Højhus ved Musikkens Hus

Transkript

1 Højhus ved Musikkens Hus P2-Projekt Gruppe B214 Byggeri & Anlæg Aalborg Universitet Den. 21. maj 2014

2 Første Studieår v/ Det Teknisk- Naturvidenskabelige Fakultet Byggeri og Anlæg Strandvejen Aalborg Titel: Højhus ved Musikkens Hus Projekt: P2-projekt Projektperiode: 3. februar maj 2014 Projektgruppe: B214 Deltagere: Anders Yde-Nielsen Anne Grøn Camilla Skipper-Jørgensen Ditte Hove Kristensen Jens Dahlstrøm Poulsen Lisa Bonnichsen Vejledere: Lars Pedersen Niels Agerholm Oplagstal: 9 Sidetal: 96 sider Appendiks: 3 sider Afsluttet Synopsis: This project investigates how a skyscraper located in Aalborg Waterfront can be established. The starting point of the project begins with the possibility of establishing a skyscraper with the purpose of increased iconic effect in relative to its location and appearance, and also how such constructions can be built compared to eurocodes and carrying capacity evaluation. To answer the statement of the problems, the paper contains a questionnaire survey carried out in downtown Aalborg, where the demand and need of constructing a landmark has been examined. Furthermore the paper holds a few analyses, focusing on the most advantageous locations as well as the architectural expression of the skyscraper. The project will also investigate the opportunity in building the skyscraper with minimum material usage as possible and increased functionality. To accomplish this, there will be calculated on selected sketch outlines to determine which sketch is the most profitable. To determine the sizes of the construction s columns, beams and wind braces, the paper calculates a variety of weight loads and flexion on the different beams. The sketch outline with the shortest beams will be the one with the least material usage. The sketch indicates that the beams in the wind braces are so greatly loaded that standard profiles are not sufficient, meaning that a special profile has to be designed to achieve an optimal moment of inertia compared to the distribution area. Rapportens indhold er frit tilgængeligt, men offentliggørelse (med kildeangivelse) må kun ske efter aftale med forfatterne.

3 Forord Følgende rapport er et P2-projekt udarbejdet af gruppe B214 ved Aalborg Universitet. Rapporten omhandler hovedtemaet "Modellernes Virkelighed"med undertemaet "Området omkring havnefronten". Det specifikke emne er Højhus ved Musikkens Hus. P2- projektperioden er forløbet i perioden fra d. 3/ til d. 21/ Der skal lyde en stor tak til vores kontekstuelle vejleder Niels Agerholm og tekniske vejleder Lars Pedersen. Desuden skal Henning Larsen Architects takkes for adgang til materiale indeholdende skitser, tanker samt planer omkring højhuset. Der er i projektperioden blevet lavet et stopinterview i Aalborg Midtby, og der skal i den forbindelse også lyde en tak til de forbipasserende, der tog sig tid til at svare på spørgeskemaet. I rapporten henvises til litteraturlisten ved hjælp af Havard-metoden. Kilden noteres i klammeparentes, hvori forfatterens efternavn og udgivelsesår er anført. Litteraturlisten findes bagerst i rapporten, hvor kilderne er oplistet alfabetisk. Der henvises til figurer og tabeller via et nummer, som stemmer overens med kapitelnummeret. Enkelte steder er begreber forklaret i en fodnote nederst på siden. Der henvises til bilag via bogstaver. Rapporten indeholder 99 sider inklusiv 3 sider bilag, hvoraf den første tredjedel fokuserer på højhuset i en kontekstuel sammenhæng, mens de sidste to tredjedele omhandler højhuset i en teknisk sammenhæng. Anders Yde-Nielsen Anne Grøn Camilla Skipper-Jørgensen Ditte Hove Kristensen Jens Dahlstrøm Poulsen Lisa Bonnichsen iii

4 Indholdsfortegnelse Kapitel 1 Introduktion Indledning Problemanalyse Problemformulering Afgrænsning Metode Kapitel 2 Vartegn Højhus som vartegn Højhuse i Norden Vartegn i Aalborg Udvikling Behovet for et vartegn Placering på baggrund af lokalplaner Aalborg Kommunes visioner Placering og lokalplaner Aalborg Kommunes Havnefront Visioner for Aalborg Havnefront Den mest fordelagtige placering Højhuset Vartegnsanalyse Højhuset på havnefronten som vartegn Kapitel 3 Skitseforslag Introduktion til skitseforslag Opstilling af forslag Profiltyper Bjælkeberegning Søjleberegning Valg af skitse Kapitel 4 Indretning Etageinddeling Indgang, Restaurant og Reception Kontorer Ungdomsboliger Familieboliger Hotellet Kapitel 5 Laster Snelast iv

5 Indholdsfortegnelse Aalborg Universitet 5.2 Vindlast Vindtryk på udvendige overflader Nyttelast Lastkombinationer Kapitel 6 Detaildimensionering Dimensionering af bjælker Jævnt fordelt last på bjælke Forskydningsspænding Normalspændinger Von Mises Nedbøjning af bjælke med jævnt fordelt last Resterende bjælker med jævnt fordelt last Ikke jævnt fordelt last på bjælke Nedbøjning af bjælker med ikke jævnt fordelt last Dimensionering af vindgitter Stangkræfter Diagonaldimensionering Dimensionering af søjler Kapitel 7 Konklusion 85 Litteratur 87 Appendiks A Spørgeskema 91 v

6

7 Introduktion Indledning Aalborg er en by beliggende ved Limfjorden i Nordjylland. Denne placering har gennem tiden skabt gode muligheder for industri og handel langs fjorden. Det har medført, at byen har udviklet sig omkring de små anlagte havne, hvor købmændene befandt sig. Fjorden er dermed en af de afgørende årsager til Aalborgs opståen. I dag er der delte meninger om, hvorvidt fjorden får den anerkendelse, den burde, da byen bærer mere og mere præg af, at industrien er lukket ned og flyttet til andre områder langs fjorden. Kun få udnytter stadig fjorden som et middel til at drive en forretning i midtbyen, fordi den industrielle udvikling har medført større skibe, som kræver dybere sejlrende end Limfjorden ved Aalborg har. Dermed er vejnettet i dag den foretrukne transportvej. Kort fortalt har den indre by vendt ryggen til fjorden, og levnet af en livlig industri langs fjorden er gamle industribygninger. [Byplan nyt, 2013] I dag ønskes det fortsat at gøre nytte af mulighederne i forbindelse med Limfjorden og dermed omvende og forhåbentlig eliminere den efterhånden opståede tendens, der medfører, at fjorden ikke er en del af byen og dens industri og kultur. Måden, det søges gjort på, er ikke at genoptage en industri, som udelukkende er rettet mod fjorden, men i stedet at skabe en forbindelse mellem byen og havnen. Derved kan der muligvis opstå en ikonisk havnefront. Denne havnefront skal varetage byens interesser uden at vende ryggen til det, der netop var kilden til og grundlaget for byen. [Kommune, 1999] Det er altså ønsket, at havnefronten skal udnyttes, så den bliver et attraktivt sted for indbyggerne at opholde sig. Ydermere er det sandsynligt, at havnefronten, hvis den skiller sig ud, vil kunne gavne byen som helhed. En anden fordel ved at udvikle havnefronten er også at bruge et ellers uudnyttet areal. Arealet kan med sin placering tæt på bykernen blive et attraktivt samlingssted for byens borgere og således gavne hele byen. [Kommune, 2013e] Der er gjort en del kulturelle tiltag på havnefronten i form af Musikkens Hus, Nordkraft og Havnepromenaden. Der søges dog stadig at optimere interessen omkring havnefronten. Spørgsmålet er derfor, hvad der skal til for at udbygge havnefronten. En mulighed, som Aalborg Kommune har haft i tankerne, er at bygge et højhus. Højhuset, der har været på tegnebrættet, er af dimensionerne 20 x 20 x 83 meter. [Architects, 2010] Hvis højhuset bliver en realitet, vil det blive den højeste bygning i Nordjylland. [Aarhusportalen] Ved en eventuel opførsel af et højhus skal der gøres mange overvejelser. Det er altså centralt at undersøge hvilke aspekter, der bør inddrages i byggeriet. For at lave en fornuftig vurdering deraf er det nødvendigt at opstille nogle modeller for den virkelighed, der 1

8 Gruppe B Introduktion eksisterer, eftersom modellernes simplicitet vil være langt lettere at klarlægge end den komplette virkelighed. Det er netop disse modeller, der er i fokus, når der skal arbejdes videre med muligheden for at bygge et højhus på havnefronten. 1.2 Problemanalyse Når der skal anlægges et højhus, er der mange ting, som skal falde på plads, før byggeriet kan påbegyndes. De ting, der potentielt skal tages højde for, kan groft inddeles i to kategorier. På den ene side findes den kontekstuelle del, som tager udgangspunkt i den samfundsmæssige sammenhæng, højhuset befinder sig i. På den anden side er der den tekniske del, der beskæftiger sig med beregning og dimensionering af højhuset. Et samspil mellem den tekniske og den kontekstuelle del danner en helhed, og det er derfor relevant at beskæftige sig med begge kategorier. Kontekstuelt Placering Parkering Behov Økonomi Politik Vartegnseffekt Teknisk Stålkonstruktioner Udformning Materialer Reglement og lokalplan Dimensionering Problemanalysens formål er at sortere i de ovennævnte emner og ende ud med en samlet problemformulering. Problemanalysen tager udgangspunkt i det initierende problem, som er: Hvilke forhold skal der tages højde for, når der skal bygges et højhus på Aalborg havnefront? Et værktøj til denne sortering er en årsags-/konsekvenstabel (tabel 1.1 og 1.2). Den kontekstuelle og den tekniske del holdes adskilt med hensyn til emnerne, der skal tages højde for. Da der er planer om, at højhuset skal placeres på havnefronten, som er et centralt punkt i Aalborg, vil det kunne skabe problemer, eftersom der i forvejen er meget trafik og dermed en presset infrastruktur. Der skal også tages højde for parkering, da et højhus indeholdende bolig og hotel skal have tilhørende parkeringspladser. En anden årsag kunne være behovet for et højhus, da det inden et sådant byggeri skal undersøges, hvor behovet for et højhus er størst. Den mest attraktive placering kan vurders i forhold til beliggenhed, infrastruktur og offentlig transport, da en placering indrettet efter kundesegmentet vil give flest gæster. Placeringen har også stor betydning i forhold til vartegnseffekt. Det skyldes, at bygningen helst skal skille sig ud fra omgivelserne for at kunne skabe omtale. Konsekvenserne ved at tage højde for dette er, at det inden placeringen kan fastlægges, er nødvendigt at betragte og analysere henholdsvis infrastrukturen i området, gæsternes transportmuligheder og området med henblik på muligheden for at kunne udforme et vartegn. Det kræver store parkeringsfaciliteter at etablere et højhus med flere funktioner, og det skal tænkes ind i form af en parkeringskælder jævnfør lokalplanen. [Aalborg kommune, 2010] Dette vil have en økonomisk konsekvens både i en positiv og negativ retning. Det vil selvfølgelig koste penge at anlægge, men den omkostning vil potentielt også kunne 2

9 1.2. Problemanalyse Aalborg Universitet Emne Årsager Konsekvenser at tage højde for til, at der skal tages højde for emnet af, at der skal tages højde for emnet Placering Infrastruktur Analyse af årsager Behov Gæster og deres transportform Vartegneffekt Parkering Gæster har behov for bilparkering Parkeringskælder Øgede omkostninger grundet parkeringskælder Behov Undersøgelse af grundlag for Markedsanalyse bør udføres højhus Økonomi Økonomisk forsvarlighed Behov for investorer til opstart Det skal ende med at være selvfinansierende af byggeri Bør gøres til et vartegn for at optimere antallet af gæster Politik Kommunen står for tilladelse Forbehold for tilladelse kan trække byggeriet i langdrag Stort forarbejde Vartegnseffekt Nødvendighed Der skal tages højde for udformning Kan bidrage til omtale og ikke kun funktionalitet (højhus og by) Tabel 1.1. Kontekstuelle årsager og konsekvenser. I første kolonne er nøgleordet for, hvad der skal tages højde for, noteret. De efterfølgende kolonner indeholder stikord om henholdsvis årsagerne og konsekvenserne ved, at der skal tages højde for netop det emne. indkasseres ved afbetaling af brugerne, hvilket er en stor faktor at medregne, hvis den rigtige placering vælges. Behovet er en væsentlig faktor, når der skal bygges et højhus indeholdende blandt andet et hotel. Årsagen til det er, at hvis ikke der er et kundesegment, altså at der ikke er behov for flere hotelværelser i Aalborg, så er der ikke grundlag for at implementere et hotel i højhuset. Det er derfor nødvendigt at foretage en markedsanalyse for at kunne fastslå behovet. Et andet centralt emne, når der skal opføres et stort byggeri, er økonomi. Årsagen til, at der skal kigges på byggeriet ud fra et økonomisk synspunkt, er, at det skal være økonomisk forsvarligt at opføre. Hvis ikke den betingelse er opfyldt, vil det ikke være muligt at kunne finde investorer, som vil finansiere byggeriet, hvilket vil umuliggøre hele projektet. Dertil kommer den vinkel, at der skal tages stilling til, om det kan betale sig at tilføre byggeriet ekstra kapital foruden det helt basale og nødvendige for på den måde at skabe et vartegn. Et vartegn er ofte et synonym for omtale, der forhåbentlig i form af flere gæster vil bidrage en større omsætning. Når der bygges større bygningsværker er politik oftest en betydelig faktor. Grunden til, at der skal tages højde for det politiske, er, at det er Teknisk Forvaltning, som skaber rammerne for, hvad der må blive bygget hvor jævnfør lokalplanen. Teknisk Forvaltning sikrer også, at det, der står i lokalplanen, overholdes. Det har dog den konsekvens, at det kan gå hen og trække byggeriet i langdrag på grund af formaliteter, som først skal falde på plads, før der kan bygges. Aspektet vartegnseffekt har stor betydning, når det drejer sig om store byggerier. Det er også en af grundene til, at der skal tages højde for det, da den effekt, et vartegn skaber, er til gunst for driften. Her tænkes blandt andet den omtale, et vartegn kan bidrage med. 3

