Erhvervs-PhD-afhandling ´Parametri i Praksis´

ErhvervsPhD-afhandling

af Tore Banke

PARAMETRI I PRAKSISGenerativ performance i arkitektur

ErhvervsPhD-afhandling

af Tore Banke

PARAMETRI I PRAKSISGenerativ performance i arkitektur

HOVEDVEJLEDERE:

Mette Ramsgaard Thomsen, Professor

Thomas Bo Jensen, Lektor

VIRKSOMHEDSVEJLEDER:

Kasper Guldager Jørgensen, Partner 3XN/GXN

UDGIVET AF:

Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler

for Arkitektur, Design og Konservering

Arkitektskolen

Philip de Langes Alle 10

1435 København K

TRYK

Designskolens Printcenter, 2013

ISBN-NR

XXX-XX-XXXX-XXX-X

FORSIDEILLUSTRATION

3XN

Copyright © 2013

Tore Banke, 3XN og Det Kongelige Danske Kunstakademis

Skoler for Arkitektur, Design og Konservering

Arkitektskolen

En eventuel krænkelse af ophavsretten er utilsigtet. Enhver

krænkelse vil blive honoreret, som om aftale var indgået.

4

This PhD project examines the development of parametric sketch tools that inte-

grate multidisciplinary knowledge into the creative architectural design process.

Done in collaboration with the Danish architecture office 3XN and Centre for

IT and Architecture (CITA) at The Royal Danish Academy of Fine Arts, School

of Architecture, Design and Conservation. The project investigates how daylight

quality, solar radiation control, and visual and thermal control can be design pa-

rameters in the initial design phase. The research is based on practical experiments

performed in the competition department at the architecture office 3XN. These

experiments are carried out in close collaboration with daylight consultants at Es-

bensen Engineers, DTU, and the Danish Technological Institute.

Today 80 % of vital design decisions are made during the first 20 % of the design

process [Theßeling et al. 2008]. These early decisions concern the work of ar-

chitects involved in the initial design phase. Today the architecture profession is

facing increasing demands for sustainable solutions and so, daylight conditions

and indoor comfort have come into focus as never before. The design processes

and creative work methods of architects are challenged by the technical processes

involved in calculating daylight. The digital toolsets for analysis and simulation

have for years been used primarily by engineers and have been applied very late in

the design process. At this stage it is costly and often too late to change the overall

building design [Liebchen 2002]. Developments in recent years have made analy-

sis and simulation tools for daylight available for architects. In spite of this, these

tools are rarely being used in the early design phases, where decisions mainly rely

on ”rule-of-thumb” methods and past experience.

In recent years programs like Grasshopper1 and Generative Components2 have

made parametric tools with visual programming interfaces accessible to architects

at low cost. This gives the opportunity to produce customised toolsets where simu-

lation and architectural design can happen simultaneously. This research project

investigates if parametric tools can be used to simulate daylight thereby increa-

sing communication between members of the design team and improving early

design decisions.

ABSTRACT (UK)

5

ErhvervsPhD-projektet undersøger udviklingen og implementeringen af parame-

triske redskaber, der integrerer tværfaglig viden i den kreative arkitektoniske de-

signproces. Forskningsprojektet er et samarbejde med den danske tegnestue 3XN

og Center for IT og Arkitektur (CITA) ved Det Kongelige Danske Kunstakade-

mis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering - Arkitektskolen. Projektet un-

dersøger, hvordan dagslys kan være et designparameter i den tidlige designfase.

Forskningen er baseret på eksperimenter udført i konkurrencen-afdelingen på teg-

nestuen 3XN. Disse forsøg udføres i tæt samarbejde med dagslyskonsulenter ved

Esbensen Ingeniører, DTU og Dansk Teknologisk Institut.

I dag træffes 80 % af afgørende designbeslutninger allerede i de første 20 % af de-

signprocessen [Theßeling et al. 2008], og det virker naturligvis ind på arkitektens

arbejde i den tidlige skitseringsproces. Samtidig stilles arkitektfaget over for sti-

gende krav til bæredygtige løsninger, hvor dagslys og indendørs komfort er kom-

met i fokus som aldrig før. De tekniske processer, som beregningen af dagslys

indebærer, udfordrer designprocessen og de kreative arbejdsmetoder. De digitale

dagslys-analyse- og simuleringsværktøjer har i årevis været forbeholdt ingeniørfa-

get og er blevet anvendt meget sent i designprocessen. På dette tidspunkt er det

meget dyrt og ofte for sent at ændre det overordnede bygningsdesign [Liebchen

2002]. De seneste års udvikling har gjort analyse- og simuleringsværktøjer tilgæn-

gelige for arkitektfaget. Værktøjerne anvendes dog ikke i de helt tidlige proces-

forløb, hvor beslutninger hovedsageligt træffes ved hjælp af tommelfingerregler

og tidligere erfaringer.

I de seneste 6 år har programmer som Grasshopper1 og Generative Components2

gjort parametriske værktøjer tilgængelige for arkitekter og designere ved hjælp af

visuelle brugergrænseflader. Dette giver mulighed for at udvikle skræddersyede

designredskaber, hvor dagslyssimulering og det arkitektonisk design kan ske sam-

tidig. Forskningsprojektet undersøger, om parametriske værktøjer kan anvendes

til at simulere dagslys og herved forbedre kommunikationen mellem designteam-

ets medlemmer og forbedre de tidlige designbeslutninger.

RESUME (DK)

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

FORSKNINGSMETODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

FORSKNINGSPROJEKTETS FASER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Projektproblematikker identificeres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Redskaber udvikles og testes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Implementering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Evaluering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

LOGBØGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

INTERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

SPØRGESKEMAUNDERSØGELSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

FORSKNINGSSPØRGSMÅL 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40



00//INTRODUKTION

01//FORSKNINGSSPØRGSMÅL OG METODE

INDHOLD

ABSTRACT (UK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

RESUME (DK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

ERHVERVSPHD-PROJEKT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

LÆSEVEJLEDNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

FORSKNINGSMILJØ OG KONTEKST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3XN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

CITA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Samarbejdsparter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

MÅLSÆTNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Videnskabelig målsætning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Udviklingsmæssig målsætning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Kommerciel målsætning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

FOKUS OG AFGRÆNSNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

02//LYS

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

DEFINITIONEN AF LYS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Lyset fra solen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Betegnelser for lys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Dagslyset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

LYSETS BETYDNINGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Termisk komfort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Visuel komfort. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Lysets indvirkning på kroppen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Økonomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

HISTORISK RIDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Specialiseringen inden for faggrupper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Den industrielle revolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Nyere historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

SAMMENFATNING OG PERSPEKTIVERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

REPRÆSENTATIONSFORMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

ANALOGE SIMULERINGSMETODER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Skalamodeller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Tommelfingerregler, grafisk tabeller og hånd-beregningsmetoder . . 78

Waldram-diagrammet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Pleijel-diagrammet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

BRS-dagslys-vinkelmåleren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

DIGITALE SIMULERINGSMETODER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Spørgeskemaundersøgelse om digitale simuleringsmetoder . . . . . . 80

Digitale simuleringsværktøjer afprøves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Vasari til Revit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

A+E:3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Velux Energy and Indoor Climate Visualizer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Velux Daylight Visualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

IES for SketchUp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

DIVA for Rhino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

SAMMENFATNING OG PERSPEKTIVERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

03//SIMULERINGSMETODER

04//DESIGNPROCESSEN

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Designmetoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Den første generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Den anden generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Arkitektens og ingeniørens metoder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Hvad er projektplanlægning, og hvorfor planlægger vi? . . . . . . . . . 102

De tidlige beslutningers betydning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Usikkerhed og projektplanlægnings-dilemmaet . . . . . . . . . . . . . . . 104

Projektplanlægningsdilemmaet og den nye kurve. . . . . . . . . . . . . . 106

Rammen for beslutningsprocesser i praksis. . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Beslutningsprocesser i praksis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Skitsens betydning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

De målbare og de ikke-målbare parametre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Holisme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Designprocessen hos 3XN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

SAMMENFATNING OG PERSPEKTIVERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Performance-baseret arkitektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

Parametriske værktøjer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

Parametriens tidlige historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

CATIA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

Digital Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

GenerativeComponents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Den nye generation af parametriske værktøjer . . . . . . . . . . . . . . . 136

UDVIKLING AF REDSKABER:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

1 // Solens position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Kodning i Grasshopper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

2 // Skyggeeffekt fra det direkte sollys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Anvendelse i tidligere konkurrenceprojekt . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

Lys- / skyggesimulering af uderum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

3 // Vejrdatafiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

Det visuelle output. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

4 // Dagslysfaktoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Estimering af dagslysfaktor vha. 2d-tommelfingerregel . . . . . . 152

Kodning i Grasshopper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153


5 // Cosinus-funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

6 // Transmissions- og refleksionsegenskaber

for en typisk energirude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157


Anvendelse på hele bygningens facadegeometri . . . . . . . . . . . . 162

7 // BRS dagslysvinkelmåler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Anvendt i tidligere konkurrenceprojekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

8 // Tommelfingerregel til beregning af himmellyset. . . . . . . . . . . 166

05//UDVIKLING OG TEST AF REDSKABER

TEST AF REDSKABER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

1 // Hovedsæde for Bayer, Berlin, Tyskland . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Designmål. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Designprocessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

2 // SINO, Danish Center for Education and Research,

Beijing, Kina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Designmål. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176


3 // Prabhadevi Tower, Mumbai, Indien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

Designmål. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178


4 // Worli Tower, Mumbai, Indien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Designmål. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Designproces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181


06//IMPLEMENTERING AF REDSKABER

INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

ORNATE SPACES, MIXED USED DEVELOPMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Byggegrunden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Designmål . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Tidsplanen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Designteamet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

FØR-KONCEPT-FASEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Redskaber udvikles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Kick-off-møde i Mumbai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Intro-præsentationerne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

SSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

3XN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

Parametri i Praksis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Buro Happold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

Sitebesøg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

KONCEPT-FASE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

De parametriske redskaber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

KONCEPT-FASE-B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Fingers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Swoop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Clover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

KONCEPT-FASE-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Det performative element. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

REDSKABERNES ROLLE GENNEM PROCESSEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

Efter-koncept-fasen (præsentationen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228


INTRODUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

RESUME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

DISKUSSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

KONKLUSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

NOTER OG ANIMATIONER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

LITTERATUR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

ILLUSTRATIONER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

KREDITERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

07//KONKLUSION

HENVISNINGER

00//INTRODUKTION

00 //INTRODUKTION

16

Denne afhandling er et resultat af et ErhvervsPhD-projekt, hvilket er et særligt

virksomhedsrettet ph.d.-projekt. Forskningsprojektet og forskeruddannelsen er

gennemført i et samarbejde mellem en privat virksomhed, og et universitet. I dette

forskningsprojekt er der skabt et samarbejde mellem Center for IT og Arkitektur

(CITA) ved Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og

Konservering, Arkitektskolen og den København-baserede tegnestue 3XN.

ErhvervsPhd-projektet er udviklet gennem et forløb på 36 måneder i perioden fra

maj 2010 til maj 2013. Forskningstiden har i denne periode været ligeligt delt mel-

lem det akademiske og praktiske miljø. Ph.d.-kandidaten har under forløbet væ-

ret indskrevet på Kunstakademiets Arkitektskoles forskningsskole. ErhvervsPhD-

projektet er økonomisk finansieret af tegnestuen 3XN med støtte fra Ministeriet

for Forskning, Innovation og Videregående Uddannelser.

Uddannelsen indbefatter Styrelsen for Forskning og Innovations særlige erhvervs-

kursus på Copenhagen Business School. På baggrund af dette kursus er der udar-

bejdet en omfattende erhvervsrapport, som ikke er en del af denne afhandling.

Rapporten omhandler ErhvervsPhD-projektets kommercielle perspektiver i en

teoretisk og virksomhedsrelevant kontekst.

ERHVERVS-

PHD-PROJEKT

17

Afhandlingen består ud over introduktionen af syv kapitler plus et appendiks, som

indeholder materiale, der kan være interessant for den specifikt interesserede læ-

ser. Appendikset indeholder uddybende materiale i forbindelse med de enkelte

eksperimenter, samt transskriberede interview og data fra udleverede spørgeske-

maer. Da denne bog indeholder personlige data (og virksomhedsfølsom informa-

tion), er appendikset klausuleret og derfor ikke offentligt tilgængeligt.

Hvert kapitel er påbegyndt med en indledning, der beskriver formålet med kapit-

let. Efter kapitel 2 - Lys er kapitlerne suppleret med en afsluttende sammenfatning

og perspektivering.

Gennem teksten er der litteraturhenvisninger som henvisning til forfatterens ef-

ternavn og udgivelsesår. Dette årstal er ikke nødvendigvis det først udgivne bind,

men det anvendte i forbindelse med afhandlingen. Noter findes efter det konklu-

derende kapitel på s. 246-248, og litteraturhenvisninger er placeret på side 252-259.

Gennem afhandlingen er de enkelte kapitler angivet med hver deres farve i de

øverste hjørner. Denne farvekode går igen i appendiksbogen og giver mulighed

for at veksle mellem de to bøger. Hvor der i afhandlingen er refereret til konkret

materiale, vil dette være angivet med det aktuelle sidetal i appendiksbogen.

Der er i afhandlingen henvist til en række animationer. Disse findes på den DVD,

som er placeret bagerst i bogen. En liste over animationerne findes på side 249.

Afhandlingen er skrevet med henblik på, at den læses i sin sammenhængende

form.

LÆSEVEJLEDNING

00 //INTRODUKTION

18

INTRODUKTION

ErhvervsPhD-projektet undersøger, hvordan parametriske redskaber kan simulere

dagslys og være med til at træffe bedre beslutninger i den tidlige designproces.

Projektets akademiske forskningsmiljø er placeret på Center for IT og Arkitektur

ved Kunstakademiets Arkitektskole, og praktiske eksperimenter udføres i sam-

arbejde med konkurrenceafdelingen på tegnestuen 3XN i København. Projektet

er en del af tegnestuens udviklingsafdeling GXN, som er tegnestuens innovative

forskningsafdeling med fokus på nye materialer og digitale arbejdsmetoder. Efter-

som projektet har et teknisk fokus, er der desuden skabt et netværk af specialister

inden for dagslys og performative arbejdsmetoder. Netværket består af Esbensen

Rådgivende Ingeniører, DTU og Teknologisk Institut.

Hvor bygningskulturen tidligere var tæt forbundet til det lokale miljø, og hvor

man byggede efter de naturlige ressourcer og materialer, der var til rådighed, har

det moderne samfund løsrevet sig fra sin kontekst ved hjælp af billige energikil-

der. Energiforbruget i bygninger står i dag for 40 procent af Danmarks og resten

af verdens kuldioxidudledning, hvilket er den gasart, der har størst betydning for

den globale opvarmning [Jankovic 2012] [Erhvervs- og Byggestyrelsen 2009]. Dette

stiller arkitektfaget over for stadig stigende krav til bæredygtige løsninger. Sam-

tidig er målbare krav og anvisninger inden for dagslysforhold og energikategori-

seringer kommet i fokus som aldrig før, og det udfordrer den arkitektoniske de-

signproces samt de kreative arbejdsmetoder og -processer. Arkitekten involveres

hermed i nye tekniske arbejdsområder og udfordres med nye samarbejder i mere

tekniske erhverv. Samtidig bygger tegnestuer i videre udstrækning projekter på

nye breddegrader, hvilket er endnu en udfordring for beslutningerne gennem de-

signprocessen.

19

Byggeriet er en kompliceret proces, hvor 80 procent af de kritiske beslutninger

træffes allerede i de første 20 procent af designprocessen [Theßeling et al. 2008].

Dette involverer arkitektens arbejde i den tidlige skitserende proces, hvor arki-

tekten står for ansvaret for at træffe de bedste beslutninger. Den teknologiske ud-

vikling har givet os mulighed for digitalt at kunne simulere mange af dagslysets

forskelligartede aspekter og dets relation til bygninger. I dag er analyse- og simule-

ringsprogrammerne dog ikke rettet mod den tidlige designfase, hvilket betyder, at

afgørende designbeslutninger hovedsageligt bliver truffet alene ved arkitekternes

intuition og på baggrund af tidligere kendte løsninger.

Udviklingen af parametriske værktøjer har givet arkitekter mulighed for selv at

skræddersy designredskaber, der passer til deres specifikke krav og behov. Er-

hvervsPhD-projektet har til formål - gennem udvikling, implementering og eva-

luering af en række parametriske redskaber - at undersøge, hvordan dagslyset kan

være et designparameter i den tidlige designproces.

00 //INTRODUKTION

20

FORSKNINGSMILJØ

OG KONTEKST

Projektet er gennemført som et samarbejde mellem erhvervspartneren, tegnestuen

3XN, og det akademiske Center for IT og Arkitektur ved Kunstakademiets Arki-

tektskole. De to henholdsvis erhvervs- og forskningsmiljøer er internationalt fø-

rende inden for arkitektur og parametri og er sammensat for at give projektet en

stærk ramme for dets udførelse.

3XN

Gennem konkrete projekter har 3XN dannet ramme for aktuelle problemstillin-

ger, der gennem de parametriske redskaber er blevet undersøgt. Tegnestuens de-

signprofil samt viden omkring byggeriets tilblivelsesprocesser er blevet brugt som

udgangspunkt for disse undersøgelser.

Projektet har taget udgangspunkt i tegnestuens udviklingsafdeling GXN. Denne

afdeling arbejder med forskning inden for nye teknologiske løsninger og arbejds-

metoder. Afdelingen er godt integreret i tegnestuens daglige arbejde og har bidra-

get med ny viden inden for disse fokusområder. Der er her skabt et kvalificeret

forskningsmiljø, hvor projektet har indgået i udviklingen af nye digitale redskaber.

Ved at inddrage afdelingens professionelle netværk i projektet, er der udviklet en

synergi, hvorved forskning og praksis har resulteret i nye arbejdsmetoder. Der er

ligeledes gjort brug af tegnestuens store eksterne netværk af specialister, som har

bidraget til projektet med kvalificeret rådgivning.

CITA

Center for IT og Arkitektur (CITA) ved Kunstakademiets Arkitektskole har skabt

en aktiv forskningsramme for ErhvervsPhD-projektet. Gennem dets ekspertise i

parametrisk modellering og digital fremstilling, har centret kunnet støtte projek-

tets vidensudvikling. Centret fokuserer på IT som et værktøj til design, produktion

og kommunikation af arkitekturen. Ved at afsøge centrale forskningsspørgsmål

om, hvorledes rum og teknologi berører hinanden, har CITA til formål at identi-

ficere, hvordan den nuværende opståen af en digital praksis har konsekvenser for

arkitektonisk tænkning og formgivning.

21

CITA har herigennem givet kontekst til projektets forskningsmetode. Centret an-

vender en praksisrelateret forskningsmetode og har erfaring med gennemførelsen

af designledte forskningsprojekter. Forskningsprojektet har herigennem haft faglig

udveksling med CITAs øvrige ph.d.-studerende.

Ph.d.-kandidaten har været indskrevet på Kunstakademiets Arkitektskoles forsk-

ningsskole og herigennem haft adgang til skolens forskningskurser i videnskabs-

teori og forskningsmetode samt seminarer og læsegrupper.

SAMARBEJDSPARTER

Gennem projektet er der skabt eksterne samarbejder til specialister inden for dags-

lys. Disse samarbejdsparter har været essentielle for at udvikle de parametriske

skitser og for at validere deres output.

00 //INTRODUKTION

22

MÅLSÆTNING

Idet forskningsprojektet er et ErhvervsPhd-projekt, er der en række interessenter

med forskellige målsætninger for projektet.

VIDENSKABELIG MÅLSÆTNING

Parametriske værktøjer har per tradition været brugt i arkitektbranchens sene fa-

ser til at kontrollere og optimere den projekterende tegningsproces. Der er i dag

meget lidt forskning på, hvilke potentialer og muligheder den nye generation af

parametriske værktøjer rummer for de tidligere faser. Forskningsprojektet har un-

dersøgt, hvilke muligheder udviklingen af parametriske redskaber giver ved at

simulere dagslys og indgå i den tidlige arkitektoniske beslutningsproces - og sam-

tidig fastholde bredden af arkitekturens problemstillinger.

UDVIKLINGSMÆSSIG MÅLSÆTNING

Projektets udviklingsmæssige målsætning har været at kunne begrebsliggøre disse

designbeslutninger og skabe intelligente redskaber, med hvilke tegnestuen bedre

kan estimere et projekts konsekvenser i forhold til dagslysmæssige forhold. Hvor

designbeslutninger i de tidlige projektfaser er fleksible og let kan ændres, har de

samtidig størst konsekvens for byggeriets kvalitative og økonomiske grundlag. Ved

bedre at kunne kontrollere og evaluere disse designbeslutningers konsekvenser har

3XN kunnet effektivisere designprocessen og dermed skabe plads for udarbejdel-

sen af mere komplekse designløsninger.

Projektet har indledt et nyt samarbejde mellem 3XN og CITA (Center for IT og

Arkitektur, Kunstakademiets Arkitektskole). Dette samarbejde har udvidet 3XNs

vidensfelt inden for digitale teknologier og samtidig givet grundlag for bedre sy-

nergi mellem forskning og praksis.

23

KOMMERCIEL MÅLSÆTNING

Projektets kommercielle målsætning har været at videreudvikle og skærpe 3XNs

designprofil ved at skabe øget viden inden for performativt dreven arkitektur og

parametrisk design. 3XN er en internationalt konkurrerende tegnestue. Med en

højprofileret designpraksis og et stærkt afsæt i en digitalt defineret arbejdspro-

ces har 3XN en særlig interesse i at udvikle og skærpe de redskaber, hvormed

arkitekturen udvikles og projekteres. I dag konfronteres tegnestuen med stadigt

stigende krav til mere adaptive og miljøbevidste løsninger fra både nationale og

internationale byggeprojekter. For at fastholde 3XNs internationale placering er

det derfor nødvendigt at udvikle nye redskaber, der kan effektivisere den arkitek-

toniske designproces internt på tegnestuen og etablere bedre kommunikation til

rådgivende specialister.

00 //INTRODUKTION

24

FOKUS OG

AFGRÆNSNING

Gennem udvikling, test og implementering af parametriske skitseredskaber er det

forskningsprojektets hypotese at kunne estimere performative dagslyskvaliteter i

den tidlige designfase. Målet er at undersøge, om redskaberne kan have en positiv

indvirkning på designprocessen i forhold til dagslysdistribuering, solindstråling

og visuelle og termiske forhold. Afhandlingen vedrører ikke andre performative

temaer end dagslys og omhandler ikke udfordringer omkring opfyldelsen af byg-

ningers energikrav.

Forskningsprojektet tager afsæt i tegnestuen 3XNs specifikke praksis, og det fo-

kuserer alene på den tidlige designfase. Der arbejdes ikke med problemstillinger

omkring filudveksling mellem de enkelte projektfaser eller BIM (Building Infor-

mation Modeling).

Der er i dag en hastig udvikling inden for parametriske værktøjer, hvorfor de fore-

tagne interview og spørgeskemaundersøgelsen skal ses i forhold til den nuværende

situation og i sammenhæng med den dokumentation, der er i afhandlingen.

25

Fig. 0.1. Konkurrenceafdelingen på 3XN

01//FORSKNINGSSPØRGSMÅL OG METODE

01 //FORSKNINGSSPØRGSMÅL OG METODE

28

I det foregående kapitel blev projektets motivation, forskningsmiljø, interessen-

ter og forskellige mål identificeret. Dette kapitel vil beskrive, hvordan projektet

ønsker at undersøge forskningsemnet, og hvilke forskningsspørgsmål der ønskes

besvaret.

INTRODUKTION

29

FORSKNINGSMETODE

ErhvervsPhD-projektet har undersøgt, hvordan performative dagslyskvaliteter kan

integreres i arkitekturen. Forskningsprojektets hypotese er, at parametriske værk-

tøjer kan bruges til at udvikle parametrisk-definerede skitseredskaber, der kan esti-

mere performative dagslyskvaliteter i den tidlige designfase. Herigennem har det

været målet at undersøge, om de parametriske skitseredskaber kan have en positiv

indvirkning på den arkitektoniske designproces. Projektet har undersøgt denne

hypotese i forhold til redskabernes anvendelsesmuligheder i konkurrenceafdelin-

gen på tegnestuen 3XN. Redskaberne er udviklet og implementeret gennem de

allerede anvendte CAD (computer-aided design) -værktøjer på tegnestuen.

ErhvervsPhD-projektet har haft et teknisk fokus, men har fulgt en eksperimentel

og undersøgende arbejdsmetode. I følge Schöns metodiske begrebsverden kan

den arkitektoniske praksis ses som en konstant bevægelse mellem det, der reflek-

terer på handling (reflecting on action), og i handling (in action) [Schön 1983]. På

denne måde bevæger arkitekten sig konstant mellem det kritisk analytiske og det

kreativt fremstillende. Det har jeg som forsker taget del i, idet min rolle gennem

de enkelte eksperimenter (skitseprojekter) har været dels som forsker, dels som

deltagende arkitekt. Det vil sige, at jeg har været med til at træffe afgørende de-

signbeslutninger samtidigt med, at de parametriske redskaber er blevet udviklet,

implementeret og senere evalueret. Herigennem bruger forskningsprojektet den

kreative produktion som metode, hvilket Christopher Frayling [1993] definerer

som research through art and design. Men forskningsprojektet har samtidigt set

(tilbage) på praksis, hvilket Frayling beskriver som research into art and design. På

den måde har praksis både været subjektet (emnet) og samtidigt metoden for un-

dersøgelsen. Denne kombination beskriver Stephen Scrivener [2009] som research

into and through art and design. Gennem forskningsprojektet har der været en

vekslen mellem de to ovenstående metoder.

Området inden for dagslys er teknisk og håndteres (hovedsageligt) af ingeniør-

faget. Der er i dag en forskel mellem arkitektens og ingeniørens arbejdsmetoder,

kommunikationsmetoder og mål. Dette resulterer i, at ingeniørernes viden anven-

des meget sent i designprocessen, hvor det ofte er for sent at påvirke designet.


30

Hvor ingeniører beskæftiger sig med delproblematikker, beskæftiger arkitekter

sig med helheder og er løsningsorienteret. Ifølge Rittel og Melvin [1984] er arki-

tekturen tilhørende en særlig klasse af ’wicked problems’. I Rittels definition er

’wicked problems’ forskellige fra andre former for videnskabeligt opstillede pro-

blemstillinger i og med, at de i stedet for at finde en endelig løsning genererer nye

spørgsmål. ’Wicked problems’ er altid sammenstillet af mange forskellige kriterier

og ikke isolerede, men abstrakte og ikke konkrete, unikke og ikke generelle. På

denne måde kan ’wicked problems’ ikke besvares gennem absolutte løsninger, der

er rigtige eller forkerte, men som kvalitative løsningsrum, der løbende må afvejes i

forhold til hinanden. Dette kræver en undersøgende tilgang for at finde den bedste

løsning, hvor optimering ikke er mulig. For at skabe redskaber til den arkitektoni-

ske designproces, har det derfor været essentielt at undersøge aktuel forskning om-

kring, hvordan arkitekter træffer beslutninger og navigerer i den kreative proces.

Gennem en praksisrelateret forskningsmetode [Frayling 1993] er det målet at un-

dersøge definerede forskningsspørgsmål gennem konkrete eksperimenter på teg-

nestuen. Ved at følge og deltage i dele af processen på aktuelle projekter i tegne-

stuens konkurrenceafdeling (beskrevet i kapitel 4 – Udvikling og test af redskaber)

er det målet at skabe en forståelse for, hvordan parametriske redskaber kan ud-

vikles til den tidlige designfase. Disse erfaringer er efterfølgende anvendt til at

videreudvikle og implementere en række parametriske redskaber gennem hele

konceptforløbet på et aktuelt byggeprojekt i Mumbai, Indien (beskrevet i kapitel

6 - Implementering af redskaber).

Endelig anvendes projektplanlægningsteori til at kunne diskutere redskabernes

rolle i forhold til usikkerhed, vidensopbygning og vidensdeling gennem projek-

terne. Denne vekslen mellem praksis-eksperimenter og teoretiske undersøgelser

har gjort det muligt at udvikle, implementere og evaluere de parametriske design-

redskaber. Den endelige evaluering består af en triangulering (se fig. 1.1.) mellem

1) design- og beslutningsteori 2) praksisbaserede observationer (logbog, design-

processen, projektmateriale og 3) semistrukturerede interview og spørgeskemaun-

dersøgelsen med internationale tegnestuer. Denne evalueringsform er anvendt i

kapitel 7 i diskussionen og i det konkluderende afsnit.

31

Fig. 1.1. Triangulering

Praksisbaserede observationer

Design- og beslutningsteori

Evaluering

Semistrukturerede interview og spørgeskemaundersøgelsen


32

Forskningsprojektet har været opdelt i seks semestre, der passer til ph.d.-skolens

semesterperiode (se fig. 1.2.). Projektet har så vidt muligt forsøgt at opdele de 36

måneder ligeligt mellem erhvervsparten 3XN og den akademiske part CITA på

KADK. Det har fra begyndelsen ikke været muligt at planlægge, hvilke konkrete

byggeprojekter forskningsprojektet skulle tage del i, eller på hvilke tidspunkter de

teoretiske kurser skulle afholdes. Tidsplanen har derfor løbende været justeret i

forhold til de disse skiftende faktorer. Ph.d.-projektets eksperimentelle praksisun-

dersøgelser på 3XN er udført gennem fire faser med forskellig varighed. Faserne

er 1) Projektproblematikker identificeres 2) Værktøjer udvikles og testes 3) Imple-

mentering 4) Evaluering. De enkelte faser har gennem processen været overlappet

af hinanden, og det er derfor ikke muligt præcist at definere, hvornår de ene fase

afsluttes, og den anden påbegyndes.

PROJEKTPROBLEMATIKKER IDENTIFICERES

For at udvikle de parametriske skitser har det været vigtigt at forstå, hvilken kon-

tekst redskaberne skal indgå i. Dette forløb har været tæt tilknyttet konkurrence-

afdelingen på 3XN, hvor designprocessen har været undersøgt. Undersøgelserne

har taget udgangspunkt i allerede afsluttede projekter, hvor det var muligt at se

opbygningen af de enkelte konceptskitser og tage kontakt til de involverede arki-

tekter. Herigennem er der skabt en forståelse for den specifikke proces hos 3XN,

hvilke værktøjer de anvender, tegningsniveau, metoder og hvilket værdigrundlag,

tegnestuen arbejder ud fra. Denne fase har været vigtig for at kunne undersøge,

hvilken rolle de parametriske redskaber skulle have i beslutningsprocessen, og

hvilken fleksibilitet de skulle indeholde for at kunne anvendes specifikt i 3XNs

designproces. I slutningen af denne fase blev der taget kontakt til forskningspro-

jektets eksterne samarbejdsparter, og der blev indsamlet relevant data til den ef-

terfølgende udvikling af redskaber.

