Samarbejdspartnere
Ørestad logo Københavns Kommune logo lading arkitekter logo
Sponsorer
Elforsk logo

Form og geometri

   

Læs mere

> Leksikon > Geometri

 

 

 

Figruen viser sammenhængen mellem bygningernes omkreds-arealforhold og deres opvarmningsbehov. 
De to bygninger med det mindste omkreds-arealforhold har også det laveste energiforbrug, men forskellen er ikke markant..

      

 

Omkreds-areal forhold

Facadens areal, og dermed varmetabet, er direkte afhængigt af grundplanets geometri. Omkreds-areal forholdet er defineret som omkredsen af ejendommen divideret med arealet af bygningens grundplan.

Omkreds-areal forholdet er et udtryk for, hvor kompleks grundplanets geometriske udformning er. Jo mere kompleks geometrien er, des højere er omkreds-areal forholdet.

Figuren viser de forskellige geometrier, der fremkommer ved variation af bygningens længde, når arealet for én etage fastholdes på 1.250 m2, svarende til de fire referenceejendomme.

Grundplanerne med spring i facaden, samt grundplanet med to bygninger viser, hvordan en mindre kompakt grundplan forøger omkreds-areal forholdet.

 
 
Omkreds-areal forholdets sammenhæng med grundplanets geometri

 
 
 

 


Geometriens betydning

   

Geometrien definerer transmissionsarealet (dvs. de konstruktioner, der er varmetab igennem):  gulv-, tag-, og facadearealet, samt længde af kuldebroen for ydervægsfundamentet. Det har direkte betydning for bygningens varmetab. Et mindre transmissionsareal og færre kuldebroer vil alt andet lige medføre et lavere energiforbrug.

BR 2008 stiller krav om, at det samlede dimensionerende transmissionstab gennem hele bygningens klimaskærm inklusive vinduerne ikke må overstige 25 W/m2 etageareal
Dette krav svarer i en vis grad til varmetabsrammen, men der er dog én væsentlig forskel: referencearealet.
Dvs. at hvis arealet af klimaskærmen er mindre i forhold til etagearealet, er bygningen mere energieffektiv, og kravene til klimaskærmens isoleringsevne ikke så skrappe.

Figuren oven for viser en sammenligning mellem det beregnede omkreds-areal forhold og energiforbruget. 

En forudsætning for at kunne sammenligne de fire byggerier er, at transmissionskoefficienterne for konstruktionerne (dvs. U-værdierne) stort set er ens. 

 

Det må man gå ud fra at de er, fordi de fire byggerier er opført inden for samme periode og ud fra de krav, der den gang var gældende i BR95.

Det er de to bygninger med det mindste omkreds-areal forhold, som også har det laveste energiforbrug, men forskellen er ikke signifikant. (Der er mange andre bygninger, hvor forskellen ville have været langt større.)

En simpel geometri er energimæssigt at foretrække frem for en mere kompleks. Specielt i forhold til lavenergibyggerier bør den geometriske udformning vurderes nøje ud fra et energimæssigt perspektiv.

Det skal også bemærkes, at geometrisk komplekse byggerier også erfaringsmæssigt har flest byggetekniske problemer i byggeriets levetid. Udbedring af byggefejl koster både energi og ressourcer, men det er et forbrug som ikke tæller med i energiberegningerne.

     

 

   

 

 

En bygnings samlede dimensionerende transmissionstab udregnes på grundlag af DS 418 Beregning af bygningers varmetab. I beregningen indgår for hver klimaskærmsdel produktet af:
 
  • Arealet, [m2]
  • Transmissionskoefficienten [U-værdien]
  • Den dimensionerende temperaturforskel mellem inde og ude. 

Kuldebroer behandles separat på grundlag af deres længde og lineære transmissionskoefficient samt den dimensionerende temperaturforskel.

 

 
 

 

   

 

 

Ved at dividere summen af alle bidragene med etagearealet fås det specifikke dimensionerende transmissionstab.

