BÆREDYGTIGE BOLIGERE MA2-ARK17, 2010 ARKITEKTUR OG DESIGN, AAU

Transkript

1 BÆREDYGTIGE BOLIGERE MA2-ARK17, 2010 ARKITEKTUR OG DESIGN, AAU

2 Synopsis Lokaliseret centralt i Aalborg ligger projektgrunden i et krydsfelt imellem den tradi onelle by og den nye havnefront. Her ønskes det at renovere grunden og derved skabe en forbindelse imellem disse to områder. I sammenhæng med de e skal der opføres en ny boligbebyggelse. Byggeriet designes med udgangspunkt i at opnå energineutralitet. Igennem hele projek orløbet arbejdes der med at indarbejde enkle principper i designet så de stramme krav kan opfyldes. Architecture and Design Aalborg University 2. Master - Architecture Group 17 Tema Bæredyg gt byggeri Henrik Gammelgaard Title Bæredyg ge boligere Vejleder Anders Laursen Projek orløb Oplag: 4 Side antal: 90 2

3 Indhold Synopsis...2 Indhold...3 Introduktion...4 Site...7 Mapping...8 Forløb...14 Nærkontekst...16 Lokalplan...17 Opsamling...18 Bæredygtighed...19 Strategi...20 Kriterier...22 Livs cyklos...22 Teori...23 Skyggeforsøg...27 Case Study...28 Sunshine House...28 Typehuse...29 Bolig VM Bjerget...31 BEDZED...32 Opsamling...33 Brugere...35 Organisation...36 Rumprogram...36 Komfort...37 Vision...38 Skitsering...41 Teknisk Skitsering...42 Large...46 Medium...48 Small...50 Skitseforslag Skitseforslag Skitseforslag Opsamling...58 Koncept...60 Præsentation...63 Instalationsoversigt...76 Konstruktion...78 Solceller...79 Detaljer...80 Eftervisning...84 Reflektion...88 Kildeliste...89 Illustrationsliste

4 Introduktion Det er idag almen viden at vores forbrug af forssile brændstoffer er for højt og de e har en stor indflydelse for klimaet. En stor del af de e energiforbrug stammer fra boligere. Ifølge Forsyningen.dk bruger en normal familie i parcelhus og lejlighed henholdsvis 4000 og 2000 kwh om året. I de e projekt søges det at finde en løsning hvor bygningen er selvforsynende, altså et samlet energibehovpå 0 kwh/m2 årligt. Ses der på energiforbruget i en bygning er der 3 faktorer der har indflydelse på det samlede forbrug, det værende bygningens udformning, systemerne og brugerne. På grund af den igangværende disku on om klimaet, anses brugernes holdning for at bevæge sig i den rig ge retning. Med den megen omtale og disku on af emnet opstår der også en større bevidsthed og forståelse for konsekvenserne. Det er dog de færeste der vil acceptere et dårligt indeklima og en dårlig designet bygning kan derfor medføre et forkert brug. I moderne bygninger anvendes o e mekanisk ven la on, hvilket i et koldt klima som det danske kan betyde et stort energi tab hvis de anvendes forkert. Andre systemer, som solceller eller solvarme anlæg, kan være med l at formindske det samlede energi forbrug. Det kræver dog energi at frems lle, transportere og anlægge disse systemer. Systemerne og brugerne anses for at være variable parametre, brugernes holdning og adfærd kan ændres, systemerne kan være de forkerte, eller instaleres forkert. Bygningens form er derimod en fast parametre, som det vil være omkostningsfuldt at ændre. Formen har også indflydelse på de to foregående parametre. En gennemtænkt bygning vil kunne undvære nogle af de energi krævende systemer, sam dig vil den også appelere l korrekt brug. Derved ses vig gheden af en integreret designproces hvor de bæredyg ge principper indtænkes dligt i processen og lpasses l funk on og brugere. Projekt beskrivelse Der arbejdes i projektet med et andet site, end det der er beskrevet i studievejledningen. Det nye site er parkeringspladsen øst for hovedbiblioteket. Området indgår i masterplanen for den centrale havnefront, hvor planen om en ny forbindelse imellem havnefronten og Nørregade omfatter en bygning der skal afslu e den åbne karre. Projektsitet findes især interessant da der her skal tegnes en bygning som skal sammensæ es med en eksisterende og relatere sig l den omkringliggende bebyggelse, der er meget varieret. Udeområder skal også indarbejdes, især det nye gårdrum og den nye forbindelse imellem gågaden og havnefronten. Det findes også interessant at de bæredyg ge principper skal indarbejdes i en oprindelig bystruktur og ikke på en ny grund hvor der ikke er de samme rammer og planer. Som det o e er lfældet er bygningen en del af en større masterplan og byplanlæggere har defineret dens footprint. Here er er opgaven givet videre l arkitekter og ingeniører som så skal detaljere og udforme bygningen. Bygningen og nærområdet skal understø e tankerne i masterplanen. Bortset fra sitet, arbejdes der med de samme krav som i den oprindelige projekt beskrivelse: - Passivhus standard - Bebyggelsesprocent % - Andre funk oner: Op l 20% som børnehave, fitnesscenter, restaurant, shops, kontor - ½ parkeringsplads pr beboelses enhed - Passende cykel parkering - Detaljering af en beboelses enhed l en familie, maks 110 m2, 3 soveværelser, direkte forbindelse med 20m2 privat have. Problemformulering Hvordan udformes en bygning med arkitektonisk kvalitet og med fokus på bæredyg ghed. 4 INTRODUKTION

