BYG 05 2016 by ....

B Æ R E DYG T I G T B YG G E R I N R . 5 2 0 1 6

DANSKE INGENIØRER: SÅDAN BYGGER VI BÆREDYGTIGT HER OG NU

Søren Jensen Rådgivende Ingeniørfirma, Statens Byggeforskningsinstitut, Danmarks Tekniske Universitet, Teknologisk Institut, Rambøll, Arup, Moe, Niras

Mere end et beskrivelsesværktøj

Med MBA får du gratis anvisninger på både nybehandlinger og restaureringer MBA er byggebranchens eneste og største neutrale anvisningsværktøj når det gælder anvisninger på såvel nybehandlinger og renoveringer. Hver måned henter mere end 4000 branchefolk beskrivelser, tekniske artikler, prøvemetoder eller kvalitetssikrings materialer på mba.dk Det er gratis og hvis du har brug for faglig assistance udover hvad du

Malerfagets Behandlingsanvisninger

MBA-annonce.indd 1

MBA-184x270_01.indd 1

08/02/2016 11.29

26/09/2016 16.23

INGENIØRARBEJDE HER OG NU I dette nummer af Byg inviterer danske ingeniører os til at se dem over skulderen, imens de arbejder med at udvikle bæredygtigt byggeri. De diskuterer, om der skal to eller tre glas i vinduerne – selvom den gængse opfattelse er, at der skal tre lag glas til, når der skal bygges bæredygtigt. De piller konstruktionerne fra hinanden, så de kan blive genbrugt. De finder på finter, når der skal varmes vandhanevand, finder på facetterede facadeelementer af biokompositter, slår sikre streger under facit på byggeriernes store ligninger, deler opskrifter på energibesparelse, former beton så frit, at enhver arkitekt vil stoppe op og ae de glatte overflader, vurderer hele byggeriets livscyklus og gentænker selve lyset. Og her fortæller de os hvorfor og hvordan. /msl

Redaktion Marie Sofie Larsen, arkitekt MAA, redaktør, msl@arkfo.dk Adrian Täckman, grafisk design Cornelius Colding, korrektur Freja Juul Pedersen, praktikant Vigdis Larsensdóttir, assistent Rådgiverpanel Graves Simonsen, arkitekt MAA, Bygherreforeningen Kurt Emil Eriksen, ingeniør, IDA Byg og VELUX Anne-Mette Manelius, arkitekt MAA, Tegnestuen Vandkunsten Peter Andreas Sattrup, arkitekt MAA, Danske Ark Lasse Lind, arkitekt MAA, GXN Jette Snoer, cand. jur., Dansk Byggeri Mikael Koch, arkitekt MAA, Træinformation Carsten Rode, ingeniør, DTU Indeklima og Bygningsfysik Lau Raffnsøe, ingeniør, DGNB Christine Larsen, cand.com., InnoBYG Martin Vraa Nielsen, ingeniør, Henning Larsen Architects Udgiver Arkitektens Forlag, Pasteursvej 14, 4. tv. (6. etage), 1799 København V Annoncer: DG Media as, Havneholmen 33, DK-1561 København V Heidi Faarborg, +45 30 94 67 05, Heidi.f@dgmedia.dk www.dgmedia.dk Repro og tryk Stibo Graphic A/S, Saturnvej 65, 8700 Horsens

STATENS BYGGEFORSKNINGSINSTITUT To eller tre lag glas? Af Kjeld Johnsen og Carlo Wolf

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET BYG Vi skal skabe fleksible konstruktioner Af Sabina Askholm Larsen

NIRAS 10 Slut med at lukke for det varme vand Af Lasse Byrdal ARUP 12 Facetteret facadeelement Af Jan Wurm, Guglielmo Carrara, Mads Gandil og Katrine Falbe-Hansen MOE 16 Øjeblikkeligt svar på projekternes avancerede ligninger Af Steffen E. Maagaard, Morten Andersson og Kristian Erlandsen RAMBØLL 20 Syv trin til effektiv energi Af Pawel Krawczyk TEKNOLOGISK INSTITUT Frit formet Af Christine Vodsgaard Larsen

SØREN JENSEN RÅDGIVENDE INGENIØRFIRMA Livscyklusvurdering som katalysator for forbedring af byggeriets miljøpåvirkning Af Hanne Tine Ring Hansen

SØREN JENSEN RÅDGIVENDE INGENIØRFIRMA Lad os tænke lys på en ny måde Af Jason Champney

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

STIL ALTID DIG RETTE SPØRGS For sådan finder du innovative svar. I over 115 år har Viega fornyet sig igen og igen for at opfylde egne krav om højeste kvalitet. Ved konstant at udvikle nye produkter giver vi vores kunder en fordel i det daglige arbejde. Uanset om der er tale om en tidsbesparelse eller øget sikkerhed. Opfindelsen af kobberpresteknikken og udviklingen af SC-Contur er to gode eksempler på, hvordan Viega hele tiden formår at sætte nye standarder for en hel branche. Viega. Connected in quality.

viega.dk/Om-os

SELV DE SMÅL.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Nyheder og tilbud – www.arkfo.dk/shop Som abonnent på Arkitektens Forlags magasiner får du 20% rabat på alle bøger i butikken (udsalgsbøger undtaget). Forsendelse inden for Danmark: kun 25 kr. pr. bog. Gratis forsendelse ved køb af tre bøger eller flere. Vi tager forbehold for prisændringer og trykfejl. Find flere tilbud i webshoppen.

ART OF MANY – the Right to Space Art of Many er historien om, hvordan et velfærdssamfund arbejder sammen med en bred vifte af arkitekter. En præsentation af mere end 130 nye danske arkitekturprojekter med fotografier, tegninger, interviews og essays. Værkerne er nøje udvalgt af arkitekt Boris Brorman Jensen og filosof Kristoffer Lindhardt Weiss, der er udpeget af Dansk Arkitektur Center til at skrive bogen og kuratere det officielle danske bidrag til den 15. Internationale Arkitekturbiennale 2016 i Venedig. Engelsksproget. Arkitektens Forlag Boris Brorman Jensen og Kristoffer Lindhardt Weiss Pris: 320 kr. Abonnentrabat 20%: 256

Vejarkitektur og ingeniørkunst – en bog om design af moderne motorveje Designet af motorveje er en udfordrende og sammensat affære, og udformningen skal afspejle en omtanke for den kontekst, anlægget indgår i – samtidig med at det skal have et klart arkitektonisk udtryk og fremstå med tydelig omhu for detaljerne. Tanken med denne bog har været at samle og beskrive de vigtigste byggesten i udformningen af den moderne motorvej. Det er elementer, der er oparbejdet solid viden omkring gennem årene, og som udgør fundamentet for arbejdet med vejarkitektur og ingeniørkunst. Rigt illustreret. Aalborg Universitetsforlag Ulla Egebjerg Pris: 256 kr. Abonnentrabat 20%: 236 kr.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

SBi: Ensidigt fokus på at reducere varmetabet fremmer i disse år brugen af trelagsruder i byggeriet. En mere holistisk tilgang, der også har fokus på dagslyskvalitet samt mindre ressourceforbrug, gør dog tolagsruder med jernfattigt glas til et mere bæredygtigt valg. Af Kjeld Johnsen og Carlo Volf

To eller tre lag glas?

alg af ruder er en vigtig detalje, der påvirker helheden i et byggeri. Trelags-energiruder er ved at blive standard i byggeriet – ofte ud fra et ensidigt fokus på at minimere energiforbruget for at overholde bygningsklasse 2020. Men det er nødvendigt at se på et byggeri med et flersidigt fokus, hvor man også inddrager rudens betydning for dagslyskvaliteten, herunder brugernes sundhed og ressourceforbruget i et livscyklusperspektiv. Og med dette i mente kan tolagsruder være et mere bæredygtigt valg. Beskedne energibesparelser Problemet ved trelagsruderne er, at de energimæssige gevinster er beskedne, fordi energibesparelserne – afhængigt af bygningstype og -udformning – kun ligger på 5-15% i forhold til tolagslavenergiruder. Derudover peger livscyklusanalysen den forkerte vej for trelagsruderne: De er tungere, mindre holdbare, kræver øget karm/ramme-konstruktion, og alene med et merforbrug af glas på 50% medfører de væsentligt øget miljøbelastning og CO2-aftryk sammenlignet med tolagsruder. Tillader transmission Det er kendt viden, at dagslyset har meget stor betydning for menneskets velvære og sundhed. Af særlig betydning er lyset fra morgensolen og vintersolen – altså bygningens generelle orientering i forhold til solen. Derfor bør der anvendes glastyper, der tillader transmission af dagslysets naturlige spektralfordeling. Dagslysåbninger bør også kunne åbnes for at tillade lejlighedsvis eksponering for det fulde dagslysspektrum, herunder ultraviolet og infrarød stråling. Alt tyder på, at vinduer med tolagsruder af jernfattigt glas er den rette løsning for at få det rette spektrum af dagslys ind i vores bygninger til gavn for brugernes sundhed og velvære. Vinduer i bygningsklasse 2020 og Eref-værdi Mange nybyggerier, herunder de nye store hospitalsbyggerier, opføres efter bygningsklasse 2020, hvor der er krav om vinduer med en positiv Eref-værdi. Det vil sige, at varmetilskuddet fra solen igennem vinduet er større end varmetabet gennem vinduet i fyringssæsonen. I dag er der en tendens til, at dette automatisk fører til valg af vinduer med trelagsruder. Men det er muligt at anvende en jernfattig, tolagsrude og opnå en positiv Eref-værdi. Vinduet får en samlet U-værdi på 1,2 W/m²K, der er markant højere end med trelagsrude (0,6 W/m²K), men samtidig øges dagslysindfaldet med 15% og solvarmetilskuddet med 30-40%. Det er dog en udfordring at benytte den bedste glaskvalitet og imødekomme krav om at reducere perioder med overtemperatur. Det medfører større krav til blandt andet solafskærmning. Eref-værdien beregnes som et forhold mellem vinduets Uværdi (hvor godt hele vinduet isolerer) og rudens g-værdi (hvor meget solvarme, der slipper gennem ruden). Det en fin balance, om det lykkes at overholde krav i bygningsklasse 2020 med tolags, jernfattigt glas. En vigtig faktor er vinduesrammen og dens

