download projektmappe - De Store Bygningers Økologi

4D - RESSOURCEBEVIDST BYGGERI I ØRESTADEN - DEMONSTRATIONSPROJEKT
1.11.2007
BYGHERRE:
Nordkranen A/S
RÅDGIVERTEAM:
BIG arkitekter
Nørrebrogade 66D
2200 København N
Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S
Sukkertoppen - Copenhagen
Carl Jacobsens Vej 25D
2500 Valby
Adams Kara Taylor
A White Young Green Company
2 Farringdon Road
London
EC1M 3HN

Økolomi
Økologi og økonomi bliver ofte betragtet som modsætninger. Bløde værdier vs hårde tal, humanisme vs kapitalisme, de gode mod de onde.
Men vi tror ikke på bæredygtige tiltag som er så omkostningstunge at de ikke har en chance for at overleve i den virkelige verden. Og vi tror heller ikke på
forretningsmodeller der er baseret på afskrivninger af vores naturlige og begrænsede ressourcer.
Så hvis man interesserer sig for langsigtet udvikling og vækst, er man nødt til at betragte økonomi og økologi som 2 sider af samme sag: Økolomi.
Når man arbejder økolomisk handler det ikke om at få 0 energiforbrug for enhver pris – men derimod om at få ægte energibesparelser og dermed også
pengebesparelser, ved at forvalte de begrænsede ressourcer på den optimale måde. Vi har derfor baseret vores projekt på principper som rent faktisk kan betale sig
den dag i dag, og som derfor vil kunne implementeres med fordel fremover.
4D
indgår ofte sekundært i det overordnede regnskab.
Derfor er økolomisk design, arkitektur i 4 dimensioner, hvor den efterfølgende drift og energiforbrug er indtænkt som et aktivt parameter i designet. Et arkitektonisk
udtryk hvis værdi ikke kun er hvordan det ser ud og opleves, men på hvordan det performer økologisk og økonomisk over tid.
Og en arkitektur hvis skønhed ikke kun opleves i tegninger og modeller, men samtidig i grafer og tal.
man endnu ikke kender slutbrugeren. Derfor har vi prioriteret løsninger som ikke stillede store krav til programmets udformning men som tillader en stor frihed til at

WIG-WAM ZIG-ZAG

Aktiv / passiv
Som udgangspunkt har vi prioriteret passive tiltag frem for aktive for at sikre en drift som ikke er baseret på masser af vedligehold og administration, men derimod
løsninger hvor fordelen kommer fra byggeriets overordnede disposition og udformning snarere end mekanik eller elektronik. Hvis der ikke er nogen kredsløb eller
tandhjul, kan de heller ikke gå i stykker. Med udgangspunkt i de passivt optimale modeller, har vi dernæst søgt at optimere yderligere ved at anvende aktive systemer
der hvor det har vist den største effekt.
Evolution
Som en del af arbejdet har vi udforsket 6 grundlæggende typologier for hvordan man kan organisere rumprogrammet indenfor et byggefelt som 4D med henblik på
som skaber størst mulige kvaliteter for brugere og beboere. Af de 2 har vi valgt at fokusere på den model som giver den største frihed for det endelige program og
som også vil være den mest økonomiske at opføre. Begge modeller tager udgangspunkt i forskellen på og samspillet mellem erhverv og boliger.

Karré
Ørestad citys masterplan er karakteriseret ved en række kvadratiske karréer, som omgiver en central park - Ørestadsparken - som i størrelse og proportioner minder
overraskelser, som man kender det fra den traditionelle by.
markerer karréens 4 hjørner.
Dette har medført så forskellige bebyggelser som Ørestads Gymnasiet, Porthuset, VM og Bjerget - alle unikke og enkeltstående bebyggelser som hver især forvalter
bygningsreglementet forskelligt og til egen fordel, men som tilsammen danner en spændende og levende helhed, som et sammenhængende men varieret kvarter.
Det er vores udfordring med baggrund i hensyn til økologisk såvel som økonomisk bæredygtighed at vride og dreje reglerne, og manipulere karréblokken i forhold til
sol og vind, så vi opnår en ny form for karré med optimal udnyttelse af de naturlige ressourcer.

himmellys
vinter
sommer
66% 100%
solar heat
gain
0% 100%
Snitdiagram
Det skrå volumen optimerer lysindfald mod nord samtidig med at det minimerer direkte sollys fra syd. I forhold til en tilsvarende bygning øges det
diffuse dagslys indfald med ca. 40% mens det direkte sollys i sommerperioden reduceres med ca. 50%
sommer
vinter

Erhverv
Arbejdspladser kræver lys. Hvis ikke der er tilstrækkeligt dagslys bruger man elektricitet på kunstlys. Og hvis man har store vinduer for at maksimere dagslyset,
ender man med at bruge energi på nedkøling eller man bliver tvunget til at slukke for solen vha. solafskærming etc. Så vi har forsøgt at skabe et bygningsvolumen
som maksimerer lysindfald, men minimerer overophedning og blænding.
Den optimale orientering af en kontorbygning er nord-syd, idet man får masser diffust himmellys fra nord, og minimalt direkte sollys fra syd, hvor solen står højest på
Men nord-syd orienteringen vil stadig medføre risiko for betydelig overophedning i de varmeste måneder - hvor solen står højest på himmelen. Derfor foreslår vi at
læne bygningsvolumenet mod syd - så eksponeringen mod det diffuse himmellys mod nord maksimeres, mens det direkte solindfald fra syd minimeres. Ved at vælge
en hældning på 56 grader vil vi kunne gå til kanten af sommersolens hældning, og sikre at nordsiden aldrig rammes af solen – mens sydsiden reducerer det direkte
solindfald med op til 50% i sommerhalvåret.
Fordelingen af dagslys er afhængig af forholdet mellem vindueshøjden og rumdybden. Dagslys falder ind i rummet med forholdet dybde = 2xhøjde. Ved at spidse dækket
til langs kanten samt ved at hæve loftet og arealerne mod facaden kan vi optimere lysindfaldet så langt at en 16,4m dyb kontoretage kan være fuldt gennemlyst med
dagslys.
Denne udformning kombineret med automatisk lysstyring , natkøling og sinusformet loft for øget varmeakkumulering reducerer behovet for køling ift. en standard
kontorbygning med næsten 100% og elektricitetsforbruget til belysning med ca 45%
En diagonal kantinebygning i ét plan danner forbindelse mellem de 2 erhvervsbygninger og inddeler derved gården i 2 områder. En østvendt forplads ud mod metroen og
Børnehaverne indrettes i 2 plan mod ud mod parken - således at den ene etage har legeplads i kanten af Ørestadsparken, den anden på taget af kantinen.

