Modernt glaskontor har hög investeringskostnad

Transkript

1 GLAS Noggranna analyser behövs när man uppför inglasade kontor. Risken är stor för att den termiska och visuella komforten inte blir bra. Sannolikt kan inte framtida byggnader vara helt uppglasade. De klarar inte skärpta energikrav. Modernt glaskontor har hög investeringskostnad Av åke blomsterberg, tekn dr, Lunds universitet och WSP Environmental och lennart sjödin, kalkylspecialist, WSP Management Många moderna kontorsbyggnader har uppglasade fasader. Ofta diskuteras huruvida dessa byggnader är energieffektiva med ett bra termiskt inneklimat och dagsljus eller inte? Men vilka kostnader är förenade med glaskontor? Ett forskningsprojekt initierades för att öka kunskaperna om möjligheter och begränsningar med uppglasade kontorsbyggnader i skandinaviskt klimat när det gäller energianvändning och inneklimat. Projektet innebar bland annat att beräkningar av energianvändning, termiskt inneklimat, dagsljus och visuell komfort genomfördes, att investerings- och LCCberäkningar genomfördes, samt att råd och riktlinjer för byggande av glaskontor sammanställdes (Blomsterberg 2008). Varför byggs då glaskontor? Arkitek - toniskt är syftet att skapa en luftig, transparent och lätt byggnad med inblick och utblick, där tillgången till dagsljus är större än i mer traditionella kontorsbyggnader. Tanken är ofta att skapa en byggnad med öppenhet och ge intryck av framtid. Den totala transparensen visar dessutom företagens vilja att kommunicera med och öppna upp sig mot samhället utanför. I många fall är glaskontor profilbyggen för företag. Skapad virtuell referens I forskningsprojektet skapades en virtuell referensbyggnad, en byggnad representativ för svenska kontorsbyggnader byggda i slutet av 1990-talet när det gäller utformning, energianvändning och inneklimat. Utformningen av byggnaden bestämdes gemensamt av forskare vid Energi och byggnadsdesign vid Lunds tekniska högskola, arkitekter och ingenjörer från WSP och Skanska, alla engagerade i forskningsprojektet. Först bestämdes detaljerade funk - tions krav för energianvändning och inneklimat, samt typiska tekniska lösningar för referensbyggnaden. Systemhandlingar och ritningar togs fram. Byggnaden FÖRFATTAREN Åke Blomsterberg är tekn dr och projektledare vid Energi och byggnads - design, LTH, samt vid WSP Environmental, Malmö. Han är expert och projektledare för forsknings- och utredningsprojekt inom området energieffektivisering, förbättring av inneklimat och ventilation i bostäder och kontorsbyggnader. FÖRFATTAREN Lennart Sjödin är kalkylspecialist vid WSP Management, Malmö, och har lång erfarenhet av arbete med aktiv kostnadskalkylering och kostnadsstyrning i projektens olika skeden med låga framtida förvaltningskostnader som mål. godkändes av en referensgrupp. Slutligen visade simuleringar av energianvändningen och inneklimatet att byggnaden uppfyllde funktionskraven. Figur 1. Virtuell kontorsbyggnad som är representativ för 1990-talets kontorsbyggnader. Den vänstra delen åskådliggör referensbyggnaden med 30 procent fönsterarea av fasadarean i mitten 60 procent och till höger uppglasad till 100 procent. Beskrivning av referensbyggnad För denna byggnad genomfördes en parameterstudie av energianvändningen och inneklimatet, där byggnaden med alla in- Fortsättning s. 30 P 28 husbyggaren nr 3 B 2008

2 WPSs nya kontor i Malmö. Fotograf Åke Blomsterberg. 30 husbyggaren nr 3 B 2008