REDSKABER UDVIKLES OG TESTES

Den indsamlede viden fra de eksterne parter blev anvendt til udviklingen af

en række parametriske redskaber ud fra erfaringen omkring den specifikke

FORSKNINGS-

PROJEKTETS FASER

33

2010

3XN CITA

weeksweeks

Semester 1

Semester 2

Semester 3

Semester 4

Semester 5

Semester 6

Maj Juni Juli Aug

2010 2011Sep Okt Nov Dec Jan Feb

2011Mar Apr Maj Juni Juli Aug

2011 2012Sep Okt Nov Dec Jan Feb

2012Mar Apr Maj Juni Juli Aug

2012 2013Sep Okt Nov Dec Jan Feb Mar Apr

310

3XN CITA

weeksweeks8

15

3XN CITA

weeksweeks18

3

3XN CITA

weeksweeks7

16

3XN CITA

weeksweeks 5

16

3XN CITA

weeksweeks23

8

3XN

Identificering Udvikling og test

Iden

tific

erin

g

Aka

dem

isk

ram

me

Phd

Gru

ndku

rsus

Udv

iklin

g og

test

(Sim

uler

ing

i GH

)

Bei

rut O

ffice

ES

B

3XN 3XNCITA

Udvikling Teori Test Teori

Rai

nbow

Erh

verv

skur

sus

SIN

O

Bay

er

Mum

bai (

2)

Erh

verv

srap

port

CB

S

3XN 3XN CITACITA

Teori Udvikling Teori

BR

S V

inke

lmål

er

Præ

sent

atio

n

Erh

verv

srap

port

Sm

artG

eom

etry

Førs

te-å

rs-

rapp

ort

Kon

fere

nce

CITA CITA3XN

Teori Test Teori Test

Gre

en S

. Hou

se

Pro

jekt

x

Pro

jekt

x

Spø

rges

kem

aE

val.

Væ

rktø

jer

Eva

l. V

ærk

tøje

r

Inte

rvie

wA

rkite

kt #

3

Eva

l.

CITA

Test + udvikling Teori Implementering

Teori Implementering Opskrivning

Eva

l. +

Skr

iv

Eva

luer

ing

3XN 3XNCITA

Inte

rvie

wA

rkite

kt #

2

Spø

rges

kem

a-un

ders

øgel

se

Inte

rvie

wA

rkite

kt #

1

3XNCITA CITA

Pro

ject

Orn

ate

Spa

ces

Fig. 1.2. Forskningsprojektets semestre og faser


34

designproces hos 3XN. Denne fase foregik i en vekslen mellem praksismiljøet i

konkurrenceafdelingen og det akademiske miljø på CITA. I isolerede eksperimen-

ter udvikledes der i denne periode en række redskaber, som løbende blev imple-

menteret og videreudviklet i dele af processen i konkurrenceafdelingen. Disse un-

dersøgelser er beskrevet i kapitel 5 – Udvikling og test af redskaber og i appendiks

s. 56 - 113. Undersøgelserne skal ses som en gradvis udvikling, hvor delresultater

løbende blev tilpasset og videreudviklet redskaberne. I den sidste periode af denne

fase forberedes en række (færdige) redskaber til brug i den næste implementerings-

fase i projekt Ornate Spaces, situeret i Mumbai, Indien.

IMPLEMENTERING

En række af de udviklede redskaber fra den tidligere fase implementeres gennem

hele den konceptuelle designfase på projekt Ornate Spaces. Gennem processen

var det muligt at teste de parametriske redskaberne i brug gennem processen sam-

men med de andre teammedlemmer på tegnestuen. Denne fase er beskrevet i ka-

pitel 6 – Implementering af redskaber.

EVALUERING

I den efterfølgende evalueringsfase er forskningsspørgsmålene diskuteret og besva-

ret gennem evaluering af de parametriske redskaber. Her er observationer gennem

designprocessen diskuteret i forhold til efterfølgende semi-strukturerede interview

og spørgeskemaundersøgelser, og endelig i forhold til design- og beslutningsteori.

Denne evaluering danner ramme for det afsluttende og konkluderende kapitel.

I evalueringsfasen er der foretaget en spørgeskemaundersøgelse med fem interna-

tionale tegnestuer, der (på forskellig vis) er eksperter inden for dagslys, parame-

tri og performativt design. Denne undersøgelse har haft til formål at undersøge,

hvordan andre (internationale) tegnestuer bruger dagslys som designparameter.

Hvilke metoder, redskaber og specialister de anvender, og hvornår og hvordan

disse involveres i designprocessen, og endelig hvilken effekt dette har på deres ar-

kitektur. Outputtet fra undersøgelsen er anvendt i kapitel 3 – Simuleringsmetoder

og kapitel 4 – Designprocessen.

35

For at undersøge hvilken rolle de parametriske redskaber har haft på de arkitek-

toniske beslutninger, er forskellige registreringsværktøjer taget i brug under og

efter designprocessen. Projektet har gennem projektet oparbejdet en logbog der

har haft til formål at registrere, diskutere og endeligt reflektere over udviklingen

af de parametriske redskaber. Dette format er desuden anvendt som præsentati-

onsformat og herigennem til løbende at diskutere forskningsprojektets spørgsmål

og undersøgelser med parter i forsknings- og praksismiljøet samt eksterne samar-

bejdsparter.

LOGBØGER


36

Gennem og efter processen er der foretaget en række semi-strukturerede interview

[Kvale 1996] med arkitekter på tegnestuen 3XN (se fig. 1.3.). Målet har været at

undersøge, hvordan tegnestuen arbejder, og hvilke rolle implementeringen af de

parametriske redskaberne har haft på beslutningsprocessen. Semi-strukturerede

interview er anderledes fra strukturerede interview, der er begrænset af en række

forberedte spørgsmål. Semi-strukturerede interview kan beskrives som guidede in-

terview, hvor fokus på forhånd har ligget fast, men hvor der undervejs har været

mulighed for at forme og tilpasse spørgsmålene. Dette har været anvendeligt for

projektet for at få indsigt i tegnestuens komplekse processer og redskabernes effekt

herpå. Forud for de udførte interview er de udspurgte blevet informeret omkring

forskningsprojektet, og hvilke emner projektet søger undersøgt gennem intervie-

wet. Citater fra interviewene er anvendt i kapitel 4 Designprocessen og kapitel 6

Implementering af redskaber. Interviewene er transskriberet, og citaterne er an-

givet med linjenummer og sidetal. Det originale materiale findes i afhandlingens

appendiksbog s. 6–46, som er tilgængeligt for bedømmelsesudvalget, men bedes

holdt klausuleret, da de indeholder fortroligt og personligt materiale.

INTERVIEW

37

NAVN DATO KONTOR BESKRIVELSE

ARKITEKT #1 07-12-2012 3XN, DK Interviewet er gennemført efter konceptfasen på

Projekt Ornate Spaces. Fokus har været at undersøge

de parametriske redskabers rolle gennem

beslutningsprocessen.

ARKITEKT #2 05-03-2013 3XN, DK Interviewet er gennemført efter konceptfasen på Pro-

jekt Ornate Spaces. Fokus har været at undersøge de

parametriske redskabernes rolle gennem

beslutningsprocessen.

ARKITEKT #3 06-01-2012 3XN, DK Interviewet er gennemført i perioden, hvor forsk-

ningsprojektet ikke har været involveret i hele

designprocessen. Fokus på dette interview har

været at undersøge, hvorledes tegnestuen strukturer

sine designprocesser, håndterer kompleksiteter,

involverer samarbejdsparter, træffer beslutninger og

arbejder kreativt.

Fig. 1.3. Liste over semi-strukturerede interview


38

Spørgeskemaundersøgelsen er anvendt for at undersøge brugen af redskaber

og metoder i forhold til håndteringen af dagslys i designprocessen. Hvor Er-

hvervsPhD-projektet har et nationalt fokus, er denne undersøgelse foretaget inter-

nationalt. De adspurgte tegnestuer er valgt ud fra deres ekspertise på området og

ud fra deres geografiske placering for at få en spredning i undersøgelsen. Der er

i undersøgelsen adspurgt folk, der har stor erfaring med dagslys og sollys-design,

og som har overblik over tegnestuens opgaver og arbejdsprocesser. De adspurgte

består af fem arkitekter og en ingeniør fra tegnestuen SOM i New York (se fig. 1.4.).

Såvel spørgeskemaundersøgelsen som interview med medarbejdere hos 3XN er

blevet brugt kvalitativt i forskningsprojektet uden hensyntagen til sandsynlighed

og statistisk usikkerhed. Resultaterne fra undersøgelsen findes i appendiks s. 48-53.

SPØRGESKEMA-

UNDERSØGELSE

39

NAVN DATO KONTOR BY, LAND SVARPERSONS UDDANNELSE

OG TITEL

SVAR

FIRMA #1 APRIL / MAJ 2013

3XN KØBENHAVN, DK

ARKITEKT, PARTNER JA


FOSTER +

PARTNERS

LONDON, UK ARKITEKT, MSC BUILDINGPHYSICS, PARTNER

JA


SOM NEW YORK CITY, NY, USA

INGENIØR,PERFORMATIVE DESIGN SPECIALIST

JA


LOISOS +

UBBELOHDE

ALAMEDA, CA, USA

ARKITEKT, PRINCIPAL JA


BEHNISCH

ARCHITEKTEN

STUTTGART, TYSKLAND

ARKITEKT, SAGSARKITEKT JA


MARIO

CUCINELLA

ARCHITECTS

BOLOGNA, ITALIEN

ARKITEKT JA

Fig. 1.4. Liste over spørgeskema-respondenter


40

KAN PARAMETRISKE SKITSER SIMULERE DAGSLYS TIL GAVN FOR

DESIGNPROCESSENS TIDLIGE FASER?

Den teknologiske udvikling har gjort det muligt digitalt at simulere dagslysets ind-

virkning på bygningskroppen. Disse programmer kræver ekspertviden og er tids-

krævende at anvende. De er ikke fleksible i forhold til den hurtigt omskiftelige

kreative proces. Programmerne begrænser arkitekten og bliver ikke anvendt til at

udvikle bygningsdesignet i den tidlige arbejdsproces. Her anvendes simulerings-

programmer først efter, at kritiske beslutninger er truffet, og til at argumentere for

allerede kendte løsninger.

Den arkitektoniske praksis er i dag fuldt ud digitaliseret gennem alle projektfaser,

hvilket foregår gennem den etablerede CAD-platform. Disse (CAD) tegningspro-

grammer er målfaste og indeholder standardiserede funktioner, der gør dem an-

vendelige gennem hele designprocessen. Digitale CAD-programmer anvendes al-

lerede fra første dag af designfasen og er repræsenteret gennem alle projektfaser.

Den seneste udvikling af disse værktøjer har gjort det muligt at implementere para-

metriske redskaber. Store firmaer som McNeel, Graphisoft, Bentley og Autodesk1

har skabt egne del-programmer eller kode-brugerflader, der tillader udviklingen

af parametriske definitioner. Integreringen af de parametriske værktøjer i de arki-

tektoniske tegningsprogrammer har åbnet for nye muligheder. Til forskel for de

FORSKNINGS-

SPØRGSMÅL 1

41

standardiserede funktioner tillader parametriske værktøjer at sammensætte unikke

løsningssystemer direkte i det arkitektoniske tegningsmiljø. Rhino er i dag et in-

tegreret CAD-tegningsprogram hos tegnestuen 3XN. Det indgår under en åben

platform, hvilket vil sige, at der kan sammensættes enkeltstående programmer og

funktioner, der tilpasses den anvendte metode og problemstilling. Rhino inde-

holder det parametriske program (eller plug-in) Grasshopper, som forskningspro-

jektet anvender til at udføre eksperimenter. Den parametriske platform er herved

direkte tilgængelig for alle involverede teammedlemmer på tegnestuen. Grasshop-

per giver arkitekten potentiale ved ikke at være bundet af gennerelle funktioner,

men have mulighed for at skræddersy redskaber, der passer til specifikke krav og

behov. Herved kan redskaber tilpasses unikke sammensætninger af opgaver, del-

problematikker, designprofiler, team, metoder, geografisk placering, samarbejde

mellem parter osv. Gennem den parametriske platform er det mulighed at op-

sætte egne brugerflader og relationer mellem geometri og ekstern (vejr)data.

Forskningsprojektet undersøger, om det er muligt gennem udviklingen af para-

metriske skitseredskaber at simulere forskellige aspekter af dagslyset til gavn for

designprocessens tidlige faser.


42

KAN INTEGRERINGEN AF PARAMETRISKE SKITSER LEDE TIL BEDRE

DESIGNBESLUTNINGER?

De mest afgørende designbeslutninger træffes i de allertidligste faser af et projekt.

Dette er et dilemma, da det er her, der er mindst information om projektet, og der

er udviklet mindst viden om dens løsning. På trods af dette tvinges arkitekten til

konstant at træffe beslutninger for at udvikle projektet. De gradvise beslutninger

betyder, at byggeprojektets løsningsrum gradvist låses, og det bliver vanskeligt

og dyrt at lave radikale designændringer. Det er i disse tidligere faser projektet

indeholder den største mængde af usikkerhed i forhold til det endelige resultat.

Der træffes derfor sikre valg, der beror på tidligere erfaringer og kendte løsninger.

Den anvendte investering af byggeprojektets samlede budget er i de tidligere fa-

ser lille. Der ligger herved et potentile i billigt at forbedre de tidlige beslutninger

og samtidig forbedre beslutningernes betydning for det endelige resultat. Herved

indarbejdes dagslyskvaliteter på et tidligt tidspunkt, hvilket vil have en positiv

indvirkning på bygningens indeklima og driftsbudget, samt minimere ressourcer

til dyre designændringer sent i processen.

Den arkitektoniske designproces har til formål at skabe meningsfulde sammen-

hænge mellem forskelligartede krav og behov. Nogle konkrete og andre af ab-

strakt karakter. For at vægte disse, ofte modstridende informationer, bruges skit-

sen som værktøj i en iterativ designproces [Lawson 2005]. Skitsen er af natur

åben og upræcis. Den er fleksibel, idet den tillader radikale ændringer af denne

FORSKNINGS-

SPØRGSMÅL 2

43

information og den aktuelle proces. Skitsen bruges som et fælles værktøj mellem

de involverede teammedlemmer. Den indgår som et integreret arbejdsredskab,

hvori idéer udvikles i en rumlig form. Den er derfor i konstant forandring og har

den egenskab at kunne tilpasse sig de enkelte brugere og de aktuelle problemstil-

linger. Skitsen er derfor altid unik i sin opbygning og brug.

Hvor den første generation af parametriske værktøjer blev brugt til løsning af kon-

krete problemstillinger, er den nye generation tilpasningsdygtig i forhold til mere

åbne problemstillinger. Den tillader at sammensætte forskellige typer information

gennem unikke løsningsmodeller, der passer til den enkelte metode og projekt.

For eksempel kan konkret information om dagslys behandles i forhold til mindre

målbare parametre som rumlige, sociale og kulturelle behov inden for samme teg-

ningsmedie. Gennem kodning af de parametriske programmer vil skitsens egen-

skaber imødekommes.

Forskningsprojektet undersøger om udviklingen og implementeringen af parame-

triske skitseredskaber kan lede til bedre designbeslutninger.


44

KAN PARAMETRISKE SKITSER FORBEDRE KOMMUNIKATIONEN MELLEM DESIGN-

PROCESSENS FORSKELLIGE PARTER?

I dag stilles byggeriet over for målbare krav og tekniske anbefalinger, og behovet

for udviklingen af bæredygtige byggerier, hvilket udfordrer den kreative design-

proces. Samtidig arbejder 3XN på den internationale arkitekturscene og bygger

store komplekse projekter med forskelligt varierede problemstillinger. Dette er en

endnu en udfordring, hvor der er få personlige erfaringer i forhold til den lokale

kontekst og klima. På trods af den manglende erfaring, skal der dog stadigvæk

træffes afgørende designbeslutninger på samme korte tid.

Dette involverer et stadigt stigende krav til anvendelsen af ny viden samt samar-

bejde med eksterne faggrupper, der har tekniske ekspertkompetencer. Dette ud-

fordrer den kreative designproces internt i konceptudviklingen, men også i for-

hold til den eksterne kommunikation med samarbejdsparter og bygherrer.

Hvor dagslysrelaterede beslutninger træffes hovedsageligt ved hjælp af tommelfin-

gerregler og på baggrund af tidligere erfaringer [Reinhart & Fitz 2006] [Galasiu &

Reinhart 2007], er det vanskeligt at tilføre eksternt teknisk viden. Tegnestuen har

specialiseret viden til rådighed allerede fra de tidlige projektfaser. Disse speciali-

ster inddrages sjældent i den tidlige projektfase, da deres viden og spørgsmål er

FORSKNINGS-

SPØRGSMÅL 3

45

for specifikke til den eksisterende skitseringsform. Forskningsprojektet vil gennem

en række eksperimenter undersøge, hvordan specialiseret viden inden for dagslys

anvendes tidligt i processen, og herigennem integrere den performative metode

i designprocessen, så den bliver en del af den arkitektoniske konceptudvikling.

Ph.d.-projektet undersøger, om udviklingen og implementering af de parametri-

ske skitseredskaber kan forbedre kommunikationen mellem de forskellige aktører

i designprocessen. Det vil sige internt mellem arkitekter, og eksternt mellem arki-

tekter og specialister, og endelig mellem arkitekter og bygherre.

Den arkitektoniske designproces beror på intuitive beslutninger og tavs viden,

placeret blandt de enkelte medarbejdere. Denne viden er vanskelig at tilgå for

tegnestuen og dele den mellem sine medarbejdere. Forskningsprojektet vil endelig

undersøge, om parametriske redskaber kan forbedre den interne vidensdeling og

gøre dele af den tavse viden eksplicit i processen.

02//LYS

02 //LYS

48

INTRODUKTION

Vi er omgivet af lys, og det findes i uendelige mængder. Lyset varierer gennem

dagen og året og er unikt i forhold til, hvor vi befinder os på jorden - lyset er i evig

forandring. Det dikterer og ændrer det lokale vejr året rundt og er det primære

element for livet på jorden. Det giver os mulighed for at se og opleve og har ind-

flydelse på vores døgnrytme og handlingsmønstre.

Men opfattelsen af lyset er forskellig i forhold til den enkelte beskuer. Fysikeren

beskrive lyset ved hjælp af matematiske metoder og bruger betegnelser som fo-

toner, bølgelængder og frekvenser. Ingeniøren ved hjælp af betegnelser som lux,

lumen og watt. Og arkitekten beskriver lyset ved hjælp af betegnelser som kom-

position, atmosfære, rumlighed og æstetisk. Opfattelsen af lyset er multi-facetteret,

og ingen af de ovenstående faggruppers betegnelser er mere rigtig end andre, el-

ler indeholder større sandhed i beskrivelsen af lyset. Kun ved at opfatte lyset fra

flere perspektiver, er der mulighed for at gøre beskrivelsen stærkere [Zajonc 1997].

Lyset kan både have en god og dårlig indflydelse på os. Definitionen af det gode

lys kan være vanskeligt at beskrive, da det oftest er relateret til en subjektiv op-

fattelse og forholder sig til den enkelte situation. Dagslyset er komplekst, og godt

dagslys kan ikke beskrives entydigt.

3XNs arbejde er kendetegnet ved en eksperimenterende designproces, der søger

et helhedsorienteret formmæssigt udtryk. Designprocessen er baseret på omhyg-

gelig analyse af byggeprogram og kontekst, samt en indgående dialog med både

bygherre, professionelle konsulenter og slutbrugere. Der drages på erfaringer fra

tidligere projekter, men tegnestuen udvikles konstant i involveringen af nye ud-

fordringer. 3XN er aktiv på den internationale arkitekturscene, og der arbejdes på

nuværende tidspunkt med projekter i Skandinavien, Mellemeuropa og med opga-

ver i den sydlige del af Asien. De forskellige geografiske områder er en udfordring

i forbindelse med at integrere dagslyset som designparameter i den helt tidlige

designfase. Det er en udfordring for designteamet, dels at kortlægge og forstå de

lokale lysforhold, dels tidligt at anvende denne information direkte i udformnin-

gen af bygningerne og at kunne skabe dialog med specialiserede samarbejdsparter.

49

Dagslyset er komplekst, og en entydig beskrivelse vil ikke kunne afdække de

mange potentialer, det rummer. For at undersøge hvordan arkitekter kan anvende

dagslyset som designparameter, er det nødvendigt at skabe en forståelse for, hvad

lys er, hvad det består af, og hvilken indflydelse det har på den menneskelige krop.

02 //LYS

50

DEFINITIONEN AF LYS

Ud fra et naturvidenskabeligt synspunkt består lys af elektromagnetisk stråling

med kosmiske bølgelænder på en million milliardtedele meter (10-16 m). Radio-

bølger er adskillige kilometer lange (108 m). Det, der adskiller de forholdsvis korte

bølgelængderne mellem 380-780 nm, er, at det menneskelige øje reagerer på netop

dette område, til forskel fra det øvrige spektrum. Det lys, der ligger i dette område,

kaldes derfor for det synlige lys eller dagslyset. Men lys er betegnelse for hele spek-

tret, hvor dagslyset kun består af det synlige spektrum (se fig. 2.1.). Bølgelængden

bestemmer både farven, og hvor meget energi solstrålerne indeholder. Desto hø-

jere frekvens og derved mindre bølgelængde (beliggende i det blå spektrum) desto

mere energi [Szokolay 1980].

Som vist i figur 2.2, ligger solens stråling hovedsageligt inden for bølgelængerne

300-2000 nm.

Uden for det synlige spektrum ligger det infrarøde og det ultraviolette område.

Det ultraviolette indeholder ca. 4 % af den strålingsenergi, der når frem til jordens

overflade, mens 44 % af energien ligger i det infrarøde spektrum. Den synlige del

(eller dagslyset) står for de resterende 52 % af strålingsenergien.

Lys beskrives ud fra tre parametre bestående af hastighed, frekvens og bølge-

længde. I et homogent miljø rejser lyset i en lige retning med en konstant hastig-

hed omkring 300.000 km/s. På grund af den store afstand mellem solen og jorden

(149.600.000 km), er de solstråler, der rammer jorden, praktisk talt parallelle [Wil-

liam 1986].

51

Fig. 2.2. Strålingsintensitet i forhold til bølgelængde

Fig. 2.1. Det visuelle spektrum

02 //LYS

52

LYSET FRA SOLEN

Jorden modtager hver dag og året rundt den samme mængde lys fra solen. På

grund af jordens rotation og hældning er det lokale lys i konstant forandring i

løbet af dagen og året igennem. Rotationen bestemmer lyset for de enkelte dage,

hvor hældningen på 23,5 ° i hver retning, det vil sige 47 ° gennem året, bestemmer

de enkelte sæsoner (se fig. 2.3., for den nordlige halvkugle). Disse ekstremperio-

der forekommer omkring den 21. juni og 21. december (sommer/vinter) samt den

21. marts og 23. september (jævndøgn). På grund af jordens hældning til solen vil

vinklen til de indkommende stråler variere i størrelse. Hvor strålerne er vinkelret

på jorden, vil strålerne havde den højeste intensitet, hvorimod en skarpere vinkel

vil dække over et større areal og herved have lavere intensitet.

Hvert eneste område på jorden modtager et unikt lys, som ændrer sig gennem hele

året. Belysningsstyrken fra solen sker inden for et stort spektrum og kan variere

fra 120.000 lux i direkte sollys ved middagstid, til mindre end 5 lux ved en skyet

himmel inden solnedgang.

Eksempler på typiske illuminansenheder [Szokolay 1980]

Solrig dag, udendørs 120.000 lux

Overskyet dag, udendørs 5.000 lux

Moderat oplyst bord 300 lux

Almindelig rum belysning 100 lux

Fuldmåne lys, udendørs 0,1 lux

Jordens overflade modtager årligt ekstreme mængder energi fra solen i form af

stråling (se fig. 2.4.). I 2002 måltes der på en time højere energi-indstråling end det

årlige energiforbrug på jorden [Solar 2011, Chemical 2011]. Den gennemsnitlige

indstrålingsenergi fra solen består af ca. 1.366 watt per kvadratmeter, hvoraf ca.

30 % af dette reflekteres tilbage til rummet, og resten absorberes af skyer, have og

jordens overflade1.

53

Fig. 2.4. Gennemsnitslig strålingsbidrag fra solen, 1990-2004

Fig. 2.3. Jordens hældning i forhold til solen

23,5 °

Sommer Solhverv Vinter

23,5 °

Fig. 2.5. CIE standard himler

02 //LYS

54

BETEGNELSER FOR LYS

For at diskutere lys, er det først vigtigt at skabe en forståelse for de forskellige be-

tegnelser (se fig. 2.6), der bruges inden for dagslysdesign

I: Lysstyrken fra en lysenhed måles i candela (cd)

Ф: Lysstrømmen fra en lyskilde måles i lumen (lm). Denne størrelse angiver den

samlede lysmængde, en lyskilde udsender per sekund.

E: Illuminansen er målingen af det indkomne lys på en flade. Enheden måles i lux.

Størrelsen angiver, hvor meget lys der falder på 1m2 af en flade. Dette kan beskri-

ves som lux = lumen / m2. Illuminans har sammenhæng med den radiometriske

størrelse irradians (W/m2). Irradians er et mål for den samlede energiudstråling

(hele lysspekteret), mens illuminans kun måler den optiske effekt (i bølgelægderne

380-780 nm), der kan registreres af øjet.

L: Luminansen er den del af det synlige lys, der forlader en flade i en given retning.

Enheden måles i cd/m² og er det, som øjet ser.

DAGSLYSET

Dagslyset er en kombination af det direkte sollys, det diffuse himmellys og det

reflekterede lys (se fig. 2.7.). Det direkte sollys er det lys, der kommer direkte fra

solen, det vil sige fra en klar himmel uden at blive brudt af skydækket. Lysstrålerne

er i dette tilfælde parallelle og kan forholdsvis nemt visualiseres i forhold til en

computermodel. Dette lys er det mest intense og indeholder den største mængde

energi. Det har derfor stor effekt på det termiske miljø i en bygning og kan være

til gene i forhold til overophedning og blænding.

Det diffuse himmellys opstår ved, at det direkte lys brydes og reflekteres i at-

mosfæren og af skydækket. Det betyder, at de parallelle direkte solstråler spre-

des i alle retninger. Dette lys er ikke så intenst som det direkte og viser sig som

et blødt, ikke retningsbestemt lys, med relativ lav skygge-effekt. Det indeholder

mange gode egenskaber for belysning, da det ikke har den samme intensitet som

det direkte lys. Belysningsstyrken af himmellyset varierer betydeligt i forhold til

geografisk placering, tidspunkt og vejrforhold. Spredningen af lyset betyder, at

det er vanskeligt at gengive eller forudsige. Forskningen inden for standardiserede

himler (se fig. 2.5.) har i dette tilfælde været vigtig for at kunne inddrage effekten

af himmellys i designbeslutninger, enten i form af computersimulering eller ved

fysiske modelforsøg. Det sidste parameter af dagslyset er det reflekterede lys. Det

reflekterede lys opstår ved, at de to ovenstående lyskilder reflekteres i omkringlig-

gende omgivelser (både udendørs eller indendørs).

55

Fig. 2.7. Dagslysets bestanddele - det direkte sollys, det diffuse himmellys og det reflekterede lys

E

LI Φ

Fig. 2.6. Betegnelser for lys

02 //LYS

56

Bygninger beskriver grænsen mellem vores krop og omverden og kontrollerer

herved, i hvilket omfang vi udsættes for det naturlige lys. I følge amerikanske

undersøgelser tilbringer det moderne menneske i gennemsnit 90 % af dets vågne

timer indendørs [Mccurdy 2003]. Udformningen af arkitekturen er derfor et sty-

rende element for, i hvilket omfang vi udsættes for det naturlige lys.

Dagslyset har afgørende betydning for vores dagsrytme og har indflydelse på vores

daglige handlinger og mentale tilstand [Foster & Kreitzman 2004]. De korte mørke

vinterdage får os til at søge inden døre under tæppet foran pejsen, og de lange som-

merdage giver os lyst til at holde os vågne og opholde os udendørs. Lysets totale

biologiske indvirkning på kroppen er kompleks og er til dato ikke fuldt ud forstået.

Dette skyldes en manglende kortlægning af den menneskelige krop og lysets ind-

virkning herpå. Dertil kommer, at menneskers opfattelse af lys er subjektivt, og at

mennesker i forhold til blandt andet alder og køn reagerer forskelligt på lys [Boyce

2009]. For meget eller for lidt lys kan have negative konsekvenser i forhold til den

enkelte situation og de pågældende mennesker. Det er derfor ikke muligt at definere

godt dagslys med ét entydigt svar. Dette er en udfordring i forhold til udformnin-

gen af arkitekturen, hvor skitseprojekter består af en unik sammensætning af rum-

program, geografisk placering, byggegrund, brugergrupper og økonomisk budget.

TERMISK KOMFORT

Omstændigheder som geografisk placering, forskellen mellem indvendig og ud-

vendig temperatur, luftfugtighed, vindhastighed, materialer og glasareal er med

til at bestemme, hvor meget varme eller kulde en bygning modtager eller afgiver.

Dertil kommer varmegenererende udstyr som computere og kunstig belysning,

der har indflydelse på det termiske indeklima.

Termisk komfort er defineret ud fra en komfort-zone [Daniels 1998], hvor den

menneskelige krop er mest rolig, det vil sige ikke bruger energi på opvarmning el-

ler nedkøling. Her er den termiske balance i kroppen konstant uden indflydelse fra

omgivelserne. Mange faktorer spiller ind i forhold til, om en person føler, hvorvidt

et rum er termisk komfortabelt at være i, og er individuelt fra person til person.

LYSETS BETYDNINGER

57

Sammenvævede faktorer som alder, sundhedstilstand, det tøj den enkelte har på,

og hvilke handlinger der udføres i rummet, spiller ind.

At definere termisk komfort er komplekst, og det er umuligt at definere en entydig

termisk komfort-zone, som dækker over alle mennesker og situationer. Der findes

en række anbefalinger, der peger på, at temperaturer mellem 20 ºC til 24 ºC ligger

inden for den menneskelige komfort-zone [Christoffersen et al. 2002]

VISUEL KOMFORT

Visuel komfort er en betegnelse for, om lyset i og udsynet fra en bygning er kom-

fortabelt. Lys er nødvendigt for, at det menneskelige øje kan fungere. Med lys kan

vi se, og uden lys kan vi ikke. Synet består af et samspil mellem øjet, som er et

optisk system, og hjernen, der behandler billederne. Øjet producerer et billede på

nethinden, hvorefter hjernen omsætter denne information gemmer placeringen af

billederne til at skabe en forståelse for det sete.

Øjet kan fungere under ekstreme lysforhold. Fra en mørk nat (0,000001 cd/m2) til

en solrig dag på stranden (120.000 cd/m2). Dette sker gennem adaption, hvor øjet

tilpasser sig til den aktuelle lys-situation ved at ændre følsomheden [Boyce 2003].

Øjet kan gennem tilpasning fungere under ekstreme luminansintervaller. For hur-

tige skift inden for dette spektrum kan dog give problemer. Store kontraster i lu-

minansen i form af blænding, skarpe skygger og refleksioner kan give ubehag for

øjet og skabe uklarhed og forvirring for hjernen.

Blænding kender vi, når vi kører på en mørk vej, hvor en modkørende bil blænder

os med forlygterne. Dette er et eksempel, hvor vores øje forsøger at adaptere til

det skarpe lys ved at lukke pupillerne og hermed lukke mindre lys ind på nethin-

den. Dette resulterer dog i, at vi mister evne til at se det svageste lys, hvilket først

kommer tilbage, når øjet igen har adopteret efter bilen har passeret. I kontormil-

jøer kan blænding være til stor gene. Den naturlige reaktion på blænding består i,

at folk kigger væk, blinker, skærmer øjnene eller ruller gardiner eller skodder for

vinduerne - og dermed distraheres i deres arbejdet.

02 //LYS

58

Det er umuligt at definere en perfekt luminansdistribuering. Forskellige arbejds-

opgaver har brug for forskelligartet lys. I et kontormiljø, hvor der hovedsageligt

arbejdes med todimensionelle medier som computerskærme og papirer, er der

brug for en jævn belysning. I en industrihal er der brug for store kontraster til at

se tredimensionelle objekter, og på et plejehjem er der brug for en helt tredje be-

lysning. Menneskers øjne er ligeledes individuelt opbygget og mister følsomheden

med alderen [Bruin-Hordijk 2011]. Hvorvidt en lysdistribuering forårsager ubehag

eller er komfortabel er derfor afhængigt af, hvilken kontekst det foregår indenfor,

og hvem beskueren er.