U-værdi; her kan rammer i træ være et problem. Andre faktorer er, at der etableres en god solafskærmning og en vis grad af automatisk udluftning i varme perioder. Sundere lys Dagslyskvaliteten er særlig vigtig i sundhedsbyggeri både til psykiatriske og somatiske patienter, hvor det rette dagslys kan forkorte sygdomsophold markant. En eventuel merudgift kan tjenes hjem flere gange i løbet af hospitalets forventede levetid. Flere af de nye sygehusbyggerier tager derfor også udgangspunkt i dagslysets sundhedsfremmende kvaliteter. På Psykiatrisk Center Ballerup projekteres p.t. som det første nye hospital med tolags, jernfattigt glas, og ved den igangværende planlægning af Nyt Hospital Hvidovre anbefales også ruder med jernfattigt, tolagsglas. Det sker ud fra flere sundhedsmæssige forhold, blandt andet transmission af UVB-lys (bølgelængde 280-320 nm), der virker bakteriedræbende og er hovedkilde til naturlig dannelse af D-vitamin, som styrker patienternes immunforsvar. Desuden er farvetegning af især hud som en vigtig biomarkør langt bedre ved jernfattigt glas. Normalt glas giver en grønlig, komplementær misfarvning af hud på grund af dets jernindhold. På Ny Herlev Hospital er dagslyset i sengestuerne tilrettelagt forskelligt afhængig af orientering. Disse nye, såkaldte ‘differentierede sengestuer’, skaber en asymmetrisk facade med størst vinduesåbninger mod nord, mindre mod øst og vest samt mindst mod syd, hvilket giver stort set ens dagslysmængde på alle sengestuer. På den måde undgås ekstern afskærmning, som er svær og dyr at vedligeholde i etagebyggeri og erstattes af passiv køling via arkitekturen. Metoden anvendes også i Nyt Hospital Hvidovre. Vinduer kan åbnes ca. 30 grader for at ventilere naturligt og undgå ulykker. Princippet er beskrevet i ph.d.-afhandlingen Lys, arkitektur og sundhed – en metode. På Ny Herlev Hospital er det valgt at benytte trelags, jernfattigt glas, da et vindue med en tolagsrude og træramme ikke kan overholde kravet om positiv Eref-værdi i bygningsklasse 2020. Energi og sundhed kan følges ad i byggeriet Bygningsklasse 2020 udfordrer tolagsglas og dermed opnåelse af en god dagslyskvalitet. Men det er slet ikke udelukket, at energioptimering og sundhed kan gå hånd i hånd. Det kræver blot flersidet fokus på sundhed, dagslys og energi, når vi planlægger byggeriet. Ensidig fokusering på minimering af energiforbrug skaber ikke de sundeste – og i længden derfor heller ikke de mest bæredygtige – byggerier i Danmark. Man kan læse mere om Carlo og Kjelds arbejde med dagslys og sundhed i rapporten Nye veje mod en lavenergiarkitektur 2020, der er støttet af Realdania og udkommer senere i 2016 og følges op med projektet Dagslyskvalitet som sundhedsmæssig driver for energirenovering for Haderslev Almene Boligselskab støttet med PSO-midler.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

DTU: Ingeniørerne skal arbejde med fleksible bygningskonstruktioner og forene flere faglige vinkler i samarbejdsprojekter, fordi det skaber mere bæredygtige byggeprojekter, der tager højde for skiftende behov i samfundet. Af Sabina Askholm Larsen

Vi skal skabe fleksible konstruktioner

Fremtidens ingeniører skal uddannes til i langt højere grad at arbejde med fleksible løsninger i en byggeproces. Det mener professor Per Goltermann, som er uddannelsesansvarlig på DTU Byg – Institut for Byggeri og Anlæg ved DTU. “Når man taler om bæredygtighed for bygninger, er det nødvendigt at se på bygningens samlede livscyklus og ikke bare en enkelt detalje. Behov kan ændre sig over tid, og det skal afspejles i en bæredygtig bygning. Det, der skal fungere som kontorbygninger i dag, skal måske omdannes til boliger om 10 år. Hvis ikke bygningerne er designet fleksibelt og med mulige ændringer for øje, kan man stå med en række ubrugelige bygninger, som forfalder, fordi ingen har brug for dem,” siger Per Goltermann. Samlinger kan øge bæredygtighed Selv om graden af en bygnings bæredygtighed beror på en helhedsvurdering, er der alligevel et helt konkret sted, man kan sætte ind for at sikre øget bæredygtighed i byggeprojekter: Nemlig i de samlinger, der sætter de enkelte bygningskomponenter sammen. Bygninger, der består af udskiftelige komponenter, er med til at gøre hele byggeprojektet bæredygtigt. Det skyldes, at komponenter, som er nemme at skille ad, kan genbruges i nær ved komplet stand. I modsætning til komponenter, der eksempelvis

bliver knust eller omsmeltet for at kunne genanvendes som delkomponenter i nye byggematerialer, giver decideret genbrug en effekt, der er bæredygtig for både miljøet og pengepungen. “Når man anvender samlinger, der gør det let at skille bygningselementer ad, bliver det muligt at frigøre de enkelte bygningskomponenter og udskifte dem efter behov. Hvis komponenterne i bygningen kan udskiftes på en simpel måde, giver det en længere levetid for bygningen og et mindre ressourcespild, da de funktionelle dele af bygningen kan blive stående,” siger Per Goltermann. Genbrug af komponenter i oprindelig stand giver besparelser Et eksempel på et projekt fra DTU, som beskæftiger sig med både helhedsevaluering af et byggeprojekt og fleksibilitet i samlingerne, er kandidatspecialet “Design for Disassembly – Building a circular future”. Specialet er skrevet af Sara Diraoui og Leonora Charlotte Malabi Larsen, som efter forsvaret af specialet i august 2016 kunne kalde sig ingeniører i henholdsvis byggeteknologi og bygningsdesign. De nye ingeniører vandt førstepræmien for bedste specialekoncept ved DTUs studenterkonkurrence Grøn Dyst i 2016. Grundideen i specialet er at designe bygninger på en måde, der gør det muligt at genbruge byggematerialer i langt højere

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

grad end nu. Specialet blev udarbejdet i samarbejde med MT Højgaard og arkitektfirmaet 3XN, som bad de to studerende undersøge henholdsvis byggeteknologiske og bæredygtighedsmæssige aspekter ved at genbruge bygningskomponenter. Arbejdet viser, at der store besparelser at hente ved at genbruge bygningskomponenter i deres oprindelige form frem for eksempelvis at knuse dem og genanvende dem som vejfyld og lignende. Det giver en øget bæredygtighed på en række parametre som økonomi, arbejdstid og ressourceforbrug. En af fordelene ved den genbrugsløsning, som Sara Diraoui og Leonora Charlotte Malabi Larsen demonstrerer i deres speciale, er, at den tester komponenter, der allerede er på markedet i dag og dermed ikke forudsætter helt nye materialer og komponenter. I specialet lancerer de to studerende en nye måde at genindvinde komponenterne på, så de lettere kan genbruges som intakte bygningskomponenter i nye byggerier. Flere faglige vinkler på samme projekt giver bedre resultat Det er netop denne helhedstankegang, der er brug for hos fremtidens ingeniører, vurderer Per Goltermann. DTU Byg har derfor udviklet et nyt undervisningskoncept, hvor studerende arbejder uafhængigt i såkaldte projektfamilier. Kort sagt går projektfamilierne ud på, at de studerende enten fokuserer på forskellige – men beslægtede – delproblemer eller an-

griber den samme problemstilling fra forskellige faglige vinkler. DTU Byg har lavet undersøgelser blandt de studerende, som viser, at de vurderer denne arbejdsform som meget attraktiv, og den er også populær blandt underviserne. “Projektfamilierne har flere klare fordele. De studerende når længere, prøver flere ting og bliver mere professionelle i deres afrapportering. De bliver samtidig bedre til at præsentere det samlede projekt. Resultaterne fra projektfamilierne kan i langt højere grad end ved konventionelt projektarbejde anvendes i vejledernes forskning og industriens innovation. Det er en tankegang, som de studerende kan tage med videre ud i deres arbejdsliv, når de skal være med til at forme fremtidens byggeprojekter,” fortæller Per Goltermann. Ca. 50 studerende har på nuværende tidspunkt været projektfamiliemedlemmer inden for et af DTU Bygs faglige udviklingsområder, ZeroWaste Byg, der handler om at genanvende industriaffald som vedvarende ressource i nye, bæredygtige byggematerialer. Arbejdet i udviklingsområdet ZeroWaste Byg har ledt til flere patenter og et voksende samarbejde med industrien om innovative tiltag, som de studerende er en aktiv del af.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Visualisering: Aarhus Kommune