10 Gruppe B Introduktion Dette kan både gavne selve vartegnet i forbindelse med flere besøgende, men også byen vil kunne få glæde af mere omtale. Højhuset indeholder en hoteldel, der er afhængig af, at byen får mere omtale, da det netop trækker flere til byen. Det vil derfor kun være en fordel for hotellet at skabe en vartegnseffekt. Vartegnseffekten skal implementeres i byggeriet fra starten, hvilket betyder, at arkitekterne og ingeniørerne skal overveje, hvordan bygningen skal udformes. Det er altså ikke kun bygningens funktionalitet, der skal gå op i en højere enhed men også dens image og branding. Emne Årsager Konsekvenser at tage højde for til, at der skal tages højde for emnet af, at der skal tages højde for emnet Stålkonstruktion At sikre stabillitet Beregninger af modeller Bæreevne Nedbøjning Udformning Vartegnseffekt Risiko for mere omfattende byggeri Konstruktionsteknik både i forhold til dimensioneringsog konstruktionsprocessen Materialer Vartegn Risiko for dyrere byggeri Energi ved specielle materialer Udstråling Undersøgelse af optimal anvendelse af materialer Reglement og lokalplaner Krav om overholdelse Beregninger af love Kompliceret byggeri Regulerende er bestemmende for Større udgifter hvad der må bygges og Skal indgå i hvordan det skal udformes byggeprocessen Dimensionering Kollaps Beregninger forud for Nedbøjning byggeri Bæreevne og stabilitet Tabel 1.2. Tekniske årsager og konsekvenser. I første kolonne er nøgleordet for, hvad der skal tages højde for, noteret. De efterfølgende kolonner indeholder stikord om henholdsvis årsagerne og konsekvenserne ved, at der skal tages højde for netop det emne. Årsagen til, at der skal tages højde for stålkonstruktionen (tabel 1.2), er, at det er den, som sikrer stabilitet, og der skal sørges for, at den kan bære byggeriet uden for store nedbøjninger. Dette er alle ting, der skal tages højde for, og det skal gøres igennem udformning af modeller og beregninger herpå. Det er en selvfølge, at det er nødvendigt at tage højde for udformningen og designet af bygningen, inden selve byggeriet går i gang. Årsagen er den konstruktionsteknik, som danner grundlag for bygningen. Endnu en vinkel, der på forhånd kan tænkes ind, er den effekt, bygningen vil have som vartegn. Det kan som tidligere nævnt have den fordel, at det skaber mere omtale, hvilket er positivt for en virksomhed, der lever af at trække gæster til, som et hotel netop gør. Konsekvenserne ved, at der skal tages højde for det, er, at et vartegnsbyggeri ofte bliver en del mere omfattende i forhold til både dimensionerings- og konstruktionsprocessen. Der er også større omkostninger forbundet med et vartegnsbyggeri end et almindelig byggeri, da der ofte kræves noget nyskabende og unikt af et vartegn. De større omkostninger er at finde i alle faser af byggeriet. Materialer er en stor del af et byggeri, og det skal der også tages højde for. Årsagen er, at materialerne er med til at give bygningen en ønsket udstråling og karakter. 4

11 1.3. Problemformulering Aalborg Universitet Materialerne kan dermed også være medvirkende til at skabe en vartegnseffekt, hvis de rigtige materialer vælges. Husets energiforbrug er eksempelvis afhængigt af hvilke materialer, der er anvendt. Det skal derfor på forhånd tænkes ind, hvilke energikrav, som er udstedt af Bygningsreglementet, der bliver stillet bygningen, og ved hjælp af materialerne korrigeres i forhold til dem. Konsekvensen er dog, at materialeoptimering i forhold til energiforbrug og udseende ofte resulterer i væsentlig dyrere byggerier, da de rigtige materialer i forhold til at opnå den ønskede udstråling oftest er forbundet med de største materialeomkostninger. Bygningsreglementet og lokalplanen for det givne område skal overholdes hver gang, et byggeri skal anlægges. Det skyldes, at bygningsreglementet omfatter alle de love og standarder, som et byggeri skal rette sig ind efter for at blive godkendt, mens lokalplanen indeholder eventuelle yderligere reguleringer for et bestemt område. Bygningsreglementet er ikke at forveksle med Eurocodes, som er normer, der kan vælges at rette sig efter. Alle reguleringerne kan have den konsekvens for højhuset, at det kan være med til at komplicere byggeriet, hvis ikke der er taget højde for dem fra starten af, og det kan muligvis resultere i større anlægs- og byggeudgifter. Årsagen til, at byggeriet skal igennem en dimensioneringsfase, er, at det er her det sikres, at bygningen overholder kravene til bæreevne, nedbøjning og stabilitet. Alt dette undersøges, for at det kan fastslås, at konstruktionen ikke er i risiko for at svigte og kollapse. Følgerne af, at der skal tages højde for det, er, at der skal udføres en lang række beregninger. 1.3 Problemformulering Ved at undersøge, hvad der skal tages højde for under byggeriet, findes det, at mange aspekter skal og bør indgå i projekteringen af et højhus. Det forholder sig midlertidigt sådan, at nogle af aspekterne (tabel 1.1 og tabel 1.2) indgår i flere sammenhænge og derfor kan det i højere grad være relevant at undersøge disse delelementer frem for aspekterne, der ikke nævnes i flere sammenhænge. Ord som vartegn og dimensionering gentages flere gange, og som berørt tidligere har begge dele også en stor betydning for hele projektet. Derfor er det også vartegn og dimensionering, rapporten vil tage udgangspunkt i, og det vil der blive lagt op til gennem problemformuleringen, som lyder: Hvordan etableres et højhus? Med henblik på en øget vartegnseffekt i forhold til placering og udseende? Med henblik på dimensionering af konstruktionen, jævnfør eurocodes og bæreevnevudering? Afgrænsning I placeringsanalysen fokuseres der kun på de placeringer, som Aalborg Kommune foreslår i kommuneplanen, at der kan bygges højhusbyggeri på, og herudfra ses der kun på at opfylde byggehøjden på de 83 meter. Da der kun findes et forslag til konkret udformning af højhuset, tages der i nogle dele af vartegnsanalysen også udgangspunkt i tidens tendenser, skitser, kommunens visioner samt andet byggeri på havnefronten. 5

12 Gruppe B Introduktion Der bliver taget udgangspunkt i lokalplan , da projektet primært har fokus på vartegn. Valget er truffet på baggrund af, at lokalplanerne senere er blevet ændret, således at den tilladte byggehøjde er blevet mindre, hvilket ikke stemmer overens med forestillingen om at skabe et vartegn. Der tages udgangspunkt i skitseforslaget fra Henning Larsen Arcitects. Således afgrænses der fra elevator- og trappedimensionering samt andre indretningsmuligheder. Der afgrænses i indretning af højhuset fra bad og toilet-placering. Der ses kun på stålkonstruktionen i dimensioneringsfasen, da det antages at den resterende del af bygningen, eksempelvis betondækket, har tilstrækkelig styrke. Der tages kun højde for statiske laster og dermed ikke dynamiske laster. Det antages, at hele den faste kerne har samme nyttelast. Rapporten vil ikke beskæftige sig med samlingerne imellem bjælkerne og søjlerne, da det antages, at de er konstrueret til at holde. Ved beregning af inertimoment ses bort fra eventuelle krumninger og kurver på profilet 1.4 Metode For at besvare problemformuleringen undersøges først og fremmest, hvad et vartegn i sine grundprincipper er. Dette vil blive gjort ved hjælp af eksempler, som føres over i en generel beskrivelse af et vartegn og dets forudsætninger. Denne redegørelse af, hvad et vartegn er og hvilke forudsætninger, der er for det, skal danne grundlag for en vurdering af højhuset som et vartegn. Her vil der ikke blive kigget på byggeriet som helhed, men blot modellen for dets udformning. I forbindelse med vurderingen af vartegnseffekten af højhuset betragtes også byggeriets placering og dens påvirkning på højhusets evne til at vække opmærksomed og blive husket. Hvorvidt et højhus vil kunne fungere som et vartegn på den valgte placering vurderes ved hjælp af kvantitative spørgeundersøgelser af borgernes meninger, dette igennem et stopinterview. Her udspørges et udsnit af befolkningen i Aalborg (bilag A). I forhold til vartegnsanalysen er der forskellige forhold, som er relevante at analysere, alt efter hvilken bygning, der arbejdes med. Derfor er afsnittet ikke en slavisk gennemgang af en bestemt analysemodel, men derimod vil der udelukkende blive analyseret på de forhold, som vurderes at have relevans for højhuset. [Klausen et al., 2011] [LEARNING, 2014] Efter besvarelsen af den første del af problemformuleringen følger en vurdering af, hvordan højhuset kan dimensioneres. Dette vil blive gjort netop ved hjælp af modeller af skitseforslag, hvor et udvalg forskellige etager betragtes og inddrages. Den bedst egnede skitse udvælges til detailprojektering, og herpå beregnes laster så profiltyperne, efter beregning af lasternes påvirkning derpå, kan vurderes gennem en bæreevnevurdering. I forbindelse med indsamling af viden i forhold til projektet, er der blevet gjort nogle overvejelser vedrørende, hvordan der på bedste vis bliver indsamlet så meget brugbart data som muligt. Ved at benytte sig af en kombination af internetsøgning og søgning på biblioteket efter bøger vedrørende emnet, sikres der, at der til dels kommes dybt ned i emnet, til dels at der opstår en bred og objektiv forståelse for emnet. Som altid er det vigtigt at være kritisk overfor det, der læses, ligegyldigt om det er i bøger eller på nettet. En kritisk tilgang til stoffet vil typisk være med til at adskille de brugbare kilder fra kilder, der er mere tvivlsomme. 6

13 Vartegn 2 Et vartegn er et kendetegn eller symbol, som i form af f.eks. en bygning eller et monument, gør et sted eller en begivenhed genkendeligt. I takt med den industrielle udvikling og globalisering er det blevet lettere for det enkelte menneske at komme rundt i verden. [Olsen, 2010] Det har skærpet konkurrencen mellem de enkelte byer, ikke blot når det kommer til prestige men også med henblik på turisme. Selvom mange byer i dag er bygget op omkring de samme principper, blandt andet hvad angår kulturcentrum og havnepromenader, så gribes designet af disse områder alligevel forskelligt an. Når byer formår at skabe eller bygge noget unikt, som minder folk om netop denne by, har de skabt et vartegn. [Det Danske Sprog- og litteraturselskab] Det er ikke altid noget, de forskellige byer eller lande har skabt med intentionen om at tiltrække opmærksomhed fra turister. Ofte er det bygningsværker, skulpturer eller specielle områder i byerne eller særprægede traditioner, som gør netop denne by eller dette land specielt. Herunder kan traditioner som karnevalet i Rio de Janeiro eller, hvis det skal være mere nationalt, karnevalet i Aalborg nævnes. Derudover er eksempelvis Jomfru Ane Gade i Aalborg et kendt område, fordi der er samlet så mange diskoteker og værtshuse i samme gade. I Danmarks hovedstad København kan områder som Christiania og Nyhavn nævnes, da de også skiller sig ud og er kendt af mange mennesker i Danmark. [Copenhagen] 2.1 Højhus som vartegn Mennesket har gennem tiden stræbet mod at bygge op i himlen for at hædre guder, skabe ekstra plads eller opnå prestige. Lige siden egypterne byggede sine verdenskendte pyramider, har mennesket forsøgt at bygge og skabe noget unikt rundt omkring i verden. Ingeniøren Gustav Eiffel skabte et vartegn i form af Eiffeltårnet i Paris. Det skete på baggrund af dets højde i I nyere tid, hvor tendensen er at samle så mange mennesker som muligt i storbyerne, er det gavnligt at bygge højhuse eller skyskrabere, hvilket gøres både af hensyn til miljø, plads og økonomi. [Thomsen, 2012] [Østergaard et al., 2005] Konteksten, som højhuset står i, er relevant, når der fokuseres på vartegn. Det er ikke ligegyldigt, hvilken by det givne højhus står i. Hvis der placeres et højhus på 150 meter i København vil det vække en del mere interesse, end hvis det blev placeret i New York City. Dette skyldes, at mennesket ser hele højdeprincippet i forhold til omgivelserne. Højhuset vil derfor også virke mere iøjnefaldende, når ikke det står sammen med andre høje bygninger. [Østergaard et al., 2005] De indbyrdes dimensioner er ej heller ligegyldige, da bygningens dybde og længde i forhold til højden har også noget at sige med hensyn til, hvordan bygningen opleves. En bygning med en lille grundflade i forhold til højden vil opleves højere i forhold til en bygning med 7

14 Gruppe B Vartegn en stor grundflade med samme højde. [Østergaard et al., 2005] Udover den geografiske placeringen og konteksten er det samtidig vigtigt, at det arkitektoniske aspekt af højhuset er i særklasse. Arkitekturen skal være unik men samtidig leve op til den enkelte bys visioner og den nærliggende kontekst i forhold til form, materialer og størrelse. Alt efter hvilken stil, som byen forsøger at udtrykke, skal højhusene tilpasses, så de ikke stjæler alt fokus fra det omkringliggende. Arkitekten vælger typisk at skabe et design, som kan skille sig ud, men det er en hårfin balance, da højhuset på den ene side skal tiltrække opmærksomhed fra turister og udefrakommende, men samtidig bibeholde samme stil som visioner for området beskriver. [Østergaard et al., 2005] Højhuse i Norden Bella Sky, København Da hotellet Bella Sky (figur 2.1) blev bygget, var det med henblik på at skabe et nyt vartegn for Ørestaden, og samtidig tilføre bydelen en følelse af byliv netop med en stor og prangende bygning. Med sin beliggenhed i Ørestaden er der mulighed for forholdsvis let at komme til og fra både lufthavnen og Københavns centrum. Bella Sky ligger i forbindelse med Bella Centret, som har kongres-, møde- og udstillingsfaciliteter. [Bellacenter, 2013] Hotellet er udformet således, at tårnene står tæt som et par, der i toppen hælder væk fra hinanden. Det sikrer, at alle gæsterne får fuldt udbytte af udsigten, ikke blot over Amager Fælled, men også langt ind over København. [Bella Sky, 2013] Figur 2.1. Bellasky, København. [Politikken, 2011] Figur 2.2. Turning Torso, Malmø. [Heatsweden, 2013] Turning Torso, Malmø Skyskraberen i Malmø, som går under navnet Turning Torso (figur 2.2), stod færdig i 2005 og er med 190 meter Skandinaviens højeste bygning. Bygningen er privatejet og bruges til beboelse i modsætning til størstedelen af Europas andre høje bygninger, som anvendes til eksempelvis hoteller og kontorer. Turning Torso er baseret på en skulptur af arkitekten Santiago Calatrava. Den forestiller en menneskekrop uden arme, ben og hoved, heraf torso, som vrider i kroppen, heraf turning. Formålet med Turning Torso har været at opbygge en skyline i Malmø. Dette var ønsket efter fjernelsen af den meget høje skibskran i 2002, som var placeret på havnen. Samtidig symboliserer en bygning i denne kaliber også et nyt og mere internationalt Malmø. [HSB] [Designbuild-network, 2014] 8