5 Flot billede! 5

6 08 6 SITE

7 Site Området ligger i den østlige del af det centrale Aalborg og en af handelsgaderne begynder lige overfor projektgrunden. De omkringliggende grunde har i de sidste par år fået nye lokalplaner og mange af de store bygge- og byplanprojekter ligger lige i nærheden. Som den største, kan den centrale havnefront nævnes. De e projekt har ha stor betydning for byen og der er med omdannelse fra industri, blevet dannet mange nye funk oner og offentlige områder midt i byen. Mod øst ligger kra værket Nordkra der nu er omdannet l kultur og irdrætscenter. Grunden grænser op l hovedbiblioteket, hvor en lhørende have samt varelevering ligger på grunden. Derudover indrammer slidte betonvægge en offentlig parkeringsplads. Mod øst ligger en beboelses ejendom som har gårdhaver mod parkeringspladsen. Alt i alt skiller grunden sig ud, som værende rodet og uden forbindelse l de omkringliggende. Indhold I det følgende kapitel vil området blive kortlagt. Analysen vil gennemgå de forskellige kontekstuelle parametre der har indflydelse på projektet. I den e erfølgende opsamling, belyses de forskellige parameters muligheder og deres betydning vægtes. 7

8 FREDERIKSGADE SAMSØGADE TOLDBODGADE STRANDVEJEN Mapping Shopping Beboelse Grønne områder Industri Kontor Kultur / Underholdning VESTERBRO BORGERGADE VESTERÅ STRANDVEJEN KATTESUNDET KORSGADE KATTESUNDET VESTERÅ JOMFRU ANE GADE JOMFRU ANES GÅRD VED STRANDEN MAREN TURIS GADE TOLDBOD PLADS SLOTSPLADSEN BISPENSGADE NY MØLLE STRÆDE BISPENSGADE LILLE KONGENSGADE KROGEN DOKTORENS GYDE KVINDENS PLADS SLOTSGADES VANDGYDE GRAVENSGADE LATINERGYDEN KLOSTERJORDET C.W. OBELS PLADS ADELGADE CORTESGYDE CORTESGYDE ØSTERÅGADE GAMMEL HAVN RENDSBURGGADE SOYAGADE JORDNØDGADE NYTORV GAMMELTORV SYNAGOGEGADE SLOTSGADE GLASGADE HØRFRØGADE SCHELLERUPS GANG SANKELMARKSGADE DANMARKSGADE CHRISTIANSGADE VINGÅRDSGADE ALGADE BOULEVARDEN BLEGGÅRDSGANGEN DANMARKSGADE LOUISEGADE BUDOLFI PLADS LOUISEGADE BOULEVARDEN CHRISTIANSGADE STRANDSTIEN SKIPPER CLEMENTS GADE BRANDSTRUPSGADE RANTZAUSGADE ROLDGADE GRÅBRØDREGADE ALGADE ÅGADE MØLLEGADE MØLLEGADE HJELMERSTALD MØLLEÅ ÅGADES PASSAGE ROSENLUNDSGADE FØLTVEDS PASSAGE ROSENLUNDS PASSAGE PEDER BARKES GADE LILLE NYGADE BRASKENSGADE PEDERSTRÆDE NIELS EBBESENS GADE VOR FRUE STRÆDE ARKIVSTRÆDE SLOTSGADE NIELS EBBESENS GADE KLOKKESTØBERGADE FREDERIKSTORV GABELSGADE KLOKKESTØBERGADENS VANDGYDE KLOKKESTØBERGADE FREDERIKSTORV KAYERØDSGADE PRIORGADE BREDEGADE PRIORGADE DANMARKSGADE SANKT MORTENS GADE FJORDGADE FJORDGADE NØRREGADE SØNDERGADE TOLDSTRUPSGADE RENDSBURGGADE ØSTERGRAVENSGADE SANKT HANS GADE THOMAS BOSS GADE NYHAVNSGADE LØKKEGADE LØKKEGADE ØSTERBRO KJELLERUPSGADE KJELLERUPSGADE KJELLERUPS TORV LANGESGADE NYHAVNSGADE ØSTERBRO KANALSTIEN BRETTEVILLESGADE TEGLGÅRDS PLADS KAROLINELUNDSVEJ STUHRSVEJ VÆRFTSVEJ SOYAGADE BONNESENSGADE RAPSGADE VÆRFTSVEJ NYHAVNSGADE ØSTERBRO ØSTRE HAVNEGADE TEGLVÆNGET HAVNEMØLLEGADE VANGS ALLE TEGLVÆRKS ALLE FRØGADE STORMGADE MARKUSGADE STEEN BLICHERS GADE ÅGADE TRÆKBANEN DAG HAMMARSKJØLDS GADE SJÆLLANDSGADE JOHN F. KENNEDYS PLADS LOLLANDSGAD LANGELANDSGADE JYLLANDSGADE FYENSGADE ÆRØGADE

