Optimalisert fasadedesign i Hyllie Connect

Hvordan skreddersy en glassfasade der alle bygningene peker i hver sin retning?

Tekst/illustrasjoner: James Reader, arkitekt, White Arkitekter, Iason Bournas, arkitekt og spesialist på dagslys, Inform Design og Harris Poirazis, CEO, Inform Design

Skanska Öresund utvikler prosjektet Hyllie Connect. Det består av rundt 12 000 kvm kontorlokaler rett ved siden av Hyllie jernbanestasjon i Malmö i Sverige. Designet har høye miljøambisjoner og tar sikte på både LEED- og WELL-sertifisering.

Bygget består av fire ulike bygningskropper som er plassert i ulike retninger i forhold til hverandre. De er ulikt eksponert for solstråling, og på visse tider av dagen skygger bygningene for hverandre.

Arkitektene i White Arkitekter samarbeidet i tidligfasen med spesialister på inneklima og dagslys i Inform Design for å sikre:

  • Effektiv solskjerming
  • Dagslys av god kvalitet året rundt
  • Gode utsiktsforhold
  • Velfungerende fasader der eventuelle faste installasjoner for solskjerming ikke krever høyteknologiske løsninger med høye investerings- og vedlikeholdskostnader
  • Lave kostnader til innvendig solskjerming
Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 1. Prosjekt Hyllie Connect

Figur 1: 

  1. De fire ulike bygningskroppene har ulik størrelse og materialitet.
  2. Leietakerne kan, ved å velge kontorer og rom ut fra ulike deler av bygningene (S, M, L, XL), skreddersy sitt «eget» kontorbygg.
  3. I hjertet av prosjektet er det et grønt atrium som binder bygningene sammen.
  4. På det grønne taklandskapet er det solceller og store terrasser med panoramautsikt.

Optimaliseringsprosessen

For å nå de oppsatte målene og legge grunnlaget for et godt design er det viktig å få så korrekte data som mulig.

Man må også basere seg på lokale forhold. Illustrasjonene under viser hvilke parametere det er viktig å ta hensyn til.

Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 2: Ved hjelp av programvare for «Dynamic Thermal Modelling» kan man beregne hvordan solstrålene faller på fasaden time for time, og av dette se når bygningene vil skygge for hverandre.
Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 3: Gjenskinn av solstrålene som treffer fasaden kan føre til økt soleksponering på andre deler av fasaden. Hvis man ikke kartlegger overflaterefleksjonene kan dette resultere i for lave beregninger av soleksponering.
Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 4: For å maksimere dagslyset i bygningene bør beregningene basere seg på lokale sol- og lysforhold. En forenklet metode for beregning av dagslysfaktor, eller VSC (Vertical Sky Component – vertikal himmelkomponent), vil ikke være tilstrekkelig.
Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 5: I et kontormiljø stilles det krav til termisk komfort.
Når sola skinner direkte på de som oppholder seg i rommet vil temperaturen føles høyere enn den i virkeligheten er. Direkte solstråling kan føre til overoppheting og økt bruk av solskjerming. Tar man ikke hensyn til den direkte solkomponenten vil man få dårligere dagslysforhold enn forventet.

To alternativ for fasadeoptimalisering

På den sørlige delen av fasaden er bygningene plassert i ulike retninger og blir ulikt eksponert for sol og lys.

Det anbefales ikke å velge én og samme fasadeløsning for alle bygningene. Inform Design fikk i oppgave å komme med to forslag til skreddersydde løsninger (størrelse på vinduene og type glass) for hver fasade.

Forslag 1: Unngå innvendig solskjerming

Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 6: Vindusstørrelser og solbeskyttelsesglass ifølge forslag 1.

Dette forslaget fokuserer på å finne løsninger som gir størst mulig vinduer, og unngå bruk av innvendig solskjerming.

For å unngå små vinduer og termisk ubehag anbefales å benytte solbeskyttelsesglass 51/23 i store deler av glassfasadene, samt redusere størrelsen på noen få, utvalgte vinduer.

Med denne løsningen får man gode utsiktsforhold (hvis man ikke tar i hensyn til gjenskinn og blending) og lave kostnader til solskjerming. Løsningen er også i tråd med den arkitektoniske hensikten.

