Det første pilotprosjektet i Framtidens Bygg i Kristiansand er i bruk. Møllestua barnehage viser vei mot neste generasjons energieffektive bygg - plusshus: Barnehagen selger strøm til nettet i sommerperioden.
Korte fakta
-
Arkitekt:
Amtedal & Hansen Arkitektkontor as
-
Interiørarkitekt:
Amtedal & Hansen Arkitektkontor AS
-
Landskapsarkitekt:
Rambøll AS
-
Prosjektperiode:
2009 - 2011
-
Arealforbruk:
1 144 m2 oppvarmet BRA.
Kompakthet: 0,9372 (m2/m3 oppvarmet areal)
-
Miljøambisjon:
Energimerke A (Gul) ,
Passivhusstandard (NS3700/3701)
-
Prosjektbeskrivelse
Møllestua barnehage ble tatt opp som pilotprosjekt i Framtidens bygg i 2010 og stod ferdig i 2011. En eksisterende barnehage ble ansett som uegnet for utbygging og besluttet revet. Det nye bygget på 1 380 m2 rommer 100 barn og 29 ansatte fordelt på 6 avdelinger, med 4 avdelinger i 1.etasje, og 2 avdelinger i 2.etasje. Utearealet på nordsiden av bygningen er aktivitetsområde for de minste barna, mens arealet i syd blir lekeområde for de store. Fra parkeringsplassen er adkomsten til samtlige innganger universelt tilpasset.
Avdelingene i 1. etasje har alle egne innganger med tilhørende garderober. I tillegg er det en separat inngang til produksjonskjøkken og til personalavdelingen. Avdelingene i 2. etasje har felles grovgarderobe umiddelbart i tilknytning til trapp/ heis. Samtlige avdelinger brukes av både funksjonsfriske og av barn med ulike grader av hørselshemminger. Barnehagen er universelt utformet med særlig tilrettelegging for hørselshemmede.
Barnehagen oppfyller kravene til passivhusstandard, og viser også vei mot neste generasjons energieffektive bygg - plusshus: Gjennom å utforme et kompakt og godt isolert bygg som er optimalisert med tanke på tomt og beliggenhet er energiforbruket redusert til det minimale. Det er installert 384 solfangere på taket som bidrar til produksjon av varmtvann, samt solcellepaneler for produksjon av elektrisitet. Overskuddselektrisiteten returneres til nettet slik at barnehagen fungerer som et plusshus om sommeren.
Gjennom aktiv handling og praktisk utprøving får barna mulighet til å forstå prinsippene i bærekraftig utvikling. Den kunstneriske utsmykkingen av bygget er utført med små LED-opplyste lysskulpturer i fasadene, som viser status for el-forbruk: Lysfargen i de 73 små akrylklossene visualiserer energisituasjonen for barnehagen. Når kunstverkene lyser hvitt produserer barnehagen sin egen strøm. Når klossene lyser rødt bruker den strøm fra det ordinære strømnettet. I overgangen mellom disse situasjonene endres fargen gradvis fra helt hvitt til lyserødt, og til slutt til rødt, noe som vil være tilfelle om natten.
Møllestua barnehage er sertifisert som Miljøfyrtårn noe som bl.a. inkluderer tiltak som f.ek innkjøpsrutiner med fokus på miljø, en gjenbrukssentral hvor småbarnsforeldre kan levere inn og hente ut klær og utstyr til barn, kildesortering og pedagogisk opplegg med fokus på avfall og forbruk. I tillegg er barnehagen i ferd med å etablere en økologisk kjøkkenhage og et drivhus og har ansatt en gartner som skal starte våren 2015.
Økonomi
Totalkostnad: NOK 43 874 000
Kvadratmeterpris: NOK 31 840
Totalkostnad inkluderer alle kostnader: Prosjekteringskostnader, byggherrens interne utgifter knyttet til administrasjon og solfanger- og solcelleanlegget på taket. Tomtekostnader ikke medregnet. Ekstrakostnadene for solfanger- og solcelleanlegget på taket inkl. prosjektering utgjør 1,9 MNOK
En tilsvarende konvensjonell barnehage vil, i følge Norsk Prisbok 2012 koste i underkant av 38,0 MNOK i total prosjektkostnad. I denne summen er det lagt til grunn en betydelig lavere intern administrasjonskostnad enn hva som her er tilfelle.
