Her kan du sniktitte på kompendiet.

Prosjektering av
passivhus
TREDJE UTGAVE, NOVEMBER 2013
4
Om Lavenergiprogrammet
Lavenergiprogrammet utvikler og formidler kunnskap
om energieffektivisering av og energiomlegging i bygg.
Programmet retter seg først og fremst mot håndverkere, arkitekter og ingeniører, men også mot andre
aktører i den profesjonelle delen av byggenæringen
samt mot lærere og forelesere i bygg- og arkitekturfag.
Lavenergiprogrammet ble etablert i 2007 og er et tiårig samarbeid mellom byggenæringen og statlige etater. Samarbeidspartnerne i Lavenergiprogrammet er:
Prosjektering av passivhus
LAVENERGIPROGRAMMET
Forord
Myndighetene har som mål å redusere
energibruk i bygg betydelig fram mot
2020. For å nå dette målet vil energikravene i byggeteknisk forskrift bli ytterligere skjerpet. Fra og med 2015 skal alle
nye bygg ha passivhusnivå og fra 2020
nesten-nullenerginivå.
Ved å spare energi i bygg kan andre
sektorer i større grad erstatte forurensende
energikilder med fornybare. Et lavere
forbruk av vannbasert elektrisitet til oppvarming vil dessuten føre til mindre import
av elektrisitet og reduksjoner i utslipp fra
kraftanlegg i utlandet.
Undersøkelser Lavenergiprogrammet
har fått utført, viser at både prosjekterende
og utførende instanser har mangelfulle
kunnskaper om prosjektering og bygging
av passivhus.
Lavenergiprogrammet har som mål å
heve kompetansen på energieffektivisering
og energiomlegging i den profesjonelle
delen av byggenæringen. I 2012 ga vi
forskere ved SINTEF Byggforsk og konsulenter i Rambøll i oppdrag å utvikle et kurs i
prosjektering av passivhus.
Dette kursmateriellet har vi bearbeidet
og gjort om til den boken du nå holder i
hånden. Boken er en del av pensum til
kurs i prosjektering av passivhus, men
kan også brukes som oppslagsverk og i
undervisningen av studenter ved høyskoler
og universiteter.
Den tredje utgaven av dette kompendiet
er oppdatert i tråd med endringene i NS
3700. Vi har i tillegg lagt til et kapittel om
energidesign.
Oslo, 1. november 2013
Guro Hauge
Daglig leder
Lavenergiprogrammet
5
6
LAVENERGIPROGRAMMET
Prosjektering av passivhus
Innhold
1
Målsetning for kurset
5
Hva er et passivhus?
8
Andre lavenergibygg
Tilbud om passivhus på markedet
Erfaringer med passivhus
2
3
3
4
5
6
7
8
11
4
Byggeteknikk
Byggetekniske krav i NS 3700
Varmeisolasjon
Lufttetthet og fuktsikkerhet
Tak
Yttervegger over terreng
Yttervegger under terreng
Gulv på grunn og markisolasjon
Vinduer
Kuldebroer
5
Innemiljø
Erfaringer med innemiljø i passivhus
Simulert innetemperatur
Veileder for å unngå overtemperaturer
Fuktsikring i passivhus
Dagslys i passivhus
102
102
105
109
110
119
6
Byggeprosessen
– veien til et fuktsikkert og tett bygg
Fire prinsipper for å unngå byggfukt
Hvordan unngå kondens
Luftlekkasjer og tetthetsmåling
Praktisk gjennomføring av målinger
Termografering
Typiske feil og avvik
128
130
134
136
137
138
139
11
13
14
Energidesign
Kyoto-pyramiden
Langsiktig planprosess
Roller og respekt
Et skrekkeksempel
16
17
19
19
20
Energiberegninger
NS 3031 Beregning av
bygningers energiytelse
Varmetapstall
Netto energi og levert energi
Primærenergi og CO2 -utslipp
