Olaf Bruun Jørgensen Afdelingsleder, København Esbensen ......2011/05/06 · Solenergi i...
Transcript of Olaf Bruun Jørgensen Afdelingsleder, København Esbensen ......2011/05/06 · Solenergi i...
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 6. maj 2011
Olaf Bruun Jørgensen
Afdelingsleder, København
Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S
Gl. Køge Landevej 22, 2500 Valby
Tel.: +45 88 27 33 02, +45 20 99 23 07 (mob.)
e-mail: [email protected], www.esbensen.dk
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 2
Carlsberg
• Målsætning
• Metode
• Analyser
Disponering
Bright Green Harbour – Sønderborg Havn
• Bæredygtighed på havnen – hvordan?
• Optimering af Frank Gehry’s Masterplan
Køge Kyst
• Energi
• Dagslys
• CO2-footprint
FredericiaC
Amager Fælled Bykvarter
• Målsætning
• Temaområder
• Anbefalinger fra temaer
• CO2 Footprint
• Barrierer
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 3
Esbensen
• Rådgivende ingeniører, grundlagt i 1947
• ~ 55 ansatte
• Kontorer i København, Århus, Sønderborg og Oslo
• Projekter og samarbejde i EU, Norden, Vietnam, Bangladesh og Indien
• Arbejdsområder:
• Projektering af El, VVS og ventilation
• Samarbejde med arkitekter fra skitseniveau til detaljeret design
• Integreret Energi Design
• Bæredygtig byplanlægning og bygningsdesign
• Forsknings- og udviklingsprojekter i samarbejde med industrien,
bygherrer og universiteter i ind- og udland
• Indeklima, certificeret specialist i Danmark
• Bygningsintegrerede vedvarende energisystemer
• Måling og overvågning
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 4
Helhedsorienteret CO2-neutral byplanlægning
Bæredygtighed
Økonomi
MiljøSocialt
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 5
Overordnet metode for en CO2-neutral byplan
1.
reducer/effektiviser
2.
genbrug/udnyt vedvarende ressourcer
3.
Udnyt fossil energi optimalt
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 6
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 706.05.2011 / Side 7
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 8
Carlsberg: Vision og mål - Bæredygtighed
Vision
• At skabe balance mellem socialt, økonomisk og miljømæssig
bæredygtig udvikling
Mål
• CO2-neutral bydel i forhold til el- og varmeforbrug til bygningsdrift
• Forbillede for gennemtænkt arkitektonisk attraktivt design og
energibevidst byggeri
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 9
Bæredygtig strategi
• En tæt og lav by
• Minimering af energibehov
• Anvendelse af VE
• Bæredygtig arkitektur &
Integreret Energi Design
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 10
Metode – Esbensens anbefalinger
• Factfinding
• Analyser af behov, forbrug og løsninger
• Gennemførelse af tema-workshops
• Energiforsyning
• Integreret energi design (metode)
• Vand
• Byggeplads og affald
• Udarbejdelse af virkemiddelrapporter som grundlag for arbejdet
med bæredygtighed for Vores By
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 11
• Målet med Vores By er, at den færdige bydel bliver en CO2-neutral
bydel i København og derved tjener som eksempelprojekt for
fremtidige bæredygtige byer.
Miljømæssig bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 12
El
• Elforsyningen i bydelen skal, når byen er fuldt udviklet, være baseret
på vedvarende CO2-neutral energi.
• Det tilstræbes, at producere så meget el som muligt lokalt.
Varme
• Varmeforsyningen skal, når byen er fuldt udviklet, være baseret på
vedvarende CO2-neutral energi.
• Bydelen kan med fordel udlægges med lavtemperatur-fjernvarme.
• Bydelen kan med fordel udlægges med bygas, der på kort sigt primært
skal bruges til køkkenbrug. På længere sigt, når gassen baseres på
vedvarende energi, f.eks. biogas, kan denne udnyttes i
brændselsceller
Energiforsyning (Esbensens anbefalinger)
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 13
Skygger og Soludnyttelse – hvorfor vigtigt
• Skyggeanalyse
• For at skabe liv er der behov for sol
• Passiv solenergi
• Udnyttelse af passiv solenergi er gratis og reducerer
energibehovet
• Aktiv solenergi
• Er det muligt at opfylde energibehovet med VE?
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 14
Energiforsyning - solceller og skygger
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 15
Energiforsyning - solceller og skygger
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 16
Dagslys - hvad og hvorfor?
• Mest energieffektive lyskilde (reduktion af energibehov)
• Maksimal lyskomfort
• Ingen mulighed for efterfølgende at ændre dagslysforhold uden
store indgreb i bygningen
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 17
• Forhold man skal være opmærksom på, for godt dagslys:
• Højde af modstående bygning
• Gadebredde (afstand til modstående bygning)
• Facadefarve (reflektans) af modstående bygning
• Vinduesstørrelse, -placering og -type
• Rumdybde og rumhøjde
• Ved en høj, tæt by bør der arbejdes med atrier og ovenlys, hvor
det er muligt (der skal afsættes plads!)
Dagslys
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 18
Energiforsyning - Dagslys
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 19
Energiforsyning – scenarie - eksempel
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 20
• LavEnergiKlasse 1 byggerier (50% i forhold til gældende
bygningsreglement), 2009 – 2014
(boliger = 35 kWh/m²år, erhverv = 50 kWh/m²år)
• De næste m. yderligere 50% besparelse, 2015 – 2025
(boliger = 18 kWh/m²år, erhverv = 24 kWh/m²år)
• Alle byggerier er superisolerede og anvender markedets bedste vinduer
• Alle løsninger optimeres i f. t. energiforbrug baseret på anvendelse af IED
• Bygningsintegreret solenergi hvor det er hensigtsmæssigt (solfangere og
solceller i tag og facader)
Bygninger og energi
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 21
Københavns Kommune – Center f. Miljø (Annette Egetoft)
Proceskoordinator Esbensen (Olaf Bruun Jørgensen)
Konsulent Poyry (Jørgen Abildgaard)
Energi Esbensen (Signe Antvorskov)
Transport COWI (Troels Andersen)
Vand GBL (Torben Gade) / Københavns Energy (Anders Trautner)
Affald COWI (Lizzie Andersen)
Adfærd SBI (Toke H. Christensen / Kirsten Gram-Hansen)
Planlægning Juul | Frost (Andrew Place)
Amager Fælled Bykvarter
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 22
Visionen om den CO2-neutrale bydel
• Amager Fælled Bykvarter skal, når det er fuldt udbygget, være en
bæredygtig bydel, både i forhold til social, økonomisk og miljømæssig
bæredygtighed.
• Amager Fælled Bykvarter skal være et fyrtårn for København og
omverdenen mht. bæredygtig bydele.
• Visionen er at anlægge en meget ambitiøs tilgang, hvor en CO2-neutral
bydel omfatter al aktivitet i bydelen, både energiforbrug, transport
forårsaget af borgere og virksomheder i området, affaldsproduktion m.m !
Målsætning – Amager Fælled Bykvarter (50% af Carlsberg)
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 23
Ambitionsniveau
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Amager Fælled Uden primær energi Uden primær energi og transport
Uden primær energi, Transport og forbrugs el (Carlsberg målsætning)
MW
h/å
r
Målsætninger
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 24
• Minimering af energibehov (LEK1 løbende)• Integreret Energi Design
• Bygningsdrift og husholdnings-el
• VE-energiforsyning• Solceller
• Vindmøller (hav- og evt. husstandsmøller)
• Brændselsceller
• Solvarme
• Jordvarme
• Varmepumper
• Lavtemperaturfjernvarme
Væsentligste anbefalinger – Energi
3
2
1
Reducer energibehov
Udnyt vedvarende energi
Effektiv fossil
3
2
1
Reducer energibehov
Udnyt vedvarende energi
Effektiv fossil
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 25
Udgangspunkt i energiforbrug ved scenarie 2012
• Elbehov på ca. 18.500 MWh/år
• Varmebehov på ca. 7.500 MWh/år
Energiforsyningsscenarier
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 26
• Et af de vigtigste virkemidler i Amager Fælled Bykvarter
• Bygningsintegrerede – primært på tagflader
• Velkendt og afprøvet teknologi
• Løbende udvikling og forbedringer => konkurrencedygtige pris
• 120-150 kWh/m²/år – under optimale forhold
• Kræver en sydvendt orientering og en hældning mellem 20-60 grader,
hvis ikke reduceres ydelsen med ca. 30%
Barrierer
• Evt. konflikt med bygningens udtryk
• Planlægning er vigtigt, undgå at huse skygger for hinanden
Anbefalede virkemidler el-forsyning: Solceller
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 27
• Størstedel af el fra havvindmøller evt. kombineret med husvindmøller
• Havvindmøller (3MW) kan producere 10 GWh/år
• Husstandsvindmøller (1,5 – 11 kW) kan producere fra 4 - 30 MWh/år
Barrierer:
• Kan skabe støjproblemer for beboere i områder rundt vindmøller
• Kompliceret at forudsige lokale vindforhold
Anbefalede virkemidler el-forsyning: vindmøller
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 28
• Størstedel af el fra havvindmøller evt. kombineret med husvindmøller
• Havvindmøller (3MW) kan producere 10 GWh/år
• Husstandsvindmøller (1,5 – 11 kW) kan producere fra 4 - 30 MWh/år
Barrierer:
• Kan skabe støjproblemer for beboere i områder rundt vindmøller
• Kompliceret at forudsige lokale vindforhold
Anbefalede virkemidler el-forsyning: vindmøller
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 29
• Består af solfanger, solfangerkreds og varmtvandsbeholder
• Solfangere placeres på tagflader
• Effekten er ca. 500-600 kWh/m²
• Kan levere ca. 60% af brugsvandet om året
• Tagets hældning bør være 30-60 ºC for at kunne opnå størst effekt
• Færdigudviklet teknologi
Barrierer
• Størrelsen på tilgængelige tagflader
• Konkurrence med solceller om den samme placering
Anbefalede virkemidler varme: solvarmeanlæg
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 30
Scenarie – realistisk energiforsyning
El
• Havvindmølle
• Solceller
Varme
• Lavtemperatur fjernvarme
• Solvarme
• Varmepumper
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 31
El
• Solceller
Varme
• Solvarme
• Jordvarme
Scenarie – lokal energiproduktion
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 32
Borgerdeltagelse
Energieffektivt hverdagsliv
Imageskabelse
Væsentligste anbefalinger – Adfærd
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 33
• Sikre en generel høj bebyggelsesprocent i hele bydelen (gns. 185)
• Sikre bymæssig robusthed gennem en fleksibel plan og bygningsmasse, der evner at optage markeds- og samfundsmæssige forandringer og ændrede behov.
• Planen skal i videst mulig omfang indeholde løsninger, som gennem den fysiske indretning af byen understøtter multianvendelse af bygninger og friarealer.
• Fortætte bebyggelsen mod kvarterets eksterne hovedtransport årer – både skalamæssigt i bebyggelsen samt funktionsmæssigt i forhold til placering af transporttunge aktiviteter. Ønsket om samling af transporttunge aktiviteter ved vejanlæg, prioriteres over ønsket om fleksibel funktionsfordeling i området.
• Designe byrum med et klart hierarki og med hastighed og den menneskelige skala for øje, så intern trafik foregår på de bløde trafikanters præmisser, og pladser og gader proportioneres herefter.
• At forhold for cyklister bliver optimale med høj tilgængelighed og gode parkeringsforhold.
Væsentligste anbefalinger – Planlægning
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 34
• Planen skal i videst muligt omfang sikrer et godt mikroklima med
planlægning af gode sol- og skyggeforhold og læ- og vindforhold.
• Årstiderne synliggøres ved hjælp af grønne og blå elementer, og de grønne
områder integreres overalt og i alle skaler.
• Vandkredsløbet synliggøres i byrummet, f.eks. gennem synlig vandrende eller
som rekreativt element, hvor opsamlet regnvand anvendes.
• Naturlig nedsivning af regnvand muliggøres.
• Organisere parkering i kældre og i konstruktion. Bearbejde terræn, så parkerings-
kældre kan placeres ’højt’ og naturlig afvanding ved ekstrem nedbør sikres
• Holde jordbalancen i området på 0
• Anvende en tredimensionel volumenplan i planlægningen, så gode lys og
vindforhold sikres under udarbejdelsen af den fysiske plan
• Proportionere indendørs rum efter optimerede lys og luftforhold.
• Belønne for helhedstænkning i projekterne, gennem kvalitetspoint til bygherrer og
belønning i forhold til f.eks. grundpris, byggeret/bebyggelsesprocent o.lign.
