Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene
Næringsbygget Powerhouse One skal gjennom livsløpet produsere mer energi enn det vil forbruke - et såkalt plusshus. For å oppnå et positivt energiregnskap må også energi som er bundet i materialer og prosesser tilknyttet oppføringen av konstruksjonen minimaliseres – et område som tidligere har hatt...
Main Author: | |
---|---|
Format: | Others |
Language: | Norwegian |
Published: |
Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for konstruksjonsteknikk
2012
|
Subjects: | |
Online Access: | http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-19321 |
id |
ndltd-UPSALLA1-oai-DiVA.org-ntnu-19321 |
---|---|
record_format |
oai_dc |
collection |
NDLTD |
language |
Norwegian |
format |
Others
|
sources |
NDLTD |
topic |
ntnudaim:7606 MTBYGG Bygg- og miljøteknikk Betongteknologi |
spellingShingle |
ntnudaim:7606 MTBYGG Bygg- og miljøteknikk Betongteknologi Ollendorff, Margrethe Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
description |
Næringsbygget Powerhouse One skal gjennom livsløpet produsere mer energi enn det vil forbruke - et såkalt plusshus. For å oppnå et positivt energiregnskap må også energi som er bundet i materialer og prosesser tilknyttet oppføringen av konstruksjonen minimaliseres – et område som tidligere har hatt forholdsvis lite fokus. Et nytt begrep melder dermed sin inntreden: bygningens innebygde energi. Oppgaven representerer en gjennomgående analyse av tre aktuelle konstruksjonskonsepter, samt av materialene som inngår i disse. BubbleDeck, hulldekker og flatdekke vurderes både med hensyn på bundet energi i dag og muligheter for optimalisering i fremtiden. Vurderingene er basert på en modellstudie, der de tre dekkeløsningene er dimensjonert med samme lastsituasjon, samt med like geometriske utforminger, i den grad sistnevnte har latt seg gjøre. Dimensjoneringen inkluderer, i tillegg til dekket, søyler og eventuelle bjelker, og har som formål å estimere materialmengder som inngår i det enkelte bæresystemet. Alle materialer som inngår i dekkesystemene er vurdert med hensyn på innebygd energi. Transport og produksjon er inkludert. Vurdering er gjort på bakgrunn av tilgjengelig informasjon fra miljødeklarasjoner, produsenter og leverandører, samt SimaPros databaser via Østfoldforskning. Miljødeklarasjoner for betong er utviklet spesielt for denne oppgaven med FABEKOs EPD - kalkulator. Optimaliseringsmuligheter for bæresystemene er vurdert, med hovedvekt på betong. Betong har et betydelig potensial for energireduksjon. Forbedringspotensial har blitt undersøkt med varierende flygeaskeinnhold i betongen. Hvorvidt de ulike konstruksjonskonseptene åpner for flygeaske er også vurdert. I denne forbindelse har elementproduksjon med flygeaske blitt vurdert for Contigas produksjon på Stjørdal. I hvilken grad en slik optimalisering vil innvirke på sluttregnskapet er avhengig av dekkets betongvolum og betongens utgangspunkt. Flatdekket har størst betongvolum, og har dermed mest å hente på forbedring av betongens innebygde energi. Elementløsningene, hulldekket og BubbleDeckplaten, har begge utgangspunkt i lite energieffektive betonger per i dag; hulldekket for å begrense herdetid av hensyn til produksjonen, BubbleDeck for å eliminere behov for vibrering av hensyn til plastkuler. Elementene har derfor også et vesentlig forbedringspotensial til tross for mindre betongvolum. I tillegg til betong, omfatter løsningene andre materialer og prosesser som nødvendigvis må medregnes i et energiregnskap. For hulldekker er bruk av spennstål med forholdsvis høy andel bundet energi en forutsetning. I tillegg er elementproduksjonen en relativt energiintensiv prosess. Flygeasketilsetning må følgelig vurderes opp mot den relative økningen i energi til oppvarming som bruk av dette materialet vil medføre. Et annet vilkår for tradisjonelle hulldekkesystem er underliggende bjelker, utført i stål eller betong. I noen av tilfellene doblet stålbjelkene bæresystemets totale energibidrag. Hule plastkuler er et av basisproduktene i BubbleDeck. Antall kuler