Kan glasbyggnad klara vårt kalla klimat

Transkript

1 Kan glasbyggnad klara vårt kalla klimat Driften är den största energislukaren under en byggnads livstid, och förväntas öka i takt med att komfortkyla blir vanligare. Den största sparpotentialen finns inom det befintliga byggnadsbeståndet. En glasfasad utanpå en fasad kan bli ett alternativ till att tilläggsisolera fasaden. AV DIANA AVASOO, ENERGIKONSULT WSP ENVIRONMENTAL Vad menas egentligen med uthålliga byggnader? Själva ordet uthållig är missbrukat, precis som ordet ekologisk. En korrekt beskrivning av en uthållig byggnad är: En bekväm byggnad med ett sunt inomhusklimat, där uppförande och drift har låg miljöpåverkan. Fyra nyckelprinciper är: - låg resursförbrukning vid uppförande och drift - låg energianvändning vid uppförande och drift - minimering av luftförorening och miljöförstöring - minimering av hälsorisker i inomhusmiljön Med så höga krav på resurssnåla och energieffektiva byggnader, måste det ändå vara omöjligt att i kalla klimat bygga transparanta byggnader. Eller? WSP Environmental deltar i forskningsprojektet Kontorsbyggnader i glas energi och klimat, som ska undersöka möjligheter och begränsningar med kontorsbyggnader i glas för svenskt klimat. Varför glas Glas är ett transparant och uthålligt Bilden visar energianvändningen under en byggnads livscykel. I princip står byggnadens drift för 96 procent energi. Resten är energi som används för att tillverka byggnadsmaterialet (mörkblå), transportera det till byggplatsen (gul), uppföra byggnaden (röd), renovera (grön), riva (gul) och forsla bort rivet hus (rosa). byggnadsmaterial, uthålligt eftersom det i huvudsak består av naturens egna råvaror; sand, soda och kalk. Glas är även uthålligt ur ett livscykelkostnadsperspektiv, LCC, om det är belagt med ett lågemitterande skikt som är energibesparande. Glas har använts som fasadmaterial i många år. Särskilt under 1990-talet har det byggts kontor med stora glasfasader. Men glaset i dessa har varit ett fasadmaterial som valts ur estetisk synpunkt utan några krav på annan funktion. Välj med omsorg Idag när vi genom ökade krav från omvärlden måste begränsa energianvändningen är det viktigt att vi väljer glasfasader och fönster med större omsorg. År 2006 träder nya byggregler i kraft som begränsar energianvändningen för uppvärmning och kyla i byggnader. Samtidigt träder en ny svensk lag om energideklaration av byggnader i kraft. Byggnaders energianvändning ska följas upp kontinuerligt. En följd av energideklarationen blir att en fastighet kommer att värderas efter sin totala driftskostnad och inte enbart efter sitt marknadsvärde. Hit- Forts sid HUSBYGGAREN, nr 3, maj 2005

