Loading...
HomeMy WebLinkAbout4015171_Verification_Final_Report_20171027 Verification Report ICCSD Hoover East Elementary  Iowa City, Iowa  October 27, 2017   4015171  Prepared for  by 877.939.1874  midamericanenergy.com     877.938.1588 theweidtgroup.com  This page intentionally left blank. MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 1  Introduction  This report documents the results of verification for several energy conservation strategies for the ICCSD Hoover East  Elementary project, and shows the results of verification as compared to the baseline model. This report serves as a final  document for verifying energy savings strategies implemented at this new building located in Iowa City, Iowa.  MidAmerican Energy offers the Commercial New Construction program to assist owners and design teams in evaluating  potential energy conservation strategies for new and renovated building projects during the design and construction  processes. During the design phase, the building owner selected a number of energy conservation strategies. In response,  MidAmerican Energy offered an incentive for the implementation of these strategies.  For this project, the owner selected Bundle 2 for implementation. For more information about selected results, please see  the Bundle Requirements Document (from November 01, 2016). Upon construction completion, The Weidt Group has  verified the selected strategies via Construction Documents review, on site verification of the strategies selected (on August  25, 2017), and construction submittals. These measures provide projected energy cost savings of over $55,200 per year, in  relation to the building baseline.  The simple payback analysis shows that the MidAmerican Energy incentive has helped reduce the incremental costs  associated with the energy conservation strategy investments in this building, resulting in a payback of 7.5 years.   Energy Conservation Investments ‐ Simple Payback Analysis  Project Incremental Construction Cost $521,229  Final MidAmerican Energy Incentive * $106,951  Project Adjusted Incremental Cost $414,278  Annual Energy Cost Savings $55,243  Payback, with incentive (in years) 7.5  * The MidAmerican Energy Commercial New Construction incentive cannot reduce the simple payback below one year, may  not exceed 70% of the total bundled incremental strategy costs, and is capped at $1 million per building.  For more information, please refer to the following report.  MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 2  BUSINESSADVANTAGE BOTTOM LINE We are here when you need us. For busy business owners, BusinessAdvantage provides options to make working with us easier. You receive dedicated attention around the clock and convenient access to all your business’ most important energy-related information. Visit www.midamericanenergy.com and your My Account page to begin. Watch this video and see how easy it is. Watch Now> TO SET UP A NEW MY ACCOUNT   You also may reach BusinessAdvantage Bottom Line by calling 800‐329‐6261, or emailing businessadvantage@midamerican.com  – STEP 1 – Go to www.midamericanenergy.com – STEP 2 – Click on My Account and select Create New – STEP 3 – Enter a username, password, email address and your MidAmerican Energy account number Access account information 24/7/365 anywhere, anytime, with My Account. √ Customize outage and alert preferences √ Receive text and email notifications √ Report outages √ Pay/View current bill √ View previous bills √ View energy usage   MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 3  Process   The following list provides the process steps for this energy conservation program.   Commercial New Construction program  Establish goals and intentions  Computer modeling of baseline, strategies, and bundles   Bundle selection by the owner   Bundle Requirements Document  Summarizes key features/verification plan for all bundle strategies   Construction Documents review  Reviews drawings to locate the energy conservation measures and notify the design team of any changes from the  selected bundle   Verification study (following project completion and occupancy)  Request construction documents  Request submittals (e.g., glazing, insulation, cooling, heating plants)  Locate the energy conservation measures on site   Final Verification Report  Detail the findings of the verification process   Estimate of final energy savings for the building  Document final incentive    MidAmerican Energy incentive payment  MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 4  List of Verified Strategies  The following table provides a complete list of the modeled energy conservation strategies that were selected by the  project team for installation. All savings percentages in the table below are relative to the selected bundle savings.  