Korte fakta
-
Arkitekt:
Snøhetta as
-
Prosjektperiode:
2013 - 2014
-
Arealforbruk:
202 m2 (oppvarmet BRA)
-
Miljøambisjon:
Energimerke A (Dark green) ,
Plusshus
,
BREEAM Outstanding
-
Prosjektbeskrivelse
ZEB står for ”Zero Emission Buildings” og målsetningen er å skape bygg som produserer fornybar energi som kompenserer for bygningens utslipp av drivhusgasser gjennom byggets levetid. Det finnes ulike nivå for ZEB-bygg avhengig av hvor mange faser av byggets levetid som regnes med. Dette prosjektet har hatt som mål å nå ZEB-OM, som innebærer at byggets skal kompensere for produksjon og drift av byggets komponenter.
ZEB pluss hus i Larvik er et samarbeid mellom Snøhetta, SINTEF, Brødrene Dahl (som også er partnere i ZEB) og Optimera. Huset er utformet som en enebolig, men skal i første omgang brukes til å demonstrere og undervise i hvordan man kan bygge plusshus med integrerte bærekraftige løsninger.
Optimera og Brødrene Dahl har i samarbeid utviklet og definert Multikomfort, for å øke kunnskapen om fremtidens energiteknologi, byggesystemer og materialer, og for å forenkle valg av løsninger og produkter for boligeier, bygg og VVS.
Multikomfort-standarden er utviklet av Optimera og Brødrene Dahl og har vært et premiss for utviklingen av huset. Den omfatter energiforbruk, tetthet, komfort, inneklima, akustikk og dagslys og overgår kravene i TEK10. Multikomfort er morgendagens løsning basert på dagens innovative tekniske muligheter. Målsetningen er å øke kunnskapen om fremtidens energiteknologi, byggesystemer og materialer, og forenkle valg av løsninger og produkter for boligeier, bygg og VVS.
For å oppnå nullutslipp fra både drift og materialer er det i tillegg til passive energibesparende tiltak, brukt lite energikrevende materialer, resirkulerte materialer og energieffektive tekniske løsninger. Energiproduksjonen for å balansere forbruket og utslippene, er basert på elproduksjon fra bygningsintegrerte solceller. Et utendørs basseng er varmet opp av solfangere.
Prosess
ZEB-OM-målsettingen krever omfattende og integrerte prosjekteringsprosesser fra første dag frem til ferdig bygg. For å sikre målsettingen fikk prosjektet en vesentlig prosjekteringstyngde tidlig i prosessen.
Materialmengder er levert fra BIM modellen til SINTEF, som kalkulerer husets energioverskudd eller egenenergi, også kalt ”embodied energy”. Det er brukt EPD (European Product Declaration / LCA (Life cycle assessment) som underlag for materialene som er brukt. Resultatene er dermed ZEB validert og gir informasjon om eventuelt PV-areal (areal solceller) som behøves for å nullstille utslipp. Utslipp fra PV-paneler utgjør den største materialbelastningen i forhold til CO2. Optimalisering av PV-areal er derfor et meget viktig moment i realisering av ZEB-målsetting.
Deler av informasjonsinnhenting fra materialer ble delegert ut til Optimera og Brødrene Dahl. Etterspørsel av EPD og LCA fra leverandør til produsent, har en vesentlig smitteeffekt langs ”leverandørkjeden”. En viktig forutsetning har vært at prosjektet skulle kunne realiseres ved hjelp av hyllevarer.
Diverse digitale verktøy er brukt for å beregne dagslysfaktor, etterklang og PV-effektivitet, samt SIMIEN-beregninger for å sikre passivhus-standarden, denne utført av SINTEF Byggforsk hos Brødrene Dahl.
Dokumentasjon av husets ”embodied energy” veiet opp mot Multikomfort- og passiv hus standarder, samt tilgjengelig areal for energiproduksjon, utgjorde sammen en relativt komplisert prosjekteringssyklus.
Økonomi/merkostnader og finansering
Foreløpige tall fra Optimera viser en forespeilet 21% kostnadsøkning mot TEK10 standarden. Dette er ikke avbalansert med eventuelle besparelser ved egen energiproduksjon, heller ikke besparelser ved bruk av elbil. Sett i et større perspektiv blir derfor de reelle kostnadene lavere enn de foreløpige tallene.
Erfaringer
Passivhus-standarden setter minimumskravet til energiforbruk, isolasjon og lufttetthet. Ved hjelp av sammenstilling av disse faktorene langs en integrert designprosess, med energirådgiver og real-time modellering, har man kunnet gi 36% gulv areal i lysåpninger og likevel oppnå passivhuskravet, samt et målt lufttetthet på 0,3.