15 2.2. Vartegn i Aalborg Aalborg Universitet Det kan altså konkluderes, at andre byer i Norden har haft gode erfaringer med at skabe vartegn igennem højhusbyggerier. Dette igennem spændende arkitektur og højde, men vil dette kunne gennemføres i Aalborg? 2.2 Vartegn i Aalborg For at afdække nogle af de vartegn, der er i Aalborg, er der foretaget en kvantitativ spørgeskemaundersøgelse, som blandt andet undersøger, hvilke vartegn, tilfældige mennesker spurgt på gaden, forbinder med Aalborg (bilag A). Et af vartegnene nævnt i undersøgelsen, og som er beliggende i Aalborg, er Jomfru Ane Gade, som er en af Danmarks mest kendte festgader, og den er netop derfor et vartegn for byen. Jomfru Ane Gade, også kaldet "Gaden", er hver uge besøgt af flere tusinde mennesker. Det omfatter ikke blot folk fra byen, da også mange turister vælger at besøge Jomfru Ane Gade. At Jomfru Ane Gade er et af Aalborgs store kendetegn, kan især ses ud fra den foretagede spørgeundersøgelse, eftersom lidt over 1/3 af Aalborggenserne nævner denne attraktion som det første, når Aalborgs vartegn skal beskrives (bilag A). Gaden er altså ikke et vartegn i form af en bygning, men som et byområde. Hvert år afholder Aalborg Nordeuropas største karneval, som samler mere end mennesker, både fra ind- og udland. Dette er dog ikke et vartegn for byen i form af en bygning eller en fysisk attraktion, som kan besøges, men det er et arrangement, som byen er kendt for, og på den måde bliver karnevallet et vartegn for Aalborg. [Partyin, 2011] Midt i Aalborg er Cimbrertyren placeret. Den blev indviet den 14. april 1937 og er skabt af den berømte billedhugger Anders. J. Bundgaard. Tyren blev betalt af de danske spritfabrikker, som før Vesterbro blev til, var placeret, hvor tyren i dag vogter over Aalborg. Tyren ses som et symbol på Cimbreres udlængsel og livslyst samtidig med, at den symboliserer Himmerlands styrke. Tyren ligger højt rangeret over, hvad Aalborggenserne forbinder Aalborg med (bilag A). Det viser, at den lange levetid ikke har været en ulempe for "Tyren", men at det har udviklet sig til et vartegn, selvom det ikke nødvendigvis var formålet. [Aalborg, 2013] Hele 10 % af Aalborggenserne mener, at Aalborgtårnet er et symbol på Aalborg (bilag A). Toppen af Aalborgtårnet er, grundet sin geografiske placering, 105 meter over havets overflade, og det gør det til byens højeste udsigtspunkt. Det blev opført i anledning af erhvervsudstillingen i år 1933, og var oprindeligt bygget til at skulle rives ned igen umiddelbart efter udstillingen. Det ville dog koste byen kr. at nedrive tårnet, og Det Broderlige Skydeselskab købte derfor tårnet for blot kr. På den måde er Aalborgtårnet i dag et tilfældigt opstået vartegn. [Aalborgtårnet, 2013] Noget af det sidste nye, som Aalborg har promoveret og udbygget i håb om, at det skal blive et vartegn for byen, er Aalborg havnefront (afsnit 1.1). Her er byen ved at blive omdannet fra industrihavn til kulturhavn, hvilket netop er den udvikling, Aalborg Kommune ønsker for byen. Havnen er også noget, som Aalborggenserne forbinder med Aalborg, og det ses også, at denne ligger nr. 4 på listen (bilag A). Det ses, at de fem mest nævnte bygninger og attraktioner på listen (bilag A), er af ældre dato. Den nyeste på listens top fem er Aalborg Universitet, som har haft 40 års jubilæum. 9

16 Gruppe B Vartegn Dette viser, at tingene gerne skal have været placeret i byen i en årrække for at kunne nå at slå sig fast som et vartegn. At Aalborg Universitet alligevel har slået sig fast, må skyldes den store udvikling, det har gennemgået og etableringen af afdelinger i andre storbyer Udvikling At Aalborg har udviklet sig fra industriby til videns- og kulturby, kan ses på udviklingen af, hvilke vartegn byen er kendt for. Tidligere var Aalborg kendt under navnet; "Byen med de rygende skorstene". [Byplan nyt, 2013] Dette skyldtes, at Aalborg var en arbejderby med landets næststørste havn. Dengang var det især cementfabrikkerne og Aalborg Værftet, som gjorde Aalborg til en by på landkortet. Tilnavnet opstod på baggrund af den tunge industri, som var placeret i havneområdet i Aalborg, her kan nævnes: De Danske Spritfabrikker, Aalborg Portland, Dansk Andels Cement, Dansk Eternit, C.W. Obel (tobakfabrikken) og Aalborg Værft. De mange fabrikker gav også Aalborg tilnavnet "Danmarks arbejderby". I dag er havnefronten ved at blive omdannet fra industrihavn til videns- og kulturhavn. Det ses ved, at mange af de gamle tunge fabrikker i dag er lukket ned, og i stedet er der kommet kulturelle tiltag på havnefronten, som kommunen således håber kan blive et nyt vartegn for byen. [Byplan nyt, 2013] Nye vartegn i Aalborg En bygning, som har været på tegnebrættet, og som er tiltænkt som vartegn for Aalborg, er et højhus beliggende på havnefronten ved siden af Musikkens Hus. Højhuset er tiltænkt at kunne indeholde flere funktioner (figur 2.3). Den nederste del skal bestå af restaurant, en anden del af familielejligheder, kontorer og ungdomsboliger og i toppen af højhuset er det tanken, at et hotel skal placeres. [Architects, 2010] Det antages, at der er tiltænkt et 5 stjernet hotel, da det formodes, at det bedre vil kunne bidrage til et forstærket vartegn. Figur 2.3. Højhusets funktioner. [Architects] Ud fra spørgeskemaundersøgelsen angående vartegn i Aalborg (bilag A) vurderes det, at en bygning eller en attraktion skal have været beliggende i byen nogle generationer, før den rigtig kan slå sig fast som et vartegn for området eller byen, hvori den er placeret. Tages der udgangspunkt i det resultat, skal højhuset være en til to generationer gammelt før det vil blive sat i forbindelse med byen. Det betyder, at der vil gå adskillige år før, et 10

17 2.2. Vartegn i Aalborg Aalborg Universitet sådant projekt vil begynde at fungere som vartegn for Aalborg. Lægges der derimod vægt på, at højhuset vil blive den højeste bygning i Aalborg, er det ikke utænkeligt, at tårnet vil skabe stor omtale og derfor hurtigt vil kunne blive et kendetegn for byen. Sættes højhuset i forhold til de vartegn, der allerede er i Aalborg, er der ikke andre højhuse at konkurrere med. Det eneste høje vartegn, som er tilstede i Aalborg, er Aalborgtårnet, men højhuset vil være markant højere i sig selv. Derfor er der ikke umiddelbart nogle vartegn i Aalborg, som et højhus vil komme til at stå i skyggen af Behovet for et vartegn Om Aalborg har behov for et vartegn i form af et højhus, kan være svært at svare på. Kun 30 % af de udspurgte i spørgeskemaundersøgelsen (bilag A) mener, at Aalborg har behov for et højhus. Størstedelen af de adspurgte mener altså ikke, at Aalborg har behov for et højhus. Det kan tænkes, at deltagerne i undersøgelsen er fortalere for eller interesseret i et højhus, men at de synes, der er andre værdier, som skal prioriteres højere, når kommunen skal vurdere, hvad pengene skal gå til. Af besvarelserne fra folk, der er bosat uden for Aalborg, fremgår det, at ca. 1/4 ikke mener Aalborg har behov for et vartegn. Lidt flere af Aalborgenserne, 1/3, tænker ikke, at Aalborg har behov for at vartegn (bilag A). Det kunne altså tyde på, at Aalborgenserne i højere grad end udefrakommende mener, at Aalborg har noget at byde på og dermed ikke har behov for flere vartegn for at promovere sig selv. Eftersom det formodes, at det ønskede højhus skal fungere som vartegn for byen, er det vigtigt at se på, hvordan turister opfatter byen, og hvad de forbinder hermed. Ud fra resultatet argumenteres der derfor for, at Aalborg har behov for at bygge, hvis turisterne skal huske byen, da det netop er dem, som ser et behov for opstart af projekter. Figur 2.4. Aalborgenser. Figur 2.5. Turist. Højhusets placering er tiltænkt på havnefronten, men har havnefronten behov for et nyt byggeri, som kan blive et vartegn for Aalborg? Spørges Aalborggenserne, svarer 65 % (figur 2.4), at de allerede anser Aalborg Havnefront som et vartegn for byen (figur 2.4). Samtidig svarer kun 36 % af turisterne (figur 2.5), at de tænker på Havnefronten som et vartegn for Aalborg. Da det er turisterne, som gerne skulle komme til byen, er der noget, som tyder på, at havnefronten godt kunne bruge et nyt vartegn for at blive kendt i andre områder end Aalborg. 11

18 Gruppe B Vartegn 2.3 Placering på baggrund af lokalplaner Aalborg Kommunes visioner Kommunens visioner indikerer i hvilken retning, den ønsker at gå i fremtiden. Med klare visioner har kommunen lettere ved at forholde sig til og påvirke fremtiden. Desuden giver visionerne en indikation af, hvorvidt et højhus passer ind eller ej, og om et højhus kan være et strategisk middel til at indfri visionerne for fremtiden. [Østergaard et al., 2005] Aalborg Kommune har en række overordnede visioner for hele kommunen for at sikre fremtiden for en stærk by og en stærk kommune. Disse visioner kaldes for Fysisk Vision 2025 og indeholder fem hovedpunkter: Byregion Aalborg Aalborg - den attraktive storby Byerne - et godt sted at bo hele livet Nødvendige forbindelser - Mobilitet Det åbne land Disse visioner favner bredt og tager højde for hele Aalborg Kommune både oplandsbyer og selve Aalborg. Desuden lægges der også både vægt på naturen og infrastrukturen. [Aalborg Kommune, 2013] Placering og lokalplaner På baggrund af Aalborg Kommunes visioner om en attraktiv storby, kræves det, at byen er i konstant fornyelse. En ting, som Aalborg aldrig har bevæget sig ud i rent arkitektonisk, er højhuse. Store bygninger skaber, som nævnt tidligere (afsnit 2.1), blikfang og bliver en form for ikon for byen. Et ikon der kan skabe omtale i resten af Danmark. Således kunne en høj bygning blive til et vartegn for Aalborg og samtidig gøre byen mere attraktiv for turister og lokale. I Aalborg gælder der specifikke forhold, hvad angår projektering og planlægning af højhusbyggeri. Aalborg har i sin kommuneplan specificeret udvalgte områder, hvor det kan tillades at projektere og planlægge højhusbyggeri. Desuden skrives der i retningslinjerne for højhusbyggeri, at alle højhusprojekter skal vurderes i forhold til konsekvenserne, de måtte medføre. [Kommune, 2011c] Byggeriets placering er essentiel for vartegnseffekten men også for dimensioneringen og udformningen. Desuden skal byggeriet stemme overens med kommunens visioner og planer. På baggrund af de visioner og ønsker, der er opstillet i kommuneplanerne, udarbejdes lokalplanerne, som opstiller krav til et givent område, og disse krav er en faktor, som vægter højt i forhold til placering af et højhus. I Aalborg defineres et højhus som en bygning på mere end 35 meter eller mindst 11 etager, dog kan visse bygninger stadig kategoriseres som højhuse, hvis det i forhold til konteksten opleves som et højhus. Da det i Aalborg, som udgangspunkt ikke, er muligt at bygge over 5-6 etager uden at komme i strid med kommuneplanen, har Aalborg Kommune udpeget 4 områder, hvor de vil acceptere, at der bygges højere. [Kommune, 2011b] I kommuneplanen nævnes fire aktuelle 12

19 2.3. Placering på baggrund af lokalplaner Aalborg Universitet placeringer i forbindelse med højhusbyggeri: Godsbanearealet, Lindholm Brygge, Østre Havn og området ved Musikkens Hus (figur 2.6). [Kommune, 2009a] Figur 2.6. De forskellige områder, hvor Aalborg Kommune tillader højhusbyggeri. [Kommune, 2009c] De forskellige områder har i form af sine lokalplaner nogle begrænsninger i forhold til dimensionerne af et højhus. Godsbanearealet har den begrænsning jævnfør lokalplan , at der maksimalt må bygges 10 etager, og at bygningen maksimalt må blive 30 meter. [Kommune, 2010] Ved Katedralen på Lindholm Brygge var det oprindeligt tilladt at bygge 66 meter jævnfør lokalplan , men nye restriktioner har inddelt dette område i to, og der er nu to lokalplaner. I byggefelt 1 ud mod Lindholm Brygge må der bygges op i en højde på 30 meter, og i byggefelt 2, som ligger mod nord, op til 35 meter jævnfør lokalplan Bevæges der sig derimod syd på, vil det stadig være muligt at etablere bygninger i en højde på 66 meter ifølge lokalplan (figur 2.7). [Kommune, 2012b] Figur 2.7. Lokalplaner på Lindholm Brygge. [Kommune, 2012b] På Østre Havn vil et højhus kunne projekteres op i en højde på 60 meter jævnfør lokalplan 13