Standardverdier i NS 3031
Stasjonær varmebalanse for et rom
NS 3700 Passivhusstandard for boliger
Krav til varmetapstall
Krav til oppvarmingsbehov
Krav til energiforsyning
Minstekrav til komponenter og løsninger
Dokumentasjonskrav i NS 3700
Byggets form og energibehov
Passivhus i ulike klimasoner
NS 3701 Passivhusstandard for yrkesbygg
Energiberegningsprogrammer
Energimerking av boliger
Forskjeller i dokumentasjonskrav
22
23
24
25
26
27
28
30
31
32
33
34
35
36
38
41
47
48
49
52
52
53
61
70
77
84
85
87
95
Prosjektering av passivhus
7
Ventilasjon
Ventilasjon i boliger
Ventilasjon i næringsbygg
144
144
154
8
Energikilder og varmeløsninger
Valg av energikilde
Elektrisk oppvarming
Biobrensel
Solenergi
Varmepumper
Fjernvarme
Kompaktaggregater
Distribusjonssystemer for romvarme
170
170
172
173
174
176
183
184
185
9
Drift
Målt energibruk vs. beregnet energibruk
Årsaker til avvik mellom beregnet og
målt energibruk
Hvordan sikre optimal drift av bygget?
Energiledelse
188
189
10
Økonomi
Merkostnader ved bygging av passivhus
Kostnader knyttet til kravet om fornybar energi
Beregning av lønnsomhet
194
196
198
199
11
Eksempler på norske passivhus
Boliger, barnehager, skoler og yrkesbygg
204
204
190
190
191
7
LAVENERGIPROGRAMMET
Stikkordregister
220
8
Kapittel 1 – Om passivhus
Om passivhus
I DETTE KAPITTELET KAN DU LESE OM:
Brattås barnehage, Nøtterøy
Les om hvilke krav som stilles til et passivhus, og om hvilke erfaringer vi
gen BREEAM blir også omtalt.
Et passivhus er et bygg med komfortabelt inneklima som oppnås uten
bruk av et konvensjonelt oppvarmings- eller kjøleanlegg.
Grunnen til at det kalles passivhus,
sere energibehovet, slik som ekstra varmeisolasjon, ekstra gode vinduer, konstruksjoner
fri for kuldebroer, god lufttetthet og passivt soltilskudd.
LES MER:
Passivhaus Institut:
www.passiv.de
Kunnskapsbank om passivhus:
www.passipedia.de (også på engelsk)
Norsk standard:
www.standard.no
Lavenergiprogrammet:
www.lavenergiprogrammet.no
Prosjektering av passivhus
LAVENERGIPROGRAMMET
Den opprinnelige
50
¹
Det første passivhuset ble bygget i DarmstadtKranichstein i 1990.
(Foto: Passivhaus Institut)
Hvis gjenværende oppvarmingsbehov er
tilstrekkelig lavt og vinduer og dører har
turer, kan man velge et sterkt forenklet
oppvarmingssystem.
Tyskland først ute med passivhus
Passivhuskonseptet ble opprinnelige utviklet ved det uavhengige forskningsinstituttet
Passivhaus Institut i Darmstad i Tyskland
på begynnelsen av 1990-tallet.
Passivhusinstituttet er ledende på forskning innen konstruksjon og komponenter,
planleggingsverktøy og kvalitetssikring
av energieffektive bygninger. Det er også
det eneste organet som kan utdanne og
passivhus.
Passivhusinstituttet i Darmstadt følgende
kriterier for bygg, uavhengig av bygningstype, form eller klima:
Årlig oppvarmingsbehov
som nettoenergibehovet av oppvarming
(romoppvarming samt ventilasjonsvarme).
Installert oppvarmingseffekt tilsvarer
den høyeste effekten oppvarmingssystemet trenger å ha for at huset skal ha
man velge mellom å legge kriteriene for
oppvarming til grunn eller behovet for
effekt. Det vil si at bare ett av kriteriene
må være oppfylt.