Målsetting om bruk av kun mekaniske innfestninger bød på noen utfordringer.
FCC-dokumentert parkett leveres med ekstremt giftig lim som standard.
Integrerte prosesser med håndverkere og konsulenter gjorde alle mer oppmerksom på å finne gode løsninger.
Videre utvikling av integrerte ”embodied energy”-verktøy i BIM-tegneprogrammer vil kunne gi en mer smidig og oversiktlig prosess for arkitekter. Satsing i dette område er et av de største anbefalinger arkitekten kan gi.
-
vannbåren oppvarming
/
-
ekstra isolering
/
I Norge er den gjennomsnittlige utetemperaturen over året lavere enn den komforttemperaturen som er ønsket inne. Det er derfor en stor energigevinst å hente i å øke U-verdien på alle omsluttende overflater i et bygg og derigjennom sørge for lavere energitap til omgivelsene.
-
energibesparende utstyr
/
-
solcelle
/
En solcelle omdanner solenergi til elektrisk energi ved hjelp av fotovoltaisk effekt. Den elektriske energien kan brukes direkte, lagres i batterier eller transporteres til andre forbrukere via strømnettet. Elektrisitet fra solceller regnes som fornybar energi uten CO2 avtrykk.
-
termisk masse
/
Eksponerte, tunge konstruksjoner har evnen til å lagre termisk energi over tid og derigjennom utjevne temperaturen i bygget gjennom døgnet. Dette kan ha stor innvirkning på en bygnings energibruk og brukernes opplevelse av komfort. Materialenes egnethet som termisk masse avhenger av at materialets varmekapasitet og evne til å lede, oppta og avgi varme harmonerer med døgnrytmen. For eksempel er murverk, betong og leire godt egnet som termisk masse.
-
tett bygningskropp
/
Et tiltak for å spare energi på luftfukting, oppvarming og kjøling er å sørge for en tett bygningskropp, slik at uteklima og inneklima i en bygning er godt adskilt. En tett bygningskropp er en forutsetning for passivhuset der en ønsker en å kunne få til temperaturutveksling mellom luft som går inn i bygget og luft som går ut av bygget.
-
varmepumpe
/
En varmepumpe er en maskin som på en spesielt effektiv måte benytter høyverdig energi (elektrisitet) til å frembringe lavverdig energi (varme/kjøling). Varmepumpen benytter seg av trykk til å skape temperaturendring. Varmepumper benyttes til å redusere energibruk til oppvarming og kjøling.
-
varmegjenvinning
Bygningsformen er generert av studier for å maksimalisere dagslysinnslipp og samtidig minimere behov for ekstern solavskjerming. Ved å effektivisere vindusposisjoner og dimensjoner basert på disse prinsippene, kan arkitekten forsvare økt glassareal og dets påkjenning på klima. Takets vinkel, kombinert med fornuftige interiørvolumer, optimaliserer for høsting av solenergi gjennom hele året.
Gjennom den totale levetiden til bygget , vil det oppnå et negativt utslipp. Dette vil si at fornybar energiproduksjon mer enn kompenserer for utslippene fra materialproduksjon og drift av bygget. Bygget tilfredsstiller følgelig målet om ZEB-OM.
-
lokale materialer
/
-
miljøvennlig overflatebehandling
/
Miljøfaktorer ved overflatebehandling handler om at behandlingen gir lite skadelige emisjoner til omgivelsene og at produksjonen av produktet ikke er miljøskadelig. Miljøvennlig overflatebehandling kan også handle om å ivareta de positive miljøeffektene av materialet som behandles, slik som de fuktregulerende egenskapene i tre. Informasjon om giftstoffer i materialer kan for eksempel finnes på Astma- og allergiforbundets nettsider.
-
naturnære materialer
Materialer som i liten grad er bearbeidet fra råvare i naturen til ferdig byggeprodukt kalles naturnært. Bearbeidingen foregår med teknologi som er enkel og lett tilgjengelig. For eksempel er trevirke, grus, grov naturstein, leirplater og lett brent tegl naturnære materialer.
Materialbruk og konstruksjon er sentrale temaer i ZEB-OM målsettingen. Resirkulerte og kortreiste materialer i 1:1 skala har vært i fokus, da de gir den minste klimapåkjenningen, samtidig som den gir flotte og funksjonelle kvaliteter til innvendige og utvendige rom. Gjenvunnet tegl bidrar til termisk masse og ubehandlet tre til fuktbalanse i soverom. Hvert enkelt material har vært veiet opp mot alternativer i forhold til tekniske egenskaper, ”embodied energy”, estetikk, reisevei og tilgjengelighet. Materialene er i hovedsak valgt fra sortimentet til byggevareleverandøren Optimera, noe som har gjort det noe enklere å dokumentere reisevei.
