Viktige momenter i en kravspek med konsekvens for ENERGI Arne Førland-Larsen Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S
Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S Energi, indeklima og alle former af installationer i bygninger Ydelser Forskning og udvikling i internationalt samarbejde Bygherrerådgivning Avancerede, dynamiske Analyser (dagslys, naturlig ventilation, fugt, bygningsfysik etc.) ProjekteringTilsyn, Måling Videnformidling og undervisning Mere end >50 ansatte, primært ingeniører Kontorer i København, Aarhus, Sønderborg, Oslo Spidskompetence er Integreret Energidesign af bygninger Bæredygtighed Vedvarende energi (solvarme, solceller, biomasse mv.) Indeklima Mål Fortrukne samarbejdspartner inden for energi- og miljørigtigt byggeri for visionære og kreative bygherrer internationalt www.esbensen.dk 05.12.2008 / Page 2
Klassisk krav til indeklima Termisk miljø Operativ temperatur i lokalerne skal være 22 C hele året, med en maksimal temperatur på: 24 C grader om sommeren og en minimumstemperatur om vinteren på 20 C.
Udsnit af kontor Køletak Centralt ventilasjonsrum Indblæsning ~12 m2/h*m2 Udsugning
Bæredygtighed Fornyelse af eksisterende Bygningsmasse Integreret Energidesign
Disposition Viktige momenter i en kravspek med konsekvens for Konsekvenser for brukernes tilfredshet 05.12.2008 / Side 6
Robuste anlæg anlæg som kan tilpasses brug uden tab af energieffektivitet. Anlæg skal kunne moduleres (tilpasse aktuelle forhold løbende hvorfor? Samtidighed Varierede belastninger Fleksibilitet over for nye anvendelser..
Reservekapasitet Luftbehandlings- og kjøleanleggene skal dimensjoneres med en reservekapasitet, basert på en maksimal persontetthet i lokalene. Videre skal det etableres en ekstra isvannskurs i sjakter Ventilasjonsanlegget med tilhørende kanaler skal også dimensjoneres med reservekapasitet.
Er det at skabe robuste anlæg? Er det nødvendigt? Giver det et lavere energiforbrug? Både ja og nej..
Ekstra kapacitet på ventilation og køling? God ide på ventilation som hovedregel hvis.. God/ dårlig ide på køling men tænk i hvor kapaciteten lægges ind.. Men overvej også om investeringen bedre kunne bruges andre steder!!
Energiforbrug i ~ 300 ens boliger
Intern laster stil realistiske scenarier op Kræv ikke anlæg som skal kunne klare 70 W/m2!! Hvordan kommer vi egentligt op på 70 W? personer lys osv?? Hvad betyder det for energiforbruget?? Overvej egne indkøb på IT hvad er der behov for hvad kan man komme ned på??
Krav til energieffektivitet på tekniske løsninger (SFP, SPP osv) Energieffektiv viftedrift Energieffektive pumper Etc.. Lavt energibrug kræver krav lavere end TEK krav, og det stiller krav tilrettelæggelse af tekniske anlæg. Brug kost nytte vurderinger, stil tydelig krav
Decentrale tekniske rum giver lavere energiforbrug til viftedrift
Eksempel fjernkølingsforbrug for kontorbygg 400 25 350 20 300 250 15 MWh/mnd 200 150 5 Utetemp. 10 100 50 0 0 jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des FK-2006 FK-2007 Ute-2006 Ute-2007-5
Eksempel fjernkølingsforbrug for kontorbygg Forbrug Mwh/år 400 350 Forbrug pr. måned 300 250 200 150 100 ~50 MWh/år ~450 MWh/år 50 0 ~1550 MWh/år -5-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Middel udetemp
Vurder krav til omgivelser for tekniske anlæg IT hvad er det reelle krav? Temperaturkrav? Befugtning nødvendig?..
Eksempel Papirlager Kravspek udgangspunkt: Relativ fugtighed på 50% Indblæsningsluften på 20 oc Behovsanalyse i (vedrørende kravene for det opbevarede papir) Relative fugtighed er mindst 40 % Indblæsningsluften er mindst 18 oc. Før forbrug 185.000 kwh/år Efter forbrug 58.000 kwh/år BESPARELSE 127.000 kwh/år ~ 95.000 kr!!