sommer
vinter
solvarme
optimering
154%
115%
sommer
Snitdiagram
Den skrå vinkel mod syd optimerer udnyttelsen af den direkte sydsol med ca. 20% i forhold til en tilsvarende lodret bygning.
vinter
100%
100%

Bolig
Boliger kræver sollys og varme. Eftersom folk mest er hjemme tidligt om morgenen og sent om eftermiddagen og aftenen er en øst-vestlig orientering optimal med
henblik på at maksimere morgen- og eftermiddagssol.
For at maksimere muligheden for at anvende passiv solvarme til opvarmning af boligen vil en sydvestlig orientering af den solvendte facade være optimal, således at
man har glæde af solen om morgenen og når man kommer hjem om eftermiddagen har solen haft tid til at opvarme boligen og bliver der desuden til solnedgang.
Ved at hælde bygningen svagt mod nord kan vi opnå den optimale vinkel for solindfald fra sydvest. Derved optimeres udnyttelsen af fx solfangere til varmt vand og
evt. installation af solceller så fremt det skønnes økonomisk rentabelt på opførselstidspunktet. Mod sydvest sker lysindfald primært via vinduer ved de indeliggende
balkoner. Balkonernes tilbagetrækning sikrer dem læ mod vestenvinden, og afskærmer samtidig vinduerne mod den højeste sommersol, i de få måneder hvor en optimalt
solorienteret lejlighed vil kunne overophede.
For at minimere slagskygger fra naboer eller egne bygninger foreslår vi at placere boligerne ovenpå erhvervsbygningerne så de danner en bro diagonalt på tværs af
gården. Derved forbindes boligerne til erhvervsbygningernes trappe- og elevatorkerner i begge ender, samt forsyningsveje og mulig indvinding af overskudsvarme fra
kontorerne til varmt brugsvand. Samtidig tjener boligdiagonalen som egentlig solafskærmning for en større del af den nordligst beliggende kontorbygning.

Vinkling af facade
fungerer som som
solafskærmning
Udearealer
belægning som hvide betonfliser el. hvidt sand
reflektere lys fra omgivelserne
Ventilationskanaler - fortrængningsventilation
integreres i konstruktion
Vinduer
som Protech "Fiberline"
glasfiberrammer
Snit erhvervsblok syd - nord
Ventilationskanaler - fortrængningsventilation
integreres i konstruktion
Datagulv
mikroperforeret rå aluminium
Gulv børnehave
indfarvet støbegulv
KONTORER
Dagslys i bordhøjde
700
Dæk
eksponeret beton
udstøbt på sinuskurvet forskalling
Dæk
eksponeret beton
udstøbt på sinuskurvet forskalling
KONTORER
Datagulv
mikroperforeret rå aluminium
BØRNEHAVE
700
Rumhøjde
3250
Dæk spidses til langs kanten,
og gulv hæves
for at optimere lysindfald
700
Vinkling af facade
giver maksimal eksponering
mod det diffuse himmellys
60°
Facade
enkeltlags glas uden på genbrugsisolering
indlagt i kasette af grov krydsfinér

1500 1500 1500 1500
1500
2500
Dæk
eksponeret beton
udstøbt på sinuskurvet forskalling
Snit boligblok syd - nord
Vinduer
som Protech "Fiberline"
glasfiberrammer
1000
Vinduer
som Protech "Fiberline"
glasfiberrammer
Rumhøjde
2650
Etagehøjde
3000
Bolig
Bolig
Dæk
eksponeret beton
udstøbt på sinuskurvet forskalling
Facade
enkeltlags glas uden på genbrugsisolering
indlagt i kasette af grov krydsfinér

1 2 nord/syd orienterede erhvervsstænger
2 Volumerne justeres så de rammer ægte nord/syd og derved minimerer sollys på nordsiden
3 Volumerne hælder mod syd for at maksimere diffust nordlys, og minimere direkte sydsol
10º
S
1 øst/vestvendte boliger
2 boligerne optimeres for solorientering og udsigt mod parken ved at orienteres sydvest/nordøst
3 volumenet vinkles skråt mod nord for at maksimere sol på balkonerne samt mulighed for at udnyttte passiv solvarme, solfangere og evt. solceller.
views
40º
N
+