20 Gruppe B Vartegn , hvorimod området omkring Musikkens Hus har kravet, at bygningens højde ikke må overskride 83 meter og samtidig ikke må have et grundareal på over 20 x 20 meter. [Kommune, 2003] [Kommune, 2009b] En lokalplan skal ifølge Planloven udarbejdes inden der foretages store omdannelser af kommunens arealer, såsom bebyggelse, anlægsarbejde eller udstykning. En lokalplan er dog ikke permanent i og med, at den kan ændres. Den er, som navnet beskriver, en plan. En plan, som indeholder forslag til, hvordan et givent område skal og kan udformes. Byrådet er øverste led af lokalplanudførelsen, og de har på et hvert tidspunkt lov til at udarbejde nye planer. Det er en proces som præges af mange mennesker, herunder også borgerne i kommunen. [Kommune, 2013d] Dermed sker det ofte, at lokalplanen ændres. Dette gælder også de lokalplaner, der beskrives i dette projekt. Selvom de anvendte lokalplaner angiver en maksimal byggehøjde, kan der i fremtiden ske ændringer af denne. Ændringerne kan ske fra år til år, og de afhænger ofte af kommunens visioner og mål. Fra kommune til kommune kan der gælde konstruktionsforhold som ikke ændres, men hvad angår byggehøjde, kan det formodes, at den afhænger betydeligt af de omkringliggende bygninger. Hvis der udelukkende ses på den mulige byggehøjde i forhold til lokalplanerne vil området omkring Musikkens Hus være at foretrække, da et højhus her kan have en højde på 83 meter. Aalborg Kommune ønsker et varetegn, og et sådant byggeri vil med dens højde skille sig ud og tiltrække opmærksomhed samt gøre byen mere attraktiv, som også er en af Aalborg Kommunes visioner. Da højhusprojektet har været på tegnebrættet før, har Aalborg Kommune tidligere vurderet placeringen, og ved den oprindelige idé ville højhuset komme til at skygge for Musikkens Hus, da det vil stå helt ud til vandet i knækket på fjorden, hvor det vil være synligt fra alle vinkler (figur 2.8). [Birket-Smith, 2014] Senere besluttede kommunen sig for at flytte det lidt længere syd på (figur 2.8 af ny placering (punkt 2)). [Birket-Smith, 2014] Ud fra vurderingen af, at et 83 meter højt hus vil have større varetegnseffekt end de 66 meter på Lindholmbrygge, og i kombination med Aalborg Kommunes vurdering af optimal placering, arbejdes der videre med Aalborg Havnefront som placering for højhuset. Figur 2.8. Aalborg Kommunes vurdering af placering ved Musikkens Hus. [Architects] 14

21 2.4. Aalborg Kommunes Havnefront Aalborg Universitet 2.4 Aalborg Kommunes Havnefront Som nævnt tidligere er Aalborg Kommune under udvikling fra industriby til kultur- og oplevelsesby (afsnit 2.2.1). Specielt havnefronten mærker denne udvikling. Både på nordog sydsiden af fjorden finder udviklingen sted. En af kommunens visioner er som tidligere nævnt at føre fjorden og bylivet tættere sammen. Dette gælder for både nord- og sydsiden (afsnit 2.3.1). Aalborg Kommunes Havnefront er inddelt i forskellige områder (figur 2.9). For sydsiden strækker den sig fra industriområdet og det gamle værftsområde i øst til Fjordparken med adgang og udsyn til Egholm i vest. For nordsiden strækker havnefronten sig fra Lindholm i vest til Sundby Hvorup i øst. Generelt for delområderne er, at de enten er under omdannelse eller i planlægningsfasen. Figur 2.9. Aalborg Kommunes Havnefront. [Kommune, 2013f] Aalborg Centrale Havnefront er, som navnet indikerer, den mest centrale del af havnen i forhold til Aalborg midtby. Det er også i dette delområde Musikkens Hus er placeret, og som nævnt tidligere er det i dette område tilladt at opføre et højhus. Dette delområde strækker sig fra Limfjordsbroen (Brohuset) i vest til Musikkens Hus og Nordkraft i øst (figur 2.10). Ved dette område er fjorden smal samtidig med, at et stort sving dannes. Udover det østlige område, hvor Musikkens Hus netop er blevet etableret, er området ikke præget af byens tidligere industrielle fokus. Området er derimod præget af kulturattraktioner samt handels- og samlingssteder for byens brugere. Fra Jomfru Ane Parken i den vestlige del til det nyetablerede Musikkens Hus er denne del af Havnefronten den med den største forbindelse til bylivet. 15

22 Gruppe B Vartegn Figur Aalborg Centrale Havnefront. [Kommune, 2013c] Visioner for Aalborg Havnefront Overordnet set har formålet med visionen for hele Havnefronten været at binde by og fjord sammen. Havnearealet på både Aalborg- og Nørresundbysiden har båret præg af den industrielle fortid, hvor store industriområder har afskåret byens borgere fra at komme i kontakt med vandet. Alt i alt er det visionen, at omdanne Aalborg fra industriby til kultur-, videns- og oplevelsesby. [Kommune, 2013e] [Kommune, a] Omdannelsen af området omkring Musikkens Hus er tredje etape i omdannelsen af havnefronten og "Den nye bydel skal ses som en fortsættelse af den allerede omdannede havnefront, ikke en gentagelse, men et område med en anden og selvstændig karakter; som skal udspringe af de nye og anderledes funktioner og institutioner; der etableres i området". [Kommune, 2012c] Her tænkes der særligt på kulturinstitutionerne i form af Nordkraft og Musikkens Hus. Visionerne for første og anden etape bygger på principperne med promenaden som en samlet helhed, hvilket blandt andet forsøges gjort ved at samle bygningerne på en hævet plint, som udover at skabe sammenhæng også skaber rekreative områder og pladser med forskellige funktioner. [Kommune, 2012c] Visionerne for området omkring Musikkens Hus beskrives ved at tage udgangspunkt i det Brede Bæredygtighedsprincip. Bæredygtighed kan demonstreres med en farvet blomst, hvor bladene står for de overordnede temaer som social, lokale værdier, miljø, økonomi og natur (figur 2.11). Til hvert blad hører konkrete visioner, og bladenes størrelse indikerer hvilke værdier, der prioriteres særligt højt i forhold til andre. Bæredygtighedsprofilen for Musikkens Hus-området viser, at byliv og oplevelser vægter højst, hvorimod naturindhold og ressourcebesparelser er af mindre prioritet dog med det faktum, at området skal have en grøn karakter (2.12). [Kommune, 2013b] [Kommune, 2012c] Elementer i bæredygtighedsblomsten Den sociale by Først og fremmest skal der lægges vægt på mangfoldighed, og dermed skal der være plads til alle både borgere og turister i alle aldersgrupper. Bydelen skal både kunne fungere 16

23 2.4. Aalborg Kommunes Havnefront Aalborg Universitet Figur Aalborg Kommunes Bæredygtighedsblomst. [Kommune, 2013a] Figur Bæredygtighedsprofil for området ved Musikkens Hus. [Kommune, 2012c] om sommeren og vinteren og både om morgenen og aftenen. Derudover er det visionen, at byrummet varierer i størrelse og, at facaderne i stueetagen er åbne og aktive, da det er her, bylivet udfolder sig. Hertil skal det tilføjes, at området skal indeholde forskellige publikumsorienterede-, kulturelle- og rekreative tilbud. Visionen om tryghed, og at området både skal kunne fungere om dagen og natten, gør, at der sættes fokus på belysning. [Kommune, 2012c] Lokale værdier Det er Aalborg Kommunes vision at bevare områdets sjæl og identitet, og dette opnås ved at lade særlige karakteristika og materialer fra den industrielle fortid gå igen. Udover de fremtidige bygninger skal have spor fra fortiden, skal bygningerne også bære præg af beliggenheden ved vandet. For at fremhæve fortiden og beliggenheden bruges rå og robuste materialer i form af asfalt, beton, corténstål og træ og med overflader i forskellige nuancer af hvid og sort. Desuden ses forbindelsen til fjorden ved bølgende fortovsmønstre. Området er udvalgt til at give plads til eksperimenter rent arkitektonisk, og derfor er visionen, at bygningerne og byrummet med respekt for fortiden skal have et markant arkitektonisk udtryk. Hertil skal det nævnes at "Der er historisk tradition for at bygge i meget forskellige former og i store bygningsvolumener på havneområdet i modsætning til midtbyområdets mere klassiske karréstruktur, og er derfor et karaktertræk, der skal fastholdes." [Kommune, 2012a] Det vil sige, at det ikke er visionen at bygge fine seværdige historiske kulisser men derimod at vise historien ved at lade nyt møde gammelt. [Kommune, 2011a] Miljø Som udgangspunkt er det kommunens vision at samle parkeringen i parkeringskældre og begrænse støjen fra trafikken. Færdslen skal ske på fodgængeres og cyklisters præmisser, hvilket hænger sammen med, at det er visionen at fremme cyklisme og styrke den kollektive trafik. Derudover lægges der fokus på ressource- og energioptimering samt klimaforebyggelse. [Aalborg kommune, 2010] Økonomi Først og fremmest er det visionen, at løsningerne er langtidsholdbare og økonomisk realiserbare både i bygge- og brugsfasen. For at fortsætte udviklingen fra industriby til 17

24 Gruppe B Vartegn videns- og oplevelsesby er det helt afgørende at tiltrække innovative virksomheder og forsøge at skabe kultur- og uddannelsesmiljøer. Det er visionen, at der fortsat skal være et stigende antal kulturelle tilbud, og at sammenhængen mellem by og fjord skabes ved gode trafikale løsninger, fjordudsigt og harmoni mellem trafik og det omkringliggende byrum. [Kommune, 2012c] Natur Det er visionen, at naturen i området omkring Musikkens Hus skal indgå som en indbygget del, og at "Området skal have en urban karakter og fremstå grønt og bæredygtigt." [Kommune, 2012c] Dermed er det også målet, at der skal være en sammenhæng mellem byparken Karolinelund og fjorden, hvorved naturen kommer til at fremstå som en stor del af området. [Kommune, 2012c] Den mest fordelagtige placering På baggrund af Aalborg Kommunes visioner for området på Havnefronten vurderes placeringen endnu en gang. Der vil være både fordele og ulemper ved at placere et 83 meter højhus ved siden af Musikkens Hus på Aalborg Havnefront. Ved placeringen er der umiddelbart flest fordele som f.eks. fjordudsigt, og at det er centralt beliggende med gåafstand til mange af byens tilbud, herunder shoppingmuligheder, caféer, restauranter, Musikkens Hus, stadion og Jomfru Ane Gade samt grønne områder og havnebadet. Samtidig med, at placeringen er central, vil brugerne af højhuset opleve den gode stemning og de mange mennesker, som er i Aalborg midtby. Beboerne og gæsterne vil forholdsvis nemt kunne komme dertil i bus, taxi og bil. For dem i bil vil der være parkeringspladser i højhusets kælder til fri afbenyttelse for gæsterne af hotellet. Det tager mindre end 15 minutter i taxa at komme dertil fra Aalborg Lufthavn, hvis f.eks. forretningsfolk eller turister fra udlandet besøger hotellet. Med busforbindelser øges transporttiden til ca. 30 minutter. Et 83 meter højhus vil med placeringen på Havnefronten samtidig være med til at føre Aalborg Kommunes vision om at omdanne Aalborg Havnefront fra industri- til kulturområde, da det f.eks. vil blive endnu en attraktion, som turister vil betragte på deres besøg i Aalborg. [Aalborg] Aalborg Skyline vil blive udvidet og komme til at ligne andre storbyer mere, samtidig med, at et sådant byggeri vil skabe et mere attraktivt Aalborg og udstråle en by i udvikling. Der kan dog også findes nogle ulemper ved placeringen på Havnefronten, eller i hvert fald mere optimale placeringer i forhold til nogle bestemte kriterier. Blandt andet ville Lindholm Brygge ligge tættere på lufthavnen, så gæsternes transporttid ville kunne mindskes en smule. Dog ville det ikke have alle de fordele med central beliggenhed i Aalborg midtby. Hvis der ses på offentlige transportmidler ville den mest optimale placering af højhuset være på Godsbanearealet, hvor både busser og tog kører til og fra hele døgnet. Dog vurderes det, at eftersom hotellet har 5-stjerner, ville det ikke være målgruppen, som benytter sig voldsomt meget af offentlige transportmidler, og dermed tales der stadig for Havnefronten. Aalborg Kommune har de seneste år fokuseret meget på Aalborg Havnefront og fornyelse af denne, hvilket har ført til mange store og flotte byggerier. Hvis højhuset skal placeres 18

25 2.5. Højhuset Aalborg Universitet på Havnefronten, vil der altid være en risiko for varetegnseffekten bliver forringet, og et byggeri som f.eks. Musikkens Hus overskygger eller stjæler al opmærksomheden. Som tidligere nævnt ønsker Aalborg Kommune en attraktiv havnefront, som skal bevæge sig fra at være et industriområde til at blive et kultursted med oplevelser og indtryk for besøgende og lokale. Derfor kan der argumenteres for, at placeringen af al ikonarkitektur på samme sted måske bare forstærker varetegnseffekten således, at Aalborg Havnefront bliver et ikon for Aalborg som by. På baggrund af valget af placeringen på Aalborg Havnefront bruges lokalplan , som via dens bestemmelser sætter nogle grænser for det højhus, som skal projekteres videre i projektet. 2.5 Højhuset Det er blevet bestemt hvilken lokalplan, der er gældende, og de overordnede mål for højhusets størrelse er dermed givet. Hertil giver visionerne for havnefronten et godt billede af højhusets udseende. En af de ting, der lægges meget vægt på, er, at de nye bygninger, der opføres på havnefronten, skal bygges efter tidens tendenser og dermed have et nutidigt arkitektonisk udtryk men med stor respekt for og referencer tilbage til den industrielle fortid. Dette hænger tæt sammen med de materialer, som det er hensigten at bruge. Henning Larsen Architects har opstillet et forslag til en konstruktion på Havnefronten, og de har følgende ide om facadens materialer: Tårnets facader udformes med lys metalbeklædning f.eks. zink, hvor vinduespartier enten er indliggende eller udformet som karnapper. Disse udføres i aluminium. På de nedre etager er altaner udført i stål med træbeklædninger. I stueetagen er partielt træpartier omkring indgange og restaurationsdel. [Architects, 2010] De rå og robuste materialer i form af blandt andet metal, som omtales i citatet, giver et indtryk af arbejdermiljø og industri specielt på grund af sine farvemæssige grålige nuancer. Dette ses eksempelvis på Musikkens Hus (figur 2.5 og 2.15). Visionerne om en åben og aktiv facade stemmer overens med tegningerne af højhuset (figur 2.13). 19