2 Forts från sid 30 tills har driftskostnaderna inte varit synliga men det kommer de att bli genom energideklarationen av alla nya byggnader, samt av befintliga byggnader som är kvm eller större. Kyla allt vanligare Moderna kontorsbyggnader har ofta en hög energianvändning och ett otillfredsställande inneklimat. Den höga energianvändningen i kontorsbyggnader beror på en allt mer ökad elanvändning för framförallt kyla och ventilation. Energianvändningen för uppvärmning i moderna kontorsbyggnader är lägre än i äldre kontor. EU spår att energianvändningen för kyla inom de 25 EU länderna kommer att öka från dagens cirka 5 procent för bostäder och lokaler tillsammans till cirka 22 procent. Komfortkyla i bostäder: - finns i 38 procent av hushållen i OECD - står för 6 procent av totala elanvändningen år svarar för en 13 procents ökning mellan Inom EU har endast 0,2 procent av hushållen komfortkyla. Komfortkyla i lokaler: - finns i 80 procent av alla lokaler i USA - finns i 100 procent av alla lokaler i Japan. Inom EU har 27 procent av lokalerna komfortkyla. När man studerar ovanstående siffror för hela OECD området och jämför med EU är prognosen att 22 procent av all energianvändning inom EU kommer att gå till komfortkyla i bostäder och lokaler inte bara trolig utan i underkant såvida inte något drastiskt görs för att bromsa utvecklingen. Såsom jag ser det finns tre sätt att bromsa utvecklingen av energianvändningen för komfortkyla: 1. Produktutveckling den tillverkande industrin har ett ansvar att utveckla energieffektivare produkter. 2. Ökad medvetenhet hos beställare och projektörer byggnader bör utformas så att de kräver mindre energi för drift. 3. Lagar det är inte roligt att tvinga fram energieffektiviseringar men nödvändigt. Hittills har resultaten på grund av frivilliga satsningar varit magra. Projektör kan för lite Det som är mest förvånande är dock att vi i Sverige, åtminstone på lokalsidan, installerar mycket komfortkyla. Trots detta lyckas vi inte alltid uppnå en bra inomhuskomfort. Sannolika orsaker är att: - Beställaren utgår från en arkitektskiss och en investeringskalkyl och inte från funktionskrav och en livscykelkostnadskalkyl, LCC-kalkyl. En välgenomtänkt kravspecifikation på byggnadens funktion är lika viktig som på dess konstruktion. Eftersom människor ska vistas i byggnaden är funktionskraven bland annat dagsljus, termisk komfort, säkerhet, ljudnivåer och luft- Kontorsmöbeltillverkaren Martelas huvudkontor i Helsingfors. Martela har låtit uppföra en ny kombinerad kontors- och utställningsbyggnad med dubbelglasfasader. Det lyckade resultatet berodde på ledningens stora engagemang och att ledningen tillsammans med personalen tog fram en genomtänkt kravspecifikation. Resultatet är en ljus och kreativ arbetsmiljö, en ökad samhörighetskänsla och en flexibel inredning med maximalt utnyttjande av golvarean. Arkitekt är Arkkitehdit Tommila Oy. (Foto: Martela) Forts sid 34 Fönster för generationer H-Fönstret i Lysekil tillverkar aluminiumfönster med träklädd rumssida och överlägsen livslängd. Skräddarsydda för fönsterbyten samt prisvinnande nyproduktion. H-Fönstret AB Lysekil Tel Fax HUSBYGGAREN, nr 3, maj 2005

3 Forts från sid 32 kvalitet. LCC-energikalkyler underlättar upphandling av bättre produkter med lägre driftskostnader. LCC-kalkylen kan utvecklas och även innehålla krav på miljö. - Byggprojektören saknar kunskaper om den senaste utvecklingen inom miljöanpassat byggande, och då särskilt i byggkonstruktioner med mycket glas. - VVS-konsulten saknar goda kunskaper om energieffektiva lösningar som minskar behovet av installerad effekt eller har inte fått sådana krav ställda från beställarsidan. Det är viktigt att VVS-konsulten arbetar med avancerade datasimuleringar för att i ett tidigt skede kunna påverka byggnadens utformning och valet av material i syfte att minska risker med dålig inomhuskomfort och höga driftskostnader. - Geoteknikern har inte blivit inkopplad. Man kan inte bygga friska hus på en sjuk grund. Krav på inneklimat För att få ett bra inomhusklimat i transparanta byggnader kan man tänka på byggnaden som ett tält. Vad händer när man sover i ett tält vintertid, respektive sommartid? Eftersom tält isolerar dåligt, är det varmt i tältet så snart solen stiger upp på sommaren och kallt på vintern. Om vi däremot bygger husen som en termos håller de rätt temperatur året om. Ett välisolerat hus isolerar såväl från kyla som från värme. Det är inte en tillfällighet att man bygger solida hus i sten i varma länder. Stenen lagrar värmen och distribuerar den jämnt över dygnet. Inneklimatet påverkar människans välbefinnande, hälsa och prestation, samt byggnadens driftskostnad. Vid höga inomhustemperaturer försämras koncentrationen vilket kan leda till olyckor. Effektiviteten minskar vilket kan påverka det ekonomiska resultatet. Det sägs att svenska elever missar ett studieår på grund av försämrad koncentration orsakad av dåligt inomhusklimat. Det är för varmt i klassrummen helt enkelt. Det går att argumentera för bättre lösningar med beställaren och arkitekten men inte med solen. Därför gäller det att skaffa så mycket kunskap som mjöligt om hur stor värmebelastning byggnaden kommer att utsättas för. Försäkringsbolaget Victoria byggde år 1984 och år 2001 nya kontor i Düsseldorf. Tornet med dubbla glasfasader är sex våningar högt och byggt intill en hårt trafikerad väg. Den dubbla glasfasaden är till för att minska bullret och spara energi i luftkonditioneringen. Tornet rymmer cirka 800 medarbetare. Energibesparingen genom att ha naturlig ventilation i tornet beräknas till cirka 1,2 miljoner euro årligen, och ett minskat utsläpp av CO 2 på ton. (Foto: Victoria Versicherung AG, D-Düsseldorf) 34 HUSBYGGAREN, nr 3, maj 2005