NIRAS: Med decentral produktion af brugsvand, som varmes af solvarme, slipper Aarhus Kommune for at ‘lukke for den varme hane’ i konstruktionen af et nyt, stort kontordomicil i Gellerup. Metoden hjælper til at spare på dyr rørføring og begrænse varmetab, samtidig med at husets brugere får bedre komfort. Af Lasse Byrdal

Slut med at lukke for det varme vand

Aarhus er byggeriet gået i gang: Et stort, åbent og supermoderne kontordomicil i Gellerup skal stå klar i december 2018. 1.000 arbejdspladser inden for kommune og politi skal rykkes til dette nye multihus, som er en del af Helhedsplan Gellerup. Sådan skal den udfordrede bydel åbnes og gøres til en mere integreret del af Aarhus. Men tidligt i planlægningen af byggeriet stod man med et problem. Bygherren foreslog en løsning, hvor der kun skulle etableres koldt vand til husets toiletter og trinettekøkkener. Det var tænkt som en innovativ måde at spare på stål til rørføring og energi til opvarmning af brugsvand. Men den idé blev ikke modtaget vel, da brugerne af det nye hus skulle høres. De ønskede ikke at skulle vaske hænder i koldt vand – for ‘hvorfor skal det gøre ondt at spare på energien’? Udfordringen kunne let have resulteret i svære hovedbrud hos bygherren, Aarhus Kommune. Men så kom en ny idé på bordet; “Løsningen blev at placere toiletter og køkkener strategisk og forsyne dem decentralt med varmt vand fra flere solvarmeanlæg på husets tag. Sådan kan brugerne undgå at gå ned på komforten, samtidig med at bygherren kan være miljøbevist og slippe for et stort og ressourcekrævende centralt system, som er en velkendt hovedpine i byggebranchen,” fortæller Peter Noyé, som er ekspertisechef i den rådgivende ingeniørvirksomhed Niras, der kom op med løsningsforslaget. Et skørt energitab Hovedpinens årsag ligger i de store afstande, som der er mellem den centrale varmeforsyning i kælderen og de mange toiletter

og tekøkkener, som et 20.000 kvadratmeter stort kontordomicil har. Selvom de er strategisk placeret, bliver det til meget lange rørføringer, som er omkostningsfuldt i stål og ikke mindst i varmetab. Og så er der tappetiden. Normernes krav om, at der maksimum må gå et antal sekunder, fra man åbner for den varme hane, indtil den skal levere, betyder, at man altid laver cirkulation af det varme brugsvand. En pumpe sender det op og rundt til alle bygningens toiletter og tekøkkener. Det gør den i alle døgnets timer året rundt – og det er, hvad der skal til for, at brugerne altid kan få varmt vand med det samme i hele huset. Men sådan er det ikke med den løsning, som nu bliver implementeret i byggeriet i Gellerup: “Det er helt skørt at cirkulere varmt vand – som konstant taber energi til bygningen – rundt i sådan et enormt hus, alene for at man kan vaske hænder i det. De eneste steder, man reelt bruger væsentlige mængder varmt vand, er i kantinens industrikøkken og i omklædningen. Derfor tænkte vi: Hvad nu, hvis vi kun forsyner disse to primære aftagere fra den centrale varmtvandsbeholder?” forklarer Peter Noyé. Når solen ikke skinner Ved hjælp af decentral produktion af varmt brugsvand på solvarme gøres alle husets toiletter og trinettekøkkener uafhængige af det varme vand fra den centrale forsyning i kælderen. Det lyder måske komplekst, men ideen er faktisk helt enkel. Hver gruppe af toiletter og tekøkkener, som naturligvis er placeret lige over hinanden på de forskellige etager, får deres egen

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Teknisk tegning: Niras

forsyning af varmt brugsvand. Det sker via mindre solcellepaneler – omkring tre til seks kvadratmeter hver – placeret på taget, som opvarmer brugsvandet på solens energi. Og når solen ikke skinner, vil huset selvfølgelig ikke mangle varmt brugsvand, for varmtvandsbeholderen under hvert solcelleanlæg er også forsynet med en lille el-patron. Den slår til ved mangel på solenergi og holder det øverste vand i beholderen varmt og klar til brug. Hos bygherren, Aarhus Kommune, er man særdeles tilfreds med den innovative løsning. “Den udfordring, vi altid har med cirkulation af varmt brugsvand, koster mange penge og ressourcer, men denne løsningpasser til vores målsætninger om at nedsætte energiforbrug og udledning af CO2. Det er så rart at kunne fortælle, at dette kan lade sig gøre i et erhvervsbyggeri og ikke kun i boliger,” siger Bente D. Sejersen, projektleder i Aarhus Kommune. Simpel, velkendt teknologi Måske lyder det som en bekostelig løsning med flere decentrale varmtvandsbeholdere og solvarmepaneler. Men det er det faktisk ikke. “Sådan nogle anlæg med solvarme har været anvendt i parcelhuse igennem mange år, og området har været udsat for stor konkurrence. Derfor koster hvert solcelleanlæg maksimalt 30.000 kroner. Det er ikke mere end, hvad den komplicerede rørføring til en central forsyning ville koste, og varmetabet er markant mindre,” siger Peter Noyé og fortsætter: “Det er ikke en løsning, der er set før. Men det er egentlig underligt, for det handler bare om at rykke en velkendt teknologi fra et segment til et andet. I dette tilfælde er det jo ikke avanceret, som når teknologi fra rumfærger tages ned i husholdninger og gør dem komplicerede. Her går det den anden vej.” Nybrud Decentral produktion af varmt brugsvand på solvarme er en løsning, som spreder sig over flere former for bæredygtighed. Den medfører miljømæssige besparelser på ressourcer som stål, vand og energi, men er også økonomisk og socialt bæredygtig gennem hensyn til henholdsvis materialeomkostninger, arbejdsmiljø og indeklima.

“Man kan naturligvis altid diskutere, hvor meget det giver på energikontoen i absolutte tal. Moderne byggerier som det i Gellerup er så energieffektive, at det kun er nødvendigt at tænde for varmen i de koldeste vintermåneder, og i alle de resterende måneder er den varme, som systemet taber, rent spild af energi. Derfor giver løsningen i forhold til husets effektivitet en forholdsmæssig besparelse, som giver rigtig god mening.” I det hele taget er løsningen så god, at man muligvis kan tale om, at der anes et nybrud. Bør man begynde at tænke mere i decentrale løsninger, når man i byggebranchen fremover renoverer eller går i gang med helt nye projekter som det i Gellerup? “Det er jo taget fra villaer og parcelhuse – et lavpraktisk segment, der har skabt teknologi, som pludselig giver rigtig god mening i et mere komplekst segment. Løsningen er fuldstændig oplagt i en række byggerier. Jeg vil aldrig renovere brugsvandssystemer i kontorbygninger mere uden at have denne løsning i overvejelse,” siger Peter Noyé. Kontorhuset i Gellerup Byggeriet består af flere sammenhængende fløje med et atrium i midten og er tænkt som det nye offentlige midtpunkt i Gellerup. Her skal 1.000 offentlige arbejdspladser flytte ind i kontorlandskaber – blandt andet politi og kommunalt ansatte. Domicilet bliver på 20.000 kvadratmeter, hvoraf 1.500 kvadratmeter er tiltænkt ‘udadvendte funktioner’. For eksempel bliver der i stedet for en traditionel kantine for medarbejderne i huset et restaurant- og caféområde med offentlig adgang. Huset vil koste 607 mio. kroner at opføre og er en del af Helhedsplan Gellerup, som skal kickstarte omdannelsen af bydelen. Byggeriet begyndte i sommeren 2016 og forventes indflytningsklart i slutningen af 2018. Projektets parter Byggeriet er Aarhus Kommunes første OPS (offentligt privat samarbejde). Som bygherre har Aarhus Kommune indgået samarbejde med et konsortium af private leverandører ledet af entreprenør A. Enggaard med Niras, Arkitema Architects, Caverion og Katinka Hauxner ApS som samarbejdspartnere. Der er skrevet kontrakt på opførelse og derefter 15 års drift af huset for at sikre, at det bliver en succes.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

ARUP: Tegningen ovenfor viser et udsnit af en BioBuild-facade. Seks facetter skærer hinanden i et knudepunkt lige over overliggeren af et integreret vindue. Ligesom de seks facetter, der låser overfladegeometrien af panelet fast, er der seks grunde til, at dette er den mest bæredygtige bygningsdetalje, vi kender. Af Jan Wurm, Guglielmo Carrara, Mads Gandil og Katrine Falbe-Hansen