+
Symbiose
Programmet er opdelt i 2 forskellige aktiviteter – arbejde og beboelse. 2 forskellige aktiviteter som man i den traditionelle by ofte foregår i temmelig ens rammer.
Men faktisk er det meget forskellige aktiviteter med temmelig forskellige behov. Boliger bruger meget energi på opvarmning, kontorer på nedkøling. Kontorer har brug
for dagslys men ikke sollys – boliger elsker sol på terrassen og den gratis varme som solens stråler leverer i vinterhalvåret.
I en traditionel monofunktionel karré ender nogen boliger med at ligge dårligt i forhold til verdenshjørner, udsigt, dagslys og solvarme. De bliver mindre økonomisk
lidt dagslys. Men hvis man i stedet for at proppe alle programmer i den samme skabelon – foreslår vi at skræddersy rammerne til de respektive aktiviteters kriterier
og derved opnå en form for symbiose mellem de 2 komplementerende aktiviteter.
+
boliger erhverv sammensmeltning

ØRESTADSPARKEN
Gårdplads boliger
Forplads erhverv
Børnehave legeplads
Indgang

Lokalplan
Det foreslåede volumen danner en N formet karre som åbner sit gårdgrum mod øst og vest.
Volumenet rummer en række afvigelser fra en traditionel karré, men ligger samtidig indenfor rammerne af de friheder som Ørestadsselskabet har stukket ud.
De 2 nord/sydvendte volumener bevirker at der dannes en kileformet forplads mod CF Møllers Allé og en tilsvarende forhave for børnehaven mod Ørestadsparken.
Mod CF Møllers Allé markeres det nordøstlige hjørne af foden af det skrånende bygningsvolumen, mens det nordvestlige hjørne fastholdes af spidsen af boligernes
skrånende bygningskrop i 36m højde.
Mod Parken optegnes karréen i det sydøstlige hjørne af den øverste spids af boligerne i 36m højde, og mod sydvest er det tagkanten af erhvervsbygningen i 18m
højde som fuldender byggefeltet. Langs øst og vestfacaden markeres karrévæggen af de skarpt optrukne gavle som alle skæres lige i byggelinien, og langs nord og
syd fremstår karréens afgrænsning i et samspil mellem den sammenhængende skrånende facade, og en markant lys belægning som rundt om hele byggefeltet markerer
karréens teoretiske udstrækning.
Derved fortsætter vi den tradition som Ørestaden allerede har påbegyndt, hvor forskellige bebyggelser med varierende funktioner hver især har fundet deres egen
måde at overholde bebyggelsesplanen, som kunstneriske variationer over et samlet tema. Hvad enten det er hensyn til udsigter, taghaver, gennemkørsel, parkering,

Friarealer
Bygningens N formede zigzag form og skrånende sider har skabt et antal af forskellige friarealer giver det ellers udifferentierede område forskellige karakterer til
forskellige brugere
Forplads CF Møllers Boulevard
Mod gaden danner en kileformet forplads adgang til erhvervsfunktionerne. Ørestads karakteristiske grå granitbelægning transformeres til hvid granit, i samme forbandt
og tekstur
.
Gårdplads erhverv
Et V formet byrum smyger sig ind mellem erhvervsbygningerne og deres fælles møderumsdel og kantine. Hårde hvide belægninger i forskellige materialer – fx marmor
og hvidglaserede tegl - danner en homogen men differentieret baggrund for en læskabende beplantning af piletræer.
Gårdplads boliger
Mod vest har boligerne en tilsvarende gårdplads med adgang fra sidegaden mod nabobebyggelsen, som også giver adgang til børnehaverne. Hårde hvide belægninger
Piletræerne er valgt med henblik på deres løvkrones bløde fremtoning og potentiale for læ, samt deres store tørst som vil kunne udnytte Ørestadens generelle lave
grundkote og høje grundvandsstand.

Taghave Børnehave
1
Taghave Boliger
Taghave
2
1 taghave boliger
2 taghave børnehave
3 taghave
4 taghave boliger
3
Taghave Boliger
4
Gårdplads Boliger
1
Forhave Ørestads Parken
1
4
1 gårdplads boliger
2 forplads erhverv
3 gårdplads erhverv
4 forhave / legeplads børnehave
Forplads Erhverv
3
2
Gårdplads Erhverv

Forhave Ørestadsparken
Mod parken har børnehaven en forhave i læ af erhvervsfunktionerne med direkte adgang til parken. Den skrå facades tilbagetrækning på grunden giver børnene plads
mod parken uden at genere fodboldbanen, og sydfacadens skrå hældning giver læ for regn uden at tage solen. Et perfekt uderum for børn i læ og med sol.
Den hvide belægning udgøres her af hvid tartan, gummi, epoxy, hvide muslingeskaller og hvidt sand, hvor et blødt kunstigt landskabt moduleres op i hvide farver som
Taghave Børnehave
Børnehaven har yderligere en legeplads på taget af erhvervsarealernes kantine og mødelokaler. Hver af børnehavens to etager har således direkte adgang til
legeplads
Taghave boliger mod øst og vest
Boligerne har deres egne store taghaver mod henholdsvis øst og vest. Begge haver tænkes holdt som grønne haver med græs og enkelte hårdt belagte område i sten
eller træ. Et generelt jordlag på 30cm sikrer mulighed for naturligt græs og andre planter. Hvor det er konstruktivt muligt anlægges forhøjninger med ekstra jord så
birke og piletræer kan vokse naturligt.
Taghave
Et soldæk på taget belagt med trædæk og muslingeskaller danner bygningens afslutning mod himmelen. Rækværk er generelt skabt ved at forlænge husets facader
forbi tagkanten og op i 120cm, som en enkelt forlængelse af husets arkitektur.

