Energi & Arkitektur - ltu.se/file/Richard Nygren_White... · METODOLOGI DIALOG & PLATS FORM...
-
Upload
truonghanh -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of Energi & Arkitektur - ltu.se/file/Richard Nygren_White... · METODOLOGI DIALOG & PLATS FORM...
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