LCA som værktøj til helhedsorienterede designvalg

I arbejdet med den nye VELUX Project Development Guide har GRAPHISOFT Center Danmark undersøgt en bygning, hvor dagslys, passiv opvarmning, naturlig ventilation og energiproduktion er integreret som en del af det arkitektoniske koncept.

Undersøgelsen viste, hvordan en tilsyneladende oplagt klimaoptimering faktisk førte til et dårligere samlet resultat – og understregede, hvorfor bæredygtige beslutninger kræver, at vi betragter bygningen som et samlet system frem for en samling af enkeltkomponenter.

En bygning designet til at arbejde med klimaet

Vi har arbejdet med en bygning, hvor energidesign er integreret som en grundlæggende del af arkitekturen. Bygningen er særligt interessant, fordi det tydeligt ses, hvor gennemarbejdet samspillet mellem geometri, orientering, dagslys og energisystemer er.

Et af de mest interessante aspekter ved bygningen er måden, hvorpå den udnytter passive strategier.

Tagudhæng, taghældninger og vinduesplaceringer er nøje afstemt, så bygningen modtager mest muligt dagslys uden at blive overophedet. Om vinteren, hvor solen står lavt på himlen, kan solens stråler trænge dybt ind i bygningen og bidrage med både dagslys og passiv opvarmning, og på den måde minimere behovet for fjernvarme eller andre aktive varmekilder. Om sommeren fungerer udhæng og udvendig solafskærmning som beskyttelse mod den højtstående sol, så de sydvendte rum ikke overophedes. Samtidig understøttes komforten af naturlig kryds- og skorstensventilation, som gør det muligt at køle bygningen passivt uden behov for mekanisk køling. 

Tilsammen skaber disse strategier en bygning med højt dagslysniveau, lavt energiforbrug og et komfortabelt indeklima gennem hele året.

LÆS OGSÅ Kursus i LCA

Et markant ændret regnestykke

Airconditionanlæggene medfører deres eget klimaaftryk fra produktion, drift og end-of-life behandling. Med en forventet levetid på omkring 20 år ville anlæggene desuden skulle udskiftes flere gange i løbet af bygningens levetid. Hertil kommer energiforbruget til drift samt yderligere komponenter som kølemiddel og udendørs enheder, som ikke indgik i den forenklede beregning.

Samtidig steg bygningens årlige energiforbrug fra 99,9 kWh/m² til 128,6 kWh/m² som følge af det øgede kølebehov. Altså en stigning på omkring 30% alene til at køle bygningen, som konsekvens af manglende udvendig solafskærmning.

LCA-beregningens fordel er, at den i dette tilfælde medregner fordelen ved mindre klimapåvirkning fra materialer og produktion af solafskærmningen, men samtidig tillægger klimapåvirkningen fra materialer og produktion af kølesystemet, samt medtager klimapåvirkning ved driften af kølesystemet, baseret på en beregning af overophedning fra solindfaldet gennem tagvinduerne. 

Den vigtigste læring

Det mest interessante resultat af analysen var måske ikke forskellen mellem de to scenarier, men den indsigt processen gav os. Når vi arbejder med LCA, kan det være fristende at fokusere på enkelte materialer eller bygningskomponenter og optimere dem hver for sig. I dette tilfælde pegede analysen umiddelbart på den udvendige solafskærmning som et oplagt sted at reducere klimaaftrykket. Men bygninger fungerer ikke som summen af isolerede komponenter. De fungerer som komplekse systemer, hvor arkitektur, materialer, energi og komfort er tæt forbundne.

Da vi fjernede solafskærmningen, reducerede vi ganske vist klimaaftrykket fra én komponent. Til gengæld skabte vi et behov for aktiv køling, som medførte et højere energiforbrug, flere tekniske installationer og et større samlet klimaaftryk.

Casen blev derfor en vigtig påmindelse om, at de bedste bæredygtige løsninger sjældent findes ved at optimere enkelte produkter isoleret. De findes ved at forstå samspillet mellem bygningens forskellige elementer og vurdere konsekvenserne over hele bygningens levetid.