Treverket er kortreist, der det har vært mulig, er det ubehandlet, alternativt er det behandlet med dokumentert totalt giftfrie og null-emitterende stoffer til minst M1 klasse. Der det har vært mulig, er samtlige materialer mekanisk bundet eller innfestet for å sikre ansvarlig gjenvinning etter endt liv.
Bruk av naturmaterialer (blant annet treverk i veggpanel, dører o.l.) gjør at huset fremstår som et lun hjem, fremfor en høyteknologisk forskningsplattform. Fremskaffet eller eksisterende EPD- og LCA-underlag har vært vesentlig for å kunne sammenligne materialer med samme egenskaper.
En dobbelvegg-konstruksjon bygd på plassen under telt, viste seg å gi minst klimapåkjenning og en lav u-verdi.
Limtre konstruksjon hadde en noe forhøyet klimapåkjenning, men ble valgt basert på et ekstra krav om å kunne løfte og transportere hele prosjekt i et stykke fra byggeplassen.
Gabion-murer med overskuddsstein fra brudd to kilometer unna, ble vurdert som den enkleste måten å fremme ønsket tyngde på, og adskille hagen fra industrianlegget like ved.
Samling av regnvann til spyling av toalett og hagevanning, samt et robust klimaskall, har vært design-parametere fra prosjektets oppstart. Den nedgravde tanken på 6000 liter ble fylt i løpet av tre våte dager i oktober.
Lufttetthetsgraden ble målt til 0.3 sykluser per time i felt, noe som er usedvanlig lavt. Det har vært spesiell fokus på hjørneløsninger, i samarbeid med SINTEF, for å unngå luftinntrengning og sirkulasjon ved sterk vind. Ventilasjonskonseptet baserer seg på naturlig ventilasjon på de varmeste dagene, og alle oppholdsrom har minst ett vindu eller en dør som kan åpnes.
Prosjektets plassering på en industritomt vanskeligjorde totaliteten i grønn mobilitet. Det er forutsatt bruk av el-bil og årlig overskuddsstrøm tilsvarer 12.000 elbil-kilometere.
-
fremkommelighet
Et av hovedprinsippene i universell utforming er at byggverk og uteområder som er i alminnelig bruk skal utformes slik at det gis fremkommelighet for alle mennesker, uavhengig av handicap. I praksis betyr dette for eksempel at det tas hensyn til rullestolbrukere ved valg av bredden på dører, at ramper ikke gjøres for bratte og at det er plass til å snu en rullestol også i trange rom.
Huset har livsløpsstandard og er utformet mht. UU ihht. TEK 10.
-
fuktregulerende materialer
/
-
lavemitterende materialer
/
Mengden og typen avgassing – eller emisjoner - varierer og har betydning luftkvaliteten i en bygning. Avgassing fra byggprodukter kan bidra til utvikling av sykdom som allergi og astma og annen overfølsomhet, og kan også bidra til økte helseplager for personer som allerede har disse sykdommene. Informasjon om avgassing fra materialer kan for eksempel finnes på Astma- og allergiforbundets nettsider. Å velge lavemitterende materialer kan gi energigevinster ved senket ventilasjonsbehov.
-
naturlig ventilasjon
/
Med naturlig ventilasjon blir bygningen ventilert utelukkende av naturkreftene som påvirker luftutskiftningen.
Først og fremst er det trykkforskjellen mellom ute og inne og skorsteinseffekten, at varm luft stiger og kald luft synker, som sørger for luftutskiftning gjennom avtrekksventiler, vinduer, pipe og andre perforeringer i bygningskroppen.
-
bygningsinformasjonsmodell (BIM)
/
-
klimaregnskap
/
-
metodeutvikling
/
-
energi-/klimaplan
/
-
energiregnskap
Prosjektet setter fokus blant annet på redusert bruk av betong. Som enkeltmaterial med størst klimapåkjenning finnes betong kun i stripefundamenter. Hageanlegg er beplantet med flere trær og busker for å bryte monokulturen som ellers befinner seg i omkringliggende gårdsbruk, og for å dempe industritomtens preg. Fruktbusker og trær supplerer ellers matkjeden.
Tegningene kan inneholde feil og kan beskrive løsninger som ikke er i overenstemmelse med lov og forskriftskrav. Tegningene er kun for inspirasjon og er opphavsbeskyttet. Norske arkitekters landsforbund er ikke ansvarlig for tap eller skade forårsaket av noen form for videre bruk av publiserte tegninger.