Juli 2014 Energioptimering af Børnecenter Himmerland Energiscreeningsrapport
Indholdsfortegnelse 1. Intro 2 1.1 Sammenfatning 3 2 Bygningen 5 2.1 Gennemgang af klimaskærmstiltag 6 2.3 Gennemgang af øvrige tiltag 9 3. Analyse af tiltag på klimaskærmens enkelt dele 10 3.1 Pris for sparet kwh energi - ESP 11 3.2.1 Tiltag på ydervæg 12 3.2.2 Tiltag ved sokkel/kælderydervæg 13 3.2.3 Tiltag på vinduer/døre 14 3.2.4 Tiltag ved efterisolering af loft 15 3.2.5 Tiltag ved efterisolering af skunke 16 3.2.6 Tiltag ved efterisolering af krybekælder 17 3.2.7 Tiltag ved tag- og kvistvinduer. 18 4. Prissætning og investeringsomfang 19 1. Intro Formålet med denne rapport er at identificere energioptimeringspotentialet ved en klimaskærmsrenovering for Børnecenter HImmerland. Rapportens fokus ligger på at vurdere bygningens nuværende tilstand og kortlægge klimaskærmens optimeringsportentialer. Løsningstiltagene til renovering af klimaskærmen analyseres iht. energioptimeringspotentialet og investeringsbehovet for henholdsvis de nødvendige tiltag og energioptimerene tiltag. Juli 2014 Side 2
1.1 Sammenfatning Rapporten kan anvendes som beslutningsgrundlag for valg af løsning på de udvalgte bygningsdele. De enkelte tiltag er vurderet i forhold til energibesparelse og totaløkonomiske aspekter, for at underbygge de valgte og anbefalede løsninger. Ligeledes er alle tiltag prissat således, at der på baggrund af denne rapport kan udarbejdes detaljeret projektmateriale til udførelse af klimaskærmsoptimeringen. // Klimaskærmsoptimering Rapporten beskriver en række energioptimeringsforslag, der optimere bygningens klimaskærm til et væsentligt lavere energibehov. Dog er det vigtigt at holde sig for øje at løsningen ikke alene ligger i det enkelte tiltag men i langt højere grad findes ved at se på tiltagene i en helhedsbetragtning. Det anbefales at der investeres i alle tiltag fra 1-6, dog med undtagelse af tiltag 7. Med udgangspunkt i den totaløkonomiske analyse af klimaskærmens enkelt dele, anbefales det at, der investeres i tiltag 1-6, da de samlet set vil kunne tilbagebetale sig selv indenfor en 13 års periode, alene ved driftsbesparelser på opvarmning. (se afsnit 3) Udskiftning af tag- og kvistvinduer (tiltag 7) bør enten udføres i forbindelse med udskiftning af taget (forventet restlevetid på 15-20 år), eller alternativt indarbejdes i en vedligeholdelsesplan hvor vinduerne skiftes iht. en nærmere vurdering af det enkelte vindues levetid og stand. En helhedsorienteret energioptimering af bygningen, med fokus på klimaskærmen vil medvirke til at de enkelte tiltag vil have positiv indvirkning på hinanden. Dette medføre at der overordnet set kan optimeres på de eksisterende tekniske anlæg, således at de kan dimensioneres langt mindre, investeringen effektiviseres og totaløkonomien forbedres. Det anbefales, at der efter klimaskærmsrenoveringen, planlægges med en gennemgang/optimering af det eksisterende varmesystem, således at det tilpasses det fremtidige opvarmningsbehov. Områder som efterisolering af varmefordelingsrør og udskiftning af cirkulationspumpe, vil være oplagte optimeringsområder. Ligeledes bør det undersøges hvorvidt der er god økonomi i en udskiftning af den nuværende gaskedel, til en mindre enhed, hvor effektivitet er optimeret til det fremtidige behov. Alternativt kan det vurderes om man ønsker en fuldstændig omstilling til alternative energikilder (solvarme, varmepumpe, etc.) Dog skal det understreges at en effektiv energioptimering af klimaskærmen altid skal prioriteres før varmesystemsoptimeringsprocessen, således