Behovsanalyser Gennemfør behovsanalyser på alle tekniske funktioner i bygget. Leverandøren bør udfordres på driftsbetingelser Kræv dokumentation for energieffektivitet Skriv dem ind i kravspecifikationen
Energikrav hvordan skal de stilles Netto energi? Levert energi? Vektet levert/tilført energi? Reelt forbrug? Passiv hus standard? Energiforbrug pr arbejdsplads?
Levert energi Forårsaket CO2-utslipp Beregnet netto energibehov Levert energi / Virkningsgrad varmesystemer / Virkningsgrad FV-system Vektet levert energi
Prøv nye løsninger gør plads til dette i kravspecifikationen Indblæsnings gulv Personlig ventilation Køling/ varme i dæk Indblæsning lofter Stil ikke krav til specifikke løsninger og prøv nye teknologier
Sommer 05.12.2008 / Page 26
Lavimpulsindblæs-ning fra loft via aktiv plader Troldtekt plader nedhængt loft Akustisk dæmpning/afskærmning for luft med passiv-pladen Nedhængt loft anvendes til luftfordeling / klimaregulering Frisklutindtag Udsugning ved loft/ atrium
Konsekvenser for brukernes tilfredshet
Indeklimaet opleves gennem hud overfladen Betydende parametre: Temperatur Træk Stråling Teknisk benævnelser: Termisk indeklima Lokale påvirkninger
Luften opleves med Lugtesansen (olfactus) Kemisk sans (i næsehule) Betydende parametre: Personer PC er Funktioner (røg, mad mm) Inventar, materialer Partikler - støv Teknisk benævnelse Atmosfærisk indeklima
Indeklimaet opleves via hørelsen Betydende parametre: Støj udfra (ekstern støj) Støj fra naborum (intern støj) Støj fra rummet (intern støj) Akustiske forhold Teknisk benævnelse Efterklangstid (akustik) Støjtransmission
Indeklimaet opleves via synet Betydende parametre: Belysning niveau lux Dagslysforhold Blændings forhold Koldt varmt lys Kontrastforhold
Og så en række andre faktorer Betydende parametre: Stilling Arbejdsmængde Arbejdsopgaver Køn Psyko- sociale forhold Inddragelse byg proces commitment Personlige reguleringsmuligheder
Klassisk krav til indeklima 24 C grader om sommeren Beregnet med 3 døgns model Krav til interne laster typisk: Op til 70 W/m 2
Case: Middelhuntsgate 29 Renovering af kontorbyggeri Miljøplan med målsætning om klasse B En traditionel kravspecifikation En ny tilgang til forprojektet 05.12.2008 / Page 35
Hvad gjorde vi? Review af kravspecifikationen, specielt mht. Temperaturkrav Samtidighed Forudsætninger om intern varmelast, PC etc. Luftmængde-krav Krav om regulering 05.12.2008 / Page 36
Indeklimakrav i kravspecifikation - traditionelt Termisk miljø Operativ temperatur i lokalene skal være 22 C hele året Maksimal temperatur på 25 C om sommeren Minimumstemperatur om vinteren på 20 Ytre belastninger Som dimensjonerende utetilstand om sommeren skal det regnes 3 påfølgende døgn med skyfri himmel og følgende temperaturforhold: Maksimumstemperatur: 26,0 C kl. 15.00 (DUT sommer) Minimumstemperatur: 13.0 C kl. 03.00 Døgnmiddeltemperatur: 20 C Våtkuletemperatur: 19.5 C. 05.12.2008 / Page 37
Simulering 3 døgn Temp. [ C] 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 3 2 1 3 3 2 2 1 1 Temperaturer 21 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 Utetemperatur 2 Lufttemperatur i sone 3 Operativtemperatur i sone 4 Tilluftstemperatur Standard - 19 oc/ 24oC (ventilasjon) 3 4 4 4 4 4 4 4 4 3 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 Tid [h]
Konsekvens af kravet Rum køling bliver nødvendig Energiforbruget stiger fra 158 til 178 kwh/m 2 Altså en tilvækst på 20 kwh/m 2 05.12.2008 / Page 39
Hvad får vi reelt for investeringen? Lufttemp Operativ Operativ over over over 26oC 26oC 27oC Timer grænseværdier 26/27 7-19 82 173 87 7-18 44 128 73 8-16 2 51 8 Juli tages ud 8-16 12 1 Netto 8-16 2 39 7 05.12.2008 / Page 40