Sammenliknet med et alternativ der man bruker et klarere solbeskyttelsesglass og integrert solskjerming vil man få litt dårligere lystilgang, men dagslyset vil være av god nok kvalitet.

Forslag 2: Bruke innvendig solskjerming

Illustrasjon av Hyllie Connect

Figur 7: Vindusstørrelser, solbeskyttelsesglass og innvendig solskjerming ifølge forslag 2.

I dette forslaget er målet å kunne ha flest mulig store vinduer i fasaden, samt sikre optimale dagslysforhold. For å nå dette benyttes innvendig solskjerming på visse deler av fasaden og tre ulike typer av solbeskyttelsesglass.

For å sikre god tilgang på dagslys selv når det er overskyet vær er ikke beregningsgrunnlaget basert på timene i året med mest sol.

Ved å unngå innvendig solskjerming i de mindre solutsatte delene av fasaden vil man holde kostnadene til solskjerming nede, og samtidig maksimere dagslysnivået i hele bygningen.

Skreddersydde løsninger for curtainwall-fasaden

I visse deler av bygningen er det curtainwall-fasade (påhengsfasade). Hensikten med denne er å skape en visuell kontrast fra hovedfasaden, å oppnå transparens, og å forsterke de vertikale linjene i designet. Det ble utarbeidet tre alternative løsninger for å optimalisere curtainwall-fasaden:

1: Utvendige bevegelige zip-screens

Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 8: Utvendige, bevegelige zip-screens.

I dette alternativet foreslås det utvendige, bevegelig zip-screens i kombinasjon med klart solbeskyttelsesglass. Curtainwall-fasaden er en del av sørfasaden. På enkelte tidspunkt av dagen vil den være skyggelagt av de andre bygningene. Dette reduserer behovet for solskjerming, og gir gode utsiktsforhold store deler av dagen.

Når sola står rett på fasaden kan utvendige zip-screens gi effektiv solskjerming. Dermed kan man bruke et ganske klart solbeskyttelsesglass (70/33).

+ Et klart solbeskyttelsesglass (70/33) gir høy transparens
+ Ikke behov for å redusere størrelsen på vinduene for å beskytte mot sola.

2: Perforerte screens øverst

Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 9: Perforerte screens.

I dette alternativet strekker perforerte metallskjermer seg fra øverste del av vinduet og ned til et bestemt nivå, avhengig av soleksponeringen i hver etasje (høyere etasjer krever mer skjerming). Skjermene har en opasitet på 80% (se Figur 9).

For å beholde utsikten kan høyden på skjermene ikke være mer enn 0,5 m. Derfor må man redusere høyden på vinduene med 0,2 m til 0,4 m, avhengig av retningen på fasaden.

I enkelte perioder vil sola stå rett på fasaden. Da kan man bruke innvendig solskjerming for å unngå overoppheting.

Anbefalt fasadeglass er solbeskyttelsesglass 62/29.

+ Lave vedlikeholdskostnader
+ Transparent fasade ivaretar den arkitektoniske hensikten
+ Blokkerer ikke utsikten

3: Vertikale, perforerte screens

Illustrasjon av Hyllie Connect
Figur 10: Vertikale, perforerte screens.

I dette alternativet må man ikke redusere størrelsen på vinduene. I stedet brukes perforerte screens med en opasitet på 80% som går fra topp til bunn (se Figur 10).

For å beholde mest mulig utsikt ble det beregnet hvor smal hver enkelt screen kan være for å unngå overoppheting.

Anbefalt glass er solbeskyttelsesglass 62/29 eller 51/23, avhenging av retningen på fasaden.

+ Lave vedlikeholdskostnader
+ Beskytter mot sola uten at man må redusere størrelsen på vinduene
+ Transparens og vertikale linjer ivaretar den arkitektoniske hensikten

LES OGSÅ: BonTop: Solskjerming i innglasset vinterhage

LES OGSÅ: Solskjerming og dagslys i The Loops atriumsområde

LES OGSÅ: Karlbergs Strand: Hvordan få kontroll på solstråling og dagslys

LES OGSÅ: Design av faste elementer for optimalisert solskjerming i Torslandaskolen

Siste innlegg

Foto av BIPV i Copenhagen International School

Form, farge og tekstur på bygningsintegrerte solcellepaneler

I dag er det mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon. Tekst: Erik Stensrud...