ID Strategy Description Portion of Total $ Savings Modeled Verified as Modeled? Portion of Total $ Savings Verified Architectural EWC02 R-16 wall assembly 1% Yes 1% ERC02 R-30 roof assembly 1% Yes 1% WGB01 PPG Solarban x50 Punched Opening 1% Partial 1% WGD01 Curtain wall assembly Alt. 2 1% Partial <1% WGE01 Kalwall for Gym <1% Partial <1% Electrical DGA02 Dimming daylighting for Media Center <1% Yes <1% DGA03 Dimming daylighting for Center Common Area <1% Yes <1% DGA04 Dimming daylighting for Common Area <1% Yes <1% DGA05 Dimming daylighting for West Stairs <1% Yes <1% DGA06 Dimming daylighting for Classrooms 2% Not found 0% DGA07 Dimming daylighting for Art & Music Suite <1% Yes <1% LCCL8 Classroom vacancy sensor control 1% Yes 1% LCCI8 Corridor vacancy sensor control 1% Yes 1% LCCC8 Computer Classroom vacancy sensor control <1% Yes <1% LCGY8 Gym vacancy sensor control <1% Yes <1% LCMC8 Library/ media center vacancy sensor control <1% Yes <1% LCKT8 Kitchen vacancy sensor control <1% Yes <1% LCST8 Storage vacancy sensor control <1% Yes <1% LCRR8 Restroom vacancy sensor control <1% Yes <1% LCDN8 Multipurpose vacancy sensor control <1% Not found 0% LCCN8 Conference vacancy sensor control <1% Yes <1% LCSG8 Small Group vacancy sensor control <1% Yes <1% LCCM8 Common Area vacancy sensor control <1% Yes <1% L03BW Building wide 30% lower than 90.1-2010 6% Yes 13% L10XX Exterior lighting proposed design 1% Yes 1% MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 5  Mechanical MGH01 Ground heat pump, Design 67% Partial 63% MGH04 VFD on ground loop 4% Yes 4% MFD01 Fan system power 10% reduction; DOAS 1% Yes 1% MOA02 CO2 control of outside air 2% Yes 2% MOA04 Transfer air: multi-purpose to kitchen 1% Yes 1% MOA05 Transfer air: office/classroom to restrooms 2% Yes 2% MOA09 Displacement Ventilation for Classrooms 3% Yes 3% MHRT1 Total heat recovery 6% Yes 6% MHW12 WaterSense lavatories <1% Yes 1% Total Savings 100% 102%   MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 6  Summary  The list below details items that are different from the selected bundle.  Wall Assembly  The verified wall assembly R‐value is higher than expected, resulting in more savings.  Roof Assembly  The verified roof assembly R‐value is higher than expected, resulting in more savings.  Glazing  The verified punched opening windows glazing solar heat gain coefficient is higher than expected, resulting in less  savings.  The verified curtain wall windows glazing U‐factor is higher than expected, resulting in less savings.  The verified gym glazing U‐factor and solar heat gain coefficient are higher than expected, resulting in less savings.  Daylighting  The classrooms dimming daylighting control was not implemented, resulting in no savings.  Lighting Control  The multipurpose vacancy sensor control area was not found, resulting in no savings.  Lighting Design  The building wide lighting power density is lower than expected, resulting in more savings. Please see the electrical  portion of the report for additional details.  The exterior lighting power is lower than expected, resulting in more savings.   Ground Heat Pump  The verified ARI ton‐weighted average EER is lower than expected, resulting in less savings. The verified ARI ton‐weighted  average COP is lower than expected, resulting in less savings.   Fan System Power  The verified fan power is lower than expected, resulting in more savings.  Water Flow Rate  The verified lavatory flow rate is lower than expected, resulting in more savings.  Further detail about these strategies may be found in the “Individual Strategy Verification Results” section of this report.   MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 7  Individual Strategy Verification Results  The following table(s) provides the field verification detailed findings for the applicable strategies. In addition, the  appendices have further information and calculations.  MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 8  Architectural Strategy Verification Results  ID Strategy Description Key design  parameter  Verification  Review  Verification Findings EWC02 R‐16 wall assembly R‐16  R‐22 The verified wall insulation is higher than expected, resulting  in more savings.  ERC02 R‐30 roof assembly R‐30  R‐33.6 The verified roof insulation is higher than expected, resulting  in more savings.  WGB01 PPG Solarban x50 Punched  Opening  0.24 U‐factor  COG  0.24  The verified U‐Factor meets the strategy requirements.  The verified SHGC is higher than expected, resulting in less  savings.  0.37 U‐factor  Unit  0.37  0.31 SHGC 0.32  0.51 Vis Trans 0.51  WGD01 Curtain wall assembly Alt. 2  N/A U‐factor  COG  N/A  The verified U‐Factor is higher than expected, resulting in less  savings.  The verified SHGC meets the strategy requirements.  0.38 U‐factor  Unit  0.47  0.31 SHGC 0.31  0.51 Vis Trans 0.33  WGE01 Kalwall for Gym  0.18 U‐factor  COG  0.47  The verified U‐Factor is higher than expected, resulting in less  savings.  The verified SHGC is higher than expected, resulting in less  savings.  0.23 U‐factor  Unit  0.52  0.23 SHGC 0.31  0.20 Vis Trans 0.33      MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 9  Electrical Strategy Verification Results  ID Strategy Description Key design  parameter  Verification  Review  Verification Findings DGA02 Dimming daylighting for Media  Center  1,600 Control  Area sf  1,600  The verified control area meets the strategy requirements.  DGA03 Dimming daylighting for Center  Common Area  2,300 Control  Area sf  2,300  DGA04 Dimming daylighting for  Common Area  1,200 Control  Area sf  1,200  DGA05 Dimming daylighting for West  Stairs  1,100 Control  Area sf  1,100  DGA06 Dimming daylighting for  Classrooms  11,600 Control  Area sf  Not found Not implemented.  DGA07 Dimming daylighting for Art &  Music Suite  1,100 Control  Area sf  1,100  The verified control area meets the strategy requirements.  LCCL8 Classroom vacancy sensor  control  27,000 Control  Area sf  27,000  LCCI8 Corridor vacancy sensor control 12,200 Control  Area sf  12,200  LCCC8 Computer Classroom vacancy  sensor control  1,000 Control  Area sf  1,000  LCGY8 Gym vacancy sensor control 5,500 Control  Area sf  5,500  LCMC8 Library/ media center vacancy  sensor control  3,500 Control  Area sf  3,500  LCKT8 Kitchen vacancy sensor control 900 Control  Area sf  900  LCST8 Storage vacancy sensor control 2,900 Control  Area sf  2,900  LCRR8 Restroom vacancy sensor  control  2,600 Control  Area sf  2,600  LCDN8 Multipurpose vacancy sensor  control  3,000 Control  Area sf  Not found Not found.    LCCN8 Conference vacancy sensor  control  200 Control  Area sf  200  The verified control area meets the strategy requirements. LCSG8 Small Group vacancy sensor  control  2,200 Control  Area sf  2,200  LCCM8 Common Area vacancy sensor  control  2,500 Control  Area sf  2,500  L03BW Building wide 30% lower than  90.1‐2010  0.71 W/sf 0.40 The verified Watts/square foot is lower than expected,  resulting in more savings.  L10XX Exterior lighting proposed  design  4.95 kW 1.70 The verified kW is lower than expected, resulting in more  savings. The baseline exterior lighting power allowance has  been updated to reflect as found conditions to 9.802 kW.      MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 10  Space Type Lighting Power Density  Space Type Baseline Lighting  Power (W/sf)  Target Lighting  Power (W/sf)  Takeoff Lighting  Power (W/sf)  Classroom 1.24 0.87 0.42  Corridor 0.66 0.46 0.27  Office/Admin 1.11 0.78 0.62  Computer Classroom 1.24 0.87 0.40  Gym 0.72 0.50 0.59  Library/ media center 1.12 0.78 0.23  Kitchen 0.99 0.69 0.51  Storage 0.63 0.44 0.36  Mech/elec 0.95 0.67 0.18  Restroom 0.98 0.69 0.58  Multipurpose 0.65 0.46 0.38  Conference 1.23 0.86 0.73  Small Group 1.24 0.87 0.54  Common Area 1.24 0.87 0.42  Building Average 1.01 0.71 0.40      MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 11  Site Photos  Image of media center lighting  MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 12  Mechanical Strategy Verification Results  ID Strategy Description Key design  parameter  Verification  Review  Verification Findings  MGH01 Ground heat pump, Design 22.45/4.13 EER / COP 19.33/3.65 The verified cooling efficiency is lower than expected,  resulting in less cooling energy savings.  