Historisk sett har tekniske forskrifter vært både en viktig motivasjonsfaktor og en effektiv pisk som har bidratt til innovasjon i byggesektoren. Skjerpede krav til energibruk i driftsfasen har medført et fokus på å redusere varmetap i vårt kalde klima. Vi har sett stadig tykkere isolasjonssjikt i vegger og tak, og flere lag glass i isolerrutene. Man kan med også hevde at de til en viss grad har påvirket enkelte arkitektoniske trender. Ta for eksempel passivhusdebatten, som i en periode preget nyhetsbildet i Norge. På den ene siden vil tykt isolerte vegger og små vinduer kunne gi lave strømregninger for beboerne. Men hva med andre viktige faktorer som brukeropplevelse, utsyn og komfort? Burde vi ikke lage bygg som innehar alle disse kvalitetene? En løsning ligger i å tenke dynamisk om fasadene.
Én dominerende faktor
For fasader er det spesielt én dominerende faktor som historisk sett har definert hvor god en fasade er. Noe som også har kommet til uttrykk i Teknisk forskrift. Vi snakker så klart om U-verdien. U-verdien er et tall som beskriver hvor mye varme som transporteres gjennom et areal av en fasade ved en gitt temperaturdifferanse mellom ute- og inneklima. Den sier altså noe om hvor godt isolert fasadene har vært. For de transparente delene av byggene har man i tillegg hatt to andre faktorer, nemlig solfaktoren (g-verdi) og den synlige lystransmisjonen. Dette er faktorer som beskriver hvor stor andel av varmeenergien og det synlige sollyset som slipper inn gjennom f.eks. et vindu. Alle disse tre faktorene er imidlertid statiske verdier, og de er egentlig ikke fullgode størrelser for å beskrive eller karakterisere moderne fasader.
Samspillet mellom fasader og tekniske installasjoner blir sannsynligvis viktigere og viktigere i fremtidens bygg. Dette gjelder også for eksisterende bygg som skal rehabiliteres. I tillegg kommer utfordringene knyttet til dynamikken i selve fasadene. Effektive (dynamiske) solskjermingssystemer, nye materialer med dynamiske egenskaper og samspillet mellom fasader og byggets tekniske installasjoner, blir bent ut dårlig ivaretatt hvis ytelsesvurderingene for et bygg baseres på statiske parametere på komponentnivå.
I det SINTEF-ledede forskningsprosjektet SkinTech, som er finansiert av Norges Forskningsråd, med industripartnerne Saint-Gobain, Nordan og Schüco Norge, har vi blant annet jobbet med karakterisering av avanserte fasadeløsninger. Ellika Taveres-Cachat, som er stipendiat i prosjektet, jobber blant annet med en vurderingsmodell knyttet til hvor godt man klarer å utnytte solenergien som treffer et bygg. I en studie hun utfører som en del av vår deltakelse i et internasjonalt samarbeidsprosjekt, utvikler de en "Solar Efficiency Index" (SE-indeks) som skal gjøre det enklere å verdsette hvor mye solenergi som kan utnyttes av et bygg og hvor nyttig denne energien er for bygningen. Dette arbeidet kan du lese mer om i den vitenskapelige artikkelen "Solar efficiency index of building envelopes and load matching in low energy buildings" som ble presentert på det internasjonale bygningsfysikksymposiet i Trondheim i 2018.
Bygget i et nabolagsperspektiv
Til nå har vi fokusert på fasader som del av et bygg, men hva skjer hvis vi løfter blikket og ser det hele i et enda større perspektiv? Vi vet allerede at fasadene er en viktig brikke i et bygg, men hva med bygget som en del av et område? Et område som en del av en by? Eller området som en del av en smart by? Denne tankegangen medfører at fasadene kan og bør betraktes som en brikke i en mye større kontekst en det som tidligere har vært vanlig.
I Forskningssenteret for nullutslippsområder i smarte byer (FME ZEN) har vi blant annet jobbet med et verktøy som kan hjelpe arkitekter og rådgivere i å forstå, vurdere og designe fasader i et slikt nabolagsperspektiv. For å planlegge fasadenes rolle i nullutslippsområder, trenger man imidlertid en klart definert strategi. Derfor har vi utarbeidet en strategi som skal bidra til å bevisstgjøre beslutningstakere på hvilke nøkkelspørsmål man bør stille seg allerede i en tidligfase av et byggeprosjekt. Målet med dette er å identifisere hvilke teknologiske løsninger som kan være egnet og nyttige i spesifikke byggeprosjekt. De seks trinnene er vist i figuren under.
I et område med en nullutslippsambisjon vil et hovedmål naturlig nok være å oppnå nettopp null utslipp av klimagasser. For å nå det målet, har vi landet på tre hovedfaktorer som må ivaretas, nemlig behovsstyring, energieffektivitet og brukerkomfort. Tanken bak dette er at man ved å optimalisere de individuelle byggene i et områdeperspektiv, oppnår et større handlingsrom enn hvis dette gjøres for hvert enkelt bygg. Tenk bare på hvordan og når en kontorbygning blir brukt sammenlignet med en bolig, og dette blir tydelig for de fleste. Boligene kan brukes som soldrevne kraftverk for kontorene i løpet av dagen når ingen er hjemme, men sitter i kontorbygget og jobber. Og om kveldene og ettermiddagene snur tidevannet, og energiflyten kan reverseres.
Denne tenkemåten oss altså en større fleksibilitet når det gjelder hva "nullutslipp" er eller kan være. Hver bygning trenger ikke å være en nullutslippsbygning. I stedet for å lage hundre enkeltstående nullutslippsbygninger, kan vi lage et nullutslippsområde bestående av bygninger som når nullutslipp i sum.
