Jan Vilhelm Bakke, Phd . Overlege i Arbeidstilsynet. Førsteamanuensis NTNU, Institutt for energi- og prosessteknikk

1. Fremtidens Bygg: Passiv, aktiv eller begge deler? ZEB & VELUX Norge ASOnsdag 29. august 2012Radisson Hotel - VærnesHelse i fremtidens bygg Jan Vilhelm Bakke, Phd. Overlege i Arbeidstilsynet. Førsteamanuensis NTNU, Institutt for energi- og prosessteknikk

2. Current Situation of Building Energy Bubble area: total building energy consumption of country (TJ/a) HB 2012 Brisbane: Professor Yi Jiang, Building Energy Research Center, Tsinghua University, Beijing. Building energy consumption in the world (2008) Data source: (1)D&R International, Ltd. 2010 Buildings Energy Data Book; (2)Eurostat; (3)The Energy Data and Modeling Center, Handbook of Energy& Economic Statistics in Japan.2011

3. Roadmap for moving to a low-carbon economy in 2050http://ec.europa.eu/clima/policies/roadmap/documentation_en.htm Hvorfor skal vi la transportforbruket fortsette å øke?

4. ..når også USA har passert ”peakcaruse”? http://worldstreets.files.wordpress.com/2011/06/rimmer-kenworthy-1.jpg http://worldstreets.wordpress.com/2011/06/23/newman-and-kenworth-on-peak-car-use/

5. Storbyene passerer ”peakcaruse”?

6. Offentlig transport øker

7. ”Varm øy effekt” i byer skyldes manglende fuktighet fra vegetasjon som er erstattet av mørke flater som suger til seg solvarme og kan øke temperaturen med typisk 5-12 °C i forhold til områdene utenfor byene. Tilleggsvarme fra aktiv kjøling (AC) lager ”vonde sirkler” med økende varmeproduksjon og eksponering særlig for de som ikke selv har AC. (Bilde: http://www.weatherquestions.com/What_is_the_urban_heat_island.htm)

8. Green Urbanismaccording to Professor Peter Newman: http://unfcccecosingapore.wordpress.com/2010/04/22/green-urbanism-according-to-professor-peter-newman/ http://greatestinterior.com/wp-content/uploads/2012/06/Singapore-Garden-By-The-Bay.jpg ØkeAlbedoeffekten – hvite, reflekterendeoverflaterogvarmeabsorberendevegetasjon

9. Borgermester Lee Myung-bak i Seoul: Det tok 20 år å ”utvikle” åtte filer motorvei som tok 160 000 biler daglig i 2005. På to år ble den revet tross massive protester. Da parken kom forsvant protestene, bilistene endret vaner, folk spaserte langs elva, fugl og fisk kom tilbake. http://bluebalu.wordpress.com/2011/07/19/cheonggyecheon-river-in-seoul/

10. Vi bygger for mennesker! Boligen er avgjørende for helse. Vi bygger ikke for å bruke minst mulig energi. Vi bygger for å gi mennesker et godt liv. Mål: Bærekraftig energi-/ressursbruk for helse og godt innemiljø.

11. Kommunal utleiebolig 2010. Dårlig isolasjon og sterk oppvarming flytter duggpunktet helt inn i rommet når det er kaldt ute. Verre ved dårlig ventilasjon, men verken ventilasjon eller oppvarming er tilstrekkelig når veggene ikke er isolert. Økt sykdom og død! • Fukt bak møbler som nå er fjernet. • Stua hadde vedovn • Ytterveggene manglet isolasjon • Det var to ventiler i veggene – har mest trolig vært lukket • Teppe på gulvet • Panelovn på yttervegg • Foto: Kai Gustavsen

12. Årstidsvariabel dødelighet UK Gjennomsnittlig årstidsvariasjon i dødelighet i relasjon til energieffektivitet i engelske hjem (Wilkinson et al thelancet 2007: 370: 1175-87). Europa har høyest vinterdødelighet i Portugal, lavest i Finland.