Facader
Facaderne er udformet for at skabe maksimalt udsyn med et minimum af opvarmning – undtagen for boligerne som i vinterhalvåret er disponeret for maksimal
udnyttelse af passiv solvarme.
I erhvervsdelen giver en kombination af meget høje vinduer og udkigsvinduer, maksimal åbenhed kombineret med maksimalt dagslysindfald.
Mht facadebeklædningen har vi arbejdet med 2 alternative løsninger, som begge søger at kombinere anvendelse af genanvendte materialer med et varmt organisk
udtryk som supplement til Ørestad Citys til tider kolde materiale holdning.
varmt udtryk i et bybillede domineret af beton, glas og metal.
genanvendte syntetiske materialer.
Vi vil forsøge at udforske begge alternativer yderligere, med henblik på at udvikle et levende og varmt facadeudtryk, som samtidig udtrykker husets præcise form og
ekspressive bygningskrop.

Facader
Facaderne er udformet for at skabe maksimalt udsyn med et minimum af opvarmning – undtagen for boligerne som i vinterhalvåret er disponeret for maksimal
udnyttelse af passiv solvarme.
I erhvervsdelen giver en kombination af meget høje vinduer og udkigsvinduer, maksimal åbenhed kombineret med maksimalt dagslysindfald.
Mht facadebeklædningen har vi arbejdet med 2 alternative løsninger, som begge søger at kombinere anvendelse af genanvendte materialer med et varmt organisk
udtryk som supplement til Ørestad Citys til tider kolde materiale holdning.
varmt udtryk i et bybillede domineret af beton, glas og metal.

Design Princip
Konkurrencen ”Energirigtigt byggeri i Ørestaden” rummer en fantastisk mulighed for at blive det førende projekt i Danmark inden for energi og indeklima i kombineret
bolig- og erhvervsbyggeri. Fremtidens by vil i stigende grad blive baseret på tætte kombinationer og synergier mellem forskellige bygningstyper og anvendelse, men
det vil kunne blive en realitet, hvis det samtidig kan vises, at dette kan realiseres på en fuldt bæredygtig måde, hvor alle energi- og ressourcekredsløb er tænkt i en
helhed og synergien i området udnyttes optimalt.
I designteamet mener vi, at det er vigtigt, at denne type konkurrencer ikke kun viser state-of-the art løsninger, som relaterer sig til de snævre tekniske krav, der
I det følgende er den tekniske beskrivelse samlet, inklusive dokumentation for det samlede ressourceforbrug. Med udgangspunktet i en helhedsorienteret tankegang,
indeholder beskrivelsen også mange aspekter omkring den arkitektoniske udførelse, og beskrivelser af hvorledes alle de positive passive egenskaber ved
Teknisk set er det allerede med dagens teknologi muligt at lave byggeri, som er miljømæssigt neutrale, men vanskeligt realiserbar inden for en traditionel økonomisk
ramme. I nærværende forslag er der lagt vægt på:
- indeklima
- energiforbrug og vedvarende energi
- materialer
- vand
- affald
Sammenhængen blandt alle disse elementer er skabt gennem brugen af principperne for integreret energidesign, beskrevet yderligere i det følgende
Integreret energidesign
Det energimæssige koncept for 4D er udviklet i overensstemmelse med principperne i integreret energidesign.
I integreret energidesign lægges der vægt på, at alle de passive egenskaber som bygningens arkitektur og formgivning giver mulighed for udnyttes i videst mulig
omfang for at tilvejebringe et lavt energiforbrug og et behageligt og robust indeklima i bygningerne.
I principperne for projektet er der derfor lagt vægt på, at give den arkitektoniske udformning et tæt sammenhæng med den energimæssige og indeklimamæssige
funktion som ønskes i byggeriet.
Integreret energidesign
Det energimæssige koncept for 4D er udviklet i overensstemmelse med principperne i integreret energidesign.
I integreret energidesign lægges der vægt på, at alle de passive egenskaber som bygningens arkitektur og formgivning giver mulighed for udnyttes i videst mulig
omfang for at tilvejebringe et lavt energiforbrug og et behageligt og robust indeklima i bygningerne.
I principperne for projektet er der derfor lagt vægt på, at give den arkitektoniske udformning et tæt sammenhæng med den energimæssige og indeklimamæssige
funktion som ønskes i byggeriet.

Bygningens skygge, sommermåned
kl 8.00
Bygningens skygge, sommermåned
kl 12.00
Bygningens skygge, sommermåned
kl 16.00

Passive Egenskaber
Da det er målsætningen, at bygningen skal være en lavenergibygning, er det vigtigt som udgangspunkt at fokusere på udnyttelse af bygningens passive egenskaber,
således at bygningen i store perioder af året selv skaber et komfortabelt indeklima med bedst mulig udnyttelse af dagslys og passiv solvarme, og at tekniske
installationer kun supplerer efter behov i særligt varme eller kolde perioder.
Kontorbygningens hældning mod syd betyder, at bygningen fungerer som sin egen solafskærmning, og at energiforbruget til køling i sommermånederne dermed
reduceres betragteligt og faktisk næsten elimineres. I sommermånederne betyder geometrien, at direkte sollys næsten undgås i kontorerne, hvilket er essentielt, idet
både blændingsgener og termisk diskomfort i form af overtemperaturer hermed undgås. Dette fænomen er illustreret overfor:
Herudover bidrager boligernes placering oven på kontorbygningerne væsentligt til at reducere risikoen for overtemperaturer i kontorerne.
For at udnytte bygningens termiske masse bedst muligt, er lofterne fritliggende. Dette betyder, at bygningskroppen hurtigere køles ned ved natkøling og samtidig er
den termiske masse med til at køle bygningen i løbet af dagen, når den interne varmelast øges. Denne effekt forøges som omtalt andetsteds gennem den sinusformede
underside af betondækkene, der bevirker en markant forøgelse af det effektive areal i det varmeakkumulerende betonloft.
For boligerne, der har relativt lave interne varmetilskud, udnyttes den passive opvarmning fra solen bedst muligt, idet bygningskroppen er vredet og har en vest/
østlig orientering.
Udnyttelse af bygningens passive egenskaber i forhold til dagslys er beskrevet i separat afsnit om dagslys.
Udformningen med boliger og kontorer med adgang til to modstående facader giver gode muligheder for udnyttelse af effektiv naturlig ventilation via
tværstrømningsprincippet.