LYSETS INDVIRKNING PÅ KROPPEN

Forskning viser, at dagslysets rytme har en direkte relation til vores døgnrytme

og kan have positive biologiske effekter på vores krop. Lyset, der falder på vo-

res nethinde og videretransmitteret til vores hjerne (Hypothalamus), kontrollerer

vores biologiske ur [Samuels 1990] og er herved ansvarlig for synkroniseringen af

døgnrytme [Boyce 1997].

Det biologiske ur dikterer vigtige fysiologiske forhold såsom hormonproduktion,

kroppens kernetemperatur, årvågenhed og sove-vågne cyklus. Et af de hormoner,

der er direkte forbundet til påvirkning af lys, er melatonin. Hormonet bliver ud-

skilt i fravær af lys, og produktionen bliver nedsat ved udsættelse for lysstyrker

mellem 1000-2000 lux [Foster & Kreitzman 2005]. Melatonin har den effekt, at den

beroliger kroppen og får den til at falde til ro, og styrer på den måde, hvornår

kroppen skal være vågen, og hvornår den skal sove. Forskning viser, at produk-

tionen af melatonin ud over at være forbundet til vores søvnrytme, også har effekt

for vores humør, kropstemperatur, pubertet-debut, og tumorudvikling [Salares &

Russell 1996].

Forskning viser desuden en sammenhæng mellem mængden af dagslys og pro-

duktionen på en arbejdsplads. Undersøgelser (foretaget af The California Energy

Commission) viser, at jo større afstand en person sidder fra et vindue (og modtager

mindre lys), desto større sygefravær og lavere produktionsniveau har personen i

59

forhold til sine kolleger [Boyce 2006]. Lignende resultater ses i amerikanske under-

søgelser, der har målt bedre resultater samt mindre stress hos studerende i klas-

selokaler med dagslys, til forskel fra studerende i vinduesløse eller dårligt belyste

rum [Edwards & Torcellini 2002].

Et godt dagslys er derfor ikke kun til fordel for den enkelte medarbejder, men har

på længere sigt økonomiske gevinster for en virksomhed.

ØKONOMI

Lyset indeholder store mængder energi og har uundgåeligt indflydelse på de termi-

ske forhold i en bygning. Opvarmning samt varmetab er uundgåeligt, især i geogra-

fiske områder, hvor der er stor forskel på den indvendige og udvendige temperatur.

Den stigende tendens i forhold til storrumskontorer med meget dybe bygninger,

som kompenseres med et stort glasareal, skaber konflikter [Johnsen 2002]. Over-

ophedning, specielt om sommeren, er et problem for denne bygningstype, og den

suppleres med mekanisk køling, som er ressource-tungt. Ved at skygge for det det

kraftige direkte sollys og i stedet bruge det diffuse lys, er der mulighed for markant

at reducere risikoen for overophedning. Brugen af det diffuse lys som hovedlys-

kilde kan sænke brugen af den kunstige belysning, som er dyr, og som bidrager til

varmeudvikling. Dette kan desuden nedsætte brugen af aircondition og sænke de

energimæssige udgifter [Tzempelikos & Athienitis 2007]. Det er vanskeligt at be-

skrive de eksakte besparelser, da det afhænger af den enkelte bygnings specifikke

egenskaber, driftsforhold, og det pågældende klima.

Forskning viser, at energi til belysning, køling og opvarmning af bygninger tegner

sig for mere end en tredjedel af verdens primære energiforbrug [Schmidt 2005].

Ved at udnytte dagslyset og minimere brugen af kunstig belysning er der mulighed

for besparelser. Ved korrekt udnyttelse af dagslyset kan belysningsrelaterede ener-

gibehov reduceres med op til 25 % [Apte et al. 2008]. Ved at arbejde med solens

lokale forhold er der herved potentiale for kunne bygge bæredygtigt samtidig med

at spare på den driftsmæssige energiregning.

02 //LYS

60

Sollys har påvirket bygningskulturen siden begyndelsen af arkitekturens historie

[Schittich 2003]. Før tiden med elektricitet, olie og gas var det nødvendigt for men-

nesket at tage højde for det lokale klima. Solens energi har gennem tusinder af år væ-

ret udnyttet i arkitekturen. Solens position og brugen af lokale materialer har været

centrale emner i byggeriet. Bygninger har gennem historien haft mange forskellige

funktioner. Kulturelle og sikkerhedsmæssige, hvor den vigtigste funktion har været

at skabe ly for sine beboere [Cofaigh et al. 1996] ved at danne en fysisk adskillelse

til det ydre klima og skabe et komfortabelt miljø indendørs. Bygningskroppens de-

sign og orientering er her blevet tilpasset til at tilfredsstille de enkelte krav og behov.

Ordet klima stammer fra oldgræsk (Κλίμα) og betyder oprindeligt hældning [Lid-

dell & Scott 1999]. Dette er en betegnelse for forholdet på vinklen mellem jorden

og solens stråler. Man havde herved på dette tidspunkt en opfattelse af en direkte

relation mellem solens stråler og den aktuelle temperatur. I dag ved vi, at det lo-

kale klima er mere komplekst end det, og det defineres ud fra en lang række for-

skelligartede parametre. Den unikke sammensætning af solindstråling, vind, luft-

trykforhold, luftfugtighed og nedbør er de vigtigste faktorer, der tegner det lokale

klima, og som varierer gennem året og dagen. Den traditionelle bygningskultur er

designet i forhold til disse klimatiske forhold [Sørensen & Møller 2009]. Fælles for

den traditionelle bygningskultur er, at den anvender lokale materialer og er skabt

på baggrund af erfaringer, der er båret gennem generationer.

Figur 2.8. illustrerer en bygningstype fra troperne (Amazonas), hvor taget udgør

det vigtigste element [Olgyay 1963] [Oliver 1997a]. Taget bruges til at skygge for

den kraftige sol samtidigt med at skabe ly for kraftige (monsun) regnskyl ved hjælp

af det store fald. De ikke eksisterende sæsoner, og kun lille forskel mellem nat- og

dagstemperaturer betyder, at der ikke er behov for ydervægge. Ved at undlade

vægge opnås, at luft frit kan passere og herved bidrage til naturlig ventilation,

hvilket er nødvendigt for at opretholde et komfortabelt miljø i det fugtige klima.

I varme og tørre ørkenområder har væggene en stor betydning for at opretholde

HISTORISK RIDS

61

Fig. 2.8. Nunak-bolig i Amazonas jungle, Syd Amerika

Fig. 2.10. Beduintelt i Morakko, Nordvest-afrika

Fig. 2.9. Adobe huse i New Mexico, USA

02 //LYS

62

et komfortabelt indeklima. I disse områder er der stor temperaturforskel mellem

nat og dag, hvilket væggene anvendes til at kompensere for. I adobehuse af sol-

tørret lersten (se fig. 2.9) anvendes væggene til at optage varme i løbet af dagen

og langsomt frigive varmen i løbet af natten, hvilket bidrager til et behageligt og

konstant indeklima [Oliver 1997b].

Nomadefolket har udviklet en byggeskik, der er fleksibel i forhold til vejr- og

klimaforskelle, der kan tilpasses ved hjælp af materialevalg og udformning. Den

mongolske yurt og den samiske tipi giver mulighed for forskellig placering og ori-

entering, samt at ændre isoleringstype og mængde i væggene. Beduinteltet er ho-

vedsageligt udformet til at skygge for solen, men har også den funktion at skulle

skabe ly for kraftige sandstorme. Teltets udformning og orientering ændres i for-

holdt til vindretning, og rejsningen på taget ændres i forhold til, om det skal mod-

stå regn eller sne (se fig. 2.10) [Oliver 2003].

Det naturlige lys har været hovedlyskilden i byggeriet op til opfindelsen af gaslyset

i 1800 og det elektriske lys i 1900 [Baker 2002 s. 21]. Sekundære illuminanskilder

har været stearinlys og olielamper, mens aktiviteter, der havde brug for lys, ho-

vedsageligt var begrænset til dagtimerne. Dagslyset var i denne periode styrende

for vores døgnrytme og de handlinger, der blev udført.

Fuldt udviklet passiv sol-arkitektur og byplanlægningsmetoder blev første gang

anvendt af grækerne og kineserne, der orienterede deres bygninger mod syd for

at give lys og varme [Rudofsky 1964] [Butti & Perlin 1980]. Oldtidens grækere og

kineserne brugte solens placering på himlen til at orientere deres bygninger, så de

blev opvarmet i vinteren og bevaret kølige om sommeren. Orienteringen gav mu-

lighed for at udnytte den lave vintersol, som opvarmede vægge og mure og holdt

temperaturen komfortabel gennem de kolde nætter.

Materialer med høj massefylde blev anvendt, hvilket både isolerede og kunne

fastholde varmen fra solen og frigive den om natten. Grækerne planlagde hele

byer, såsom Priene (se fig. 2.11.), for at give hver boligejer adgang til de naturlige

63

Fig. 2.11. Priene i Grækenland, grund-lagt omkring år 1000 f.v.t.

Fig. 2.12. Anasazi-folkets bebyggelser i Colorado, Nord Amerika

02 //LYS

64

ressourcer. Ved at placere gaderne i et skakternet mønster øst-vest og nord-syd

kunne ethvert hjem have en sydligorienteret facade. Senere eksempler på passiv

sol-arkitektur findes ved Anasazi-folkets bebyggelser i Colorado, Nord Amerika

(se fig. 2.12.). Byen er placeret under et sydvendt klippefremspring, hvilket giver

sæsonbetonede fordele. Hvor sommersolen står højt, køles bygningerne af klip-

pens skygge, hvor de tilsvarende opvarmes og belyses i de kolde vintermåneder,

hvor solen står lavt på himlen [Turney 2008].

SPECIALISERINGEN INDEN FOR FAGGRUPPER

Tidligere havde arkitekten al information om byggeriet og havde indsigt i alle

arbejdsprocesser. Faget var en sammenslutning mellem arkitektfaget, ingeniør-

faget og håndværket. Gennem renæssancen blev denne person opfattet som

´the master builder´ [Hill 2005]. Denne betegnelse ændres efter 1500-tallet, hvor

der sker en specialisering inden for byggeriet (se fig. 2.13.). Flere håndværk blev

udviklet, hvilket betød at arkitekten (tidligere ´master builder´) ikke kunne være

vidende om alle dele af byggeriet. Arkitekten går til en position, hvor der hånd-

teres information mellem byggeriets parter og efterfølgende leverer information

til byggeriet. Arkitekten blev afhængig af at opsøge viden fra andre faggrupper,

som vi kender det i dag. Byggeriet bliver herved mere informationstungt, og

der opstår et behov for nye måder at håndtere og kommunikere information

på. Tegningen, som tidligere kun var svagt repræsenteret i byggeriet, blev ud-

viklet som arkitektens redskab. Der foregik i denne periode en separation mel-

lem kunst og videnskab, som tidligere var tæt forbundet [Sørensen & Jørgensen

2008].

DEN INDUSTRIELLE REVOLUTION

Hvor bygningskulturen tidligere var tæt tilknyttet de naturlige ressourcer i forhold

til konstruktion og opretholdelse af det termiske indeklima, ændrede den industri-

elle revolution (i det 18. – 19. århundrede) dette med den teknologiske udvikling.

Transportsystemet blev udvidet med dampskibe og togbaner og gjorde det billigt

at transportere materialer.

65

INGENIØR

HÅNDVÆRK

REDSKAB

GING

REDSDSKDS

ARKITEKT

INGENIØR

INGENIØR

INGENIØR

INGENIØR INGENIØR

INGENIØR

INGENIØR

INGENIØR

INGENIØR

INGENIØR

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

HÅNDVÆRK

REDSKAB

ARKITEKT

Fig. 2.14. Første højhus med stålkonstruktion, Home Insu-rance Building, Chicago 1870

Fig. 2.16. Under opførelsen af Flatiron Building, New York City 1902

Fig. 2.15. Mies van der Rohe, Ma-quette Glazen Wolkenkrabber 1922

Fig. 2.13. Specialisering inden for byggeriet

02 //LYS

66

Masseproduktion af stål mellem 1860-1870 [Morison 1966] [McNeil 1990] havde

stor betydning for byggeriet og ændrede de tidligere begrænsninger for konstruk-

tion, bygningsform og proportionering. Dette gav mulighed for at bygge både højt

og over lange spænd, større facadeåbninger og med mere glas [Baker 2002 s. 19].

Udviklingen af den elektriske pære i 1920erne, og specielt lysstofrøret af GE Con-

sultants i 1938, gav nye muligheder for byggeriet [Dulken 2006]. Det kunstige lys

gjorde det muligt at udvide dybden af bygningerne og løsrive sig fra begræns-

ningen af det naturlige lys og herved effektivisere byggeriet. Sammen med Will

Carriers opfindelse af aircondition I 1928 betød det, at byggeriet kunne fungere

uafhængigt at sin kontekst, idet man nu kunstigt kunne køle, opvarme og belyse

bygninger [Baker 2002].

Udviklingen under den industrielle revolution resulterede i højhuse (se fig. 2.14-16.)

og dybe planløsninger, hvilket er bygningstyper, som stadig er fremherskende. I dag

opføres bygninger verden over, der ikke indeholder væsentlige forskelle i forhold

til, om de rummer hotel- eller kontorprogrammer, og om de er placeret i London

eller Kuala Lumpur [Dahl 2009]. Den nye teknologiske udvikling og masseproduk-

tion har effektiviseret byggeprocessen i økonomisk forstand, men har også med-

ført et energikrævende byggeri, der kun er rentabelt på grund af lave energipriser.

NYERE HISTORIE

Oliekrisen i 1973 gav fokus på et mere energirigtigt byggeri. Prisstigninger på 300

% for fyringsolie og uvisheden om fremtidens energiressourcer ændrede den måde,

vi bygger på i dag. Det medførte et stigende fokus på isolering og regulering af

vinduesarealet, der i 1977 maksimalt måtte udgøre 15 % af etagearealet. Den efter-

følgende udvikling inden for vinduesteknologien betød, at man i 1995 fremstillede

så godt isolerende vinduer, at det igen blev tilladt at lave store åbne glaspartier

[Marsh et al. 2006]. Hvor der under oliekrisen var fokus på og behov for at sænke

forbruget til opvarmning gennem minimering af varmetab, ser fremtiden anderle-

des ud. I dag indeholder bygninger mere teknisk udstyr, der frigiver tilskudsvarme.

Sammen med klimaændringer betyder det, at vi i fremtiden vil få endnu mindre

67

behov for opvarmning af bygninger om vinteren, men et større forbrug til køling

om sommeren [Marsh et al. 2008]. Brugen af dagslyset og passive designløsninger

er en måde at sænke energiforbruget på og dermed få klimatilpassede bygninger.

For at sikre unødige gener og god udnyttelse af dagslyset har SBI (Statens Bygge-

forskningsinstitut) udarbejdet en række kvantitative anbefalinger i form af standar-

der. Disse er til for at sikre en god dagslyskvalitet og undgå uheldige beslutninger i

byggeriet. Anbefalingerne er lavet som simple værktøjer til brug for arkitekter og

ingeniører. Det er dog vigtigt at se disse som vejledende, og ikke som konkrete løs-

ninger på dagslysdesign. Som tidligere beskrevet forholder et godt dagslys-design

sig til en række forskelligartede, ofte komplekst sammenvævede faktorer. Anbe-

falingerne kan bruges til tidligt i processen at sætte en dialog i gang, men det er

stadigt vigtigt at interagere faggrupper, der har erfaring og ekspertise på området.

02 //LYS

68

SAMMENFATNING OG

PERSPEKTIVERING

Brugen af dagslyset kan have både gode og dårlige egenskaber for et byggeri. Det

er ikke nok at arkitekten har en forståelse for lys, men også vigtigt at kende til

brugernes individuelle krav, samt hvilke handlinger der skal udføres. Det handler

med andre ord om en forståelse for og afvejning af, hvilke kvaliteter dagslys skal

bidrage med. Mennesker har forskellig opfattelse af, hvad der er et behageligt in-

deklima. Selvom mennesker bor eller arbejder sammen, vil der være forskellige

krav og ønsker til lyset. Det kan være vanskeligt at forudsige, hvordan mennesker

vil reagere i en bygning. Et dagslysdesign skal derfor tage i betragtning, at menne-

sker sikkert vil ændre det tænkte lysindfald til fordel for personlige præferencer.

Dette kan gøres ved fleksible skodder, gardiner eller lignende.

Tidligere har dagslyset haft fundamental betydning for den måde, vi har byg-

get og orienteret vores bygninger på. Byggeskikken gav mennesket en kontakt til

naturen og en forbindelse til de lokale omgivelser. Denne tilknytning er til dels

gået tabt i nyere arkitekturhistorie og medført et tab i vores bygninger. Byggeriets

stigende kompleksitet i form af specialiserede faggrupper, nye materialer, produk-

tionsmetoder og krævende rumprogrammer, har gjort det vanskeligt for de en-

kelte faggrupper at håndtere hele processen omkring et byggeri. Et stadigt større

samarbejde mellem faggrupper er mere end tidligere blevet vigtigt for at håndtere

fremtidige opgaver. Der er brug for nye redskaber for at muliggøre denne kommu-

nikation mellem faggrupper. Samtidigt arbejder arkitekter i dag på tværs af lande-

grænser og bygger på uvante breddegrader med forskelligt klima. Der er i stigende

grad brug for redskaber til at informere arkitekter om solens effekt i forhold til

udformning, orientering og placering af de enkelte designløsninger.

De stigende energipriser og et større fokus på miljøet betyder, at vi i dag står overfor

nye udfordringer til bæredygtige løsninger. Dette kræver en gentænkning af byg-

ningsdesignet, som tidligere har været tilstrækkeligt og udviklet gennem de seneste

hundrede år. Der ligger i dag et potentiale i igen at udnytte de naturlige ressourcer

fra solen. Både i forhold til naturlig belysning og sænkning af omkostningerne til

køling, men også til at skabe bedre og mere komfortable rum og bygninger.

69

03//SIMULERINGSMETODER

03 //SIMULERINGSMETODER

72

Simuleringsværktøjer har i dag tilladt os at kunne beskrive, måle og forudsige lyset

med stor præcision. Dette er dog ikke nødvendigvis en sikkerhed for godt dags-

lysdesign inden for arkitekturen. Som tidligere beskrevet er lys komplekst og for-

holder sig til et utal af sammenvævede parametre af termisk, biologisk, sanselig og

økonomisk karakter. Sammensætningen af disse parametre skifter ofte fra projekt

til projekt, og hierarkiet vil vægtes forskelligt fra gang til gang. Det er derfor ikke

muligt at beskrive godt dagslysdesign ud fra et entydigt svar, og brugen af analoge

og digitale simuleringsværktøjer er derfor vigtige elementer i designprocessen.

Hvilke dagslysparametre, der er relevante at simulere, og målet med den enkelte

simulering, er forskelligt for de enkelte faggrupper. Hvad der er relevant for in-

geniøren er ikke nødvendigvis relevant for arkitekten, og omvendt. Værktøjerne

anvendes på forskellige tidspunkter gennem processen og implementeres på for-

skellig vis. Dette har resulteret i forskelligartede analoge og digitale værktøjssæt,

der er tilpasset de enkelte faggruppers krav og behov. For arkitekter er der udviklet

en række analoge værktøjer, grafiske tabeller og tommelfingerregler til at hjælpe

med til at forstå sammenhængen mellem dagslys og formgivning. Værktøjerne er

tilpasset det analoge tegningsmedie, og repræsentationen sker gennem 2d plan og

snittegninger.

I dag er den arkitektoniske designproces digitaliseret, og 3d (CAD) tegningspro-

grammer anvendes fra første dag. Den digitale udvikling har medført digitale simu-

leringsværktøjer. Mens digitale simuleringsværktøjer tidligere var forbeholdt inge-

niørfaget, er der i dag en række værktøjer, der er henvendt til arkitektbranchen.

Hvor værktøjerne tidligere krævede ekspertviden, var dyre og tidskrævende, er

disse værktøjer i dag lettere at anvende, billigere og leverer forholdsvist hurtigt

output. Trods den digitale udvikling anvendes disse værktøjer dog sjældent i de

helt tidlige designfaser. Internationale forskningsundersøgelser viser, at de fore-

trukne beregningsmetoder af dagslys i de helt tidlige designfaser stadig består af

tidligere erfaringer og tommelfingerregler [Reinhart & Fitz 2006] [Galasiu & Rein-

hart 2007] [Reinhart & LoVerso 2010].

INTRODUKTION

73

Dette kapitel vil undersøge en række af de værktøjer (analoge og digitale), der er

tiltænkt den arkitektoniske designproces. Kapitlet vil undersøge, hvilke mulighe-

der de enkelte metoder rummer, med specielt fokus på de digitale værktøjer. I

slutningen af kapitlet er der en undersøgelse af simuleringsværktøjer, der er hen-

vendt den tidlige designproces. Erfaringer fra dette kapitel vil efterfølgende bruges

i den senere udvikling, test og implementering af de parametriske skitseredskaber.


74

De forskellige værktøjer som arkitekter anvender til at bearbejde og repræsentere

deres ideer viser en abstraktion af den fysiske verden. Værktøjerne fremhæver ud-

valgte informationer, der er vigtige for forståelsen af et budskab. Dette har indfly-

delse på, hvordan og hvad vi har mulighed for at tænke og kommunikere. Valget af

værktøj har derfor en direkte indflydelse på formudvikling, koncepters tilblivelse

og den endelige arkitektur. Redskaber til repræsentation er derfor aldrig neutrale

i forhold til den arkitektoniske designproces [Perez-Gomez & Pelletier 2000].

Et eksempel, hvor dagslyset er repræsenteret ved hjælp af blyanten som værktøj,

er i snittet fra Aalborg Kunstmuseum tegnet af Alvar Aalto i 1958 (se fig. 3.1-2.).

Her repræsenteres det direkte sollys fra sydvest i form af en tæt parallel og mørk

skravering. På tegningen vises, hvorledes dette skarpe lys ikke lades direkte ind i

rummet, men først reflekteres i loftet. Det bløde retningsløse himmellys mod nord

er repræsenteret ved hjælp af en blødere streg, der viser spredningen af lyset. Både

blyantens muligheder og begrænsninger anvendes til at afbilde dagslyset. Repræ-

sentationen har intet med det virkelige dagslys at gøre, men bruges til at fortælle,

hvordan Aalto har indarbejdet dagslyset i sin udformning af bygningen. Snittet

viser et øjebliksbillede af, hvordan dagslysets komposition, med det diffuse him-

mellys og direkte sollys, er tænkt ind i bygningsdesignet.

Repræsentationsformen er et vigtigt element i såvel analoge som i digitale værktø-

jer. Den digitale udvikling har givet os mulighed for at skræddersy designredska-

ber og kontrollere input og output, og også udvikle specifikke repræsentationsfor-

mer. Dette giver mulighed for at udvikle fleksible redskaber, der passer præcis til

de aktuelle krav og forskellige kontekster.

REPRÆSENTATIONS-

FORMER

75

Fig. 3.2. Alvar Aalto, Snit, Aalborg Kunstmuseum 1958

Fig. 3.1. Alvar Aalto, Snit, Aalborg Kunstmuseum 1958


76

SKALAMODELLER

Arkitekter arbejder med designudvikling gennem en række forskellige medier.

Dette omfatter redskaber, der er tilpasset designprocessens krav til fleksibilitet,

hastighed, detaljeringsgrad og den tilgængelige information.

Skalamodeller gør det muligt at forudsige dagslyset i en bygning og dennes effekt

på den omkringliggende kontekst. I modsætning til akustiske, strukturelle, termi-

ske, eller hydrodynamiske modeller er skalamodeller til belysningsundersøgelser

ikke omfattet af en skaleringsfaktor. Da bølgelængden for lys er så kort i forhold

til størrelsen af bygninger, er lysets adfærd stort set upåvirket. Skalamodeller kan

bruges udenfor i direkte sollys. Dette giver mulighed for at se skyggeområder inde

i rummet og bygningens effekt på den omkringliggende kontekst. Denne metode

er begrænset til alene at se udfaldet på det eksakte tidspunkt, hvor eksperimentet

udføres. Denne arbejdsform er begrænset af den geografiske placering, årstid, vejr-

forhold og tidspunkt på døgnet.

For at undersøge lysets højde og retning andre steder i verden, på andre tidspunk-

ter af døgnet, eller gennem et helt år, er det muligt at anvende en kunstig himmel.

Kunstige himler findes i forskellige former. Den mest simple er heliodon, der med

en række bevægelige dele kan simulere solens effekt på et enkelt tidspunkt af året

et sted på jorden. Der anvendes i dette tilfælde én eller flere pærer til at efterligne

solens stråler. En mere avanceret metode er kuppel-himmelen (se fig. 3.3.). Her er

det muligt mere præcist at forudsige solens effekt. Kuppelhimmelen består af en

række individuelle pærer, der er placeret ved siden af hinanden i en kuppel. Det

er muligt at regulere hver pære og herved imitere forskellige typer himmel som

overskyet, klar eller delvist overskyet.

Både heliodonen og kuppelhimlen giver mulighed for at involvere designeren i

simuleringen af solen. De udmærker sig ved at give et direkte feedback, som de-

signeren kan reagere på, og ændre sit design i forhold til. Det er dog de færreste

tegnestuer, der har et lyslaboratorium, og det bruges primært inden for forskning

og undervisning. På grund af tidspres er det ligeledes vanskeligt.

ANALOGE

SIMULERINGSMETODER

77

Fig. 3.3. Kuppel-himmel, Beijing University of Civil Engineeer & Architecture

Fig. 3.6. BRS vinkelmåler for CIE stan-dard overskyet himmel og lodrette vinduer.

Fig. 3.5. ”Pepper-pot” diagram eller punkt diagram, til udregning af dagslysfaktoren på vandrette flader

Fig. 3.4. Waldram diagram for CIE overskyet himmel og lodrette vinduer


78

I dag er designprocessen digitaliseret, og digitale 3d-modeller anvendes til hurtigt

at undersøge forskellige designforslag. Fysiske skalamodeller kræver en høj de-

taljeringsgrad og bygges først efter, de digitale skitser er fremstillet. Det kan være

vanskelig at anvende de fysiske skalmodeller til at påvirke de helt tidlige designbe-

slutninger, som har størst betydning for det endelige bygningsdesign.

TOMMELFINGERREGLER, GRAFISK TABELLER OG HÅND-BEREGNINGSMETODER

Tommelfingerregler er lette at bruge og forholder sig til centrale designparametre,

hvor det handler om hovedgrebet, og ikke detaljen. Tommelfingerregler bruges af

både ingeniører og arkitekter til at træffe hurtige beslutninger tidligt i designproces-

sen. Et eksempel på en tommelfingerregel: afstanden fra en person til et vindue må

maksimalt være dobbelt så stort som lysåbningens højde, for at sikre at arbejdsbor-

det er velbelyst [SBI 2000 s. 301]. De kritiske punkter ved tommelfingerregler er, at

de ikke i alle tilfælde er lige pålidelige og præcise. Der ses ofte forskellige varianter

af samme, og de er derfor ikke standardiserede [Reinhart 2006]. Tommelfingerregler

bygger på empiriske data, men er ikke altid verificerede op mod fysiske tests eller di-

gitale redskaber. De bygger på en række generelle konstante værdier (for eksempel i

forhold til refleksion), og udregningerne vil kunne variere i præcision i forhold til de

individuelle materialer og møbleringer i bygningen. En hel række af forenklede grafi-

ske beregningsmetoder er blevet udviklet og varierer i nøjagtighed og anvendelighed.

WALDRAM-DIAGRAMMET

En af de ældste håndberegningsmetoder er Waldram-diagrammet, der går helt

tilbage til 1923. Diagrammet bruges til at estimere den direkte illuminans fra him-

len fra en enkelt position i rummet. Diagrammet består af et gitter af kvadrater,

hvor vinduer og hindringer, såsom bygninger og landskab, indtegnes set fra det

valgte analysepunkt. Diagrammet er udformet på en sådan måde, at lodrette lin-

jer forbliver lodret i tegningsfeltet. Vandrette linjer må dog følge formen af de

såkaldte hængelinjer for at tage det ujævne himmellys i betragtning. Ved at tælle

firkanterne inden for omridset af projektionen gives dagslysfaktoren. Waldram-

diagrammet gør det muligt at udregne bidraget fra forskellige himler og giver ana-

lyser med rimelig god nøjagtighed. Det viste eksempel (se fig. 3.4.) er for en stan-

dard CIE overskyet himmel med lodrette vinduer.

79

PLEIJEL-DIAGRAMMET

Pleijel fulgte en lignende tilgang (som Waldram) i design af peber-pot-diagrammet

(se fig. 3.5.). Dagslysfaktoren kan udregnes for vandrette flader ved at tælle punk-

terne inden for omridset af det projekterede. Den store fordel ved dette diagram

er, at tætheden og placeringen af punkterne tager himlens ujævne illuminansdistri-

buering i betragtning. Den tegnede projektion behøver derfor ikke at gennemgå

en deformation. Ulempen ligger dog i at tælle de mange prikker for at beregne

dagslysfaktoren.

BRS-DAGSLYS-VINKELMÅLEREN

BRS-dagslys-vinkelmåleren er nok de mest udbredte grafiske værktøj til udregning

af dagslysfaktoren (se fig. 3.6.). Vinkelmåleren kan anvendes ved forskellige him-

meltyper og forskellige vindueshældninger. Den største fordel ved vinkelmålere

er, at de kan bruges direkte på arbejdstegningerne og er nemme at bruge. De kom-

mer i to dele: en primær vinkelmåler, som viser dagslysfaktoren, hvor den anden

del giver korrektionsfaktoren, der multipliceres med. Den primære vinkelmåler

bruges i snit og angiver, hvor meget af himlen der er synlig. Den sekundære vin-

kelmåler er placeret på en plantegning og leverer korrektionsfaktorerne ud fra,

hvor meget af horisonten der er synlig fra det målte punkt.


80

SPØRGESKEMAUNDERSØGELSE OM DIGITALE SIMULERINGSMETODER

Forskningsprojektet udsendte i april og maj måned 2013 et spørgeskema til repræ-

sentanter for en række internationale tegnestuer; 3XN, Foster + Partners, SOM,

Loisos + Ubbelohde, Behnisch Architekten og Mario Cucinella Architects. Spør-

geskemaet spurgte i en kategori ind til betydningen af simuleringsredskaber, og

hvilke egenskaber der var vigtigst for redskaberne. Svarene kunne vægtes ud fra

en femtrins-skala, hvor muligheder var: meget vigtigt, vigtigt, hverken vigtigt eller

uvigtigt, uvigtigt, slet ikke vigtigt (se appendiks s. 48-53).

I spørgsmålet omkring hvilken relevans digitale simuleringsværktøjer har for at

opnå dagslys og sollysdesign med høj kvalitet svarede samtlige tegnestuer ”meget

vigtigt”. Det, som var interessant, var efterfølgende at undersøge, hvilken rolle si-

muleringsværktøjerne havde på de enkelte tegnestuer. Her blev der spurgt ind til

betydningen af simuleringsværktøjernes output i forhold til 6 udsagn; 1) at støtte

konkurrencematerialet, 2) at støtte designudviklingen, 3) at forbedre kommunika-

tionen til bygherre, 4) at forbedre kommunikationen til specialister, 5) at støtte certi-

ficering, 6) at støtte overholdelsen af bygningsreglementet. Alle tegnestuer var enige

om, at simuleringsoutputtet var meget vigtigt ”for at støtte designudviklingen”. For

3XN, Foster + Partners, SOM og Mario Cucinella Architects var simuleringsoutput-

tet ligeledes meget vigtigt i forhold til at forbedre kommunikationen til specialister.