13. Noen gode intervensjonsstudier Kontrollerte intervensjonsstudier med utbedring av dårlige, fuktige boliger med god fuktsperre, isolasjon og bedre oppvarming. Resultater: • Bedre helse – mindre bruk av helsetjenester • Lavere blodtrykk, • Mindre hjerte- og karsykdom • Bedre luftveishelse – mindre astmaplager • Bedre mental helse • Mindre fravær fra skole og arbeid • Lavere energiforbruk • Samfunnsmessig lønnsomhet Lloyd et al. J Epid Com Health 2008; 62: 793-97 Barton et al. J Epid Com Health 2007;61:771–777 Howden-Chapman et al. BMJ 2007; 334: 460 Shortt&Rugkåsa. Health Place. 2007;13: 99-110 Howden-Chapman et al. BMJ 2008 Sep 23;337:a1411 Chapman et al. J Epid Com Health2009;63:271-7. Free et al. J Epid Com Health 2010;64:379-86 Review: Thomson et al. AJPH 2009;99:S681-S692 Sauni et al Cochrane Database Syst Rev. 2011 Sep 7;9:CD007897.

14. ENØK: Sverige etter energisparingen på 70-tallet – mindre ventilasjon gir økt fukt inne og mer astma bl.a. med allergi mot husstøvmidd (HDM) (Wickman et al. J AllergyClinImmunol. 1991; 88; 89-95). 200 års kunnskap om fukt og helse glemt?Eneste sikre forebyggende tiltak er god ventilasjon ,”lufting” og lav fuktighet.

15. WHO 2000. Rettentilsunninneluft.Rekommendasjon nr 8 og 9 • Det er nødvendig å stimulere til samarbeid mellom de som har ansvar for sunn inneluft og de som har ansvar for energi, bygnings- og utemiljø-sektorene • For å identifisere, analysere og finne løsninger på konflikter mellom sektorene • Folkehelse og energipolitikk må koordineres. http://www.euro.who.int/document/e69828.pdf Oversettelse: Jan Vilhelm Bakke

16. WHO: Health ImpactAssessment (HIA) Health in the Green economy http://www.who.int/hia/green_economy/en/index.html launched 14 June, 2011, Washington DC: • How urban housing, transport and nutrition policies can reduce health risks and climate change. • Health co-benefits of climate change mitigation - Transport sector. Authors: Jamie Hosking, PierpaoloMudu, Carlos Dora. • Importance of “Built Environment” for health and sustainability.

17. WHO: Grønn økonomi, transport og helsehttp://www.who.int/hia/green_economy/transport_sector_health_co-benefits_climate_change_mitigation/en/index.html Cycling, walking and rapid transit systems are associated with a wide range of: • physical activity from walking and cycling, which can help prevent heart disease, some cancers, type 2 diabetes, and some obesity-related risks; • lower urban air pollution concentrations; • lower rates of traffic injury risks for users of dedicated bicycle and pedestrian networks; and • less noise stress. Transport systems that prioritize active transport and rapid transit systems, along with better urban land use, also can help improve access for vulnerable groups, including children, the elderly, people with disabilities, and lower wage earners, enhancing health equity.

18. Levine M, Urge-Vorsatz D. Residential and commercial buildings In: Metz, B et al. eds. Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge and New York, 2007. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg3/ar4-wg3-chapter6.pdf WHO 2011. Health in the green economy: health co-benefits of climate change mitigation – housing sector: http://www.who.int/hia/green_economy/en/index.html