Facetteret facadeelement

om en del af BioBuild forskningprojektet – der blev støttet af EUs 7. rammeprogram for forskning og teknologisk udvikling – opstod verdens første selvbærende elementfacadesystem af bio-kompositter. I fremstillingen af disse elementer forbruges op til 50% mindre energi end i eksisterende systemer, uden at det fører til meromkostninger. Efter en udviklingfase på tre et halv år præsenterede BioBuild-konsortiet i starten af sidste år to systemer til inden- og udendørs brug: skillevægge, dæksystemer, et system til ventilerede curtain walls – og så netop dette elementsystem til facader af bio-kompositter. Facadesystemet, som blev udviklet af det rådgivende ingeniørfirma Arup i tæt samarbejde med GXN Innovation, blev i februar 2015 tildelt JEC’s Innovationspris som det mest innovative produkt i byggesektoren. Præfabrikerede højtydende facadesystemer De enkelte facadepaneler i systemet er 2,3 meter brede og 4 meter høje med integrerede vinduespartier. Hvert element er lavet af to skaller af bio-kompositter. Biokompositterne består af tekstil og hørfibre imprægneret med bio-polyester, som er et biprodukt i forarbejdningen af majs og sukkerrør. Den yderste skal har en påsmurt gennemsigtig beskyttelses-

film, hvorved det naturlige væv forbliver synligt. Den inderste skal er derimod lakeret hvid for at vise elementets abstrakte geometri. Der kan anvendes forskellige farver og lakker til overfladerne, således at facadeelementernes udtryk kan tilpasses. Mellem skallerne er der en ikke-brændbar dampspærre, som forbedrer den akustiske ydevene og varmeledningen. Facadeelementerne bliver præfabrikeret og leveret på byggepladsen. Dette muliggør hurtig montage og en deraf kommende effektiv fremdrift i byggeriet. Systemet er egnet til både bolig- og erhvervsbyggeri, og fordi egenvægten er så lille også til eftermontering i forbindelse med facaderenovering. Flere arkitektoniske tilpasningsmuligheder En yderligere vigtig fordel med bio-kompositterne er muligheden for at indarbejde supplerende funktionaliteter, takket være den parametriske selvbærende geometri. Facadesystemets facetterede geometri kan optimere energieffektiviteten af bygningen. Den fremtrædende øvre del af elementet kan varieres alt efter bygningens placering og facadeindretning. Idet elementet giver skygge, kan varmebelastningen i sommermånederne reduceres. Herudover giver bio-kompositternes lave varmeledning mulighed for en tæt klimaskærm uden varmebroer, som opfylder passivhusstandarden.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

BioBuild-facadesystemet blev udviklet efter vugge-til-grav-princippet. Samtlige bestanddele af systemet kan nemt skilles ad og efter endt levetid genbruges eller bruges til andre formål. De biologiske bestandele af kompositerne er afgørende for brand-egenskaberne og kompostering. De valgte fibre og harpiks viste sig i løbet af test-fasen at have en lav brændbarhed og var derfor meget velegnede til det videre arbejde. De opfylder de europæiske krav. Selvom der stadig foretages test for at bestemme brandsikkerhed og holdbarhed, er en levetid på 40 år for systemet realistisk. Dermed ville BioBuild-facadesystemets levetid være på højde med curtainwalls af aluminium. Seks bæredygtige egenskaber Facadeelementet er altså en mangefacetteret bygningskomponent. Både rent æstetiskt, men også når det kommer til bæredygtigheden. Her kommer seks facetter af projektet, som vi finder bæredygtige: 1. Materiale Panelet er fremstillet af et bio-kompositmateriale bestående af naturlige fibre, og en bio-harpiks, der stammer fra landbrugsaffald. Panelet har en hud af bio-kompositmateriale på både yderog inderside, der indkapsler varmeisoleringen og skaber en sand-

wich-type opbygning. Traditionelle fiberforstærkede polymerer (FRP) fremstillet af glasfiber og polyesterharpiks er fremstillet af ikke-vedvarende ressourcer og kan næppe genbruges, efter produktet er udtjent. I modsætning hertil er bio-kompositten lavet af hurtigt fornyelige ressourcer såsom hør og bagasse, der indeholder 50% mindre energi end traditionelle kompositter. 2. Struktur Den eksterne hud er kun 10 mm tyk trods dimensionerne af panelet, som måler 2,30 m på tværs og 4 m i højden. Denne lette konstruktion er mulig på grund af den relativt høje styrke af kompositmaterialet i forbindelse med den foldede og selv-stabiliserende geometri af panelet. De homogene mekaniske egenskaber af materialet på tværs af foldelinjerne tillader en jævn fordeling af indre spændinger som følge af vindbelastninger. 3. Energi Den sømløse geometri muliggør også en høj termisk ydeevne af panelet, da den ikke er påvirket af kuldebroer langs de foldede kanter. Kølebehov er yderligere minimeret ved hjælp af den udragende geometri af de uigennemsigtige områder, der giver skygge til vinduet. Den facetterede geometri er baseret på en parametrisk model, der tillader en tilpasning af geometrien ifølge

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

bygningslokationen og orienteringen af facaden for at muliggøre optimering af skyggeeffekten, uden at hindre udsigten indefra. 4. Udseende Den bløde lysrefleksion på tværs af foldelinjerne giver panelet en formel kvalitet. Præcisionen og den abstrakte form er resultatet af en digital projekterings- og produktionsproces. Den computergenererede vektormodel af panelet blev anvendt til programmering af en treakset fræsemaskine, som kan fremstille en komplet form. Den eksterne skal kan derefter blive lamineret oven på formen i ét stykke. 5. System Systemdesignet af det sammenføjede facadepanel giver både mulighed for en projektspecifik tilpasning og komplet præfabrikation off-site. Denne off-site fremstilling tillader kontrolforanstaltninger af høj kvalitet samt minimering af spild.

6. Samarbejde Panelet er resultatet af et tæt og tværfagligt samarbejde. Systemet er udviklet hånd i hånd med GXN Innovations og Arup. Den underliggende forskning i materialer, fremstillingsprocesser, belægninger og tests blev gennemført af et europæisk hold på i alt 13 industri- og akademiske partnere i løbet af en 42 måneders periode. Det kan konkluderes, at samarbejde er afgørende for udviklingen af nye bæredygtige og innovative løsninger i detaljer.

Biobuild-konsortiet BioBuild-konsortiet bestod af 13 partnere fra syv europæiske lande: ACCIONA Infrastructures (Spanien), Amorim Cork Composites (Portugal), Arup Deutschland (Tyskland), GXN Innovation (Danmark), Katholieke Universiteit Leuven (Belgien), Laboratorio Nacional De Engenharia Civil (Portugal), NetComposites (Storbritannien), SHR (Holland), TransFurans Chemicals (Belgien), Nederlandse Organisatie voor Togepast TNO (Holland).

byg bĂŚredygtigt byggeri 5 2016

Fotos: Arup

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

MOE: Vi har udviklet en ny designmetode, der tidligt kan vise mulighederne for at justere designet, så den kommende bygning får et optimalt indeklima og et minimalt energiforbrug. Af Steffen E. Maagaard, Morten Andersson og Kristian Erlandsen

Øjeblikkeligt svar på vores projekters avancerede ligninger

r det muligt at kaste et blik på arkitektens første skitser og teste, hvor godt bygningsdesignet tager højde for energiforbrug, indeklima og bæredygtighed? Kan man allerede her afgøre, hvad der skal til for at nå målet? Den slags spørgsmål har ph.d.–studerende og ingeniør i Moe Torben Østergård sat sig for at undersøge i samarbejde med Moe, Aalborg Universitet og InnovationsFonden. De har valgt et holistisk perspektiv på byggeriet. For hvis man for eksempel skal beregne bygningens energiforbrug og samtidig have øje for indeklimaet, må man se på alt, fra valg af facade og isolering til byggematerialer og rumstørrelser. Alle disse designparametre bliver variabler i en temmelig avanceret ligning, og det er evnen til at analysere hele dette komplekse samspil, der gør den nye metode unik.

øjeblikkeligt se, hvordan det påvirker energiforbrug og termisk komfort,” udtaler Torben Østergård. Moe har blandt andet benyttet det nye værktøj ved designet af Aar-hus, det nye V- formede boligkompleks på Aarhus Havn, som Bjarke Ingels Group designer. Lejlighederne i det spektakulære byggeri har et naturligt stort lysindfald i kraft af bygningens specielle udformning. Der er samtidig et ønske om store vinduespartier til ære for udsigten. Men de store mængder dagslys kan også blive en væsentlig udfordring for indeklimaet, da rumtemperaturerne kan blive høje i sommermånederne. Det nye simuleringsværktøj kunne her pege på de typer af ruder, der kunne afhjælpe problemet, og samtidig kortlægge præcis, hvilke glasarealer der kunne skabe balance mellem æstetiske hensyn og behovet for et behageligt indeklima.

