Flere søkemuligheter

Et miljøfyrtårn av en enebolig for demonstrering og undervisning.

Publisert av: Eline Moe Eidvin/Geirmund Barsnes Sist oppdatert 29.02.2016

ZEB er et samarbeid mellom flere offentlige og private aktører, med mål om å skape nullutslippsbygg. Snøhetta har tegnet huset og er også en av ZEB-partnerne. I tillegg til de målbare verdiene som ZEB-premissene representerer, har Snøhetta samtidig fokusert på de mindre målbare verdiene - det å skape et godt hjem.

Korte fakta

  • Arkitekt: Snøhetta as
  • Interiørarkitekt: Snøhetta as
  • Landskapsarkitekt: Snøhetta as
  • Prosjektperiode: 2013 - 2014
  • Arealforbruk: 202 m2 (oppvarmet BRA)
  • Miljøambisjon: Energimerke A (Mørk grønn) , 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.

Energi

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.

Konstruksjon og materialbruk

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.

Klimatilpasning

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.

Areal og transport

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.

Universell utforming

Huset har livsløpsstandard og er utformet mht. UU ihht. TEK 10.

Andre miljøtiltak

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.

AREAL OG VOLUM

Arealforbruk: 202 m2 (oppvarmet BRA)
Bruksareal (BRA): 202 m²
Oppvarmet bruksareal: 202 m²
Glassandel av bruksareal: 29 %

ENERGI

Energimerke: A (Mørk grønn)
Energiforbruk: Netto energibehov: 88 kWh/m2 år. Levert energi: 35 kWh/m2 år. (Beregnet iht NS3700/3701).
Energikilder: Solceller - elektrisitet, Solfanger - termisk
Beregnet netto energibehov:
88 kWh/m²/år (NS3700/3701)
Beregnet levert energi:
35 kWh/m²/år (NS3700/3701)

DYNAMISK ENERGIBEREGNING

ENERGIBUDSJETT

Romoppvarming: 22,5 kWh/m²/år
Ventilasjonsvarme (varmebatterier): 2,5 kWh/m²/år
Varmtvann (tappevann): 29,8 kWh/m²/år
Vifter: 3,8 kWh/m²/år
Belysning: 11,4 kWh/m²/år
Teknisk utstyr: 17,5 kWh/m²/år
LEVERT ENERGI
Direkte elektrisitet: 28,3 kWh/m²/år
Elektrisitet til varmepumpesystemer: 4,4 kWh/m²/år
Elektrisitet til solenergisystemer: 0,7 kWh/m²/år
Annen energivare: 1,3 kWh/m²/år

BYGNINGSTEKNISK

U-verdi tak: 0,08 (W/m²K)
U-verdi gulv: 0,08 (W/m²K)
U-verdi yttervegger: 0,1 (W/m²K)
U-verdi vinduer/ytterdører: 0,75 (W/m²K)
Normalisert kuldebroverdi: 0,03 (W/m²K)
Tetthetsprøving (målt): 0,3 (n50) [1/h]
Spesifikk vifteeffekt: 1,3 kW/(m3/s)
Årsvirkningsgrad varmegjenvinner: 87 %

TRANSPORT

Avstand til sentrum: 10000 m
Avstand høyfrekvent koll.knutepkt: 10000 m

PROSJEKTDETALJER

Adresse: Ringdalveien, 3270 Larvik
Sted/bydel: Ringdalskogen
Kommune: Larvik
Prosjektperiode: 2013 - 2014
Status: Ferdigstilt
Prosjekttype: Nybygg / Tilbygg , Ombruk / Rehabilitering / Transformasjon
Funksjon/Bygningstype: Enebolig/ rekkehus o.l.
Forskriftsnivå: TEK-10
Bygningskategori (TEK): Småhus
Miljøambisjon: Plusshus , BREEAM Outstanding
Forbildeprogram: ZEB

PROSJEKTTEAM

Byggherre: Optimera AS
Arkitekt: Snøhetta as
Landskapsarkitekt: Snøhetta as
Interiørarkitekt: Snøhetta as
Hovedentreprenør: Brødrene Dahl AS
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.