19. WHO 2011: Riktige valg av energitiltak fremmer også innemiljø og helse • Helse- og klimaeffektene forsterkes med eksplosiv global urbaniseringen. • Noen klimatiltak er svært positive for helse, andre kan føre til nye og uforutsette problemer hvis det ikke tas enkle grep for å unngå det. • Hos oss er det viktig at bedre tetting og isolasjon følges av tilstrekkelig ventilasjon og at vi unngår byggfukt og annen innendørs forurensning. • Hovedbudskapet fra WHO er at riktig sammensetning av tiltak gir også store helsegevinster. • Hvis vi overser helse, kan vi gå glipp av det som er best for samfunnet i et helhetsperspektiv. • Lønnsomme tiltak for å senke utslipp av drivhusgasser kan økes med nesten 80% dersom også positive helseeffekter tas med (Mirasgedis et al. 2004, jfr IPCC seksjonene 6.6.2 og 6.1.1 i Levine & Urge-Vorsatz 2007). • Muligheter for endret adferd (IPCC 6.7.6). • Tilpasning (adaptasjon, IPCC 4.4.1 og 6.9.1) er lite fulgt opp av WHO, men stor FoU-satsning særlig i Asia og noe i UK.

20. WHO 2011. Helse i den grønne økonomien – riktige valg i bygg- og boligsektoren kan fremme både helse og miljø • Hjertesykdom og slag, skader, astma og annen luftveissykdom kan reduseres ved tiltak som • Reduserer eksponering for sterk varme og kulde • Reduserer mugg og fukt • Gir bedre ventilasjon • Gir sikrere og mer energieffektiv oppvarming • Bedre boliger gir økt trivsel og bedre psykisk helse • Smittsomme sykdommer kan forebygges ved god ventilasjon, rent drikkevann og sanitære forhold. • I tette og energieffektive bygg er god ventilasjon avgjørende for helse • Utilstrekkelig ventilasjon øker risiko for luftbåren smitte, fuktighet og opphopning av innendørs forurensing som også er risikofaktorer for allergi og astma. • Der uteluften ikke er sterkt forurenset, kan naturlig ventilasjon redusere forurensning inne fra interiør, materialer, varmekilder og radon http://www.who.int/hia/green_economy/en/index.html

21. Vinn-vinn for helse og miljø Oppnås ved å • Avklare helsegevinster og risker på planleggingsstadiet • Sikre at byggstrategiene også omfatter arealbruk med fremkommelighet både for gående, syklende, transitt/offentlig transport og tilgang til grøntarealer. • Sikre gode standarder og regelverk som også omfatter tilgang til elektrisitet, drikkevann, sanitasjon, naturlig ventilasjon og belysning og å unngå helseskadelige materialer. • Utvikle og anvende kriterier for sunne hus, sjekklister og veiledninger • Dokumenter redusert helserisiko, forbedret helse og reduserte behandlingskostnader • Bygge kapasitet for flerfaglig samarbeid om klimatiltak og mulige helsekonsekvenser gjennom systematisk vurdering av tiltak mot drivhusgasser i alle stadier av bygging og bruk.

22. Regjeringens utredningsinstruksFastsatt ved kongelig resolusjon 18. februar 2000 og revidert ved kongelig resolusjon 24. juni 2005. http://www.regjeringen.no/nb/dep/fad/dok/Lover-og-regler/reglement/2005/utredningsinstruksen.html?id=107582 • Instruks om utredning av konsekvenser, foreleggelse og høring ved arbeidet med offentlige utredninger, forskrifter, proposisjoner og meldinger til Stortinget. • Krever at også konsekvenser for befolkningens helse skal utredes ved offentlige reformer, regelendringer og andre tiltak. Utfordringer: • Ignoreres av norske energi- og bygningsmyndigheter. • Oversett av Arnstadutvalget som var uten medisinsk kompetanse og mangler risikovurderinger med drøfting av mulig risiko for helse. • Helsemyndighetene, Fornyings-, administrasjons- og kirke-departementet (som ”eier” instruksen) eller SMK må reagere.

