Energi & Arkitektur

Vi skapar byggnader

för människor –

energianvändning stödjer

byggnadsfunktionen

ARKITEKTUR OCH ENERGI

emission

CO2(e)

energy

kWh

Zero Emission Building

Building energy performance is currently understood as

dependent upon, (1) Urban geometry, (2) building design (3)

system efficiency (4) occupant behavior.

Ratti, C., Baker, N., Steemers, K.:Energy consumption and urban texture.

Energy and Buildings 37 (2005)

THE BUILDING – IMPACT OF DESIGN

MATERIAL / CONSTRUCTION / DETAIL

Stuart Brand “Sharing Layers” from How Buildings Learn - Lifetimes of different layers

INTERIOR DESIGN

PLAN DRAWING

INSTALLATIONS

LOAD BEARING STRUCTURE

BUILDING ENVELOPE

URBAN FABRIC

LONG TERM STRUCTURE

/ RESOURCES

CALCULATIONS

SOCIAL

URBAN DESIGN

INDOOR CLIMATE / HEALTH / ENERGY

Boverkets Byggregler (BBR) mäter

FASTIGHETSELUPPVÄRMNING

KYLNING

VERKSAMHETSEL

VARMVATTEN

men inte eller

HUSHÅLLSEL

Boverkets Byggregler (BBR) mäter

FASTIGHETSELUPPVÄRMNING

KYLNINGVARMVATTEN

Energikapitlet fokuserar på ”formfaktorn”Att maximera innesluten volym i minimal omslutande area – dvs ju tjockare volym desto bättreJu mindre fönster desto bättre, då de faktorer som bedöms är att de släpper ut och in värme

SKELLEFTEÅ KULTURHUS

METODOLOGI

DIALOG &

PLATS

FORM MATERIAL TEKNIK

Tydliggör

förutsättningarna

Fastställ energi- och

klimatkravTydliggör konsekvenser

Involvera brukare

Involvera hela projektgruppen

+ kalkyl + entreprenör

Workshops!/Möten

Minimera energibehovet

och optimera

inneklimatetUtnyttja rumsliga och passiva

egenskaper

Anpassa orientering

Formfaktor, fasad/area

Solinstrålning

Dagsljuskrav

Zonindelning, planlösning

Testa!/Simulera!

Välj materialBeräkna klimatpåverkan

Minimera energibehovet med

passiva lösningar, t ex tung

stomme

Testa!/Simulera!

Välj teknikEnergieffektiv teknik

Beräkna total klimatpåverkan

Balansera med förnyelsebar

energi på platsen

Max 25% off site förnyelsebar

energi

Minska energibehov, simulera

Beräkna klimatpåverkan av material, testa olika varianter

Summera total klimatpåverkan

Balansera med On-Site energiproduktion (eller ”extern”

förnyelsebar energi, max 25%)

Testa - ändra - testa

ARBETSGÅNG

Stud. LARA MONTI - ADRIEN GILLIAND

SUN AND ENERGY PROFILE

Minimera köldbryggor

I ett normalhus är

köldbryggorna ca 2,5 km. (kv

Jöns Ols 34 lgh, ca 3000 m2)

Motsvarar ca 10 kWh/BRA

Kan vara så hög som 20-

30% av energianvändningen

Källa: Arne Elmroth, Bild: Isover

Kriterier för Passivhus

- Energibehov max 15 kWh/m2,år eller Effektbehov max 10 W/m2

- Lufttäthet max 0,6 oms/h

- (Kylbehov max 15 kWh/m2,år)

- Primärenergibehov max 120 kWh/m2,år

- Termisk komfort

20 grader räcker om alla ytor är varma (temperaturdifferens på mindre än 5 K (5 grader)

– DIN EN ISO 7730 – P.O Fanger

– Fangers ekvation inbegriper;

– KROPPEN

- kroppslig aktivitet

– - klädsel

– OMGIVNINGEN

- lufttemperatur

– - strålningstemperatur (ges av ytors temp)

– - lufthastighet (vid kalla ytor kyls luften)

– - luftfuktighet

POWERHOUSE KJÖRBO

Byggherre: Entra

Arki tekt: Snöhetta

MINSKAD KLIMATPÅVERKAN

En definition:

Koldioxidutsläppen

från material plus

energianvändningen

i byggnaden

balanseras med

förnyelsebar energi

på platsen.

