Hvordan spiller solafskærmningen sammen med installationerne?
Kjeld Johnsen, SBi, AAU-København
Hvordan spiller facaden
sammen med installationerne?
Fra introduktionen:
Hvad er afgørende for, at vi får et godt indeklima på
skolen, hotellet, kontoret, sygehuset og i vores boliger…?
Mest afgørende er: FACADENS UDFORMNING!
Facadens funktion: Klimaskærm
Klimaskærmens mange funktioner
• Begrænse varmetabet
• Minimere solbelastninger om sommeren (når uønsket)
• Tillade udsyn til det fri (gerne til behagelig udsigt)
• Maksimere udnyttelsen af passiv solvarme (når ønsket)
• Maksimere dagslysudnyttelsen (når ønsket)
• Beskytte mod blænding/generende lys gennem vinduerne
• Tillade privathed
• Regulere luftstrømme gennem facaden (begge veje)
• Reducere støj udefra, sikkerhed, og mange andre funktioner…
Facaden er altafgørende for:
energien, indeklimaet, lyset, rummet
Hvad skal der til, for at det går godt..?
• Tag udgangspunkt i brugernes behov
• Begræns vinduesstørrelsen
• Facaden bør kunne tilpasse sig skiftende behov
• Regulerbar solafskærmning
• Bidrage til naturlig-/hybrid ventilation
• Regulere varmetransporten (ud/ind)
• Aut. regulering med manuel overstyring
Facadens betydning for energiforbruget
• Fact 1: ”Klimaskærmen influerer på op imod 80 pct. af en bygnings totale energiforbrug”
• Svar: ”Jamen, så er det jo vigtigt, at klimaskærmen udformes rigtigt, så vi kan overholde energirammen”
• Konsekvens: Ingeniøren bliver arkitektens bogholder…
Qr 1000A 41
kWh/m² pr. år
Facadens betydning
• Fact 1: ”Klimaskærmen influerer på op imod 80 pct. af en bygnings totale energiforbrug”
• Fact 2: ”Vi tilbringer 90 pct. af vores liv inden døre”
• Svar: ”Jamen, så er det jo vigtigt, at klimaskærmen udformes, så vi har kontrol over indeklimaet, og kan skabe de optimale fysiske rammer for brugerne”
Konsekvens:
• Bygningen projekteres indefra med udgangspunkt i brugernes behov
Krav og ønsker vedr.
vinduer og solafskærmning:
BR18
Q - Lys og udsyn
Q1
I bygninger skal der være lysforhold, der sikrer, at der ikke opstår risiko for personers sikkerhed og sundhed eller komfortmæssige gener. Det skal sikres, at der er tilstrækkelig dagslys, elektrisk belysning og udsyn i forhold til anvendelsen.
Projektering og udførelse skal ske under hensyn til, at:
a. dagslyset udnyttes bedst muligt som lyskilde.
b. unødigt energiforbrug undgås.
c. unødig varmetilførsel til rummene undgås.
BR18
Udsyn
Q1.1
Arbejdsrum, opholdsrum, undervisningslokaler og beboelsesrum mv.
skal forsynes med vinduer, der er anbragt, så personer i rummene kan se ud på omgivelserne. Vinduer og solafskærmning skal projekteres og udføres, så det sikres, at der kan opretholdes udsyn til omgivelserne i en tilfredsstillende del af brugstiden.
BR18
Dagslys
Q1.2
Arbejdsrum, opholdsrum i institutioner, undervisningslokaler, spiserum, i det følgende benævnt arbejdsrum mv., samt beboelsesrum og køkken skal
have en sådan tilgang af dagslys, at rummene er tilstrækkeligt belyste.
…
Q1.4
Vinduer skal udføres, placeres og eventuelt afskærmes, så solindfald gennem dem ikke medfører overophedning i rummene, og så gener ved direkte solstråling kan undgås.
BR18
Dagslys
Q1.2
…
Tilstrækkelig tilgang af dagslys kan dokumenteres ved, at glasarealet uden skyggende forhold svarer til mindst 10 pct. af det relevante gulvareal. Det angivne glasareal skal korrigeres for evt. skyggende omgivelser, reduceret
lystransmittans mv. som angivet i Trafik-, Bygge- og Boligstyrelsens Vejledning om lys og udsyn. Alternativt kan tilstrækkeligt dagslys dokumenteres ved at eftervise, at den indvendige belysningsstyrke fra dagslys er 300 lux eller mere ved mindst halvdelen af det relevante gulvareal i mindst halvdelen af dagslys- timerne. For beboelsesrum er det relevante gulvareal lig det indvendige
gulvareal. For arbejdsrum mv. er det relevante gulvareal det areal, hvor der placeres arbejdspladser.