23. Er TEK 10 og passivhus løsningen? http://www.jarlsbergavis.no/bolig/guider/article5343791.ece. Passivhus på helsa løs? Oslos første passivhus (bildet) stod nylig ferdig på Skøyen. Foto: Terje Pedersen, ANB

24. Kan det gjennomføres? Forutsetninger om kvalitet som legges til grunn: • Byggeprosessen må være helt tørr, isolasjonen helt tørr når den bygges inn. Fuktinnholdet i trevirke (takstoler med stendere og bjelkelag) må være ekstra lavt. • Fuktsperren må være helt tett. Hva kan skje i løpet av 50 – 100 år etter trykktesting av huset etter ferdigstillelse? • Fuktsperren må legges så langt inn i veggen fra innsiden at den ikke ødelegges av spiker eller skruer. • Alle senere føringer gjennom fuktsperren (rør, ledninger, kabler, kanaler, nye vinduer osv) må forsegles grundig. • Fuktsperren og forseglingene må vare hele byggets levetid. • Forsvarlig drift- og vedlikehold av ventilasjonsanlegget kan og må sikres gjennom hele byggets levetid. • Ikke bruk ventilasjonsluft til oppvarming!

25. Tilgang på dagslys og utsyn (bilde: Luxo) Dyptliggende vinduer og begrensede vindusarealer. • Dagslys påvirker våkenhet, søvnkvalitet, trivsel, sinnsstemning og yteevne. • Mangel på dagslys svekker helse og øker risiko for depresjon. Se Edwards & Torcellini2002 http://www.nrel.gov/docs/fy02osti/30769.pdf og Cakirhttp://www.thedaylightsite.com/filebank/Daylight_for_Health_and_Efficiency.pdf

26. Risiko = Sannsynlighet x Konsekvens Risikovurdering – (risk assessment) • Hvilke farer medfører teknologien? (Hazardidentification – hva kan gå galt?) • Hvor sannsynlig er det at feilene/skadene oppstår? • Hvilke konsekvenser har de? • Er samlet risiko akseptabel? • Hvilke alternative løsninger finnes? • Vil en samlet risiko/nytte/kostnadsanalyse gi sterkere støtte til andre alternativer? Ref bl.a.: US-EPA 2000. Risk characterizationhandbook. EPA 100-B-00-002 http://www.epa.gov/spc/pdfs/rchandbk.pdf

27. Helse = mestring og kontroll • Mestring av livet er grunnleggende for helse. • Vi vil ha Informasjon, Innsikt og Innflytelse på egne livsforhold med individuell kontroll over nære omgivelser – særlig hjemme. • Det gjelder også inneklima, luftkvalitet, temperatur og trekk (termiske forhold). • De fleste vil bo i hus de kan forstå og mestre når forholdene blir dårlige. • Boliger bør utformes ”tilgivende”slik at de ikke blir farlige når brukerne gjør påregnelige feil.

28. “If a change occurs such as to produce discomfort, people react in ways which tend to restore their comfort”. People are not the passive recipients of the thermal environment as is often suggested by diagrams of the heat balance, but active participants in the interaction between the building and its inhabitants. Comfort becomes a goal which the individual will seek rather than a product provided by the building services. This changes the role of buildings in the process from that of providing comfort to that of providing the means for building inhabitants to achieve their comfort goal. Fergus Nicol. Adaptive comfort. Building Research & Information 2011; 39: 105-107

29. Observed vs. predictedcomfort in centralized HVAC buildings (note ET* is theeffectivetemperature). de Dear R, Brager GS (1998). Developing an adaptive modelofthermalcomfort and preferences. ASHRAE Transactions, 93: 564-577. After: Olesen BW. International standards for theindoorenvironment. Indoor Air 2004; 14 (Suppl 7): 18-26. ISO-7730 stemmer godt i mekanisk ventilerte og klimatiserte bygninger.

30. Observed vs. predictedcomfort in naturallyventilatedbuildings. de Dear R, Brager GS (1998). Developing an adaptive modelofthermalcomfort and preferences. ASHRAE Transactions, 93: 564-577. After: Olesen BW. International standards for theindoorenvironment. Indoor Air 2004; 14 (Suppl 7): 18-26. Brukere tilpasse seg (adapterer) bedre til årstiden i naturlig ventilerte bygninger. De får høyere hvilestoffskifte og dermed antagelig mindre fedme(Claessens-vanOoijen et al 2006, Wijers et al 2007).