De uanede muligheders ligning “De uanede muligheder i de tidlige faser undersøges ved at foretage tusindvis af simuleringer forud for møder med arkitekt, bygherre og entreprenør. Således kan vi i fælleskab udforske de mange løsninger og straks se konsekvenserne af forskellige designvalg. Hvis arkitekten vil øge glas-arealet med 20%, kan vi

Metoden I byggebranchen er der i årtier gjort brug af en deterministisk fremgangsmetode til at evaluere bygningens performance og dokumentere myndighedskrav. De traditionelle simuleringsprogrammer, som stadig udgør kernen i nutidens software, blev udviklet i en tid, hvor arkitekter først definerede bygningens de-

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Projektet Aar-hus, visualiseringer: Bjarke Ingels Group

sign, hvorefter ingeniører skulle sikre, at krav til indeklima og statik blev overholdt. Den gængse fremgangsmetode gør det derfor kun muligt at evaluere få designmuligheder i projekteringsfasen. I dag er der behov for en integreret designproces, hvor mange beslutningstagere på et tidligt stadium skal navigere i det enorme designrum for at imødekomme de skærpede krav til energi, komfort og bæredygtighed. Metoden gør det muligt at medtage de store usikkerheder, der præger de tidlige designstudier. Arkitekterne skitserer bygningens form og indretning, men en lang række vigtige designparametre er ikke lagt fast. Herunder vinduesprocent, solafskærmning, ventilationsstrategi, forsyningsform, konstruktionsopbygning og mange flere. Med simuleringsmetoden kan arkitekt og ingeniører angive, hvor meget designparametrene kan variere, og derefter beregne tusindvis af kombinationer for at finde det største og bedste løsningsområde. Hive i en skyder Andre programmer muliggør parametrisk design, hvor man kan ‘hive i en skyder’ og dermed variere vinduesstørrelse, udhæng, eller lignende. Men problemet er, at man kun ændrer et para-

meter ad gangen. Det giver ofte misvisende resultater, som kan føre til forkerte konklusioner. En øgning af vinduesprocenten i en bygning uden solafskærmning kan give et uacceptabelt indeklima og øget energiforbrug, så designteamet må begrænse vinduesmængden. Men ved en bygning med et stort udhæng vil en øgning af vinduesprocenten derimod være gunstig, da det giver ekstra solvarme og dagslys uden at straffe det termiske indeklima. Vores metode er ‘parametrisk design version 2.0’, hvor der tages højde for de komplekse sammenhænge, ved at alle designparametre varieres samtidig. Software samler simuleringerne Den hidtil iterative udveksling af arkitekternes tegninger og ingeniørens efterfølgende beregninger gør det også vanskeligt at træffe gode designvalg i fællesskab. Derfor har vi udviklet software, der gør det muligt at undersøge de mange tusinde bygningssimuleringer/designs sammen. Her kan aktørerne diskutere, om man for at overholde energikravet skal øge antallet af solceller, øge isoleringstykkelsen, reducere vinduesprocenten eller kombinere disse eller øvrige tiltag. Følsomhedsanalyser hjælper desuden designteamet til at fokusere på de para-

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Diagrammer: Alle diagrapper på dette opslag er genereret udfra metoden ‘parametrisk design version 2.0’, hvor der tages højde for de komplekse sammenhænge, ved at alle designparametre varieres samtidig. Metoden gør det muligt at medtage de store usikkerheder, der præger de tidlige designstudier. Arkitekterne skitserer bygningens form og indretning, men en lang række vigtige designparametre er ikke lagt fast. Herunder vinduesprocent, solafskærmning, ventilationsstrategi, forsyningsform, konstruktionsopbygning og mange flere. Med simuleringsmetoden kan arkitekt og ingeniører angive, hvor meget designparametrene kan variere, og derefter beregne tusindvis af kombinationer for at finde det største og bedste løsningsområde.

metre, der til enhver tid i processen har størst betydning for henholdsvis energi, dagslys og termisk indeklima. På Aarhus-projektet viste det sig for eksempel, at udformningen af altanerne havde en langt større betydning end hidtil antaget. Følsomhedsanalyserne er også med til at belyse, hvorledes tiltag for at begrænse for eksempel energiforbrug samtidig kan påvirke indeklima eller bæredygtighed.

Moe | BuildingDesign Erhvervs-ph.d.-projektet er et af flere elementer på det nye site buildingdesign. moe.dk, der sætter fokus på tidligt bygningsdesign. Foruden energiberegninger og indeklima er et af elementerne for eksempel også Life Cycle Analysis af byggematerialer i den tidlige designfase. Som koncernkompetencechef for Energidesign & Indeklima Steffen E. Maagaard siger, er der et klart sigte med indsatsen: “De mange krav til energiforbrug, indeklima og bæredygtighed kan ofte blive en mærkbar udfordring i de senere faser, når man ikke har haft perspektivet med

fra start af. Vi går derfor målrettet efter at udvikle metoder, så vi tidligt kan vise arkitekten det kreative spillerum og samtidig give bygherren et langt bedre beslutningsgrundlag.”

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Metoden Moe har udviklet den ovennævnte metode og det software, der muliggør de mange simuleringer samt de interaktive visualiseringer. Beregningskernen er den samme validerede model, Be15, som anvendes i resten af branchen. Med det udviklede værktøj kan man foretage tusindvis af Be15-beregninger på få minutter. Metoden er i princippet uafhængig af beregningskernen, og Moe er ved at udvikle software, der muliggør metoden sammen med de mest anerkendte beregningskerner, EnergyPlus og Radiance. Metoden blev sidste år præsenteret på

den største internationale konference for bygningssimuleringer, hvor den tilhørende konferenceartikel vandt prisen for ‘bedste artikel’ blandt 380 artikler. På hjemmesiden buildingdesign.moe.dk kan besøgende selv prøve at udforske et stort designrum igennem interaktive visualiseringer. På undersiden “Sommerkomfort BR15” kan den besøgende desuden tilgå millioner af forudberegnede Sommerkomfort-beregninger, der hjælper til hurtigt at sikre overholdelse af kravene til termisk komfort i kritiske rum i boliger.

Aarhus Bygherre: Aarhus Kommune og Kilden & Mortensen Arkitekt: Bjarke Ingels Group Landskabsarkitekt: Gehl Architects Ingeniør: Moe a/s Illustrationer: Bjarke Ingels Group og Moe a/s

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

RAMBØLL: Her har du et gratis værktøj, som kan identificere store CO2- og økonomiske besparelser – syv trin til relativt rentable og energivenlige tiltag. Det første pilotprojekt i Danmark er nu i sidste fase og forventes færdigt i starten af 2017. Af Pawel Krawczyk

Syv trin til effektiv energi

Energibesparelsen for den færdige plan der møder bygherrens krav om minimum kalkulationsrente er 20% besparelse på varme og 23% besparelse på elektricitet:

Energiforbrug før og efter de syv energibesparende tiltag 1800 1600

1592

1400

1270

MWh

1200

1111

1000

854

800

Før Efter

600 400 200 0 VARME

1,600

167

MWh

eg har i de sidste tre år arbejdet på at udvikle “Total1,400 konceptet” – et55 EU-støttet udviklingsprojekt, der har til formål at vise, at storskala-energiforbedringer i eksisterende erhvervsbygninger kan tilfredsstille rentabilitets1,200 140 krav fastsat af bygherren. 429 Metoden og dens værktøjer hjælper med at identificere 50po123 disse ud fra en fortentialet for energibesparelser og håndterer 135 1,000 retningsmæssig tilgang. Udviklet i samarbejde 324 800 Metoden blev oprindeligt udviklet og implementeret i Sverige af den svenske bygherresammenslutning BELOK, men blev overført til Danmark, 600 fordi den har et meget stort potentiale i forhold til at opnå energibesparelser. Nu er metoden blevet videreudviklet af 278 Rambøll i samarbejde941 med Bygherreforeningen og Statens Byg944 geforskningsinstitut ved Aalborg Universitet. Ved pilotprojekter 400 i Sverige er der opnået energibesparelser 109på 50-70% i et antal erhvervsejendomme.

200

Metodens tre faser 278 I Totalkonceptet arbejder vi med energibesparelser i alle faser: fra undersøgelsen af bygningens potentialer til opfølgning på, om 0 Varme El Varme (ny)

potentialerne bliver indfriet – og dermed om driftsomkostningerne til energiforbrug reduceres som forventet. Første fase er dannelse af pakkeløsning med energitiltag. Anden fase er udførelse af pakkeløsningen ogLys, tredje samt sidste fase er opfølgning. kælder Pilotprojektet i Lyngby Lys, lejere Vi har prøvet at finde en bygning, der har et stort energibesparelsespotentiale, og hvorUdstyr, det ogsålejere er muligt at identificere de højthængende frugter. Vi har kontaktet Nordea Ejendomme med henblik på at identificere Køling energibesparelser i kontorbygningen 123 Bygningen er opført i 1992 og er ikke blevet renoveLyngby Port. Ventilation ret siden, hvilket gør den til en perfekt kandidat til Totalkonceptet. Bygningen er opdelt i tre segmenter; Varmt vand A, B og C ved henholds324Hovedgade 94, 96 og 98. Den har form af en bue med vis Lyngby Indgangspartier tre fingre og består af cellekontorer grupperet i moduler. Derudover har Lyngby Port op til syv etager inklusiv kælder, og det vurderes, at der er Varme omkring 25 m2/person. En ny lejer vil overtage278 en større del af bygningen, og i den forbindelse ønskes Radiatorer en general ændring fra cellekontorer til mere åbne kontorer med et højere antal medarbejdere. Pilotprojektet i Danmark er i fuld 25 gang og er påbegyndt sidste fase.