er avhengig av elementtype, ikke av spenn, og kulens relative bidrag vil reduseres for store spennvidder. Bundet energi i kulene er avhengig av hvorvidt plasten er resirkulert. I tillegg har BubbleDeck betydelige armeringsmengder for store spenn, og det er et mål å tilpasse armering etter spennvidde og lastsituasjon. Flatdekket har få bidrag utover betong og armering. Til tross for at betong definitivt gir størst bidrag til innebygget energi, får armering stor betydning for lange spennvidder. For modellstudiet utgjorde søyler 5 - 10 % av det totale energiregnskapet. Energiøkonomisk utnyttelse av søyler oppnås i mange tilfeller ved å øke betongfasthet, og dermed redusere søyletverrsnitt. Flatdekke viste seg å være det gunstigste alternativet for korte spennvidder (under 7,2 meter). Ved realisering av forbedringspotensialet representerer hulldekker den mest energioptimale løsningen for store spennvidde, ut i fra forutseningene for oppgaven. Dette krever rasjonell bruk av byggesystemet med maksimale spenn i én retning, og kortere bjelkespenn. Slik konstruksjonskonseptene foreligger i dag, endte BubbleDeck som beste løsning for store spennvidder, med hensyn på innebygget energi for modelldekket. BubbleDeck har også den fordel at dekket tillater symmetrisk utforming. Resultatene i oppgaven har synliggjort en potensiell konflikt mellom krav til energieffektivitet og andre viktige forhold som, gjennom bygget levetid, totalt sett vil kunne redusere byggets energiforbruk. Til tross for at flatdekket gav det beste resultatet med hensyn på konstruksjonens innebyggede energi, er det imperativt å ta hensyn til at byggets faktiske energiforbruk gjennom livsløpet fastsettes av blant annet byggets tilpasningsdyktighet. |
author |
Ollendorff, Margrethe |
author_facet |
Ollendorff, Margrethe |
author_sort |
Ollendorff, Margrethe |
title |
Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
title_short |
Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
title_full |
Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
title_fullStr |
Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
title_full_unstemmed |
Powerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
title_sort |
powerhouse - innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene |
publisher |
Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for konstruksjonsteknikk |
publishDate |
2012 |
url |
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-19321 |
work_keys_str_mv |
AT ollendorffmargrethe powerhouseinnebyggetenergiogklimagassregnskapforbæresystemene AT ollendorffmargrethe powerhouseembodiedenergyandgreenhousegasaccountingforthestructuralcomponents |
_version_ |
1716589016724275200 |
spelling |
ndltd-UPSALLA1-oai-DiVA.org-ntnu-193212013-06-12T16:03:44ZPowerhouse - Innebygget energi og klimagassregnskap for bæresystemene norPowerhouse Embodied Energy and Greenhouse Gas accounting for the Structural ComponentsOllendorff, MargretheNorges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for konstruksjonsteknikkInstitutt for konstruksjonsteknikk2012ntnudaim:7606MTBYGG Bygg- og miljøteknikkBetongteknologiNæringsbygget Powerhouse One skal gjennom livsløpet produsere mer energi enn det vil forbruke - et såkalt plusshus. For å oppnå et positivt energiregnskap må også energi som er bundet i materialer og prosesser tilknyttet oppføringen av konstruksjonen minimaliseres – et område som tidligere har hatt forholdsvis lite fokus. Et nytt begrep melder dermed sin inntreden: bygningens innebygde energi. Oppgaven representerer en gjennomgående analyse av tre aktuelle konstruksjonskonsepter, samt av materialene som inngår i disse. BubbleDeck, hulldekker og flatdekke vurderes både med hensyn på bundet energi i dag og muligheter for optimalisering i fremtiden. Vurderingene er basert på en modellstudie, der de tre dekkeløsningene er dimensjonert med samme lastsituasjon, samt med like geometriske utforminger, i den grad sistnevnte har latt seg gjøre. Dimensjoneringen inkluderer, i tillegg til dekket, søyler og eventuelle bjelker, og har som formål å