Blogg: Utfordringer og muligheter i fremtidens fasader

Det er i EUs bygningsenergidirektiv angitt at nye bygg skal være nesten nullutslippsbygg i 2020, men med den gjeldende nybyggingsrate på 1-2 prosent må også eksisterende bygg ha vesentlige oppgraderinger for å nå nasjonal ambisjon om et klimanøytralt samfunn i 2050.

Byggets fasade har en avgjørende betydning for å nå målene over. Fasadens design er avgjørende i relasjon til: •    Estetikk - byggets uttrykk og design •    Funksjon - dagslys, unngå sjenerende blending, godt inneklima •    Reelt energibruk – energibruk til kjøling, oppvarming og belysning •    Investeringskostnad •    Klimagassutslipp fra materialer

Et optimalt fasadedesign stiller krav til en helhetlig løsning som utnytter samspillet mellom fasaden, rommet og den samlede bygningen, som illustrert i figuren under.

 

Fremtidens fasade skal gi tilstrekkelig dagslys

Energibruk til belysning er en vesentlig del av energibruken i moderne kontorbygg. Dette gjelder både nye og eksisterende bygg. Naturlig dagslys er en ressurs som ofte ikke utnyttes tilstrekkelig, minimum 50 prosent av belysningen bør dekkes av naturlig dagslys ved korrekt design av fasade. Naturlig dagslys er mer energieffektiv enn tradisjonell belysning (lysutbytte i forhold til effekt), og på nivå med beste LED-løsninger. Dagslyset kan optimeres gjennom  dagslysvindu, lyshyller, dagslysreflekterende systemer, i kombinasjon med effektiv LED-teknologi og integrert styring.

Fremtidens fasade er tredelt       

Som hovedprinsipp kan fasaden med fordel være tredelt. Et fast felt med gode varmetekniske egenskaper (og eventuelt energiproduksjon) nederst, et transparent felt som gir utsyn og dagslys i midten og et dagslysvindu oppe. Med denne oppdelingen kan spesielt den øverste delen optimeres med dagslysreflekterende systemer for å gi maksimalt daglysinnslipp, samtidig med at solinnslipp reduseres.

Fremtidens fasade er dynamisk

Fasaden utnytter ressurser rundt bygget, og tilpasses løpende byggets funksjonelle krav. Fasaden skal regulere dagslysinnslipp til bygget, og fasaden skal ha dynamisk varmeisolering som løpende over døgnet tilpasses uteklima. Det foregår forskning og utvikling på dynamiske skoddeløsninger og lignende, og det finnes produkter på markedet i dag. Utfordringen er foreløpig høye investeringskostnader.

Fremtidens fasade har lave miljøbelastninger

Fasaden skal oppbygges uten bruk av knappe ressurser. Materialer skal ha lave klimagassutslipp,. Det bør velges materialer med lang levetid. Det skal legges til rette for at fasadematerialene skal forberedes for gjenbruk/ombruk på en ressurseffektiv måte gjennom blant annet demontering valg av samlingsmetoder. Dette er også et TEK-krav.

Fremtidens fasade er energiproduserende

Fasaden kan være en del av byggets samlede energikonsept. Er fasaden energiproduserende er det avgjørende at de energiproduserende elementene samtidig oppfyller andre funksjoner. Som eksempel kan solcellene være en integrert del av fasadekledningen eller en integrert del av vinduet.

Fremtidens fasade er en del av ventilasjonskonseptet

Brutto etasjehøyde i eksisterende bygg er ofte lavere enn optimalt for å oppgradere med tradisjonelle energieffektive klimasystemer. Ny effektiv ventilasjon krever plass over nedhengt himling. Det setter himlingshøyden under press. Fasade med integrert supplerende ventilasjon kan sikre krav til inneklima uten at dette går på bekostning av de romlige kvalitetene i det rehabiliterte bygget. Supplerende ventilasjon kan som eksempel skje gjennom ventilasjonsvinduet som vant «Bæredygtigheds prisen i Danmark i 2016».

Hovedideen bak ventilasjonsvinduet bygger på et gammelt vindusprinsipp, russervinduet. Vinduet har en mekanisk termostatventil som åpnes og lukkes avhengig av ute- og innetemperatur. Vinduet er en kombinasjon av to- eller trelags energiglass og ett-lags glass. I perioder med oppvarmingsbehov går tilluften mellom glassene og forvarmes med ca. 8- 12 oC. I perioder med kjølebehov kjøles mellomrommet mellom glasslagene med uteluft, og tilluft tilføres i en ventil i øvre del av vinduet. Vinduet har potensiale til å gi energibesparelser (kjøling + oppvarming) på opp til ca. 25 prosent i typisk norsk vestlandklima i følge produsenten Ventilationsvinduet. Kombineres ventilasjonsvinduet med sentral varmegjenvinning på avtrekksluften, nås et helhetlig system der bygg og fasade samvirker, og det samtidig oppnås et lavt reelt energibruk.

Hovedideen bak ventilasjonsvinduet bygger på et gammelt vindusprinsipp, russervinduet. Vinduet har en mekanisk termostatventil som åpnes og lukkes avhengig av ute- og innetemperatur. Vinduet er en kombinasjon av to eller tre -lags energiglass og ett-lags glass. I perioder med oppvarmingsbehov går tilluften mellom glassene og forvarmes med ca. 8-12 grader celsius. I perioder med kjølebehov kjøles mellomrommet mellom glasslagene med uteluft, og tilluft tilføres i en ventil i øvre del av vinduet. Det kan monteres automatisk avskjerming i sjiktet mellom de to glasslagene, og avskjermingen blir da, med et innvendig åpningsbart felt, let tilgjengelig for service. Dette vil trolig forenkle drift og vedlikehold på systemet. Kombineres ventilasjonsvinduet med sentral varmegjenvinning på avtrekksluften, nås et helhetlig system der bygg og fasade samvirker, og det samtidig oppnås et lavt reelt energibruk, og lave driftskostnader.

 

Oppsummering

 

Jeg tror at:

• Fremtidens fasade har en avgjørende betydning for å nå målene til klimanøytrale bygg i 2050, og spesielt for eksisterende bygg • Fremtidens fasade er optimert i en samlet enhet med, rom bygning og tekniske systemer. • Fremtidens fasade er på noen bygg dynamiske, med energiproduksjon, men det fravelges også når kostnytteverdien er for dårlig • Fremtidens fasade er bærekraftig i en helhet og møter utfordringer til kommende krav til sirkulærøkonomi og bærekraftig materialbruk

 

Mer informasjon, inspirasjon og lenker

www.ventilationsvinduet.dk www.inventilate.dk

Denne teksten er en del av en serie skrevet i FutureBuilt-bloggen. Forfatter er Arne Førland-Larsen.