Mot passivhusnivå: muligheter og begrensninger ved rehabilitering av bygg

Abstract

Passivhuskonseptet er på full vei inn i det norske samfunnet og både nasjonalt og internasjonalt vurderes det nå om det skal innføres passivhusnivå som forskriftkr av for nybygg innen 2020. Målet erå redusere den såkalte ”40 % sektoren”, ettersom byggebransjen står for rundt 40 % av allmaterialbruk, avfall, energibruk og klimagassutslipp i verden. Energieffektivisering anses derfor som det enkleste og billigste klimatiltaket for å redusere energibruken og klimagassutslippene, og det største potensialet ligger i allerede eksisterende bygningsmasse. Ved å rehabilitere til passivhusnivåer det mulig å redusere oppvarmingsbehovet med 85 – 90 % sett ut i fra det eksisterende snittet forbygninger i Norge.

For rehabiliteringer foreligger det mange begrensninger, men også mange muligheter. Det er i denneoppgaven derfor ønskelig å se på hvilke muligheter og begrensninger man har ved en rehabiliteringtil passivhusnivå.

For å kunne svare på dette er det gjort et litteratursøk for å kartlegge hva som må gjøres, og hva som er gjort på området. Videre har det blitt gjort en avgrensning, der det er valgt å konsentrere seg om leiligheter/yrkesbygg i betong oppført i perioden 1960 til 1980. Den valgte bygningstypen anses å være spesielt egnet for en passivhusrehabilitering, spesielt med tanke på bygningens geometri. Funnene i litteraturstudiet er brukt for å komme med konkrete tiltakt ved en caseoppgave.Caseoppgaven tar for seg et yrkesbygg fra 1960-tallet som skal rehabiliteres. Hvilke muligheter og begrensninger som kan forekomme ved en passivhusrehabilitering vil bli diskutert og simuleringer på hvor nærme man kan komme passivhusnivå ved forskjellige tiltak er gjennomført.

I Skandinavia brukes det tre forskjellige passivhusstandarder. Norge og Sverige har hver sin egenstandard, som bygger på den tyske passivhusstandarden. Danmark har valgt å bruke den tyske. Det at det er forskjeller i standardene gjør at man ikke direkte kan overføre erfaringer fra prosjekter over landegrenser. Disse forskjellene, i kombinasjon med at det er gjennomført få passivhusrehabiliteringer i Norge, gjør at det er mangel på informasjon på området. Spesielt gjelder dette kvantitativ data i form av måle resultater fra gjennomførte prosjekter.

Ut i fra litteratursøket og caset viser det seg at de største byggetekniske begrensningene ved en passivhusrehabilitering er gulv mot grunn og tak. Utarbeiding av disse konstruksjonene kan kreve at beboere/ansatte må flytte ut i arbeidsperioden, samt at isolering av gulv kan medføre reduksjon av takhøyde, som kan gjøre rom uegnet til ønsket formål. Kostnader har også stor betydning.Simuleringer derimot viser at de to konstruksjonene ikke har de største bidragene til reduksjon når det gjelder energiregnskapet. Det er derimot ventilasjon og ”passivhus tetting” som har størstbetydning og reduserer oppvarmingsbehovet mest.

For å kunne nå passivhusnivå er man helt avhengig av å ha en balansert ventilasjon med temperaturvirkningsgrad på 80 % og høyere. Behovsstyring har også stor betydning og vil i de fleste tilfeller være det som avgjør om man kan nå energimerke A.

I caset er det sett på hva som skal til for å gå fra energimerke B til energimerke A. For å gjøre dette erman avhengig av å rehabilitere med passivhuskomponenter, men man behøver ikke å tilfredsstillealle kravene til passivhusstandard. En stor faktor som spiller inn er valget av energiforsyning. Det vil være fordelaktig å bruke varmepumpe og solfanger istedenfor fjernvarme, for å redusere totaltlevert energi til bygget. Igjen har behovsstyrt ventilasjon stor betydning.