Dagslysfaktor (%)
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5 12 13,5 15
Rumdybde (m)
Daglysfaktor som funktion af rumdybde fra sydfacade til nordfacade
Dagslysfordeling i kontorbyggeriet

Dagslys
I erhvervsbyggeriet spiller energiforbruget til kunstlys en væsentlig rolle i energibalancen. Udnyttelse af dagslys er en af de mest effektive måder at reducere
energiforbruget til belysning på, og det har derfor været målet at sikre, at dagslys trænger dybt ind i kontorarealerne.
Bygningens geometri er designet ud fra en intension om optimal daglysudnyttelse. Facadens glasandel udgør 50 % af facadearealet og kontorets højde/dybde forhold
er over 50 %. Ved herudover at løfte den yderste del af etageadskillelsen opnås et endnu mere markant højde/dybde forholdet og derved et højere dagslysniveau
helt ind i den centrale del af kontorbygningen. I denne del af facaden er placeret et vandret vinduesbånd i ca. 80 % af bygningens længde. Mod nord hælder facaden
således, at der opsamles en betydelig mængde dagslys i forhold til en lodret facade, idet ca. 75% af det diffuse dagslys kommer fra området i vinklen fra lodret til
dagslysadgang i den sydvendte del af kontorerne samtidig med, at blændingsgener fra direkte sollys minimeres.
Denne udformning giver således et særdeles højt dagslysniveau på over 2% i hele kontorets dybde helt ind til ca. 7,5 m fra facaden i rum med en loftshøjde på blot.
3,2 m. Samtidig opnås gode visuelle komfortforhold, idet variationen af lysfordelingen over rumdybden minimeres.
dele.
Kunstlyset styres automatisk efter dagslysniveauet. Den høje dagslysfaktor betyder derfor en stor besparelse i energiregnskabet, idet energiforbruget til kunstig
belysning reduceres væsentligt.

Eksempel på tagplacerede wind cowls.

Klimaskærm
Alle ydervægge udføres som lette konstruktioner med min 350 mm isolering svarende til U-værdi på 0,12 W/m2K. Tag og terrændæk isoleres med 400 mm isolering
svarende til U-værdier på 0,10 W/m2K. Konstruktioner og samlingsdetaljer udføres med skærpet opmærksomhed på undgåelse af kuldebroer og på sikring af stor
lufttæthed. Eliminering af kuldebroer er helt afgørende både af hensyn til minimeret varmetab og af hensyn til eliminering af kondensrisici og deraf følgende
fugtskader eller skimmelsvamp vækst.
Facadens glasandel er 50 %. Alle ruder har standard soltransmittans og størst mulig lystransmittans for at sikre god udnyttelse af solenergi og høj tilførsel af
dagslys.
Alle vinduer udføres med superlavenergiruder med smalle rammer og 3 lag glas og en U-værdi på ca. 0,9 W/m2K, produkt Protech. Som beskrevet i afsnittet om
passive egenskaber er risikoen for overtemperaturer minimeret gennem facadernes hældning og orientering og bygningernes indbyrdes skyggevirkning, hvorfor det ikke
er nødvendigt at benytte solafskærmende glas og derved reducere dagslysadgangen. Disse vinduesløsninger giver således maksimal dagslysadgang, samtidig med at
kuldebroer i rammekarmkonstruktionen minimeres.
I boliger er desuden antaget anvendelse af enkle indvendige manuelt styrede solafskærmninger i form af persienner eller gardiner med en solafskærmningseffekt på
blot 0,2. Dette er, som beregningerne viser, sammenholdt med natventilation / -køling om sommeren ved åbning af vinduer tilstrækkeligt til at undgår urimeligt høj
strafkøling i Be06 beregningen.
Vedvarende energikilder
Energi fra vedvarende energikilder leveres via en varmepumpe, wind cowls og et træpillefyr. Yderligere reduktion i energiforbruget kan opnås ved at implementere
solfanger- og/eller solcelleanlæg i bygningen, men disse er ikke en del af den skitserede løsning.
Varmepumpen er implementeret i systemet således, at den optager energien i afkastluften fra boligerne og erhverv og omsætter den til varmeenergi til
Wind cowls er placeret i toppen af bygningen. Disse anvendes til at drive ventilatorerne til afkastventilationen. Wind cowls drives af den herskende vindbelastning
og vil bevirke en markant reduktion af elforbruget til ventilation. Wind cowls vil producere mere energi i deres levetid end den mængde energi, der er benyttet til at
producere dem, hvorfor teknologien er fuldstændig energi og CO2-neutral.
Træpillefyr anvendes til at levere den ekstra energi i de tilfælde, hvor varmepumpen ikke kan levere tilstrækkelig energi.Ved forbrænding af træpiller afgives der ikke
mere CO2, end der tidligere er optaget under planternes vækst, hvorfor træpillefyr er CO2 neutrale.

