2021-01-20 | Nyheter

Holistisk design för högpresterande byggnader

Hur optimerar vi byggnader utifrån klimat och plats? Hur designar vi energieffektivt och klimatsmart samtidigt? Energi- och miljöspecialisterna Iryna Bulich och Aija Baumane berättar om hur vi hittar kostnadseffektiva och hållbara lösningar i tidiga skeden.

Berätta vad holistisk design handlar om!
Holistisk design innebär att man gör medvetna val inom en mängd aspekter i designprocessen. Det ger ett helhetsperspektiv där hänsyn tas till alla parametrar som påverkar varandra och byggnadens framtida prestanda. Målet är att skapa hållbara och sunda byggnader. 

I ett projekt där man utgår från holistisk design analyserar man i ett tidigt skede hur en byggnad samspelar med det lokala klimatet och sammanhanget. En klimatanalys med bland annat solstudier, vindanalys, dagsljusanalys ger en helhetsbild och skapar förutsättning för optimering av byggnadens form, placering, planlösning, fönstersättning och solskydd ur ett klimat- och energiperspektiv. Det är viktigt är att dessa parametrar inte hanteras separat utan som en integrerad del av passivdesign.

Vi ser många exempel på byggnader som inte har anpassats till sin naturliga miljö. Ett exempel är byggnader med orimligt stor andel glas på olämpliga fasader vilket kräver hög energiförbrukning för att skapa ett acceptabelt inomhusklimat. Ironiskt nog kräver dessa byggnader mer inomhusbelysning eftersom man behöver ha persienner neddragna på grund av bländning. 

Exempel på frågeställningar för att uppnå holistisk design:

  • Hur integreras byggnaden i den befintliga miljön? Blir utomhuskomforten bra? 
  • Hur utformar vi byggnaden med hänsyn till befintligt klimat och drar fördelar av det?
  • Hur bygger vi energieffektivt och klimatsmart samtidigt?
  • Vilka strategier har vi för att uppnå bra dagsljus inomhusklimat redan i tidiga skeden?
  • Kan vi förutse effekterna av kommande klimatförändringar och designa på ett lämpligt sätt?

För att svara på frågeställningarna använder vi parametrisk design. I korthet innebär det att man bygger upp förhållanden för hur olika delar relaterar till varandra som man sedan genom programmering kan redigera för att undersöka olika alternativ. På så vis kan det mest optimala alternativet väljas med målet att minska både kostnader och utsläpp av koldioxid.  

Vilka utmaningar finns idag vad gäller dagsljus?
Allt fler strävar efter energisnålt byggande. Det innebär till exempel ofta minskad fönsterandel som i sin tur står i motsatsförhållande till god tillgång till dagsljus.  För mycket dagsljus kan å andra sidan leda till problem med förhöjda temperaturer inomhus och bländning. Väljer man ett effektivt solskyddsglas innebär det ofta ett glas som även släpper igenom mindre ljus.

Allt detta leder till svårigheter med att uppfylla BBR-krav på dagsljus, och dagsljusreglerna har blivit en flaskhals i byggprocessen. Det är därför viktigare än någonsin att kontrollera dagsljuset i ett tidigt skede för att hitta alternativa fasadutformningar och planlösningar. Lösningar längre fram i byggprocessen kan bli både kostsamma och rent av omöjliga.

Vad är det för skillnad på dagsljus- och solljusanalyser?
Solljus handlar om mängden soltimmar som tas emot på fasad, mark eller tak under en dag. Dagsljusanalysen däremot är oberoende av geografiskt läge, väderstreck samt årstider och utförs under en molnig himmel. Det finns krav på dagsljus i BBR och i certifieringssystem såsom Miljöbyggnad. Intresset för dagsljus har ökat de senaste åren och dagsljusfaktorstudier är idag mer populära än solljusanalyser. När det gäller solljus så finns enbart rekommendationer i BBR. Med utgångspunkt i dessa rekommendationer och med vårt stöd kan beställare och arkitekter utforma hälsosamma miljöer både inomhus och utomhus även utifrån solljusperspektiv. 