31. This graph uses the comfort temperature for free-running buildings (Tcomf) calculated for each month in the city of Tehran in Iran. The comfort temperature is calculated from the mean outdoor temperature.

32. A2. Akseptable innetemperaturer for dimensjonering av bygninger uten mekaniske kjølesystemer. Veiledning til NS EN 1525 • Θrm = Kontinuerlig middelverdi av utendørs middeltemperatur oC • Θ0 = Operativ temperatur oC

33. Sterkere adaptasjon i naturlig ventilerte bygg Tilpasning med endring av komforttemperatur med utetemperatur er høyere enn i EN 15251. Området for innendørs komfort temperaturer er bredere, ca 7 oK. Individuell tilpasning er mulig innen området. Neutral temperatures for buildings in FR mode against the prevailing mean outdoor temperature. Optimal comfort temperatures calculated from EN 15251 (single thick line) are shown for comparison though the outdoor temperature here is expressed in terms of prevailing mean temperature rather than the running mean so the comparison is only indicative (J Fergus Nicol and Mike Wilson BR&I 2011;39:2;183-193)

34. The power to control indoor climate is the most important demand from the occupant. Professor Yi Jiang, Building Energy Research Center, Tsinghua University, Beijing, Healthy Buildings 2012 • What occupants would like to control? • Windows state • AC state rather than indoor temperature • Lighting state • Ventilation state (if there is a vent.)

35. Hvorforbrukermoderene High-Tech lavenergidemonstrasjonsbyggmerenergiennvanligebygninger med sammefunksjon? Ref: Yi Jiang. Healthy Buildings 2012Xia et al. Front. Energy Power Eng. China 2010, 4: 22–34.Zhang et al. Front. Energy Power Eng. China 2010, 4: 2–21.

36. Jiang HB2012: AC Energy for Residential in Beijing AC energy during summer: kWh/m2. kWh/m2.year A: split unit B：split unit D: VRV (variable refrigerantvolume, localcontrol) E: Centralized AC C：split unit

37. Jiang HB2012: Case Study: AC Energy for Building A The measured energy consumption of AC in every unit of a residential building in Beijing, 2006, split unit

38. Why so big difference? • Operation hours: • huge difference in operation hours • from 3000 hours to 50 hours per summer • Different hours due to diff. usage mode: • Only operated for occupied time • Only operated for occupied space • Open window for vent. when outside fair • Starting temperature: turn only if feeling hot (29℃26℃) • Set point 28℃, 26℃, 24℃

39. Simulation cases

40. Simulation results & the measurement

41. Bruker mer energi enn forutsatt • TU 180311: To av tre undersøkte passiv- og lavenergihus bruker mer energi til oppvarming enn forutsatt. 57 passivhus undersøkt, 38 brukte mer energi. Energi Norge: ”Energibruk i lavenergi- og passivbygg” http://www.energinorge.no/energi-og-klima/energibruk-i-lavenergi-og-passivbygg-forventet-og-maalt-energibruk-article8524-437.html. • Fem feil: • feil i bygningskroppen, • feil i tekniske anlegg, • høyere innetemperatur enn beregnet, • feil design av bygget • feil bruk av bygget • Feil bruk av bygget dominerer • Manglende motivasjon, kunnskap eller mulighet for kontroll? • Passer ikke beboerne til disse boligene? • SBI Aalborg 2011: ”40 nyopførte lavenergihuse i Herfølge bruger i gennemsnit 30 pct. mere energi end forventet. Så ud over at give beboerne en bedre brugervejledning, kan vi kun opfordre til, at man følger det gamle visdomsord "Keep it simple!", siger seniorforsker Henrik N. Knudsen” (se rapport: http://www.fp.fremtidensparcelhuse.dk/download/Samlet_rapport.pdf og pressemelding: http://www.sbi.dk/miljo-og-energi/lavenergibyggeri/erfaringsopfolgning-pa-lavenergibyggeri-klasse-1-og-2-med-fremtidens-parcelhuse-som-eksempel/mangelfuld-brugervejledning-1)