at energibehovet først sænkes - og det fremtidige varmesystem efterfølgende tilpasses hertil. //Indeklima Det anbefales at der etableres et ventilationssystem med effektiv varmegenvinding. For byggeri der gennemgår en omfattende optimering af klimaskærmen, gælder det at der altid bør etableres ventilationssystem. Dette skyldes at der opnås en langt tættere klimaskærm, som ikke tillader det samme naturlige luftskifte, som den eksisterende utætte klimaskærm. Uden ventilation, kan der ske langt større ophobning af fugtig og brugt luft i bygningens rum og konstruktioner, som vil kræve yderligere udluftning (op til 4 x 15 min dagligt i hvert rum), for at opretholde et acceptabelt indeklima. En overslagsberegning på energibesparelsen ved etablering af ventilationsanlæg, viser et besparelsespotentiale på ca. 45.000 kwh pr. år, ved forbedring af bygningens tæthed, samt udnyttelse af varmegenvinding. For at få fuld udnyttelse af ventilationsanlægget og dettes energibesparelsespotentiale, forudsætter det at den overordnede klimaskærmsoptimering udføres i sin helhed, med de rette løsninger for at opnå en væsentligt øget tæthed. Det anbefales at der laves en komplet totaløkonomisk screening af bygningskroppen som helhed, for at eftervise det endelige potentiale. Juli 2014 Side 3
Med tanke på bygningens brug som opholdssted og arbejdsplads, så vil et ventilationssystem være stærkt medvirkende til at sikre det gode indeklima som må kræves på en moderne institution og arbejdsplads. Ventilationsanlæggets varmegenvinding vil bidrage til opnå en yderligere varmebesparelse, men i denne case bør det vægtes højest, at der opnås et godt og fremtidssikret indeklima, for Børnecentrets beboere og personale. // Optimeringspotentialer i bygningens brug Med denne rapport og gennemgangen af Børnecenter Himmerlands bygning, har der været fokus på at nedbringelse af driftsudgifter gennem en klimaskærmsoptimering. Efter gennemgangen af bygningen og dens brug, står det klart at bygningen i dens nuværende situation ikke er mulig at udnytte til sit fulde potentiale. Børnecentrets brugere er i dag begrænset af, at tagetagen på etape 2, ikke kan udnyttes til beboelse, ligesom kælderen i etape 1, kun kan bruges til div. service arealer. Begge områder er opvarmet og bidrager i stor grad til Børnecenteret driftsudgifter. Vurderingen af bygningens funktionsmæssige potentiale lyder, at det vil være muligt at udnytte bygningens areal mere optimalt, og gøre plads til flere børn og dermed øge bygningens indtægt, ved at gøre forskellige tiltag på bygningens indvendige udformning. Eksempler på tiltag: - der etableres nye større kviste, samt flugttrappe i tagetagen på etape 2, således at dette vil være mulig at indrette til kontor og personale faciliteter. - der etableres værelser til beboelse i arealerne i de tidligere kontorarealer i tagetagen på etape 1. - den vestlige side af kælderen under etape 1, udgraves for bedre lofthøjde og nyt terrændæk, hvor der kan etableres værelser, fællesrum, terapirum mv. Terrænet langs facaden foreslås sænket og udført med terrassebelægning, således at der kan opnås direkte adgang fra de nye funktioner til haven. De overstående forslag skal udelukkende ses som et oplæg til udnyttelse af bygningens funktionelle potentiale. Det foreslås at der nedsættes en arbejdsgruppe bestående af personale, forvaltning og rådgiver til i fællesskab at definere og forløse bygningens fremtidige potentiale. Udover investeringen til at udføre de forskellige tiltag, vurderes det ikke, at der i øvrigt vil være en stigning i bygningens driftsudgifter til varme, da arealet i forvejen ligger indenfor den opvarmede zone. // Anbefalede investering - opsamling I skemaet fremgår prissætningen for de anbefalede klimaskærmsinvesteringer samt en overslagspris for indeklimaoptimering ved etablering af ventilationsanlæg. Den overordnede prissætning kan ses i afsnit 4. Juli 2014 Side 4