26 Gruppe B Vartegn Figur Illustration af Højhus. [Architects, 2010] Bygningen består af forskudte etager (figur 2.13), og indeholder mange vinduer. Det er tiltænkt at stueplanet skal bestå af store vinduespartier og dermed være transparent, hvilket skal skabe den direkte forbindelse til fjorden. [Architects, 2010] Da højhuset endnu ikke er bygget og der i visionerne lægges vægt på, at de enkelte delelementer på havnefronten skal indgå i en helhed, er det relevant at se på, hvad der ellers er blevet bygget på havnefronten omkring Musikkens Hus, og hvordan de ser ud. Dette kan give et indblik i, hvordan højhuset vil komme til at se ud. Musikkens Hus (figur 2.5 og figur 2.15) og Nordkraft fremstår begge som bygninger hvor nyt møder gammelt. Dette ses blandt andet ved hjælp af materialerne, hvor der er tydelige referencer til den industrielle fortid. Dog er der en betydelig forskel på bygningerne. Nordkraft står, som den altid har gjort, og er blot blevet istandsat, hvorimod Musikkens Hus er en helt ny bygning. Dette betyder også, at højhuset formentlig i højere grad vil komme til at ligne Musikkens Hus. Det kan ses på Musikkens Hus, at principperne om en aktiv facade, rå materialer og geometriske former har været i fokus. Med andre ord betyder dette, at Nordkraft bærer præg af, at det er et levn fra fortiden, hvorimod Musikkens Hus og højhuset skal ses som et produkt af den tid, de er blevet bygget i Vartegnsanalyse For at en bygning kan blive et vartegn kræves det, at der tages højde for en række forhold i form af eksempelvis de indre- og ydre dimensioner, samt den kontekst som bygningen indgår i. Vartegnsanalysen baseres på baggrund af kommunens visioner, tidens tendenser, de andre bygninger på havnefronten i området omkring Musikkens Hus og materiale fra Henning Larsen Arkitekter. [Architects, 2010] Først og fremmest er det relevant at kigge på bygningens funktion. Det er hensigten, at 20

27 2.5. Højhuset Aalborg Universitet Figur D illustration af Musikkens Hus fra nord. [Kommune, b] Figur D illustration af Musikkens Hus fra vest. [Kommune, c] højhusets etager skal hver især bestå af en stor restaurant, kontorer, ungdomsboliger, familieboliger og et 5-stjernet hotel. Bygningens funktioner stiller nogle krav til arkitekturen, da eksempelvis et 5-stjernet hotel skal udstråle prestige og luksus. Desuden skal højhuset fungere som vartegn for Aalborg og som et blikfang på Aalborg Havnefront. Højhusets funktion hænger tæt sammen med målgruppen, som på grund af dets funktion er flere. Overordnet set er der to målgrupper. Den første gruppe er dem, der skal bruge højhuset eksempelvis forretningsfolk og turister, beboere, samt de firmaansatte som bruger kontorerne. Fra et vartegnsmæssigt synspunkt omfatter målgruppen byens borgere samt turister, som vil se byggeriet udefra. Selve bygningens materialer og facade har en betydning for, hvordan højhuset opleves, og hvad det signalerer. De anvendte materialer vidner om forbindelsen til fortiden, hvilket kan have en betydning for bygningen vartegnsmæssigt, da relationer til fortiden muligvis vil trække flere turister til. Bygningens facade vil være dynamisk asymmetrisk på grund af dens mange indhak, forskudte etager, forskellige materialer og geometriske former (figur 2.13). Dette gør, at der dannes rum, hvor folk kan opholde sig i læ for vinden. De aktive og åbne facader ses f.eks. i Musikkens Hus og på tegningerne for det nye højhus. Højhuset vil stå i stor kontrast til resten af omgivelserne, da den vil være markant højere end resten af bygningerne i Aalborg. Dermed bliver det et blikfang på havnefronten, hvilket vil tiltrække folk og skabe mere omtale. Dets skala refererer ligesom materialerne til fortiden i form af de karakteristiske skorstene. I forhold til Aalborg Kommunes visioner om havnefronten som et samlet vartegn, kan det risikeres, at højhuset vil overskygge og tage fokus fra området som helhed. Da det er Aalborg Kommunes vision, at bygningerne som vartegn både skal kunne fungere om dagen og natten, er der lagt vægt på belysningen. En forudsætning for højhuset som vartegn er, at det er synligt fra mange vinkler og på mange tidspunkter. Belysning er essentielt, da det i de mørke timer skal gøre højhuset synligt (figur 2.16). Denne øgede synlighed kan skabe en øget opmærksomhed på bygningen og en positiv effekt for højhuset som vartegn. 21

28 Gruppe B Vartegn Figur Højhus belysning. [Architects, 2010] Et andet parameter, som kan være afgørende for højhuset som vartegn, er bæredygtighed. Vartegnsmæssigt kan bæredygtighed have en positiv effekt, hvilket passer med kommunens fokus på netop dette. Eksempelvis kan aspekter, som brug af bæredygtige materiale og energibesparende metoder, skabe et positivt image af byggeriet. Bæredygtighed forbindes som regel med noget positivt. Stilartsmæssigt er bæredygtighed et nøgleord for nutidens tendenser, men højhuset har træk fra mange forskellige stilistiske perioder (tabel 2.1). Højhusets træk fra de forskellige stilistiske perioder kan medføre, at folk refererer byggeriet til noget velkendt og derved skabes der et tilhørsforhold. Alt i alt vil dette have en vartegnsmæssig positiv effekt. Især er der træk fra det nye årtusinde i form af, at byggeriet skal udstråle luksus og at skulptur og arkitektur smelter sammen. Derudover er der også træk fra funktionalismen og Danish Design, hvor henholdsvis store glasarealer og geometriske former var i fokus. [Klausen et al., 2011] Stilperioder Funktionalismen ( ) Danish Design ( ) Det nye årtusinde ( ) Nutidens tendenser ( ) Træk i forhold til bygninger Hvide glatte facader Flade tage Store glasarealer Enkelthed Funktionelt Geometriske former Abstrakt Luksus Iscenesættelse Minimalisme Flerfunktionalitet Bæredygtighed Fokus på miljøet Tabel 2.1. Stilperioder og deres træk i forhold til bygninger. [Klausen et al., 2011] 22

29 2.6. Højhuset på havnefronten som vartegn Aalborg Universitet En af kriterierne for, om højhuset vil fungere som et vartegn, er dets udseende. Udseendet er afgørende for folks mening om byggeriet, og en faktor, der taler for højhuset som vartegn, er, at det er unikt for Aalborg by. Et højhus af den størrelse vil i Aalborg skille sig ud fra byens øvrige bygninger, dog vil højhuset ikke være den højeste bygning i Danmark. [Aarhusportalen] På trods af, at højhuset ikke er den højeste bygning i Danmark, må det formodes, at bygningen, på grund af dens store skala i forhold til de andre bygninger i området, vil blive unik for Aalborg. Vartegnsanalysen er baseret på Aalborgs visioner, tidens tendenser og materiale fra Henrik Larsen Architects. Det kan være svært at vurdere, om højhuset vil fungere som vartegn, da det ikke er opført endnu. Selvom det er svært at vurdere om højhuset efter opførelsen vil fungere som et vartegn, er en af de bedste forudsætninger, at bibeholde det, som arkitekten havde tiltænkt for, at det kunne blive et vartegn. 2.6 Højhuset på havnefronten som vartegn Der er mange forskellige faktorer, som har betydning for, om et byggeri vil fungere som vartegn og opnå en betydende vartegnseffekt. Der er ikke noget facit på, hvordan den maksimale vartegnseffekt skabes, da det afhænger af konteksten, tiden, personlige holdninger osv. Reguleres der på et område ændres en anden parameter. Maksimal vartegnseffekt er en dyr løsning. Derfor indgås der ofte kompromisser og den næst mest optimale løsning findes. Dette gøres der også i dette tilfælde med højhuset, hvor byggehøjden på 83 meter sagtens kunne øges, men med bygningens kontekst vurderes den at ville skille sig nok ud, da omkringliggende bygninger ikke overskrider 50 meter. I forhold til bygningens udseende er det vigtigt med en innovativ formgivning af bygningen. F.eks. vil en omvendt pyramide skabe mere omtale end en almindelig firkantet klods. Materialevalget er også essentielt for at optimere vartegnseffekten. Disse parametre skal dog sammenlignes med, hvad konteksten er, og hvad der ellers er lavet omkring i verden. Bygningens æstetik er dog en smagssag fra person til person, og optimering på dette område er meget abstrakt. Et andet element, der konkret kan reguleres på, er tidens trends. Inden for byggeriet er miljøet kommet i fokus. Derfor ville det øge omtalen, hvis det laves som en nulenergibygning eller hvis alternative energikilder implementeres i bygningens udsmykning. Det er ikke muligt at give et endegyldigt svar på, om højhuset vil opnå status som et vartegn, da det ikke er etableret endnu. Ifølge spørgeskemaundersøgelsen ses det, at byggeriet skal have stået i en vis periode før den opfattes som et vartegn for Aalborg. Der var ingen af de adspurgte, der kom til at tænke på den forholdsvis nye bygning Musikkens Hus, men derimod blev gamle attraktioner som Aalborg Tårnet og Jomfru Ane Gade nævnt flere gange. Det kan derfor konkluderes, at højhuset sandsynligvis med tiden vil kunne opnå større vartegnseffekt. Et andet aspekt er, at andre bygninger også kan påvirke bygningens vartegnseffekt ved at overskygge den. Højhuset skal på alle fronter optimeres i forhold til vartegnseffekt for ikke at blive gemt og glemt ved siden af Musikkens Hus. På den måde har placeringen også en stor betydning for, om højhuset skaber blikfang. På den byggegrund, hvor højhuset skal placeres, er det muligt at se bygningen fra mange steder f.eks. fra Nørresundby-siden, Limfjordsbroen, Østre Havn og Aalborg Tårnet. 23

30 Gruppe B Vartegn Når der skal etableres et vartegn, må det formodes, at skrues der på alle parametre så opnås der maksimal effekt på alle fronter. Det synes dog ikke umiddelbart nødvendigt at øge effekten, når der er tale om et byggeri i Aaborg. Dér er konkurrecen ikke så stor, som den kan ske at være andre steder. Alt i alt kan det vurderes, at højhuset har potentiale til at skabe vartegnseffekt med sin placering på Aalborg Havnefront, da det opfylder de formodede kriterier i form af udseende og højde. Det er dog svært at forudsige, om et byggeri vil opnå vartegnseffekt, før det er bygget. Dette skyldes uforudsigelige aspekter fra omgivelserne, som spiller ind med hensyn til, om bygningen vil få den krævede omtale for at blive et vartegn. Hvis højhuset overhovedet skal have muligheden for at opnå en vartegnseffekt, skal det først konstrueres. Forudsætningen for det er, at bygningen dimensioneres efter de gældende normer. 24

31 Skitseforslag Introduktion til skitseforslag Arkitektfirmaet Henning Larsen Architects har givet et forslag til udformningen af højhuset på Aalborg Havnefront. I forslaget fremgår det, at højhusets ydre dimensioner vil bestå af en grundflade på 20 x 20 meter og en højde på 83 meter. [Architects, 2010] Forslaget stemmer altså overens med lokalplanen for området. [Aalborg kommune, 2010] Arkitekterne har valgt, at der i bygningens midte skal være en fast kerne, som skal indeholde bygningens elevatorer og trapper, og dette vil gå igen på skitseforslagene (figur 3.1). Forslaget lægger ydermere op til, at højhuset benyttes til både ungdomsboliger, kontorer, familieboliger samt hotel, hvilket vil have en betydning for indretningen på de forskellige etager. Figur 3.1. Plantegning af højhuset. I forhold til etableringen af et sådant højhus, er det nærliggende at kigge på, hvordan det kan konstrueres på en så materialebesparende og funktionel måde som muligt, dette samtidig med at bæreevnen er tilstrækkelig. Det skal altså vurderes hvilken konstellation af bjælker og søjler, der vil være mest fordelagtig i forhold til materialeforbrug. Forud for denne vurdering opstilles forskellige løsningsforslag. På løsningsforslagene laves overslagsberegninger, så det er muligt at sætte forslagene op mod hinanden, og derved kan en vurdering af, hvilket forslag, der bidrager til det mindste materialeforbrug, foretages. Der tages udgangspunkt i den samme etage med hensyn til lasterne, der virker i 25

32 Gruppe B Skitseforslag skitseforslagene, og det antages, at der er en nyttelast Q k jævnt fordelt på etagen af størrelsen 5 kn/m 2. Derudover er der en egenlast G k, som omfatter egenlasten fra etagedækket og bjælkernes egenvægt. For at simplificere beregningerne, antages denne også at have størrelsen 5 kn/m 2 (tabel 3.1). Ved hjælp af nyttelasten og egenlasten på etagens areal beregnes maksimalmomentet i bjælkerne. Dette gøres, da det er momentet i samarbejde med flydespændingen 1, der skal anvendes til at eftervise styrkebetingelsen 2 og dermed vurdere størrelsen af profilerne i skitseforslaget. Lasten er også påvirkende i forhold til hvilken størrelse, søjlerne skal have. Forslaget med det mindste materialeforbrug, dog også evalueret i forhold til funktionalitet, vælges, og det vil blive brugt til den efterfølgende detailprojektering. Forudsætninger for skitseforslag Faktor Værdi Egenlast, G k 5,0 kn/m 2 Nyttelast, Q k 5,0 kn/m 2 f ybjælker 355 MPa 420 MPa f ysøjler Profil bjælker Profil søjler HE.B HE.B Bjælker og søjler beregnes simpelt understøttede. Der medtages kun lodrette laster. Der ses bort fra vind- og snelast. Der ses bort fra etagereduktionsfaktoren. Der ses bort fra partialkoefficienter på lasten. Der ses bort fra partialkoefficienter på materialestyrken. Tabel 3.1. Forudsætninger for skitseforslag. Inden eksempler på udregningerne og angivelse af endelige profilstørrelser for skitserne, skitseres tre forslag (figur 3.2, 3.3 og 3.4). Skitserne indeholder mål og navngivninger af både bjælker og søjler. Umiddelbart efter hvert forslag er bjælkerne i det enkelte forslag inddelt i typer, hvor de er sorteret efter deres længde samt dækareal og dermed last (tabel 3.2, 3.3 og 3.4). Dette gør det muligt efterfølgende at dimensionere bjælkerne efter hver sin type og dermed finde frem til det mindst mulige materialeforbrug for de tre skitseforslag Opstilling af forslag Der er udarbejdet tre skitseforslag med henblik på at undersøge den mest favorable bjælkeog søjlekonstellation, her i forhold til især materialeforbrug. En ting, der går igen på de tre skitseforslag, er den "faste kerne"fra arkitekternes forslag (figur 3.1). Forslagene er alle udarbejdet efter, at bjælker og søjler ikke skal placeres, så de kommer i karambolage med 1 Materialets flydespænding er den største trækspænding, materialet kan holde til, inden det får blivende formforandringer. 2 Bæreevnen skal være større end lasten der virker derpå. 26