Erfaringer i drift
Møllestua barnehage har vært i drift i drøyt 3 år. De ansatte mener de jobber i den "flotteste barnehagen i byen" og er stolte over å være et pilotprosjekt, til tross for noen utfordringer ved bygget.
Geir Nordstokkå fra Bygg og Eiendomsavdelingen i Kristiansand Eiendom overvåker driften av barnehagen og har fått oversikt over brukernes erfaringer og hvilke endringer som bør med når det planlegges nye passiv- og plusshus i fremtiden:
Solavskjermingen i bygget (persienner) er meget lysfølsom og aktiveres lett, noe som fører til at bygget oppleves som ubehagelig «tett» på fine dager. I tillegg er det for få muligheter til å åpne vinduene for å lufte. Begge inntrykk gjør at brukerne til tider føler seg innestengt, og barnehagen har etterhvert fått kallenavnet "bunkersen". På sikt bør solavskjermingen justeres bedre i forhold til været og det bør gjøres enklere å overstyre systemet.
Det er installert et lite plaskebasseng. Her var veggene ikke vannbestandige, noe som medførte at de ble fuktige og råtnet. Veggene er nå byttet. I tillegg er temperaturen i bassengrommet lavere enn vann temperaturen, noe som ikke er riktig.
Etter klager om migrene og hodepine blant de ansatte, ble det besluttet å la ventilasjonsanlegget være i drift døgnet rundt i hele uken. I etterkant av dette har det ikke vært registrert sykemeldinger relatert til migrene i barnehagen. Alle medvirkende (brukere og driftspersonale) konkluderer likevel med at det er ikke kun Co2-nivået som bestemmer opplevelsen av god luftkvalitet.
På de kaldeste dagene i året er ikke effekten av varmegjenvinneren på ventilasjonsanlegget nok til å sikre akseptabel innetemperatur. Det jobbes med å få til en løsning der man kan supplere med varme fra en varmepumpe. En annen mulighet for å sikre et behagelig nivå på innetemperaturen er å kjøre ned hastigheten på anlegget ved lav utetemperatur.
Hele bygget er styrt og overvåket av SD-anlegget. Taket sjekkes med webkamera.
Solcellepanelene er montert horisontalt på taket. I vintersesongen blir panelene børstet rene, mens ved store snøfall er det en utfordring å komme til og snø blir derfor ofte liggende. Solcellene vaskes ved behov, men store mengder støv og smuss kan ikke fjernes. En løsning på dette ville være å installere solcellepanelene med en helning noe som både ville økt effekten og hindret ansamlinger av både snø og støv. I tillegg burde tilgangen til taket gjøre enklere.
-
lydforhold
/
-
orienterbarhet
/
Et av kravene i universell utforming er god orienterbarhet for alle mennesker, uavhengig av handicap. Dette innebærer at byggverk og uteområder skal utformes slik at syns- og hørselshemmede, og mennesker for øvrig, lett skal kunne orientere seg. Virkemidler kan for eksempel være bevist fargebruk, bruk av høytalere og ledelinjer for blinde.
-
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.
Barnehagen er utformet slik at den fungerer godt for alle brukere, men med et ekstra fokus på tilrettelegging hørselshemmede. Kravet til etterklangstiden i rom er strengere enn forskriftskravet, som normalt er iht. NS 8175 klasse C. Grenseverdier for etterklangstid som er lagt til grunn her: T ≤ 0,4 – 0,5 sek.
Mrk: Krav iht. NS 8175 klasse B er 0,5 sekund. I et felles lekerom er det supplert med veggabsorbenter utover de faste konstruksjonene. I trapperom/ felles gang er etterklangstid T ≤ 0,8 sek, som er iht. NS 8175 klasse B. Grenseverdi for trinnlyd som er lagt til grunn: L’n,w = 58 dB.