9 Industri De fleste af de markerede industriområder er idag ikke ak ve og det er kun et spørgsmål om få år før de e er omdannet l regulær by. E er en lang process med mange bud på byomdannelse for østrehavn udarbejdes der nu lokalplaner for området. De e vil medføre at centrum udvides mod øst. Beboelse Beboelsen i området er hovedsageligt opført i karre er. De e ses især i båndet syd for projektgrunden. De nye punkthuse på havnefronten skiller sig her ud, disse ligger også i området med den nye havnefront. FRØGADE Grønne områder Af grønne områder er Karolinelund og Østeranlæg de største nærtliggende. Karolinelund fungere som voli, men blev i 2008 åbnet som offentlig park i sommerhalvåret. Østre anlæg er en mere tradi onel bypark placeret i forbindelse med det store beboelsesområde, Ø-gade kvarteret, der oprindelig blev opført som arbejderboligere for de store vær er, der lå på havnen. På grund af sin centrale placering er der langt l større naturlige grønne områder da, der mod øst er meget industri, byen breder sig mod vest og syd og lim orden ligger nord for grunden. Kultur Området rummer mange af byens kulturelle lbud. Det er tydeligt, at det er på grund af de forhenværende industrielle funk oner, at der nu er plads l disse. Nordkra er nok den stærkeste med sin mange forskellige funk oner og dybe rødder i den historiske bygning. Af andre kan Musikkens Hus og Symfonien nævnes. Denne overvægt af kulturelle lbud er helt ny i denne del af byen og vil på sigt trække mange mennesker l. ORMGADE SGADE Shopping Der findes to forskellige former for shoppingområder i Aalborg centrum. Den ene er den tradi onelle handelsgade der begynder tæt ved sitet. Bu kkerne er her indre et i ældre bygninger, der alle er tradi onelle købstads huse. Den anden form er de nyere handelscentre, som Salling, Føtex og det nye Friis. Denne form for handel dukkede første gang op i Aalborg i 60 erne, som en videre udvikling af den modernis ske effek vitet. Det nyeste center Friis står færdigt sommeren Som det kan ses på kortet skiller bygningsmasserne sig væsentligt ud fra de øvrige. OLLANDSGAD 9

10 KVINDENS PLADS DES VANDGYDE RENDSBURGGADE GAMMEL HAVN GLASGADE GADE FJORDGADE SCHOOL OF ARCHITECTURE RENDSBURGGADE NYHAVNSGADE KVÆGTORVET FJORDGADE MUSIKKENS HUS LØKKEGADE NYHAVNSGADE NØRREGADE SANKT HANS GADE ØSTERBRO KJELLERUPS TORV TEGLG ØSTERBRO KESTØBERGADE 10 SITE SØNDERGADE ØSTERGRAVENSGADE LØKKEGADE KJELLERUPSGADE BRETTEVILLESGADE ADE