Dette vil således være afhængigt af følgende parametre, der kan være hensigtsmæssige til karakterisering af bygningens egenskaber vedrørende transmissionstab:

 
  • Transmissionskoefficienterne for klimaskærmen – de isolerede dele og vinduerne
  • Formen af bygningen angivet ved etageantal og omkredsen af ydervæg i forhold til arealet af grundplanet
  • Vinduesandelen af facadearealet. 
     
 
 



 
 
 

Høj eller lav?

Forskellen mellem etageareal og transmissionsareal minimeres, jo højere bygningen er. I en én-etages bygning får taget stor betydning, mens det udjævnes i en bygning med flere etager.

Som kurven viser har etagehøjden i praksis mest betydning når der er tale om bygninger med få etager, men forskellen udjævnes, jo højere huset er.

Der er således ingen nævneværdig forskel på etagehuse på ca. 8 etager og egentlige højhuse (i relation til de geometriske faktorer; der er også andre forhold, der gør sig gældende når man vurderer bygningshøjde i relation til energiforbrug).

 

 

Ovenfor:
Facadearealet som funktion af etager ved et samlet etageareal på 4000 m2 og en etagehøjde på 3 m for hhv. en etagedybde på 20 m & 10 m. Grafen viser, at der forekommer en eksponentiel optimering af facadeareal, når etageantallet øges.
     

 

Til venstre:
Bygningens udformning som variation over etager med fast samlet etageareal
 

     

 
 

bygningsdybde og Dagslys

 

 

 
Et typisk forløb for belysningsniveauet på et vandret plan i et rum med ét vindue i facaden. 
Kurverne viser belysningsniveauet på arbejdsplanet i en linie midt for vinduet for et glasareal på henholdsvis 20% og 90% af facadens indvendige areal. 
Niveauet aftager hurtigt med afstanden til vinduet. Forskellen mellem belysningsniveauerne er meget markant nær vinduet, hvor der normalt er rigeligt med dagslys, mens forskellen bag i rummet er ret beskeden 
Fra By og Byg Anvisning 203: "Beregning af dagslys i bygninger" / Jens Christoffersen, Kjeld Johnsen, Erwin Petersen.
 


Jo dybere en bygning er, desto vanskeligere er det at opnå tilstrækkeligt dagslys i bygningens midte, og dermed vil behovet for kunstig belysning være større. 
En dyb bygning er mere kompakt, og vil alt andet lige have et mindre varmetab end en smal bygning. Men den energibesparelse kan blive "spist" af et større el-forbrug til belysning. 

Et godt dagslys har også betydning for arbejdsmiljøet. På en fast arbejdsplads bør der være en dagslysfaktor på min. 2% (dvs. at dagslysniveauet på en vandret flade i arbejdsplan - dvs. 70-90 cm over gulv - er min. 2% af det udendørs niveau).
Der vil normalt være tilstrækkeligt dagslys inde i rummet, hvis rumdybden max. 2 x højden til overkant vindue).

Vinduets form og placering i facaden har især betydning for dagslysets fordeling i rummet og for udsynet gennem vinduet. Jo højere vinduet er placeret, jo dybere trænger lyset ind i rummet, og jo mere ensartet bliver lysets fordeling. Men et højtsiddende vindue giver også større anledning til generende blænding og stiller større krav til vinduets afskærmning, hvilket kan have indflydelse på anvendelsen af den kunstige belysning. Et laveresiddende vindue giver gode dagslysforhold ved vinduesvæggen. 

 
    Sydøst                            Nordvest
Kalvebod Brygge 31-33

IDA 

 
     
Kalvebod Brygge 35-37

IO-Interactive

 
     
Kalvebod Brygge 39-41

HSH Nordbank

 
     
Kalvebod Brygge 43-45

Center for Miljø m.fl.

 
  

Der er ikke den helt store forskel på dagslysforholdene i tre af de fire bygninger.

Nr. 35-37 har højtsiddende vinduer, der dels benyttes til ventilation og natkøling, dels giver dagslys længere ind i rummet. Det er en ret bred og kompakt bygning med et indvendigt atrium med ovenlys.