til bæredygtighed Passivhus Nordvest Fyraftensmøde d. 20.02.13
Indlægsholder Jørgen Lange Bygningsingeniør 1987, Aarhus Teknikum Arbejdet som rådgivende ingeniør og underviser Lektor på Aarhus Universitet/Ingeniørhøjskolen i Århus Partner i ingeniørfirmaet Ekolab (www.ekolab.dk) Praktisk og teoretisk erfaring med indeklima og energi igennem projektering, udvikling og undervisning samt formidling Fokusområder er integreret energidesign, lavenergibyggeri, vedvarende energikilder og bæredygtighed i byggeriet. Erfaring indenfor kvalitetsudvikling og innovationsprojekter samt udvikling af pædagogik/læringsmetoder Ekolab/Jørgen Lange 2
Vores bæredygtighedsudfordringer Har vi overhovedet et problem? Ja, det har vi! Ekolab/Jørgen Lange 3
Vores bæredygtighedsudfordringer Begrænsede ressourcer -> fokus energiforsyning, energiforbrug, materialevalg og materiale genbrug Miljøproblemer -> fokus global opvarmning og eksistensgrundlag for dyr og mennesker Sundhed -> fokus giftighed, partikler og reproduktion Øget produktivitet -> Fokus komfort og sundhed Fødevaremangel -> Fokus arealudnyttelse Ekolab/Jørgen Lange 4
Vores bæredygtighedsudfordringer Nødvendigheden af at reducere CO2 udslippet (global opvarmning) er i fokus ud fra vurdering af omkostninger og katastrofer Specielt energiforbruget er i fokus ud fra ressourcemangel og sikkerhedspolitik Ekolab/Jørgen Lange 5
Vores bæredygtighedsudfordringer Der skal indenfor alle områder forsøges at begrænse det globale energiforbrug = I vores bygninger har vi mulighed for at gøre noget Ekolab/Jørgen Lange 6
Bæredygtigheden - hvad er det? Ekolab/Jørgen Lange 7
Bæredygtigheden - hvad er det? Læsø: Bindingsværkhus med tangtag Ekolab/Jørgen Lange 8
Bæredygtigheden - hvad er det? : Den Økologiske Landbrugsskole (halmbygning) Ekolab/Jørgen Lange 9
Bæredygtigheden - hvad er det? Friland på Djursland (lav energi materialer og lav omkostning) Ekolab/Jørgen Lange 10
Bæredygtigheden - hvad er det?. Kolding: Solgården (Solceller) Ekolab/Jørgen Lange 11
Bæredygtigheden - hvad er det? Stenurten København (integreret energidesign mv.) Ekolab/Jørgen Lange 12
Bæredygtigheden - hvad er det? Villa Vision, Teknologisk Institut (integreret energidesign) Ekolab/Jørgen Lange 13
Bæredygtigheden - hvad er det? Berlin: Rigsdagens kuppel (integreret energidesign og forsyning) Ekolab/Jørgen Lange 14
Bæredygtigheden - hvad er det? Kontorbygninger med optimeret anvendelse af glas, dobbeltfacader og optimeret klimatiseringsanlæg Ekolab/Jørgen Lange 15
Bæredygtighedsbegrebet - definition Den optimale miljømæssige løsning er den, som på den givne lokalitet og med de givne forudsætninger medfører færrest mulige miljøpåvirkninger på det interne og eksterne miljø. Forudsætninger er f.eks.: Lokalitet funktion form/design økonomi - teknik Miljøpåvirkninger er f.eks.: Ressourceforbrug sundhed støj til omgivelser Ekolab/Jørgen Lange 16
Bæredygtighedsbegrebet - definition Holistisk Bæredygtigt bæredygtighed byggeri med de tre cirkler Holistisk bæredygtighed handler altid om miljømæssig, social og økonomisk bæredygtighed. Bæredygtighed på dagsorden i 1987, Brundtlandsrapporten. De 3 søjler er omtalt på verdenstopmødet (FN) i 2005. Kilde: One Planet Living EN BALANCEAKT! Ekolab/Jørgen Lange 17 Side 8