11 Funktioner Musikkens hus: Musikkens Hus skal styrke musiklivet i Nordjylland og fungere som forbindelse imellem kultur, udannelse og borgere. Projektet forventes færdigt i Nordkra : Musik, teater, film, kunst, café, sundhed og mo on samlet i det renoverede kra værk. Kvægtorvet: skal indre es l markedsfunk oner eller lignende anvendelser, som passer godt ind i området. Hovedbiblioteket: placeret i Medborgerhuset centralt i Aalborg, huset rummer også byrådssal og en non profit cafe. Friis: Nyopført shopping arkade, centeret rummer også mo onscenter, kontorer og parkering. Nørregade: Den østlige del af gågaden ender her i Østerbro. Typologier Der findes mange forskellige typologier i området, som tydeligt bære præg af at have ha mange forskellige funk oner igennem den. Området mod havnen er præget af monolis ske bygninger og den nye masterplan for havnefronten ser ikke ud l at ændre de e. Derimod er byen mod syd en homogen sammensætning af karre er. Mod vest og centrum ligger det nye Friis center i nærheden af Føtex og Salling som store lukkede bygningsmasser. Mod Øst fader byen e er Nordkra og begynder så igen ved østerbro karre erne. Der er dog udarbejdet ny lokalplan for de e område som om nogle år vil være mere tæt. GLG 11

12 Edges En af kanterne i området er Nyhavnsgade, gaden danner ikke en visuel grænse, men på grund af trafikken deler den området i to og er sam dig havnefrontens kant mod syd. Karreerne syd for østerbro danner en veldefineret kant mod syd, men nord for denne virker området mere rodet og de forskellige typer af bygninger bevirker at kanten er mere løs. Paths Den mest trafikerede vej i området er uden tvivl Nyhavnsgade som går parallelt med Lim orden og forbinder byen øst - vest. På grund af placeringen midt i byen ender mange af de andre veje blindt. Det ses også på kortet at de fleste forbindelser foregår parallelt med vandet og at der ikke er mange forbindelser nord-syd. Landmarks og Nodes De dominerende landmarks er Nordkra, det nye Friis. Musikkens hus forventes også at udvikle sig l et landmark, både på grund af sin arkitektur og sin målsætning om at samle forskellige musikak vteter. Der er ikke mange nodes i nærområdet, men den mest markante er stjernekrydset hvor Østrebro møder Nørregade og Løkkegade Markant kant Gående Landmarks Svag kant Køretøjer Nodes 12 SITE

13 Sol Solens vinkel (la tude) og placering (azimut) variere dras sk fra sommer l vinter. Ved sommer jævndøgn når vinklen 57 og dagen vare 17 mer og 54 min. Ved vinter jævndøgn når vinklen kun 11, og dagen er kun 6 mer og 52 min lang. Solens lave vinkel om vinteren kan give problemer i den tæ e kontekst og skal analyseres nærmere med undersøgelser af skyggeforhold på grunden. Vind Som illustra onen viser er den dominerende vindretning i Aalborg fra Vest. Ses der på vindroser for specifikke måneder ses det at oktober og november er undtagelsen for de e hvor den dominerende vindretning er fra syd. Vindens retning og has ghed er konstant, med sjældne ski. Gennemsnitlige vindhas ghed ligger imellem 5 og 8 m/s. Vindens styrke mærkes forskelligt alt e er hvor åbent terrænet er. Detaljerede analyse vil blive foretaget hvis nødvendigt for løsningen. SOMMER JÆVNDØGN N 330 N :20 04: : :00 W E V Ø 5% 10% 22:20 04: % VINTER JÆVNDØGN % 150 Procent: > 11.0m/s W 25% S m/s m/s 13

14 KVINDENS PLADS OTSGADES VANDGYDE Forløb RENDSBURGGADE GAMMEL HAVN GLASGADE ABELSGADE FJORDGADE RENDSBURGGADE NYHAVNSGADE FJORDGADE LØKKEGADE NYHAVNSGADE NØRREGADE SANKT HANS GADE ØSTERBRO KJELLERUPS TORV TEGLG ØSTERBRO GADENS VANDGYDE KLOKKESTØBERGADE 14 SITE SØNDERGADE ØSTERGRAVENSGADE LØKKEGADE KJELLERUPSGADE BRETTEVILLESGADE DANMARKSGADE LANGESG

