Unikt laboratorium baner vei for nullutslippsbygg


TRONDHEIM


I Trondheim har det reist seg et helt unikt bygg. Et levende laboratorium dedikert til forskning, utvikling og undervisning som kan gjøre fremtidens næringsbygg helt utslippsfrie. NTNU og SINTEF sitt nye ZEB-laboratorium er i seg selv et bevis på at dette er mulig.


Utslipp av klimagasser er vår tids desidert største utfordring, bygg og anlegg er ingen liten bidragsyter i så måte. Det er lenge siden forskningsaktørene SINTEF og NTNU satte denne problemstillingen på agendaen, men nylig fikk de en helt ny arena for å forske på og teste ut nye løsninger i praksis. ZEB-laboratoriet (Zero Emission Building) i Trondheim er kanskje det eneste bygget i sitt slag. Ikke bare skal dette være en arbeidsplass for 80 forskere, doktorgradsstipendiater og andre som jobber med nullutslippsteknologi, bygget er et levende laboratorium der forskning og næringsliv kan møtes for å skape og teste ut nye løsninger i praksis.

Utprøving av nye løsninger

Ifølge forskningsdirektør i SINTEF, Terje Jacobsen, er det å få til et samspill med bygg- og anleggsnæringen svært viktig.

- I tillegg til at vi vil initiere prosjekter med støtte fra Forskningsrådet som involverer både forskere og næringsliv, ønsker vi å få industrien til å bruke bygget til å utvikle egne løsninger. Bygget gir mulighet både til å prøve ut hvordan løsningene fungerer teknisk og til å se hvordan folk som bruker bygget opplever dem. På den måten kan de redusere risiko før et produkt slippes på markedet, sier Jacobsen.


Leverer energi

Å lage bygg som ikke bidrar til å øke forekomsten av klimagasser kan høres utopisk ut, men selve ZEB-laboratoriet er et bevis på at dette lar seg gjøre. Bygget er hovedsakelig oppført i tre og er utstyrt med blant annet solceller, varmepumper og termisk lager.

- Når man reiser et bygg vil man bestandig slippe ut noe CO2. Det må vi kompensere for ved å samle inn og levere utslippsfri energi. Løsningene som er valgt gjør at vi kan levere strøm til det lokale elektrisitetsnettet- og varme til fjernvarmenettet, forklarer Jacobsen.

Jacobsen forteller videre at løsningen som er valgt for lagring av varme er langt fremme, teknologisk sett. Det dreier seg om faseskiftelager basert på biovoks. Biovoksen er plassert i en tank som er forbundet med varme- og ventilasjonsanlegget. Den smeltes ved hjelp av energien som produseres av bygget. Når voksen får lov til å gå over i fast form gjenvinnes varme.

Identiske testrom

Et annet unikt trekk ved bygget er at det er konstruert slik at det er mulig å bytte ut komponenter for å prøve ut ulike løsninger.

- Vi har blant annet to testrom der man kan bytte fasadeelementer som vinduer og solskjerming, forteller Jacobsen.

Disse testrommene er helt identiske, samtidig som at parametere som temperatur, lys og ventilasjon lett kan endres. På denne måten er det mulig for forskerne å sammenligne hvordan brukerne reagerer på endringer i innemiljøet.


Viktig samhandling

Et unikt bygg krever også en unik byggeprosess.

- Da vi lyste ut kontrakten i 2017 hadde vi ikke en eneste tegning å vise frem. Det vi var opptatt av var kompetansen til entreprenøren. Rammen for prosjektet var en samspillkontrakt som gjorde det mulig å jobbe frem løsninger sammen med arkitekt og entreprenør. Vi er svært godt fornøyde med samarbeidet med Veidekke, LINK arkitektur og deres team understreker Jacobsen.

Bruksområder:
Bygningen skal være et levende laboratorium. Forskningen i bygget skal svare på de overordnede forskningsspørsmålene: Hvilke tekniske og arkitektoniske løsninger må til for å oppnå gode kontor- og undervisningsforhold i et ZEB-bygg? Hvordan påvirker brukerne energibruken i bygget og hvordan tilpasser de seg ZEB- teknologier?


I tillegg skal bygget være:

  • Et laboratorium for utvikling av internasjonal konkurransedyktig industri
  • Et laboratorium for kunnskapsgenerering på høyt internasjonalt nivå
  • En forskningsarena for utvikling av nullutslippsbygg
  • En arena for reduksjon av risiko ved implementering av løsninger for nullutslippsbygg
  • En nasjonal ressurs for alle forskningsorganisasjonene innen området
Finansiering: Forskningsrådet, Enova, NTNU og SINTEF.
  • Institusjonalisere et nytt senter i forlengelsen av Forskingssenteret for miljøvennlig energi Zero Emission Buildings.

