ENERGIPRINSIPP Årstidshuset har et alternativt, hybrid energi-prinsipp, med direkte og indirekte utnyttelse av solvarme. Hvordan fungerer det, om halve huset ikke følger samme krav til oppvarming som resten? Gjennom utnyttelsen av to ulike temperatursoner, solfangere, et solrom og et ildsted, er det mulig å få til en god hybrid varme- og ventilasjons-løsning. Nedenfor kan du lese mer om HVA, HVORFOR OG HVORDAN.

HVA OG HVORFOR

BAKGRUNNEN FOR HYBRID ENERGILØSNING 

Premissgivende for norsk arkitektur er TEK 17, hvor hovedfokuset likt med TEK 10 er rettet mot tekniske løsninger på miljøutfordringer. I prosjekteringen ønsket vi å finne ut mer om alternative, “passive energitiltak”, som god arkitektonisk form og sone-deling av innetemperatur, kan gi like gode svar på energiutfordringene. Energiberegningen til denne boligen ble støttet av Husbanken. 

HVA ER HYBRID? 

Hybrid består i å både benytte naturlige og mekaniske prinsipper- enten samtidig, eller med veksling over tid. Familieboligen utnytter både ny, effektiv mekanikk, og bruker gamle, velbrukte ideer både om ventilasjon, oppvarming og energisparing. 

HVORDAN

TO TEMPERATUR-SONER 

Bygget er delt i to temperatursoner og utnytter naturlig oppdrift av varm luft. En oppvarmet sone, og en uoppvarmet, eller årstids-avhengig passivt oppvarmet temperatursone. En tung, tykk og leire- pusset lettklinker- vegg deler mellom den aktivt oppvarmede og den passivt oppvarmede sonen. 

PASSIV OG AKTIV VARME 

Den passivt oppvarmede sonen bak glassveggen mot sør varmes av sollys. Varmen fordeles over døgnet av den termiske høye lagringskapasiteten for leire-pussen på lettklinker- veggen. De to store aske-trærne fungerer som solavskjerming i sommerhalvåret. På kalde dager kan veggene i den tunge veggen mellom sonene åpnes, og varme fra ildstedet gir varme til den passivt oppvarmede buffersonen i sør. 

En annen måte å se dette på, er å tenke seg at hele buffersonen er en tykk vegg det er mulig å bevege seg i. 

Både den aktivt oppvarmede sonen mot nord og leiligheten i underetasjen varmes av vannbåren gulvvarme fra et luft til vann aggregat. Oppvarming til gulv hentes primært fra tre solfangere på taket mot sør, som på soldager veksles til varmtvannsbereder. 

VENTILASJON 

Naturlig ventilasjon utnytter naturlig oppdrift av varmluft. Balansert ventilasjon med mekanikk benytter overskuddsvarme som del av oppvarming av både vann og luft. 

Huset ventileres mekanisk av konveksjon og aggregat. Varmluften fra de aktivt oppvarmede rommene ventileres igjennom den tykke veggen, stiger opp i den passivt oppvarmede sonen, hvor den varme-gjenvinnes av aggregatet gjennom undertrykk fra balansert sug fra mønet, hvor oppvarmet, «brukt» luft trekkes ned i teknisk rom, og gir fra seg varme før den slippes ut. 

Det er ventiler med direkte kanaler fra alle tre bad og kjøkken. Disse er integrert i den tunge veggen. Varme herfra veksles også før den varme, fuktige lufta slippes ut. 

Til-luft styres av et mekanisk aggregatet, og suges inn over tak ned til teknisk rom. Det kan benyttes lav hastighet siden sirkulasjon sikres av den naturlige oppdriften. Dette gir lite støy fra ventiler, og lavt energiforbruk til vifter i aggregatet. 

TEMPERATURER 

Temperaturen i den aktivt oppvarmede sonen holdes konstant igjennom året på rundt 21 grader. 

I den passivt, uoppvarmede sonen varierer temperaturen med årstidene etter solstråling og utetemperatur. På sommeren vil hele huset ha samme temperatur. 

I løpet av første bruks-år lå temperatur i uoppvarmet sone på dagtid i snitt på 21 grader fra februar til november. I desember –januar varierte temperaturen mellom 18 og 13 grader. 

På vinteren med maks utetemperatur på -25 grader celcius, vil uoppvarmet sone i følge beregningene kunne ha temperatur ned til +3 grader på natten. Selv om vi har hatt enkelte netter på denne temperaturen, har kaldeste nattetemperatur innendørs hittil vært 12 grader. 

På kalde dager kan vi som nevnt supplere med oppvarming fra ildstedet. Varm luft fra oppvarmet sone slipper ut gjennom å åpne dører og gjennom ventiler i den tunge leire-veggen. 

På varme dager om sommeren åpnes dører i glassfasaden, i tillegg til at de høye aske-trærne skygger for solinnstråling midt på dagen. 