Energiscreeningsrapport 2 Bygningen Børnecenter Himmerland er opført 1951 og delvist ombygget i 1994. Siden har bygningen mere eller mindre stået i sin nuværende udformning, dog med indvendige ændringer af rumopdelinger mv. i forbindelse med bygningnens løbende bruger tilpasning. Det opvarmede areal udgør i kælder: 534 m2, stueplan: 857 m2, 1.sal: ca. 565 m Bygningen kan overordnet set opdeles i 2 etaper. Etape 1, bygningens vestlige del, består af kælder, stueetage og 1. sal. Etape 2, bygningens østlige del, består af krybekælder, stueetage og 1. sal etape 1 etape 2 Juli 2014 Side 5
2.1 Gennemgang af klimaskærmstiltag Beskrivelse af gennemgangen af indsatsområderne fra besigtigelsen ved Børenecenter Himmerland. YDERVÆG Det anbefales at der udføres en overordnet facade renovering med effektiv energioptimering og afsluttende hvid puds. Det store tagudhæng muliggør en tyk facade isolering, uden at det vil ændre husets arkitektoniske fremtræden. Den eksisterende ydervæg fremstår i hvidmalede gas-/letbeton blokke. Ydervæggen er dårligt isoleret, efter nutidig standard, og der er over de seneste år gjort tiltag for at forbedre de mest varmetabsmæssigt udsatte områder, med udvendig isolering og puds. Disse områder dækker over værelser ved gavle, som har to ydervægge og dermed et stort varmetab, samt kolde overflader, der har resulteret i sorte plamager i hjørner (sandsynligvis skimmelvækst). Garageportene mod nord udfyldes med ny vægkonstruktion således at dette rum i fremtiden vil indgå i det opvarmede areal. Der indsættes alm. yderdøre til adgang. I denne rapport er der regnet med facadeisolering og puds af alle facader. Ydervæg Ydervæggen har en utidssvarende u-værdi, og kan enkelt efterisoleres med udvendig isolerin og hvid puds, således at husets karakter bibeholdes. SOKKEL/KÆLDER YDERVÆG Det anbefales at efterisolere soklen i forbindelse med efterisoleringen af facaden. Der graves ud og påklæbes isolering på soklen i passende dybde under terræn (varierende på de forskellige facader), således at kælderydervæggene under etape 1 også isoleres. Sokkelisoleringen afsluttes med puds der sortmales, således at det fremtidige udtryk tilpasses det eksisterende. Ved de befæstede areal pilles belægningen op og reetableres efter end arbejde. I udvendige trappe skakte med regnes som efterisolering af ydervæg. I denne rapport er der regnet med sokkelisolering omkring hele bygningen. Sokkel Soklerne efterisoleres rundt langs hele huset. Juli 2014 Side 6
Energiscreeningsrapport VINDUER OG DØRE Det anbefales at udskifte vinduerne med nye lavenergiruder (3 lags glas, samlet U-værdi < 0,8) Ved facaderenoveringen hvor der påfores ny isolering uden på den eksisterende ydervæg, skal vinduerne føres med ud i facaden. Ved projektering/ udbud af denne delopgave, bør der indhentes tilbud på både en re-montering af de nyeste eksisterende vinduer samt en udskiftning af samtlige vinduer, således at den reelle besparelse kan vurderes. De nye dybere vindueslysninger beklædes og males. Hvis de nyeste vinduer bevares, bør udskiftningen af vinduerne indarbejdes i en vedligeholdelsesplan, således at alle vinduer udskiftes over de næste 20 år, og at dette forløb sker i en proces, hvor