Også lydskillende konstruksjoner er mere lydtette mellom barnas oppholdsrom enn forskriftskravene. I lek- og oppholdsrommene er store glassvegger mot tilstøtende felles lekearealer. I utsparingene er montert et ekstra varevindu, som gir svært god lydskille.
Oversiktlighet: Innvendige vegger er i stor grad hvite, men med enkelte strategiske veggflater i en markant farge for trivsel og orienterbarhet: De ulike avdelingene har hver sin farge som markerer avdelingen, dette gjelder også ytterdørene. Alle vindus- og dørutsparinger har omramminger i lakkert eik, og fungerer som kontrast mot veggflatene.
Alle manøverknapper, hendler, håndtak, kraner, brytere, kontakter o.l. kan enkelt betjenes av bevegelseshemmede.
Godt innemiljø med lavemitterende kledninger og overflatebehandlinger: Det er i stor utstrekning brukt sponplater som kledningsplate. Kun i rømningsveier og i birom er det brukt resirkulerte gipsplater. Valgte sponplater er Svanemerket, og iht. NS-EN ISO 14001. Formaldehydklasse: E1. Platen inneholder mindre enn 8 mg pr. 100g sponplate.
-
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.
-
solfanger
/
En solfanger omdanner sollys til varme. Solfangeren er gjerne et panel der vann sirkulerer gjennom rør, varmes opp og tar med seg varmen til en varmtvannstank. Solfangere har vist seg å være en kostnadseffektiv og miljøvennlig måte å redusere energibruk til oppvarming og tappevann.
-
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.
-
vannbåren oppvarming
/
-
energibesparende utstyr
/
-
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.
Solcelle- og solfangeranlegg
Det er montert ca. 300 m2 solcellepaneler på taket, som produserer el-energi til huset. Netto overskudd i bygningens energiforbruk inngår i en ”smart grid” løsning: Egenprodusert energi selges tilbake til el-nettet.
Det er montert 26 m2 med solfangere på taket. Solfangerne er montert 45 grader og er såkalte plane solfangere. Beregnet årlig energiproduksjon er 11 000 kWh. Solfangersystemet består i tillegg av en 750 liters akkumulatortank. Solfangerne varmer opp vann til en buffertank som igjen forvarmer forbruksvann og gulvvarme. Solfanger er dimensjonert for varmt tappevannsproduksjon, men de kan i tillegg bidra til oppvarming av bygget.
Luftbehandlingsanlegg
Luftbehandlingsanlegget dimensjoneres for 1 l/s m2 BRA pluss 7 l/s per person.
Det er tillagt 10 % for mulig kapasitetsøkning av hensyn til endring i romfunksjon og forsert utlufting etter ombygging.
Alle rom har behovsstyrt ventilasjon (VAV). Luftmengden er regulert etter tilstedeværelse (bevegelsedetektorene) , temperatur og CO2, og styres med hensyn til tilstedeværelse og temperatur.
Ventilasjonsaggregatet er uten varmebatteri. Luftbehandlingsanlegget har ikke oppvarmingsfunksjon. Anleggene er basert på omrøringsprinsippet.
I hver grovgarderobe er det tørkerom med avfuktningsaggregat i stedet for varme og utlufting til det fri.
Det brukes ikke energi til kjøling og det legges til rette for naturlig lufting med vinduer i den varme årstiden.
Energieffektive vifter med EC motor er av type direktedrevne kammervifter. Hastigheten er styrt ved hjelp av frekvensomformer for å spare energi. Det er installert filter og roterende varmegjenvinner med 85 % virkningsgrad.
Belysning
Lysarmaturene i allrom og i alle avdelingene er tilpasset fleksibel innredning og har fordeling av lyset med 30% nedadrettet lys (direkte) og 70% med oppadrettet lys (indirekte). Belysningsanlegget i avdelingene styres av et styresystem, type sceneset-anlegg som muliggjør forskjellige ”settinger” av lysmiljø gjennom arbeidsdagen til beste for barn og ansatte. I øvrige rom er belysningen styrt via bevegelsesdetektorer. I underordnede rom er det benyttet armaturer med LED-lyskilder. Alle armaturer for nødlysanlegg er med LED som lyskilde.