Berätta om Vertical Sky Component (VSC) - varför är det ett användbart verktyg i arbetet med dagsljusproblematik i storstäder?
I en tätbebyggd storstadsmiljö skuggar grannbyggnaderna himlen och mindre dagsljus når de nedre våningarna. VSC är en bedömning av dagsljusförhållanden som genomförs i tidigt skede när det fortfarande finns möjlighet att påverka byggnadens placering och utformning. Om kraven på dagsljus inte uppfylls under senare projetskeden kan det i värsta fall leda till förlust av bygglov och stopp i projektet.

VSC-studier kan med fördel göras tillsammans med stadsplaneraren i tidigt skisskede. I senare skeden kan vi stötta arkitekten med underlag för utformning av lämpliga rums- och balkongdjup. En VSC-studie är ett bevis för beställaren, arkitekten och kommunen att byggnaden har utformats med tillräckliga nivåer på dagsljus och fungerar som en guide i senare designskeden.

Vad innebär ”tidigt skede” för en energi- och miljökonsult? När är det mest optimalt att koppla in er i ett projekt?
Tidigt skede för oss innebär skiss- och idéstadiet. När stadsplaneraren, arkitekten och energi- och miljökonsulten samarbetar redan från skisstadiet kan vi tillsammans utvärdera olika alternativ ur byggnadsprestanda- och klimatperspektiv och optimera byggnadens läge, orientering och utformning. De besluten kommer att underlätta hela byggprocessen. Till exempel ger fel orientering och placering av en byggnad en negativ inverkan när designbeslut fattas om skuggning, passivsol och dagsljus.

Exempel på fördelar av att jobba med en energi- och miljökonsult från PE i tidiga skeden:

  • Vi hjälper till att sätta upp och nå relevanta mål för hållbara byggnader.
  • Vi säkerställer en god miljö för de som bor i byggnaden.
  • Beställaren sparar konsluttimmar genom att minska risken för oplanerade designändringar under senare projektskeden – många problem undviks tidigt.
  • Det ökar företagets trovärdighet som en aktör som satsar långsiktigt på hållbarhet.
  • Det ger ökad möjlighet att få bättre villkor från sin bank genom ett grönt lån 
  • Arkitekter och stadsplanerare kan inkludera tidiga miljöanalyser som en del av deras anbudsmaterial för kommuner och tävlingar. På detta sätt inkluderas miljöperspektivet och projektet har ett starkare inträde/ större chans att vinna
  • Genom tät dialog mellan olika disciplinerna får alla aktörer mer kunskap och förståelse för behov/begränsningar inom respektive disciplin samt en tydligare bild av konsekvenser av tidiga beslut baserat på fakta.

Ni pratar om "low-hanging fruit” i byggnadsdesign, vad betyder det?
Det är innebär att det enklaste och billigaste sättet att lösa problemet bör användas först. Vi ska inte lägga för mycket kraft på att sträcka oss efter de höga frukterna (solceller, kyla med mera) innan vi har plockat den lågt hängande frukten (orientering, form, isolering, solskydd). Vill man minska kylbehov kan man till exempel använda skuggning, optimerad fönstersättning och termisk massa som steg ett, och nattventilation som steg två. Om detta inte är tillräckligt kan mekanisk kyla utgöra steg tre.

Berätta om ”integrerad design approach”
Den traditionella linjära designprocessen är inte lämpad för att skapa högpresterande byggnader. Hållbarhetsaspekten ökat komplexiteten i byggprocessen och fler aktörer är involverade. Integrerad design approach innebär ett integrerat samarbete mellan energi- och miljöspecialister, arkitekter, stadsplanerare, byggherrar och tekniska konsulter i tidiga skeden. Målet att göra bra förutsägelser och ta gemensamma beslut som sedan ligger till grund för projektet genom hela byggprocessen mot mer högpresterande byggnader. Inom PE är vi vana att samarbete mellan olika discipliner och det drar våra kunder nytta av.

Tack Iryna och Aija!

____

För mer information om holistisk design, kontakta Iryna Bulich eller Aija Baumane