Primærenergibehovet er total levert
energi (inkludert husholdningsstrøm)
multiplisert med primærenergifaktorer for
de enkelte energibærerne. Primærenergifaktoren er avhengig av energibærerens livsløp fra utvinning til distribusjon.
Elektrisitet ganges med en faktor på 2,6
passivhus kan derfor ikke ha et beregnet
totalt energibehov som er høyere enn
46 kWh/m2 år, inkludert all belysning, teknisk utstyr og varmt vann. Energibehovet
skal dokumenteres med et eget beregningsprogram, PHPP, som tar utgangspunkt i lokalt klima på byggestedet.
Norsk standard
gjennom Norsk Standards
NS 3700:2010 Kriterier for lavenergi- og
passivhus
bare krav til lavenergi og passivhus. I 2012
NS 3701 Kriterier for passivhus
for yrkesbygg.
Større og større utbredelse
Passivhus har etter hvert fått relativt stor
utbredelse og suksess i Tyskland, Østerrike og Sveits, og andre land følger etter.
I Norge er omlag 1000 boenheter med
passivhusnivå ferdigstilt, under planlegging
eller oppføring (per juni 2012). I tillegg er et
stort antall næringsbygg som skoler, kontorer og barnehager oppført som passivhus.
9
10
Kapittel 1 – Om passivhus
Foto: Hilde Kari Nylund
LES MER:
Passivhus gjenstand for debatt
På nettsidene
standard.no
Passivhus er blitt et begrep som vekker både positive og negative
assosiasjoner.
NS 3700:2010
Kriterier for lavenergiog passivhus
NS 3701:2012
Kriterier for
passivhus for
yrkesbygg
Ifølge tilhengerne er passivhus ensbetydende med god arkitektur som innebærer
Videre har passivhus høy komfort og god
tilgang på dagslys. De er også enkle å drifte
og vedlikeholde.
Passivhusene er miljøvennlige og energieffektive innenfor forsvarlige økonomiske
rammer samtidig som det er viktig at menneskene som bor eller jobber i dem, trives.
Motstanderne av passivhus kritiserer
imidlertid akkurat de samme faktorene:
Passivhus er stygge, upraktiske, har for lite
tilgang på dagslys og har store problemer
med overtemperaturer om sommeren.
Dette er imidlertid fallgruver for all
arkitektur. Fordi passivhus foreløpig er det
beste svaret vi har på miljø-, klima- og energiutfordringer i bygg, er det kanskje spesielt
viktig å løse disse utfordringene i denne
typen hus.
Prosjektering av passivhus
11
LAVENERGIPROGRAMMET
Passivhus er en av forutsetningene for å oppnå miljøvennlige bygg. Et miljøvennlig
bygg ivaretar imidlertid mye mer enn bare energiaspektet ved et bygg.
Passivhus reduserer energibruken og
ivaretar inneklimaet i en bygning gjennom å
redusere varmetapet samt til dels gjennom
å benytte fornybar energi til å dekke det
resterende oppvarmingsbehovet.
BREEAM
helheten i en bygning. BREEAM ble utviklet
versjon (BREEAM-NOR).
pass,
good, very good, excellent eller outstanding, der pass oftest betyr at bygget oppfyller forskriftens minimumskrav.
Det gis også poeng for bruk av innovativ
teknologi.
Energi i BREEAM
I kategorien energi kan et bygg få inntil 24
poeng, noe som utgjør 19 % av det totale
antallet BREEAM-poeng.
13 av de 24 poengene går på energieffektivitet og er basert på prosentvis forbedring av byggets beregnede leverte energi
i forhold til energikarakter C i energimerkeordningen (Ene 1 BREEAM-NOR). 2 av 24
poeng går på energiytelse og netto energibehov, med et minstekrav om at kriteriene
for passivhus (NS 3701) må oppfylles for å
outstanding (Ene 23
BREEAM-NOR).