-
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.
-
slitesterke materialer
Utskifting av materialer på grunn av slitasje har høye kostnader både i et økonomisk og miljømessig perspektiv. Behovet for utskiftning kan utsettes ved å sørge for å velge slitesterke materialer. Tiltaket har størst effekt i de områdene i et bygg der bruksintensiteten er særlig høy.
Grunn og fundamenter
Betong er en av de største bidragsyterne til klimagassutslippet. Det prosjekterte bygget har lavkarbonbetong i fundamenter og gulv på grunn. Lavkarbonbetong består av sement som inneholder en viss andel flygeaske til fordel for klinker, som gir en reduksjon i klimagassutslippet.
Gulvkonstruksjon
Drenerende masser
Isolasjon på kultlag/ radonsperre/ isolasjon, samlet iso 350 mm
100 mm påstøp
Avretting
Homogent vinylbelegg
Keramiske fliser i trapper
U-verdi gulv (W/m2·K) 0,13
Hovedbæresystem
Stålsøyler og stålbjelker understøtter prefabrikkert huldekke som etasjeskiller og prefabrikkert kompakt tak. Takelementene er tilleggsisolert med fallisolasjon mot innvendige nedløp for å oppnå tilstrekkelig u-verdi. Konstruksjonen dimensjoneres slik at det blir mulig å plassere solcellepaneler på taket
Yttervegger
Ytterveggene er bygget opp av splittet bindingsverk med steinullisolasjon, vindtetting og dampsperre. Innvendig kledning består i hovedsak av sponplater, som har stor innvirkning på reduksjonen av klimagassutslippet.
Konstruksjon utenfra og inn:
Trepanel/laminatplate
Krysslekting 23+48, c600
Vindfolie
Asfaltplate 12 mm
Stenderverk 48x48 + 36x198, c600
Mineralull 50 + 200 mm
Diffusjonssperre/ dampbrems
48 x 48 mm c600, stenderverk horisontalt/ 50 mm mineralull
48 x 48 mm c600, stenderverk vertikalt/ 50 mm mineralull
Platekledning, sponplater/gipsplater
U-verdi yttervegg: 0,12 W/m2K.
Vinduer
Vinduer er av typen Nordan NTech Passiv. 3 lags ruter med Argon, superspacer og isolert karm. Åpnefelt i begrenset omfang.
Snitt U-verdi yttervinduer: 0,82 W/m2K
Glassfasader
Aluminiumkonstruksjon. Profiler med brutte kuldebroer. Selvbærende isolert post/losholt konstruksjon, med innvendige bærende hulprofiler, og utvendige klem- og dekklister i lakkert aluminium. Profilgeometri med drenering i falsgrunn.
U-verdi-krav på glassfasader: 0,70 - 0,8 W/m2K
Innervegger
Innvendige vegger bygges som isolerte (steinull) bindingverksvegger. Det er i stor utstrekning brukt sponplater som kledningsplate. Kun i rømningsveier og i birom er det brukt resirkulerte gipsplater.
Dekker
I dekke over 1. etasje erstattes flatdekke med HD-elementer som vil redusere klimagassutslippet betydelig, se tabell 2 i klimagassregnskap (se vedlegg). Som overflatematerialer på gulv er det brukt vinyl og keramiske fliser.
Konstruksjon ovenfra og ned:
Belegg/ fliser
Limt sponplate 22 mm
Silencio-plate med varmerør 36 mm
Gulvgipsplate 13 mm
Helsparkling/ avretting
Huldekke
Hulrom 500 mm
Nedhengt T-systemhimling,
40 / 20 mm mineralull plate
Yttertak
Kompakt prefabrikkert tak, type Lett-Tak, lagt på primærkonstruksjon i stål
Takkonstruksjon ovenfra og ned:
Papptekking
Trykkfast isolasjon, t = 200 mm (gjennomsnitt). Fall 1:40 mot innvendige nedløp
Lett-tak type 31, eller tilsvarende med 50 mm tungplate underside
Hulrom. Varierende høyde, h = 200 - 500 mm
Nedhengt T-system himling, varierende tykkelse, t= 20 – 40 mm
U-verdi tak (W/m2·K) 0,15
Barnehagen har et underjordisk og automatisert søppelsystem. Dette er en arealeffektiv løsning som gir en mer effektiv utnyttelse av den knappe tomta til lek og opphold. Generelt gir systemet færre tømminger, noe som reduserer transportmengden i forhold til tradisjonell søppelhåndtering.