Efterfølgende blev der spurgt ind til, hvilke parametre der havde betydning, hvis

de adspurgte skulle lave deres eget designredskab til dagslys og sollysdesign. Der

blev først spurgt i forhold til den tidlige fase Concept , og efterfølgende til de se-

nere faser Schematic og Design Development . På nær Loisos + Ubbelohde sva-

rede alle, at designredskabets hastighed i konceptfasen enten var ”vigtigt” eller

”meget vigtigt”. Tilsvarende spørgsmål til hastighedens betydning i de senere faser

var enten den samme, eller for 3XN, SOM og Mario Cucinella Architects besvaret

med en lavere betydning.

DIGITALE

SIMULERINGSMETODER

81

Vigtigheden af et designredskabs nøjagtighed blev i alle besvarelser rangeret

med enten ”vigtigt” eller ”meget vigtigt”. Foster + Partners, Loisos + Ubbelohde

og Behnisch Architekten vægtede dette parameter med samme betydning i alle

faser, hvor 3XN, SOM og MCA vægtede nøjagtigheden vigtigere i de sene faser.

I forhold til redskabernes output blev der spurgt ind til betydningen af det nume-

riske og visuelle simuleringsoutput. I konceptfasen finder SOM det numeriske out-

put ”hverken vigtigt eller uvigtigt”, hvor det af de andre tegnestuer beskrives som

enten ”vigtigt” eller ”meget vigtigt”. 3XN, SOM og MCA beskriver det numeriske

output ”mere vigtigt” i de sene faser end i konceptfasen. Alle tegnestuer beskriver

det visuelle output ”meget vigtigt” for konceptfasen, hvor 3XN mener, at det visu-

elle output er vigtigere i de sene faser.


82

DIGITALE SIMULERINGSVÆRKTØJER AFPRØVES

I løbet af de seneste fem år er der sket en stor udvikling inden for digitale værktøjer

til at beregne og simulere dagslys og termiske forhold i bygninger. Hvor analyse-

og simuleringsprogrammer (eksempelvis: Be06-Be10, Radiance, Ecotect, IES, Ener-

gyPlus og BSIM1) tidligere var forbeholdt ingeniørfaget, ses der i dag programmer,

som er forsøgt tilpasset den arkitektoniske arbejdsproces. Hvor programmerne

tidligere krævede specielle kompetencer, var tidskrævende og havde brug for en

høj detaljeringsgrad, ses der nu hurtigere og mere skitserende programmer.

Nedenstående afsnit består af en gennemgang og beskrivelse af de programmer,

der er rettet mod den tidlige designfase. Programmerne er afprøvet med det for-

mål at undersøge, hvilke simuleringsmuligheder de enkelte programmer besidder,

programmernes brugbarhed i forhold til opsætning, tidsforbrug og editering, og

endelig forhold til forståelse og anvendelse af programmernes output.

PROJEKT VASARI

Projekt Vasari2 er et energiberegningsprogram udviklet at softwarefirmaet Auto-

desk. Programmet fungerer som en let udgave af Revit, det vil sige anvender

samme interface, men uden den samme mængde funktioner (se fig. 3.7.). Teg-

ningsdelen fungerer på samme vis som i Revit, dog uden at skulle definere de en-

kelte objekter i forhold til materialer og konstruktion. Vasari er opbygget omkring

kernen fra Ecotect. Programmet er udviklet til arkitektbranchen og er rettet mod

energirigtigt byggeri i den tidlige designfase.

Programmet giver mulighed for at arbejde med simple volumenmodeller, hvoref-

ter der kan foretages performance-analyser. Volumens form, orientering og geo-

grafisk placering danner grundlag for beregningerne. Analysen foretages inden for

kort tid, hvorefter man bliver videresendt til en rapportside. Outputtet består af

meget detaljerede grafer, der beskriver årlige beregninger inden for energiforbrug,

CO2-forbrug, varme- og kølebehov (se fig. 3.8.). Den visuelle repræsentation på

rapportsiden indeholder meget data og er vanskelig at gennemskue. Det er svært

at danne sig et overblik over relationen mellem den tegnede geometri og solens

placering. Programmet giver heller ikke mulighed for at sammenligne forskellige

designløsninger, hvilket gør beslutningsprocessen kompliceret.

83

Fig. 3.7. Projekt Vasari, brugerflade

Fig. 3.8. Projekt Vasari, eksempel på output


84

A+E:3D

A+E:3D3 (Arkitektur + Energi i 3 dimensioner) er udviklet gennem et samarbejde

mellem: VGLCPH, SBI, Henning Larsen Architects, Interactive Lab Production,

Esbensen ingeniører og Akademisk Arkitektforening.

Programmet er tænkt som et pædagogisk læringsværktøj målrettet mod den skit-

serede arkitekt, der ønsker at tilrette et design efter en valgt energiramme (le2015,

le2020, 2025). A+E:3D bygger på kernen fra B10 og forholder sig dermed til de

danske energibestemmelser. Programmet er opbygget som en række trin, hvor der

først vælges målsætning inden for procentvis dagslysfaktor, indeklimatemperatur

og energiforbrug (se fig. 3.9.). Efterfølgende beskrives en simpel boks-geometri.

Her er det muligt at kontrollere bygningshøjde, bredde og dybde. Det er ikke

muligt at importere omkringliggende kontekst, men derimod muligt at justere en

række knapper til at beskrive, hvor høj og tæt konteksten er. Herefter vælges det

anvendte glas, materialer og ventilationssystem, og en beregning foretages. Dette

bringer os videre til det sidste vindue, hvor en rapport udskrives (se fig. 3.10.). Her

er det muligt at se, om man har opfyldt de ønskede mål. De enkelte modeller kan

gemmes, og efterfølgende kan forskellige designforslag sammenlignes.

Programmet A+E:3D er opbygget, så brugeren ledes gennem forskellige valg i en

række trin. Det er muligt at gå frem og tilbage i processen, men det er tidskræ-

vende og virker ikke intuitivt. Det er ikke muligt direkte at ændre i geometrien, da

alt er opbygget omkring knapper. Det betyder derfor også, at indstillingsmulighe-

derne er begrænset til simple boksmodeller. Det er vanskeligt at se, hvad der på-

virker beregningerne, og hvad relationen er mellem geometri, kontekst, glastype,

materialer og ventilationssystem. Med andre ord er det svært at se, om gode ana-

lyseresultater er på grund af den valgte geometri, eller på grund af dyre tekniske

løsninger. Programmet fungerer under en selvstændig platform, hvilket gør det

besværligt at anvende, da det ikke tillader import af 3d-filer.

85

Fig. 3.9. A+E:3D, brugerflade

Fig. 3.10. A+E:3D, eksempel på output


86

VELUX ENERGY AND INDOOR CLIMATE VISUALIZER

Velux Energy and Indoor Climate Visualizer4 er et af to gratisprogrammer, udviklet

af vinduesfirmaet Velux. Programmet kan bruges til at evaluere mindre bygninger i

forhold til energiforbrug, ventilation og indeklima. I programmet er det muligt at

opbygge simpel kasse-geometri, hvor længde, bredde, højde og taghældning kan

indstilles (se fig. 3.11.). Det er herefter muligt at placere vinduer ud fra Veluxs eget

produktkatalog. Det er desuden muligt at importere mere komplekse modeller fra

programmet SketchUp.

Outputtet fra Velux Energy and Indoor Climate Visualizer består af udførlige rap-

porter omkring energiforbrug, ventilation og indeklima (se fig. 3.12.). Det er ikke

muligt direkte at sammenligne designforslag i programmet, og rapporter må i ste-

det udskrives. Programmet er udviklet til både nybyggeri og renovering. Efter at

have testet programmet ses potentialet hovedsageligt i renoveringssammenhæng,

da det vil være for uoverskueligt at anvende i et nybyggeri, hvor der er mange

ukendte parametre.

VELUX DAYLIGHT VISUALIZER 2

Velux Daylight Visualizer 25 bruges til at visualisere dagslyset i rum i forhold til

vinduesåbninger. Det er her muligt at lave enten dagslysfaktorberegninger eller

lux-beregninger for specifikke dage på året. Programmet er valideret mod CIE

171:2006 i samarbejde med ENTPE, l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat

i Frankrig.

Programmet giver mulighed for at tegne simple kasse-geometrier direkte i vin-

duet og herefter placere prædefinerede vinduer fra Velux´s produktkatalog (se fig.

3.13.). Det er desuden muligt at importere egen geometri fra eksterne tegnings-

programmer. Outputtet for analysen sker i høj grad som grafisk output i form af

renderinger med forskellige muligheder for at justere repræsentationsmuligheder

for lysfordelingen (se fig. 3.14.). Dette kan visualiseres i forhold til en plan eller

som perspektivtegning.

De indbyggede tegningsværktøjer er utilstrækkelige, men fil-import-funktionen

fungerer godt og kan håndtere forholdsvis store filer med et højt detaljeringsni-

veau. Outputtet i form af renderinger er overskueligt, men tager tid (mellem 2-10

min.) afhængigt at mængden af geometri og den valgte opløsning. Programmet

fungerer godt til afprøvning af forskellige bygningstypologier og facadeforslag,

hvor brugeren kan lære om generelle forhold mellem form og dagslys. Det er dog

tidskrævende at importere modeller mellem tegningsprogrammet og Daylight Vi-

sualizer 2, hvilket betyder, at det er vanskeligt at anvende programmet i de helt

tidlige designfaser.

87

Fig. 3.13. Velux Daylight Visualizer 2, brugerflade

Fig. 3.11. Velux Energy and Indoor Climate Visualizer, brugerflade

Fig. 3.14. Velux Daylight Visualizer 2, eksempel på output i plan

Fig. 3.12. Velux Energy and Indoor Climate Visualizer, eksempel på output


88

IES FOR SKETCHUP

Software firmaet IES (integrated environmental solutions) har udviklet et energi-

simuleringsprogram rettet mod design- og arkitektbranchen, som er kompatibelt

med gratis 3d tegningspakken SketchUp. Programmet med navnet IES VE6 (Vitual

environment) fungerer som en integreret del af menulinjen i Sketchup, og det til-

byder en række funktioner og indstillingsmuligheder.

Det er i dette program nødvendigt at specificere de anvendte materialer samt at

opsætte zoner for de enkelte rumafgrænsninger (se fig. 3.15.). Herefter kan en ana-

lyse foretages, og en rapport udskrives med analyseresultater (se fig. 3.16.). Pro-

grammet leder brugeren igennem en række trin og kræver en på forhånd detaljeret

model. Der skal derfor tages mange arkitektoniske beslutninger i forhold til mate-

rialevalg og zoneinddeling af bygningen inden en analyse kan foretages. Dette er

en tidskrævende proces, og derfor vanskelig at anvende i den tidlige designfase,

der består af hurtige designvalg. Outputtet består af en udskrevet rapport, der er

vanskelig at gennemskue med hensyn til relationen mellem bygningens geometri,

materialer og zoneinddeling.

DIVA FOR RHINO

DIVA for Rhino7 er et plug-in til Rhino (se fig. 3.17.), udviklet af Christoph Rein-

hart, Alstan Jakubiec, Kera Lagios og Jeff Niemasz fra forskningsafdelingen GS-

DSD ved universitet Harvard. Programmet bygger på kernen fra lysberegnings-

programmet Radiance. DIVA giver mulighed for at foretage en række evalueringer

af performanceegenskaber i bygningsskala og planlægningsskala. Dette omfatter

solindstråling, climate based metrics og blændings-analyser.

Ved installeringen af DIVA gøres en menulinje synlig i Rhino. Her er det muligt at

vælge geografisk placering samt materialer for den tegnede geometri i Rhino. Ved

analyse vælges en flade, som opdeles i et antal analysepunkter, der repræsenterer

graden af præcision. Der kan desuden vælges, hvor groft geometrien skal læses før

analysen. Ved rette geometrier kan dette med fordel sættes ned, da det kun har

indvirkning på krumme former, men har stor indflydelse på, hvor hurtigt en ana-

lyse kan foretages. Analysen tager - alt efter input og præcision - fra få minutter og

opefter, og outputtet visualiseres i farvede flader og talværdier på tegningsplanet.

DIVA udmærker sig ved at været integreret direkte i tegningsprogrammet Rhino.

Herved kan designfunktionerne i Rhino anvendes til at ændre geometrien mel-

lem analyserne i DIVA. Programmet opfylder en række performance-analyser, og

outputtet i form af farvede flader og talværdier fungerer godt (se fig. 3.18.). Simu-

leringstiden er hurtig, men det er ikke muligt at opnå direkte feedback mellem

simuleringsoutputtet og den tegnede geometri.

89

Fig. 3.17. DIVA for Rhino, brugerflade

Fig. 3.15. IES for SketchUp, brugerflade

Fig. 3.18. DIVA for Rhino, eksempel på output

Fig. 3.16. IES for SketchUp, eksempel på output


90

Udviklingen af digitale værktøjer har gjort det muligt for arkitekter at simulere

relationen mellem en tredimensionel bygningsmodel og dagslyset. Implemente-

ringen af simuleringsprogrammer og selvstændige applikationer har givet et alter-

nativ til de professionelle ingeniørprogrammer i den tidlige designfase. Værktø-

jerne anvendes dog sjældent i de helt tidlige designfaser, hvor arkitekten i stedet

beror sit skøn på simple tommelfingerregler og tidligere erfaringer. Der ses derfor

stadig en distance mellem den digitale simulering og de arkitektoniske formgiv-

ningsprocesser.

De afprøvede programmer indeholder et brugerinterface, der gennem en række

lineære trin guider brugeren gennem simuleringen. Dette involverer en række de-

taljerede valg undervejs i forhold til geografisk placering, materialer, tekniske in-

stallationer og detaljeringsniveau. Dertil kommer, at det var nødvendigt inden

simuleringen at flytte filer (dog ikke for DIVA for Rhino) mellem tegningspro-

grammet og simuleringsprogrammerne. Det var derfor ikke kun simuleringstiden,

der havde betydning for, hvor hurtigt et output kunne opnås, men også den proces

der lå forud. I perspektivet af hvor hurtigt den arkitektoniske designproces går, er

de testede programmer tidskrævende og mangler den fornødne fleksibilitet. På

grund af det naturlige tidspres bliver de enkelte designundersøgelser i simulerings-

processen reduceret til et lille antal, i stedet for mange. Arkitekter løser ofte desig-

nforslag gennem en iterativ undersøgende proces, hvor mange forskellige design-

forslag afprøves og gradvist ændres og transformeres. Dette var vanskeligt at opnå

med de testede programmer. Designprocessen består af mange forskelligartede og

sammenvævede parametre. Dette kræver en undersøgende proces, der ikke kun

består af en analytisk tilgang til løsning af designforslaget. De digitale simulerings-

værktøjers mangel på integration ses tydeligt i arbejdet hos 3XN. Her anvendes

digital simulering sjældent i de helt tidlige designfaser, da de oftest begrænser de

tidlige designundersøgelser.

De testede programmers output skaber et generelt forståelsesproblem i forhold til

relationen mellem solens placering, anvendte materialer, tekniske installationer og

den tegnede geometri. Programmernes output er sammensat at et sammenvævet

SAMMENFATNING OG

PERSPEKTIVERING

91

netværk af detaljerede parametre. Der mangler en transparens i programmerne i

forhold til indsigten i, hvordan sammensætningen og vægtningen af disse parame-

tre spiller ind på dagslysforholdene.

Ingen af de testede programmer havde mulighed for at skabe et direkte simule-

ringsoutput. På den måde var det ikke muligt at lave designændringer, hvor si-

muleringsoutputtet blev direkte opdateret i forhold til, hvilke konsekvenser det

havde på dagslysforholdene. Kun i DIVA for Rhino og Daylight Visualizer 2 var

det muligt at få et output indenfor få minutter. Dette kan synes som kort tid, men

kan være en betydelig begrænsning i en designproces, hvor mange muligheder

skal undersøges.

Spørgeskemaundersøgelsen med de internationale tegnestuer viser en generel

enighed om vigtigheden af digitale simuleringsredskaber i forhold til at skabe godt

dagslysdesign. Her svarer alle de adspurgte, at det er ”meget vigtigt”, at simulering-

soutputtet kan anvendes til at støtte designudviklingen. På nær SOM finder alle

tegnestuer det samtidig ”vigtigt” eller ”meget vigtigt”, at dette output kan bruges

til at forbedre kommunikationen med specialister. I forhold til redskabernes egen-

skaber var hastighed og det visuelle output (på nær for 3XN) vægtet med samme

eller højere betydning i den tidlige designfase. Modsat var redskabernes nøjagtig-

hed og numeriske output vægtet med enten den samme eller med højere betyd-

ning for de senere designfaser.

Ovenstående erfaringer vil senere anvendes i udvikling, test og implementering af

parametriske simuleringsredskaber beskrevet i kapitel 5 og 6.

04//DESIGNPROCESSEN

04 //DESIGNPROCESSEN

94

Naturvidenskabens opfattelse af lys er i dag velforstået og bruges af lys- og kli-

maingeniører til at rådgive i arkitektoniske beslutningsprocesser. Der er dog stor

forskel på de to faggruppers designprocesser, hvilket resulterer i nye problemstil-

linger. Hvor ingeniører arbejder ud fra en mere lineær proces med få løsningsfor-

slag, arbejder arkitekter med et større problemfelt, der længe forsøges uløst for at

holde mange løsninger åbne. Denne forskel imellem de to faggruppers forskellige

processer er en af grundene til, at ingeniører først sent integreres i arkitektens ar-

bejde. Ingeniørens arbejde består oftest i at optimere klart definerede problem-

stillinger, når projektets koncept og idé er fastlagt. På dette tidspunkt er det både

vanskeligt og dyrt at lave radikale designændringer, da projektet allerede er sam-

mensat af komplekse beslutninger om program, rumlige kvaliteter, æstetik, atmo-

sfære og økonomi.

De seneste års softwareudvikling inden for lys og klimasimuleringer har gjort det

lettere for ikke-specialister at arbejde inden for dette område. Værktøjerne er dog

stadig rettet mod ingeniørmæssige problemstillinger og er ikke særlig godt integre-

ret i den arkitektoniske arbejdsproces. Derfor bruges simuleringsprogrammerne

hovedsageligt til at validere designforslag sent i processen, og ikke direkte i de-

signudviklingen. Dagslys- og klimadesign består af samarbejde mellem forskel-

lige faggrupper. Projektets rolle er ikke at argumentere imod dette og tillægge

arkitekterne ingeniørernes arbejde. Derimod ser projektet et potentiale i at styrke

kommunikationen mellem faggrupperne og internt blandt arkitekter for herved

at forbedre processen og skabe bedre designbeslutninger.

INTRODUKTION

95

De seneste seks års udvikling inden for parametriske værktøjer har gjort det muligt

for arkitekter at skræddersy egne designredskaber. På den måde kan arkitekterne

selv kontrollere de digitale redskabers input, output og fleksibilitet i forhold til

den kreative proces. Projektets forskningsfelt undersøger udvikling og implemen-

tering af parametriske redskaber i den tidlige designfase, med fokus på simulering

af dagslys i relation til arkitektoniske problemstillinger. Dette sker gennem prak-

sisbaserede studier, der tager afsæt i konkurrenceafdelingen hos tegnestuen 3XN.

For at skræddersy digitale redskaber til den arkitektoniske arbejdsproces har det

været essentielt at undersøge forskningsteorier om, hvordan designprocessen fore-

går. Det vil sige, hvordan vi tænker, evaluerer og endeligt løser problemer. Idet

forskningsprojektet i stor grad omhandler ingeniørmæssige emner, har det end-

videre været vigtigt at undersøge forskellen mellem arkitektens og ingeniørens

arbejdsmetoder. Disse teorier vil efterfølgende bruges til at udvikle, implementere

og vurdere, hvilke ændringer de parametriske redskaber har haft på beslutnings-

processerne.


96

DESIGNMETODER

Interessen for designmetodisk teori er ung og udspringer i 60érne, men var under

udvikling allerede under og lige efter anden verdenskrig [Cross ed. 1984]. Inte-

ressefeltet udsprang fra militæret og NACA/NASA, som med stor succes havde

formået at gennemføre omfattende projekter, hvilket involverede koordinering af

store grupper mennesker. Der skabtes herigennem en interesse for, om den opnå-

ede viden kunne have en kommerciel værdi for designbranchens processer [Rittel

1972]. Målet var gennem et styrket metodekendskab at kunne håndtere den sti-

gende kompleksitet, som opstod i det postindustrielle samfund. Metodekendska-

bet ville kunne få medarbejdere til at samarbejde på omfattende projekter ved at

splitte processen op og give mulighed for at arbejde på delelementer.

DEN FØRSTE GENERATION

Den første videnskabelige metode-konference fandt sted i England i 1962 med

navnet "The Conference on Systematic and Intuitive Methods in Engineering,

Industrial Design, Architecture and Communications”. Dette lægger grunden for,

hvad Herbert A. Simon definerer som første generations designmetoder [Cross

2004]. Den første generation af designmetoder bestod i en rationel opfattelse af

beslutningsprocessen, hvorpå videnskabelige metoder ville kunne anvendes til at

optimere designbeslutningerne. Denne tidlige generation af metodeforskningen

ligger tæt op ad den naturvidenskabelige definition af videnskab

A method or procedure that has characterized natural science since the 17th century, consisting in systematic observation, measurement, and experiment, and the formulation, testing, and modification of hypotheses. [Scientific - Oxford English Dictionary]

Tidens systemtænkere prøvede at forstå beslutningsprocessen ved at bryde pro-

blemet ned i mindre dele. De mente, at processen var målbar, og at de kunne

kortlægge den. Hvis dette var muligt, var målet at optimere den anvendte metode

og effektivisere industrien.

97

DEN ANDEN GENERATION

Den efterfølgende anden generations designmetode skal ses som et supplement til

den første generation [Cross ed. 1984]. Denne generation mente, at design var af

en mere kompleks karakter end tidligere antaget, idet problemløsningsprocessen

ifølge Rittel og Webber er ill-defined, ill-structured og består af såkaldte wicked

problems [1973]. Det var efter deres overbevisning ikke muligt at systematisere

problemløsningsprocessen og optimere den ved hjælp af regler og formler. Ifølge

Herbert A. Simon er der forskel på, hvad naturvidenskaben og design vedrører.

The natural sciences are concerned with how things are… design on the other hand is con-cerned with how things ought to be. [Simon 1969 s. 114]

I arkitektens designproces er målet ikke at finde eksisterende forbindelser, men

at skabe nye, der indgår i symbiose. Dette kræver en undersøgende tilgang, hvor

den bedste løsning ikke er mulig at finde alene gennem optimering, da ikke alle

elementer er målbare.


98

ARKITEKTENS OG INGENIØRENS METODER

Inden for metodeforskning findes der to fundamentalt forskellige tilgange til de-

signprocessen. Roozenburg og Cross [1991] definerer radikale forskelle mellem in-

geniørens Consensus-model [VDI-Richtlinie 1973/1977] [VDI-Richtlinie 1985] (se

fig. 4.1.) og arkitektens designproces-model. Her beskrives ingeniørens Consensus-

model som en lineær struktureret model, der er funderet i en rationel tilgang til

problemløsning, og som ligger tæt op ad den naturvidenskabelige verdens-opfat-

telse. Modellen har fokus på at effektivisere de enkelte beslutningsprocesser og

herigennem optimere den enkelte løsning.

Rittel og Webber [1973] finder ikke en rationel lineær struktureret model brugbar

i en arkitektonisk arbejdsproces. Til forskel for ingeniørfaget består arkitektfaget

ikke af enkeltstående problemstillinger, men af en række problemfelter, der er

sammenvævet. Der findes derfor ikke én klart defineret løsning på problemet,

men en række mulige løsninger. Denne form for komplekse problemstillinger,

som arkitekten arbejder med, er, hvad Rittel og Webber beskriver som wicked

problems. Disse problemer er særdeles vanskelige at arbejde med, idet den infor-

mation, der er nødvendig for at kunne forstå problemet, afhænger af ens idé til at

løse det. For at kunne forstå et wicked problem, er det derfor nødvendigt at kende

til alle de mulige løsninger. Det er i praksis ikke muligt, og det resulterer i løsnin-

ger, der forholder sig til den kontekst, som problemstillingen løses inden for. Fordi

problemet ikke kan forstås isoleret fra konteksten [Rittel & Webber 1973], bruger

arkitekten forskellige metoder i form af gætværk eller formodninger til at skabe sig

en forståelse af problemet [Cross 1984]. Ifølge Cross er processen kun mulig, når

løsning og problem håndteres i et parallelt forløb (se fig. 4.2.), hvor der gennem

en vekslen mellem divergens og konvergens skabes en forståelse for problem og

løsning. Man kan til forskel fra Consensus-modellen ikke først forstå problemet

og dernæst løse det i en lineært struktureret model. Rittel og Webber beskriver

en iterativ heuristisk proces, hvor problemets årsag og afgrænsning gradvist bliver

tydeligere mod målet. Problemfeltet holdes åbent så længe som muligt og giver

hermed plads for flere forskellige løsninger.

99

Fig. 4.2. Eksempel på en horisontal arkitektonisk spiral-model

Fig. 4.1. Vertikal Consensus-model


100

Part of the art of dealing with wicked problems is in the act of not knowing too early which type of solution to apply [Rittel & Webber 1973 s. 164]

Den arkitektoniske problemløsningsproces følger ikke en forudbestemt opskrift, men

er forskellig for den enkelte designer og den enkelte problemstilling. Lawson [1994b]

beskriver, hvordan arkitekten eller designeren bruger sin intuition til at vælge i disse

situationer. Det er derfor ikke muligt at forklare et entydigt handlingsmønster, da det

altid vil være unikt. Løsningsprocessen vil med andre ord forholde sig til den enkelte

problemstilling og de personer, der løser den. Robert A Young [2005] beskriver for-

skellene på arkitektens og ingeniørens arbejdsprocesser på følgende måde

ENGINEERING DESIGN ARCHITECTURAL DESIGN

Prescriptive Descriptive

Rational Intuitive

Linear (deterministic) Cyclic

Algorithmic (mechanistic) Heuristic

Theoretical Empirical (practical)

Problem focused Solution focused

Based on scientific method Determined by experience of the designer

At ingeniøren er mere problemfokuseret frem for løsningsorienteret ses gennem udta-

lelser fra vor tids store ingeniører. Santiago Calatrava har produceret nogle af de mest

spektakulære strukturer, hvor designet er en reaktion på specifikke problemstillinger.

It is the answer to a particular problem that makes the work of the engineer... I can no longer design just a pillar or an arc, you know I need a very precise problem, you need a place [Lawson 1994a s. 148-149]

En anden kommentar kommer fra ingeniøren Barnes Wallis

There has always been a problem first. I have never had a novel idea in my life. My achie-vements have been solutions to problems [Whitfield 1975 s. 50]

101

Hvor ingeniørens metode (ifølge Young) er godt funderet i den naturvidenskabe-

lige model og bygger på eksplicit viden, såkaldt know-that, anvender arkitekten

ifølge Cross [et al. 1981] samtidig sin individuelle intuition og sit erfaringsgrundlag

i form af know-how. Denne viden er ikke eksplicit og eksisterer i form af personlig

tavs viden [Polanyi 1966]. Cross mener, at både know-that og know-how er vigtigt

for designprocessen, men at know-how er det styrende. Selv om det konceptuelt

er muligt at adskille eksplicit og tavs viden, er de to vidensformer i praksis uad-

skillelige [Angioni 2011].

Grunden til, at arkitektur og design ikke kan anvende en ren videnskabelig meto-

demodel er, at designmetoden grundlæggende handler om at generere ny viden,

hvilket Gregory A Sidney [1966 s. 6] udtrykker på følgende måde

The scientific method is a pattern of problem-solving behaviour employed in finding out the nature of what exists, whereas the design method is a pattern of behaviour employed inventing things of value which do not yet exist. Science is analytic; design is constructive.

I følge Nonaka er netop kombinationen af den eksplicitte og tavse viden essentielt

for at kunne generere ny viden i en organisation [Nonaka 1994 s. 14]. Dette fore-

går gennem en vedvarende dialog mellem eksplicit og tavs viden og kan beskrives

som en social aktivitet.

Without some form of shared experience, it is extremely difficult for people to share each other's thinking processes [Nonaka 1994 s.19]

Vanskeligheden i at anvende og viderekommunikere denne tavse viden i design-

processen beskrives af Arkitekt #2

Der er noget, som jeg generelt synes om arkitekter, det er, at vi har ekstrem meget tavs vi-den og indforstået viden, og nogle gange har vi et problem i at kommunikere ud til andre mennesker. [Arkitekt #2, s. 14., l. 19-21]


102

HVAD ER PROJEKTPLANLÆGNING, OG HVORFOR PLANLÆGGER VI?

Projektplanlægning er til for at sikre, at et projekt rammer et planlagt mål. Dette

gøres ved at forsøge at mindske eller eliminere de usikkerheder, der måtte være.

Det vanskelige ved at planlægge processer i arkitekturen er, at de oftest eksisterer

i en turbulent og ufuldkommen verden, med mangelfuld viden og vage og tvety-

dige betingelser og mål [Christensen & Kreiner 1991]. Her er projektets resultat

sjældent kendt fra start og er først helt tydeligt, efter processen er overstået. Hvert

projekt er unikt i sin sammensætning af udgangspunkt, kontekst, bygherre, tidsho-

risont, kompetencer og økonomi. Dette gør det vanskeligt at forudsige et projekts

udvikling, og hvilke beslutninger der kommer til at spille en afgørende rolle for

resultatet. Dertil kommer, at projektmålet ofte ænders undervejs, og at tidsplaner

bliver skubbet. Vi kan derfor ikke planlægge alt fra start, og et projekt vil altid

være forbundet med en vis usikkerhed.

DE TIDLIGE BESLUTNINGERS BETYDNING

Gennem designprocessen træffes der hele tiden beslutninger. Beslutningerne har

betydning for projektets udvikling og medfører tilvalg såvel som fravalg. Disse

beslutninger lægger fundamentet for, hvilke elementer der arbejdes videre med i

de efterfølgende faser, og dermed bestemmende for det færdige byggeri. Der er

dog stor forskel på beslutningernes betydning i forhold til, hvornår i processen

de træffes. Figur 4.3 illustrerer processen fra de helt indledende forløb og gen-

nem designprocessens mange faser fra koncept, projektering og byggeri. Helt til

højre i diagrammet ses bygningens mangeårige levetid, tilskåret så den passer til

diagrammets bredde [Liebchen 2002]. Den blå kurve illustrerer den sum penge,

der er anvendt gennem byggeprojektets tilblivelsesproces og levetid. Her ses an-

delen, som er brugt på de tidlige faser, ubetydeligt lille, og der ses et tydligt knæk

i kurven i den sene projekteringsfase, hvor byggeriet går i gang. Hele 80 % af om-

kostningerne, der er forbundet med byggeriet, går dog hverken til materialer el-

ler til arbejdstimer for arkitekter, ingeniører eller håndværkere - men til driften af

bygningen, hvilket vil sige blandt andet køling, opvarmning og kunstig belysning.

Den grønne kurve beskriver beslutningernes betydning, og viser hvorledes beslut-

ningernes betydning er markant størst i projektets tidlige fase.