33 3.1. Introduktion til skitseforslag Aalborg Universitet elevatorerne eller trappeskaktene i midten. Med andre ord respekterer de arkitekternes forslag, og ud fra det forsøges det at løse bygningens dimensioneringsproblematikker. Forslag 1 Figur 3.2. Løsningsforslag 1. Tabel over bjælketyper, løsningsforslag 1 Type Type 1.1 Type 1.2 Type 1.3 Type 1.4 Type 1.5 Type 1.6 Længde 6 m 8 m 6 m 8 m 6 m 8 m Bjælker BA1-A2 BA2-A3 BB1-B2 BB2-B3 BC1-C2 BC2-C3 BA3-A4 BF2-F3 BB3-B4 BE2-E3 BC3-C4 BD2-D3 BF1-F2 BE1-E2 BD1-D2 BF3-F4 BE3-E4 BD3-D4 Tabel 3.2. Inddeling af bjælketyper, forslag 1. Motivation for forslag 1 Her er der lagt fokus på et forholdsvis lavt antal søjler, hvilket resulterer i lang spændvidde på bjælkerne og et stort areal som bjælkerne bærer. Et fokuspunkt har været, at der ingen søjler er placeret uden for væggene, da det tilstræbes, at de alle er placeret i væggene (omridset), der er markeret med en sort linje. I dette løsningsforslag er det valgt, at betonspændvidden går fra vest til øst, hvilket resulterer i, at bjælkerne spænder fra nord mod syd (figur 3.2). 27

34 Gruppe B Skitseforslag Forslag 2 Figur 3.3. Løsningsforslag 2. Tabel over bjælketyper, løsningsforslag 2 Type Type Type Type Type Type Type Type Type Længde 6 m 8 m 6 m 8 m 6 m 8 m 6 m 8 m Bjælker BA1-A2 BA2-A3 BB1-B2 BB2-B3 BC1-C2 BC2-C3 BD1-D2 BD2-D3 BA3-A4 BH2-H3 BB3-B4 BG2-G3 BC3-C4 BF2-F3 BD3-D4 BE2-E3 BH1-H2 BG1-G2 BF1-F2 BE1-E2 BH3-H4 BG3-G4 BF3-F4 BE3-E4 Tabel 3.3. Inddeling af bjælketyper, forslag 2. Motivation for forslag 2 I forslag 2 er der i modsætning til forslag 1 ikke lagt særlig stor fokus på, at søjlerne nødvendigvis kun skal være placeret i væggene. Dette er blevet nedprioriteret til fordel for, at der kan indlægges et større antal søjler. Flere søjler er valgt, da det er med til at reducere det areal søjler og bjælker bærer, hvilket burde resultere i mindre profiler. Bjælkernes spændvidde og retning er magen til forslag 1. Betonspændvidden er derimod blevet reduceret, men retningen er stadig fra vest mod øst (figur 3.3). 28

35 3.1. Introduktion til skitseforslag Aalborg Universitet Forslag 3 Figur 3.4. Løsningsforslag 3. Tabel over bjælketyper, løsningsforslag 3 Type Type 3.1 Type 3.2 Type 3.3 Type 3.4 Længde 5 m 3,33 m 5 m 3,33 m Bjælker BA1-B1 BB1-C1 BA2-B2 BB2-C2 BE1-F1 BC1-D1 BE2-F2 BC2-D2 BA4-B4 BD1-E1 BA3-B3 BD2-E2 BE4-F4 BB4-C4 BE3-F3 BB3-C3 BC4-D4 BD4-E4 BC3-D3 BD3-E3 Tabel 3.4. Inddeling af bjælketyper, forslag 3. Motivation for forslag 3 Dette forslag adskiller sig fra de to forrige, da det her er valgt at vende spændretningerne for både bjælker og beton. Antal søjler er identisk med forslag 1, men i og med at bjælkerne nu spænder fra vest mod øst, er der sket en reduktion i bjælkernes længde. Det samme er sket med antallet af bjælker i forhold til forslag 2, hvilket betyder at arealet som bjælkerne bærer, er blevet forøget. I dette forslag er der heller ikke nogle søjler, der ikke er i væggene, hvilket åbner op for flere indretningsmuligheder (figur 3.4). 29

36 Gruppe B Skitseforslag Profiltyper Når der skal vælges profiltyper, er der forskellig faktorer, som skal tænkes ind. Det kan være, hvor nemt profiltypen har ved at bøje under belastning, her med henblik på størrelsen af inertimomentet af profilet. Profilets dimensioner har også en stor betydning, da alt for store profiler kan ødelægge indretningen. En anden betydende faktor er, hvor nemt det er at samle profilerne. Det har en betydning i byggefasen, da nemme samlinger både kan laves hurtigere og billigere end svære samlinger. Under bjælkedimensioneringen står valget mellem HE.A-, HE.B- og IPE-profiler, da disse, grundede deres udformning, er specielt velegnet til at modstå tværkræfter. Det er valgt, at der anvendes HE.B profiler til bjælkerne i etagerne, da deres inertimoment er større end de andre profilers, hvilket medfører et mere stift profil. Dette resulterer i mindre bjælker, end hvis de andre bjælkeprofiler var blevet valgt. Under søjledimensioneringen er der en del flere valgmuligheder. Rør-profiler er bedre til at optage normalkræfter end H- og I-profiler, hvilket skyldes symmetribetingelser, hvor der er forskel på udbøjningen om akserne. På trods af det, er det igen valgt at anvende HE.B profiler til søjledimensioneringen. Dette vil have en negativ indvirkning på bygningens materialeforbrug. Det er dog blevet vejet op imod, hvor upraktiske profildimensioner rørprofiler har i forhold til H-profiler. H-profiler kan grundede deres højde-bredde-forhold placeres i bygningens vægge og dermed ikke være forstyrrende i forhold til etageindretningen. Dette kan rørprofiler ikke på samme måde, da de på alle leder er bredere end H-profiler på sin smalleste led, og dermed er der en større risiko for, at de ikke kan placeres indenfor væggenes dimensioner. En anden problemstilling, et rørprofil ville give i byggefasen, er i samlingerne. Samlingerne, der skal konstrueres, tager tid og kræver mere arbejdskraft, og det vuderes, at ville have en større negativ indvirkning end den lille forøgelse, materialeforbruget ville resultere i. 3.2 Bjælkeberegning Eftersom det er materialeforbruget, der er relevant i forhold til skitsevalget, beregnes hvor stort et bjælkeprofil, der er nødvendigt for at sikre bæreevnen. Ud fra valgte profiler beregnes massen af bjælkerne i den betragtede etage. Det vælges, at der kun vises eksempler på udregningerne ved en af forslagene, og her vælges forslag 1 som grundlag for eksemplerne. Først beregnes det maksimale moment, da det er det, der dimensioneres ud fra. Der tages udgangspunkt i bjælke B B2-B3. Momentet er afhængigt af linjelasten q og længden l, og det er det maksimale moment derfor også (formel 3.1). 30

37 3.2. Bjælkeberegning Aalborg Universitet Figur 3.5. Bjælke B B2-B3 : simpelt understøttet bjælke med jævnt fordelt last q og spændvidden l. Det maksimale moment for en simpelt understøttet bjælke (figur 3.5) beregnes (formel 3.1): [Jensen et al., 2007] M max = 1 8 q l2 (3.1) Hvor: M max q l Maksimal moment [knm] Linjelast [kn/m] Længde af bjælke [m] q beregnes ved hjælp af arealet af det dæk, som bjælken skal bære, og den jævnt fordelte last, der er antaget at virke derpå. Den samlede last, der fås ved det produkt, deles ud på hele bjælkens længde. q = ( 3, 33 m + 8, 0 m 2 = 41, 65 kn/m ) 8, 0 m (5, 0 kn/m 2 + 5, 0 kn/m 2 ) 8, 0 m De øvrige værdier for bjælke B B2-B3 indsættes. M maxbb2-b3 = 1 41, 65 kn/m (8, 0 m)2 8 = 333, 3 knm Når momentet er udregnet, kan det vurderes, hvor stort modstandsmomentet i bjælken skal være for at opfylde styrkebetingelsen (formel 3.3). [Jensen et al., 2007] 31

38 Gruppe B Skitseforslag f y σ f y M max W (3.2) (3.3) Hvor: f y M max Flydespændingen [MPa] Det maksimale moment [knm] W Modstandsmomentet i bjælken [mm 3 ] Således findes det nødvendige modstandsmoment, som bjælken skal have (formel 3.4). W nødvendig = M max f y (3.4) = 333, Nmm 355 MPa = mm 3 Når modstandsmomentet er bestemt, kan det mindste profil, hvis modstandsmoment er større end det minimale, vælges. Profiltypen vil have en bestemt egenvægt pr. meter, g, og denne overføres til en beregning af massen af profilet (egenvægten). I dette tilfælde vælges HE.B 800, så styrkebetingelsen opfyldes (formel 3.5): W profil W nødvendig (3.5) mm mm 3 Dette profil har en egenvægt på 262 kg/m, og ved hjælp af denne beregnes bjælkens samlede masse: m profilb2 B 3 = g B2 B 3 L B2 B 3 = 262 kg/m 8m = 2096kg Massen af profilerne er proportional med materialevolumen, og derfor summeres massen af profilerne sammen til en samlet egenvægt for det enkelte forslag. Ved summationen for 32

39 3.3. Søjleberegning Aalborg Universitet etagen tages der højde for antallet af bjælketypen. Den samlede egenvægt af bjælker i bygningen er et produkt af etagens egenvægt, og det at der er 24 etager. Forslag Bjælke- Antal M max W nødvendig W profil Profil Egenvægt Egenvægt type [Nmm] [mm 3 ] [mm 3 ] HE.B [kg/m] [kg] Faktor Forslag 1 Type ,2 500 Type ,0 936 Type ,0 702 Type , Type ,0 618 Type , Σ etage Σ bygning Forslag 2 Type ,3 368 Type ,2 666 Type ,2 499 Type ,0 936 Type ,0 558 Type , Type ,0 618 Type , Σ etage Σ bygning Forslag 3 Type ,2 416 Type ,2 171 Type ,0 670 Type ,2 277 Σ etage 7032 Σ bygning Tabel 3.5. Antal bjælker med dertilhørende påvirkning. Egenvægten ved de forskellige typer er angivet i en masse af hele den pågældende bjælke, hvor der tages højde for længden af profilerne angivet i tabel 3.2, 3.3 og 3.4. Ved summen af egenvægten er antallet af hver bjælketype medregnet. Forslag 3 har med en egenvægt på 169 tons det mindste forbrug af materiale med hensyn til bjælker (tabel 3.5). 3.3 Søjleberegning Udover beregning af bjælkerne er det også nødvendigt at beregne, hvor meget materiale søjlerne omfatter. Det er i søjledimensioneringen valgt at dele bygningen ind i en øvre og en nedre del. Den nedre del (del 1) består af stueetagen, den øvre del (del 2) er de resterende etager. Grunden til, at dette er valgt, er, at den nederste etage adskiller sig fra de øvrige etager med hensyn til højden, og denne har en væsentlig betydning for søjlernes dimensioner. Det vælges igen, at der kun vises eksempler på udregningerne ved en af forslagene, og her 33

40 Gruppe B Skitseforslag vælges igen forslag 1 som grundlag for eksemplerne. Der tages udgangspunkt i den søjle, der bærer det største areal (figur 3.2). De hårdest belastede søjler er S B2, S B3, S E2 og S E3. Søjlerne er regnet som simpelt understøttede (figur 3.6), og Q er den last, der virker på søjlen, og den er afhængig af arealet. Figur 3.6. Søjle SE2: simpelt understøttet søjle med højden h og lasten Q. Knæklængden svarer til højden af søjlen, som i del 1 (stueetagen) er 5,75 meter og i del 2 (øvrige etager) er 3,3 meter. Q er summen af egen- og nyttelasten, der virker på den hårdest belastede søjle dvs. den søjle, der bærer det største areal. Del 2 er beregnet ud fra den nederste af de resterende etager, og lasten Q derpå er derfor et resultat af lasten på alle de ovenstående. Søjledimensioneringens formål er at finde en profilstørrelse, som kan modstå Q, den samlede last på søjlen. Q = G tot A last n etager (3.6) Hvor: Q Samlet last på søjlen [kn] G tot Jævntfordelt last [kn/m 2 ] A last Areal som søjlen bærer [m 2 ] n etager Antal etager Arealet om søjle E 2 er udregnet (figur 3.4): 34

41 3.3. Søjleberegning Aalborg Universitet A SE2 = 1 1 (5 m + 3, 33 m) (6 m + 8 m) 2 2 = 29, 17 m 2 Værdier indsættes (formel 3.6): Q SE2 = 10 kn/m 2 29, 17 m 2 24 = 6999, 8 kn Det er nødvendigt at beregne hvilken søjle, der har tilstrækkelig bæreevne til at kunne modstå en sådan last. Først vælges et profil, og søjlens bæreevne beregnes herpå (formel 3.7). [Jensen et al., 2007] N b,r = χ A f y (3.7) Hvor: N b,r Søjlens bæreevne [kn] χ Søjlereduktionsfaktor A Tværsnitsareal af profilet [mm 2 ] Flydespændingen [MPa] f y Der vælges den varmtvalsede HE.B profil og i eksemplet HE.B 800 (tabel 3.1) med en styrkeklasse S420 og en flydespænding på 420 MPa. Inden en beregning af dens bæreevne kan foretages, skal søjlens reduktionsfaktor beregnes. Søjlereduktionsfaktoren χ er afhængig af slankhedsforholdet (formel 3.8). [Jensen et al., 2007] λ = l s i 93, 9 ε (3.8) Hvor: λ l s i ε Slankhedsforhold Søjlens knæklængde [mm] Profilets inertiradius [mm] Relativ materialeparameter Den relative materialeparameter udregnes med formel 3.9. [Jensen et al., 2007] 35

42 Gruppe B Skitseforslag ε = 235 f y (3.9) 235 = 420 = 0, 75 Det er herpå muligt at beregne slankhedsforholdet (formel 3.8) og dermed aflæse reduktionsfaktoren i Teknisk Ståbi. For inertiradius anvendes den mindste, som i dette tilfælde er om y-aksen, i y (figur 3.7). Figur 3.7. Angivelse af akser på profilet, HE.B. Slankhedsforholdet beregnes (3.8) mm 66, 8 mm λ = 93, 9 0, 75 = 1, 23 For at aflæse χ, er det nødvendigt at vide hvilket søjletilfælde, der er tale om. Grundet gyldighedsområdet og udbøjningen omkring aksen aflæses i Teknisk Ståbi, at søjletilfældet er (a). [Jensen et al., 2007] Bæreevnen af søjlen beregnes (formel 3.7): 36