Nedgravd søppelsystem fungerer veldig bra. Det er renslig, behøver ingen unødige tømminger og opptar lite plass. Anlegget er foreløpig noe kostbart i drift. Men Avfall Sør har nå kjøpt egen tømmebil, og ser at dette er en god framtidig løsning for en rekke ulike institusjoner/ brukere.
-
kollektivtrafikk
/
Reduksjon av utslipp fra veitrafikk er et viktig nasjonalt mål både på grunn av helseeffekter ved bedret luftkvalitet i byene og lavere klimagassutslipp. En forutsetning for å nå dette målet er at en økt andel av de private reisene gjøres med kollektive transportformer som generelt har lavere miljøbelastning per passasjer enn privatbilisme. Kollektivtrafikk kan redusere behovet for av arealressurser til parkering og økt veikapasitet.
-
tilrettelegging for syklister/fotgjengere
/
I mange byområder fra slutten av forrige århundre har fremkommelighet for biler vært prioritert i planleggingen. Dette har ofte ført til at disse områdene har blitt vanskelige å ferdes i for fotgjengere og syklister. I moderne miljøplanlegging snakker en gjerne om å vende transportplanleggingen slik at tilrettelegging for syklister og fotgjengere prioriteres først, deretter kollektivtransport og til sist for privatbilisme. Dette innebærer for eksempel å sørge for gode forhold for sykkelparkering og skape trygge, sammenhengende sykkel- og gangveier.
-
reduksjon av parkeringsdekning
Både barnehagens lokalisering og parkeringstilgjengelighet bidrar til reduserte utslipp: Det finnes ingen faste plasser for ansatte, kun en oppstillingsplass for el-bil. På parkeringsplassen er 10 korttidsplasser for brukerne, samt en egen oppmerket P-plass for elbil med tilhørende el-uttak for lading.
Møllestua barnehage har en sentral beliggenhet, med kort avstand til lokalsentrum og stoppested for kollektivtransport, samt gangavstand til bysentrum. Gang- og sykkelveier er godt tilrettelagte. Barnehagen har overbygget parkeringsplass for sykler. Det er kjøpt sykler og hengere til utlån i barnehagen.
Utslipp fra transport i anleggsfasen omhandler stasjonært energiforbruk, utslipp fra anleggsmaskiner og utslipp ved transport av materialer. Hovedmaterialer med kort transportvei er i stor grad benyttet. Dette tiltaket har også redusert utslipp knyttet til transport. Drivstofforbruk er ikke registrert.
-
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.
-
solavskjerming
/
-
passiv solvarme
Klimaskjerm
Bygningen har en kompakt form over to etasjer med lite vindusareal mot nord, moderat vindusareal mot øst/vest og store vinduer mot syd for å utnytte varme fra solen. Glassfasadene er uten solrefleksjon for å sikre størst mulig oppvarmingsbidrag. De største rommene er i hovedsak lagt mot sydveggen, slik at størst mulig areal får varmetilskudd fra sollyset. For å unngå overoppheting må brukerne aktivt begrense soleksponeringen ved bruk av utvendige persienner på varme dager. I tillegg kan bygningen luftes ved lite energikrevende bruk av mekanisk vifter nattestid. Brukerne må være aktive i sin bruk av bygningen, for å sikre et godt inneklima.
Utomhus
Terrenget er lite endret fra opprinnelig situasjon. Toppjorda har blitt lagt til siden under anleggsfasen og hentet tilbake og brukt for å opparbeide utearealene.
Prosjektoppslaget er utarbeidet av Norske Arkitekters Landsforbund som del av Framtidens bygg i Framtidens byer - konkrete pilotprosjekter med mål om halvering av klimagassutslippene.