Designet er udviklet efter det almindelige Trias Energetica-princip, bestående af følgende tre
trin:
Trias Energetica-princippet
1. Sikre lavest mulige energiforbrug
2. Udnytte vedvarende energi og naturlige energistrømme
3. Sikre back-up med lavest mulige forbrug af fossile brændsler

Ventilation
For at sikre energieffektivt byggeri med det bedst mulige indeklima og mindst muligt energiforbrug og miljøbelastning anvendes simple udsugningsanlæg forsynet med
behovsstyring reguleret efter indeluftens relative luftfugtighed. Herved opnås bedst muligt indeklima med mindst muligt el-forbrug. I perioder uden opvarmningsbehov
benyttes t forskellige hybride løsninger. Der benyttes således følgende 3 ventilationsstrategier:
Ventilationsniveauet er behovsstyret, med en konstant lav grundventilation, som kan forøges, når der er behov for det.
ventilationsmængden, indtil den relative luftfugtighed er reduceret til et acceptabelt niveau. Dette har 3 fordele:
Erfaringsmæssigt kan man med behovsstyret ventilation spare 40% af energiudgifterne sammenlignet med anlæg med konstant ventilation.
I erhvervsbyggeri anvendes også behovsstyret ventilation. Her styres dog i stedet efter temperaturniveau og/eller CO2 indholdet i luften da disse her vil være mere
betydende for luftkvaliteten. Dette giver de samme fordele som for boliger.
I begge situationer omsættes energien i afkastluften som beskrevet efterfølgende til henholdvis komfort og rumopvarmning og til opvarmnig af varmt brugsvand.
I sommerperioden sikres ventilation ved tværskyldning af såvel boliger som kontorer, dog suppleret med simpel udsugning fra toiletter, møderum, printerrum etc.,
hvorved elforbruget til ventilation reduceres yderligere.
Indeklima
til gener i arbejdsmiljø eller indeklima. Anvendelse af behovsstyrede ventilationsanlæg vil tilsvarende medvirke til forbedret indeluftkvalitet. Ligesom anvendelsen af
indeklimavenlige byggematerialer vil medvirke til et reduceret ventilationsbehov.
Overordnet energikredsløb
I udviklingen af det samlede energikredsløb for projektet, er der lagt vægt på at udnytte synergien mellem bolig- og erhvervsdelen, samt at sikre at designet
forholder sig til alle aspekter omkring samtidighed af energistrømmene på dags, måneds- og årsbasis.

Naturlig
Ventilation
Vind
BOLIG ERHVERV
Køkken Bad
Varmt Brugsvand
Træpille fyr
Back-up
Varmelager
Varmepumpe
Kontroludsug
Energikredsløb for boliger og erhverv om sommeren
Naturlig
Ventilation
Energikredsløb for boliger og
erhverv om sommeren

Med udnyttelse af Integreret Energi Design, er det sikret, at de første to punkter er besvaret gennem de grundlæggende hovedgreb:
Energisystemets opbygning og funktion kan opdeles i grundlæggende 2 bygningstyper: Bolig og erhverv og i to funktioner: Vinter og sommer, som i det følgende bruges
til at betegne hhv. perioderne inden for fyringssæsonen og uden for fyringssæsonen.
I overvejelserne omkring den bedste udformning af energistrategi for bebyggelsen, er især overvejelser omkring udnyttelse af varmeoverskud eller – underskud
mellem bolig- og erhvervsdelen blevet analyseret.
Sammenfattende for disse undersøgelser er, at der er potentiale for en sådan sammenhæng, men at energibalancernes udsving i de to typer ofte er tidsmæssigt
forskudt og kun i meget begrænset omfang vil have glæde af en direkte udveksling af varme, f.eks. ved at de ligger i direkte fysisk kontakt eller udnytter luft/luftvarmegenvinding
direkte.
erhverv. Derved sikres, at alle overskud kan akkumuleres til perioder med underskud. Lagerets kapacitet behøver til dette formål kun at være til 1-2 dages udsving i
energibalancerne.
Boliger - sommer
I sommer-situationen vil boligerne grundlæggende være naturligt ventilerede med tværventilation. Herudover er alle badeværelser tilsluttet lodrette
hjælpeventilator sørge for det fornødne aftræk. Tilsvarende er køkkenets emhætter forbundet til disse kanaler, hvor et spjæld sikrer det fornødne aftræk.
Denne løsning giver ud over et særdeles lavt energiforbrug den fordel, at udsugningen vil være stort set lydløs. Til justering af luftmængden er desuden integreret
fugtfølere i badeværelser, således at det ved behovsstyret fugtreguleret ventilation automatisk sikres, at der ikke ophobes fugt i lejlighederne.
Erhverv – sommer
Om sommeren vil erhvervs-delen også være naturligt ventileret med tværventilation gennem automatisk regulerede højtsiddende vinduer i facaderne. Fra alle særrum
uvæsentlig energimængde, og via en varmepumpe genvindes denne energimængde til brug for varmt brugsvand i boligerne. På grund af forskellen i samtidighed mellem
særudsugning i erhvervsdelen og boligernes varmtvandsforbrug, sker varmevekslingen via et vandlager med varmt brugsvand.

Forvarming
at friskluft
Varmepumpe
BOLIG ERHVERV
Køkken Bad
Varmepumpe
Varmt Brugsvand
Forvarming
at friskluft
Opvarming Opvarming
Træpille fyr
Back-up
Varmelager
Kontroludsug
Energikredsløb for boliger og erhverv om vinteren

