Solcellepaneler som balkongrekkverk
Nullenergi fra første strek

Ved prosjektering av nullenergibygg bør solcellepaneler integreres i byggets arkitektur. For å kunne integrere panelene må man ha et grovt overslag over hvor stort areal solcellepaneler som trengs når man begynne å tegne. Det er ikke til å unngå - nullenergibygg trenger store arealer med solcellepaneler!

Andrew Holt, arkitekt RIBA MNAL

Andrew Holt er arkitekt og daglig leder i arkitektkontoret Architectopia AS.

www.architectopia.com

Et nullenergibygg produserer like mye energi som det bruker i løpet av et år. I utgangspunktet skal man regne energi til både oppvarming, kjøling, varmtvann, ventilasjon, belysning og utstyr. Nullenergibygg kobles til strømnettet for å kunne eksportere strøm om sommeren når det er mye sol, og importere om vinteren. Strømmen skal produseres på tomten. Det finnes flere måte å generere strøm på men solcelleanlegg vil være den beste løsningen i mange tilfeller.


Prosjektering av nullenergibygg er en balansegang mellom god arkitektur, god energieffektivitet og tilstrekkelig tak og sydvendt fasade for montering av solcellepaneler. Jo mer energieffektivt bygget er, jo mindre blir energibehovet, og jo mindre areal med solcellepaneler trengs. Integrering av et stort areal solcellepaneler vil påvirke byggets arkitektur og bør være med fra første strek. Solcellepaneler installeres som oftest på tak men kan monteres på sydfasaden. Det bør være minst mulig skygge på panelene fra trær eller bygg.


Hvordan påvirker solcellepaneler byggets arkitektur for nullenergibygg i ulike bygningskategorier? Følgende tommelfingerregler er basert på dagens teknologi, skal brukes med fornuft og gjelder kun i den tidligste fasen av prosjekteringen. I løpet av de første ukene bør prosjekteringsteamet ha utarbeidet en grov første energiberegning og jobbe videre ut fra den.


For småhus, leiligheter, barnehage og skolebygg er tommelfingerregelen ca. 0,8 m² solcellepanel for hver 1 m² oppvarmet areal. Behovet vil avhenge av byggets funksjon, form, energiforsyning og energieffektivitet.


Småhus: For småhus som oppføres i to etasjer bør energibehovet kunne imøtekommes med solcellepaneler på hele taket til boligen og garasje/carport. Dersom garasjetaket ikke egner seg kan paneler integreres i huset fasade mot syd. Småhus har mange tette fasadeflater som solcellepaneler kan monteres på. Småhus er blant de enkleste bygningskategorier å prosjektere som nullenergibygg.


Leilighetsbygg: Leilighetsbygg oppføres ofte med flere enn to etasjer. Leilighetsbygg er i utgangspunktet mer energieffektive enn småhus fordi bygningskroppen er mer kompakt. Dette betyr også at det trengs mindre areal til montering av solcellepanel i forhold til oppvarmet areal. Montering av solcellepaneler på taket bør kunne dekke energibehovet for litt over én etasje. Tak over uthus, garasje, parkeringsplasser på terreng og sykkelskurtak kan også benyttes til montering av solcellepaneler. Byggets fasade mot syd vil ofte være bedre benyttet til vinduseareal og balkonger enn til montering av solcellepaneler. Det finnes systemer på markedet for integrering av solcellepaneler i balkongrekkverk. Det er utfordrende å finne tilstrekkelig areal for montering av solcellepaneler ved prosjektering av leilighetsblokker.


Barnehage: Barnehager oppføres ofte i én eller to etasjer. Ved én etasjes barnehage bør montering av solcellepaneler på hele takflaten være tilstrekkelig for å imøtekomme energibehovet. Ved to etasjes barnehage monteres solcellepaneler på tak til skur og overdekkede uteareal i tillegg. Byggets fasade mot syd vil ofte være egnet for montering av paneler med tette felt. 


Skolebygg: Skolebygg oppføres som oftest i flere etasjer. Montering av solcellepaneler bør dekke energibehovet for litt over én av disse. Tak over sykkelskur og overdekket uteareal kan også benyttes. Solcellepaneler montert på fasade kan bli utsatt for skade fra ballspill. Det er utfordrende å prosjektere skole som nullenergibygg.


Kontorbygg: har tilført energibehov som tilsvarer ca. 1,0 m² solcellepanel for hver 1 m² oppvarmet areal. Kontorbygg er ofte oppført i flere etasjer. Montering av solcellepaneler på taket bør kunne dekke energibehovet til én etasje. Fasade mot syd benyttes helst til vindusareal for optimale dagslysforhold. Solcellepaneler kan evt. integreres i solavskjerming på sørfasader, men dette utgjør ikke et stort areal. Det er utfordrende å prosjektere nullenergi kontorbygg på grunn av mangel på areal for montering av solcellepaneler. Ved utarbeidelse av de første skissene bør fokuset rettes mot å tegne en kompakt bygningskropp med en gunstig orientering og en planløsning som åpner for hybrid ventilasjon.