Typisk ettermiddags-temperatur en aprildag med 12 grader og sterk sol ute, er behagelige 25 grader celsius  inne i uoppvarmet sone. 

HUSETS ENERGIBRUK
Huset var beregnet til et energiforbruk på 94kWh/ kvadratmeter per år. Første bruks-år viste et reelt forbruk på 88 kWh kvadratmeter per år. 

Energi-konseptet er utviklet i samarbeid med rådgiver Matthias Haase ( SINTEF/ NTNU), som har gjennomført og samlet beregninger og vurdering i en rapport som finnes registrert på BIBSYS gjennom Husbanken. 

Beregningene er gjort med simuleringer i SIMIEN, og viser energibehov, varmetaps-tall, og vurderinger gjort av sommer- og av vinter -komfort. Vi har fått foretatt to beregninger for huset, ett for oppvarmet sone, og en egen for buffersonen. Beregningene viser et prosjektert energibehov på 121 kilowatt- timer per år per kvadratmeter, uten medberegnet effekt fra varme-veksler. I begge simuleringer har vi god u-verdi på tak og gulv, men vi ser at om vi går for en bedre u-verdi på vinduer og vegger vil vi kunne komme ned på 104 kilowattimer per år per kvadratmeter. Med en god varmegjenvinner av varmluft til varmtvann vil vi kunne oppnå energimerke B, som ligger på 94 kWh/m2. Beregningene er gjort etter rammekrav-metoden etter TEK §821b. 

AREALBRUK SOM ENERGISPARING 

Huset har tre etasjer. I dag brukes to etasjer for familiebolig, og en sokkel med leilighet for utleie. Hver etasje er på totalt 75 kvadratmeter; 55 m2 oppvarmet areal og 20 m2 gang-sone/vinterhage/ uoppvarmet sone. Dette gir så mye som 40 m2 per person. Noe som likevel 10 kvadratmeter under landsgjennomsnittet. På vinteren, når uoppvarmet sone kun benyttes som gangsone, er antall kvadratmeter pr person nede på 27 m2. Livet i huset tilpasser seg sesongen, og boligen vil forandre størrelse eller planløsning igjennom året. 

ENERGISPARING GJENNOM VALG AV BYGGEMATERIALER

Kortreiste materialer som trenger liten bearbeiding gjennom energikrevende metoder gir et lavere fotavtrykk. Beregning av klimaregnskap er komplekst og et fag i seg selv, men det finnes enkle lister som gjør det lettere å velge miljø-smart.

Da vi bygget dette huset hadde vi kun tilgang til den svenske FOLKSAMS MILJØGUDIE.

Vi har valgt å bruke solide, holdbare og gjenbrukbare materialer så langt det har latt seg gjøre. Tre er brukt i mange varianter. Fra cellulose-isolasjon som er blåst inn i veggen, til forkullet utvendig panel av fjellfuru. Det er kryssfiner av bjørk på alle innvendige veggflater. Disse er overflatebehandlet i oppvarmet sone med LIVOS eller OSMO (pigment blandet med olje/voks) . Alle tregulv er heltre furu eller eik i staver. Gulv i sokkel og aktivt oppvarmet sone i første etasje er oljet avrettingsmasse. 

Uoppvarmet sone er dekt med glasstak og glass- vegger mot sør, som en vinterhage. 

Det er ikke benyttet damp-sperre eller andre tettinger i huset. Alle bygningsdeler er diffusjonsåpne. Eneboligen er konstruert med plasstøpt betong i sokkel. 

Den tykke veggen som deler mellom de to temperatursonene er bygd i lettklinker (uisolert Lecablokk) og pusset
med leire og silt direkte fra tomten. Leirepussen er blandet med sand og armering som hamp og cellulose fra isolasjonsmaterialene. Leirepuss tørker, den herder ikke som sement. Den kan bankes av, eller også vannes og endre uttrykk på overflaten. Leirepussen har gode termiske egenskaper i samspill med et trehus; i motsetning til trematerialet er den treg å varme opp, og langsom til å gi fra seg varme. Disse gode termiske egenskapene hos leirepussen er med å regulere temperaturen i buffersonen i løpet av døgnet. 

Begge limtre-konstruksjonene er festet til denne massive lettklinker-veggen i midten. Den passivt oppvarmede sonen er bygd med limtre og kledd med to-lags glass i aluminiumsprofiler. Gulvet her forsetter som terrasse utenfor. Tregulvet i andre etasje «flyter» med luft-spalter på alle sider, og du går over en åpen tre-rist parallelt med trappen, hvor luft får strømme fritt oppover. 

Alle tre bad har marokkanske betong-flis og/eller enkle, nederlandske keramiske flis, i tillegg til leirepuss og kryssfiner behandlet med Osmo/ voks. 

Dører i første etasje er tilpasset takhøyden, mens resten av dørene er gjenbruk fra kontorbygg, funnet på Finn.no. Alle møbler er funnet på Finn eller snekret i eik eller bjørk kryssfiner.