15 SITE GLG SITE 15

16 KVINDENS PLADS OTSGADES VANDGYDE Nærkontekst GAMMEL HAVN RENDSBURGGADE ABELSGADE FJORDGADE GLASGADE Nord Den nye havnefront og bag denne lim orden. En a rak v udsigt for lejligheder. I masterplanen er der dog planlagt et større kontor/undervisnings byggeri mod nord. Dets størrelse og udformning vil have betydning for udsigten. FJORDGADE RENDSBURGGADE NYHAVNSGADE Vest Her ligger idag en parkeringsplads og det er her man tænker en ny forbindelse imellem gågade og havnefronten. Bag denne ligger medborgerhuset, som rummer byrådssal og bibliotek. Bag betonmurer ligger bibliotekshaven. NØRREGADE SANKT HANS GADE LØKKEGADE ØSTERBRO Øst KJELLERUPS TORV ØSTERBRO NYHAVNSGADE Den eksisterende Løkkegade bebyggelse som den nye bebyggelse skal dele gårdrum med. Bygningen vil i sommer perioden tage en stor del af formiddags solen hvilket skal tages ind i overvejelserne. TE KLOKKESTØBERGADE BERGADENS VANDGYDE 16 SITE SØNDERGADE ØSTERGRAVENSGADE Syd Bagsiden af Nørregade, men som en undtagelse er denne bebygelse ikke afslu e som karre, som det ellers gør sig gældende for mange af de andre omkringliggende bygninger. Gårdrummet er afskærmet med gamle og ucharmerende vægge. LØKKEGADE KJELLERUPSGADE BRETTEVILLESGADE DANMARKSGADE LANGES

17 Lokalplan Generelt Det ønskes, med den nye bebyggelse, at danne en afslutning og byfront mod Nyhanvsgade. Sam dig afslu es Løkkegade bebyggelsen som en u- formet karre og der dannes et nyt privat gårdrum imellem. Da der kun er et lille areal l udeophold, skal disse anlægges som taghaver og altaner. Derudover rummer lokalplanen en ny forbindelse fra Nøregade l havnefronten. Strøget skal stadig kunne varetage servicetrafik l og fra biblioteket. Bebyggelsen ved Løkkegade er vurderet som bevaringsværdi: høj. Det ses dog gerne at den sydvendte gavl ændres så den ikke står ufærdig som det beskrives i planen. Bygningshøjde på 3-5 etager Bibliotekshaven Den eksisterende have er idag meget gemt og det ønskes at der åbnes op l denne. De e ses gjort ved at erne mange af betonmurene i området og anlægge flere adgange l haven, som bibeholder sine mange niveauer. TE Trafikstøj Der er i 2004 udarbejdet en trafikstøjsberegning, denne viser at støjen fra Nyhavnsgade er på 69 db. For Aalborg midtby gælder det at bymæssig anvendelse ikke må foretages ved en støjbelastning på mere end 65 db. Lokalplanen giver dog mulighed for beboelses hvis mindst en af facaderne kun er belastet med 55 db og sove og opholdsrum orienteres mod denne. Som det ses af tegningen vil denne facade være den sydvendte, det må også forventes at der skal etableres en støjskærm for at opfylde et indendørs støjniveau under de lovmæssige 30 db Kilde: Lokalplan , Aalborg Kommune,

18 Grøn G Gr rønne ønne øn ne områd mråd mr åder er Der err få gr De grøn ønne ne aarrealer ne eerr tæ tæt æt på prroj ojekktggru rund ndeen n, derf deerf ro orr virrke ker deet op plaaggtt at ud at dn ny e bib iblililot o ektsshaaven vveen. n. De e kaan n gør øress ved d at at åb åb bn ne den ne en mer eree o op p og øge kvval øg alittet eteen n aaf te t raass sseerrrne sser nee. n Tyypolo ogi gier er Proj Pr ojek ekktgru ektg tgrund tg ru und nden en ligggeer i et et bån ånd aaff ussaam mm men e nh hæ ænggde og st sto ore by or bygn gnin ingssvoin vo olume mer, r, Fø øtteexx, Fr Friiiis, s Med s, edbo borgger erhu rhu hus usseet, t Nord orrdk o dkra. Båånd n et eerr sa sam am dig kle kleem mtt in nd im meellleem kkaarrrre byyeen n mod od syyd d og de den ny nye ha havn v ef efrront ro n ro ntt mod d no orrd. P Pro r jeekt je ktet kt tet et kan an deerr ve ved se selv lv væl ælge ge om de det vi vil sk skille illle le sigg ud og og derr vveed passe ind in nd i b n bå nd det et elllleerr p prø røve rø ve at sk s ab abee en n stø tørre rrre he helh helh lhed ed i de e rod rodet od det e omr mråd åde. e. FFo o orb rbin rb i de dellsser er Nyha Ny hav avn vnsg vnsg sgad gaad de se ses som som en so en grræ æns n e bå både åde de vis vis i ue u lt og fo for fo for forb rbinde dels els lseen n ffra raa gå-ggaadee l haavvne nefr fron fron nte ten n.. De sm små b beeto tonv nvvæg n æ ge vurde urde ur derees h heelller iikk kke att h hav ave av noge no g n kval alliitteett for o grru u und ndeen nd n. Fun Fu nkkɵ Ɵon oner on e Påå gru P un nd d aaff lv lvæk vækst ækksstten æ en af kku ulltturel urel ur elle le lbu bud, vu urrde deres deet sa sand nd dsy synl ynl nliiggt at at bu kkker og sm bu må sp spiisse ste stted edeerr vilil væ ærre ren rent re ntab ablee i omr m åd det. t. D Diissse vil vviil og også så kunn ku nn n ne ffu unger nger ng ere i sy syne nerrggi me med d dee nyyee grø rø n nn ne om områåde der. Kaarrree K en LLø økkkkeggad de beby bygg ggel gelse seen st står år id daag ufær ufær uf ærdig dig og di og byr yrum u me met vviille lllle b bllliiivve ve een ndn dnu mere rro me mere odett, hviss den en nyee byg ygni nin ngg ikk kke fo forh forh ho olllde der si de der s g l de den enn nnee.. Der erfo fo or vi virrkkeer de d t opla op plaagt g at affslu slu e beb sl ebyyggggeels lsen en som m en ka karr rre. re. e. Derve err vveed affsskkærme ærrm æ mees es ggåård rdru dru r m mm met e ogs g å mo od n nyyyha havvn ha nssggad ade og og der er skkaab bees en en rol olig iger eree ffaacaad dee mod ggåårrd mod mo den. en en 18 SITE