LES MER:
www.breeam.no
Foto: Powerhouse
Poengene deles ut innenfor ni kategorier:
helse og innemiljø
ledelse
transport
energi
arealplan og økologi
materialer
avfall
vann
forurensing
Andre lavenergibygg
Ved prosjektering av bygg er det mulig å strekke seg etter høyere mål enn passivhus, slik som nesten-nullenergibygg, nullenergibygg eller energiproduserende
orges første planlagte energipositive kontorbygning, Powerhouse
one, som er planlagt på Brattørkaia i Trondheim.
12
Kapittel 1 – Om passivhus
Hustypen Celsius fra Systemhus Foto: Systemhus
Foto: Markedsavdelingen AS / Fjogstad-Hus
Hustypen ISOBO Aktiv fra Jadarhus Foto: Jadarhus
Det begynner å bli betydelig
aktivitet på passivhusmarke-
Kundetilpasset Mesterhus Madelen Foto: Sigbjørn Lenes Reklamefoto
Politiske signaler
I 2012 behandlet Stortinget både klimameldingen og byggemeldingen. Begge
meldingene varsler tiltak som skal redusere energibruken i både nye og eksisterende bygg.
I Stortingsmelding nr. 28 ”Gode bygg for
eit betre samfunn” (2012) varsler regjeringen at det vil komme krav om at alle
nybygg skal være på passivhusnivå fra
2015 og nesten-nullenergibygg fra 2020.
Offentlige bygg skal være nesten-nullenergi fra 2018. Hvordan disse nivåene
Bakgrunnen for disse kravene er
utredninger av samfunnsøkonomiske og
helsemessige konsekvenser samt kartlegging av kompetansen i byggenæringen.
for 40 % av det totale energiforbruket i EUlandene. Potensialet for effektivisering er
stort.
Europakommisjonen anslår at en vellykket implementering av direktivet kan bidra
til en reduksjon på 5–6 % av EUs totale
energiforbruk. Videre kan direktivet lede til
en 5 % reduksjon av klimautslippene i EU.
For å sikre at EU når målet må medlemslandene etablere individuelle nasjonale
planer. Europakommisjonen vil vurdere
progresjonen underveis og om nødvendig
å foreslå nye tiltak for å sikre at landene
EUs bygningsenergidirektiv
Bygningsenergidirektivet (2010/31/EU)
tivisering av bygg. Kravene fokuserer på
nye minimumsstandarder for energiytelse,
energimerking og energieffektiv rehabilitering av bygg.
Den europeiske bygningsmassen står
Direktivets betydning for Norge
Direktivet er implementert i Norge
gjennom TEK10 og forskrift om energimerking. Dermed er målet om nesten-nullenergibygg det mest utfordrende i dag.
Prosjektering av passivhus
13
LAVENERGIPROGRAMMET
Miljøhuset GK Foto: GK Norge
Foto: arkitektkontoret Børge og Borchsenius
Illustrasjon: L2 arkitekter
Tilbud om passivhus på markedet
Illustrasjon: Skanska
I tillegg til at mange småhus
Det begynner å bli betydelig aktivitet på passivhusmarkedet i Norge. Flere av de
yrkesbyggsiden.
sine sortiment.
terende hustyper omprosjektert til passivhusstandard. Dette er en interessant
utvikling siden disse boligprodusentene
spesielt interessert i energieffektivitet.
Man skal heller ikke se bort fra at de
fremste boligprodusentene ser passivhus
som et ledd i en positiv markedsføring der
man får positiv omtale av sine prosjekter
i medier man normalt ikke opererer i. I
tillegg er passivhusutviklingen en god
anledning til å videreutdanne håndverkerne, noe som kommer godt med uansett
om man bygger boliger med ordinær
energistandard eller passivhus–standard.
14
Kapittel 1 – Om passivhus
Erfaringer med passivhus
På oppdrag fra Husbanken har SINTEF Byggforsk laget prosjektrapport 90-2012
med systematisk oversikt over erfaringer med passivhusboliger, både i Norge og i
andre land.