The verified  heating efficiency is lower than expected, resulting in less  heating energy savings.  MGH04 VFD on ground loop VFD  Yes The verified VFD on the ground loop meets the strategy  requirements.  MFD01 Fan system power 10%  reduction; DOAS  10% reduction 1.02 bhp/1000 cfm The verified fan system power is lower than expected,  resulting in more savings.  MOA05 Transfer air: office/classroom to  restrooms  Transfer air Yes The verified transfer of classroom and office air to  restrooms meets the strategy requirements.  MOA09 Displacement Ventilation for  Classrooms  displacement Yes The verified classroom displacement ventilation meets the  strategy requirements.  MOA02 CO2 control of outside air Reset  OA  Control  Type  Yes CO2 control of outside air has been installed as expected.   Sequence of operation found.  MOA04 Transfer air: multi‐purpose to  kitchen  Transfer air Yes The kitchen transfer air from multipurpose has been  installed as expected.  MHRT1 Total heat recovery 76% sensible    70% latent  Efficiency ratio  79% sensible   70% latent  The heat recovery systems have been installed as  expected.  MHW12 WaterSense lavatories 1.50 GPM 1.35 The verified flow rate is lower than expected, resulting in  more savings.      MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 13  Site Photos  Image of typical energy recovery unit   Image of typical heat pump unit   MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 14  Verified Bundle Results and Incentive  The tables on the next pages show the calculated energy cost savings for these energy investments with the included  MidAmerican Energy Company incentive.   The simple payback analysis shows that the MidAmerican Energy Company incentive has helped reduce the incremental  costs associated with the energy conservation strategy investments in this building, resulting in a payback of 7.5 years.  Energy Parameter Baseline*Bundle 2, As  Modeled*  Bundle 2, As  Verified  Energy Cost $92,459 $38,046 $37,216  Energy Cost Savings $54,413 $55,243  Percent Energy Cost Savings 59%60%  Electricity Demand 348 kW 189 kW 193 kW  Electricity Demand Savings 159 kW 155 kW  Percent Electricity Demand Savings 46%45%  Electricity Consumption 1,018,919 kWh 469,125 kWh 443,916 kWh Electricity Consumption Savings 549,794 kWh 575,003 kWh Percent Electricity Consumption Savings 54%56%  Natural Gas Demand 5 therms/day 5 therms/day 5 therms/day Natural Gas Demand Savings 0 therms/day 0 therms/day Percent Natural Gas Demand Savings 0%0%  Natural Gas Consumption 410 therms 410 therms 410 therms Natural Gas Consumption Savings 0 therms 0 therms  Percent Natural Gas Consumption Savings 0%0%  Incremental First Cost $521,976 $521,229 MidAmerican Energy Company Electric Incentive $101,162 $106,951 MidAmerican Energy Company Gas Incentive $0 $0  MidAmerican Energy Company Incentive** $101,162 $106,951 Simple Payback with Incentive (in years) 7.7 7.5  * The figures in the 'Baseline' and 'Bundle 2, As Modeled' are reprinted from the March 21, 2016, Design Assistance Results Report for this project,  which were the basis for the original energy savings projections.   ** MidAmerican Energy’s Commercial New Construction incentives cannot reduce the simple payback below one year, may not exceed 70% of the  total bundled incremental strategy costs, and are capped at $1 million per building. If the incentive threshold of 15% for electric and/or natural  gas savings of the selected bundle is not met, Commercial New Construction may offer a reduced incentive pending completion of the verification  process.    MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 15    Energy Parameter Baseline*Bundle 2, As  Modeled*  Bundle 2, As  Verified  Building Results   Energy Use Intensity (EUI) 50.4 kBtu/sf 23.5 kBtu/sf 22.3 kBtu/sf EUI Savings 26.9 kBtu/sf 28.1 kBtu/sf Percent EUI Savings 53%56%      Note: Subject to the following qualifications, the computer model offers sophisticated predictions of energy savings with  estimations as good as any other means available for a building that has not been built.   The strategy and bundle results compare relative differences in net energy use for design alternatives. The results are not  appropriate for system design and/or equipment selection; these are responsibilities of the registered design professionals of  record.  