19 Bæredygtighed Ordet bæredyg ghed er utrolig bredt, her anvendes det l at definere den opgave, der er s llet om et energineutralt byggeprojekt. At opnå de e kræver at bygningen selv kan levere energi o e ved hjælp af solceller på taget. Tagets areal er dog begrænset, så hvis ikke hele bygningen skal pakkes ind i photoceller skal der findes en strategi for hvordan bæredyg ge principper integreres i designet. De e tema vil derfor have stor indflydelse på hele designprocessen og det er målet at de forskellige værktøjer kortlægges dligt i processen, så de kan integreres som løsninger på de fundne problemer. Udfordringerne vil hovedsageligt blive defineret af konteksten, funk onerne og brugernes krav l bygningen. 19

20 Strategi Et bæredyg gt byggeprojekt indeholder mange justerbare parametre, for ikke at miste overblikket kræves der en klar strategi om hvordan den integrerede designproces skal forløbe. Integrede building concept (IBC) er summen af den arkitektoniske, strukturelle og energimæssige løsning. I de e projekt vil fokusområdet hovedsageligt være de bæredyg ge elementer. Disse er dog meget a ængige af den arkitektoniske og strukturelle løsning og kan derfor ikke stå alene. Herved ses det også hvor vig ge de andre to parametre er. De bedste inten oner kan falde l jorden hvis bygningen ikke anvendes som forudset, eller hvis brugergruppen og funk onerne ikke er tænkt ind i anvendelsen. De e kunne f.eks. være vinduer som åbnes, eller forkert brug af justerbarer radiatorer. Installa onerne får derved også en stor betydning og især deres interak on med brugerne. Installa oner og mekanik bruger også energi og det bør derfor lstræbes at udarbejde en så enkel løsning som muligt. Architectural concept IBC Structural concept Instala oner Bygnings design Energy & Enviromental concept ref: Integrated Building Design, Per Heiselberg Brugere ref: Integrated Building Design, Per Heiselberg Vig gheden af denne proces ses tydeligt i en engelsk undersøgelse hvor det skønnes at bygningens design alene kan forværre energiforbruget for en bygning med 2,5 gange. Ligger man oven i de e forkerte installa oner og forkert anvendelse ender man med en forbrug x 10 i forhold l best case. Bygnings design x 2,5 Installa oner x 2 Brugere x 2 I alt x 10 (Baker and Steemers, Energy and enviroment in architecture.) Undersøgelsen fremhæver også hvor vig gt det er at få principperne integreret dligt i projektet. Ser man på hele byggeriets leve d, er der lige pludselig endnu flere aspekter at overveje. Hvor bæredyg ge er materialerne, hvor langt skal de transporteres, hvor meget energi der forbruges l anlægs arbejde og hvordan genanvendes/bortskaffes materialerne når leve den udløber. De e er bare nogle af de overvejelser der har betydning for det samlede energi forbrug. Program Design Proces Bygge proces Vedligeholdelse Nedbrydning 20 BÆREDYGTIGHED