Fakta om ZEB-laboratoriet

  • Byggeår: 2020
  • Byggherre/eier: NTNU og SINTEF
  • Hovedentreprenør: Veidekke
  • Arkitekt: LINK
  • Størrelse: 2000 m2 fordelt på fire etasjer

Et grensesprengende bygg

Gjennom arbeidet med ZEB-laboratoriet har SINTEF og NTNU som byggeier utfordret hovedentreprenør Veidekke til å tenke nytt og annerledes. Valgene som ble gjort underveis, vil påvirke hvordan bygg- og anleggsbransjen forholder seg til klimakrav i fremtiden.

Det finnes flere nivåer av nullutslippsbygg. For ZEB-laboratoriet i Trondheim har man valgt et nivå der man måler utslipp knyttet til materialvalg, konstruksjon av bygget og driften når bygget er operativt.

Veidekkes prosjektleder Trygve Karlsen betegner ZEB-laboratoriet som et grensesprengende prosjekt. Han tror også at det kan være med å endre måten leverandører til byggeprosjekter tenker på.


- Vi får jo spørsmål fra leverandørene om hvorfor vi har tatt de valgene vi har tatt. Jeg tror at bare noe så enkelt som at miljøvennlige løsninger etterspørres kan skape en endring til hvordan bransjen forholder seg til CO2-utslipp, sier han.

Nullutslippsmål påvirker materialvalg

Ifølge drifts- og verneleder Rickard Tällberg i Veidekke som blant annet er ansvarlig for innkjøp, får man litt andre utfordringer når nullutslipp er målet enn når man «bare» styres av budsjett- og kvalitetsmål.

- Man måler utslipp fra materialer fra de tas ut av naturen til det ferdige produktet er montert på byggeplass. Både selve materialet og mengden man bruker av det er viktig. Et eksempel på hvordan dette har styrt avgjørelsene våre var da vi skulle velge isolasjon. Det stod mellom glassull og steinull. Pris- og funksjonsmessig er disse ganske like, men glassull har et vesentlig lavere klimagassavtrykk, derfor valgte vi det, forteller han.

Mest mulig tre, minst mulig stål

Bruken av treverk i hovedbæresystemet i bygget er et av de viktigste materialvalgene. Også her har man jobbet kreativt blant annet for å sikre minst mulig bruk av stål, siden dette er en av de verste CO2-synderne. Det har blant annet ført til at man har overdimensjonert tresøylene i bygget for å bruke mindre stålbraketter.

- Et element som byggherren og vi er veldig stolt over er hovedtrappa. Den er spesialdesignet for å unngå all bruk av stål. Trappeløpene i massivtre ligger på trebjelker spent ut fra en kjerne av massivtre, nesten som grenene på et tre, forteller Karlsen.

 

Viktige driftsvalg

Også på driftssiden kan enkle valg utgjøre en stor forskjell. Her kommer blant annet belysningen inn. Glamox har levert all belysning til bygget, både utvendig og innvendig. For å nå nullutslippsmålene har det vært viktig å bruke LED-belysning med lavt energiforbruk og at armaturene hadde DALI-forkobling slik at de kunne inngå i et lysstyringsanlegg.

.

- Byggherren SINTEF/NTNU stilte utfordrende krav og vi har derfor hatt stort fokus på å finne løsninger som bruker lite energi. Belysning er en viktig del av dette. Regnestykket hadde blitt dårligere, med en annen løsning sier Karlsen.


Et annet eksempel på hvordan ulike valg påvirker CO2-utslippet i driftsfasen, er heisene som er brukt i bygget. - En av heistypene vi vurderte bruker mer strøm enn den vi valgte når den står i stand-by. Dette hadde mye å si for energibruk, og dermed CO2-regnskapet, siden heiser står stille størsteparten av tiden, skyter Tällberg inn.

Solceller bidrar på begge sider av CO2-regnskapet

Bruken av solceller er en svært viktig del av CO2-regnestykket, fordi det er den eneste måten bygget kan produsere energi. Faktisk ble solcellene montert så tidlig at de kunne brukes til å produsere strøm allerede i byggefasen. Prosjektlederen beskriver likevel bruken av solcellepaneler som utfordrende ettersom det påvirker CO2-regnskapet på begge sider.

- Produksjon av solceller er svært energikrevende så det blir veldig viktig for CO2-regnestykket å få maksimalt med energi ut av panelene, forklarer Karlsen.

Nyttige samarbeidsmøter

I prosjekteringsfasen har Veidekke jobbet tett med representanter fra byggherre i tillegg til arkitektfirmaet Link, VVS-installatør Bravida og elektroinstallatøren Vintervoll.

- Vi har hatt en arbeidsgruppe som har møttes jevnlig ansikt til ansikt. Vi brukte en god del tid på å bli kjent i starten. Dette har gjort det lett å hive frem ideer og forslag og gruppa har vært svært nyttig fordi erfaring fra alle fagområder har vært representert, forteller Karlsen.