Håndtering af bæredygtighed Udnyt den store frihedsgrad i starten af et projekt! Når først fokus og løsninger er valgt er det vanskeligt at sadle om Ekolab/Jørgen Lange 18
Håndtering af bæredygtighed Integreret energidesign (EX: En model fra AU) Ekolab/Jørgen Lange 19
Håndtering af bæredygtighed Principperne i integreret energidesign (IED) Vurder brugernes anvendelse af bygningen i sammenhæng med det lokale udeklima Sikre optimal dagslys uden overhedning af bygningen ved solindfald Sikre termisk og atmosfærisk komfort hele året Udnyt de passive teknologier og reducer behovet Anvend installationer i mindst mulig omfang til klimatisering Udnyt godt samspil med energiforsyningen Ekolab/Jørgen Lange 20
Håndtering af bæredygtighed Holistisk designproces (EX fra Norge) Ekolab/Jørgen Lange 21
Håndtering af bæredygtighed Det danske klima! Årsmiddel 7,7 C Max temp. 36,4 C (1975) Min. Temp -31,2 C (1982) Ekolab/Jørgen Lange 22
Håndtering af bæredygtighed Sundhed og effektivitet Lav termisk komfort + Lav atmosfærisk komfort = dårlig økonomi for både samfund, virksomhed og privatperson Ekolab/Jørgen Lange 23
Håndtering af bæredygtighed Energiforbruget i bygninger set over årene Ekolab/Jørgen Lange 24
Håndtering af bæredygtighed Bygningsreglementet nu og i fremtiden 100 El x 2,5 Fj. Varme x 1 90 80 70 El x 2,5 Fj. Varme x 1 El x 2,5 Fj. Varme x 1 60 50 40 El x 2,5 Fj. Varme x 1 El x 2,5 Fj. Varme x 0,8 Kontor Boliger 30 20 El x 1,8 Fj. Varme x 0,6 10 0 BR08 LE2 BR10 LE1 LE2015 LE2020 Samme energiforbrug forskel er energifaktor Ekolab/Jørgen Lange 25 29.11.2011 /
Håndtering af bæredygtighed Optimering af klimaskærm Optimering omfatter alle bygningens faser: - Råstof - byggevareproduktion - opførelse - energitab - vedligehold - genanvendelse - bortskaffelse Ekolab/Jørgen Lange 26
Håndtering af bæredygtighed Bygningens varmebalance Ekolab/Jørgen Lange 27
Håndtering af bæredygtighed EX: integreret energidesign - grupperum i børnehave Opført 2001-02 Arkitekt Arkitema A/S Ingeniør NIRAS A/S Bygherre Københavns Kommune Stenurten er Københavns Kommunes pilotprojekt for byøkologi og miljørigtig projektering, hvor miljøet tilgodeses gennem hele forløbet. Ekolab/Jørgen Lange 28
Håndtering af bæredygtighed EX: integreret energidesign - grupperum Traditionel Sydvendt orientering 100% glas i facade Lavenergiglas Ingen solafskærmning Lette konstruktioner Traditionel belysning 50 W/stk 15 personer 100 W/pers Luften skiftes 3 gange/timen Optimeret Nordvendt orientering 50% glas i facade Solafskærmende glas Udvendig solafskærmning Tunge konstruktioner Lavenergi belysning 20 W/stk 15 personer 100 W/pers Luften skiftes 3 gange/timen Resultat: Døgn middel ~ 45 o C Døgn max. ~ 55 o C Resultat: Døgn middel ~ 26 o C Døgn max. ~ 28 o C Ekolab/Jørgen Lange 29
Håndtering af bæredygtighed Integreret energidesign anvendes meget i dag, men for at få mere bæredygtighed skal vi arbejde med: 1.Metoderne til helhedsvurdering (Miljørigtig Projektering) 2.Miljømærker (Blomsten, Svanen, FSC) 3.Ressourceoptimering (Cradle to Cradle) 4.Indeklimamærke (Dansk Indeklima Mærkning) 5.Certificeringsordninger (BREEAM, LEED, DNGB) 6.Klassificeringer af energi (BR, Passivhuse, NetZEB mv.) 7.Virkemidler (analyse og udvælgelse) 8.Livscyklusanalyser (LCA) Ekolab/Jørgen Lange 30
