Nielsen, Martin Vraa

Denne afhandling beskriver produktet af ph.d.-projektet Integreret energidesign af klimaskærmen gennemført gennem en kombination af forskningsmæssig formidling gennem videnskabelige tidsskrifter og en bred vifte af projekttilknytninger ved et arkitektfirma. Forskningsprojektet analyserer hvorledes en implementering af teknisk videnskabelig viden tidligt i design processen kan kvantificere facadens effekt på bygningers energieffektivitet og indeklima for derigennem at facilitere en mere kvalificeret designudvikling.Beskrivelsen af projektet er struktureret efter; 1) vigtigheden af metoden hvormed viden er integreret i de tidlige designfaser, 2) forståelsen af facadens typologi og 3) perceptionen af det komplekse begreb komfort.Projektet berører såvel de tekniske aspekter og krav betydende for facadedesign, men ligeledes processen hvormed de er designet. Dette udføres ved at anvende metoden Integreret energidesign (IED) og analysere dens egnethed i relation til at designe facader. Således er et egentligt engagement i den arkitektoniske design proces for at teste implementeringen af en bevidsthed omkring energi og komfort som en del af en mere holistisk ydeevnebeskrivelse, en stor del af projektet.Forskningsprojektet illustrerer at der eksisterer et stort potentiale ved at betragte de passive egenskaber i den geometriske optimering iboende udviklingen af det arkitektoniske koncept. Det demonstreres hvorledes integreringen af teknisk viden ikke blot kan kvalificere den geometriske behandling på det tidlige designstadie, men ligeledes ligge til grund for en egentlig designudvikling af facaden. Derigennem opnås en mere holistisk optimering af ydeevnen ved at betragte parametre som overordnet facadegeometri og orientering, funktionsorganisering, rumhøjde og –dybde, vinduesåbningens design etc. Denne tilgang har gennem en lang række projekttilknytninger gennemført i løbet af dette projekt, vist sig at kunne tilvejebringe bygningsdesigns med et energibehov mindst 25 % lavere en minimumskravene og der samtidig opretholder høj indeklimamæssig og arkitektonisk kvalitet.En afgørende konklusion for projektet er at det ved at indgå i hvad der traditionelt betragtes som arkitekters domæne, med et understøttende udgangspunkt, er muligt at etablere et fælles grundlag. Således kan potentialet i henhold til såvel æstetik som energieffektivisering udnyttes mere optimalt og derigennem kan det berige det arkitektoniske koncept. Sand arkitektur har potentialet til at repræsentere en mere holistisk evaluering af designforslaget og bør således være et fælles mål for alle fagdiscipliner involveret i bygningsdesignprocessen. Projekt illustrerer vigtigheden af en forståelse for det interdisciplinære samarbejde mellem ingeniører og arkitekter. Således er et bygningsdesigns ydeevne, modsat hvad der ofte beskrives, ikke først bestemt ved arkitektens første skitse på en serviet, men er til vid udstrækning allerede bestemt af konteksten og byggeprogrammet. Det betyder at der er placeret eksisterer et stort ansvar på skuldrende af såvel ingeniører som arkitekter i de kritiske første designfaser.This thesis describes the outcome of the PhD project Integrated energy design of the building envelope carried out through a combination of scientific dissemination reported through peer-reviewed journals and a wide range of affiliated projects involved in at an architectural firm. The research project analysed how the implementation of technical knowledge early in the building design process can quantify the effect of a building’s façades on its energy efficiency and indoor climate and thereby facilitate a more qualified design development.The project was structured in the following way: 1) the importance of integrating knowledge in the early stages of design, and how it can be done; 2) understanding the façade’s typology; and 3) the complex notion of comfort.The project touched not only on the technical capabilities and requirements governing façade design, but also the process by which it takes place. This was done by applying the methodology of Integrated Energy Design (IED) and analysing its applicability in the design of façades. A major part of the project was an actual engagement in the architectural process to test out incorporating a consciousness about energy and comfort as part of a more holistic performance evaluation.The research project illustrates the great potential in taking passive properties into account through a geometrical optimisation inherent in the development of the architectural concept. It demonstrates that integration of technical knowledge at the early stages of design not only can qualify the geometrical processing, but also facilitate the design development of the façade. Thereby a more holistic performance optimisation can be obtained through parameters such as overall façade geometry and orientation, functional organisation, room height and depth, façade layout, window geometry and transparency, design of the window aperture, etc. Through the wide range of affiliated project involved in at the architectural firm over the course of this project, this approach resulted in building designs with an energy demand at least 25% below the minimum requirements while simultaneously maintaining high-quality indoor climate and architectural quality.One cardinal finding from the project is that by applying engineering knowledge in a supportive way in what is usually considered the realm of architects, common ground can be established. This can ensure the full utilisation of both the inherent aesthetic qualities and the potential for improvements in energy efficiency that combine to enrich the architectural concept. True architecture should represent a holistic performance evaluation and therefore be seen as the common goal for all the professional disciplines involved in the building design process. This project also illustrates the importance of understanding the interdisciplinary collaboration between engineers and architects. Contrary to the traditional notion that the building’s performance is determined by the architect’s first sketch on a napkin, to a great extent it is already determined by the building’s context and the building programme. This places great responsibilities on the shoulders of both engineers and architects in the critical first phases of design

Online Research Database In Technology

Integrated Energy Design of the Building Envelope

http://orbit.dtu.dk/ws/files/51219238/Martin_Vraa_Nielsen_Afhandling..PDF

Integrated Energy Design of the Building Envelope

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Online Research Database In Technology