103

Projektforløb

Beslutningernes betydning

Anvendt økonomi

Konceptuelt Design

Skematisk Design

100 %

20 %

40 %

60 %

80 %

Design Udvikling

PREKVALIF

IKATIO

N

TEAM

ET S

AM

MEN

SÆ

TTES (IN

T. / EKS.)

KON

TRAKT, B

UD

GET &

TIDSPLAN

SKITS

ERIN

G

VO

LU

MEN

-STU

DIE

R

FACAD

E-S

TUD

IER

PRÆ

SEN

TATIO

NSM

ATE

RIA

LE

AFLEVERIN

G

Projektering

Udbud

Opførelse

Levetid

Fig. 4.3. Beslutningernes betydning og den anvendte økonomi

Fig. 4.4. Den operationelle usikkerhed gennem et projektforløb

Fig. 4.5. Galbraith´s definition på den operationelle usikkerhed

Usikkerhed eller information som skal fremskaffes og behandles

Bestemt af målspredningen, præsentationsniveau og arbejdsdelingen

Den nødvendige informations-mængde til opgavens udførelse

Den informationsmængde, som organisationen er i besiddelse af


104

Hele 80 % af et projekts afgørende beslutninger foretages allerede i de første 20 %

af designprocessen [Theßeling 2008]. I de tidlige faser begynder beslutningerne at

afhænge af hinanden. Herefter ”låses” projektet gradvist, og det bliver vanskeli-

gere at ændre tidligere beslutninger. Kun ved at gøre dele af projektet om, er det

muligt sent i forløbet at ændre tidligere beslutninger. Dette kræver dog både øko-

nomisk mulighed og vilje og sker derfor sjældent, og kun ved særdeles fatale fejl.

Illustrationen viser et potentiale i at forbedre de tidligere beslutninger for herved

at påvirke de driftmæssige omkostninger positivt. De tidlige beslutninger har størst

betydning for driftskurven samtidigt med, at det også er det billigste tidspunkt at

påvirke den på.

USIKKERHED OG PROJEKTPLANLÆGNINGS-DILEMMAET

Et projekts begyndelse indeholder mange ubesvarede spørgsmål og har derfor

en naturlig stor mængde usikkerhed indbygget. Denne usikkerhed ses oftest høj

i begyndelsen, hvorefter den aftager i takt med, at projektets opgave bliver løst

(se fig. 4.4.) [Christensen & Kreiner 1991 s. 40] [Winch 2002 s. 8]. Det, som der er

planlægningens rolle, er at nedbringe denne usikkerhed og skabe trygge rammer

for en proces, hvor der kan træffes beslutninger. Selv om der i arkitektfaget er

mange gentagelser fra projekt til projekt, er ingen projekter helt ens, hvilket gør

planlægningen til en dynamisk størrelse, hvor det ikke er muligt at planlægge alt

fra begyndelsen, men hvor man bliver nødt til også at planlægge løbende. Det er

vigtigt at pointere, at usikkerhedsbegrebet ikke kan defineres som stort eller lille,

men består af forskellige typer af usikkerhed. Disse usikkerheder er forskellige fra

projekt til projekt, hvilket gør det vanskeligt at arbejde med og derfor ikke muligt

entydigt at definere [Christensen & Kreiner 1991]. Galbraith definerer usikkerhed

på følgende vis (se fig. 4.5.):

Uncertainty is defined as the difference between the amount of information required to perform the task and the amount of information already possessed by the organization. [Galbraith 1973 s. 5]

105

Det skal hertil nævnes, at den information, som virksomheden besidder, hoved-

sageligt består af tidligere erfaringer på det pågældende område [Galbraith 1977

s. 16]. Dette betyder endnu en dimension af usikkerhed for virksomheden, idet

nogle af disse erfaringer er placeret som tavs viden hos de enkelte medarbejdere.

Det er derfor ikke sikkert, at virksomheden får tilført og kan anvende den for-

nødne information1. En anden vigtig pointe fra Galbraith [1973 s. 5] er, at usik-

kerheden ikke er direkte forbundet til opgaven selv, men nærmere i forhold til,

hvordan organisationen vælger at løse opgaven, hvilket defineres som den ope-

rationelle usikkerhed. Galbraith bidrager med to startegier, hvorpå denne usik-

kerhed kan mindskes. Ved 1) at sænke den nødvendige information for at løse

opgaven, det vil sige, at sænke kravene til opgaven, eller 2) ved at hæve den eksi-

sterende informationsmængde for at løse opgaven.

Ved hjælp af Galbraiths anden strategi kan implementeringen af parametriske red-

skaber kunne hæve informationsmængden og herigennem sænke den operatio-

nelle usikkerhed. Idet de arkitektoniske projekter og arbejdsprocesser er unikke

i deres sammensætning, er de parametriske værktøjers iboende fleksible karakter

essentielt for denne implementering. Som diskuteret af Christensen og Kreiner

[1991], opererer projekter med en yderligere usikkerhed, hvilket de beskriver som

den kontekstuelle usikkerhed. Her menes der faktorer, som ligger uden for or-

ganisationens handlemuligheder. Dette kan være i form af politiske beslutninger

som krav og anbefalinger, hvilket projekter skal forholde sig til, men har ringe

mulighed for at kunne påvirke. Dette kræver en fleksibilitet i forhold til at kunne

indarbejde den rigtige viden i designprocessen, hvilket parametriske redskaber vil

kunne muligøre.


106

PROJEKTPLANLÆGNINGS-DILEMMAET OG DEN NYE KURVE

Et projekt handler om løbende læring, hvor resultatet langsomt bliver formet ved

hjælp af beslutninger, og hvor målene og problemerne bliver tilpasset undervejs.

En af udfordringerne ved at træffe tidlige designbeslutninger er, at de oftest træffes

på det svagest tænkelige vidensgrundlag. Ifølge Mikkelsen og Riis [1989] ligger der

et fundamentalt dilemma gemt i projektplanlægningen, hvilket de kalder for plan-

lægningsdilemmaet (se fig. 4.6.). Gennem et projektet opbygges der løbende vi-

den, og der kommer mere tilgængelig information, som beslutningerne kan træffes

på baggrund af. Problemet er, at på det tidspunkt, hvor der er optimale betingelser

for at kunne træffe ”de bedste” beslutninger, er de vigtige beslutninger allerede

truffet, og der er kun trivielle beslutninger tilbage. Som Christensen og Kreiner

[1991] understreger, er det kun den allerede kendte viden, der kan implemen-

teres tidligere i processen, og denne viden skal ikke forveksles med den videns-

opbygning, der sker løbende gennem projektet. Ved at påvirke den information

som processen ligger til grund for, vil projektet kunne ændre vidensopbygningen

og læringskurven positivt gennem projektets levetid. ErhvervsPhd-projektets tese

kan visualiseres ved hjælp af den stiplede magenta-kurve (se fig. 4.6.). Ved at im-

plementere parametriske skitser i den tidlige fase, er der mulighed for at hæve in-

formationsniveauet inden for dagslys i de tidlige projektfaser.

107

Fig. 4.6. Projektplanlægnings-dilemmaet og den nye kurve

Projektforløb

Tilgængelig information og viden

Beslutningernes betydning

Konceptuelt Design

Skematisk Design

100 %

20 %

40 %

60 %

80 %

Design Udvikling

PREKVALIF

IKATIO

N

TEAM

ET S

AM

MEN

SÆ

TTES (IN

T. / EKS.)

KON

TRAKT, B

UD

GET &

TIDSPLAN

SKITS

ERIN

G

VO

LU

MEN

-STU

DIE

R

FACAD

E-S

TUD

IER

PRÆ

SEN

TATIO

NSM

ATE

RIA

LE

AFLEVERIN

G

Projektering

Udbud

Opførelse

Levetid


108

RAMMEN FOR BESLUTNINGSPROCESSER I PRAKSIS

Hvornår stopper løsningsprocessen, og hvornår er den rigtige løsning nået? I følge

systemteoretikeren Lars Skyttner, findes der en række restriktioner i praktiske pro-

blemløsnings-processer, der har indflydelse på, hvornår et tilfredsstillende resultat

er nået [Skyttner 2005]

1) Begrænset tid: I praksis foregår en problemløsning inden for en begrænset tids-

horisont. Denne ramme er fastsat af den økonomiske ramme, som er sat at bygher-

ren. Dette kommer efterfølgende til udtryk i tegnestuens tidsplan, hvor projektets

faser bliver fastlagt, og der bliver aftalt milepæle for projektets udvikling.

2) Begrænset information: Det er umuligt at samle alle de nødvendige data vedrø-

rende et problem på grund af begrænsede ressourcer. Det er desuden begrænset,

hvor meget information bygherre kan levere i de tidlige faser, da han/hun ikke

kender til projektets resultat og derfor ikke ved, hvad der er relevant.

3) Begrænset kapacitet for at behandle information: Ifølge George A. Miller [1956]

og Herbert A. Simon [1996] kan de fleste mennesker kun håndtere omkring syv

oplysninger ad gangen2. Det er derfor umuligt for den menneskelige hjerne at løse

den fulde problemstilling, der derfor må simplificeres. Computerteknologien kan

hjælpe os, men har ligesom den menneskelige hjerne begrænsninger for, hvor

meget information der kan behandles.

109

BESLUTNINGSPROCESSER I PRAKSIS

Hvordan arbejder arkitekter med designproblematikker i praksis? Hvordan væl-

ger og evaluerer de? Og endelig, hvordan bliver den ”rigtige” beslutning truffet?

Den Hollandske matematiker og videnskabsmand Christiaan Huygens var den

første til at publicere, hvordan værdien af forskellige beslutninger kunne udreg-

nes, hvilket beskrives som expected value theory. For at udregne den enkelte be-

slutnings værdi, multipliceres chancen for udfald med udfaldets værdi [Huygens

1657]. Denne teori er brugbar i isolerede lukkede og kontrollerede systemer såsom

spil, hvor det er let at udregne chancerne for udfald. Dette er meget vanskeligere

i den virkelige verden, hvor begrebet usikkerhed eksisterer.

Beslutningsteori har tidligere beroet på den klassiske naturvidenskabelige form for

undersøgelser ved hjælp af laboratorielignende forsøg eller eksperimenter [Sayer

1984/1992]. Her har forskere opstillet kontrollerede omgivelser, der gennem struk-

turerede undersøgelser forsøgte at finde ud af, hvordan mennesker bar sig ad, når

de traf beslutninger. Denne opstillede virkelighed har været brugbar til at kunne

måle, hvad der skete under beslutningsprocessen, men metoden har også haft en

indflydelse på resultaterne. De enkelte løsningsmuligheder og mulige resultater

har på forhånd været kendt af forskerne, og opsætningen har ikke givet et præcist

og nuanceret billede af, hvordan beslutningsprocesserne foregår i praksis. Det er

først i nyere tid, at forskningen har set mangler ved den tidligere metode, og der

er skabt interesse for, hvordan beslutningsprocesser i virkeligheden foregår. De

Groots tidlige studier [1965] af, hvorledes skakmestre kunne fortage gode træk

uden at sammenligne alle de mulige løsninger, vakte opsigt hos beslutningsteo-

retikerne.


110

I 1989 blev bevægelsen for naturalistisk beslutningstagning (naturalistic decision-

making) grundlagt med pioneren psykologen Gary A. Klein i spidsen. Klein havde

gennem eksperimenter med brandmænd observeret, hvordan de var i stand til

at træffe beslutninger på meget kort tid, uden at de først skulle sammenligne en

række forskellige løsninger. Efterfølgende undersøgte Klein (mfl.) andre erhverv

som piloter, sygeplejesker, militærledere, atomkraftsværksledere og skakmestre.

Det interessante var, at de fandt sammenlignelige handlingsmønstre blandt disse

mennesker. De traf alle rigtige beslutninger på meget kort tid, men testpersonerne

var ikke bevidste om, hvordan de gjorde det – de handlede bare. Det testperso-

nerne havde til fælles var, at alle var meget erfarne inden for deres felt, såkaldte

eksperter. De arbejdede alle med situationer af kognitiv kompleks karakter og

håndterede svære beslutninger på daglig basis. Disse situationer havde sammen-

lignelige fællestræk, idet de var præget af tidspres, usikkerhed, vage mål, meget på

spil, begrænsninger i forhold til team og organisation, skiftende vilkår og erfaring.

Altså faktorer, som er sammenlignelige med de vilkår, arkitekter og designere ar-

bejder under.

Den tidligere forskning inden for beslutningsteori så den personlige erfaring som

en indviklet faktor, der ville kunne forvrænge resultaterne og gøre dem vanske-

lige at viderebearbejde [Klein 1998 s. 4-5]. Derfor udvalgte man bevidst testperso-

ner, der ikke vidste noget om det felt, der skulle undersøges, så alle var på samme

niveau. Vigtigheden af netop den tidligere erfaring var, hvad den naturalistiske

beslutningsteori fandt altafgørende for kunne træffe gode beslutninger på meget

kort tid.

Gary A. Klein, Roberta Calderwood, og Anne Clinton-Cirocco beskriver i deres

Recognition-Primed Decision Model (RPD modellen) [Klein et al. 1986/1993] (se

fig. 4.7.) forskellige mønstre for, hvordan beslutninger træffes i forhold til deres

karakter og sværhedsgrad.

111

Fig. 4.7. Beslutningsmodel (Recognition-primed decision model) af Gary Klein


112

En model bygget på ren intuition vil være alt for risikofyldt, mens en ren analy-

tisk model vil være for langsom, og beslutningstageren vil løbe tør for tid. RPD-

modellen består af en kombination af intuition og analytisk evaluering, hvor intui-

tion står for hovedparten af beslutningerne. Intuition bruges til at kunne genkende

tidligere lignende oplevede situationer ved hjælp af såkaldt mønstergenkendelse.

Herigennem bestemmes, hvilke beslutninger der skal træffes. De analytiske evner

anvendes til at verificere og herved understøtte de intuitive signaler som sikrer, at

de passer til den aktuelle situation.

RPD-modellen kan illustreres ved hjælp af en række pile, der danner to cirkler (se

fig. 4.7.). Den ydre cirkel symboliserer direkte mønstergenkendelse, hvilket resul-

terer i intuitive handlinger. Desto flere mønstre (patterns) og handlinger (action

scripts) personen har til rådighed, desto mere erfaring og lettere er det for perso-

nen at træffe beslutninger. Disse intuitive handlinger sættes af Simon og Chase i

forbindelse med langtidshukommelsen i form af tavs viden

Intuition includes tacit knowledge that we can’t describe. It includes our ability to recog-nize patterns stored in memory. [Chase & Simon 1992 s. 71]

Hvilket har ligheder med Kleins opfattelse af intuition

Intuition depends on the use of experience to recognize key patterns that indicate the dy-namics of the situation – (og fortsætter) - intuition grows out of experience [Klein 1998 s. 33-35]

Erfaring er herved det, der skaber intuitionen. Dette er ifølge Klein afgørende

for mere end 90 procent af de kritiske beslutninger, vi træffer [Klein 2004 s. 28-

29]. Netop erfaring og herved bedre intuition er det, der skiller grænsen mellem

novicer og eksperter. Hvor novicer har tilbøjelighed til at bruge en analytisk

tilgang til beslutninger ved at opstille forskellige muligheder mod hinanden,

113

hvilket er meget langsomt, har eksperter mulighed for at handle hurtigt uden at

skulle sammenligne forskellige muligheder. Mens folk får mere erfaring inden

for et specifikt område, styrkes deres evner også til at se de omtalte mønstre.

Dette giver disse personer bedre chance for at vælge rigtigt ved deres første an-

tagelser, men giver dem også flere muligheder at vælge imellem. Med andre ord,

er det deres hurtige og effektive manøvrering gennem RPD-modellen, der gør

dem til eksperter. Intuition er et kraftfuldt værktøj, men det kan også lede en på

vildspor. Jeg vil i kapitel 6 – Implementering af redskaber vise et eksempel fra

designprocessen, hvor parametriske redskaber blev anvendt til at korrigere for

en fejlagtig intuition, og i et andet tilfælde vise, hvordan redskaberne anvendes

til at understøtte beslutningstagerens intuition. I begge tilfælde gav dette mulig-

hed for at drive designprocessen videre.

RPD-modellens inderste cirkel (se fig. 4.7.) består af mental simulation. Mental si-

mulering gør beslutningstageren i stand til at forestille sig udfaldet af handlingerne

(what if - scenarier) gennem mentale modeller. Klein beskriver det således

The ability to imagine people and objects consciously and to transform those people and ob-jects through several transitions, finally picturing them in different way than at the start. This process is not just a static snapshot. Rather it is building a sequence of snapshots to play out and to observe what occurs. [Klein 1998 s. 45]

Der ses ligheder med RPD-modellen og brugen af mental simulering med Herbert

A. Simons syn på, hvordan en person gøres i stand til at træffe beslutninger

Every problem-solving effort must begin with creating a representation for the problem – a problem space in which the search for the solution can take place. Of course, for most of the problems we encounter in our daily personal or professional lives, we simply retrieve from memory a representation that we have already stored and used on previous occasions. Sometimes, we have to adapt the representation a bit to the new situation, but that is usually a rather simple matter. [Simon 1996 s. 108]


114

RPD-modellens vekselvirkning mellem det intuitive og analytiske har ligheder

med det, som Schön kalder for reflection-in-action (imens) og reflection-on-action

(efter) knowing-in-action (viden-i-handling (tavs viden)) [Schön 1983].

Ifølge naturalistisk beslutningstagning er den bedste beslutning den første, der ikke

bliver ”smidt væk” i RPD-modellen. Det vil sige, at det ikke nødvendigvis er den

mest optimale beslutning, der træffes. Der er her direkte ligheder til, hvad Herbert

A. Simon kalder for Satisficing [Simon 1956], der bygger på en strategi til at finde et

acceptabelt resultat, der matcher situationen og konteksten, men ikke nødvendig-

vis den absolut bedste løsning. I følge Simon ligger der et problem i den optimale

løsning, idet den 1) kræver store beregningsomkostninger, samt 2) eksisterer i en

verden, hvor ikke alt er målbart.

SKITSENS BETYDNING

I den tidlige designfase er der mange ubesvarede spørgsmål, løsningsmodeller og

kombinationer, der skal undersøges. Skitsen bruges her til at danne det kommu-

nikationsmedie, hvor syntesen finder sted. I dag er digitale værktøjer anvendt fra

den første dag i designprocessen og bruges gennem hele forløbet fra den tidlige

skitsering til de endelige projekteringstegninger. Her bruges skitsen til at skabe

forståelse, synteser og videreudvikling af projektet, hvor præcisionen gradvis øges.

Skitseringen er oftest ikke en selvstændig præstation, men er en social aktivitet,

der involverer en række teammedlemmer. Dette betyder, at skitsen ikke kun fun-

gerer som et enkeltmands-værktøj, men bruges også til at kommunikere på tværs

af teamet og samarbejdsparter.

Arkitektens arbejde består i dag i at levere viden omkring et byggeri i form af byg-

ningstegninger. Her bruges skitsen til at tilnærme sig dette ved samtidig at holde

løsningsforslag åbne i form af upræcished og mulighed for fortolkning. Donald

Schön [1983] beskriver en række fagfolk, der arbejder med problemløsning i prak-

sis. Han beskriver dem som reflective practitioners, idet de anvender en proces,

der beror på læring og gradvis løsning af problemfeltet.

115

Fig. 4.8. 3XN


116

Gennem repræsentationer interagerer designeren med problemstillingen, hvilket

beskrives som en form for samtale. Dette gør designeren i stand til at forstå pro-

blemet og herigennem gradvis forhandle sig frem til et tilfredsstillende resultat.

Skitsens særlige betydning for processen beskrives af Cross som

… sketches enables designers to handle different levels of abstraction simultaneously [Cross 2005 s. 37]

Cross forsætter med at tilføje, at koncept-skitser er til for at blive kritiseret og ikke

beundret, og at skitserne er en del af opdagelsen og undersøgelsen, hvilket er det

der ifølge Cross definerer design. Donald Schön beskriver, hvordan designeren

har en konversation med tegningen [Schön 1983]. Forskning peger på, at designere

ligesom kunstnere, bliver inspirerede og får idéer fra deres tegninger, og herigen-

nem skaber de noget, som de ikke kunne forestille sig på forhånd. Schön and

Wiggins beskriver dette som uforudsete opdagelser [1992] og understreger deres

betydning for en tilfredsstillende designproces. Dette har ligheder med Suwa og

Tversky´s [1997] opfattelse af skitsen, som beskrives som et perceptuelt interface

mellem form og funktion.Goldschmidt har beskrevet denne proces som dialectics

of sketching [Goldschmidt 1991]. Hun peger på, hvordan skitser giver mulighed

for en dialog mellem seeing that og seeing as. For Goldschmidt er seeing that en

måde at sammenfatte processen på gennem analogi og nyfortolkning. Hun beskri-

ver skitsen som et kraftfuldt og fleksibelt værktøj, der gennem samtale giver mulig-

hed for forhandling mellem, hvad der ønskes, og hvad der kan realiseres. Denne

kreative vekslen mellem forskellige alternativer, som skitsen giver mulighed for,

er hvad Goel kalder for lateral og vertical transformations [Goel 1995 s. 193-195].

Skitsen er et særdeles vigtigt element for designeren, som beskrevet af Lawson

A designer who cannot sketch is likely not to be able to ćonverse´ freely with the situation. [Lawson 2006 s. 293]

I forbindelse med spørgeskemaundersøgelsen med de seks internationale tegne-

stuer, blev der spurgt, hvilke analoge redskaber de enkelte tegnestuer brugte i

117

konceptfasen, i forbindelse med dagslys og sollysdesign (se appendiks s. 53). Alle

svarede, at de anvendte intuition og tommelfingerregler, og alle på nær Mario Cu-

cinella architects svarede, at de også anvendte skitsen som redskab.

DE MÅLBARE OG DE IKKE-MÅLBARE PARAMETRE

Ved at anvende ingeniørmæssig viden og invitere nye faggrupper ind i den arkitek-

toniske arbejdsproces opstår der kommunikationsmæssige udfordringer. Hvad der

er muligt at definere eller kommunikere i ingeniørverdenen ved hjælp af compu-

tere, er ikke altid muligt på samme vis i en kreativ proces. Her er ikke alt målbart,

og den bedste løsning findes ikke gennem en lineær struktureret proces. Bygge-

branchen ser i dag en stigning i reglementer og anbefalinger, men også i samar-

bejde med nye faggrupper. I forbindelse med spørgeskemaundersøgelsen blev der

spurgt, hvor ofte arkitekter og (interne + eksterne) specialister typisk kommunike-

rede gennem designprocessen (se appendiks s. 52). Resultatet viste stor spredning i

hyppigheden. Hvor Foster + Partners i den tidlige konceptfase og Mario Cucinella

Architects i de sene schematic og design development faser typisk kommunikerer

dagligt med specialister, er det kun ugenligt for Behnisch Architekten og Loisos +

Ubbelohde, hver anden uge for SOM og månedlig for 3XN.

Ud over de specialiserede samarbejdsparter findes der ifølge Arkitekt #3 kommu-

nikationsmæssige udfordringer i forhold til samarbejdet med, hvad der beskrives

som talmennesker. Disse består af forskellige rådgivere inden for eksempelvis jura

og økonomi.

Der er flere talmennesker involveret, end der har været tidligere. De her talfolk, de er sådan nogle, der mener, at de sikrer prisen ud fra regneark… Og det vil sige, at vi skal kommunikere med talmennesker, hvor vi førhen kommunikere med personer som kan for-stå og læse tegninger. Bygherrer er også ofte talmenneske. I toppen af virksomheder sidder det oftest enten økonomiuddannede eller jurister. [Arkitekt #3, s. 12, l. 24 -27, s. 39, l.

28-30, s. 43, l. 24-25]


118

En lignende observation kommer fra Arkitekt #2, der beskriver udfordringen om-

kring samarbejde med tekniske mennesker fra ingeniørfaget.

Det at rigtig mange, som vi arbejder sammen med i branchen, er tekniske mennesker, og de forstår procenter og tal [Arkitekt #2, s. 15, l. 1-2]

Der ses i dag en international tendens til etableringen af en ny branche, hvor disse

talmennesker i stigende grad fungerer som rådgivere for bygherrer. Ved at danne

bindeled mellem arkitekt og bygherre er deres mål at sikre et effektivt byggeri

med lavere risiko, og som holder tidsplanen og den økonomiske ramme. De har

i følge sig selv en forståelse for arkitektens arbejdsproces, men har desuden også

kompetencer inden for tal-fag. Udfordringen ligger i at anvende de målbare pa-

rametre, som viderekommunikeres til arkitekten via byggeprogrammet. Talvær-

dier i et byggeprogram er velkendt i forhold til kvadratmeter og den økonomiske

ramme. Det vanskelige består i, at tallene kan have en mere kompleks karakter,

som eksempelvis: 80 procent af en bygnings areal skal være dækket af en dagslys-

faktor på 2 procent. Det kan være vanskeligt at angribe ovenstående udsagn uden

en forståelse for, hvad det i virkeligheden betyder. Hvad er en dagslysfaktor på

2 procent? Hvilken relation har dette til mit design? Hvor starter mine undersø-

gelser, og hvordan får jeg dette udsagn til at passe ind i min ellers velfungerende

designproces? Implementeringen af parametriske redskaber giver arkitekten mu-

lighed for at håndtere de målbare og ikke målbare parametre. Ved at kode direkte

i Rhino (via Grasshopper) opsættes et interface, hvor eksplicit viden kan under-

søges i relation til eller parallelt med øvrige designparametre. Opsætningen giver

arkitekten en mulighed for at arbejde i et vant løsningsrum (Rhino), hvor eksplicit

og tavs viden mødes. De parametriske redskaber fungerer her som et medie for

den ingeniørmæssige viden og gør den anvendelig for arkitekten i designprocessen

og til den videre formidling. (se fig. 4.9.)

119

FØR TIDLIG DESIGNFASE TIDLIG DESIGNFASE VIDERE

FORMIDLING

Input Syntese Output

Målbart Målbart + ikke målbart Målbart

Eksplicit viden Eksplicit + tavs viden Eksplicit viden

Bygherre + arkitekt + ingeniør Arkitekt + ingeniør Ingeniør

+ bygherre

Fig. 4.9. Implementering, anvendelse og videre formidling af den målbare viden

HOLISME

Hvor ingeniører oftest beskæftiger sig med del-problemer, arbejder arkitekter per

definition med at gribe en større helhed. Det er netop denne proces, der ligger i

løsningen af helhed, der gør arkitektens arbejde komplekst, idet den beror på en

holistisk verdensopfattelse. Begrebet holisme stammer fra det græske ord ὅλος (holos), hvilket betyder hel3. Wikipedia4 beskriver følgende uddybende defini-

tion på engelsk

Holism meaning all, whole, entire, total - is the idea that natural systems (physical, bio-logical, chemical, social, economic, mental, linguistic, etc.) and their properties should be viewed as wholes, not as collections of parts. This often includes the view that systems somehow function as wholes and that their functioning cannot be fully understood solely in terms of their component parts.

Ophavsmanden, den sydafrikanske statsmand og filosof, JC Smuts, beskriver be-

grebet på følgende vis


120

[Holism] regards natural objects as wholes.... It looks upon nature as consisting of discrete, concrete bodies and things ... [which] are not entirely resolvable into parts; and ... which are more than the sums of their parts, and the mechanical putting together of their parts will not produce them or account for their characters and behavior. [Smuts 1929]

I ovenstående citat referer ”more” (than the sums of parts) ikke til en målbar en-

hed, men derimod til en subjektiv merværdi, som tilskrives helheden, når enkelt-

delene er sammensat på den specifikke måde. Denne ikke målbare merværdi gør

det særdeles vanskeligt at vurdere kvalitet, men er ifølge Smuts en nødvendighed

for at udtrykke den sammensatte helhed [Weiss 1969]. Smuts giver et eksempel i

sin tekst ”Holism and Evolution” på, hvordan skønhed (beauty) ikke er en kvan-

titativ størrelse, men bygger på en holistisk tilgang og derfor opstår i helhedsop-

fattelse

Holism is also creative of all values. Take the case of organic Beauty. It is undeniable that Beauty rests on a holistic basis. Beauty is essentially a product of Holism and is inex-plicable apart from it. Beauty is of the whole; Beauty is a relation of parts in a whole, a blending of elements of form and colour, of foreground and background of expression and suggestion, of structure and function, of structure and field, which is perceived and appreciated as harmonious and satisfying, according to laws which it is for Aesthetics to determine. [Smuts 1927 s. 230]

DESIGNPROCESSEN HOS 3XN

Figur 4.10 illustrerer de enkelte faser, et projekt gennemløber i den tidlige de-

signproces på tegnestuen 3XN. Diagrammet er tegnet ud fra egne observationer,

møder og samtaler med arkitekter og ledere på tegnestuen. De enkelte faser løber

fra den første planlægningsperiode Før-koncept til Koncept og videre til skitse og

dispositionsforslag inden projekteringsfasen går i gang. Hver blog illustrerer en

uge i projektforløbet. Det er dog vigtigt at understrege, at udstrækningen varierer

mellem projekterne. Der er forskel på bestillingsopgaver (kommisionsarbejde) og

konkurrence-/ skitseprojekter. I praksis er blokkene heller ikke så skarpt defineret.

121

PREKVALIF

IKATIO

N

TEAM

ET S

AM

MEN

SÆ

TTES (IN

T. & E

KST.)

KO

NTRAKT, B

UD

GET &

TID

SPLAN

SKIT

SERIN

G

VO

LU

MEN

-STU

DIE

R

FACAD

E-S

TU

DIE

R

AFSLU

TN

ING

AFLEVERIN

G

PRO

JEKTERIN

G

Der arbejdes i konceptfasen

med simple volumen-

modeller, i forskellig skala

og fokus

Detaljen undersøges

og der laves

facade-studier

Det endelige

Præsentations-materiale

udvikles

Eventuelt samarbejde med interne /

eksterne specialister

Udstrækning og struktur på

forløb, varierer fra projekt til

projektSPECIALISTER

FEED-BACKFORMØDE

Fig. 4.10. Designprocessen hos 3XN


122

De er flydende og overlapper igennem projektets udvikling. Den konceptuelle de-

signfase strækker sig typisk over seks til otte uger, hvilket tegner de overordnede

linjer for et projekt, hvorefter der typisk ikke ændres i det overordnede design.

Det vil sige, at der træffes mange vigtige beslutninger over relativ kort tid. I uge-

blokkene er der noteret forskellige aktiviteter. Det skal igen siges her, at hver si-

tuation er forskellig, og der træffes individuelle beslutninger, der passer bedst til

det enkelte projekt. Det tegnede diagram er nærmere en lagring af en række si-

tuationsbilleder, da det ikke er muligt at lave et generelt billede af processen, som

passer på alle projekter.

Der træffes konstant beslutninger gennem designprocessen. Allerede inden den

første skitsestreg eller model bliver bygget, bliver der truffet strategiske valg, der

har indflydelse på udfaldet af det endelige projekt. Dette sker i Før-koncept-fasen,

hvor byggeprogrammet sammensættes eller modtages. Det er også her, hvor det

interne team sammensættes blandt andet i forhold til kompetencer, og her der skri-

ves kontrakt med eventuelle eksterne samarbejdsparter. Denne team-sammensæt-

ning har indflydelse på, hvilket vidensgrundlag projektet starter fra. Men også for,

hvilke redskaber og ressourcer der er tilgængelige, og hvilken vidensopbygning der

sker gennem projektet. I den første del af skitseringen udleveres byggeprogrammet

til teammedlemmerne, og der afholdes en briefing. Byggeprogrammet indeholder

krav og ønsker fra bygherrens side – det vil sige kvadratmeterstørrelser, rumpro-

gram, kontekst, kulturelle-, miljø- og lovmæssige ønsker og hensyn.

I den helt tidlige konceptfase (i de første dage) forsøger teamet at få skabt en forstå-

else for, hvad projektet ´drejer sig om´. Hvad der er af udfordringer, dilemmaer og

muligheder i den udleverede brief. Dette gribes an ved (netop) ikke at håndtere alle

parametre på samme tid, men tage fat i enkelte elementer, vel vidende at det ikke er

helheden eller virkelighedens kompleksitet, der arbejdes med. Disse mindre studier

sker i vekselvirkning mellem individuelt arbejde og gruppediskussioner i form af

ophængning af visuelt materiale. Dette bidrager til konstruktive diskussioner, der

har til formål at dele den opbyggede viden og erfaring med opgaven. Der arbejdes

resultatrettet, netop for at kunne forstå mere om problemet. Mens beslutninger bli-

ver truffet, hæves kompleksitetsniveauet og langsomt præciseres projektet.

123

Fig. 4.11. 3XN


124

Hovedparten af de afgørende designbeslutninger tages i de helt tidlige faser, hvor

videns-grundlaget er på det laveste. Her er projektet forbundet med stor usikker-

hed, idet man ikke ved meget om dets udvikling og endelige resultat. Det kan i

et byggeprojekt være vanskeligt at planlægge, hvornår eventuelle eksterne parter

skal involveres. Da resultatet ikke kendes, er det ikke muligt at vide på forhånd,

hvilken viden der er vigtig for projektet, og hvornår den skal anvendes. Dertil

kommer, at eksterne parter oftest har en anden metodetilgang og mål end arkitek-

ter. Dette giver udfordringer specielt i de helt tidlige forløb, hvor de to faggrupper

er længst fra hinanden i deres forståelse af designudfordringerne, og giver vanske-

ligheder i et tæt samarbejde. Dette er et dilemma, da det er her, den eksterne viden

er vigtigst i forhold til at have en indflydelse for udviklingen af designet. Dertil

kommer udfordringerne i forhold til, at eksternt samarbejde er dyrt. Det kan være

vanskeligt at involvere specialister i et projekt, hvis arkitekten ikke er sikker på

præcis hvilken rolle, de skal have i processen.

En stor udfordring ligger i at implementere viden, der er målbar, i en til dels

ikke-målbar proces. Den arkitektoniske proces er en vekselvirkning mellem det

intuitive og analytiske, hvor arkitekten træffer både bevidste og ubevidste valg

ved at anvende eksplicit og tavs viden. Dette gøres gennem en proces, hvor der

produceres, diskuteres, reflekteres og skabes synteser i en utrolig hastighed. At

implementere supplerende redskaber og viden kan være vanskeligt, da de skal

indeholde en stor fleksibilitet for ikke at være en hindring for dem, der skal an-

vende dem. Redskaberne skal ligeledes være omstillingsparate for at kunne til-

passe sig en ny drejning et projekt måtte tage. Det vanskelige består i, at disse

drejninger ikke kan forudsiges, men skabes gennem processen. I dag er der en

lang række simuleringsværktøjer, der henvender sig til den skitserende arkitekt.

Det grundlæggende problem er dog, at de er udviklet til en idealiseret verden, og

ikke i forhold til hvordan designprocessen i virkeligheden fungerer. Værktøjerne

er udviklet af personer, der ikke selv arbejder med kreative problemstillinger, og

ligger under for, at simuleringsredskaber tidligere kun var anvendt af ingeniører.

Med andre ord er værktøjerne ´designet´ til at fungere inden for en designpro-

ces, der ligger langt fra arkitektens egentlige praksis. At forsøge at implementere

SAMMENFATNING OG

PERSPEKTIVERING

125

redskaber, der er skabt på baggrund af en anderledes metodetilgang, vil kun blive

afvist og kastet til siden.

For at ny viden skal kunne påvirke et design, er det essentielt, at det implemente-

res tidligt i processen og bliver en medspiller i processen. Det er nødvendigt for at

den nye viden kan blive en del af designets koncept, og ikke som traditionelt set

bliver koblet på projektet som en add-on i form af dyre tekniske løsninger sent i

processen. Dette kan kun gøres ved at acceptere den måde mennesker tænker på

og tage højde for den arkitektoniske arbejdsproces i udviklingen af redskaber og

anvendelse af ny viden.

Skitsen er et betydningsfuldt redskab for arkitekten, ikke kun som et repræsenta-

tionsmiddel, men også til at løse opgaver. Skitsen giver arkitekten mulighed for

at håndtere mange parametre på samme tid i en utrolig hastighed. Ved hjælp af

mental simulering er arkitekten i stand til at forestille sig ´what if´-scenarier af sine

beslutninger og indsætte løsningerne mellem fortid og fremtid.

Ved at anvende skitsens iboende egenskaber, er det projektets ønske at udvikle

redskaber, der passer til den arkitektoniske arbejdsproces og understøtte den

måde, mennesker træffer beslutninger på, og respektere den arbejdsproces, som

eksisterer i arkitektfaget. Hovedparten af de kritiske beslutninger, der træffes, sker

via intuition. Fundamentet for en god intuition ligger i erfaringsopbygning, hvilket

de parametriske redskaber kan styrke. Ved at implementere redskaber der passer

til arkitektens vante proces, gives der mulighed for at undersøge og herved lære

om indbyrdes relationer mellem form og lys.

Der ligger et potentiale i de parametriske redskaber i at have forskellige funktioner

gennem designprocessen. Ved 1) i projektets tidlige start at kunne implementere

tal-værdier, som 2) kan anvendes i den kreative proces, for igen 3) at kunne visua-

lisere resultatet i form af tal-værdier. Redskaberne ses her som en mulighed for at

skabe bedre samarbejde mellem faggrupper. Det er ikke projektets intention at ar-

gumentere for, at arkitekten skal overtage en række af ingeniørens arbejdsopgaver,


126

eller for den sags skyld at ingeniøren skal til at lave arkitektarbejde. Derimod giver

redskaberne (netop) mulighed for, at ingeniørens viden bliver sat i spil i processen

– men på processens vilkår. Her er det vigtigt at have en specialist, der kan kontrol-

lere, hvilke data der anvendes, og hvad redskabets output betyder.

Redskaberne giver mulighed for, at specialist-viden (evt. fra indledende work-

shops) kan efterlades på tegnestuen uden specialistens konstante tilstedeværelse.

Dette giver arkitekten mulighed for at implementere denne viden i processen og

holde løsningsfeltet åbent, mens der løbende sparres mellem teamets parter. Me-

get af den viden en tegnestue besidder, ligger i de enkelte medarbejdere i form af

tavs viden. Dette er viden, det er vanskeligt at tilgå, men som er særdeles værdifuld

for virksomheden. De parametriske redskaber giver mulighed for at gøre en del af

denne viden eksplicit i processen. Det giver mulighed for at ´sammenligne´ projek-

ter med hinanden for at undersøge, hvor godt de ´performer´, og visualisere ellers

vanskeligt forståelige data. Redskaberne giver desuden mulighed for at styrke og

korrigere den individuelles intuition, hvilket jeg vil vise eksempler på i kapitel 6,

som omhandler designprocessen for et højhusbyggeri i Mumbai.

127

05//UDVIKLING OGTEST AF REDSKABER

05 //UDVIKLING OG TEST AF REDSKABER

130

De fysiske betegnelser for lys og dets indvirkning på bygninger er veldokumen-

teret, men der er stadig ringe forståelse for, hvordan disse principper anvendes i

den arkitektoniske designproces. I dag er computeren og tilhørende programmer

blevet et integreret redskab i tegnestuernes praksis. Et generelt problem med soft-

ware i almindelighed, og med CAD-software i særdeleshed, er den måde, hvorpå

samtalen foregår på computerens præmisser og ikke designerens. De fleste soft-

wares kræver, at brugeren udfører specifikke opgaver, hvilket let kan distrahere

fra det, der i virkeligheden er på færde, nemlig design. Denne undren udtrykker

professor Nigel Cross på følgende vis

Why isn´t using a CAD system a more enjoyable, and perhaps, also more intellectual de-manding experience than it turned out to be? [Cross 2001b s. 3]

Udviklingen af nye digitale parametriske redskaber betyder, at arkitekten nu kan

fungere som redskabsmager. Her fungerer computerprogrammering på lige fod

med andre designredskaber. I stedet for at tegne med en pen eller blyant, designes

der i stedet med kode. Dette har betydet en frigørelse fra det begrænsede panel

af standardiserede funktioner i den etablerede CAD-platform. Inden for compu-

terprogrammering er det lettere at skrive en række mindre programmer i stedet

for ét stort. Ligesom en skitserende arkitekt gennem idéudvikling har brug for at

gentegne, skal programmer oftest skrives om. Udviklingen af de parametriske red-

skaber har derfor bestået af en række mindre programmer, der løbende er tilpasset

de enkelte projekter og problemstillinger i designprocessen. Eksperimenterne er

foretaget i konkurrenceafdelingen på tegnestuen 3XN. De indledende studier be-

står af udviklingen af parametriske redskaber til simulering af forskellige aspekter

inden for dagslys. Herefter er nogle af disse redskaber testet på allerede afsluttede

konkurrenceprojekter samt i dele af processen på aktuelle projekter. Dette har haft

til formål at teste og videreudvikle redskaberne i forhold til nogle af de krav, som

designprocessen stiller.

INTRODUKTION

131

Dagslyssimulering bruges til at forudse solens effekt på et designforslag gennem

et øjebliksbillede. Her er den arkitektoniske tegning og dagssimuleringen adskilt,

hvilket betyder et forsinket feedback. Forskningsprojektet undersøger udviklingen

af parametriske CAD-skitser, der indeholder tommelfingerregler og lokalt vejr-

data. Herved opsættes der en direkte relation mellem den tegnede geometri og

dagslyssimuleringen. Dette betyder et direkte feedback ved ændringer i simule-

rings tidpunktet, den geografiske placering og den tegnede geometri.


132

PERFORMANCE-BASERET ARKITEKTUR

Digitaliseringen af arkitekturens og ingeniørvidenskabens redskaber har været af-

gørende for håndteringen af den stigende kompleksitet i byggebranchen. Her har

udviklingen af en performativ metode tilladt arkitekter og ingeniører at skabe

delte modeller, der forbinder den arkitektoniske formgivning med beregninger,

som tidligere per tradition kun har tilhørt ingeniørfaget, og som har været udført

sent i designprocessen. Performancebegrebet spænder bredt og omhandler temaer

som statik, indeklima, energiforbrug og økonomi. Her bruger performance-base-

ret design bygningsperformance som et guidende designparameter.

Målet med performancemetoderne er gennem brugen af digitale værktøjer at ud-

vikle arkitektur, der imødekommer forudbestemte performancekriterier, hvilket

beskrives som form finding [Otto 1995]. Den performative metode er baseret på

parametriske redskaber og koblingen til ingeniørmæssige analyser og simulerings-

programmer. Disse programmer simulerer forskellige eksterne påvirkninger og gi-

ver arkitekten eller ingeniøren mulighed for aktivt, eller performativt, at beregne

og arbejde med disse forhold i den digitale model, i forhold til øvrige arkitekto-

niske parametre.

Der findes forskellig tilgang og metoder til performance-basseret arkitektur. Hvil-

ken rolle, de forskellige værktøjer har i processen og i forhold til brugeren, er

forskellig (eller mange). Generative designsystemer [McCormack 2004] anvender

algoritmer til at generere performative former. Her er brugerens rolle at kontrol-

lerer den grundlæggende kode og stå for den endelige udvælgelsesproces. Disse

systemer er velkendte i den akademiske forskning, men har sine begrænsninger

i forhold til den arkitektoniske designpraksis [Oxman 2008], da de er vanskelige

at kontrollere og anvende i relation til øvrige arkitektoniske parametre. En anden

tilgang til performance-basseret arkitektur er, hvor simuleringsværktøjer bruges

aktivt i designudviklingen til at teste forskellige designforslag. Herved skabes der

et afgrænset løsningsrum, hvor ikke alle løsninger er mulige. Denne metode giver

brugeren en større frihed for at afvige fra simuleringernes optimale resultater og

tilpasse bygningsdesignet til andre arkitektoniske behov og kvaliteter. Hvilke me-

toder, der giver de bedste resultater, er stadig et centralt spørgsmål i performance-

baseret design og afhænger af det pågældende team og praksis.

Projekter som Great London Authority Headquarters (2002)(se fig. 5.1.), Swiss RE

bygningen (2004)(se fig. 5.2-3.), begge designet af Foster + Partners, og Arup Asso-

ciates og ZED-projektet designet af Future Systems i 1995 [Sudjic 2006](se fig. 5.4.),

er alle velkendte performance-basserede bygninger. Det, der er det fundamentale

i disse projekter, er brugen af og koblingen mellem parametriske og analyse- / si-

muleringsværktøjer.

133

5

10

2,5

X

X 2x

X2

Fig. 5.4. ZED-projektet, Future Systems

Fig. 5.3. Swiss RE, interiør billede, Foster + Partners

Fig. 5.2. Swiss RE, snit, Foster + Partners

Fig. 5.5. Den parametriske opbygning

Parametrisk tegningTraditionel tegning

Fig. 5.1. Great London Authority Headquarters, snit, Foster + Partners


134

Mens nogle parametriske modeller er udviklet på en måde, så de sikrer nem eks-

port af data mellem analyse/simulering og tegningsprogrammet, har det ikke altid

været muligt med en dynamisk og hurtigt feedback mellem de enkelte program-

mer [Peters & Whitehead 2006]. Den teknologiske udvikling og øget fokus på ar-

kitektoniske designredskaber har i dag bidraget til plug-ins til Grasshopper, der

forbedrer denne kobling. Plug-ins som GECO (som skaber kobling til Ecotect) og

funktioner til DIVA for Rhino har gjort det muligt for arkitekter at opsætte simu-

leringer direkte i Rhino. Dette bidrager til radikalt nye muligheder inden for inte-

greringen af simulering i den arkitektoniske designproces [Grabner & Frick 2013].

Det er dog stadig ikke muligt at lave datatunge dagslysanalyser (eksempelvis på

årlig timebasis) og have et dynamisk og direkte feedback mellem programmerne.

Netop etablering af dette direkte feedback har været essentielt i udviklingen af

specifikt definerede parametriske redskaber. Forskningsprojektet har gjort det dy-

namiske og direkte feedback muligt gennem brugen af simple udregningsmetoder

og tommelfingerregler i udviklingen af egne simuleringsredskaber. Denne metode

har betydet, at redskaberne er skræddersyet til specifikke situationer, hvilket har

givet øget transparens, brugerinterface, hastighed og fleksibilitet i forhold til de-

signprocessen.

PARAMETRISKE VÆRKTØJER

Parametriske værktøjer adskiller sig fra konventionelle tegningsværktøjer ved at

bestå af variable værdier og relateret geometrier. Dette er radikalt anderledes end

en traditionel statisk tegning.

Figur 5.5. beskriver samme geometriske repræsentationer af ét rektangel og én

cirkel, produceret på forskellig vis. Til venstre beskrives en traditionel tegning,

der tager udgangspunkt i et koordinatsystem, hvor rektanglet er beskrevet ud fra

fire punkter, hvor det øverste højre hjørne samtidigt fungerer som cirklens cen-

trum. Proportionerne på rektanglets højde, bredde og cirklens radius er givet ud

fra talværdier.

135

Til højre illustreres samme tegning beskrevet ud fra en parametrisk definition. Her

er der skabt en relation mellem de geometriske elementer, det vil sige rektanglets

højde, bredde og cirklens centrum og radius. Definitionen tager udgangspunkt i

højden X og en variabel talværdi, som i dette tilfælde er to. Til forskel fra den tra-

ditionelle tegning vil en ændring af ét af parametrene have konsekvens for hele

den geometriske beskrivelse. Hvis for eksempel højden på rektanglet ændres til det

dobbelte, vil bredde og cirklens radius følge med, mens det samme proportionelle

forhold vil bevares.

Parametriske definitioner kan være brugbare i sammenhænge, hvor der er taget

stilling til enkelte sammenhænge, men hvor de indbyrdes relationer stadig er til

forhandling. For eksempel relationen mellem et hustag og en ydervæg. I dette

eksempel omkring hvordan de to elementer mødes, men kender ikke højden på

ydervægen. Ved at opsætte en parametrisk definition mellem de to elementer vil

ændringer af højden på ydervæggen have effekt på hustaget, som automatisk vil

følge med. Dette giver mulighed for, uden gentegning, at ændre geometrien lø-

bende, indtil det ønskede resultat er nået.

Denne relation behøver ikke kun være mellem geometrier i tegningsprogrammet,

men kan også indeholde udefrakommende data som vejrdatafiler eller tommel-

fingerregler. Herved er det muligt at opsætte en parametrisk simulering der opda-

terer, hver gang enten geometrien eller de udefrakommende data opdateres eller

ændres. Ved at kode i det parametriske program kan beregningsformen og out-

puttet skræddersys, så det passer til arkitektens behov. Dette giver mulighed for at

tilpasse redskaberne til den arkitektoniske designproces.

PARAMETRIENS TIDLIGE HISTORIE

CATIA

Dassault Systems er verdens førende udvikler af CAD / CAM / CAE (computer-

assisted design, manufacturing, engineering) software og var i 1977 de første til at

introducere 3d-parametri i industrien. CATIA (Computer-Aided Three Dimensio-

nal Interactive Application) kunne eliminere mange af de fejl, der opstår, når man


136

forsøger at oversætte en to-dimensionel tegning til en fysisk model. Dette gav en

bedre interaktion mellem tegnere og ingeniører og reducerede - og i sidste ende

fjernede - de omkostninger, der var forbundet med at bygge modeller og proto-

typer [Haas 1997]. CATIA blev oprindelig udviklet som et ingeniørredskab i for-

bindelse med udviklingen af det franske Mirage kampfly, hvorefter det senere er

anvendt i rumfarts-, bil-, skibs- og nu i byggebranchen.

DIGITAL PROJECT

Digital Project er udviklet af Gehry Technologies, og er en overbygning på CATIA

V5. Digital Project er specielt udviklet til arkitekter og ingeniørers krav til model-

lering, og det giver mulighed for at arbejde med informationstunge projekter. Det

er gennem Digital Project muligt at arbejde med tilføjelsesprogrammer, enten in-

den for CATIA eller andre simulerings-applikationer. Programmet er hovedsage-

ligt henvendt til større virksomheder, hvilket også afspejles i den høje licenspris.

GENERATIVECOMPONENTS

GenerativeComponents (GC) er et parametrisk CAD-software, udviklet af Bentley

Systems. Programmet blev udviklet i 2003 og anvendt i akademisk, og senere i

2005 i praksissammenhæng. Programmet er rettet specielt mod arkitekt- og in-

geniørbranchen og udmærker sig ved en stor frihed til at lave egne redskaber.

GenerativeComponents var tidligere et tillægsprogram til Bentleys Microstation,

men kører i dag som et selvstændigt program. Hvor det førhen var bekosteligt at

anskaffe, er programmet, formodentligt på grund af konkurrence fra andre pro-

grammer som Grasshopper, gjort frit tilgængeligt.

Udviklingen af parametriske funktioner har i dag fundet vej til projekteringsværk-

tøjer som Autocad, ArciCAD og Revit.

DEN NYE GENERATION AF PARAMETRISKE VÆRKTØJER

Der er de seneste fem til seks år sket en modning af de parametriske værktøjer.

Fra at være dyre, komplicerede og selvstændige programmer har bl.a. software-

firmaet McNeel været med til at ændre dette billede. Dette sker i udviklingen af

137

deres plug-in, Explicit History i efteråret 2007, der efterfølgende i juni måned 2008

skifter navn til Grasshopper.

Denne udvikling har gjort det muligt for designere, arkitekter og ingeniører at

arbejde med parametriske værktøjer. En række programmer er blevet gratis at

downloade og er tilgængelige for folk uden de store programmør-kompetencer.

Programmet Grasshopper er blevet en del af tegningsprogrammet Rhino og til-

byder parametriske funktioner ved hjælp af et visuelt kodnings-interface. Dette

er et skift fra tidligere, hvor det krævede særdeles tekniske kompetencer. Denne

udvikling har givet arkitekter mulighed for selv at skabe ny designredskaber, der

passer til den arkitektoniske arbejdsproces.

Grasshopper fungere inden for et selvstændigt vindue i Rhino, hvor alt, hvad der

foregår i Grasshopper, er direkte forbundet med den tredimensionelle geometri

i Rhino. Grasshopper går herved ´bag om´ 3D-programmets funktioner og kan

kontrollere den tegnede geometri. Det betyder, at brugeren har frie hænder til at

skræddersy egne funktioner. Ved at forbinde prædefinerede blokke med kode, el-

ler selv skrive mindre dele, er det muligt at lave egne redskaber. Det er her også

muligt at forbinde disse redskaber med udefrakommende information, enten fra

andre programmer eller fra tekstfiler.

Programmet Grasshopper er i dag gratis og fungerer som en betaudgave, som er

frit tilgængelig. Softwaren er ikke open source, men udviklingen sker i tæt samar-

bejde med brugerne. Der er i dag et aktivt verdensomspændende online-forum,

bestående af tusindvis af brugere1, der dagligt holder sig opdateret med udviklin-

gen. Her findes der nye opdateringer, og der skrives om programfejl og udveksles

erfaringer. Det er også her, der udveksles kode, hvilket gøres i stor stil i mellem

programmører, ingeniører, arkitekter og designere.


138

Afsnittet består af en række eksperimenter, der er udført i tæt kontakt til konkur-

renceafdelingen på tegnestuen 3XN. Målet med disse eksperimenter har været at

undersøge muligheden for at udvikle parametriske redskaber, der kan simulere

arkitekt-relevante parametre inden for dagslys. Samtidig har det været essentielt

at have tæt kontakt til konkurrenceafdelingens tidligere projektmateriale og team

for at sikre, at de udviklede redskaber passer til den arkitektoniske designproces på

3XN. Der er i alt udført 12 eksperimenter, hvoraf de første 8 er udført i relation til

tidligere eksisterende projektmateriale, og de efterfølgende 4 er udført ved at tage

del i designprocessen på igangværende konkurrenceprojekter. De enkelte ekspe-

rimenter varierer i mål og omfang og kan indeholde en række mindre deleksperi-

menter. I det efterfølgende kapitel 6 gennemgås implementeringen af en række af

de udviklede redskaber gennem hele konceptfasen på et højhusbyggeri i Mumbai.

1 // SOLENS POSITION

Ved hjælp af simple formler er det muligt at forudsige solens position. Ved at kende

den geografiske placering (længde og breddegrad) samt måned og år, kan solens

stråleretning forudsiges på timebasis [Reda & Andreas 2008] (se fig. 5.6.).

Formel

Sin γ = sin Γ x sin Λ + cos Γ x cos Λ x cos t

Cos α = (cos Λ x sin Γ – cos Γ x sin Λ x cos t ) / cos γ

Hvor

Λ = den geografiske breddegrad

t = time vinkel (15 ° for hver time, med uret fra nordlig retning)

Γ = 23,45 x sin (0,986 x (284 + n))

Hvor n = antal dage på året startende fra 1. januar

UDVIKLING AF

REDSKABER

139

Fig. 5.6. Solens position udregnes

Fig. 5.7. Implemententering og visualisering i Rhino / Grasshopper

α= azimuthN

Ø

S

Vγ


140

KODNING I GRASSHOPPER

Ted Ngai script2 er anvendt i dette eksperiment, hvilket er en omskrivning af oven-

stående formel. Dette giver mulighed for at udregne solvektoren i den periode,

hvor solen er på himmelen (se fig. 5.7.). Som tidligere nævnt er bølgelængen på

lys så kort, at skalering er uden væsentlig betydning for outputtet i en skalamodel,

og derfor også en computermodel.

Ved at anvende ovenstående kode i Grasshopper repræsenteres solens direkte strå-

leretninger på timebasis. Dette er en repræsentation af solens bane og giver over-

blik over solens retning, højde og hvor mange timer solen er på himlen. Gras-

shopper giver ved hjælp af en række justerbare knapper mulighed for hurtigt og

intuitivt at ændre geografisk placering og tidspunkt for undersøgelsen. Ved at æn-

dre inputtet opdateres outputtet i Rhinoceros direkte. Outputtet består af en række

vektorlinjer, som efterfølgende kan bruges i Rhino, enten som geometri eller som

vektordata til den videre programmering.

2 // SKYGGEEFFEKT FRA DET DIREKTE SOLLYS

En del af formålet med eksperimenterne har været at få indblik i designprocessen

på tegnestuen. Det vil sige, hvilke værktøjer og metoder der anvendes, og hvilket

detaljeringsniveau, der arbejdes indenfor. I den tidlige designproces arbejdes der

med simple volumener, eller flademodeller, hvor der ikke er taget højde for dæk-

tykkelser, vinduesåbninger eller facadebearbejdning. Figur 5.8. viser en række fla-

der, der hver især symboliserer etagedæk. Koden fra eksperiment 1 er anvendt og

videreudviklet. Hver flade er opdelt i en række felter, hvor hvert centrum fungerer

som analysepunkt. Denne opdeling kan siges at være opløsningen på analysen,

som har direkte effekt på beregningshastigheden og bestemmer, om outputtet er

direkte eller kræver ventetid.

Der bruges i dette eksperiment omvendt raytracing, hvor målingen ikke sker fra

solen mod analysepunktet, men i stedet tager udgangspunkt i hvert enkelt punkt

med retning mod solen. Det vil sige, at hvert punkt har analyseretninger, der er

lig med det antal timer, solen er på himlen. Hvis solen er oppe 10 timer og opde-

lingen af hver flade er på 100 punkter, er der (10 x 100 x 3 flader) 3000 udregnin-

ger at foretage. Hver måling ser herved mod solen i de enkelte timer, og ser om

der er nogen hindring. Outputtet i dette eksperiment gives for hvert punkt på en

skala fra 0-10, hvilket er det antal timer solen er oppe den pågældende dag. Hver

flade er farvet i en gradient fra hvid til sort, hvor hvid er 10 (ingen hindringer), og

sort er 0, hvilket betyder at intet direkte lys når punktet på fladen (se fig. 5.8-9.).

Ovenstående eksperiment beskriver relationen mellem den grundlæggende etage-

geometri og den direkte solstråling. Det forklarer dog ikke noget om, hvor meget

lys eller energi der tilføres de enkelte etagedæk. De simulerede solstråler er ikke

differentieret i forhold til forskellige energimængder. Med andre ord vægtes der

141

Fig. 5.8. Lys- og skyggeforhold simuleres vha. Grasshopper

Fig. 5.9. Det visuelle output i Rhino


142

ikke mellem en solstråle kl. 12 middag og en solstråle kl. 8 morgen. Der er heller

ikke taget højde for, hvilken indfaldsvinkel de enkelte solstråler har på etagedæk-

ket, hvilket vil have en stor betydning for energibidraget. Det udviklede redskab

giver mulighed for intuitivt at undersøge forskellige simple koncepter. Outputtet

reagerer på påvirkninger omkring solens position og ændringer i geometrien. For

at hastigheden er direkte, er det dog vigtigt at holde beregningerne nede, enten i

forhold til simple geometrier eller få simuleringsdage.

ANVENDELSE I TIDLIGERE KONKURRENCEPROJEKT

For at udvikle de parametriske redskaber til den arkitektoniske designpraksis har

det været vigtigt at anvende tidligere projektmateriale. Projektet ESB består af en

kompakt og dyb kontorbygning for det Irske Elictricity Supply Board (se fig. 5.10).

Bygningen er placeret i tæt/lav kontekst, som respekteres i dette bygningsdesign.

Bygningens lille facadeareal betyder, at materialeforbruget er reduceret, og risi-

koen for overophedning er minimeret. Dette betyder dog også, at der kan opstå

problemer med områder uden naturligt dagslys. Konceptet består af en række

skår, der giver mulighed for dagslys selv dybt inde i bygningen. I stuen og på første

sal er der placeret butikker, hvor alle kontorer er placeret fra anden sal og opefter.

Den parametriske skitse er i dette eksperiment videreudviklet, så den tager den

omkringliggende kontekst med i beregningerne. På grund af projektets størrelse,

var det en udfordring at foretage analyser for samtlige etagedæk på alle årets timer.

Analyserne er i dette tilfælde foretaget for en enkelt dag på året for at sikre et hur-

tigt feedback. Det er forsøgt at medregne åben- og lukkethed i facaden, men dette

gjorde simuleringen meget tung. Det vil kræve flere eksperimenter med forskellig-

artede projekter for at undersøge, om det kan opnå en hastighed, der er brugbar.

Outputtet består dels af en gradient mellem sort og hvid, dels en procentværdi

for, hvor mange solstråler, der når uhindret til etagedækket. Igen er der ikke taget

højde for, hvor meget energi der er i de enkelte solstråler, og hvilken vinkel de

har på fladen, de rammer. Outputtet indeholder ikke information om det termiske

indeklima, blænding eller andre gener.

143

Fig. 5.13. Simuleringsoutput eksporteret til Illustrator

Fig. 5.11. Simulering af lys- og skyggeforhold set ovenfra Fig. 5.12. Simulering af lys/skyggeforhold

Fig. 5.10. ESB bygningen, 3XN

67

83

83

67

50

50

83

83

67

50

67

83

67

83

83

67

83

83

67

83

83

83

67

100

50

67

67

67

50

50

67

67

83

50

100

50

83

50

50

50

67

50

83

33

100

67

50

50

67

83

33

67

50

83

33

83

50

33

50

50

33

67

50

33

83

33

33

33

33

33

50

33

67

33

67

67

50

50

33

33

33

67

67

33

33

17

17

17

50

33

33

17

17

17

33

17

33

33

33

33

33

33

17

33

17

33

33

33

33

33

17

17

17

33

50

17

17

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

17

17

17

17

33

33

17

17

33

33

17

17

17

17

17

17

17

17

50

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

50

17

50

50

17

33

33

33

50

17

33

67

17

50

67

50

50

50

33

33

33

50

33

33

33

17

17

17

33

33

33

17

17

17

33

33

17

0

33

33

33

17

17

33

33

17

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

17

17

17

17

17

33

33

17

17

33

33

17

17

33

33

17

17

33

33

33

33

17

17

17

17

33

17

17

17

33

33

33

33

17

33

33

17

33

50

50

50

50

33

50

33

33

50

50

50

50

33

33

50

50

50

67

50

33

33

33

67

83

50

33

33

33

50

33

33

33

33

50

50

17

17

17

17

33

33

33

33

33

50

33

17

0

17

17

17

33

33

33

33

33

33

33

33

33

17

17

33

33

33

33

33

33

33

33

17

33

33

33

33

17

17

33

33

17

17

33

17

17

17

17

17

33

33

17

17

33

17

17

17

17

17

17

17

17

17

33

33

17

17

33

33

17

17

17

33

33

33

17

33

17

33

17

33

17

33

33

33

67

83

83

33

33

17

33

83

83

50

33

33

17

33

33

33

67

33

17

33

50

33

17

33

67

17

17

33

33

50

50

33

67

67

0

0

17

17

33

33

17

67

50

33

33

33

33

33

33

33

33

33

17

0

0

0

17

17

33

33

17

67

50

33

33

33

33

33

50

50

33

33

33

17

0

0

0

0

33

33

17

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

33

17

0

0

17

17

17

33

33

33

33

33

17

17

33

33

33

33

33

0

0

0

0

17

17

0

17

17

33

33

17

17

17

33

33

17

17

17

33

33

17

17

17

0

0

17

33

17

17

33

17

33

17

17

17

33

50

33

0

17

33

33

17

0

17

33

0

0

33

33

17

17

33

33

50

33

17

17

33

50

33

17

17

33

33

33

17

17

33

0

17

17

33

17

17

33

17

33

50

17

17

17

33

17

33

0

0

0

0

0

0

17

0

17

17

0

0

0

17

0

17

0

0

17

33

33

0

17

0

17

67

33

0

0

17

0

17

0

0

17

17

33

50

33

33

33

33

33

0

0

0

0

0

33

17

17

17

17

17

17

17

17

17

50

50

17

17

17

17

17

17

17

0

0

0

0

0

0

0

33

33

17

17

17

17

17

17

17

17

50

50

17

17

17

17

17

17

17

17

17

0

0

0

0

0

0

17

17

17

17

17

17

17

17

17

33

33

17

17

17

17

17

17

17

17

17

0

0

0

0

0

17

17

17

17

17

33

33

33

17

17

17

17

17

17

17

17

33

33

0

0

0

0

0

0

0

17

17

17

17

33

17

33

17

17

17

17

17

17

17

17

33

33

0

0

0

0

0

0

17

17

17

0

17

17

17

0

0

0

0

17

17

0

0

17

17

0

0

17

17

17

17

33

33

33

17

17

17

17

17

17

17

17

33

33

17

17

17

17

0

17

17

17

17

17

33

33

50

33

17

17

17

17

17

17

17

33

50

33

17

17

17


144

De enkelte planer fra ESB-bygningen er sammen med de forskellige output eks-

porteret til Illustrator (se fig. 5.13. og appendiks s. 60). Her er både farvekode og

procentsats vist. Det ses tydeligt, hvorledes stuen og første sal har store områder

med et lavt lysniveau. Specielt den korteste dag på året (21. december) er der store

områder, som slet ikke får noget direkte lys. Det nordlige område ligger direkte op

til en nabobygning, hvilket tydeligt ses i de mørke områder. De øvrige etager har

mere spredte skyggeområder. Disse områder ligger alle tæt på bygningens atrier

og vil derfor få en vis grad af diffust himmellys, som ikke er medregnet i denne

simulering. Det er med analysen uvist, hvor stort det totale bidrag til dagslyset er.