estimere materialmengder som inngår i det enkelte bæresystemet. Alle materialer som inngår i dekkesystemene er vurdert med hensyn på innebygd energi. Transport og produksjon er inkludert. Vurdering er gjort på bakgrunn av tilgjengelig informasjon fra miljødeklarasjoner, produsenter og leverandører, samt SimaPros databaser via Østfoldforskning. Miljødeklarasjoner for betong er utviklet spesielt for denne oppgaven med FABEKOs EPD - kalkulator. Optimaliseringsmuligheter for bæresystemene er vurdert, med hovedvekt på betong. Betong har et betydelig potensial for energireduksjon. Forbedringspotensial har blitt undersøkt med varierende flygeaskeinnhold i betongen. Hvorvidt de ulike konstruksjonskonseptene åpner for flygeaske er også vurdert. I denne forbindelse har elementproduksjon med flygeaske blitt vurdert for Contigas produksjon på Stjørdal. I hvilken grad en slik optimalisering vil innvirke på sluttregnskapet er avhengig av dekkets betongvolum og betongens utgangspunkt. Flatdekket har størst betongvolum, og har dermed mest å hente på forbedring av betongens innebygde energi. Elementløsningene, hulldekket og BubbleDeckplaten, har begge utgangspunkt i lite energieffektive betonger per i dag; hulldekket for å begrense herdetid av hensyn til produksjonen, BubbleDeck for å eliminere behov for vibrering av hensyn til plastkuler. Elementene har derfor også et vesentlig forbedringspotensial til tross for mindre betongvolum. I tillegg til betong, omfatter løsningene andre materialer og prosesser som nødvendigvis må medregnes i et energiregnskap. For hulldekker er bruk av spennstål med forholdsvis høy andel bundet energi en forutsetning. I tillegg er elementproduksjonen en relativt energiintensiv prosess. Flygeasketilsetning må følgelig vurderes opp mot den relative økningen i energi til oppvarming som bruk av dette materialet vil medføre. Et annet vilkår for tradisjonelle hulldekkesystem er underliggende bjelker, utført i stål eller betong. I noen av tilfellene doblet stålbjelkene bæresystemets totale energibidrag. Hule plastkuler er et av basisproduktene i BubbleDeck. Antall kuler er avhengig av elementtype, ikke av spenn, og kulens relative bidrag vil reduseres for store spennvidder. Bundet energi i kulene er avhengig av hvorvidt plasten er resirkulert. I tillegg har BubbleDeck betydelige armeringsmengder for store spenn, og det er et mål å tilpasse armering etter spennvidde og lastsituasjon. Flatdekket har få bidrag utover betong og armering. Til tross for at betong definitivt gir størst bidrag til innebygget energi, får armering stor betydning for lange spennvidder. For modellstudiet utgjorde søyler 5 - 10 % av det totale energiregnskapet. Energiøkonomisk utnyttelse av søyler oppnås i mange tilfeller ved å øke betongfasthet, og dermed redusere søyletverrsnitt. Flatdekke viste seg å være det gunstigste alternativet for korte spennvidder (under 7,2 meter). Ved realisering av forbedringspotensialet representerer hulldekker den mest energioptimale løsningen for store spennvidde, ut i fra forutseningene for oppgaven. Dette krever rasjonell bruk av byggesystemet med maksimale spenn i én retning, og kortere bjelkespenn. Slik konstruksjonskonseptene foreligger i dag, endte BubbleDeck som beste løsning for store spennvidder, med hensyn på innebygget energi for modelldekket. BubbleDeck har også den fordel at dekket tillater symmetrisk utforming. Resultatene i oppgaven har synliggjort en potensiell konflikt mellom krav til energieffektivitet og andre viktige forhold som, gjennom bygget levetid, totalt sett vil kunne redusere byggets energiforbruk. Til tross for at flatdekket gav det beste resultatet med hensyn på konstruksjonens innebyggede energi, er det imperativt å ta hensyn til at byggets faktiske energiforbruk gjennom livsløpet fastsettes av blant annet byggets tilpasningsdyktighet. Student thesisinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesistexthttp://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-19321Local ntnudaim:7606application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccess |