11 augusti 2022 Det har aldrig varit enkelt att designa och välja fasadsystem. Förutom att skydda mot väder och vind ska en fasad uppfylla en stor mängd krav. Detta är inte något nytt. Vad som är nytt är att kraven skärpts så mycket de senaste åren är att det är genuint svårt att uppfylla alla krav med konventionella fasadlösningar. Dessa krav är dels myndighetskrav, dels mer eller mindre självpåtagna krav i form av miljöcertifieringssystem. Flera av kraven är ofta motstridiga, exempelvis dagsljus och minimerad solvärme och kan dessutom påverka andra delar av byggnaden som planlösning och tekniska system.
Text: Max Tillberg
För att hitta det bästa fasadsystemet som uppfyller alla krav behövs en strukturerad optimeringsmetod. Min erfarenhet är att denna optimering bör göras så tidigt som möjligt då det finns mest frihet och nyttan är som störst. Utmaningen med att optimera i tidiga skeden är att man saknar mycket information vilket kräver speciella arbetsmetoder.
Indikatorer
Det första man måste bestämma sig för när man optimerar är att välja vad man vill optimera. Det låter självklart men har stor inverkan på den färdiga byggnaden. De flesta krav som ställs är i form av numeriska indikatorer. Dessa krav kan vara myndighetskrav enligt BBR såsom primärenergital, högsta tillåtna genomsnittliga värmegenomgångskoefficient (Um) och dagsljusfaktor men även krav från miljöcertifieringssystem. Väljer man till exempel att certifiera enligt Miljöbyggnad är indikatorerna med störst inverkan på fasaden (förutom de som redan ingår i BBR) solvärmelasttal, termisk komfort sommartid och värmeeffektbehov.
Dagsljus- och solljuskrav ställs ofta på rumsnivå och genom tidiga studier känner man till hur små eller stor rum kan vara, något som är viktigt i samband med diskussioner med eventuella hyresgäster. Att krav ställs på rumsnivå är en stor utmaning, speciellt i kontorsbyggnader, vilka sällan har en fast planlösning.
Alla indikatorer har begränsningar vilka man måste vara medveten om. Väljer man allt för förenklade indikatorer i kombination med stränga krav kan detta leda till direkt dåliga lösningar. Exempel som jag sett är extremt uppglasade fasader mot loftgångar, omotiverade solskydd och begränsningar i planlösning.
I akademiska studier ser man ofta att byggnadsvolymer och byggnadsorientering optimeras. I verkliga projekt görs sällan detta eftersom byggrätterna maximeras och då finns det litet utrymme för denna typ av optimering. Vanliga parametrar att optimera är glasandel, placering av glas och glasens form. Även fasadsystem, isoleringsförmåga samt typ av glas- och solskydd är sådant som jag absolut rekommenderar att studera så tidigt som möjligt.
Min erfarenhet är att det framför allt är krav på solvärmelasttal och dagsljusfaktor som är svårast att uppfylla men även U-värde börjar bli besvärligt, speciellt för höga byggnader.
Representativa rum
För att optimera en fasad behöver man inte studera hela byggnaden, det räcker med väl valda delar. I och med att solinstrålningen varierar kraftigt med väderstreck är en optimerad fasad inte homogen. 
Den påverkas även av sin omgivning. Exempelvis behövs sällan solskydd mot norr och på grund av skuggning från närliggande byggnader behöver ofta glasytorna vara större på de lägre våningsplanen. Samtidigt avgörs egenskaperna i en fasad av små detaljer. Det betyder att man behöver en hög noggrannhet när man optimerar. Många gånger räcker det inte med att studera fasaden, man måste ta hänsyn till byggnadens verksamhet, tekniska system som belysning, värme, kyla, ventilation och planlösning. Man måste till och med inkludera styrsystem. Lösningen på allt detta är att använda representativa rum. Dessa rum placeras utifrån externa och interna omständigheter som solsintrålning och verksamhet och representerar en del av byggnaden.
Optimering i praktiken
Optimering sker nästan alltid med hjälp av simuleringsverktyg. Vilket simuleringsverktyg som används beror på vad som ska optimeras. För energi, dagsljus och inneklimat är IDA ICE vanligt förekommande, i alla fall i Norden. Viktigt är att verktyget enkelt går att använda i en integrerad designprocess där en mängd indikatorer kan studeras samtidigt och att information enkelt kan utbytas av olika involverade parter, som byggherre, arkitekt, entreprenör och olika konsulter. För att optimera mer kvalitativa aspekter av en fasad används andra metoder som referensprojekt och renderingar.
Låt oss ta ett exempel där vi vill minimera kyleffekt, kylenergi och samtidigt maximera dagsljuset. Det vi kan variera är glastyp, glasstorlek och storleken på en fast utvändig skärm. En enkel metod är att titta på alla möjliga kombinationer, något som kallas brute force, eller om det är för många kombinationer, ett slumpmässigt urval, en så kallad Monte-Carlo-simulering (figur 1).
Genom att visualisera samtliga förutsättningar och indikatorer i samma diagram där var kombination av alternativ illustreras av en linje kan man enkelt se samband. Man kan även välja att enbart visa de alternativ som uppfyller ställda krav. På detta sätt ser vi ganska snabbt vilka alternativ som inte uppfyller ett eller flera krav. Texten är avkortad, läs hela artikeln som pdf här:
Max Tillberg
Specialist inomhusklimat, Civ ing
EQUA Solutions AB