3 P stallationer och styr- och reglersystem simulerades i detalj. Därefter genomfördes kostnadsberäkningar. Referensbyggnaden har måtten 21 meter hög, 66 meter lång och 15,4 meter bred. Den totala ytan är m² BTA eller m² LOA fördelad på sex plan, utan källare. Två olika plantyper antogs: cellkontor och kontorslandskap. Referensbyggnaden glasades upp och sju olika kombinationer av glas och sol - avskärmning studerades, för 60 procent respektive 100 procent fönsterarea (se figur 1). Kommersiellt tillgängliga produkter valdes. Den övriga byggnadskonstruktionen är i princip densamma som för referensbyggnaden. Det slutliga steget var en dubbelskalsfasad. För varje fasadtyp undersöktes olika glas- och solavskärmningsalternativ. För dubbelskalsfasaden studerades även olika principer för denna typ av fasad. LCC-analyser Alla byggnader måste vara hållbara, det vill säga ha liten inverkan på miljön under sin brukstid (Blomsterberg 2007). Ansvariga för detta är många olika aktörer, som beställare, projektörer, inköpare, entreprenörer och förvaltare. Byggnader, med alla olika produkter, måste bedömas ur ett livscykelperspektiv, där hänsyn tas till all inverkan på miljön under hela brukstiden. En viktig del av miljöinverkan är energianvändningen. Viktiga aspekter av betydelse för en livscykelanalys är: Livslängd Miljöpåverkan Förändringar av byggnaden Kostnadsanalys Mycket ofta bestäms den praktiska livs längden, för till exempel ett ventilationssystem, av hur länge byggnaden kommer att användas för nuvarande verksamhet. Under projekteringen måste hänsyn tas till möjlighet till skötsel och underhåll, samt flexibilitet, eftersom användningen av exempelvis en kontorsbyggnad kan ändras flera gånger under byggnadens livslängd på grund av nya hyresgäster. Anledningen till renovering och ombyggnad är oftare ändrade behov förorsakade av ny användning eller verksamhet, än för mycket slitage eller att installationerna har blivit gammalmodiga, eller att U-värden representativa för 1990-talets kontorsbyggnader valdes. Dessa korrigerades för köldbryggor. Byggnadsdel U-värde, W/(m 2 K) U-värde, korrigerat för köldbryggor, W/(m 2 K) Yttervägg, lång fasad 0,27 0,32 Yttervägg, kort fasad 0,22 0,25 Tak 0,16 0,19 Golv mot mark 0,32 0,32 reservdelar till utgående produkter endast lagras under en begränsad tidspe - riod, eller av andra orsaker inte uppfyller dagens krav. Dessutom har olika komponenter i en byggnad olika livslängd. Vanligen har byggnadsstommen en längre livslängd än till exempel ventilations - systemet. Väger sällan in livslängdskostnad En viktig faktor vid val av fasadsystem är kostnaden för fasaden och hela byggnaden. Idag beaktas vanligen investe - ringskostnaden och inte livslängdskostnaden. Att endast ta hänsyn till investeringskostnaden resulterar ofta i ett fasadsystem och en byggnad som endast, utan marginal, uppfyller byggnormskraven till lägsta investeringskostnad. En dubbelskalsfasad i glas är vanligen dyrare än en enkelskalsfasad i glas, som i sin tur är dyrare än en traditionell fasad, åtminstone om endast investeringskostnaden beaktas. Livscykelkostnaden för en byggnad är den totala kostnaden under byggnadens hela livslängd inklusive planering, projektering, förvärv och underhåll, samt alla andra kostnader direkt relaterade till att äga eller använda byggnaden, som till exempel energikostnaden. Det finns fyra olika metoder för att beräkna livscykelkostnaden: Nuvärdesmetoden Annuitetsmetoden Internal rate of return Payoffmetoden Den sista metoden tar inte hänsyn till räntan och beräknar inte den verkliga livs cykelkostnaden och är därför en grov metod. Nuvärdesmetoden Med metoden beräknas nuvärdet, som summerar över- och underskott i penningflödet i nuvärdestermer. Metoden kombinerar investerings-, reinveste - rings-, energi-, underhålls- och miljökostnader under hela brukstiden för en komponent eller en hel byggnad. Den årliga kostnaden för energi, underhåll och miljö räknas om till en kostnad idag, nuvärdet. Varje årskostnad räknas om till dagens kostnad med hjälp av en antagen kalkylränta, varefter alla årskostnader summeras. Den totala livscykelkostnaden kan definieras som: LCC = Investeringinstallation + Investeringbyggnad + Energikostnadelektricitet, värme etc. + Underhållskostnad + Miljökostnad Restvärde Alla kostnader räknas tillbaka till år noll (tidpunkten för investeringen) och summeras över hela livslängden. Att välja en realistisk kalkylränta över livslängden för investeringen är av stor betydelse för en LCC-beräkning. För högriskprojekt