The actual energy use of this building will be different from simulated results. Building systems and other operating  parameters provided by the design team and modeled by The Weidt Group approximate actual conditions, but differences in  weather, operating parameters, occupancy level, and changes that occur through the bidding and construction process will  result in annual energy costs that will be different from what is predicted here. However, when a bundle of strategies is  selected relative to other alternatives, its energy (and dollar) conserving value can be expected to remain constant relative  to the other alternatives, and the magnitude of the cost should be approximately as predicted.  Thus, implementation of a bundle of strategies offers the opportunity for energy savings, but the realization of those savings  is the responsibility of the owner/operator of the building – not MidAmerican Energy Company or The Weidt Group. Savings  are not guaranteed.  MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 16  Appendix A. Project Information     Location Iowa City, IA  Building Organization Building Summary  Building Area 69,700  Systems Summary   Envelope Masonry walls and low slope roof with  insulation above the deck  Glazing Mixture of aluminum framed curtain wall  and punched openings  Lighting LED lighting  Plug Loads Typical plugs, control where required  Service Water Heating Electric  Hours of Operation Typical school hours with minimal summer  use  Mechanical Ground source heat pumps with ventilation  air delivered by a dedicated outdoor air  system.  CO2 control for large volume  spaces.   Utilities   Electric Utility MidAmerican Energy  Gas Utility MidAmerican Energy  Schedule   Construction Documents Complete January 2016  Construction Start October 2015  Occupancy August 2017  Other Notes   MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 17  Appendix B. Category Summary  Category Description Strategies Annual  Energy  Cost  Savings  ($)  Annual Total  Electric  Consumption  Savings  (kWh)  Electric  Demand  Savings  (kW)  Annual  Natural Gas  Consumption  Savings  (Therms)  Electric  Incremental  Cost  ($)  Natural Gas  Incremental  Cost  ($)  Envelope Insulation  Strategies  EWC02, ERC02 $1,374 24,492 2 0 $70,248 $0 Window Glazing Strategies WGB01, WGD01,  WGE01  $438 6,551 1 0 $316,342 $0 Daylighting Control  Strategies  DGA02, DGA03,  DGA04, DGA05, DGA07  $187 2,003 1 0 $0 $0 Lighting Control Strategies LCCL8, LCCI8, LCCC8,  LCGY8, LCMC8, LCKT8,  LCST8, LCRR8, LCCN8,  LCSG8, LCCM8  $1,020 12,279 4 0 $15,144 $0 Lighting Design Strategies L03BW, L10XX $7,540 95,595 31 0 $28,707 $0 Heat Pump Efficiency  Strategies  MGH01, MGH01,  MGH04  $36,245 332,058 63 0 $0 $0 Alternative HVAC System  Strategies  MOA05, MOA09 $3,171 41,786 15 0 $3,790 $0 Conditioning of Outside Air  Strategies  MOA02, MOA04,  MHRT1  $4,922 54,026 37 0 $86,998 $0 Service Hot Water  Strategies  MHW12 $346 6,214 0 0 $0 $0 Total As Verified Bundle  Savings   $55,243 575,003 155 0 $521,229 $0   MidAmerican Energy ICCSD Hoover East Elementary, Iowa City, Iowa  Commercial New Construction program © THE WEIDT GROUP Verification Report  October 27, 2017 Privileged and Confidential 18  Appendix C. Project Participants  Name Company Email Phone Jonathan Gettler Design Engineers P.C. Jonathan.Gettler@designengineers.com 319-841-1944 Andrew Jorjorian Design Engineers P.C. Andrew.Jorjorian@designengineers.com 319-841-1944 Jared Ramthun Design Engineers P.C. Jared.Ramthun@designengineers.com 319-841-1944 Jon Schrobilgen Design Engineers P.C. JonS@designengineers.com 319-841-1944 Duane Van Hemert Iowa City Schools VanHemert.Duane@iowacityschools.org 319-688-1020 Michelle Webster Iowa City Schools Webster.Michelle@iowacityschools.org 319-688-1000 Brian Gibbs MidAmerican Energy Company BSGibbs@midamerican.com 319-341-4439 Amber Moser MidAmerican Energy Company ALMoser@midamerican.com 563-333-8049 Carly Smith MidAmerican Energy Company cssmith@midamerican.com 563-333-8206 Monica Davis OPN Architects, Inc. mdavis@opnarchitects.com 319.363.6018 Jeanne Huntsman The Weidt Group jeanneh@twgi.com 815-520-4550 Greg Kooker The Weidt Group gregk@twgi.com 515-271-9919 Matt Swenka The Weidt Group matts@twgi.com 515-271-9911