Ønskerne:
Hvad er positivt ved vinduet (klimaskærmen)?
0 10 20 30 40 50 60 70
Andet Lys til planter Giver solskin Godt lys til arbejde Lys i rummet Kan lufte ud Kan se vejret Kan se ud
Tidspunkt på dagen
Størst positiv bety dning af v indue
Solafskærmninger
Farver lyset Vanskelig betjening Andet Aut. styring generer Forhindrer udsyn
Problemer med solafskærmninger
Blænder Afskærmer utilstrækkeligt
Arkitekterne har forstået
en del af budskabet…
Glasbygninger
Glasbygninger
Glasbygninger
Fungerer det..?
Løsningen..? - en dyr facade er ingen
garanti for, at indeklimaet bliver godt
Udfordringen
• Reduktion af solindfald (når uønsket)
• Maksimering af daglysudnyttelsen
• Maksimering af passiv solvarme udnyttelse (når ønsket)
• Bevare udsynet
• Reduktion af varmetransmissionstab
Løsningen
• Facaden skal kunne tilpasse sig, - være dynamisk!
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
BR08 BR10 BR15 2020
kWh/m² pr. år
Typisk energiforbrug i kontor- / erhvervs bygning
Diverse Ventilation Belysning Opvarmning Køling
BR10
BR15
BR20
Udfordringen i praksis
Statisk facade
Dynamisk facade
Glas / facade system U-værdi g-værdi LT
2-lags lavenergirude
6-15Ar-lowE4 1,1 0,65 0,81
3-lags lavenergirude
6lowE-15Ar-4lowE-15Ar-4 0,6 0,50 0,69
3-lags solafskærmende rude
6sr,lowE-15Ar-4-15Ar-lowE4 0,6 0,33 0,58
3-lags solafskærmende rude +
Regulérbar indvendig solafskærmning 0,6 0,25 - 0,33 0,2 - 0,58 2-lags lavenergirude +
Regulérbar udvendig solafskærmning 1,1 0,05 - 0,65 0,02 - 0,81
Ny anvisning
• Sidefremspring ved lodret vindue
• Vandret udhæng over vindue
• Lyshylder
• Markiser
• Lamelafskærmninger
• Screens
• Skodder og bevægelige rammer
• Gardiner, foldegardiner, plisségardiner
• Solafskærmende ruder og solfilm
• Afskærmninger med mikrostrukturer
• Dagslyssystemer.
Ny anvisning
• Termisk komfort (solvarmereduktion)
• Udnyttelse af dagslys
• Udsyn
• Blænding
• Privathed
• Udnyttelse af passiv solvarme
• Regulerbarhed
• Vedligeholdelse.
Systemet: rude + afskærmning
Afskærmninger med soltransmittans 0,1
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Afskærmningsfaktor i forhold til aktuel rude
F E D B A
Statiske facader
Dynamiske facader
Glas / facade system U-værdi g-værdi LT 2-lags lavenergirude
6-15Ar-lowE4 1,1 0,65 0,81
3-lags lavenergirude
6lowE-15Ar-4lowE-15Ar-4 0,6 0,50 0,69
3-lags solafskærmende rude
6sr,lowE-15Ar-4-15Ar-lowE4 0,6 0,33 0,58
3-lags solafskærmende rude +
Regulérbar indvendig solafskærmning 0,6 0,25 - 0,33 0,2 - 0,58 2-lags lavenergirude +
Regulérbar udvendig solafskærmning 1,1 0,05 - 0,65 0,02 - 0,81
Dynamisk facade
Systemet: rude + afskærmning
Konklusioner
• Med en statisk facadeløsning er det i praksis ikke muligt at nedbringe energibehovet til overholdelse af energirammerne (BR15, BR18,
2020) uden anvendelse af vedvarende energikilder (solceller).
• Hvis facaden fungerer, vil det sjældent være solvarmebelastningen der er bestemmende for ventilationsbehovet.
• Fremtidens facade skal i meget større udstrækning kunne tilpasse sig de skiftende behov, - både brugernes behov og de konstant varierende behov, som udeklimaet stiller.