Energieffektiva Kuggen har egen solkraft

Med sina 190 kuggar – där varje kugge är en kontorsmodul – ska Kuggen i Göteborg inte bara binda samman flera byggnader på Lindholmen, utan också vara ett exempel på hur man kan uppnå uppsatta energimål. En spektakulär detalj är solavskärmningen som rör sig runt huset.

På Lindholmen, på Hisingen i Göteborg, finns kunskapsklustret Lindholmen Science Park, med byggnader som inrymmer både forskning, utbildning och företagande. För att öka möjligheterna till samverkan mellan verksamheterna ville man använda en byggnad som länk mellan de olika enheterna. Uppdraget gick till Chalmersfastigheter, som är ägare av stora delar av Chalmers byggnadsbestånd.
Efter arkitekttävling valdes förslaget Kuggen, som enkelt uttryckt är ett liggande kugghjul i fem våningar. Markplanet är ett offentligt plan med utställning och de övre kontor. För varje våningsplan växer det i horisontled ut med två kuggar i söderläge, så att överhäng bildas över våningen under. Totalt finns det 190 kuggar, som var och en bildar en kontorsmodul, det går också att slå ihop modulerna till kontorslandskap. Kuggen är sammanbunden med gångbroar till två intilliggande byggnader.

Ville bygga i trä
En av ambitionerna hos byggherren var att få ner energianvändningen under BBR-kravet för kontor (100 kWh/kvm, år). Det beslutades tidigt att huset skulle GreenBuilding-märkas (25 procent lägre energianvändning än BBR-kravet). Den beräknade energianvändningen hamnade på 55 kWh/kvm, år, med hjälp av närvarostyrd värme, ventilation och belysning. Förutom Green Building har huset även certifierats enligt Miljöbyggnad nivå Guld.
– Från början ville arkitekten uppföra byggnaden i trä och glas, men då påpekade vvs-konsulten att huset inte skulle klara Green Buildingkraven, vilket gjorde att man gick över till platsgjuten betong, säger Anna Eckerstig, verksamhetsansvarig byggprojekt hos Chalmersfastigheter.
Efter omkring ett års drift visar mätningar att energianvändningen faktiskt understiger det projekterade värdet med en halv kilowattimme per kvadratmeter. Fördelningen är dock ojämn – värmeanvändningen blev högre än projekterat, medan el- och kylaanvändningen blev lägre.

Uppföljningen viktig
Enligt Mathilda Silva, miljöchef hos Chalmersfastigheter, är det väsentligt att man följer upp energianvändningen redan år ett genom noggrann loggning av alla energiflöden för att få en tidig indikation om energianvändningen.
– Huset är faktiskt inte helt i drift ännu, eftersom det finns lediga utrymmen, vilket påverkar den slutliga energianvändningen. Bedömningen är att det tar oss omkring tre år innan vi har svaret på hur mycket fastighetsenergi som används, säger Mathilda Silva.
Christian Johansson, Bengt Dahlgren, var ansvarig för vvs-konstruktionerna. Han konstaterar att de tomma lokalerna till stor del förklarar förskjutningen mellan värme och kyla efter ett års drift.
– Internlasterna från hyresgäster har inte hjälpt till att värma under det kalla halvåret samtidigt som vi inte behövt kyla bort internlaster under den varma perioden.
Värmeanvändningen är också högre än beräknat på grund av att byggfukt ska torka ur konstruktionen och att ventilationssystemet använts till att ventilera bort emissioner. Vissa lokaler har haft 24-timmarsventilation.