Væsentligste anbefalinger – Planlægning
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 35
CO2 Footprint – Amager Fælled Bykvarter
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 36
CO2 Footprint
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 37
Formidling af resultater (Kbh. Kom.)
• 7 virkemiddelrapporter (miljø)
• Designprincipper (Energi & Planlægning)
• Finansieringsmodeller
• www.kk.dk/klima/bæredygtigudvikling
• www.mapmyclimate.dk
• www.youtube.com/watch?v=r-tDKk0-dGQ
• www.cphx.dk/?#/356389/
Målrettet indsats mod minimering af ”ikke
bygningsdriftsrelateret elforbrug”
Stor fokus på CO2-neutral transport
Nødvendigt også at inddrage virkemidler uden
for Amager Fælled Bykvarter specielt i f. t.
energiforsyning
Projektet er (desværre) stillet i bero
Status og det videre arbejde
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 38
Sønderborg Havn
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 39
Vision
• At opføre en levende by baseret på kvalitet,
visionært arkitektonisk design og
bæredygtighed
• En CO2-neutral by ift. det samlede energi
forbrug på havnen.
• Integration af “front line” teknologier med
størst mulig brug af egnede lokale ressourcer
(materialer, viden og teknologi)
• Foregangseksempel for ekstra ordinært
gennemtænkt bæredygtig by
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 40
Bæredygtige indsatsområder
• Trafik
• Energi/komfort
• Vand
• Affald
• Materialer
Betydning på masterplanniveau
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 41
Funktioner/bygninger planlagt opført
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 42
Intelligent udformning og placering
• Passiv og aktiv solenergiudnyttelse
• Dagslys
• Solenergi
• Placering af funktioner
• Boliger – mod syd
• Kontorer – mod nord
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 43
Dagslys - Fint
• Dagslys faktor > 2 % for arbejdspladser
• Jo højere dagslysfaktor jo mindre behov for kunstlys og dermed også elforbrug
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 44
Liv på åbne pladser ?
• Såfremt der ønskes liv i byen, bør der minimum være en plads som er
solbeskinnet hhv. morgen, middag, eftermiddag og aften
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 45
Skygger – Kl. 9 d. 21. september
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 46
Skygger – Kl. 12 d. 21. september
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 47
Skygger – Kl. 15 d. 21. september
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 48
Liv på åbne pladser
• På pladsen ved DGI bygningen er der ingen sol
• På hovedpladsen er der lidt sol midt på dagen
• På pladsen ved teateret er der sol fra midt på dagen
• Pladserne opfylder ikke kravet
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 49
Udnyttelse af aktiv solenergi – solceller – for lidt
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 50
Anbefalinger
• Skab liv/lys på pladser i by
• Sikre direkte sollys forskellige steder morgen, middag og aften
• Optimere for passiv energiudnyttelse
• Solenergi
• Dagslys
WORKSHOP OG
SAMARBEJDE MED GEHRY
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 52
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 53
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 54
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 55
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 56
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 57
Skygger i byen kl. 9:00 21. Sept
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 58
Skygger i byen kl. 12:00 21. Sept
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 59
Skygger i byen kl. 15:00 21. Sept
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 60
Skygger i byen kl. 18:00 21. Sept.
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 61
Den Endelige Masterplan
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 62
Team Vandkunsten: Vandkunsten, Esbensen, m.fl.
Køge Kyst - Bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 63
Energibehov og forsyning
Alt byggeri som laveste energiklasse eller som plusenergibyggeri
Køge Kyst - Bæredygtighed
IED
Trias Energetica
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 64
Solceller
Køge Kyst - Bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 65
Dagslys
Køge Kyst - Bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 66
Dagslys
Køge Kyst - Bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 67
CO2-footprint
Køge Kyst - Bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 68
Dagslys og solenergipotentiale
FredericiaC - Bæredygtighed
Solenergi i stadsplaneringen – eksempler fra Danmark 2011.05.06 / Side 69
Opsummering
• Afstem forventninger – få en fælles målsætning
• Tag udgangspunkt i stedets muligheder og barrierer
• Prioriter de væsentligste temaer – der er rigtig mange
• Analyser effekt af delelementer for prioritering af virkemidler
• Husk: Der er ingen facitliste !