Hotellbygg og sykehjem: har tilført energibehov som tilsvarer ca. 1,2 m² solcellepanel for hver 1 m² oppvarmet areal. Disse byggene oppføres ofte med mange etasjer og er derfor utfordrende å prosjektere som nullenergibygg. Begge bygningskategoriene har stort behov for varmtvann, så areal med solcellepaneler kan fortrinnsvis kombineres med areal for solfangerpaneler.


Nullenerginabolag: I tettbygde strøk bør solcelleanlegg på tomten komplementeres med fellesordninger for strømproduksjon i nærheten. Slike ordninger kan for eksempel være solcelleanlegg over en stor parkeringsplass, kraftvarmeverk (som leverer både kraft og varme), og energibytte med smartgrid teknologi. I fremtiden bør nullenergibegrepet utvides for ta hensyn til byggets kontekst i større grad enn i dag.

 

 

Nullenergibygg har et behov for areal til solcellepaneler som ikke alltid er enkelt å imøtekomme, og i noen tilfeller umulig med dagens teknologi. Med nye produkter under utvikling kan dette komme til å endre seg. Ved prosjektering av nullenergibygg må man tenke integrering av solcellepaneler fra første strek for å oppnå både spennende arkitektur og gode energiløsninger.

Kommenter saken
Anders S. Moe15. desember 2014 - 14:02  rapporter
Hei Andrew,
takk for fin oversikt!

Jeg har mange spørsmål. Du får svare på det du har tid til.

Hva slags energistandard har du hatt som utgangspunkt i eksemplene dine - TEK10, passivhus eller lavenergi? Er det mulig å si noen om nedbetalingstid for solcellene også?

Apropos så kan det nå se ut til at Powerhouse på Brattøra skal bli en realitet. (ref: http://www.bygg.no/article/1220029) Deres energiberegninger innbefatter energi som er brukt til produksjon og transport av materialer, i tillegg til drift av bygget, men jeg tror ikke belysning og utstyr er med i regnskapet.
Vet du noe om hvor stor andel belysning og utstyr utgjør av energibehovet i et kontorbygg?

mvh
Anders
Andrew Holt16. desember 2014 - 08:43  rapporter
Hei Anders,

Takk for spørsmålene.

Mitt utgangspunkt for levert energi er en kombinasjon av erfaringer innen «best practice» for de ulike bygningskategoriene samt grove kontrollberegninger med energiberegningsprogrammet SIMIEN. For bolig, barnehage og skolebygg har jeg tatt utgangspunkt i levert energi på 65-70 kWh/m² år, for kontor ca. 85 kWh/m² år, og for hotell og sykehjem ca. 100-105 kWh/m² år. Grensen for klasse A i energimerkeordningen er 85 kWh/m² for kontorbygg. Ellers er mine tall innenfor klasse A i ordningen. Disse tommelfingerreglene er bare ment som en måte å ha noe å gå på når man tegner den første skissen.

I TEK10 er energirammen for kontorbygg 150 kWh/m² år. Forutsetningen for beregning av energi (etter NS 3031) er ca. 25 kWh/m² år for belysning og ca.35 kWh/m² år for utstyr. Ut fra disse tallene kan man anslå andel av netto energibehov på ca. 17 % for belysning og ca. 23 % for utstyr.

Andrew Holt
Michael Curtis06. februar 2015 - 10:41  rapporter
Hei Anders og Andrew,

Dette diskusjon om solceller i arkitektur er riktig timet !
Vi har sett allerede med de forslagene fra Kistefoss BH, at prosjektering av solceller blir viktigere for å klarer fremtidig kravene til nullenergibygg og plusshus.

Liten kommentarer om din spørsmål om nedbetalingstid/lønnsomheten.

Småhus:
Oslo kommune gir støtte opptil 40% av kostnaden til solceller, som reduserer investeringskostnadene. Lenk: http://www.solenergi.no/solcellesatsing-i-oslo/

Skole/barnehager/sykehjem:
Om tiltakshaver syns at investeringskostnader øyeblikkelig er for høyt for å dekke alle utvendig takflater/syd fasader, da burde prosjekteringsgruppen gjør tak og fasaden 'klar' til solceller/solfangere på neste runde.. Det vil si at det settes av plass teknisk rom, fasaden og taket så at det kan enklere installert senere.

Dette skaper også en litt større diskusjon om at jo de fleste av oss tegne til å klare passivhusnivå fremover, men det gjør ingen skade om vi kan utvikle et fasadekonseptet og takutforming så vi kan si bygget er 'Plusshus ready' for fremtidig solceller, der dagens investeringskostnad er fortsatt for høyt.

Michael Curtis




For å bekrefte at du er et menneske og ikke en maskin, skriv inn bokstavene i bildet:
Captcha Image
Arkitektnytt ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å forkorte, redigere og eventuelt fjerne innlegg. Klikk her for å lese alle reglene for debatten.
Ledige stillinger