El (ny)

MWh

1200

1111

1000

854

800

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Før

Efter

Grafik: Energirenovering af Lyngby Port: energiforbrug før og efter de syv rentable energibesparende tiltag. Energibesparelsen for den nye plan, der 600 krav om minimum kalkulationsrente, er 20% besparelse på varme og 23% besparelse på elektricitet møder bygherrens

400 200 0 VARME

1,600 167 1,400 1,200

55 429 123

MWh

1,000

324

800 600 400

941

Udstyr, lejere

324 944

Køling Ventilation Varmt vand Indgangspartier Varme

278

278 Varme

Lys, lejere

123

109

200 0

278

Lys, kælder

140 50 135

Radiatorer

25 99 Varme (ny)

El (ny)

Energi- og ressourceforbrug dre elektricitet, hvilket både er en bæredygtig fremgang og en Da bygningens brug vil ændre sig i fremtiden med et højere antal økonomisk gevinst. Der bliver også produceret 165 MWh energi medarbejdere, var vi nødt til at tilpasse forudsætningerne mht. fra solceller. Gennemføres de syv mest rentable af tiltagene, kan den højere personbelastning i bygningen. Resultatet af de højere Nordea Ejendomme opnå et økonomisk afkast af sin investering 5 (5)heri på 16% i såkaldt intern rente (se diagrammet). personbelastninger er, at flere lokaler vil opleve højere temperaturer end på nuværende tidspunkt. Det er derfor nødvendigt at sænke indblæsningstemperaturen i ventilationssystemet fra 19o Gratis værktøjer C til 17o C. Og denne ændring vil øge energiforbruget i forhold til Et regnearksbaseret værktøj, Totalværktøjet, er en central del af det nuværende energiforbrug. Totalkonceptet. Det håndterer bygningsinformationer og afkastkrav til investeringer i energibesparelser ud fra en helhedsorienteret tilgang, hvor rentabilitet balanceres ud fra en række præEnergibesparende tiltag misser, der tilgodeser både bygning, bygningsejer og brugere. Ved brug af Totalkoncept-metoden identificerede Rambøll syv Vi deler gratis Totalkonceptets principper, værktøjssæt og relativt rentable energibesparende tiltag: konvertering af naturgaskedler til fjernvarme, udskiftning af eksisterende kølemainfo om kurser på vores hjemmeside: http://totalconcept.info/, skine, isolering af ventilationskanaler i skakte og udskiftning af men indgår metoden sammen med anden rådgivning om bygningsforbedringer, kan anvendelsen heraf være forbundet med ventilatorer, opgradering af CTS system (optimering af varme, visse omkostninger. De vil dog som udgangspunkt tjene sig ind belysning, ventilation og solafskærmning), PIR-følere på toiletter, via lavere driftsomkostninger. i gange og i teknikrum og solceller (se figur nedenfor). Værsgo: Brug det nye værktøj, og lad os gå et skridt videre med energirenoveringerne. Besparelserne Når alle de syv rentable energibesparende tiltag er gennemført, vil Lyngby Port forbruge hele 20% mindre varme og 23% min-

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

TEKNOLOGISK INSTITUT: En bæredygtig detalje er ikke nødvendigvis synlig. I hvert fald ikke, hvis du spørger Thomas Juul Andersen fra Teknologisk Institut. Den mest bæredygtige detalje, han har været med til at udvikle, er nemlig en silikonemembran til betonstøbeforme, som blandt andet gør støbeformen genanvendelig. Af Christine Vodsgaard Larsen

Frit formet

EU-projektet TailorCrete, som resulterede i en fiskelignende betonkonstruktion, der er 6 meter høj og 21,4 meter lang, fortæller sin egen historie om fremtidens arkitektur og er bygget ved hjælp af robotter, gemmer der sig en silikonemembran. Membranen er udviklet af Teknologisk Institut og bygger på et nyt princip, hvor en fleksibel silikonemembran bliver udspændt på støbeforme af ekspanderet polystyren/flamingo, så den udgør en hinde mellem beton og flamingo, hvilket gør det muligt at genanvende støbeformen. Ifølge Thomas Juul Andersen, arkitekt og faglig leder på Teknologisk Institut, giver det nogle bæredygtige fordele. “Normalt kan man kun bruge en flamingostøbeform én gang. Så skal den kasseres, fordi den går i stykker, når formen skal fjernes fra den støbte konstruktion. Men når membranen er på, så er det ikke noget problem at bruge formen igen, da formen slipper i ét stykke, så man sparer en hel del på materialesiden. Når man er færdig med støbeformen, så kan flamingoen – som jo er ren, da den ikke har været i kontakt med betonen – desuden sendes til nedknusning og indgå i en ny flamingoproduktion,” fortæller Thomas Juul Andersen. Æstetik og støbeproces Støbeformsprincippet er baseret på digital fabrikation. Det betyder, at støbeformene bliver fremstillet via robotteknologi, og det er muligt at lave enhver tænkelig form. Støbeformene fremstilles i flamingo, som er et billigt, let bearbejdeligt materiale – men også et materiale, som giver andre udfordringer end genanvendelighed, nemlig i form af grove betonoverflader, hvilket påvirker det æstetiske udtryk. Også her gør membranen en forskel. “Membranen giver en forbedret betonoverflade. Betonen bliver formgivet af flamingoen, men selve betonoverfladen bliver glat på grund af silikonemembranen, hvilket giver en æstetisk overflade, som tiltaler mange. Der er mange, som spørger, om overfladen er malet eller betrukket med noget, fordi den er så glat, men det er bare beton formet af en silikonemembran,” forklarer Thomas Juul Andersen. De nye støbeforme og ikke mindst membranen blev demonstreret i projektet TailorCrete, hvor projektpartnerne opførte en stor, organisk formet betonskulptur – i daglig tale kaldet “Fisken”. Støbeformene blev anvendt to gange i opførelsen af betonskulpturen, og efterfølgende blev alle delene fragtet til en lokal flamingoproducent til genanvendelse. Betonskulpturen, som er tegnet af den dansk-tyrkiske tegnestue Superpool, står hos virksomheden Paschal-Danmark i Aarhus.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Støbeform med membran

Overfladen på den færdige beton

byg bĂŚredygtigt byggeri 5 2016

Fotos: Laura Stamer

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Der er store potentialer i at indarbejde et livscyklusperspektiv i, hvordan dansk byggeri kan nedbringe sin miljøbelastning og dermed indfri EUs klimamål

SØREN JENSEN RÅDGIVENDE INGENIØRFIRMA: Siden energikriserne i 1973 og 1979 har det danske bygningsreglement haft et skærpet fokus på at forbedre energibehovet og indeklimaet i danske bygninger via skærpede krav til klimaskærmens varmeisolering, definitionen af lavenergibyggeri i 1985 og introduktion af lavenergiklasserne i 2006. Dette har de sidste 10 år resulteret i, at overholdelse af de frivillige energiklasser og bygningsklasser i højere grad er blevet normen for bygherrers forventninger til nye bygningers energibehov. Af Hanne Tine Ring Hansen

et ensidige fokus på energibehovet fra bygningens driftsfase fra 2006 og frem til i dag har længe sat især arkitekterhvervet under pres i en sådan grad, at tekniske installationer og klimaskærmens energieffektivitet opleves som en hæmsko af mange arkitekter, der jævnligt bliver fanget mellem bygherres ønsker til nyttearealer, facadeudtryk, funktionalitet på den ene side og vægtykkelser, reducerede vinduesarealer, størrelsen på føringsveje og rum til tekniske installationer på den anden side. Tid til forandring Nyt byggeri er i dag blevet så energieffektivt, at potentialet for reduktion af miljøpåvirkning opnået via bygningernes klimaskærm er indfriet, og yderligere reduktion skal ske via etablering af vedvarende energikilder som for eksempel solceller og solfangere, innovative løsninger for de tekniske installationer og belysning i bygningerne eller glughulsarkitektur. I takt med at det danske byggeri er blevet mere energieffektivt, fylder produktion

og bortskaffelse af bygningens komponenter mere i det samlede miljøregnskab for byggeprojekter. Tiden er derfor moden til at se på den samlede miljøpåvirkning fra hele byggeriets livscyklus, fremfor blot reduktion af miljøpåvirkninger fra driftsfasen. Det er med andre ord tid til at bruge livscyklusvurderinger af den samlede bygnings miljøpåvirkning som en katalysator for forbedring i bygningernes miljøpåvirkning, noget man i forskningsbranchen har talt om siden bølgen af passivhusbyggerier i 00erne (Hernandez and Kenny, 2008). Derfor lancerede Energistyrelsen (nu Transport og Bygningsministeriet) i 2015 et værktøj, der kan anvendes til frivillige livscyklusvurderinger – LCA Byg. Livscyklusvurdering åbner det kreative løsningsrum for byggeriets miljøpåvirkning Motivationen for at anvende livscyklusvurderingerne som katalysator er, at denne tilgang åbner op for det kreative løsningsrum på byggeprojekternes indledende faser og en meget mere nuanceret værdisætning af byggeriets miljøpåvirkning. For eksempel,

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Figur 1: Scenarium for bortskaffelse ved endt anvendelse