Håndtering af bæredygtighed Miljørigtig Projektering (MRP) Miljøaktiviteterne gennem projekteringen: Kortlægning af byggeriets miljøpåvirkninger Fastlæggelse af byggeriets forudsætninger Miljøprioriteringer - hvad er vigtig? til/fravalg Målsætninger formuleres Virkemidler - forslag og valg Miljøprogram udarbejdes Miljøplan udarbejdes Ekolab/Jørgen Lange 31
Håndtering af bæredygtighed IDA Huset - Miljømålsætning 1 - Materialer Målsætning Reduceret forbrug af knapper ressourcer og fravalg af materialer der indeholder problematiske stoffer Muligt virkemiddel Undgå/ reducer brug af knapper ressourcer ZN, CU Undgå PVC Maksimer levetid for bygningsdele, vælg byggesystemer der kan adskilles. Valgt virkemiddel og investering Maling med 100 % deklaration, og lav emission til indeklimaet - Limfarve på vægge og linoliemaling på paneler. 200.000 dkr PVC fri installationer - bortset fra afløbsledninger i jord. 486.000 dkr Storrumskontor - mekanisk ventilation 0 dkr Mekanisk fastgørelse af gulve som alternativ til lim. 806.000 dkr Ekolab/Jørgen Lange 32
Håndtering af bæredygtighed IDA Huset - Målsætning 2 - Energi Målsætning Reduktion af energi- og vandforbrug i driftsfasen. Det er et miljømål at reducere energiforbruget til opvarmning med 20 % i forhold til kravene i BR95. Muligt virkemiddel Reduktion af varmetab Vedvarende energi Passiv solvarme Valgt virkemiddel - og investering 1. Regnvand til toiletskyl 800 m 3 /år, 510.000 dkr 2. Lysstyring besparelse 15-20.000 kwh/år, 510.000 dkr 3. Lavenergi glas, 2.153.000 dkr 4. Køling med havvand 20.000 kwh/år, 165.000 dkr Hvad har regnvand med energi at gøre? og hvad er lysstyring? Ekolab/Jørgen Lange 33
Håndtering af bæredygtighed IDA Huset - Målsætning 3 - Indeklima Målsætning Etablering af godt indeklima og arbejdsmiljø Muligt virkemiddel Undgå materialer med stor afgasning Ventilation Valgt virkemiddel - og investering 1. Mekanisk fastgørelse af gulve som alternativ til lim. 806.000 dkr. 2. Mekanisk ventilation 0 dkr. Hvorfor er naturlig ventilation valgt fra? Ekolab/Jørgen Lange 34
Håndtering af bæredygtighed IDA Huset - Målsætning 4 Opførelsesfasen Målsætning Muligt virkemiddel Valgt virkemiddel - og investering Minimering af miljøpåvirkninger i opførelsesfasen Krav til entreprenør - miljøledelse anvendes i opførelsesfasen Miljøledelse anvendes 0 dkr Hvordan kan man sætte virkemidlet til kr. 0? Ekolab/Jørgen Lange 35
Håndtering af bæredygtighed IDA Huset - Målsætning 5 Synlighed Målsætning Synlighed af ressourcebesparende tiltag Muligt virkemiddel Solceller Solvarme Valgt virkemiddel - og investering Solcelle anlæg på tag og facader 16.6 kw, 8-10.000 kwh/år 2.714.000 dkr (offentligt tilskud 1 mio.) Besparelse ved solceller på det tidspunkt: 10.000 kwh ca. 15.000 kr Simpel tilbagebetalingstid: 2.714.000/15.000 = 181 år!!! Er rentabiliteten sådan i 2012? - og hvorfor er solvarme fravalgt? Ekolab/Jørgen Lange 36