Boliger - vinter
Om vinteren vil der i boligerne være et betydeligt energitab som følge af ventilation, med mindre dette genvindes. Om vinteren sikres et godt indeklima og frisk luft
til den enkelte lejlighed. Fordelen ved denne løsning i forhold til et anlæg med balanceret mekanisk ventilation er, at det ikke er nødvendigt at lave lange kanaltræk
til indblæsningsluft, som kræver en del energi til ventilatorer og giver mange bindinger økonomisk og arkitektonisk i forbindelse med kanaltræk, føringsveje og
efterfølgende drift.
Yderligere bevirker den foreslåede løsning med varmepumpe, at det er muligt at udnytte et varmeoverskud fra passiv solvarme i boligerne i løbet af dagen, idet
energien via varmepumpen kan akkumuleres i vandlageret og anvendes til spidsbelastningen i aftenperioden. Med et traditionelt mekanisk ventilationsanlæg er denne
tidsforskydning mellem overskud og underskud i energiregnskabet ikke mulig - det kræver samtidighed.
Erhverv - vinter
I erhvervsdelen er ventilationsprincippet magen til boligernes. I kontorer anvendes behovsstyring efter temperaturniveau og CO2 indhold.
Idet varmelageret er et fælles anlæg, vil det være muligt især i forårs- og efterårsmånederne at udveksle varme mellem erhvervs- og boligdelen, og vandlageret
sikrer, at der er tilstrækkelig med kapacitet til at udjævne forskelle i samtidighed i forbrug.
til rumopvamning. Erfaringen viser, at det er meget vigtigt at adskille disse to funktioner reguleringsmæssigt, idet der kan være perioder, hvor en forvarmning af den
indkommende luft kan være nødvendig af komforthensyn, men at der ikke kræves direkte opvarmning af lokalerne og vice versa.
tale om en toptunet bomaskine, der kræver en omfattende brugsvejledning, men tværtimod om et system som er baseret på en enkel og sikker driftstrategi med
udgangspunkt i bygningens egne passive egenskaber. Den eneste tekniske kompleksitet er selve varmepumpesystemet som i virkeligheden er en basal, veldokumenteret
og kendt teknologi.
Energibalance
Analyseres ovenstående princip kan det ses, at det er meget tæt på, at varmebalancen med brugen af varmepumper går op, således at det ikke er nødvendigt med en
supplerende varmekilde. Det er dog projektgruppens opfattelse, at dette vil give for mange bindinger i praksis, og det anbefales derfor, at der som back-up etableres
et træpillefyr. Gennem udnyttelse af varmelageret vil det kunne udføres i en relativt beskeden størrelse og med høj effektivitet, idet det f.eks. over natten kan
supplere varmelageret med tilstrækkelig kapacitet til morgen-spidsbelastningen. Derved bliver det også muligt fuldt ud at udnytte mulighederne for behovsstyret
ventilation i både bolig og erhvervsdelen, idet en neddrosling af udsugning ikke vil betyde et ”underskud” af varme til boligerne i fyringssæsonen. Endelig åbner
udnyttelse af vandlageret også en mulighed for, at aktiv solvarme i sommerhalvåret vil kunne dække alt varmt brugsvand til boligdelen, og at træpillefyret således
kun fungerer som backup i særligt kolde eller solfattige perioder i forår og efterårsperioderne uden for den almindelige fyringssæson.
Det samlede primære energiforbrug for boligdelen er 191.760 kWh/år.
Det samlede primære energiforbrug for erhvervsdelen er 639.900 kWh/år.
Der er således tale om at det samlede byggeri lever op til kravet til et LavEnergiKlasse 1 byggeri!

Teknik
VBV
Overtemperatur
Varmebehov
kWh/m 2 /år
100
80
60
40
20
0
Primært energiforbrug
Bolig
Standard Best Practice Projekt
Sammenligning mellem energiforbrug for et typisk boligbyggeri udført efter bygningsreglement,
et typisk best practice design og nærværende forslag
Lys
Teknik
VBV
Overtemperatur
Varmebehov
kWh/m 2 /år
100
80
60
40
20
0
Primært energiforbrug
Erhverv
Standard Best Practice Projekt
Sammenligning mellem energiforbrug for et typisk erhvervsbyggeri udført efter bygningsreglement,
et typisk best practice design og nærværende forslag

For at belyse det lave energiforbrug for nærværende forslag er nedenfor sammenlignet med energiforbruget for et typisk byggeri udført efter bygningsreglement og
et typisk Best Practice design. Et Best Practice design vil for boliger typisk svare til det samme projekt men med ventilation med varmegenvinding i st. f. blot simpel
udsugning. For erhvervsbyggeri vil forskellen typisk bestå af mere energieffektiv belysning, automatisk solafskærmning, og anvendelse af de bedste energivinduer.
Ved yderligere anvendelse af henholdvis solfangere og solceller som tilvalg til det beskrevne forslag vil det således for boligdelen være muligt at reducere
energiforbruget omtrent til passivhusniveau, ligesom det for kontordelen vil være muligt at opnå LavEnergiKlasse 1.
Vand
For at sikre en samlet bæredygtig ressourcebevidsthed i byggeriet er det foruden markante energibesparelser målet at demonstrere markante reduktioner af
vandforbruget i byggeriet både for boliger og erhverv.
I forhold til eksisterende byggeri kan der opnås betragtelige vandbesparelser i nybyggeri i forhold til både drift og adfærd. Denne besparelse opnås i nærværende
forslag gennem følgende enkle og billige tiltag:
mellem de enkelte forbrugere.
Målsætningen er, at realisere en besparelse på 40% for boliger og 20% for erhverv i forhold til dagens typiske niveau i København, som ifølge Københavns Energis
seneste opgørelser i forvejen har et af den vestlige verdens laveste vandforbrug pr. indbygger i storbyer. Det forventede vandforbrug for boliger og erhverv er
således estimeret til henholdsvis 70 l/person/døgn og 28 l/person/døgn.
udnyttes således rekreativt og belaster ikke kloaknettet.