vinduerne udskiftes løbende, som deres levetid udløber. Nogle vinduer og døre i bygningen fremstår i dag som udskiftningsmodne, mens andre er relativt nye (2009) I forbindelse med en fremtidig udskiftning af tag, skal ovenlysvinduerne udskiftes. Vinduer og døre Vinduer og døre er løbende vedligeholdt og/eller skiftet. I denne rapport er der regnet med en udskiftning af samtlige vinduer og døre i klimaskærmen. Nye ovenlysvinduer er regnet særskilt. TAG Det anbefales at der ved en fremtidig tagudskiftning, sker en forhøjelse af de eksisterende spær, således at der kan opnås en højere isoleringsgrad end de nuværende 100 mm. I de nuværende skunke er det muligt at efterisolere fra 100 mm 300 mm. Det er ligeledes muligt at efterisolere de flade lofter fra 100 mm 400 mm. Tag Taget fremstår brugt men i generel god stand. Taget fremstår som brugt, men den generelle tilstand er god. Restlevetiden på taget vurderes at ligge på 15-20 år. Taget består af røde teglsten, på undertag af brædder med tagpap. De eksisterende kviste og ovenlys fungere, men er af dårligere beskaffenhed end det øvrige tag. Tagets store udhæng muliggør en god facade isolering, uden at det vil ændre husets arkitektoniske fremtræden. I denne rapport er der regnes der med efterisolering af skunk og loft. Udskiftning af tag er ikke medregnet. Der er beregnet en særskilt overslagspris for nye kviste. Skunk og loft Det er muligt at udføre en efterisolering af eksisterende skunk og lofter. Juli 2014 Side 7
KRYBEKÆLDER Det anbefales at der udføres tiltag i forbindelse med krybekælderen under bygningens etape 2 for at minimere varmetabet. Ved tiltaget med sokkelisolering, vil den største del af varmetabet fra stueetagen til krybekælderen elimineres, da krybekælderen vil kunne opnår samme temperatur som terræn (ca. 8 C). En yderligere forbedring opnås ved at isolere etagedækket mod krybekælderen nedefra. I denne rapport er der regnet med isolering af etagedæk mod krybekælder. TÆTHED For at forbedre det termiske og det oplevede indeklima samt for at optimere et evt. ventilationsanlæg, er det vigtigt at der sikres en høj tæthed for bygningens klimaskærm. Tiltagene er som sådan svære at prissætte (læs: de bør ikke betyde en væsentlig merpris) men det anbefales at der ved projektering af de enkelte tiltag gøres stor umage i at sikre en høj grad af tæthed. Det er primært detaljer omkring indbygning af vinduer og døre som skal have opmærksomhed, samt overgangene mellem klimaskærmens hoveddele (væg og tag). Hvis der påtænkes at udføre renoveringen i etaper bør der tillægges stor værdi i, at indtænke de kommende etaper, således at der gøres klar til/muliggøres en senere etablering af ét sammenhængende lufttæt lag. I denne rapport er tiltagen til øget tæthed indregnet i de beregnede investering for tiltagene og ikke som særskilt punkt. VENTILATIONSANLÆG Bygningen ventileres i dag med mekanisk udsugning fra badeværelser og køkken, som suppleres med Juli 2014 Side 8
2.3 Gennemgang af øvrige tiltag Beskrivelse af øvrige anbefalede indsatsområderne ved Børenecenter Himmerland. friskluft fra vindues ventiler og utætheder i klimaskærmen. Ved de beskrevne tiltag for energioptimering af klimaskærmen opnås der en væsentligt ændret situation for bygningens indeklima, i kraft af den tættere og højere isolerede klimaskærm. For at opnå et indeklima der lever op til nutidens skærpede krav til komfort og kvalitet, er det nødvendigt at etablere et balanceret ventilationssystem i hele bygningen. I ventilationsanlægget indgår en varmegenvinding som genbruger op til