For at danne et billede af effekten af sollyset gennem året, er der lavet to analyser

for ekstremperioderne. En for den længste dag på året, ved sommersolhverv de 21.

juni, og en for den korteste dag, ved vintersolhverv den 21. december. Et gennem-

snit af de to analyser er efterfølgende udregnet. Introduktionen af de procentvise

talværdier i dette eksperiment giver en bedre mulighed for at vurdere de enkelte

designløsninger over for hinanden. Hvor outputtet kun bestod af graduerede far-

ver, var det tæt på umuligt at sammenligne og skelne forskellige designløsninger

fra hinanden.

LYS / SKYGGE-SIMULERING AF UDERUM

Simple volumenmodeller anvendes i den tidligste designproces for kreativt at

kunne håndtere den store kompleksitet en bygning indeholder. I denne fase træf-

fes der afgørende beslutninger omkring den grundlæggende form, placering og

orientering, hvilket har stor betydning for komforten i og omkring bygningen.

I dette eksperiment er der udviklet et skygge-redskab til at information om so-

lens lokale placering, og hvilke konsekvenser dette har for bygningens skygge på

de omkringliggende udendørsarealer (se fig. 5.14.). Talværdierne beskriver, hvor

mange timer det enkelte område ligger i bygningens selvskygge. Med justerbare

knapper i Grasshopper er det muligt at ændre den geografiske placering, samt i

hvilken periode simuleringen skal foretages.

145

Fig. 5.14. Simulering af skyggeeffekten for volumenmodellen til Projekt Veidekke i Stockholm, 3XN


146

Redskabet er interessant i forhold til, at tegnestuen ofte arbejder på nye bred-

degrader, hvor solens position er forskellig fra det, vi kender i Danmark. Dette

betyder, at bygningens skygge på den omkringliggende kontekst er forskellig, og

gennem de parametriske redskaber vil det hurtigt kunne undersøges. Bygningers

selvskygge behøver ikke at være noget negativt, som helst skal undgås. I tropiske

og subtropiske områder kan en bygnings selvskygge være et designparameter i

udviklingen af komfortable udendørsarealer.

3 // VEJRDATAFILER

De tidligere eksperimenter har vist, hvorledes simple formler kan udregne solens

placering i forhold til et specifikt sted på jorden og på et givent tidspunkt. Det

er dog mere komplekst at forudsige, hvilken intensitet solen har, og hvor meget

energi der er i solens stråler. Dette er vigtigt at medregne for at få en mere nuan-

ceret beskrivelse af solens indflydelse på en bygning. Solens intensitet er lokalt

bestemt, hvor blandt andet skydækket er bestemmende for fordelingen af det dif-

fuse og direkte bidrag. Det er umuligt at forudsige de præcise forhold for et om-

råde, da dette altid vil ændre sig fra år til år. Ved at anvende data fra vejrdatabaser

er det muligt at lave et skøn, baseret på dataindsamlinger fra de seneste 15-20 år.

Vejrdatabasen fra Energyplus3 giver mulighed for gratis at downloade vejrdata fra

2100 lokaliteter i verden. Det er muligt at hente data fra specifikke måneder og

år. Målingerne er timebaseret, hvilket vil sige, at der er 24 målinger per. døgn.

Datafilerne er meget fyldestgørende og består af 26 forskellige målinger inden for

blandt andet temperatur, luftfugtighed, vindhastighed og direkte samt diffust ener-

gibidrag fra solen (se fig. 5.15.).

Det er ud fra filerne muligt at lave årlige timeberegninger af energibidraget fra det

direkte sollys og det diffuse himmellys. Dette kan dog hurtigt blive tungt i en mo-

del, der fungerer med direkte feedback, da der vil være brug for (24x365x2) 17.520

beregninger for hvert analysepunkt i modellen. I de efterfølgende eksperimenter

er der arbejdet med årets ekstremperioder, der som udgangspunkt ligger 21. marts,

21. juni, 21. september og 21. december. Ved kun at kigge på ekstremperioderne

147

Fig. 5.15. Eksempel på vejrdatafil fra EnergyPlus

LOCATIONCOPENH- DNK IWEC Data 61800 55,63 12,67 1 5DESIGN C 1 Climate Design Data 2009 Hea�ng 2 -9,2 -6,7 -12 1,3 -7,6 -10 1,6 -4,9 14,7 4,1 13,3 3,4TYPICAL/E 6 Summer Extreme 03-aug 09-aug Summer - Typical 06-jul 12-jul Winter - WeExtreme 10-feb ##### Winter - WTypical 15-dec 21-dec AuGROUND 3 0,5 3,98 1,38 0,68 1,29 4,79 8,71 12,4 15,1 15,85 14,59 11,57 7,76HOLIDAY No 0 0 0COMMENIWEC- WMO#061800 - Europe -- Original Source Data (c) 2001 American Society of Hea�ng, Refrigera�ng and Air-Condi�oning Engineers (ASHRAE), Inc., Atlanta, GA, USA. www.ashrae.org All rights reserved as noted in the License Agreement and Addi�onal Condi�oCOMMEN -- Ground temps produced with a standard soil diffusivity o 1/ 1 31-decDATA PER 1 1 Data Sunday Data Source and Uncertainty Flags Dry Bulb TDew Point TeRela�veAtmospheric St Field ExtrateField Ex Field Extr Field G Field Dire Field Di Field GlobaField Direc Fie

1984 1 1 1 60 C9C9C9C9*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 7 4,6 85 99500 0 1415 322 0 0 0 0 01984 1 1 2 60 C9C9C9C9*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7,1 4,5 84 99400 0 1415 323 0 0 0 0 01984 1 1 3 60 C9C9C9C9*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7,2 4,5 83 99300 0 1415 323 0 0 0 0 01984 1 1 4 60 C9C9C9C9*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 7,4 4,5 82 99200 0 1415 324 0 0 0 0 01984 1 1 5 60 C9C9C9C9*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7,6 4,5 81 99200 0 1415 325 0 0 0 0 01984 1 1 6 60 C9C9C9C9*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7,8 4,6 80 99100 0 1415 326 0 0 0 0 01984 1 1 7 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 7,9 4,6 80 99100 0 1415 326 0 0 0 0 01984 1 1 8 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 8,1 4,8 79 99100 0 1415 328 0 0 0 0 01984 1 1 9 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 8,4 5 79 99100 4 1415 329 0 0 0 100 01984 1 1 10 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 8,6 5,1 79 99100 99 1415 330 10 0 10 1200 01984 1 1 11 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 8,3 3,9 74 99300 204 1415 312 55 38 50 6100 26001984 1 1 12 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 8,1 2,7 69 99400 263 1415 301 107 163 77 11300 107001984 1 1 13 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 7,8 1,3 63 99500 273 1415 294 130 334 65 13600 233001984 1 1 14 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7 1 65 99500 234 1415 288 105 211 70 11000 130001984 1 1 15 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 6,3 0,7 67 99600 147 1415 285 53 148 38 5600 65001984 1 1 16 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 5,5 0,4 70 99700 29 1415 278 10 0 10 1100 01984 1 1 17 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,3 0,7 72 99700 0 1415 278 0 0 0 0 01984 1 1 18 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,1 0,9 74 99700 0 1415 277 0 0 0 0 01984 1 1 19 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 4,9 1,2 77 99600 0 1415 273 0 0 0 0 01984 1 1 20 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,8 1,5 79 99600 0 1415 277 0 0 0 0 01984 1 1 21 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,7 1,8 81 99500 0 1415 276 0 0 0 0 01984 1 1 22 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 4,6 2,1 84 99500 0 1415 276 0 0 0 0 01984 1 1 23 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,9 2,5 84 99400 0 1415 283 0 0 0 0 01984 1 1 24 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,1 2,8 85 99400 0 1415 286 0 0 0 0 01984 1 2 1 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 5,4 3,2 86 99300 0 1415 290 0 0 0 0 01984 1 2 2 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,5 2,8 83 99300 0 1415 294 0 0 0 0 01984 1 2 3 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,6 2,3 80 99300 0 1415 294 0 0 0 0 01984 1 2 4 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 5,7 1,9 77 99300 0 1415 294 0 0 0 0 01984 1 2 5 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,6 1,3 74 99300 0 1415 293 0 0 0 0 01984 1 2 6 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,6 0,8 71 99300 0 1415 292 0 0 0 0 01984 1 2 7 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 5,5 0,2 69 99300 0 1415 291 0 0 0 0 01984 1 2 8 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,7 -0,4 69 99500 0 1415 287 0 0 0 0 01984 1 2 9 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 3,9 -0,9 70 99600 4 1415 280 1 0 1 100 01984 1 2 10 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 3,1 -1,3 72 99700 100 1415 274 30 37 27 3300 16001984 1 2 11 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 3,8 -1,2 69 99800 205 1415 275 84 49 77 9200 36001984 1 2 12 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,4 -1 67 99900 265 1415 275 126 307 68 13100 212001984 1 2 13 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 5,1 -0,6 66 100100 275 1415 276 136 389 60 14400 275001984 1 2 14 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,9 -0,4 68 100100 236 1415 275 109 285 61 11300 185001984 1 2 15 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,7 -0,2 71 100100 150 1415 271 55 160 38 5800 79001984 1 2 16 60 A7C8E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 4,5 0,1 73 100200 31 1415 265 10 0 10 1100 01984 1 2 17 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,4 0,4 75 100200 0 1415 265 0 0 0 0 01984 1 2 18 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,2 0,6 77 100100 0 1415 270 0 0 0 0 01984 1 2 19 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 4,1 0,9 80 100100 0 1415 270 0 0 0 0 01984 1 2 20 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,1 1,1 81 100000 0 1415 273 0 0 0 0 01984 1 2 21 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,2 1,3 82 99800 0 1415 277 0 0 0 0 01984 1 2 22 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 4,2 1,5 83 99600 0 1415 279 0 0 0 0 01984 1 2 23 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 3,9 1,5 84 99400 0 1415 282 0 0 0 0 01984 1 2 24 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 3,7 1,5 86 99100 0 1415 289 0 0 0 0 01984 1 3 1 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 3,4 1,5 87 98800 0 1415 303 0 0 0 0 01984 1 3 2 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,6 2,9 89 98500 0 1415 310 0 0 0 0 01984 1 3 3 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,9 4,2 89 98300 0 1415 308 0 0 0 0 01984 1 3 4 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 7,1 5,4 89 98000 0 1415 315 0 0 0 0 01984 1 3 5 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7 5,4 89 98000 0 1415 303 0 0 0 0 01984 1 3 6 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 7 5,3 89 97900 0 1415 297 0 0 0 0 01984 1 3 7 60 A7A7E8E8*0?9?9?9?9?9?9?9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 6,9 5,2 89 97800 0 1415 294 0 0 0 0 01984 1 3 8 60 B8C8E8B8*0?9?9?9?9?9?9?9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 6,3 4,4 87 97800 0 1415 291 0 0 0 0 01984 1 3 9 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 5,7 3,5 85 97800 4 1415 287 1 0 1 100 01984 1 3 10 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 5,1 2,5 83 97800 101 1415 284 17 0 17 2000 01984 1 3 11 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 4,3 1,7 83 97800 206 1415 278 72 199 43 7700 119001984 1 3 12 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 3,5 0,9 83 97800 266 1415 271 125 273 73 12900 188001984 1 3 13 60 A7A7E8E8*0G9G9G9I9I9I9I9A7A7A7A7A7A7*0E8*0*0 2,7 0 82 97900 277 1415 263 140 359 69 14600 253001984 1 3 14 60 B8C8E8B8*0H9H9H9I9I9I9I9*0B8B8B8B8*0*0E8*0*0 3,2 -0,2 79 97900 238 1415 271 109 296 58 11300 19300

Diffus-stråling (Wh/m2)Direkte-stråling (Wh/m2)

MånedDatoTime


148

skal der maksimalt foretages (24x4x2) 192 beregninger per analysepunkt, hvilket

er væsentligt mindre end for hele året.

Der vil altid ligge en upræcished i at anvende vejrdatafiler. En simulering er altid

en forudsigelse om fremtidige scenarier. Fordi vejrdata består af gamle målinger,

er der ingen sikkerhed for, at det fremtidige vejr vil være præcis sådan. For det

andet vil de anvendte vejrdata altid være fra målinger med en anden geografisk

placering, end hvor den virtuelle simulering finder sted. Vejrdata kan dog være

med til at give et vejrmønster på det pågældende sted og være med til at give en

forståelse for de lokale forhold.

DET VISUELLE OUTPUT

I forbindelse med en konkurrencesituation er det brugbart hurtigt at få et overblik

over klimaet det pågældende sted. Ved hjælp af Grasshopper kan den teksttunge

vejrdatafil visualiseres direkte i Rhino. En standardfunktion i Grasshopper gør det

muligt at linke til tekstfiler. Figur 5.16 viser et eksperiment, hvor der er linket til

en Excel-fil, indeholdende information om energibidraget fra sollyset og himmel-

lyset. Der er i Grasshopper genereret et matrix af punkter, som hver repræsenterer

en målingstime i løbet af et år. X-retningen indeholder 24 punkter, ét for hver time

på døgnet, hvor y-retningen består af 365 punkter, og herved repræsenterer da-

gene i året. De enkelte figurer (for København og Mumbai) viser to visualiseringer,

ét for bidraget af det direkte sollys, og ét for det diffuse himmellys. Det vil sige, der

totalt er (24*365*2) 17.520 punkter. Punkternes højde (z-retning) er sat i relation til,

hvor stort energibidraget er for det direkte og diffuse lys.

Det gennemgåede eksempel blev udviklet under opstartsperioden på skitseprojek-

tet Worli Tower, Mumbai, som bliver gennemgået i slutningen af dette kapitel. For

at skabe forståelse for det lokale klima blev det direkte og diffuse bidrag sammen-

lignet med vejrdata fra Kastrup, København. Som først antaget var det største bi-

drag fra solen ikke i sommerperioden, hvor solen stod højest på himlen. Denne for-

klaring skulle senere findes i dataene omhandlende skydække og regnfald. Der er i

juni, juli, og august monsun i Mumbai, hvor tunge skyer sender store regnmængder

149

Fig. 5.16. Vejrdata-visualisering, Rhino / Grasshopper

Mumbai, diffust himmellys (Wh/m2)

Mumbai, direkte sollys (Wh/m2)

København, direkte sollys (Wh/m2)

København, diffust himmellys (Wh/m2)

24 - - - - - - - - - - -time - - - - - - - - - - 0 Januar - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -måned -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - december

100 Wh/m2

900 Wh/m2

100 Wh/m2

500 Wh/m2

100 Wh/m2

900 Wh/m2

100 Wh/m2

400 Wh/m2


150

ind over byen. Skyerne bryder de direkte solstråler og gør det diffuse bidrag større.

Dette har indflydelse på den samlede energimængde, da energimængden for diffus

stråling er langt mindre end for den direkte. Visualiseringen var i dette projekt med

til hurtigt at skabe forståelse for det lokale klima, og sammen med informationen

om solens placering at give et billede af de lokale ekstremperioder.

4 // DAGSLYSFAKTOREN

Dagslysfaktoren bruges til at beskrive forholdet mellem interiør belysningsniveau

(lux) og eksteriør belysningsniveau på et horisontalt plan. Illuminansen inden for i

en bygning skifter konstant på grund af himlens forskellige skydække. Det er der-

for vanskeligt at forudsige det eksakte belysningsniveau i en bygning. I stedet tages

der udgangspunkt i en diffus himmel, da luminansdistributionen i dette tilfælde er

konstant og ikke ændres over tid. Dagslysfaktoren angives i procent og beskrives

ved nedenstående formel.

DF=(Ei/Ee) x 100

En dagslysfaktor på eksempelvis 2.0 procent betyder, at 2 procent af det tilgænge-

lige lys udenfor rammer det målte punkt i bygningen. Fordi dagslysfaktoren er et

forhold mellem lux-værdien inde og ude, er det en relativ værdi for belysningsni-

veauet, og ikke en absolut værdi.

Den mest pålidelige metode til at bestemme dagslysfaktoren består af tre parame-

tre (se fig. 5.17.)

Himmellyset (SC)

Eksterne refleksioner (kontekst) (ERC)

Interne refleksioner (loft, væg og gulv) (IRC)

Dagslysfaktoren består af summen af de tre parametre.

DF=SC+ERC+IRC

151

Fig. 5.19. Tommelfingerregel for bestemmelse af 2 % dagslysfaktor testes i Grasshopper

Fig. 5.21. De variable input-parametre, Grasshopper brugerflade

Fig. 5.18. Himmelgrænseplanet udregnes

Fig. 5.17. Dagslysfaktorens tre parametre

θ

DF > 2%

DF > 2%

DF > 2%

θ

θ

Fig. 5.20. En simpel flademodel anvendes som input i Rhino


152

Hvis forskellen mellem den højeste og laveste dagslysfaktor i et rum overstiger

omkring 20, kan det resultere i store kontraster, med risiko for blænding [Rund-

quist 1984].

ESTIMERING AF DAGSLYSFAKTOR VHA. 2D-TOMMELFINGERREGEL

I dette eksempel er der anvendt en tommelfingerregel til beregning af dagslysfak-

toren. Tommelfingerreglen benytter himmelgrænseplanet til at forudsige en op-

retholdelse af dagslysfaktoren på 2.0 procent for sidebelyste rum. Himmelgræn-

seplanet er en betegnelse for, hvor meget af den omkringliggende himmel der er

tilgængelig fra det enkelte analysepunkt (se fig. 5.18.). Den anvendte formel er ud-

viklet af Christoph Reinhart og er en videreudvikling af Lynes formel [Reinhart &

LoVerso 2010], der har vist sig at være særdeles præcis, med afvigelser på under 10

%. Den nye formel er valideret i forhold til 2304 cases ved brug af analyseprogram-

met Radiance. Ud af de 2304 målinger afveg tommelfingerreglen 304 gange dvs.

13 % i forhold til at forudsige en DF på >2%. I målingerne var der en tendens til, at

formlen var mere konservativ end programmet Radiance. Der var kun 18 tilfælde

(under 1 %), hvor formlen forudsagde en DF på >2%, hvor Radiance ikke gjorde

det. Dette tyder på, at tommelfingerreglen er et særdeles præcist redskab til forud-

sigelse af dagslysfaktoren. Det skal i forhold til evalueringen siges, at Radiance har

en afvigelse på mellem 10% (MBE) og 25% (RMSE) [Reinhart & Walkenhorst 2001]

Tommelfingerreglens variable inputparametre består af (p) analyseplanets højde,

(h) gulv til loft-højde, (w) rummets bredde, (R) den gennemsnitlige refleksions-

værdi og (Θ) vinklen på himmelgrænseplanet. I forbindelse med et konkurrence-

projekt vil hovedparten af de ovenstående parametre allerede være kendt fra rum-

programmet. Den variable parameter vil bestå af vinklen på himmelgrænseplanet

og være forbundet til beslutninger omkring placering og orientering i forhold til

omkringliggende kontekst.

Eksempel på udregning af dagslysfaktor for henholdsvis kontorer og butikker samt op-

retholdelse af minimum glasareal findes i appendiks s. 56 – 57. Eksemplerne i appendiks

viser, hvorledes simple formler meget let kan anvendes til at forudsige dagslysfaktoren

153

og glasarealet for en bygning ved hovedsageligt at udregne himmelgrænseplanet. Det

er dog en tidskrævende og omfattende proces, der godt kan tage fokus væk fra den

kreative designudvikling. Formlen tager desuden udgangspunkt i todimensionelle snit,

hvilket er forskelligt for arkitektens rumlige repræsentationsformer.

Tommelfingerreglen er for sidebelyste rum, der hovedsageligt modtager diffust

himmellys. Simuleringerne viser ikke noget om risiko for overophedning ved di-

rekte sollys eller gener som for eksempel blænding. Det er derfor vigtigt at se

denne analyse som supplement til andre analyser. Specielt på en solrig geografisk

placering vil en isoleret brug af denne formel resultere i en overdimensionering af

vinduespartier og medføre overophedning.

KODNING I GRASSHOPPER

I den tidlige designproces arbejdes der med simple flademodeller, uden detalje-

ring af etagedæk og facadeudformning. Parametre som lofthøjde og rumbredder

er dog oftest kendt fra rumprogrammet og tidligere byggeprojekter. Figur 5.19,20

viser, hvorledes tommelfingerreglen for bestemmelse af dagslysfaktoren er imple-

menteret i Grasshopper og giver mulighed for lave simuleringer direkte i Rhino.

Gennem kodning i Grasshopper er der opsat en horisontal snitflade gennem vo-

lumenmodellen. Placeringen af snitfladen er variabel og kan justeres ved hjælp af

en justerbar knap i Grasshopper. Snittet producerer et linjestykke, som er opdelt

i en række punkter. Punkterne symboliserer de enkelte områder, hvor der analy-

seres, og kan siges at være analysens opløsning. For hvert punkt måles det lokale

himmelgrænseplan, og ovenstående formel anvendes til at beregne dagslysfaktor

og minimum glasareal. I Grasshopper er det muligt at ændre loftshøjde, analyse-

højde (eksempelvis ved gulv eller ved bordhøjde), rummets bredde og ekstern

solafskærmning (se fig. 5.21.).

Ved at kode i Grasshopper er det muligt at skræddersy, hvilke output, der skal

vises, og i hvilken form. Outputtet består af en række talværdier for hvert ana-

lysepunkt, bestående af rumdybde der overstiger en dagslysfaktor på 2,0 % og


154

minimum glasareal for at kunne overholde dagslysfaktoren. I Grasshopper er tal-

værdier anvendt til at give et visuelt output af resultatet i form af et farvet felt, hvor

dagslysfaktoren er opnået. Derudover forholdet mellem det samlede gulvareal og

det areal der oversiger en dagslysfaktor på 2,0 %. Dette giver altså et overblik over

de lokale lysforhold, samt et overblik over etagen og bygningen som helhed.

Til forskel fra andre simuleringsprogrammer, er der i dette eksperiment ikke skel-

net mellem simulering og tegning. Dagslyssimuleringen kører hele tiden i bag-

grunden og opdaterer i forhold til ændringer i 3d-modellen. Det vil sige, at simu-

leringen giver direkte feedback i forhold til bygningens form eller orientering,

snitfladens højde eller ændringer i inputparametrene (se animation 1).


I dette eksempel er redskabet afprøvet på projekt Rainbow, hvilket er et tidligere

konkurrenceprojekt på tegnestuen. Projektet består af et 200.000m2 blandet pro-

gram med beboelse, butikker, fritidsaktiviteter og kontorareal. Bygningen er pla-

ceret på en mindre grund i Dublin, Irland (se fig. 5.22, 23).

Hovedgrebet består af en 120 meter høj bygningsstruktur, der lukker sig om sig

selv og herved giver et minimalt aftryk på grunden, samt af to store offentlige

uderum. Bygningen er placeret, så den ikke skygger for den lave omkringliggende

kontekst, og der er lavet en række skår for at mindske egen selvskygge og forbedre

udsynet. Byggegrunden ligger i en lav kontekst, hvor der er langt til de omkringlig-

gende bygninger. Den store udfordring i dette projekt er det dybe atrium, hvilket

kan have konsekvens for dagslyskvaliteten i den nederste del af bygningen. Red-

skabet er ændret fra at simulere påvirkningen fra den omkringliggende kontekst

(i det tidligere eksempel) til at se på sin egen form som kontekst.

Den røde markering angiver grænsen for en dagslysfaktor på 2 % og derover.

Øverst på figur 5.24 visualiseres denne grænse som talværdi angivet i meter fra

facaden. Neders på figur 5.24 illustreres, hvilken procent af vinduesarealet, der er

nødvendig for at opretholde dagslysfaktoren på over to procent.

155

Fig. 5.24. Estimering af rumdybder der over-stiger en dagslysfaktor over 2 %, samt mini-mums-glasareal

Fig. 5.22. Projekt Rainbow, Dublin, Irland, 3XN

Fig. 5.23. Projekt Rainbow, Dublin, Irland, snit, 3XN


156

Analyserne er foretaget med to forskellige input-parametre i forhold til rumpro-

grammet (se fig. 5.25.).

PARAMETRE FOR BUTIKSAREALER

I GRUNDPLAN:

PARAMETRE FOR ØVRIGE ETAGER:

Lofthøjde: 3,5 meter Lofthøjde: 2,8 meter

Målingshøjde: 0 meter Målingshøjde: 0,85 meter

Rumbredde: 10 meter Rumbredde: 3 meter

Fig. 5.25. Anvendte input-parametre

I appendiks s. 62-63 ses ni snitplaner ligeligt delt fra 0 til 120 meter fra grunden. På

simuleringerne fra 0 – 45 meter ses tydeligt effekten af den høje bygningsstruktur,

og hvor de modstående skår i bygningen er placeret. Ligeledes ses, hvorledes den

østvendte facade (i forhold til atriet) er tydelig påvirket og har en væsentlig mindre

dagslysfaktor end den vestlige. Dette output ville i en konkurrencesituation kunne

hjælpe til med at designe bygningsformen i forhold til de enkelte rumprogram-

mers forskellige behov for belysning, og strategisk placere og proportionere rum-

mene for bedst udnyttelse af dagslyset.

5 // COSINUS-FUNKTION

En solstråle, der rammer en flade, har forskellig intensitet og kan beskrives ud fra dens

indfaldsvinkel. Om sommeren ved middagstid, når solen står højest på himlen, er ef-

fekten størst på en horisontal flade, da det belyste areal er forholdsvist lille. Solens effekt

er tilsvarende mindst ved en lav solvinkel, hvor arealet er større (se fig. 5.26, 27.). Denne

sammenhæng kan beskrives ved hjælp af en cosinus-funktion af indfaldsvinklen. Hvor

solen står direkte over det målte areal (ved solhverv over zenit), beskrives vinklen som

0º, hvor en tangerende solvinkel (eksempelvis ved solnedgang) angives som 90º.

157

Følgende formel kan bruges til denne udregning

Cos (Solhøjde i grader) = Effekt (værdi mellem 1 - 0)

EKSEMPEL

Vinkelret på fladen Cos (0°) = 1

45° i forhold til fladens normal Cos (45°) = 0,71

75° i forhold til fladens normal Cos (75°) = 0,26

Cosinus-funktionen giver en korrektionsfaktor mellem 0-1, som kan multipliceres

med den mængde energi (watt/m2), som strålerne indeholder. Den 21. juni dansk

sommer, hvor solen når 57º kl. 12, indeholder den direkte stråling 425 watt/m24.

Det reelle bidrag fra det direkte lys (på en horisontal flade) vil i dette tilfælde være

Cos 33 (90-57) * 425 = 356 watt/m2.

Ved at medregne en flades orientering i forhold til solen gives et mere præcist

billede af energitilførslen. På tegnestuen er der et stort fokus på tredimensionelle

facader, og cosinus-funktionen er derfor brugbar for at informere om udformning

og orientering af facadeelementer. Cosinus-funktionen giver dog kun et billede af,

hvor meget energi der bliver tilført den ydre facade, og ikke hvor meget der reelt

bliver tilført de bagvedliggende rum.

I figur 5.29 er korrektionsfaktoren anvendt til at simulere solindstrålingen mellem

bygninger i et forslag til en masterplan i Norra, Stockholm. Redskabet giver mu-

lighed for at designe og placere bygningerne ud fra at maksimere de solbeskinnede

opholdsarealer mellem bygningerne.

6 // TRANSMISSIONS- OG REFLEKSIONSEGENSKABER FOR EN TYPISK ENERGIRUDE

Når lyset rammer en rude, er det ikke den samlede mængde lys eller energi, der når

det bagvedliggende rum. En stor del af lyset reflekteres væk fra ruden, og en del af

energien absorberes i glasset. Fordelingen af hvor meget lys eller energi der trans-

mitteres, reflekteres eller absorberes, kan beskrives ud fra lysets indfaldsvinkel.


158

I DTU-publiceringen ”Harmonisering af grundlaget for beregning af energitilskud

fra vinduer” [Nielsen & Svendsen 2003] beskrives en formel til beregning af energi-

transmittansen (se appendiks s. 58). Formlen anvendes i forbindelse med ener-

gimærkning af ruder og i beregningsværktøjer. Gennem studier fra DTU viser

formel sig at være særdeles tæt på anvisningerne fra SBI. Transmittansen er størst

for stråling med indfaldsvinkel mellem 0° og 40°. Ved større indfaldsvinkel bliver

transmittansen mindre og reflektansen større. Absorptionen er derimod næsten

konstant og uafhængig af indfaldsvinklen. Til den del af energien, der transmit-

teres direkte gennem ruden (det primære bidrag, ST), skal tillægges den del af

den absorberede varme, der efter absorptionen frigives til rummet bag ruden og

udgør det sekundære strålingsbidrag. Hvorved fås den totale energi-transmittans

(TST eller g-værdien).

Formelen er i dette eksperiment implementeret i Grasshopper, hvor solens ind-

faldsvinkel udregnes på en flade. Outputtet for korrektionsfaktoren vises herefter

som et gult tekstfelt (se fig. 5.28.), og opdateres automatisk i forhold til fladens

orientering. En flade (som symboliserer et vindue) kan flyttes rundt i 3d-modellen

samtidigt med, at arkitekten kan undersøge, hvor stor en del af den energi, der

er til stede fra solen, i realiteten kommer ind i rummet. Outputtet består i dette

tilfælde af en korrektionsfaktor mellem 0-1 og er ikke det absolutte energibidrag.

Dette findes ved at multiplicere korrektionsfaktoren med den energi, der er til

stede i solens stråler på det pågældende tidspunkt.


I dette eksempel er formelen for korrektionsfaktoren (for energi-transmittansen)

anvendt på facadegeometrien fra et tidligere konkurrenceprojekt på tegnestuen.

Projektet består af en kontorbygning i Libanons hovedstad, Beirut (se fig. 5.30.).

På grund af den geografiske placering er bygningen udsat for stor påvirkning fra

solen. Den direkte sol vil i dette tilfælde gerne undgås, da det skaber risiko for

overophedning.

159

Fig. 5.28. Sammenligning mellem formel fra SBI og DTU, Grasshopper brugerflade

Fig. 5.26. Indfaldsvinkel og intensitet Fig. 5.27. Udregning i Grasshopper

Fig. 5.29. Solindstrålings-simulering, masterplan i Norra, Stockholm, 3XN

1m 1m


160

Solens højde veksler fra at nå 33° den 21. december til 80° den 21. juni, hvilket er

meget højt i forhold til danske forhold, hvor solen står lavere på himlen og ligger

mellem 11° og 58°. Konceptet består af en trianguleret facade, der udnytter den

højtstående sol til at skabe selvskygge. Konceptet er udarbejdet ud fra en idé om

at skabe en åben facade med mulighed for maksimalt udsyn fra kontormiljøerne.

Facadeelementerne er skiftevis vinklet ind og ud for at skygge for de underliggende

etager og vinduesåbninger. Dette har været et koncept som konkurrenceteamet har

arbejdet med uden brug af analyse- og simuleringsredskaber. Processen har med

andre ord været styret af en intuition om, at en vinkling af facaden vil producere

selvskygge og have en positiv indflydelse på indeklimaet - og spare energi til køling.