Utredningen bygger på en gjennomgang av
eksisterende litteratur samt nærmere analyse av noen utvalgte norske prosjekter.
Rapporten viser
Som et helhetlig, stedstilpasset konsept
fører passivhus til bedre kvalitetssikring
fordi prosjektene blir fulgt opp bedre på
byggeplassen gjennom:
presist formulerte krav
korrekte og nøyaktige energiberegninger
under reelle forutsetninger og reelt klima
Ufordringer i Norge (som er fortsatt i en
introduksjonsfase når det gjelder passivhus)
Planleggings- og optimaliseringsprosessen kan være mer krevende enn i
Mellom-Europa ettersom mange aktører
ikke er vant til nye tekniske løsninger og
Mange mindre, lokale aktører.
Gode forutsetninger i Norge
Balansert ventilasjon er allerede mer
utbredt enn i Mellom-Europa.
Spranget fra TEK 10 til passivhusnivå er
ikke så stort ettersom vi har strengere
forskrifter enn mange andre land.
I Norge har passivhus ikke vesentlig forskjellige eller større utfordringer enn boliger
bygget etter TEK10.
Noen enkeltfunn fra rapporten
Passivhus gir bedre inneklima og helse,
mindre muggsopp og radon.
LES MER:
Prosjektrapport
90-2012:
Systematisering
av erfaringer med
passivhus
Sintef Byggforsk
Det er mange avvik (+/-) mellom beregnet og målt energi, men ikke mer enn
i konvensjonelle bygg. I gjennomsnitt
er det god overensstemmelse mellom
beregnet og målt energi.
Overoppvarming skyldes stort glassareal, lite solskjerming og dårlig luftemulighet – ikke at det er passivhus.
Åpent soveromsvindu gir kun litt økt
energiforbruk.
Funnene henger tett sammen med bruken
av balansert mekanisk ventilasjon. Noen
utenlandske studier refererer også bedring
i selvrapportert helse hos beboerne. Ingen
studier rapporterer spesielle byggskader
eller større behov for vedlikehold av bygningskroppen i passivhus.
Konvensjonelle boliger oppleves
varmere på sommertid enn passivhus. I passivhus kan en bevisst prosjektering for å redusere varmetap fra
tekniske anlegg bidra til å redusere
overtemperaturproblemer.
God informasjon om bruk og drift av tekniske anlegg i et passivhus er avgjørende
for effektiv bruk av bygningen. Dette gjelder
imidlertid alle boliger som har balansert
ventilasjon eller utstyr som varmepumper
og solfangere.
Erfaringer fra markedsføring og salg
viser at passivhus i hovedsak selges på
lik linje med andre boliger på bakgrunn av
beliggenhet, planløsning og estetikk.
Passivhus kan ha lavere kostnader enn
lavenergiboliger med noe høyere energibehov fordi disse trenger et mer komplekst
oppvarmingssystem.
Merkostnader for passivhus og tilhørende komponenter blir mindre etter hvert
som passivhus får en større markedsandel og aktørene har lært av tidligere
byggeprosjekter.
Prosjektering av passivhus
LAVENERGIPROGRAMMET
Etter å ha lest dette kapittelet skal du kunne svare på
disse spørsmålene:
2. Når blir passivhusnivå et krav i teknisk forskrift?
3. Hvilke norske standarder tar for seg passivhus?
LES MER:
www.lavenergiboliger.no
www.enova.no
www.husbanken.no
www.arkitektur.no/ecobox
www.arkitektur.no
www.passivhuscentrum.se
www.altompassivhuse.dk
www.passiv.de
www.cepheus.de
www.passivhausprojekte.de (database)
www.hausderzukunft.at
www.igpassivhaus.at
Ecobox prosjektdatabase:
www.arkitektur.no/prosjektdatabasen
15