Som nevnt har det tekniske anlegget i form av ventilasjon og varmepumpe stor betydning, skal man oppnå passivhusnivå og energimerke A ved en rehabilitering. Velger man derimot å kun rehabilitereventilasjonsanlegget vil man kunne oppnå stor reduksjon i energibehov, men tiltaket vil ikke forbedre problemer med trekk, kondens, varmetap og overflatetemperaturer på fasaden. Dette er viktige punkter å utbedre ved en rehabilitering, fordi de kan medføre skader på bygget og misnøye hos bruker. Lokale temperaturforskjeller og trekk vil resultere i behov for punktoppvarming, som igjen gir et høyere energibehov.

Som avslutning på oppgaven er det gitt noen anbefalinger til videre arbeid. Det er begrenset med informasjon på områdene kostnader og energimålinger for bygg som har rehabilitert til passivhusnivåi Norge. Dette er hovedsakelig pga mangelen på gjennomførte prosjekter, men dette er noe som vilvære viktig å innhente informasjon om når det foreligger nok data.

The passive house concept is making its way into the Norwegian society, and both national and international consideration is now whether to introduce passive house level as an requirement for new buildings by 2020. The goal is to reduce the so-called "40 % sector", since the construction industry accounts for around 40 % of all materials, waste, energy use and greenhouse gas emissionsin the world. Energy efficiency is therefore regarded as the easiest and cheapest climate measure to reduce energy use and greenhouse gas emissions, and the greatest potential lies in already existing buildings. By renovating to passive house level, it is possible to reduce heating demand by 85 – 90 %set out from the average for existing buildings in Norway.

For renovations, there are many limitations, but also many opportunities. It is in this thesis, therefore,desirable to look at the possibilities and limitations we have at renovating to passive house level.To answer this, it’s made a literature search to identify what needs to be done and what has been done in this area. Furthermore, it has been done an appraisal, which is to concentrate on apartments and commercial buildings constructed in concrete in the period 1960 to 1980. The selected buildingtype is considered to be particularly suitable for passive house renovation, especially considering the building's geometry. The findings of the literature study are used to make concrete measures by acase assignment. The case chapter addresses a non-residential building from the 1960s to be renovated. What opportunities and constraints that may occur with a passive house renovation will be discussed and simulations on how close you can get passive house level, for various measures,have been tested.

In Scandinavia it is used three different passive house standards. Norway and Sweden each have their own standard, based on the German passive house standard. Denmark has chosen to use the German standard. The fact that there are differences in the standards means that you can’t directly transfer experiences from projects across national borders. These differences, in combination with the lack of passive house renovations in Norway, means that there is a lack of information on thearea. This applies especially to quantitative data in the form of measurement results from completed projects.

Based on the literature search and case study, it’s showed that the largest engineering limitations ofa passive house renovation are due to the floor and ceiling. Renovation of these structures can require residents / employees to move out in the construction period, and that the insulation of the floor can result in reduction of the ceiling height, which can make rooms unsuitable for the purposes.Costs are also of great importance. Simulations however show that the two structures do not havethe largest contributions to the reduction in energy loss. There is, however, ventilation and "passivehouse sealing" that have the greatest impact and reduces heating needs most.

In order to achieve passive house level, one is completely dependent on having a balanced ventilation with a temperature efficiency of 80% and higher. Demand controlled ventilation has also great significance and will in most cases be what determines whether you can reach the energy label A or not.

In the case it’s seen what it takes to go from the energy label B to the energy label A. To do so onesdependent on renovating with passive house components, but one need not satisfy all therequirements for passive house standard. A major factor to reach energy label A is the choice of energy supply. It would be advantageous to use heat pump and solar collector instead of districtheating, to reduce the total energy supplied to the building. Again, demand controlled ventilation isvery important.

The technical components in the form of ventilation and heat pumps is therefore of great importance, to achieve passive house level and the energy label A at a renovation. If you choose on the otherhand, only to renovate the ventilation system it will be possible to achieve large reductions in energy demand, but the measure will not improve the problems with the draft, condensation, heat loss andsurface temperatures of the facade. These are important points to address in a renovation, becausethey can cause damage to the building and dissatisfaction with the user. Local temperature differences and draft will result in the need for spot heating, which in turn provides a higher energy use.

At the end of this thesis, there are given some recommendations for further work. There is limited information in the areas of cost and energy measurements for buildings that have renovated to the passive house level in Norway. This is mainly due to the lack of completed projects, but this is something that will be important to collect information on when there is enough data.