4 Respektera solen Detta kan göras med dataprogram som ganska exakt kan räkna fram värmebelastningen från solen, belysning, personvärme, processer, med mera. En kompetent konsult kan få fram optimala lösningar som begränsar värmebelastningen. Den infallande solinstrålningen (I) är den absolut största energikällan. Dessa strålar är kortvågiga och passerar obehindrat, de transmitteras (T) genom vanligt glas. När de kommit in i rummet och träffar opaka ytor såsom golv, väggar och möbler, omvandlas de till långvågig värmeenergi. En del av de direkta solstrålarna absorberas (A) av glaset. En del av denna energi reflekteras (R) utåt och en del inåt. När man lägger ihop den direkt transmitterade energin och den del av den absorberade energin som kommit in i rummet, får man den totala solenergitransmittansen (g), T+A-R = g. Andelen direkt solenergitransmittans (T), absorberad energi (A) och total solenergi (g) beror på vilken glaskombination och eventuell kompletterande solavskärmning som väljs. På marknaden finns många glasprodukter som går att kombinera i all oändlighet. Dessutom kan man åstadkomma solavskärmning och bländningsskydd genom att screentrycka glas eller välja mönstrat laminat. Det är viktigt att varje byggnad betraktas som unik och att man väljer solavskärmning som passar just den specifika byggnadens orientering, läge och krav på inomhusklimat. Lågtstående sol värmer Uteluften kan vara en stor energikälla. När solen har värmt husfasader, mark och buskar, omvandlas solens kortvågiga strålar till värmeenergi. När temperaturen utomhus är högre än temperaturen inomhus, transporteras värme in i byggnaden. Glas absorberar denna värme som sedan strålar in i byggnaden. Rörliga och fasta utvändiga och invändiga solavskärmningar stoppar den direkta solinstrålningen, men inte den sekundära, det vill säga den del som är absorberad av glaset. Vissa utvändiga solskydd skyddar heller inte från den lågtstående vår- och höstsolen. Den forskning som finns på området visar att maxvärdet på solvärme som träffar en vertikal yta är W/kvmK vid söder, öster och västerfasad oberoende av geografisk HUSBYGGAREN, nr 3, maj

5 latitud. I södra Skåne är solstrålningen mot sydfasader starkast i början av mars och oktober. Redan i januari är strålningen mot sydfasader större än i juni. I norra Norrland får en sydfasad starkast instrålning i början av april och september medan öst- och västfasader bestrålas starkast i slutet av juni. Man bör även tänka på den kalla årstiden. Energieffektiv belysning och mindre energikrävande kontorsutrustning har minskat internlasterna. Även arbetsplatser och andra lokaler har behov av värmetillskott vintertid. Lägg inte all fokus på solinstrålningen, utan tänk på den totala energibesparingen. Ett lågemitterande glas med solvärmedämpande egenskaper ger bra inomhusklimat och energibesparing året runt, dels stoppar glaset solenergin och den långvågiga energin utifrån, dels minskar glaset värmeförlusterna vintertid. GLAS Ett annat sätt för att släppa in dagsljuset men inte solvärmen är att utnyttja glaspartier med integrerade solceller. Samtidigt som man får solavskärmning, får man el som kan användas till byggnadens drift. Glasa in byggnad Den största energisparpotentialen finns inom det befintliga byggnadsbeståndet. Termografering av flera fastigheter visar på köldbryggor både i själva fasaden och vid anslutningar och balkonginfästningar. En glasfasad utanpå den befintliga fasaden, skulle kunna vara ett alternativ till tilläggsisolering av fasaden. Den utanpåliggande glasfasaden gör att fastigheten skyddas från nederbörd och vind. Glaset ger fasaden en ansiktslyftning samtidigt som fasaden blir tätare och bullerskyddad. En del av de dubbelglasfasadsystem som finns på marknaden består av en traditionell fasad med bröstning och fönster och med ett enkelt glas utanpå. I ROT-sammanhang skulle samma princip kunna gälla. Ventilera naturligt Dagens arkitekter och ingenjörer hakar gärna på trender när det gäller glasade byggnader, som nu senast dubbla glasfasader. Intresset för dubbla glasfasader är stort i världen och ett flertal har byggts i Sverige. Flera av dessa byggnader uppfördes som spektakulära byggen och man har förbisett de möjligheter som en dubbelglas fasad erbjuder. Det går att rita och uppföra transparanta byggnader med naturlig ventilation och med bra inomhusklimat. Sådana byggnader finns och resultatet är: - maximalt dagsljusutnyttjande och därmed mindre artificiell belysning - optimal friskluftsväxling - inomhustemperaturer som är behagliga året runt - effektiv bullerdämpning - inget lågfrekvent buller från ventilationsanläggningar - låga drifts- och underhållskostnader - kreativ arbetsmiljö TAK- & FASADINGLASNING SCANLIGHT Skissen är en starkt förenklad bild av hur en dubbelglasfasad fungerar. I princip tar man den förvärmda luften mellan det yttre glaset och inre fasaden och växlar den och utnyttjar till uppvärmning av lokalerna vintertid. På sommaren ventilerar man bort den förvärmda luften innan den hunnit komma in i byggnaden. Det finns många olika sätt att indela glasfasaden i klimatsektioner vertikalt eller horisontellt. Bilden har tidigare publicerats i artikeln Double Skin Façades for Office Buildings, Litterature Review. Harris Poirazis. Report EBD-R-04/3, Lund University, Författarpresentation: Diana Avasoo är energikonsult och glasrådgivare på WSP Environmental. Diana Avasoo har 25 års erfarenhet från glas i byggnader och anlitas i större projekt när det gäller glas i byggnader men även glas mellan byggnader och vid bullerdämpning av trafikleder. Andra områden som Diana Avasoo är engagerad i är passiv värme och kyla i byggnader och LCC-kalkyler. Diana är också Energimyndighetens expert i fönsterfrågor. 36 HUSBYGGAREN, nr 3, maj 2005