42. Bruker mer energi enn forutsatt • Tilsvarende også i Xrgia 2011, 64 case http://www.energinorge.no/energi-og-klima/energibruk-i-lavenergi-og-passivbygg-forventet-og-maalt-energibruk-article8524-437.html . • Avvikene viser både overforbruk og underforbruk, men i sum bruker likevel byggene vesentlig mer energi enn beregnet målt i prosent. • I reelle tall blir det ikke voldsomme mengder energi pr bygg, da beregnet forbruk til oppvarming for passivhus er lavt (15 kWh/år per m2). • For et 100 m2 bygg utgjør de en overskridelse på 200 % bare noen få tusen kWh

43. Aftenposten 020511:Mestring og kontroll?

44. BRF Promenaden i Falun Energideklarationen 2012 Fjernvarmesystem, i 2010 tilført nye solfangere, varmepumper og lokalt måle- og styrings-system www.hsb.se/dalarna/promenaden. ”Vi ligger nu på smått otroliga 89-91 kWh/m2 och år på alla fastigheter. När vi började vår energiomställning låg vi 141 kWh/m2 och år. Liknande hus 141-173 kWh/m2 och år, nya hus 130 kWh/m2”.

45. Professor PhilippaHowden-Chapman: Tverr- og flerfaglig samarbeid bygg, energi, miljø, helse og bærekraft • Leder samfunnsmedisin, Universitetet i Wellington, fler- og tverr-faglige forskningsgrupper om bolig og helse og New Zealand Centre for SustainableCities. • Har studert sosiale, økonomiske, og boliger som årsak til ulikheter i helse. Fått flere priser for forskning innen energieffektivisering, bærekraft og helse. • Resultatene har ført til stor nasjonal satsning på bærekraftig boligbyggeri. • WHOs prosjektet ”Helse i den grønne økonomien, boligsektoren”. • International NIVA-Course: Indoor air quality, health, comfort and productivity - the use of energy in buildings and building dampness. 22 - 26 October 2012, Scandic Strand, Bergen. http://www.niva.org/home/article-22841-7904-indoor-air-quality-health-comfort-and-productivity-the-use-of-energy-in-buildings-and-building-dampness-6208 • ForeleserpååpenkonferanseiHelsedirektoratet I Oslo 19 oktober. Professor PhilippaHowden-Chapman. University ofOtago, New Zealand.

46. Konklusjoner • Energiforbruket i norske bygninger må reduseres. Det er bra at det satses på utvikling av passivhus, aktivhus og andre løsninger! • Tiltakene må gagne både helse, miljø og bærekraft i et overordnet samfunnsperspektiv. Regjeringens utredningsinstruks må etterleves. • Mulighet for å redusere energibruk er størst i eksisterende bygg og kan i tillegg gi bedre helse. • Kan TEK 10/passivhusstandard andre energitiltak i bygninger øke helserisiko på grunn av påregnelige feil i bygge- og driftsfasen? • Vi må evaluere effekter på trivsel og helse av alternative løsninger for lavenergihus med vitenskapelig holdbare metoder! Energikrav bør være funksjonsrettet – ikke systemrettet. • Bygging av passivhusstandard i stor stil bør vente til teknologien er moden, robust og godt dokumentert i felt også for inneklima og helse. Slik dokumentasjon mangler. • Størst satsning bør gjøres der både energi- og helsegevinstene er størst. • Vi trenger helhetlig, tverr- og flerfaglig FOU som inkluderer kunnskap om brukernes helse, muligheter og begrensninger.