bör en högre kalkylränta användas. Med metoden kan olika alternativ jämföras. Miljökostnaden är vanligen svår att beräkna, men ingår till en stor del genom energikostnaden. Ofta används LCC-beräkningar för att optimera energianvändningen under brukstiden. Annuitetsmetoden Denna metod tillåter att icke-återkommande betalningar/investeringar och regelbundna betalningar fördelas ut med hjälp av annuitetsfaktorn a under tids - perioden T (till exempel 50, 70 eller 100 år uppskattad livslängd för en byggnad). Periodiska och icke-periodiska betalningar med varierande belopp räknas om till konstanta periodiska betalningar. Internal rate of return (IRR) Internal rate of return är avkastningen, som kan erhållas på investerat kapital under en investerings livslängd. Ett ekonomiskt lyckat projekt har ett IRR-värde, som är större än den ränta, som skulle kunna erhållas från en alternativ inves - tering (bank, obligationer, aktier). I detta forskningsprojekt kombinerades nuvärdesmetoden med annuitetsmetoden. Sistnämnda metod användes för en periodisering av kostnaderna. Vanligen görs LCC-beräkningar för enskilda komponenter, men i detta projekt gjordes beräkningarna för en hel byggnad. En stor utmaning vid projektering av ett glaskontor är att optimera energian- Fortsättning s. 32 P nr 3 B 2008 husbyggaren 31

4 Drift- och underhålls- Årskostnad relativt Investering Årskostnad Energikostnad kostnad referens- Littra/Alternativ kr/m 2 BTA kr/m 2 BTA kr/m 2 LOA kr/m 2 LOA objektet, % R-30-C-NS-Normal ,0 S1-60-C-NS-Normal ,8 S2-60-C-NS-Normal ,3 S3-60-C-NS-Normal ,8 S4-60-C-NS-Normal ,6 S5-60-C-NS-Normal ,8 S6-60-C-NS-Normal ,7 S7-60-C-NS-Normal ,6 S1-100-C-NS-Normal ,5 S2-100-C-NS-Normal ,5 S3-100-C-NS-Normal ,0 S4-100-C-NS-Normal ,5 S5-100-C-NS-Normal ,3 S6-100-C-NS-Normal ,7 S7-100-C-NS-Normal ,9 D1-100-C-NS-Normal ,8 D2-100-C-NS-Normal ,0 R-30-O-NS-Normal ,0 S1-60-O-NS-Normal ,9 S2-60-O-NS-Normal ,6 S3-60-O-NS-Normal ,0 S4-60-O-NS-Normal ,7 S5-60-O-NS-Normal ,0 S6-60-O-NS-Normal ,9 S7-60-O-NS-Normal ,8 S1-100-O-NS-Normal ,2 S2-100-O-NS-Normal ,6 S3-100-O-NS-Normal ,8 S4-100-O-NS-Normal ,3 S5-100-O-NS-Normal ,5 S6-100-O-NS-Normal ,6 S7-100-O-NS-Normal ,9 Tabell 1. Beräknade kostnader för referensbyggnad och referensbyggnaden försedd med olika typer av glasfasader. R = Referensobjekt; 30 är andel procent av fasadarea som är fönster. S1-7 = Enkelskalsglasfasader med 60 och 100 procent fönsterandel av fasaderna, samt sju olika typer glas + solavskärmning. D1-2 = Dubbelskalsglasfasader med 100 procent fönsterandel av fasaderna, samt två olika typer av glas + solavskärmning. C = Cellkontor; O = Kontorslandskap. NS är byggnadens orientering i väderstreck (Nord/Syd 45 grader). Normal är typ av reglering av rumstemperaturen ( grader Celsius). P vändningen, användningen av dagsljus, och den visuella och termiska komforten, till en rimlig investerings- och livskostnad. Glasarean kan behöva minskas Som förväntat ökar energianvändningen med ökande glasarea (Blomsterberg 2008). Den totala energianvändningen kan öka med till exempel 50 procent, om inte lägre U-värden (värmegenomgångs - koefficient) för fönsterdelen och lägre g- värden (total solenergitransmittans) inklusive solavskärmning väljs. I många fall kan också glasarean behöva minskas för att nå en godtagbar energianvändning. En ökning av fönsterarean medför i många fall inte en minskad elanvändning för belysning. En ökning av glasarean kan medföra en ökning av tillgodogjort dagsljus, men på bekostnad av den visuella komforten på grund av bländningsproblem. En uppglasad fasad ger dessutom en större risk för problem med den termiska komforten. För att uppnå bra inneklimat och rimlig energianvändning för en kontorsbyggnad med stora glasytor krävs noggrann projektering, vilket inkluderar noggranna energi- och inneklimatsimuleringar. Energianvändningen och inneklimatet kan aldrig bli bättre för ett glaskontor, än för motsvarande byggnad med traditionell storlek på glasytorna, men av samma storleksordning. Kostnader dyrt? För en kontorsbyggnad se beskrivning av referensbyggnaden med olika storlek på fönsterarean, från 30 procent av fasaden för referensbyggnaden till 60 procent och 100 procent av fasaden, och olika typer av glas och solavskärmning, har årskostnadsberäkningar genomförts (Sjödin 2007). Beräkningar för dubbelskalsfasader har endast gjorts för cellkontor. Följande kalkylförutsättningar har Fortsättning s. 34 P 32 husbyggaren nr 3 B 2008