Besparelse i CO2-udledning ved valg af træ

Materialerne bortskaffes som i dag

235.990 kg CO2-ækvivalente

Mmaterialerne genbruges efter endt anvendelse

586.116 kg CO2-ækvivalente

Kilde: http://bygningsreglementet.dk/file/554543/introduktion_lca.pdf

Figur 2: Scenarium

Årlig CO2-udledning fra energibehov i driftsfasen

Besparelse i CO 2-udledning ved trækonstruktioner – traditionel bortskaffelse

Besparelse i CO2-udledning ved trækonstruktioner – genbrug ved endt anvendelse

Energibehov uden solceller

8173 kg CO2-ækvivalente

Svarer til 29 år af CO2-udledning fra energibehov i driften

Svarer til 87 år af CO2-udledning fra energibehov i driften

Energibehov med solceller

2703 kg CO2-ækvivalente

Svarer til 72 år af CO2-udledning fra energibehov i driften

Svarer til 217 år af CO2-udledning fra energibehov i driften

Livscyklusvurdering som katalysator for forbedring af byggeriets miljøpåvirkning når det kommer til diskussioner som: 1) Er renovering eller nyt byggeri den bedste løsning i et givent projekt? 2) Er der mulighed for at finde en bedre balance mellem indeklima og miljøpåvirkning fra byggeriet? 3) Kan vi reducere miljøbelastningen fra byggeriet via materialevalg fremfor via vedvarende energikilder, glughulsarkitektur eller isoleringstykkelser? 4) Hvordan er miljøregnskabet for de installerede solceller eller solfangere, hvis vi inkluderer produktion og bortskaffelsesfaserne? Det mest interessante ved livscyklusvurderingerne er, med andre ord, at mulighederne for at forbedre byggebranchens miljøbelastning bliver mere nuancerede, hvormed bygningernes kvalitet kan forbedres med udgangspunkt i bygningsbrugeren, uden at det sker på bekostning af byggeriets samlede miljøpåvirkning eller en eksisterende bygnings arkitektoniske udtryk. Et eksempel på dette er vinderprojektet i konkurrencen om etablering af nye almene boliger på Risskov Brynet i Aarhus, hvor der er foreslået krydslaminerede trækonstruktioner i kombination med en klimaskærm i teglblokke og halve genbrugsteglsten,

som Søren Jensen bidrog til udarbejdelsen af i tæt samarbejde med AAB Aarhus, Loop Arkitekter, Schönherr, Envidan og Kuben Management. Gør materialevalg overhovedet en forskel i det store billede? Det korte svar er ja. Der er store potentialer ved at indarbejde et livscyklusperspektiv i, hvordan dansk byggeri kan nedbringe sin miljøbelastning og dermed indfri EUs klimamål. Vi har på flere projekter undersøgt mulighederne for at nedbringe miljøbelastningen i CO2-ækvivalente fra nye bygninger ved at vælge træ som det primære konstruktionsmateriale fremfor beton. I et af vores projekter har vi gennemført en analyse af den reduktion, der opnås ved at vælge primære konstruktioner i krydslamineret træ (CLT) med samlinger i stål fremfor armeret pladsstøbt beton i en administrationsbygning på cirka 3500 m2. Livscyklusvurderingen er gennemført for to scenarier for materialernes bortskaffelse (figur 1).

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Visualisering af "Brynet" i Risskov ved Aarhus

Bygningens årlige energibehov er beregnet for to scenarier i Be15 (med og uden etablering af solceller, hvor bygningen overholder BR2020 med etablering af solceller). Dette er omregnet til CO2-udledning via data fra bygningens forsyningsselskaber og sammenholdt med førnævnte CO2-besparelse opnået ved valg af trækonstruktioner i figur 2, der viser, at besparelsen svarer til mellem 29 og 217 år af bygningens beregnede CO2-udledning fra bygningsdriften med de nuværende forsyningsforhold for det beregnede energibehov (figur 2). Betonkonstruktioner betragtes ofte som meget robuste og med en meget lang levetid, hvor træ betragtes som et materiale med en kort levetid. Ifølge SBi 2013:30 har primære trækonstruktioner en forventet levetid på 200 år, mens tilsvarende konstruktioner i beton har en levetid på 300 år. Hvis materialerne bortskaffes som i dag, hvor træet brændes, vil det betyde, at forskellen på reduktionen af de to konstruktioners miljøpåvirkning skal reduceres med ca. 11%, mens besparelsen i CO2ækvivalente vil stige med ca. 26%, hvis materialerne genbruges efter endt anvendelse. En lignende analyse er gennemført for et tænkt scenarium i Københavns Kommune, hvor vi har konkluderet, at hvis en ud af

seks boliger i kommunen etableres med primære konstruktioner i krydslamineret træ, vil dette svare til den CO2-reduktion, som kommunen forventer at opnå via etablering af solceller i kommunens plan for, hvordan man bliver CO2-neutral inden år 2025 (Horswill and Nielsen, 2016). Baseret på ovenstående konkluderer vi, at det i høj grad er tid til, at vi tænker på miljøbelastningen fra hele byggeriets livscyklus fremfor et ensidigt fokus på energibehovet i bygningens driftsfase, når vi designer bæredygtigt byggeri. Referencer: Horswill and Nielsen, 2016: Can CLT Construction Help Copenhagen Become World’s First Carbon Neutral City?, CRC Press / Balkema – Taylor & Francis Group Hernandez and Kenny, 2008: Defining Zero Energy Buildings - A life cycle perspective, Paper, PLEA Conference Proceedings http://bygningsreglementet.dk/tidligerebygreg/0/40 (oktober 2016) SBi 2013:30: Levetider af bygningsdele ved vurdering af bæredygtighed og totaløkonomi

En bygnings livscyklus Denne figur viser hvordan en typisk livscyklus for en bygning ser ud og hvilke faser og processer der indgår. LCA sammenregner samtlige udvekslinger med miljøetderskeriløbetafdeinkluderedelivscyk- lusfaser. Udvekslingerne kan have form af for eksempel emissioner ved transport eller ressourceforbrug fra dyrkning af træ. Typiske faser i bygningers livscyklus er: Produktfase, byggeprocesfase, brugsfase, endt levetid og næste produktsystem.

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

Energi Døgnrytme

Synskarphed

Humør Human Centric Lightning

Dagslys

Bæredygtighed

Produktivitet

Bæredygtighed Energibesparelser

Human Centric Lightning Kunstigt lys

SØREN JENSEN RÅDGIVENDE INGENIØRFIRMA: hvis vi tænker lys på en ny måde ved at anvende en Human Centric-tilgang til lysdesign, opnås derfor mere bæredygtigt byggeri. Af Jason Champney

Lad os tænke lys på en ny måde

eg vil gerne udfordre dig til at tænke om lys på en ny måde: Lys er en del af indeklimaet, den optiske del, og i mine øjne er det optiske indeklima den vigtigste del af en bygnings samlede indeklima. Optisk indeklima, når vi taler om byggeri, er todelt. Det indeholder dagslys og kunstigt lys. Indeklimaet i dag er allerede behandlet i en meget tidlig fase i et byggeprojekt, og med god grund. De meget stramme energikrav stillet til bygninger i dag har stor betydning for, hvordan vores huse kan komme til at se ud og for selve bygbarheden. Sammentænk dagslys og kunstlys Når vi behandler indeklimaet i denne indledende fase, er det af en eller anden grund kun dagslyset, vi kigger på. Det kunstige lys behandles først senere i projektet, og ofte når arkitektens projekt er fastlagt. Det betyder, at dagslys og kunstigt lys betragtes som to særskilte og uafhængige ting. De har ingen forbindelse eller indflydelse på hinanden, og de håndteres af to forskellige parter i projektets organisation.

Det er det, vi gerne vil lave om på. Dagslys og kunstigt lys skal behandles som en enkelt og homogen enhed og af den samme person eller organisation. De fleste byggeprojekter, vi arbejder på, har én ting til fælles: Vi laver bygninger for og til mennesker. Uanset om vi designer bygninger, som indeholder arbejdspladser eller boliger, er de alle sammen bygninger, som vi mennesker kommer til at opholde os i i længere perioder. Oprindeligt er menneskeracen skabt til at være udenfor. Vores biologiske og fysiologiske systemer har brug for dagslys. Dagslyset regulerer vores indre ur, giver energi og sørger for, at vi får vores daglige dosis af C- og D-vitamin. Vi kan ikke klare os ret længe uden dagslys. De fleste mennesker bruger over 90% af deres tid indendørs, og en stor del af den tid er på arbejdspladser. Det er derfor, jeg betragter lys som den vigtigste del af indeklimaet. Fordi dagslys er så vigtigt for vores trivsel, er det vigtigt, at det kunstlys, vi supplerer det med, er af den rigtige kvalitet. Derfor skal dagslys og kunstigt lys behandles som en enkelt enhed.