Grønt budget
Målet om et ressourcebevidst byggeri der belaster miljøet så lidt som muligt er det bærende element i dette projektforslag og det afspejles i de ambitiøse mål for ressource
besparelser anført i dette afsnit
At designe energibevidst og at spare på energien i forbindelse med byggeri er ikke bare ressourcebevidsthed, det sikrer også byggeriet mod udsving i energipriser. Derfor er
målsætningen i dette projekt også meget ambitiøs, idet der er opnået et byggeri, der opfylder bygningreglementets krav til LavEnergiKlasse 1.
Ved at simulere projektet i BE06 dokumenteres det forventede varme- og el forbrug fra bebyggelsen. I nedenstående tabel er forbrug og besparelse i forhold til
referenceforbrug opstillet og udgør således det forventede el- og varme budget for projektet, oplistet i primær energi.
Forbrugstype Reference BR Projekt Besparelse Energi
Varme El Varme El Varme El
(kwh/m2) (kwh/m2) (kwh/m2) (kwh/m2) (kwh/m2) (kwh/m2)
Bolig 60,2 16,2 12,8 6,0 47,4 10,2
Erhverv 32,4 66,6 13,2 27,3 19,2 39,3
I alt 92,6 82,8 26,0 33,3 66,6 49,5
Vand
Rent vand er i stadig større grad en ressource vi ikke kan tage for givet, især i københavnsområde er vand en knap ressource. Derfor er det valgt at sætte et ambitiøst
mål for denne ressource, da der med få initiativer kan spares store mængder vand og således på forsvarlig vis sikre et bæredygtigt, ressourcebevidst byggeri.
I de nyeste tal fra Københavns kommune grønne regnskab 2006 er det anført at det gennemsnitlige vandforbrug fra boliger i København 119 l/p/d og for erhverv er 35
l/p/d. Med de benævnte planlagte tiltag for vand beskrevet under beskrivelsen om vand, er det i samråd med Københavns Energi muligt at opnå en besparelse på 40% for
boliger og 20% for erhverv. Forbruget fra boliger er således estimeret til 70 l/p/d og for erhverv til 28 l/p/d. En oversigt over forbrug og besparelser er anført i
nedenstående tabel.
Forbrugstype Gennemsnitsforbrug Kbh 2006 Målsætning Besparelse
Liter/person/døgn m 3 /år i alt Liter/person/døgn m3/år i alt Liter/person/døgn m 3 /år i alt
Bolig 119 9.642 70 5.672 49 3.970
Erhverv 35 4.004 28 3.203 7 801
* Der regnes med 45% split til boliger dvs. ca. 11700 m 2 med en bolig str. på gennemsnitlig 95 m 2 , med 1,8 personer/bolig dvs. 222 personer. For erhverv regnes der med 55% dvs. 14300 m 2 med 25m 2 per person dvs. 572 personer (der regnes med 200 arbejdsdage/år)
Affald
I tråd med den generelle ressourcebevidsthed i projektet tilstræbes det via øget information samt nemme og logiske affaldssorteringsstationer at øge sorteringsgraden og
dermed genanvendelsen af både papir, pap og glas. Det er valgt at følge den overordnede målsætning for genanvendelse af affald formuleret af københavns kommune for
2008, jvf. nedenstående tabel.
Forbrugstype Genanvendelses af affald
Gennemsnit Kbh 2006 (procent
af samlet affald)
Genanvendelses af affald
Projekt
(procent af samlet affald)
Bolig 22% 25%
Erhverv 38% 50%

offentlige- og fælles funktioner
børnehaver
kontor- og erhverv
boliger

INDGANG
BOLIG OG ERHVERV
INDGANG
BØRNEHAVE OG ERHVERV
GÅRDPLADS BOLIGER
SUNDHEDSCENTER
BØRNEHAVE 1
KANTINE
LEGEPLADS
INDGANG
ERHVERV OG BOLIG
GÅRDPLADS ERHVERV
CAFE
UDESERVERING
INDGANG ERHVERV
PLAN STUEETAGE 1:400

Materialitet
Projektet består af 2 separate elementer: En let konstruktion som bæres af 2 tunge konstruktioner.
Betonelementerne er eksponeret gennem hele bygningen for at drage nytte af deres termiske masse til at modvirke temperatursvingninger i løbet af dagen.
Den lette bygningsdel spænder på tværs mellem de 2 tunge bygningsdele. Det store spænd opnås vha 2 store stål gitterdragere integreret i facaderne. Disse
understøtter kompositte ståldragere og slanke betondæk. Den mindskede dæk masse reducerer belastningen af ståldragerne, samt de ”tippende” kræfters belastning
af betonkernerne. Igen anvendes den gavnlige virkning af de eksponerede betonelementers termiske masse som en integreret del af bygningens miljøstrategi.
Stålsøjler anvendes i begge bygningsdele, for at undgå de udfordringer som skråtstillede in-situ støbte søjler skaber på byggepladsen, samt den danske byggebranches
generelle preference for prefabrikation. Lodrette og vandrette kræfter overføres til søjlerne via en række stålskiver indstøbt i dækkene som påsvejses søjlerne.

from overturning by cores
Inclined steel columns
Susused throughout
Suspended element supported by
elevational full height trusses
Horizontal forces distributed
on composite steel beams
Floor plate construction

Konstruktion og stabilitet
Den skrånende bygningsgeometri bevirker at bygningen gerne vil ”tippe forover”. Disse kræfter skal afvikles i konstruktionen. De afvikles af en række lodrette kerner
som omslutter bygningens lodrette cirkulation, trapper og elevatorer. Disse kræfter overføres til kernerne via etagedækkene som virker som vandrette rammer. Disse
kræfter ligger udover de øvrige vandrette kræfter som normalt er tilstede som fx vindpåvirkning, og stiller derved skærpede krav til kernernes stivhed.