CO

2-u

tslä

pp

Bala

nsera

CO

2

MATERIAL DRIFT

__

+

Dagsljus

“Convincing, objective independent research” shows according to David Strong

(2012) evidence for a correlation between ”human health, hapiness and well-

being” and the amount of window glass. Not at least in the sectors of health and

education:

In healthcare, research findings demonstrate that access to daylight provides;

a reduction in the average length of hospital stay, quicker post-operative

recovery, reduced requirements for pain relief, quicker recovery from depressive

illness and disinfectant qualities. (Also support for daylighst important role in

prevention and treatment of obesity, heart deseases and stress relatedillnesses.)

In educational buildings access to daylight has been shown to result in a

dramatic (and demonstrable) improvement in student academic achievement, behaviour, calmness and focus.

In buildings of all types, including in the residential sector, many of the

studied benefits associated with daylight and connections to the outside world can be equally realised, thus contributing to sensations of well-being.

TASK 51 SOLENERGI I PLANERING DAGSLJUS I PLANERING

In 2005 electric lighting consumed 19% of all global electricity consumption,

International Energy Agency (IEA)*

* OECD/IEA: Light´s labour´s lost, Paris, International Energy Agency (IEA), 2006., sid

177. http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/light2006.pdf

(Hämtad 2013-11-26), sid 177: “grid-based electric lighting consumed 2 651 TWh of

electricity: 19% of all global electricity consumption”

➔ volumes, street width, façade and

roof design >> directly influencing access

to daylight and sunlight

Daylight

>> increasing density >>

Higher demands on design to obtain daylight and sunlight

Intesified urbanization

Hygien, hälsa och miljö

BBR 6:3 Ljus

6:31 AllmäntByggnader ska utformas så att tillfredsställande ljusförhållanden är möjliga att uppnå, utan att skaderisker och olägenheter för människors hälsa uppstår. Ljusförhållandena är tillfredsställande när tillräcklig ljusstyrka och rätt ljushet (luminans) uppnås samt när ingen störande bländning eller inga störandes reflexer förekommer och därmed rätt belysningsstyrka och luminansfördelning föreligger.

6:311 Definitions

Direct sunlight Sunlight shining directly into a room without being reflected.

Direct daylight Light through a window towards open sky.

Indirect daylight Light entering a room without windows towards open sky.

The Swedish legislation between 1931 to 1960 regulated daylight through:

- Distance between houses that was at least as the building heights

2014: DF 1%

Dagsljuslagstiftning efter 70-talet- En kvot (minst 10%) / golvarea (AF), vid avskärmningsvinkeln mindre än 30 grader – vid två klarglas (SIS standard)- Dagsljusfaktor (1%)

The quantitative evaluation by calculation/simulation; - Descriptive by drawing (rule of thumb daylight

distribution, no sky line) - Static computations - Simulations by computer (daylight factor, daylight

autonomy)

Daylight Autonomy (DA): All skies, 8760 hours, including direct sunlight. Climate based modeling/simulation.

Ceiling height 2.7 meters

-> balcony shadowing decrease

ARKITEKTHÖGSKOLAN, UMEÅ

Arkitekturskolans rum har en

höjd på 3,6 och rumsdjup på

7 meter fram till atriet, vilket

ger en jämn fördelning av

dagsljuset med en lägsta nivå

på dagsljusfaktor på 2,9 %

med 30% av fasaden är glas.

Atriet är belyst med dagsljus

från takfönster.

Architecture needs to balance daylight, sunlight and energy use for heating and cooling

FRÅN FORSKNING TILL PRAKTIK

• Fönsterstorlek optimerad i relation till

väderstreck och våningshöjd

• Uppvinkling av öst och västfasader och

fönster mot utsikt och norr

• Nedvinkling av fasad mot söder för att

undvika solvärmelaster

• Burspråk för att öka väggens refektionsyta

och minska kontraster

• Höga fönster för att länka in dagsljus via tak

• Atrier som tillåter dagsljus ner till gatunivå

DAGLJUS DESIGNPARAMETRAR

FRODEPARKEN, UPPSALA

HARPLINGE, PLUSENERGI