Det bygningsintegrerede lys Vi laver bygninger for brugerens skyld, og vores belysning skal derfor laves til mennesker. Brugerne skal trives i de bygninger, vi skaber til dem – uanset om det er deres hjem eller arbejdsplads. Mennesker skal være vores udgangspunkt, når vi laver vores projekter, og denne filosofi skal være gennemgående for alle delelementer af projektet. Den vigtigste og mest bæredygtige lyskilde, vi kan bruge, er dagslys fra solen. Optimal udnyttelse af dagslys er ofte i konflikt med vores forsøg på at skabe et komfortabelt indeklima, fordi store dagslysvenlige vinduer ofte resulterer i uønsket tilskud af varme til rummet. Dette er et centralt puslespil i de fleste byggeprojekter, der ofte ender med et kompromis, som kan accepteres af alle parter. Det er vigtigt, at lysdesigneren er en aktiv del af denne proces, og det er vigtigt, at lysdesigneren kender bygherrens og brugernes forventninger til det samlede optiske indeklima på det tidspunkt, hvor bygningens geometri og facadeudtryk bestemmes. Med denne viden kan der, allerede fra starten, tages hensyn til,

byg bæredygtigt byggeri 5 2016

hvordan det kunstige belysningsanlæg bedst kan integreres i bygningen, så det komplementerer og supplerer dagslyset. Krav til dagslys på arbejdspladser beskrives stadig som opnåelse af en bestemt dagslysfaktor (DF%), hvor bygherre typisk efterspørger minimum 2-3%. Dagslysfaktorer er udmærkede til beregning af et fast niveau for dagslys, der varierer meget, men for brugeren giver det ikke ret meget mening. I praksis er det oftest umuligt at sikre de krævede dagslysfaktorer i moderne bygninger, da bygningsdybder og rumhøjder begrænser dagslysets udbredelse i rummets dybde. Vores foretrukne metode til vurdering af dagslysforhold er Klimabaseret Dagslysberegning, hvor vi via 3D-modeller analyserer det skiftende dagslys under varierende himmelforhold. På den måde kan vi vurdere, hvor meget brugbart dagslys, der er i bygningen, og optimere vores design i forhold til dette. Med den samme beregning får vi også undersøgt, hvornår dagslyset overstiger acceptable belysningsniveauer og dermed forårsager blænding eller ubehag hos brugerne. Human Centric Lighting Human Centric Design (HCD) går hånd i hånd med vores bæredygtige tankegang. Human Centric Lighting (HCL) er et begreb, der dukkede op for nogle år siden (Walerczyk, 2012). HCL fokuserer på, hvordan lys påvirker menneskets velvære. Anvendelse af lys som et terapeutisk værktøj er ikke nyt. Lysterapi (eller Heliotherapy) kan spores helt tilbage til det gamle Grækenland og Niels Ryberg Finsen, en dansk-færøsk læge og forsker, der i 1903 fik Nobelprisen for sit pionerarbejde med brug af lysstråler til behandling af flere forskellige lidelser. Det, der har gjort det mere acceptabelt at tænke og anvende lys på denne måde, er nyere forskning på området; I 2002 opdagede forskere et tredje sæt fotoreceptorceller på øjets nethinde. Fotoreceptorerne har en direkte forbindelse til hjernens suprachiasmatic nuclei (SCN) og Pinealkirtlen. Disse dele af hjernen styrer vores biologiske ur og hormonproduktionen. De nye fotoreceptorer er også mest følsomme over for de blå-bølgelængder af spektret. Dagslyset varierer kontant i både farve og intensitet, og det er disse variationer, der styrer vores biologiske ur og derfor vores humør, opmærksomhed og produktivitet. Human Centric Lighting er derfor et belysningsanlæg, der kan supplere dagslys i områder med ingen eller dårlige dagslysforhold. Et HCL-anlæg består af belysningsarmaturer, hvor lysfarven (farvetemperatur/Kelvin-grader) og lysintensiteten kan varieres. Koblet med en

styring, eksempelvis et CTS-anlæg, kan anlægget simulere dagslysets naturlige variationer eller programmeres til brugerspecifikke ønsker. Et HCL-anlæg er derfor velegnet til bygningstyper, hvor der foregår natarbejde, men bør overvejes på alle indendørs arbejdspladser som en forlængelse af det naturlige dagslys, hvor det skaber værdi for brugerne. Valget skal være Human Centric. Med mennesker i centrum Belysningsindustrien er allerede ved at være med. Flere fabrikanter kan tilbyde HCL-løsninger, og i Tyskland findes der allerede en DIN-standard med projekteringsvejledninger for ‘Biologisk effektiv belysning’ (DIN SPEC 67600:2013-04). En vigtig del af den HCD-tankegang er forståelse for og empati med brugerne. Hvert projekt er unikt, og man kan bruge Dansk Standard som et udgangspunkt for designet, men disse standarder fortæller ikke, hvordan de enkelte kunder anvender deres rum. Tilfredse og sunde mennesker er mere produktive og effektive. Disse fordele kan ses og mærkes næsten øjeblikkeligt på mange områder – blandt andet som mindre ressourcespild, færre sygedage, færre fejl, øget effektivitet og større positivitet, for blot at nævne nogle få. Der forskes kraftigt på området i øjeblikket, og her i Danmark er det blandt andet på sygehusområdet, hvor der laves ‘live’ forskning på installerede anlæg. Blandt andet er der forskning i gang på Rigshospital, Aarhus Universitetshospital og Aarhus Psykiatrisk Hospital. På det nye Psykiatrisk Hospital i Aabenraa er der installeret et af de større HCL-anlæg i Danmark og også et anlæg, som der forskes på. Indtil videre har der kun været positive tilbagemeldinger. Der ventes stadig på resultaterne på de større forskningsprojekter, men der har været løbende artikler med nogle interim resultater. Rigshospitalets nyhedsbrev Indenrigs publicerede i august 2015 to artikler, som beskrev meget positive erfaringer med HCL. Så hvis vi tænker lys på en ny måde ved at anvende en Human Centrictilgang til lysdesign, opnås derfor mere bæredygtigt byggeri.

POLYESTER POLYESTER AKUSTIKBATTS LYDABSORBENT

•• •• •• •• ••

100%genanvendeligt genanvendeligt materiale 100% materiale Brandklasse B-s1, B-s1, d0 Brandklasse Valgfritykkelse, tykkelse,densitet densitetogogdimensioner dimensioner Valgfri Fås i farverne sort, sort, grå grå eller eller hvid hvid Fås Ingenbehov behovfor forkantforsegling kantforseglingeller eller åndeIngen drætsværn ved bearbejdning åndedrætsværn ved bearbejdning

Referencer: Walerczyk, 2012: Human Centric Lighting, Architectural SSL blad nr. 06.12

3B Middelfart · DK-5500 Middelfart ØstergadeIndustrivej 40 - 5500 - Tlf.: 64418033 Tlf. +45 6441 8033 · www.mras.dk mra@mras.dk - WWW.MRAS.DK

MATERIALS Manual & New Possibilities Arkitekter har flere og flere materialer til rådighed efterhånden som teknologien udvikler sig og der opstår nye anvendelsesmuligheder for gamle materialer. Denne bog viser, hvad der kan opnås med denne rigdom af materialevalg. Valget af materiale kan have vidtrækkende konsekvenser, idet det kan gøre et projekt mere miljøvenligt, mere overkommerligt, eller mere alsidigt. Klart opdelt i kategorier, tilbydes arkitekter og designere vigtige værktøjer til at nå deres ønskede resultater. Bogen indeholder detaljerede oplysinger om egenskaberne for hvert materiale og er rigt illustreret med farvefotografier og forklarende tekster. LINK Publishing Eduard Broto Pris: 599 kr. Udkommer i maj måned. Forudbestil nu.

FINN JUHL TURNING TRAYS Designet i 1956 af Finn Juhl Fremstillet med den kurvede teaktræsramme og præcise hjørnesamlinger, der er blevet hans varemærke. Tosidet med blanke laminatsider, der holdes sammen af en smuk teaktræsramme. Architectmade Priser fra kr. 899 kr. til 1299 kr.

Kimono Red Alaska white Husky green Angel Blue

Ny interview- og debatbog fra Arkitektens Forlag af Synne Rifbjerg Interviews med Jens Thomas Arnfred, Louis Becker, Lars Juel Thiis, Lene Tranberg, Michael Christensen, Stig L. Andersson, Dan Stubbergaard, Kristine Jensen, Dorte Mandrup og Bjarke Ingels Pris: 299 kr. Kan købes på www.arkfo.dk/shop eller i den nærmeste boghandel

TIVOLI CONGRESS CENTER 2015

LEVENDE BYGNINGER Med den professionelle bygherre som foretrukken partner udfører Arpe & Kjeldsholm A/S de opgaver, som bygherren har behov for, hvad enten der er brug for projektledelse, bygherrerådgivning, byggestyring eller totalentrepriser. Arpe & Kjeldsholm A/S besidder kompetencen og er derfor den optimale partner for den velorienterede, professionelle bygherre, der kender markedet, kan stille seriøse krav og forholder sig sagligt til hele byggeprocessen. Med udgangspunkt i den klassiske entreprisemodel har virksomheden opnået en overbevisende kundeportefølje – kunder, som har anerkendt de økonomiske optimeringsmuligheder i de regulære entreprise-samarbejder, som er Arpe & Kjeldsholm A/S’ speciale. Det er Arpe & Kjeldsholm A/S’ klare holdning, at optimering i materialevalg og byggeproces skal komme bygherren til gode. Samarbejde indgås derfor i en fair balance, som sikrer ligelig fordeling af såvel risici som gevinster.

Totalentreprenør og bygherrerådgiver

Arpe & Kjeldsholm A/S

Østergade 5, 4. sal, DK-1100 København K • Tlf.: +45 33 38 10 90 • arpekjeldsholm.dk