Rund form
Den runda formen gör att energianvändningen blir lägre än i ett lika stort hus som är kvadratiskt. Samtidigt är varje kugge en köldbrygga i sig, vilket gjorde att stort fokus lagts på just köldbryggorna.
Anna Eckerstig:
– Vi har haft stort fokus på att få en så tät byggnad som möjligt. Just mellan de triangulära fönstren och fasaden var en utmaning att få tätt. Man kan konstatera att det gick åt många kilometer tejp för att få den täthet som vi krävde.
Till det kommer att huset är provtryckt i zoner för att kontrollera att inga luftläckage uppstått.
Ett provhus med storlek som tre kuggar byggdes där det fanns plats för två kontorsrum. I provhuset kunde man testa olika installations- och byggtekniska lösningar liksom möblering. I huset testades flera installationsdetaljer i mindre skala innan bygge, enligt Anna Eckerstig.

Olika alternativ
I samband med förfrågningshandlingen lät Chalmersfastigheter Bengt Dahlgren utreda olika energisystemlösningar, för att kunna välja de som var mest optimala. För kylsystem i byggnaden – där man till slut valde Göteborg Energi som leverantör av fjärrkyla – fanns bland annat förslaget med kylmaskin i kombination med älvkyla från Göta Älv, Det visade sig dock att det befintliga vattenintaget från Göta älv var fullt utnyttjat. Om man i alla fall ville använda älvvatten som kyla skulle ett nytt intag behöva byggas, eller det befintliga få byggas ut. En positiv effekt skulle vara att kylningen av serverrum kunde bestå nästan hela året av älvkyla. Den tänkta kylmaskinen skulle dock öka drift- och underhållskostnaderna, samt kräva större driftutrymme.
För klimatisering av lokalerna används VAV-system för värme och kyla, med samma regulator, med en dödzon emellan för att inte kyla och värma samtidigt. Temperaturen är närvarostyrd och tillåter en större dödzon vid frånvaro.
– Som alternativ till detta utreddes både tilluftsbafflar och installationsgolv med klimatanläggning. För tilluftsbafflarna konstaterades att investeringskostnaden var högre än för VAV-systemet i och med att inga kylrör behövdes dras fram på planen. I fallet med installationsgolv, som elprojektören förespråkade, byggde det på ett centralt ventilationsaggregat och ett cirkulationsaggregat på varje plan. Den lösningen visade sig dock öka ljudbelastningen, liksom den installerade eleffekten för fläktar.

Belysning
Varje kugge (kontorsmodul) har ett trekantigt fönster vars spets pekar neråt. Solskyddet från ovanliggande våning som kragar ut bidrar till att man kan minska värmebelastningen soliga dagar, samtidigt som dagsljuset kan tränga långt in i lokalen. Den belysning som behövs styrs av närvaro, dagsljus och tidkanaler. I samtliga kontorsutrymmen anpassas ljusnivån efter dagsljusinfallet och tid på dygnet samt närvarostyrs. Med uttag i kontoren styrda av tidkanaler kan också bildskärmar och övriga apparater med standbylägen som kopplas till dessa uttag stängas av nattetid.
Man utredde också möjligheter till solljusinlänkning för att ytterligare minska behovet av köpt el, men tanken föll på alltför höga investeringskostnader.

Skugga och solenergi
För den översta våningen, som inte har någon skuggande övervåning, finns en solskärm, som följer solens gång på himlavalvet. Skärmen går ett varv runt huset per dygn. Den består av ett raster med 10x10x10 cm stora rutor och täcker en yta av 98 kvm.
Kuggen är försedd med solfångare och solceller. Solfångarna står för 27 procent av varmvattenanvändningen i Kuggen. Solcellerna har en yta av 55 kvm med en beräknad årlig produktion av 6 000 kWh. Installerad toppeffekt är 7,5 kW.

Text Mark Kretz, Energi & Miljö nr 6/7 2012 sid 18-21

• Fakta: Kuggen
  Byggherre: Chalmersfastigheter AB
  Byggentreprenör: Peab
  Arkitekt: Wingårdh Arkitektkontor
  VVS- och styrkonsult: Bengt Dahlgren
  Elkonsult: WSP/ÅF
  Värme- och sanitetsentreprenör: Tingstad Rörinstallation
  Ventilationsentreprenör: YIT
  Styrentreprenör: Kabona