21 Parametre Herunder ses de forskellige bæredyg ge parametre som skal tænkes ind. Det er målet at mest muligt løses så dligt som muligt i processen. De e gøres ved at integrere bæredyg ge og enkle løsninger i bygningens form. Derved ønskes det at nedbringe brugen af løsningerne i step 3, som alle er mekaniske og derved energi krævende. Strategi Opgave + Analyse Målsætning Indhold Den bæredyg ge løsnings strategi bliver først at specificere målsætningen så disse og derved også succes kriterierne er kendte. Here er ops lles en værktøjskasse som kan realisere målsætningen og er relevant i forhold l projektgrunden. De e afsnit skal også belyse byggematerialer og livscyklussen for bygningen og der skal generelt fokuseres på anvendelse af enkle løsninger. Principperne skal tage udgangspunkt i de rammer som defineres af kontekstanalyse, brugerprofil samt inspira on fra cases. Værktøjskasse Inspira on Materialer Livscyklus Principper Skitsering på baggrund af overvejelser Parametre HEATING COOLING LIGHTING VENTILATION STEP 1 Conserva on Heat avoidence Daylight Natural ven la on BASIC DESIGN Surface to Volume ra o Insula on Infiltra on Shading Exterior colours Insula on Windows Glazing Interior finishes Building form Windows and openings Stacks STEP 2 Passive solar Passive cooling Dayligh ng Natural ven la on CLIMATIC DESIGN Direct gain Thermal storage wall Sunspace Evapora ve cooling Convec ve cooling Radiant cooling Skylights Light shelves Ligh wells Sinngle sided ven la on Cross or stack ven la on Air distribu on Control strategy STEP 3 Hea ng system Cooling system Electric light Mechanical ven la on MECHANICAL SYSTEMS ref: Lechner, 1991 Radiators Radiant panels Warm air system Refrigera on machine Cooled ceiling Cold air system Lamps Fixtures Loca ons of fixtures Mechanical supply Mechanical exhaust Mixing or displacement principle 21

22 Kriterier Livscyklus De ops llede kriterier for 0-energi kravet l projektet All the passive house criteria have to be fulfilled in the projects. Space heat demand: 15 kwh/m2 pr year Primary energy demand: 120 kwh/m2 pr year, but it is recommended to aim for 80 kwh/ m2 pr year to be able to reach energy neutrality an annual basis, because the higher energy demand the bigger amount of renewable energy produc on. E.g. bigger area for PV cells. The primary energy demand covers both heat and electricity demands mul plied with the primary energy factors (see PHPP). For at de e kan opfyldes kræver det altså en energi lførelse på ca 80 kwh/m2 årligt. De e kan enten være ved brug af solceller, vindkra eller jordvarme. Opsumeret krav: Opvarmning 15 kwh/m2 pr år Total energiforbrug 120 kwh/m2 pr år Tryktest n < 0,6 h-1 Energi produk on: kwh/m2 pr år hvor de 120 a ænger af det totalle energi forbrug. Når der ses på en bygnings energiforbrug er det vig gt at huske hele processen. Denne kan inddeles i 3 faser: Opførelse, vedligeholdelse og nedbrydning. Opførelse: Her er det især vig gt at se på materialer, ved at bruge lokale materialer kan der spares energi på transport. Anvendelse af fornyelige materialer er også en vig g faktor. Frems lling af bygge komponenter og hele bygge processen. Brug og vedligeholdelse: Nem og prak sk vedligeholdelse, både for at sikre en lang leve d og forhindre at materialer forgår hur gt og derved skal udski es. Grønne tage er et godt eksempel på en løsning der både besky er taget, aflaster kloakerne og isolere bygningen. Brugen af bygningen skal være logisk, det hjælper ikke noget at huset kan opfylde passsivhus krieterierne på papiret men ikke når de tages i brug. Nedbrydning Hvis der ikke er anvendt fornyelige materialer skal disse kunne genanvendes l et andet formål eller kunne bortskaffes på en forsvarlig måde. 22 BÆREDYGTIGHED

