Integreret bygningsdesign skaber balance mellem benspænd

Der ligger flere paradokser gemt i kravene til moderne bygningers energiramme og klimaskærm, for jo mere dagslys vi lukker ind, jo sværere bliver det at opretholde en behagelig konstant temperatur. Og jo mere behov vi har for at regulere effekterne af stigende og faldende lysmængder og temperaturer, jo sværere bliver det at sikre et tilstrækkeligt lavt energiforbrug.

Komplekse beregninger bag moderne glasfacader

- Problematikken bliver sat på spidsen, når bygningen har store glaspartier. Generelt er det en stående udfordring, at du ikke kan optimere på den ene faktor, uden at det går ud over den anden. Det kræver ret komplekse beregninger at få styr på, når kravene fra både lovgivningen og de frivillige certificeringer løbende skærpes, forklarer Architectural Engineer M.Sc. Jacob Bukh, der er specialist i indeklima og energi hos COWI. Han uddyber:

- Arkitekterne er gode til at se, hvordan man optimerer indretningen, så kontorpladser, mødelokaler, kantiner og så videre placeres optimalt i bygningen. Men de efterlyser tal og konkrete beregninger, så vi også kan dokumentere, at tingene bliver løst rigtigt. Det åbner for et tæt samarbejde mellem arkitekter og ingeniører allerede fra starten.

Præcise projektmodeller for dagslys i hvert enkelt rum

Sammen med Lundgaard & Tranberg og Aarsleff er COWI lige nu i gang med Danske Banks kommende domicil i Postbyen i det centrale København for Danica Pension. Det skal danne daglige rammer for op mod 5150 brugere, når det efter planen slår dørene op i 2023.

Som de første i Danmark skal bygningerne certificeres efter LEED version 4, som sammen med de særlige krav fra banken har betydet ekstra høje dokumentationskrav. COWI har derfor fra starten udviklet tilpassede 3D-modeller baseret på BIM, men med fokus på blandt andet dagslys.

- Normalt arbejder vi efter en branchestandard, hvor det typisk er to eller tre af de mest udfordrede rum, der analyseres. Men for Danske Banks domicil skal vi dokumentere dagslys og temperaturer præcist for hver enkelt rum ud mod facaden. Det kræver en omfattende bygningsmodel, fortæller Jacob Bukh og fortsætter:

- For dagslysets vedkommende har vi arbejdet ud fra, at alle skulle have godt udsyn, og mindst 80 % af arbejdspladserne i bygningen skulle have en dagslysfaktor på 2 %. Det er nemt nok på bar mark, men inde midt i en by er forholdene mere komplicerede. På baggrund af simuleringer markerede vi derfor på plantegninger grænserne for 2 % dagslysfaktor og begyndte at optimere på indretningen, så funktionerne blev placeret efter lysindfaldet. Det har betydet, at vi kan dokumentere, at dagslysforholdene i hvert enkelt rum op gennem hele bygningen indfrier kravene.

Tæt dialog bag keglesystem til optimering af indeklima

Et andet eksempel på optimeringen er det kommende traderfloor, der både skal rumme op mod 350 medarbejdere og tungt teknisk udstyr. Her var der på et tidligt tidspunkt skitseret forskellige glastagsoverdækninger, men modellen viste, at de ville give problemer med det termiske indeklima på grund af opvarmning:

- Sammen med arkitekterne gik vi gennem forskellige forslag om afskærmning, så vi optimerede dagslyset uden at få direkte sol ind. Det endte med et forslag, hvor lyskegler i loftet sørger for at reflektere lyset, før det når ned i lokalet, samtidig med at der etableres et teknikgulv med luftindblæsning, som sikrer løbende cirkulation via udsugning fra keglerne i loftet, forklarer Jacob Bukh.

 

Kommunikation er også en datadisciplin

En vigtig forudsætning for den tætte dialog mellem arkitekter og ingeniører er, at modellerne ikke bare leverer præcise beregninger, men også fungerer som kommunikationsværktøjer. For Postbyen har COWI derfor arbejdet en del med at få modellerne tilpasset, så de mange data om dagslys, indeklima og energi bliver præsenteret på en intuitiv måde, der spiller sammen med arkitekternes skitser af det pågældende projekt:

- Arkitekterne arbejdede fra starten på en SketchUp-model, som vi så brugte som et meget indledende grundlag for at regne på dagslyset. I de senere faser er dagslyset beregnet på den komplekse BIM-model, der inkluderer alle bygningsdetaljer. Men vi har også lavet en kommunikationsmodel med fastlæggelse af nogle overordnede linjer, farver og så videre for at vise på en enkel måde, hvordan de enkelte lokaler påvirkes i lige præcis de her bygninger, uddyber Jacob Bukh og slutter af: 

- Jeg tror på, at den her måde at lave integreret bygningsdesign på, hvor modellerne danner basis for en tæt dialog mellem arkitekt og ingeniør, vil komme til at spille en nøglerolle fremover. Vi nærmer os hinanden i vores fagmodeller, og i takt med at byggeriet bliver mere og mere komplekst, vil vi kun komme til at arbejde endnu tættere sammen.