 / Side 44
Forventede energibesparelser A: 29 % B: 37 % C: 50 % D: 70 % 2015.05.28 / Side 45
Kontorbyggeri 2015.05.28 / Side 46
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 2015.05.28 / Side 47
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. 2015.05.28 / Side 48
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 2015.05.28 / Side 49
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 + 200 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%!!!!! 2015.05.28 / Side 50
Besparelser i kr. Reference Beregnet årlig besparelse: 0,00 kr. Løsning 1 Beregnet årlig besparelse: 565.000 kr. Løsning 2 eksisterende gasforsyning Beregnet årlig besparelse: 728.000 kr. Løsning 3 Fjernvarme Beregnet årlig besparelse: 748.000 kr. Løsning 4 Jordvarme Beregnet årlig besparelse: 786.000 kr. Løsning 5 Jordvarme + 200 m 2 solceller Beregnet årlig besparelse: 831.000 kr. 2015.05.28 / Side 51
Totaløkonomi 2015.05.28 / Side 52
Offentlige bygninger 2015.05.28 / Side 53
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 2015.05.28 / Side 54
Vallensbæk Kommune Indledende kortlægning af udvalgt bygningsmasse danner grundlag for prioritering af ressourcer Pilehaveskolen 29% Egholmskolen 23% "Resten" 22% Vallensbæk skole 15% Idrætscenter 15% 2015.05.28 / Side 55
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: 2015.05.28 / Side 56
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 2015.05.28 / Side 57
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 2015.05.28 / Side 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 0,2 8 Bløde værdier Færre sygedage (39 % reduktion) Øget produktivitet (5 % forøgelse) 20,8 1.013 76,4 3.713 I alt 100 4.863 2015.05.28 / Side 59
Yderligere information www.iea-shc.org/task37 ~ sommer 2015 obj@esbensen.dk 2015.05.28 / Side 60
Yderligere information www.dac.dk www.bygningsarv.dk/ 2015.05.28 / Side 61
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. 2015.05.28 / Side 62
Korrekt projekteret og udført energirenovering er mulig og kan betale sig! 2015.05.28 / Side 63
2015.05.28 / Side 64