Lysaker Park
Design kriterier - Lysaker Evalueringen foretas ut fra metode A i henhold til pren 15251 annex F og samt tilpasses 444. For kontorområder, møterom, resepsjon mm, skal inneklima og tekniske installasjoner designes slik at termiske inneklimakrav i brukstiden maksimalt overskrider: 26 C, i 80 timer 27 C, i 25 timer I atrier skal inneklima og tekniske installasjoner designes slik at termisk inneklima i brukstiden maksimalt overskrider: 26 C, i 200 timer 27 C, i 100 timer
Lysaker park Lufttemp Operativ Operativ over over over 26oC 26oC 27oC Timer grænseværdier 26/27 7-19 23 94 14 7-18 12 79 8 8-16 3 66 2 Juli tages ud 8-16 15 0 Netto 8-16 2 51 2
Arkitema Bygningsintegreret ventilation Friskluftindtag via højtsiddende vinduer manuelt/automatisk træskodder - manuelt
Ventilations princip
Opdriftventilation afkast atrium
Bygning - form Udvendig / indvendig solafskærmning Ingen afskærmning i atrium Glas facader U værdi 1.1 W/m 2 G værdi 51 % Lys 76 % Glas ovenlys U værdi 1.1 W/m 2 G værdi 41 % Lys 72 % Stort glasareal i forhold til facade ~ 80 %
Bygningsform Massivt trægulv Beton/ let væg Træbeton loft Loftshøjde 3.0 m
VE 10 VE 10 VE 04 G 122 G 122 G 122 G 122 G 122 G 126 G 126 G 122 G 96 G 122 Ventilationsprincip hybrid - mekanisk Kantine 4 etage VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 VE 02 VE 02 VE 03 VE 03 VE 02 G 122 G 122 G 122 G 122 G 96 G 96 VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 G 122 G 122 VE 10 VE 10 VE 10 VE 10
VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 VE 01 G 122 G 122 G 122 G 96 VE 02 VE 02 VE 03 VE 03 VE 02 G 96 G 122 Interne belastninger Interne belastninger i workshops ved 100% belastning ~ 30 W/m 2 Interne belastninger ved 70 % belastning ~22 W/m 2 VE 10 VE 10 VE 10 VE 10 VE 04 G 122 G 122 G 122 G 126 G 122 G 96 G 122 G 122 G 122 G 122 G 122 G 126 VE 10 VE 10
Rumtemperaturer 1 og 3 etage sø. samt udetemperatur
Måling sommerperiode 2004 Normalt år 2004 Middel ude temperatur 15,8 o C 17,2 o C * Døgnmiddeltemperatur for maks. døgn * For perioden frem til 21 august 21,0 o C 21,6 o C Arkitema Vejl. krav Rumtemperaturer > 26 o C Rumtemperaturer > 27 o C 50 timer 100 timer 5 timer 25 timer
Atmosfærisk indeklima CO2 1og 3 etage sø uge 33-34 650 600 550 ppm 500 CO2-1etage_sø-uge33-34 CO2-3etage_sø-uge33-34 450 400 350 09-08-2004 00 11-08-2004 00 13-08-2004 00 15-08-2004 00 17-08-2004 00 19-08-2004 00 21-08-2004 00 Forventet antal utilfredse ~7%.
Spørgeskema indeklima - sommer 25 20 % Utilfredse 15 10 Alle ansatte (54) CEN1752 - klasse B 5 0 Rumtemperatur Luftbevægelser Luftkvalitet Loftbelysning Dagslys Støjniveau
Spørgeskema indeklima - vinter Antal procent utilfredse med indeklimaet - alle workshops - uge 10 og 11 2004 25 20 15 10 Målt CEN1752 - klasse B 5 0 Rumtemperatur Luftbevægelser Luftkvalitet Loftbelysning Dagslys Støjniveau
Tilpasning
EN 15251
EN 15251
Arbejdsorganisatoriske forhold der kan være årsag til forøget antal symptoner /Indeklimahåndbogen SBI anv.196-2000/
Opsummering Vælge de rigtige mål og de rigtige krav Kravspecifikationerne i Norge er en væsentlig barriere for energirigtigt byggeri Afgørende vigtigt at arbejde med målsætningerne og indeklimakravene Kravspecifikationen skal være åben så der kan tænkes bygninger i en helhed og ikke specifikke løsninger Kravspecifikationen skal være præcis og specifik Kravspecifikationen skal sikre bygninger dynamisk Udfordre den traditionelle måde at gøre tingene på Få ingeniørerne med fra starten og stil høje krav Undgå tab af viden fra projektfase til projektfase Vende problemstillingen hvad koster det at ikke at gøre noget 05.12.2008 / Page 62