Danske styrker og svagheder i forhold til certificering Håndtering af bæredygtighed Mærkninger med forskellig fokus Side 37 DANMARKS OFFICIELLE MILJØMÆRKER Vugge til Grav eller Vugge til Vugge? Vugge til Grav har været det mest helhedsorienterede indtil nu Giver ikke det fulde billede Affald er et stigende globalt problem Vugge til Vugge belyser hele kredsløbet for produktmaterialerne Startet med miljømæssigt manifesto af arkitekt William McDonough og kemiker Michael Braungart Ser det samlede kredsløb Gør op med vores holdning til affald Ekolab/Jørgen Lange 37 Side 38
Håndtering af bæredygtighed Certificeringer De tre store i Danmark: BREEAM, UK Norge Sverige Holland Spanien LEED USA Argentina Canada Italien Jordan m.m. DGNB Tyskland Danmark Ekolab/Jørgen Lange 38 Side 25
Håndtering af bæredygtighed Styrker/svagheder i DK ift. certificering Danske styrker og svagheder i forhold til certificering Byggeri i Danmark er relativt godt med indenfor bæredygtighed pga. af myndighedskrav, forsyningsforhold og miljøbevidsthed Ekolab/Jørgen Lange 39
Håndtering af bæredygtighed Livcyklusanalyse - LCA LCA er en metode til at evaluere den miljømæssige påvirkning ved et produkt eller en ydelse LCA er baseret på på vurdering af vugge til grav belastningen på miljøet Ekolab/Jørgen Lange 40
DGNB Certificering DGNB er en certificeringsordning mindre end BREEAM og LEED. Blev valgt i DK pga. bæredygtighed, fremtidssikring (EU), metodefrihed og performance Ekolab/Jørgen Lange 41
DGNB Certificering Fokusområder: Ekolab/Jørgen Lange 42
DGNB Certificering Fokusområders vægtning: Ekolab/Jørgen Lange 43
DGNB Certificering Ekolab/Jørgen Lange 44
DGNB Certificering Ekolab/Jørgen Lange 45
DGNB Certificering Ekolab/Jørgen Lange 46
DGNB Certificering Ekolab/Jørgen Lange 47
DGNB Certificering Ekolab/Jørgen Lange 48
DGNB Certificering Ekolab/Jørgen Lange 49
Håndtering af bæredygtighed i praksis - opsummering Anbefaling af grundtrin til bæredygtighed: 1. Anvend integreret energidesign 2. Tænk i de tre cirkler - tænk helheder 3. Udnyt frihedsgrad i starten af projektet invester i tanker 4. Brug gerne MRP (ok delvist) og målsæt altid indsatsen 5. Anvend/udarbejd virkemiddelanalyser inkl. totaløkonomi 6. Anvend mærkningsordninger ( eller producent LCA) 7. Anvend lavenergiklassificeringer 8. Overvej bæredygtighedscertificeringer gerne DGNB i takt med at den udbygges til flere områder Ekolab/Jørgen Lange 50
Håndtering af bæredygtighed i praksis - opsummering Vælg som udgangspunkt materialer med: gode produktegenskaber lang levetid minimum etableringsenergi miljø/indeklima mærke maksimal genbrugsmuligheder fornybare ressourcer egenskaber til lave driftsudgifter minimum spild i produktion Det er klart at der vil være konflikter hvis man skal overholde alle parametre! Gør det bedst muligt ud fra de aktuelle forudsætninger Ekolab/Jørgen Lange 51
Håndtering af bæredygtighed - opsummering Overvejelse i jeres projekter/produkter - hvordan: sikrer vi brugerne god komfort og sundhed? reducerer vi driftsenergien? reducerer vi energiforbruget til udførelsen? reducerer vi materialers belastning af indeklimaet? sikrer vi et godt arbejdemiljø for ansatte begrænser vi forbruget af knappe ressourcer reducerer vi belastningen ved bortskaffelse? Ekolab/Jørgen Lange 52