5 P gällt för beräkning av livslängdskostnaderna i forskningsprojektet: Nutidpunkt: Brukstid: 40 år (Kalkylhorisont) Kalkylränta: 6 procent Inflation: 2 procent + 1 procent risk Realränta: 3 procent Livslängd(er): 35 år (viktade) Underhållsintervaller: vart 15:de år Fjärrvärmepris: 0,55 kr/kwh (Energimyndigheten 2003) Elenergipris: 0,85 kr/kwh (Energimyndigheten 2003) Anskaffningskostnaderna för alternativen med glasfasader av enkelskalstyp och dubbelskalstyp är högre än för referensbyggnaden. Se även tabell 1: Alternativ med cellkontor är mellan 13 och 29 procent högre, varav dubbelskalstypen är mellan 27 och 29 procent. Alternativ med kontorslandskap är mellan 14 och 31 procent högre. Det är framförallt entreprenadkostnader för byggnadsarbeten som är dyrare. Målningsarbeten är något billigare för enkel- och dubbelskalsfasader med 60 procent eller 100 procent fönsterarea på grund av att ytterväggars insida inte behöver målas, då dessa ingår i ytterväggspartierna (glasade med bröstningar). Följande entreprenadkostnader för alternativen med enkel- och dubbelskals - glasfasader är högre än för referensbyggnaden: Värme- och vattensystem Kylsystem Tillkommande eluttag för fasadhiss (utvändig fönsterrengöring) Reinvesteringar för enkel- och dubbelskalsglasfasader ökar för: Under- och kylcentral Kylmaskin Övriga kostnadsposter (entreprenadkostnader) påverkas inte. Årskostnader för alternativen med enkeloch dubbelskalsglasfasader är högre än för referensbyggnaden. Se även tabell 1. Alternativ med cellkontor mellan 15 och 37 procent högre, varav med dubbelskalsfasad mellan 34 och 37 procent. Alternativ med kontorslandskap mellan 16 och 33 procent högre. Energikostnaderna varierar mellan: 1 och 44 procent högre för alternativ med cellkontor. 3 och 40 procent högre för alternativ med kontorslandskap. Drift och underhållskostnader med enkel- och dubbelskalsglasfasader är högre än för referensbyggnaden: Alternativ med cellkontor är mellan 9 och 41 procent högre, varav med dubbelskalsfasad är mellan 30 och 41 procent. Alternativ med kontorslandskap är mellan 8 och 30 procent högre. Slutsatser om glaskontor Om målet är att endast möta dagens normkrav på energi, så kan glaskontor byggas, men risken är stor för problem med termisk och visuell komfort. För att uppfylla dagens normkrav på energi, samt för att säkerställa bra termisk komfort och visuell komfort krävs noggranna analyser och simuleringar, där byggnaden betraktas som ett system bestående av byggnaden, tekniska installationer, verksamheter och brukare. Med mycket stor sannolikhet kan byggnaden inte vara helt uppglasad, utan glas - ytorna måste minskas. Framtida skärpta energikrav blir mycket svåra att möta med dagens teknik för glasfasader. Vad beträffar kostnader, så är investe - rings- och årskostnaden högre för ett glaskontor än motsvarande byggnad med en traditionell storlek på glasytorna. I framtiden rekommenderas att beräkna livslängdskostnader inte bara för komponenter, utan även för hela byggna - der. D Fotnot: Läs mer om projektet om investerings- och LCC-kostnader för ett modernt glaskontor på Referenser: Blomsterberg, Å., et. al., Best Practice Guidelines for Double Skin Facades. EU-projektet Bestfacade, programmet Intelligent Energy Europe, Blomsterberg, Å., Möjligheter med kontorsbyggnader i glas i Norden Energi och klimat. Energi och byggnadsdesign, Lunds tekniska högskola. Sjödin, L., Kontorsbyggnader i glas Anskaffnings- och årskostnader. WSP, Malmö. 34 husbyggaren nr 3 B 2008