23 Teori Opvarmning Isolering Intern belastning Den interne belastning er summen af den energi som brugere, belysning, udstyr og maskiner lfører. Mængden af denne a ænger derfor hovedsageligt af antallet af brugere og er i kontorbygninger normalt årsagen l overophedning. I beboelse er der flere kvm pr brugere og derfor ikke samme problem. Keyword: Brugere, belysning, udstyr Forhindre varmetab Varmetabet skal minimeres, de e gøres ved god isolering, mindre overflade areal og et enkelt design hvor samlinger og kuldebroer kan minimeres. Det største varmetab ses o est i forbindelse med ven la on, da lu ski et transportere varmen ud. I kontorer ønskes o est at erne varmen og den CO2 forurenede lu, hvorimod der i vinter perioden ønskes at genvinde varmen i beboelse. Keyword: Isolering, varmegenvinding, overflade areal, samlinger. Termisk masse Solide bygningselementer kan bruges l at lagre energi fra dags mer l de koldere a ens mer. En let struktur vil have større tendens l højere temperatursvingninger, hvorimod en tung bygning vil have en mere jævn fordeling af varmen over hele dagen. Keyword: Tyngde af materialer Passiv solenergi Solens energi overføres l lu en ved convec on og l byggeelementerne ved conduc on. Mængden af den overførte energi a ænger af vindues areal og orientering af disse. Sydvendte facader modtager den største direkte stårling fra solen. Here er kommer Øst og vest, hvilket også kan ses fra soldiagrammet i kontekst analysen. Vandre e overflader virker bedst om sommeren, hvor solen står højere på himlen. Nordvendte vinduer er gode l dagslys, men varmetabet vil være større end energi gevinsten. I forhold l års derne er behovet for sydvendte vinduer mest relevant om vinteren, hvor der her kan opnås en betydelig varmegevinst. De samme vinduer vil dog kræve en afskærmning om sommeren for ikke at resultere i overophedning. I forhold l boligens dagsrytme er øst vendte vindues areal at foretrække da behovet for opvarmning vil værre større om morgenen end om e ermiddagen hvor bygningen er varmere. Sydvest vendte vinduer har af samme grund tendens l at føre l overophedning om sommeren. (Energy and Enviroment in Architecture, Baker/ Steemers, 2000) Keyword: Orientering, Areal Varmesystem Hvis der stadig er et behov for lførelse af ekstern energi udføres de e med et varmesystem. Kan være i forbindelse med mekanisk ven la on eller ernvarme. Værktøjer Til at analysere forskelige ideer og principper beny es regneark for hur- gt at for en fornennemlse af temperatur og energibehov. Næste fase beny es Ecotect og l sidst testes resultatet med den tyske PHPP standard. Døgnmiddel temperatur Månedsmiddel temperatur Autodesk Ecotect PHPP / BE06 23

24 Køling Passiv køling Princippet går ud på at forhindre overophedning og er derfor lig med de gennemgået teknikker for opvarmning, bare med omvendte fortegn. Mikroklima Placering af bygningen og dens microklima er derfor vig g. Solafskærmning Istedet for at op mere solindfaldet, skal der fokuseres på afskærmning. Afskærmningen skal lpases makroklimaet og de forskellige års der hvor a ærmning kan være relavant om sommeren, men ikke om vinteren. Scenariet kan også være forskelligt fra dag l dag, hvor der kan være solskin den ene og overskyet den næste. Passiv solafskærmning er fast monteret og vil i Danmark o est være vandret afskærmning af den høje sommer sol. Vest vendte lammeller er også relevante for e ermiddags solen om sommeren. Løv bevoksning vil sikre god skygge om sommeren, men lade solen skinne igennem om vinteren og kan derfor anvendes som fast solafskærmning. Justerbar solafskærmning kan reguleres e er solen, disse er dog a ængig af korrekt brug af brugeren. Kan også være automa ske med censor, men bruger så lgengæld strøm. Udvendige anordninger har den bedste virkning. En anden løsning er solafskærmene glas med lavere g-værdi, denne løsning vil være permanent og ændre sig ikke med års den. Bygningens areal, form og orientering. Som omtalt under opvarmning, bygges fundamentet for en god løsning i bygningens form hvor placering af funk oner, orientering af vinduer og vægge har stor betydning for opvarmning. Termisk masse Ved at kunne absobere energien i bygningen kan overophedning forhindres, ved natven la on kan bygningen så afgive den opsamlede varme og optage ny varme næste dag. Isolering / Relektering Ved brug af de rig ge materialer og farver kan energi overførelsen formindskes ved at isolere eller reflektere strålingen. Naturlig køling Naturlig ven la on kan bruges hvis ude temperatur er lavere end den indre. Jord køling hvor lu en a øles igennem nedgravede rør. Fordampning ved at bruge vand eller planter. Ved direkte overførelse l et andet materiale igennem stråling. Mekanisk system Bør undgås og det anses for usandsynligt at kunne opfylde passiv hus kravene hvis der skal anvendes et mekanisk system l at køle lu en. Værktøjer De samme analyse værktøjer anvendes som ved opvarmning og de nævnte løsningsmuligheder anvendes l at justere løsningen. Intern belastning Brugere, udstyr og belysning begrænses. 24 BÆREDYGTIGHED