43 3.3. Søjleberegning Aalborg Universitet N b,r = χ A f y = 0, 52 33, mm MPa = 7295 kn Der indsættes i styrkebetingelsen: N b,r Q SE kn 6999, 8 kn Det kan konkluderes, at profilet og dermed søjlen har tilstrækkelig bæreevne. Profiltypen vil have en bestemt egenvægt pr. meter, g, og denne overføres til en beregning af massen af profilen (egenvægten). Det valgte profil HE.B 800 er tabellagt til at have en vægt på 262 kg/m. Dette anvendes til at beregne materialeforbruget for forslaget (3.10). m søjler = h søjle g n søjler (3.10) Hvor: m søjler h søjle g n søjler Materialeforbrug for etage [kg] Højden af søjlerne [m] Egenvægt af søjlen [kg/m] Antallet af søjler Materialeforbruget for etagen beregnes: m søjler = 5, 75 m 262 kg/m 24 = kg Massen af profilerne er proportional med materialevolumen, og derfor summeres massen af profilerne sammen til en samlet egenvægt for det enkelte forslag. Ved summationen tages der højde for en enkelt etage i del 1, og at der er 23 etager i del 2. 37

44 Gruppe B Skitseforslag Forslag Profil Søjler Q min Areal χ f y N b,r Egenvægt Egenvægt HE.B [antal] [kn] [mm 2 ] [MPa] [kn] [kg/m] Forslag 1 Del , , Del , , Σ bygning Forslag 2 Del , , Del , , Σ bygning Forslag 3 Del , , Del , , Σ bygning Tabel 3.6. Antal søjler med dertilhørende påvirkning. Egenvægten ved de forskellige dele af bygningen er angivet i en masse af alle de pågældende søjler. Ved summen af egenvægten tages der højde for hele bygningen, dvs. både del 1 og 2. Forslag 1 og 3 har det mindste materialeforbrug i forhold til søjler, eftersom summen af egenvægten i de to forslag er den laveste af de tre skitserede forslag (tabel 3.6). 3.4 Valg af skitse De tre løsningsforslag egner sig alle, hvis der skal tages højde for indretningen, i og med at de er bygget ud fra de samme omrids. De omfatter således samme ydre dimensioner og med elevatorer og trapper centreret i bygningen. Det kan diskuteres, hvor optimal løsningsforslag 2 med søjler placeret uden for væggene er, da det kan blive et problem at indrette efter. Der ses på hvorvidt forslagene egner sig til placering af vindgitre, også her er alle løsningsforslagene brugbare. Bygningen kommer til at omfatte en samlet mængde af stålmateriale, og denne mængde ønskes formindsket mest muligt. Det er derfor det forslag, med mindst materiale forbrug, der arbejdes videre med, og som danner grundlag for alle videre beregninger. Forslag Bjælker Søjler I alt [ton] [ton] [ton] Tabel 3.7. Sammenligning mellem de forskellige forslags materialeforbrug. Dér, hvor specielt et af forslagene distancerer sig fra de andre, er i forhold til materialeforbruget. Det kan konkluderes, at forslag 3, med et stålforbrug på i alt 439 tons, har det mindste materialeforbrug af de tre forslag (tabel 3.7). Løsningsforslaget har også det mindste antal søjler, hvilket er en fordel for bygningens indre anvendelighed. Det er derfor valgt, at det er forslag 3, der vil blive arbejdet videre med. 38

45 Indretning 4 Højhuset består af 24 etager og de er opdelt i fem forskellige funktioner. Hver etage indeholder 400 m 2. Den nederste etage er dobbelt så høj som de øvrige etager, og består af en restaurant og minireception. Minireceptionen er etableret, for at kunne henvise hotelgæsterne til hotelreceptionen, på de øverste etager, hvor hotellet er beliggende. Restauranten antages at høre til hotellet, men samtidig at være åben for offentligheden. Fra 2. til 5. etage, findes der kontorer. Kontorerne skal besættes af virksomheder, men i øvrigt vil det være på disse etager, hotellets konferencelokaler findes. Efterfølgende ses der på de næste fem etager ( etage), hvor der vil være ungdomsboliger. Derefter vil der fra 11. til 19. etage være familieboliger. På de resterende 5 etager, vil hotellet befinde sig (20. til 24. etage) (figur 4.1). Alle højhusets etager drejer om en "fastkerne"på 80 m 2. Disse 80 m 2 indeholder 2 elevatorer og 2 trappeopgange. Det skal tilføjes, at der i indretningsplanen er udarbejdet arealstørrelser på baggrund af Henning Larsen Architects forestillinger. Da hoteldelen antages at være 5-stjernet, er der forskellige retningslinjer, som skal overholdes. For at opnå 5 stjerner kræves der 250 point, hvoraf de 237 point er minimumskravet og de sidste 13 er tillægspoint. Point bliver uddelt efter hvilke hotelkriterier, der er opfyldt. Dette er der taget højde for i indretningsplanerne for de forskellige etager, og det har derfor indflydelse på dimensioneringen heraf (figur 4.1). Point Beskrivelse 2 Spiselokale eller tilsvarende 5 A la carte restaurant 2 Hall eller reception med siddepladser 2 Reception 1 Garderobe 4 Bar med serveringspersonale og siddepladser 3 Konference/mødefaciliteter til min. 10 personer 4 Fitnesscenter 5 Eksklusive fællesområder 4 min. 1 elevator 1 Mulighed for midlertidig opbevaring af bagage 1 Vaksesevice 5 Dobbelt værelse min. 26 m 2 Enkelt værelse min. 18 m 2 Tabel 4.1. Minimumskrav til 5 stjerner. Pointværdierne er hentet fra brancheforeningen Horestas hotelklassifikation [Klassifikationsnævnet, 2009] 39

46 Gruppe B Indretning Højhuset er tiltænkt at kunne indeholde flere funktioner (figur 2.3). Den nederste del skal bestå af restaurant, en anden del af familielejligheder og ungdomboliger og i toppen af højhuset er det tanken, at et hotel skal placeres. Det antages, at der er tiltænkt et 5 stjernet hotel, da det formodes, at det bedre vil kunne fungere som vartegn. Figur 4.1. Højhusets funktioner. [Architects, 2010] 4.1 Etageinddeling Indgang, Restaurant og Reception Det nederste etagedæk med den dobbelte højde består af højhusets indgang, en restaurant med 2 tilhørende køkkener, samt en hotelreception. Restauranten er ca. 165 m 2 (areal 7) og køkkenerne er henholdsvis 35 m 2 og 17 m 2 (areal 8 og 10). Receptionen i kombination med loungen er 61 m 2 (areal 9). Restauranten er som nævnt tiltænkt som en bestanddel af hotellet, men den vil være åben for højhusets yderlige besøgende (figur 4.2). 40

47 4.1. Etageinddeling Aalborg Universitet Figur 4.2. Stueetagen. Figur 4.3. Kontor. 41

48 Gruppe B Indretning Kontorer Etagerne vil være et åbent areal uden skillevægge. Dette åbne areal skal anvendes som kontorer, som tiltænkes besat af diverse virksomheder. Desuden vil den 5. etage fungere som hotellets konferencerum (tabel 4.1). Det åbne areal vil være omkring 280 m 2 (areal 11), dog antages det at de virksomheder, der benytter arealet, selv monterer en lettere form for skillevægge og indretter det efter sine behov (figur 4.3) Ungdomsboliger Etage 6 til 10, fungerer som ungdomsboliger. De fem etager vil indeholde samlet 40 boliger med otte på hver etage. Arealet af boligerne vil afvige en smule fra bolig til bolig. Indgangen til boligerne sker umiddelbart direkte fra elevator- og trappeområdet (figur 4.4). Figur 4.4. Ungdomsboliger Familieboliger På ni af højhusets etager (11-19) vil der være familieboliger, fordelt med fire boliger pr. etage. Boligernes samlede areal er gennemgående på alle etagerne. Bolig arealet vil være på omkring 70 m 2 (figur 4.5). 42

49 4.1. Etageinddeling Aalborg Universitet Figur 4.5. Familieboliger Hotellet Da hotellet skal være 5-stjernet, og skal det indeholde visse elementer (tabel 4.1). De øverste fem etager indeholder, værelserne, bar, lounge, fitness og spa. Etage 20 vil indeholde bar/lounge, hotellets hovedreception og et rum med diverse elementer til hotellets personale (figur 4.10). Dette rum med diverse elementer vil indeholde (areal 15); mini køkken, teknikrum, opbevaring og et opholdsted til personalet, det samlede areal er 104,5 m 2. Receptionen og bar/lounge har et areal på omkring 175 m 2. På den 21. etage findes fire enkeltværelser større end 16 m 2 (areal 3) og seks dobbeltværelser større end 26 m 2 (areal 1 og 2) (figur 4.6). Den 22. etage består udelukkende af otte dobbeltværelser større end 26 m 2 (areal 4 og 5) (figur 4.7). Den 24. etage er den sidste etage med hotelværelser, og dette etagedæk indeholder to suiter af ca. 67 m 2 og fire dobbeltværelser (større end 26 m 2 ) (figur 4.8). Den 24. og sidste etage vil indeholde fitness center og spaområde (figur 4.9). 43

50 Figur 4.6. Hoteletage 1. Figur 4.7. Hoteletage 2. Figur 4.8. Hoteletage 3. Figur Reception og bar. 44 Figur Signaturforklaring til billeder. Figur 4.9. Spa og fitness. Gruppe B Indretning

51 Laster 5 De konkrete laster, som påvirker højhuset, skal beregnes, før det kan dimensioneres. Dette skyldes, at højhuset skal kunne holde til de reelle laster og ikke blot antagelser. For at kunne beregne disse laster er der opsat en række modeller over virkeligheden. På den måde kan den teoretiske last findes. Det er dermed den maksimale teoretiske last, der ud fra modellerne vil blive dimensioneret efter. 5.1 Snelast Sne på en tagkonstruktion virker som en lodret nedadrettet last. Snelasten afhænger af en række faktorer, som i dette afsnit er hentet fra Eurocode 1. [Standard, 2010] Den karakteristisk snelast udregnes (formel 5.1). S = µ C e C t S k (5.1) Hvor: S Karakteristisk snelast µ Formfaktoren for snelast C e Eksponeringsfaktoren C t Termisk faktor S k Karakteristiske snelast på jorden [kn/m 2 ] Formfaktoren for snelast afhænger af tagets hældning, da det er fladt tag, aflæses værdien til 0,8. Den termiske faktor tager højde for smeltevarme og sættes til 1,0. Den karakteristiske snelast i Danmark er 1,0 kn/m 2. Eksponeringsfaktoren afhænger af områdets topografi samt konstruktionens størrelse og udregnes (formel 5.2). C e = C T op C s (5.2) Hvor: C e C T op C s Eksponeringsfaktoren Topografifaktoren Størrelsesfaktor Topografifaktoren aflæses til 0,8, da konstruktionens højde er mindst 15 meter højere end lokale lægivere, og dermed antages det, at højhuset ligger i vindblæst område. 45

52 Gruppe B Laster Størrelsesfaktoren for vindblæst topografi aflæses til 1,0, idet: 2 højde > længde (5.3) 2 80 m > 20 m Eksponeringsfaktoren udregnes (formel 5.2): C e = 0, 8 1, 0 = 0, 8 Dermed kan den karakteristiske snelast udregnes (formel 5.1): S = 0, 8 0, 8 1, 0 1, 0 kn/m 2 = 0, 64 kn/m Vindlast For at bestemme vindlasten skal peakhastighedstrykket på bygningen udregnes. Dette gøres ved hjælp af beregning af: 1. Basisvindhastighed: Tager højde for årstiden samt vindretningen og i dette tilfælde for det værste tilfælde nemlig vind fra vest og den hårdeste årstidsfaktor, da bygningen står ude hele året. Basisvindhastigheden er udregnet til: 24 m/s. 2. Middelvindhastighed: Tager hensyn til påvirkningen fra terrænets ruhed og orografi (højdeforhold). I dette tilfælde er terrænkategori 4 valgt. Middelvindhastigheden er udregnet til: 25,85 m/s. 3. Vindens turbulens: Bestemmes som spredningen på turbulensen (turbulensfaktoren) delt med middelvindhastigheden. Turbulensintensiteten er udregnet til: 0,23. Efter disse tre trin beregnes peakhastighedstrykket (formel 5.4): [Standard, 2010] Hvor: q p (z) = (1 + 7 I v (z)) 1 2 ρ v2 m(z) (5.4) q p (z) Peakhastighedstrykket i højden z I v (z) Vindens turbulens i højden z ρ Luftens densitet [kg/m 3 ] v m (z) Middelvindhastigheden i højden z [m/s] Luftens densitet er i Danmark sat til 1,25 kg/m 3. [Standard, 2010] 46

53 5.2. Vindlast Aalborg Universitet Peakhastighedstrykket udregnes (formel 5.4): q p (z) = ( , 23) 1 2 1, 25 kg/m3 24, 85 2 m/s = 997, 43 N/m 2 Peakhastighedstrykkets variation med højden bestemmes, og eftersom bygningens højde er større end bredde, vil trykket ikke være jævnt fordelt ud over hele facaden men størst i toppen af højhuset og mindst i bunden (figur 5.1). [Standard, 2010] Figur 5.1. Peakhastighedstrykkets variation med højden z. h strip er baseret på baggrund af én etages højde inklusiv etagedæk, og den er 3,33 meter. De eksakte værdier ses i tabel 5.2. Højde, z Peakhastighedstryk, [m] q p [N/m 2 ] 63,0-83,0 997,4 59,6-63,0 912,6 56,3-59,6 895,9 53,0-56,3 878,9 49,7-53,0 861,0 46,4-49,7 842,1 43,1-46,4 822,1 39,8-43,1 800,8 36,5-39,8 778,0 32,2-36,5 753,6 29,9-32,2 727,2 26,6-29,9 698,4 23,3-26,6 666,8 20,0-23,3 631,6 0,0-20,0 591,9 Figur 5.2. Peakhastighedstrykkets fordeling i højden Vindtryk på udvendige overflader Efter at peakhastighedstrykket er bestemt på bygningen, kan vindtrykket, w e, nu udregnes (formel 5.5). Hvor: w e = q p (z e ) c pe (5.5) w e q p (z e ) z e c pe Vindtrykket Peakhastighedstrykket Referencehøjden for det udvendige vindtryk Formfaktoren for det udvendige vindtryk Formfaktoren for det udvendige tryk afhænger af det belastede areal. Denne værdi er angivet henholdsvis for arealer på 1 m 2 (c pe,1 ), som er den lokaleformfaktor, og 10 m 2 47