6 Faktaruta: WSPs glasrådgivare, arkitekter, byggprojektörer och VVS-konsulter, med många års kompetens av glasade byggnader, deltar i forskningsprojektet Kontorsbyggnader i glas energi och klimat. Projektets syfte är att ta fram kunskap om möjligheter och begränsningar med kontorsbyggnader i glas för svenskt klimat, framförallt när det gäller energi och inneklimat. Projektledare är Tekn.dr. Åke Blomsterberg, LTH och WSP Environmental. I projektet deltar forskare från GLAS LTH Energi och Byggnadsdesign, samt experter från Skanska Teknik AB och WSP. Projektet finansieras huvudsakligen av Energimyndigheten, samt av SBUF, Skanska och WSP. Ytterligare information om projektet, som bedrivs vid Lunds Tekniska Högskola, finns på Exempel från flera dubbelglasfasader är samlade i skriften Double Skin Façades for Office Buildings som finns att ladda ner från Gå in på projektet och sedan på Publications. Som förvaltningsansvarig på Riksbyggen för Lidingöhem AB har jag att följa LOU, lagen om offentlig upphandling, när jag handlar upp entreprenörer. I och med det måste en rad kriterier och krav vara uppfyllda. Det är då väldigt bra om det finns färdiga system att luta sig mot. Det underlättar mycket för oss. Att föreskriva GVK för våtrumsarbeten görs alltid numera och det är självklart att vi kommer att använda denna mer omfattande auktorisation i vår framtida upphandling av golventreprenörer. Ulla Sundberg, förvaltningsansvarig, Riksbyggen I dag finns det 142 auktoriserade golvföretag som: arbetar med kvalitets- och miljöledningssystem har dokumenterad läggningsteknisk kompetens kan kretsloppsmärka golvkonstruktioner är anslutet till GBR Golvåtervinning granskas genom extern revision Golvbranschen, GBR ansvarar för auktorisationssystemet VI LEVERANTÖRER STÖDER AKTIVT AUKTORISATIONEN AV GOLVENTREPRENADFÖRETAG: Altro Nordic. Armstrong BonaKemi. Bostik. Casco. Duri. ege. Forbo Flooring. Freudenberg Interface. Junckers. Kiilto. Kährs. Lyckeby Industrial. maxit Mondo Nordic. Pergo. Rappgo. Siljan Wood Products. Stosett Tarkett. TM-Progress. Universal Woodfloor. Welin & Co En dubbelglasfasad, Arlanda Pir 5. (Foto: Schüco International) HUSBYGGAREN, nr 3, maj