over 80% af varmeenergien som findes i den brugte luft, som udsuges. Dette bevirker til en væsentlig besparelse på opvarmningsbehovet i bygningen, samt sikre at den friske luft, som blæses ind i alle opholdsrum, er gratis for-varmet. Ventilationsanlægget påtænkes placeret i kælderen, eller alternativt på loftet over bygningens etape 1. Rørføringen vurderes at vil kunne føres over loftet i tagetagen og i det nedhængte loft i stuetagen, samt i installationskasser langs loftet i kælderen hvis dette skulle blive aktuelt. Det vil være nødvendigt at etablere enkelte installationsskakte til den vertikale føring af rør. I denne rapport er der beregnet en særskilt pris for etablering af et balanceret ventilationssystem. Juli 2014 Side 9
3. Analyse af tiltag på klimaskærmens enkelt dele For at kunne vurdere den reelle kostpris for den energibesparende merinvestering på det enkelte tiltag i klimaskærmsrenoveringen, opstilles beregninger for de 7 udvalgte bygningsdele. Skemaet opsummere varmebesparelsespotentialet, investeringsbehovet og tilbagebetalingstiden ved det enkelte ændringsforslag. Resultaterne viser at målet om en maks. tilbagebetalingstid på den energibesparende investering på 15 år, kan opnåes for flere af de enkelte tiltag. Ydermere viser en sammenregning af det totale investeringsbehov mod det samlede besparelsespotentiale, at alle de foreslåede tiltag, samlet set, opfylder kravet om et tilbagebetalingstid for totalinvesteringen på maks. 15 år. (rød markering) Forslagene er opdelt i henholdsvis én oversigt for Ved at trække tiltag nr. 7, ud af beregningen for totalinvesteringen og én oversigt for de energibesparende tiltag alene(isolering). samlede tilbagebetalingstid falde til ca. 13 år. Totaløkonomi for den samlede investering, vil den Forslagene er uddybet enkeltvis i afsnit 3.2.1-4. Energiscreeningsresultat Juli 2014 Side 10
1,001 kr1,00 Energiscreeningsrapport 3.1 Pris for sparet kwh energi - ESP (Cost of Conserved Energy CCE metode) For at kunne vurdere den reelle kostpris for den energibesparende mer-investering på den enkelte bygning- tekniske del, kan der udføres en beregning for pris for sparet kwh energi (ESP) som herefter kan sammenholdes med pris for købt energi (kr./kwh.) Beregningsmetoden modregner den investering der alligevel fremadrettet skal foretages i klimaskærmen og medregne den restværdi der opnås ved at investere i klimaskærm med levetid længere end finansieringsperioden. Konventionelle simple beregningsmetoder kan ikke medtage disse værdi stigninger og ikke modregne den vedligeholdelses investering der fremadrettet alligevel skal foretages. Beregningen viser at merinvesteringen i den energioptimerende isolering kan betale sig ved alle tiltag (bortset fra vinduesudskiftninger, nr. 3 og nr. 7) i en totaløkonomisk betragtning over 15 år. Hvis tallen betragtes over en 30 års periode, vil alle totalinvesteringer (excl. tiltag 7), være løsninger med god totaløkonomi. Investeringen i klimaskærms tiltagene kan gøres for den aktuelle energipris, men bør sammenlignes med energiprisens energiprisens middelværdi for 15/30 år, da prisen for sparet kwh ved investeringen i klimaskærmen er den samme for hele investeringsperioden. Hvis prisen for sparet kwh er mindre end energiprisen, vil energioptimering af klimaskærmen være en bedre investering end at købe energi, set over 15/30 år. pris for at spare én kwh energi ved at investere i energibesparelse (totalinvestering) pris for at spare én kwh energi ved at investere i energibesparelse (energioptimerende tiltag / isolering) Sammenligningsgrundlag - hvis prisen for én sparet kwh energi på det enkelte tiltag er lavere end energiprisen (mv.15** eller mv.30*), kan det konkluderes at tiltaget vil være en totaløkonomisk god investering. Kr / kwh eksl. moms kr. 0,87 kr/kwh 1,001 kr2,00 kr. 1,31 kr/kwh 2,02 kr/kwh 1,24 kr/kwh 1,45 kr/kwh 0,29 kr/kwh 0,34 kr/kwh 0,22 kr/kwh 0,26 kr/kwh 0,04 kr/kwh 0,04 kr/kwh 1,47 kr/kwh 1,73 kr/kwh 0,50 kr/kwh 0,59 kr/kwh 0.31 kr/kwh 0.35 kr/kwh 0,22 kr/kwh 0,25 kr/kwh 0.37 kr/kwh 0.42 kr/kwh 0,22 kr/kwh 0,25 kr/kwh 0.09 kr/kwh 0.10 kr/kwh 0,04 kr/kwh 0,05 kr/kwh 2.23 kr/kwh 2.63 kr/kwh 1.72 kr/kwh 2.03 kr/kwh aktuel mv.15** gaspris*** Energipriser mv.30* total isolering 1/ydervæg klimaskærm total isolering 2/sokkel total isolering 3/vind./døre total isolering 4/loft total isolering 5/skunk total isolering total isolering 6/krybekælder 7/tag-/kvistvin. *middelværdi for 30 år inkl. 5%, energipris- og afgiftsstigninger. **middelværdi for 15 år inkl. 5% energipris- og afgiftsstigninger. ***gaspris, inkl. afgifter, excl. moms: 0,87 kr/kwh Juli 2014 Side 11
3.2.1 Tiltag på ydervæg Konklussion Det anbefales at udføres en effektiv energioptimering i forbindelse med renovering af facaderne. De nuværende facader fremstår slidte og trænger til et nyt lag puds. Facadernes nuværende isoleringsniveau vurderes som værende stærkt medvirkende til de oplevede gener med kolde overflader, samt det store energiforbrug. Juli 2014 Side 12
3.2.2 Tiltag ved sokkel/kælderydervæg Konklussion Det anbefales at udføres en effektiv efterisolering af sokkelkonstruktionen. Denne efterisolering skal udføres i forbindelse med facaderenovering, Juli 2014 Side 13
3.2.3 Tiltag på vinduer/døre Konklussion Det anbefales at udskifte de eksisterende vinduer og døre med nye lavenergi komponenter (3 lags glas, samlet U-værdi <0,8 W/m2K). Udskiftningen af vinduerne kan/bør indarbejdes i en vedligeholdelsesplan, således at alle vinduer udskiftes over de næste 20 år, men at dette forløber i en proces, hvor vinduerne udskiftes løbende, som deres levetid udløber. Nogle vinduer er i dag udskiftningsmodne, mens andre er relativt nye (ultimo 00 erne) Juli 2014 Side 14
3.2.4 Tiltag ved efterisolering af loft Konklussion Det anbefales at lofterne efterisoleres. Etablering af ventilationsanlægget skal udføres i samme forbindelse - da ventilations rørinstallationerne skal etableres i det nye isoleringslag, for at opnå den nødvendige effektivitet. Juli 2014 Side 15
3.2.5 Tiltag ved efterisolering af skunke Konklussion Det anbefales at lofterne efterisoleres. Etablering af ventilationsanlægget skal udføres i samme forbindelse - da ventilations rørinstallationerne skal etableres i det nye isoleringslag, for at opnå den nødvendige effektivitet. Juli 2014 Side 16
3.2.6 Tiltag ved efterisolering af krybekælder Konklussion Det anbefales at dæk over krybekælder efterisoleres nedefra. Juli 2014 Side 17
3.2.7 Tiltag ved tag- og kvistvinduer. Konklussion Det anbefales ikke at udskifte ovenlysvinduer og/eller kvistvinduer før en fremtidig tagrenovering eller ændring af kviste. Dette skal også ses i lyset af, at der ved sepcielt tagetagen på etape 2, med fordel kan indarbejdes nye større kviste, som kan medvirke til igen at gøre etagen beboelses egnet. For ovenlysvinduerne gælder som ved facadevinduerne, at disse bør indsættes i en vedligeholdelsesplan og udskiftes løbende efter behov. Juli 2014 Side 18
4. Prissætning og investeringsomfang I det følgende afsnit er beskrevet overslagsberegninger for de beskrevne tiltag, samt for to øvrige tiltag. Juli 2014 Side 19