54 Gruppe B Laster (c pe,10 ), som er den globaleformfaktor. Da arealerne i dette tilfælde alle overskrider 10 m 2, bruges c pe,10 fra Eurocode 1. [Standard, 2010] Derudover bruges forholdet mellem højden, h, og sidelængden, d, for at aflæse formfaktoren. I dette tilfælde er forholdet: 83 m 20 m = 4, 15, og derfor afrundes og aflæses der ud fra det værste tilfælde, som er 5. [Standard, 2010] Først udregnes vindtryk på tagfladen. Dette gøres ved at inddele fladen i forskellige zoner jævnfør Eurocode 1 (figur 5.3). Zonerne er afhængig af faktoren e, som er den mindste af enten bredden af bygningen eller 2 gange højden af bygningen: 20 m < 2 83 m. Således vil e i dette tilfælde svare til bredden af bygningen. [Standard, 2010]. Figur 5.3. Zoneinddeling. Vindtrykket udregnes (formel 5.5): w e,f = 997, 4 N/m 2 ( 1, 8) = 1795, 4 N/m 2 w e,g = 997, 4 N/m 2 ( 1, 2) = 1196, 9 N/m 2 w e,h = 997, 4 N/m 2 ( 0, 7) = 698, 2 N/m 2 w e,i = 997, 4 N/m 2 ( 0, 2) = 199, 5 N/m 2 w e,i = 997, 4 N/m 2 (0, 2) = 199, 5 N/m 2 Negative værdier er sug i retningen fra overfladen, hvorimod positive værdier er tryk mod overfladen. 48

55 5.2. Vindlast Aalborg Universitet Det kan antages, at al sug på taget virker til gunst i forhold til de lodrette laster. I zone I tages der højde for tryk samtidig med, at denne zone også bærer halvdelen af bygningens areal. Derfor regnes der videre med zone I, som den hårdest belastede zone, og det antages, at den virker over det hele. Dernæst skal vindtrykket for facaderne bestemmes. Dette gøres ved at inddele højhusets opstalt og grundplan i forskellige zoner: Figur 5.4. Grundplan indelt i vindtrykzoner. Figur 5.5. Opstalt indelt i vindtrykzoner. På baggrund af denne inddeling jævnfør Eurocode 1 kan kræfterne skitseres: [Standard, 2010] 49

56 Gruppe B Laster Figur 5.6. Vindtryk på udvendige overfalder. Vindtrykket på opstalten er afhængig af højden, og det største vindtryk findes i højden 83 meter. Dette tryk udregnes (formel 5.5): w e,a = 997, 4 N/m 2 ( 1, 2) = 1196, 9 N/m 2 w e,b = 997, 4 N/m 2 ( 0, 8) = 798, 0 N/m 2 w e,d = 997, 4 N/m 2 (0, 8) = 798, 0 N/m 2 w e,e = 997, 4 N/m 2 ( 0, 7) = 698, 2 N/m 2 Negative værdier er sug i retningen fra overfladen, hvorimod positive værdier er tryk mod overfladen. Det ses, at zone D er hårdest belastet med tryk. Den bruges til at beregne på vindgitteret. 5.3 Nyttelast Den hårdest belastede søjle og bjælke i etagerne skal bestemmes ud fra den karakteristiske nyttelast. For at kunne beregne den karakteristiske nyttelast skal nyttelasten for den pågældende brugskategori, som bjælken/søjlen bærer, kendes (tabel 5.1). Den karakteristiske nyttelast for brugskategorierne findes ved tabelopslag. [Standard, 2010] 50

57 5.3. Nyttelast Aalborg Universitet Brugskategori Karakteristiske nyttelast [kn/m 2 ] Trappe og Elevator (Fast kerne) 3,0 Gang 5,0 Beboelse 1,5 Spa og træning 5,0 Omklædningsrum 5,0 Opholdsrum (Kontor) 4,0 Opholdsrum (Restaurant) 3,0 Køkken 4,0 Tabel 5.1. Karakteristiske nyttelast for brugskategorier. Når den karakteristiske nyttelast for brugskategorierne kendes (tabel 5.1), kan den karakteristiske nyttelast for en bjælke/søjle beregnes ved hjælp af etageudformningerne for den ønskede etage (afsnit 4). Den karaktistiske nyttelast for en søjle E3 beregnes ved først at beregne søjlens karakteristiske nyttelast for hver brugskategori: S E3,fastkerne = 6, 67 m 2 3 kn/m 2 = 20 kn S E3,køkken = 10, 00 m 2 5 kn/m 2 = 40 kn S E3,restaurant = 12, 50 m 2 3 kn/m 2 = 37, 5 kn Nu beregnes den samlede karakteristiske nyttelast: S E3,samlet = 20 kn + 40 kn + 37, 5 kn = 97, 5 kn Den gennemsnitlige karakteristiske nyttelast for søjlen beregnes, da det er denne, som bruges i lastkombinationerne. S E3 = 97, 5 kn 29, 17 m 2 = 3, 34 kn/m 2 Resultatet fra denne beregning, foretaget på alle bjælker og søjler, viser at de hårdst belastede bjælker og søjler i stueetagen vil være: Bjælke E2-F2 og søjle E2 og E3. Det er derfor disse søjler og bjælker, der regnes videre med i dimensioneringen. 51

58 Gruppe B Laster 5.4 Lastkombinationer Når lasterne, som påvirker højhuset, er bestemt, kan lastkombinationer beregnes. Lastkombinationerne beregnes for at finde det lasttilfælde, som vil påvirke bygningen med den største belastning. Det er lasten fra det største lasttilfælde, som bruges til den videre dimensionering af bygningen. Figur 5.7. Lastkategori inddeling Højhuset består af flere etager med forskellig nyttelast (figur 5.7), hvilket giver flere lastkombinationer, som skal undersøges. For at kunne tage højde for lastpåvirkningen ned igennem flere etager beregnes etagereduktionsfaktoren. Etagereduktionsfaktoren tager højde for, at der er flere etager oven på hinanden af samme lastkategori. Etagereduktionsfaktoren beregnes (formel 5.6): [Jensen et al., 2007] αn = 1 + (n 1)ψ0 n (5.6) Hvor: αn Etagereduktionsfaktoren n Antal etager i samme lastkategori efter hinanden ψ0 Lastreduktionsfaktor Etagereduktionsfaktoren kan nu beregnes for lastkategori A1 ved hjælp af formel 5.6 (figur 5.7). 52

59 5.4. Lastkombinationer Aalborg Universitet 1 + (14 1)0, 5 α A1 = 14 = 0, 54 De resterende etagereduktionsfaktorer er beregnet (tabel 5.4) efter samme fremgangsmåde (formel 5.6). Lastkategori Antal etager ψ 0 Etagereduktiosnfaktor A1 14 0,5 0,54 A2 3 0,5 0,67 B 4 0,6 0,70 C1 1 0,6 1,00 C2 1 0,6 1,00 C3 1 0,6 1,00 Tabel 5.2. Etagereduktionsfaktor. Det, at der skal tages højde for etagereduktionsfaktoren, giver 13 lastkombinationer, der skal undersøges for at finde det hårdets belastede tilfælde for bjælke E3 (tabel 5.3 og 5.4). Da det kun er laster virkende i samme retning, der kan summeres, er lastkombinationerne kun for de lodrette laster. De 13 lastkombinationer optilles ved på skift at lave last kategorierne dominerende (formel 5.7 og 5.8): [Formel 6.10 b i [Standard, 2013]] E d = γ G,sup b K F I Q k + γ Q1 K F I Q k,1 + γ Q2 ψ 0,2 K F I Q k,2 + γ Q3 ψ 0,3 K F I Q k, (5.7) [Formel 6.10 a i [Standard, 2013]] E d = γ G,sup a K F I Q k (5.8) Hvor: E d γ G,sup b γ G,sup a K F I Q k γ Q ψ Lastkombination Partialkoefficient Partialkoefficient Afhængig af konsekvensklasse CC3 Lasten for den pågældene kategori Partialkoefficient Reduktionsfaktor Det ses ud fra formlerne, at den dominerende last ikke påsættes reduktionsfaktoren. Egenlasten ændres i forhold til, om den dominerende last virker til gunst eller ugunst. Det vil sige, om lasten påvirker bygningens stabilitet positivt eller negativt. De forskellige værdier for last kategorierne er tabelværdier. [Standard, 2013] Etagereduktionsfaktoren bruges i lastkombinationer til at tage højde for, hvordan lasten reduceres ned gennem etagerne. Den indsættes i stedet for ψ 0, når den pågældene nyttelast 53

60 Gruppe B Laster er dominerende. Ud fra denne viden kan lastkombinationer på den hårdest belastede søjle, E3, (afsnit 5.3) beregnes (tabel 5.3 og 5.4). Dominerende Egenlast N A2 N B N C1 Ugunst N samlet 1 1,1 5 1,5 1,1 0,67 5,52 1,5 1,1 0,7 15,08 1,5 1,1 1 3,34 N A2 1 1,1 5 1,5 1,1 0,67 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 N B 1 1,1 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,7 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 N C1 1 1,1 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 1 3,34 N C2 1 1,1 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 N C3 1 1,1 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 Snelast 1 1,1 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 Vindlast 1 1,1 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 Egenlast 1,2 1, Gunst N samlet 0,9 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,7 15,08 1,5 1,1 1 3,34 Snelast 0,9 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 Vindlast 0,9 5 1,5 1,1 0,5 5,52 1,5 1,1 0,6 15,08 1,5 1,1 0,6 3,34 Tabel 5.3. Lastkombinationer lodret last del 1. Dominerende N C2 N C3 Snelast Vindlast I alt [kn/m 2 ] Ugunst N samlet 1,5 1,1 1 3,77 1,5 1,1 1 4,54 1,5 1,1 0,3 0,64 1,5 1,1 0,3 1,99 73,80 N A2 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4, ,80 N B 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4, ,39 N C1 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4, ,11 N C2 1,5 1,1 1 3,77 1,5 1,1 0,6 4, ,40 N C3 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 1 4, ,34 Snelast 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4,54 1,5 1,1 0,64 1,5 1,1 0,3 1,99 60,95 Vindlast 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4,54 0 1,5 1,1 1,99 62,20 Egenlast ,6 Gunst N samlet 1,5 1,1 1 3,77 1,5 1,1 1 4,54 72,80 Snelast 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4,54 1,5 1,1 0,64 1,5 1,1 0,3 1,99 59,95 Vindlast 1,5 1,1 0,6 3,77 1,5 1,1 0,6 4,54 0 1,5 1,1 1,99 61,20 Tabel 5.4. Lastkombinationer lodret last del 2. Ud fra beregningerne af lastkombinationerne (tabel 5.3 og 5.4) fremgår det, at kombinationen med dominerende nyttelast giver det samlede største lasttilfælde. Dette er den lodrette last, som påvirker vindgitret i det hårdest belastede tilfælde. Vindgitteret påvirkes derudover af en vandret last i form af vindlasten. Der skal opstilles en vandret lastkombination, hvilket der redegøres for i gitterdimensionering (afsnit 6.2). 54

61 Detaildimensionering Dimensionering af bjælker Bjælkerne fra forslag 3 skal dimensioneres (figur 3.4). Der er tre metoder, som kan vælges i forhold til bjælkernes dimensionering i højhuset: 1. Alle bjælker i hele bygningen dimensioneres efter den konkrete lastpåvirkning på det areal, som bjælken bærer. 2. Hver etage har kun en slags bjælkeprofil, og der tages højde for den hårdest belastede. 3. Den hårdest belastede bjælke i bygningen dimmensioneres, og resten af bjælkerne i hele højhuset benytter samme profil. Der kan findes fordele og ulemper ved alle løsningerne, især hvis der ses på materialeforbruget. Det er dog også nødvendigt at tænke tidsforbruget i byggeprocessen ind på grund af den kompleksitet, flere forskellige profiler vil udløse. Metode 1 vil være utrolig besværlig at udføre, men materialeforbruget vil kunne minimeres mest muligt. Metode 3 vil være nem at bygge, men prisen på byggeriet vil øges på grund af overdimensioneringen af alle bjælker. Derfor indgås et kompromis ved metode 2, hvor der både tages højde for, at byggeprocessen foregår nemmest muligt, og materialeforbruget er forholdvis minimeret i hvert fald i forhold til metode 3. Hver etage får derfor individuelle bjælkeprofiler, medmindre de har samme indretning og dermed samme nyttelast som en anden etage. Der vises to eksempler på bjælkeberegning. Én for en jævnt fordelt last på en bjælke og én for en ikke jævnt fordelt last på en bjælke. De andre bjælkers dimensioner opstilles i en tabel Jævnt fordelt last på bjælke Der tages udgangspunkt i bjælke B E2 F 2 i stueetagen (figur 3.4 og 4.2). Denne bjælke er den hårdest belastede i etagen. Ved hjælp af en tabel hvor lastkombinationerne er udregnet, findes det mest kritiske lastkombinationstilfælde (tabel 6.1.1). Der ses bort fra snelast og vindlast, da de ikke virker på stueetagen. Desuden benyttes etagereduktionsfaktoren ikke, fordi bjælkerne kun optager nyttelast fra samme etage. Lastkombinationerne med henholdsvis domminerende egenlast og nyttelast udregnes (formel 5.7 og 5.8). 55

62 Gruppe B Detaildimensionering Dominerende Lastkombination I alt [kn/m 2 ] Egenlast 1, 2 1, 1 5, 0 6, 60 Nyttelast 1, 0 1, 1 5, 0 + 1, 5 1, 1 3, 57 11,39 Tabel 6.1. Lastkombinationer på bjælke B E2 F 2 i stueetagen. Egenlasten sættes til 5,0 kn, imens nyttelasten er udregnet for arealet, som bjælken bærer. Det ses, at det mest kritiske tilfælde på bjælke B E2 F 2 er ved dominerende nyttelast (tabel 6.1.1). Denne værdi regnes der videre med. Lasten E d omregnes til den linjelast, som påvirker bjælken (figur 6.1), og ved hjælp af linjelasten opstilles den statiske model (figur 6.2): Figur 6.1. Areal som bjælke B E2 F 2 bærer. q = E d b = 11, 39 kn/m 2 7 m = 79, 7 kn/m 56