Analysen i Grasshopper koncentrerer sig om tre facadeelementer på den syd-

vendte facade (se fig. 5.31.). Der er her taget udgangspunkt i ekstremperioder, det

vil sige den 21. december, hvor solen står lavest på himlen, og for den 21. juni, hvor

solen står højest. Ved hjælp af kode til placering af solen er vektorretninger ud-

regnet for de timer, hvor solen er på himlen (se. fig. 5.32.). Vinklen mellem solens

vektorretninger og vindueselementernes normal er herefter udregnet, og korrekti-

onsfaktoren er fundet ved hjælp af den tidligere beskrevne formel. Analysen tager

i dette eksempel udgangspunkt i et målingspunkt, som er placeret i facadeelemen-

tets centrum. Ud fra vejrdata fra Beirut5 er strålingsbidraget fundet og efterfølgende

multipliceret med korrektionsfaktoren. Resultatet for strålingsbidraget for de en-

kelte dage visualiseres i Grasshopper ved hjælp af de såkaldte gule tekstbokse.

I Grasshopper udregnes den totale energi-transmittans i watt/m2 på den pågæl-

dende dag. Ved at sammenligne output fra element to og tre kan effekten af de-

signet undersøges. På den korteste dag af året modtager element to 3916 watt/m2

i modsætning til 3286 watt/m2 for elementet nedenunder, hvilket er en reduktion

på 16 %. På den længste dag af året modtager element to 2349 watt/m2, hvorimod

det nedenstående element ligger i selvskygge hele dagen og modtager ikke energi

fra den direkte stråling.

161

5.32. Situationsplan der viser bygningen med kontekst, samt simulerede sol-vektorer og klokkeslæt

Fig. 5.30. Projekt Solidere, Beirut, Libanon, 3XN

Fig. 5.31. Solindstrålings-simulering af tre facadeelementer på den sydlige facade


162

Der kan eksperimenteres med elementernes indbyrdes relationer i forhold til selv-

skygge, kontekst og geografisk placering. Som de tidligere eksperimenter opdate-

res outputtet direkte i Grasshopper i forhold til geometrien i Grasshopper. Der er

herved mulighed for at afprøve forskellige facadegeometrier og at se energi-trans-

mittansen fra den direkte stråling.

ANVENDELSE PÅ HELE BYGNINGENS FACADEGEOMETRI

For at undersøge effekten af den triangulerede facade er analyserne i dette eksempel

sammenstillet med analyser for en tilsvarende lodret facade. De to analyser er lavet

henholdsvis for Danmark og Libanon for at undersøge relationen mellem facade-

geometrien og den geografiske placering. Outputtet er efterfølgende eksporteret til

Excel og viser den udfoldede facade med energibidraget fra den direkte stråling (se

fig. 5.33 og appendiks s. 61).

Hvis der tages udgangspunkt i, at hele facaden er dækket af glas, transmitteres

der den længste dag på året (samlet set for alle facader) 26 % mere energi for den

triangulerede facade. I vinterperioden er der stort set ingen ændringer i transmit-

tansen på de to designs.

Det ses tydeligt i grafikken (i form af de farvede striber), hvorledes de nedadvendte

elementer modtager mindre energi end de opadvendte. Dette giver et overblik

over, hvordan bidraget er fordelt og kan bruges til at træffe beslutninger omkring

placering af vinduesåbninger. Hvis der tages udgangspunkt i, at facaden består af

50 % vinduespartier, kan de nedadrettede elementer med fordel vælges som åbne

partier. I det tilfælde vil facaden (samlet set) den 21. juni modtage 30 % mindre

energi gennem facaden, og for den 21. december modtage 7 % mindre.

Der ses et potentiale i at bruge denne form for analyser til at udvikle samt kvalificere

et designforslag. Det endelige facadeforslag i Beirut er valgt ud fra intentionen om et

energibesparende design samt æstetiske og rumlige overvejelser. Det er dog sikkert,

at denne facade vil være væsentligt dyrere end en traditionel lodret facade. Det er i

163

Fig. 5.33. Excelfil af den direkte solindstråling (watt/m2) den 21. juni og 21. december i Beirut. Facadedesignet sammenlignes med en mere traditionel ret facade

83528352127127885885313313313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538313 313 588 588 721 721 2538 2538

1647 1833 845 862 2581 2354 2003 203128 76 375 385 0 0 2980 3001

1647 1833 845 862 2581 2354 2003 203128 76 375 385 0 0 2980 3001

1647 1833 841 858 2581 2354 2003 203128 74 371 381 0 0 2980 3001

1644 1831 841 858 2581 2354 2003 203128 74 371 381 0 0 2980 3001

1644 1831 841 858 2581 2354 2003 203124 70 354 381 0 0 2980 3001

22612261568356837801780100226122615683568378017801002261226156835683780178010022612261568356837801780100226122615683568378017801002261226156835683780178010022612261568356837801780100226122615683568378017801002261226156835683780178010022612261568356837801780100

0 0 1330 1264 3904 3916 1371 127172811391073324639286880017211731619340934621033100728113910733246392868800172117316193409346210331007281139107332463928688001721173161934093462103310072811391073324639286880017211731619340934621033100728113910733246392868800

Ret facade

Ret facade

21. december

21. juniNord Vest Syd Øst

Trianguleret facade

Trianguleret facade


164

et sådan tilfælde vigtigt, at disse aspekter tidligt kan visualiseres og kommunikeres vi-

dere blandt arkitekter, ingeniører og bygherre. Analyserne har potentiale for internt

at kunne træffe afgørelser blandt arkitekter, men også som kommunikationsmiddel

til ingeniører, som yderligere vil kunne præcisere facadedesignet.

Analyserne indeholder en række upræcisheder, som der skal tages forbehold for.

For det første er analyserne kun for den direkte stråling, og diffust himmellys og

refleksioner er ikke medregnet. For det andet er analyserne foretaget for ekstrem-

perioder og er baseret på vejrdatafiler. Og for det tredje er det ikke sikkert, der

anvendes de eksakte energiruder, som formlen bygger på. Formlen for udregning

af energi-transmittansen blev efterfølgende ikke anvendt i den senere implemen-

tering. Beregningerne gjorde det vanskeligt at sammenligne og validere outputtet

i forhold til øvrige simuleringsprogrammer.

7 // BRS DAGSLYS-VINKELMÅLER

Inden for grafiske dagslysberegningsmetoder er dagslys-vinkelmåleren den mest

kendte. Forskningsafdelingen The Building Research Establishment BRE (tidligere

kendt som the Building Research Station BRS) har udviklet en række vinkelmå-

lere, som giver mulighed for at forudsige dagslysfaktoren i et tegnet rum (se fig.

5.34.). Der findes i alt ti forskellige vinkelmålere, der giver mulighed for at afprøve

forskellige himmeltyper og facadevinklinger. Til forskel fra beregningsmetoden i

eksperiment 4 bygger denne metode på en række empiriske dataindsamlinger til

udviklingen af de forskellige vinkelmålere.

Vinkelmåleren anvender standardhimlen CIE, som tager højde for solens højde på

himlen og antager, at himlen ikke har en ensartet lysstyrke (luminans). Den bygger

på den formodning, at lysstyrken fra zenit til horisonten aftager på en sådan måde,

at zenit er tre gange kraftigere end det horisontale lys.

BRS dagslysvinkelmålere består af en rund skive delt i to. De ene del bruges i plan

og er den primære vinkelmåler. Den anden del bruges i snit og bestemmer kor-

rektionsfaktoren, som ganges med resultatet fra den første del. Måleren er opdelt

165

Fig. 5.34. BRS dagslys-vinkelmålere


166

i en række ikke lineære streger, der hver symboliserer en talværdi. Ved at placere

vinkelmåleren på tegningen giver det mulighed for at vise, hvor meget at himlen

der er synlig, og herudfra beskrive dagslysfaktoren.

Ved at følge den samme procedure som for himmel-komponentet er det muligt

at medregne eksterne refleksioner. Vinkelgraden, som dækker den eksterne for-

hindring, multipliceres med refleksionsværdien for det aktuelle materiale (værdi

mellem 0-1). Hvis denne ikke kendes, bruges værdien 0,2 for CIE-himler. Ved brug

af den ensartede (úniform´) himmel tages halvdelen af refleksionsværdien, eller

værdien 0,1. De interne refleksioner (IRC) kan bestemmes med stor nøjagtighed

ved brug af BRS-formlen (se appendiks s. 59). Til forskel for beregningsmetoden i

eksperiment 4 er det muligt at forudsige dagslysfaktoren, ikke kun i forhold til om

den er over eller under 2 %, men i forhold til den eksakte procentsats.

ANVENDT I TIDLIGERE KONKURRENCEPROJEKT

De beskrevne BRS-vinkelmålere er efterfølgende anvendt i udviklingen af et para-

metrisk skitseredskab (se fig. 5.35 og animation 2). Der er anvendt 3d-geometri fra

et tidligt konceptforslag til UADM Uppsala Universitets bygning (se fig. 5.36.). Et

analyseplan er opdelt i et variabelt antal punkter, i dette tilfælde 13 x 20, det vil sige

260 punkter. For hvert punkt foretages der to analyser. En i plan, der måler, hvor

meget af det horisontale plan, der er åbent, og en tilsvarende analyse for snittet.

Herved findes dagslysfaktoren for de enkelte punkter, hvilket visualiseres i form af

et gradueret farveinterval, som giver et overblik over illuminansfordelingen i rum-

met, samt en talværdi. Outputtet anvendes desuden til at informere om, hvor stort

et areal der er dækket af en dagslysfaktor over 2,0 procent. Denne procentsats er

variabel og kan ændres direkte i Grasshopper.

8 // TOMMELFINGERREGEL TIL BEREGNING AF HIMMELLYSET

Det diffuse sollys er vanskeligt at simulere, da det består af direkte lys, efter det er

brudt af atmosfæren og det aktuelle skydække. Det er derfor spredt og ikke be-

stemt af en hovedretning. Vejrdatafilerne indeholder information om energibidrag

fra det diffuse lys for et horisontalt plan. I den efterfølgende test af redskaberne er

167

Fig. 5.35. Parametriske simuleringer af dagslysfaktoren, der anvender BRS dagslys-vinkelmålere

Fig. 5.36. Tidligt konceptforslag til UADM Uppsala Universitets-bygning, 3XN


168

der taget udgangspunkt i en jævnt belyst himmel til at beregne det diffuse bidrag.

Det vil sige, at en lodret facade (uden udhæng) vil modtage halvdelen af det ho-

risontale bidrag, idet den er orienteret mod en halv himmel. Her måles himmel-

grænseplanet for at udregne det diffuse bidrag. Det antages, at et frit udsyn på 90°

modtager lyset fra en halv himmel. Hvor der er udhæng bruges følgende formel

(100 / 90) x i x 0,5 x det horisontale diffuse bidrag (watt/m2)

Hvor i = himmelgrænseplanet

Gennem målinger af en hel overskyet himmel, har CIE vist en 3 gange højere lu-

minans mod zenit end ved horisonten. Dette er uafhængigt af solhøjde og oriente-

ring og bestemmes kun ud fra højdevinklen. CIE har på denne baggrund opstillet

en standard for beregning af himmelluminansen [CIE 1994]. Denne beregnings-

metode er anvendt i kapitel 6 – Implementering af redskaber til at beregne det

diffuse himmellys.

L(ϴ)= Lz ((1+2sinϴ)/3)

Hvor

L(ϴ) = er himmelluminansen ved højdevinklen ϴ, cd/m2

ϴ er højdevinklen over zenit

169

TEST AF REDSKABER

Efter udviklingen af de parametriske redskaber blev en række redskaber testet i

forhold til fire igangværende konkurrenceprojekter. Figur 5.37 viser de enkelte

projekter og hvornår de parametriske redskaber blev anvendt i processen. Det ef-

terfølgende materiale beskriver projekternes designmål, og designprocessen hvor

de parametriske redskaber blev anvendt. Erfaringer herfra er efterfølgende an-

vendt i næste kapitel, hvor redskaberne implementeres gennem hele konceptfasen

på et højhusprojekt i Mumbai, Indien.

PREKVALIF

IKATIO

N

TEAM

ET SA

MM

ENSÆ

TTES (IN

T. &

EKS

KO

NTRAKT, B

UD

GET &

TID

SPLAN

SKIT

SERIN

G

VO

LU

MEN

-STU

DIE

R

FACAD

E-S

TU

DIE

R

AFSLU

TN

ING

AFLEVERIN

G

PROJEKTERIN

G

PROJEKT BAYER PROJEKT PRABHADEVI TOWER

PROJEKT WORLI TOWERPROJEKT SINO

Fig. 5.37. Test af redskaber i designprocessens forskellige faser


170

1 //HOVEDSÆDE FOR BAYER, BERLIN, TYSKLAND

Konkurrenceprojektet består af et 25.000m2 stort kontorbyggeri til det tyske me-

dicinalfirma Bayer (se fig. 5.38.). Grunden er placeret i lav bebygget kontekst cen-

tralt i Berlin, Tyskland.

DESIGNMÅL

Bygherre var interesseret i, at bygningen skulle repræsentere nogle af de grundvær-

dier, som firmaet står for. Det var vigtigt, at formsproget ikke blev prangende, men

bygningen måtte gerne have et elegant udtryk. Desuden var det vigtigt at bidrage

til høj kvalitet, samt indarbejde bæredygtige løsninger. Vi valgte i designteamet

en lavteknologisk løsning, hvor bygningskrop og facade skulle modvirke direkte

solstråling samtidig med, at bygningen skulle føles åben.

DESIGNPROCESSEN

Mange volumenstudier fandt sted i den tidlige proces. Redskabet for udregning

af dagslysfaktoren (ved hjælp af tommelfingerregler) blev undervejs anvendt. I

tidligere studier var bygningskroppen meget bred, hvilket gav en risiko for dårligt

belyste kontorer i den nederste del af bygningen. Det endelige forslag havde en

maksimal bredde på 16,8 meter. Redskabet fra udviklingseksempel 4 (s. 150) blev

brugt til at visualisere programorganiseringen i forhold til dagslysfaktoren.

Redskabet for direkte og diffus indstråling blev anvendt i forbindelse med skitse-

ringen af facaden. På dette tidspunkt var redskabet ikke udviklet til at give en pro-

centsats på effekten af designet, og det var derfor vanskeligt at undersøge designet

i detaljer. Der blev i denne fase udarbejdet et koncept i form af tredimensionelle

facadepaneler pegende i solens retning (se fig. 5.39, 40.).

Konkurrencen blev lavet i samarbejde med ingeniørfirmaet Werner Sobeck i Stutt-

gart. Da Grasshopper simuleringerne var på skitseniveau (se. fig. 5.41.), og ikke tog

forbehold for materialer, refleksioner og alle timer i løbet af året, blev facadegeome-

trien verificeret i Ecotect (se fig. 5.42, 43.). Ecotect blev brugt som kommunikations-

middel til ingeniørerne ved Werner Sobeck. Målet var at beskrive, hvilken forskel

171

Fig. 5.38. Projekt Bayer, Berlin, Tyskland, 3XN

Fig. 5.39. Facadekoncept, plan Fig. 5.40. Facadekoncept, opstalt og snit


172

eller egenskaber den tredimensionelle facade havde i forhold til en traditionel lodret

facade. Forskellen blev beskrevet i en procentsats på forskellen i solindstråling (watt/

m2) og udregnet for både det direkte og diffuse bidrag i løbet af et år. Dette var en

måde let at kunne sammenligne de forskellige facadestudier. Der blev ikke lavet ana-

lyser for samtlige 1596 facadeelementer på bygningen. Det blev vurderet, at en sådan

analyse ville være for tidskrævende inden for tidsrammen, og for risikabelt i forhold

til at designet hurtigt ville kunne ændres, og at analyserne ikke ville kun følge med.

Der blev i stedet lavet analyser af enkelte facadeelementer i forhold til placering og

orientering på bygningen. Målet var, at analyserne ville kunne bruges til at videre-

kommunikere konceptet til de rådgivende ingeniører, som stod for godkendelsen

af det færdige facadeforslag. Der blev i alt lavet 28 analyser i Ecotect (se appendiks

s. 64-73), 14 for den lodrette facade og 14 for den triangulerede, placeret samme

sted på bygningen. Da der i volumenmodellen var arbejdet med en selvskyggeef-

fekt, blev det vurderet, at det ikke var nok kun at analysere på ét enkelt element

for hver facade-orientering. Facaden blev derfor opdelt i en række forskellige zo-

ner (se appendiks s. 74).

Der blev foretaget tre analyser på den nord-nordøstlige facade, fire på den syd-

sydøstlige, tre på den syd-sydvestlige, og fire på den nord-nordvestlige. Analyserne

af de triangulerede facade-elementer blev efterfølgende sammenlignet med resulta-

terne af de rette elementer, og en procentvis effekt blev udregnet for hvert element.

Den største reduktion i solindstrålingen fandtes på den nord-nordøstlige facade,

hvor det triangulerede facadeelement sænkede indstrålingen fra 311 kWh/m2 til

201 kWh/m2, hvilket giver en reduktion på 35 %. Den mindste effekt viste sig at

være på et af elementerne med en syd-sydøstlig orientering. Det triangulerede

element sænkede energibidraget fra 361 kWh/m2 til 315 kWh/m2, hvilket var en

reduktion på 13 %. Dette lille bidrag kan forklares med bygningsgeometrien, som

også bidrager til en del af selvskyggen.

173

Fig. 5.41. Tidlig solindstrålings-simulering i Rhino / Grasshopper

Fig. 5.42. Validerende solindstrålings-analyser i Ecotect, ret facade

Fig. 5.43. Validerende solindstrålings-analyser i Ecotect, tilbagetrukket facade

410 kWh / m2

1

292 kWh / m2

1a

343 kWh / m2

1b

373 kWh / m2

1c

1350

2700

1350

296 kWh / m2

1

28 % Effekt

1350

2700

1350

201 kWh / m2

1a

31% Effekt

1350

2700

1350

242 kWh / m2

1b

30% Effekt

1350

2700

1350

263 kWh / m2

1c

29% Effekt


174

For at estimere effekten for den samlede bygning, blev der lavet en zoneinddeling

(se appendiks s. 74). Det høje antal analyser mod bygningens introverte hjørner var

for at beskrive en mulig selvskyggeeffekt fra selve bygningsvolumenet. Herefter

blev analysedata multipliceret med det antal elementer, der fandtes for hver zone.

Dette gav en samlet reduktion i solindstrålingen på bygningen på 27 % i forhold

til samme bygningsvolumen med den lodrette facade uden fremspring. Der blev

ligeledes lavet en udregning for at se, hvor stor effekten var af bygningsvolume-

net alene. Dette viste, at volumen i sig selv bidrager med en reduktion på 4 % (se

appendiks s. 75-79).

Grasshopper analyserne var brugbare i de tidlige studier for at påpege en re-

duktion i solindstrålingen i relation til vinklingen og orienteringen af facade-

elementerne (se animation 2-3, som efterfølgende blev lavet). Dette gav design-

teamet mulighed for at undersøge og senere forfølge facadekonceptet. Det var

dog nødvendigt først at verificere de parametriske simuleringer i Ecotect, in-

den det kunne viderekommunikeres til ingeniørerne. Ecotect-analyserne var

tidskrævende og gjorde det vanskeligt at lave store designændringer til sidst.

Ingeniørerne hos Werner Sobeck viste i den tidlige designfase en stor skepsis

over for designteamets brug af simuleringsværktøjer. Kommunikationen var i

perioder svag, og de var langsomme til at svare på vores mail. Det var klart, at

vi havde introduceret en ny arbejdsgang og fordeling, som de ikke var vant til.

Der viste sig dog en generel positiv holdning til facadekonceptet i det endelige

forslag. Ingeniørerne mente, vi kunne holde os inden for det budgetterede, og at

facaden havde kvaliteter både af energi- og indeklimamæssig karakter. Det var

dog ikke muligt for dem at beskrive de eksakte besparelser i forhold til kunstig

belysning og køling.

2 //SINO, DANISH CENTER FOR EDUCATION AND RESEARCH, BEIJING, KINA

Konkurrenceprojektet bestod af et uddannelsescenter i Beijing på 5.000m2, hoved-

sageligt bestående af forskningskontorer og klasselokaler (se fig. 5.44.). Centeret

har til formål at huse 300 overbygningsstuderende, 75 ph.d.-studerende og 100

forskere ligeligt delt mellem de to lande.

175

Fig. 5.45. Hovedretninger anvendt til solindstrålings-simuleringerne

Fig. 5.47. Verificerende lux- og dagslysfaktor-analyser lavet i Daylight Visualizer II

N

S

SE

NE

Fig. 5.44. Projekt SINO, Beijing, Kina, 3XN

Fig. 5.46. Vertikale og horisontale lamelsystemer undersøges


176

DESIGNMÅL

I konkurrenceprogrammet efterspurgtes et særskilt varetegn med en unik dansk

arkitekturidentitet. Der blev lagt vægt på, at bygningen skulle have et let udtryk

og være åben udadtil, med et maksimalt udsyn og et komfortabelt indeklima. Der

var fra bygherre et specielt ønske om en god dagslysudnyttelse, og at overophed-

ning og unødvendig køling skulle undgås. For at sikre kvaliteten af dagslysdesignet

i bygningen var det et krav at lave lux- og dagslysfaktorberegninger, ved hjælp af

Velux programmet, Daylight Visualizer II.

DESIGNPROCESSEN

De parametriske redskaber blev anvendt efter, at det grundlæggende bygningsvo-

lumen var fastlagt. Det vil sige, at der var taget beslutninger omkring rumorganise-

ring og placering på grunden. Rollen for de parametriske redskaber blev i stedet at

undersøge mulige facadekoncepter. På grund af den højtstående sol i Beijing blev

det valgt at arbejde med et simpelt koncept i form af en dobbeltfacade med et la-

melsystem. Gennem brugen af matteret glas var idéen at kunne afskærme for det

direkte lys og forhindre overophedning og direkte blænding. Ved at vinkle lamel-

lerne var målet samtidig at sikre et godt udsyn. Det matterede glas ville samtidigt

give et halvtransparent udtryk til bygningen og signalere lethed.

Grasshopper blev brugt til at undersøge lamelkonceptet i forhold til vinkling, proporti-

onering og tæthed (se appendiks s. 80-85). Der blev taget udgangspunkt i fire hovedret-

ninger i forhold til facaden (se fig. 5.45.), hvor der blev opstillet et matrix af forskellige

løsninger. Her blev der lavet analyser af horisontalt og vertikalt stillede lameller, samt

en kombination af de to løsninger (se fig. 5.46.). Der blev desuden lavet undersøgelser

med forskellig proportionering og tæthed af lamellerne.

Grasshopper-simuleringerne var i dette tilfælde for det direkte sollys. I stedet for

kun at analysere for en enkelt dag på året, samler denne simulering data fra eks-

tremperioderne 21. marts, 21. juni og 21. december.

177

For at give et direkte feedback omkring effekten af de enkelte designløsninger, foreta-

ges der to simuleringer på samme tid. En analyse for facadepanelet uden lameller, og

en simulering med det enkelte lamelsystem. Forskellen på de to analyser visualiseres

direkte i Rhino som en procentsats og giver en målbar værdi for effekten af designet.

Efterfølgende dagslysstudier blev lavet i Daylight Visualizer II som dokumentation

for kvaliteten af dagslysdesignet (se fig. 5.47.).

Resultaterne om den optimale orientering af lamellerne blev anvendt på seks ud af

syv facader. Ifølge undersøgelserne skulle den sydøstlige facade optimalt have en

horisontalt vinklet lamel. Grundet hovedsagelig æstetiske hensyn, blev der valgt

en vertikal lamel til en af de mindre facader. Efter senere bearbejdning blev der

lavet en speciel løsning, hvor lamellen blev roteret for at undgå for meget direkte

solindstråling. Dette beskriver, hvordan de arkitektoniske beslutninger ikke altid

beror kun på rationelle valg, og at gode simuleringsresultater sjældent er nok til at

træffe de bedste beslutninger.

Analyserne i Daylight Visualizer II viste sig at være brugbare i forhold til at visua-

lisere og kommunikere dagslysforholdene i designet, men fandtes langsomme at

anvende i den tidlige designproces. Dette skyldtes behovet for detaljerede model-

ler, hvor der var taget stilling til forholdet mellem åben- og lukkethed i facaden.

Da de pågældende analyser fandt sted, var dette ikke fast besluttet, og et 50 / 50

procentforhold blev anvendt som analysegrundlag.


178

3 // PRABHADEVI TOWER, MUMBAI, INDIEN

Projektet består af 45.000m2 boligprogram placeret i den nordlige del af byen med

udsigt ud over det Arabiske Hav (se fig. 5.48, 49.). Sitet består af en mindre grund,

og der er derfor tale om et højhusbyggeri med en forholdsvis lille grundplan. Pro-

jektet er en del af en større kontrakt med en indisk investor og udførtes i samar-

bejde med Thornton Tomasetti rådgivende ingeniører.

DESIGNMÅL

Det indiske klima er kendetegnet ved høj luftfugtighed, ekstreme temperaturer og

en højtstående sol. I den indiske bygningskultur tages der højde for solens place-

ring ved hjælp af tykke mure og minimale vinduespartier. Der er dog traditionelt

set et meget stort energiforbrug til tekniske installationer, hovedsageligt til køling.

Det har for bygherren været vigtigt, at der allerede i skitseringsfasen blev arbejdet

med bæredygtighedsprincipper, og at dette blev brugt aktivt i formgivningspro-

cessen.

Tegnestuen blev valgt til opgaven på grund af tidligere opgaver, som bygherren

fandt interessant. Der var et ønske om at opnå nogle af de kvaliteter, der bliver lagt

vægt på i den danske bygningstradition. Det handlede blandt andet om at skabe

åbne lyse rum med maksimalt udsyn og et minimalt forbrug af tekniske installa-

tioner som ventilation og køling.

DESIGNPROCESSEN

De indledende studier bestod af afprøvning af simple volumenmodeller med det

aktuelle bygningsareal. Mange overvejelser om adgangsforhold, udendørs op-

holdsarealer, komposition og proportionering af lejlighedsplanerne blev drøftet

i denne fase.

Designteamet bestod udover af mig af fire personer fra konkurrenceafdelingen.

Der blev i denne periode dagligt skitseret en række forskellige mulige løsninger

for den grundlæggende form, og arbejdet gik meget stærkt. Jeg var den eneste, der

179

Fig. 5.48. Projekt Prabhadevi Tower, Mumbai, Indien, 3XN Fig. 5.49. Sitet

Fig. 5.50. Solindstrålings-simuleringer og typologistudier

Fig. 5.51. Solindstrålings-simuleringer og balkonudformning


180

havde de parametriske redskaber til rådighed, og arbejdet bestod oftest i at efter-

prøve de enkelte designløsninger. De første analyser gik på at undersøge volumets

solindstråling i forhold til facadearealet (se fig. 5.50.). Disse kvantificerbare under-

søgelser blev så senere hen drøftet i forhold til mere kvalitative overvejelser som

komposition, rumlige sammenhænge og udsynsmuligheder.

Efter det overordnede bygningsvolumen var besluttet, blev de parametriske red-

skaber anvendt til at undersøge facadedesignet. Analyserne tog afsæt i den østlige

facade for at undersøge designmuligheder i balkonernes placering og udformning

(se fig. 5.51. og appendiks s. 98-99). Der var en intention om, at designet kunne

have en positiv effekt i form af selvskygge på underliggende etager. Det viste sig

dog, at solen på den østlige og vestlige facade ikke stod højt nok på himlen. Der

var med andre ord ikke den store performative gevinst i selve udformningen og

placeringen af balkonerne, men kun i forhold til antallet af m2. Dette ville sand-

synligvis have været anderledes, hvis bygningen havde været orienteret i en nord

/ sydvendt retning, men det var for sent at afprøve i processen.

Det parametriske redskab (for direkte og diffus stråling) blev i dette projekt testet i

forhold til nøjagtighed. Som evalueringsværktøj blev der anvendt DIVA for Rhino

(se appendiks s. 100-101).

Redskabet tog i dette tilfælde udgangspunkt i data fra ekstremperioderne den 21.

marts, 21. juni, og 21. december, og outputtet bestod af det samlede energibidrag

(watt/m2). I DIVA for Rhino blev det samlede energibidrag udregnet på timebasis

gennem et helt år. Der blev efterfølgende udregnet en procentmæssig effekt for

de enkelte designløsninger. De to udregningsmetoder blev herefter sammenlignet.

Resultaterne viste en større nøjagtighed i redskaber ved volumen-simuleringerne

end ved balkon-simuleringerne. Ved volumen-simuleringerne ses en afvigelse på

maksimum 5 procent (se appendiks s. 90), hvor der ved balkon-simuleringerne ses

en afvigelse på 8 procent (se appendiks s. 101).

De parametriske redskaber blev i dette tilfælde implementeret, først i forhold til

181

at kortlægge effekten af dagslyset på bygningsvolumenet, og dernæst facadeud-

formningen. Processen fulgte i dette tilfælde en lineær proces, der havde nega-

tiv effekt for det endelige resultat. Undersøgelserne af balkondesignet viste sig at

kunne have haft bedre effekt, hvis bygningen havde haft en anden orientering. Det

var dog på det tidspunkt ikke muligt at ændre i forhold til tidsplanen. Dette ville

muligvis have været undgået, hvis begge simuleringer ville have fundet sted på

samme tid. Tidligere simuleringer af balkondesignets kunne eventuelt have været

styrende for bygningens form og orientering på grunden.

Afvigelserne mellem simuleringerne i Grasshopper og DIVA for Rhino kan skyl-

des forskellige faktorer. Grasshopper anvender kun vejrdata fra tre dage på året og

er derfor følsom over for målinger netop disse dage. Derudover er der i Grasshop-

per ikke taget højde for materialer og refleksioner, som også vil have en effekt på

resultatet. Dette kan muligvis forklare den større afvigelse ved balkon-simulerin-

gerne, da netop materialer og refleksion vil have større indflydelse her i forhold

til volumen-simuleringerne.

4 // WORLI TOWER, MUMBAI, INDIEN

Projektet består af et 75.000m2 byggeprogram, hovedsagelig bestående af bolig

(se fig. 5.22, 23.). Sitet er placeret i Mumbai, Indien, syd for Prabhadevi-grunden.

Projektet udføres i samarbejde med Thornton Tomasetti rådgivende ingeniører.

DESIGNMÅL

Projektet har samme bygherre som det foregående beskrevne projekt og deler

samme designmål.

DESIGNPROCES

Som foregående eksperiment var beslutninger om bygningsvolumen truffet i den

periode, hvor redskaberne blev anvendt. Konceptet består i dette projekt af fem bo-

ligtårne, hvor det ene indeholder elevatorer, teknik, trapper mm. Herved opnår byg-

ningen en maksimal overflade, hvor store dele ligger i selvskygge i løbet af dagen.


182

Redskaberne for direkte og diffust sollys blev her anvendt til at undersøge rela-

tionen mellem bygningskroppen og balkondesignet. De fem tårne snor sig fra

grundplanet og opefter og giver forskellig udsigtsmuligheder for lejlighederne. De

parametriske redskaber blev anvendt til at undersøge bygningens vrid i forhold til

selvskygge og senere placering af facadeåbninger (se fig. 5.54.).

Undervejs i processen var der et videokonferencemøde med bygherre og de rådgi-

vende ingeniører. Simuleringsoutputtet blev anvendt til at kommunikere koncep-

tet og til at stille kritiske spørgsmål til det øvrige team (se appendiks s. 102-113).

Der var et ønske fra bygherre om en række dobbelthøje rum uden balkonafskærm-

ning. Simuleringerne viste, at dette ville resultere i en stor solindstråling, som ville

have en negativ konsekvens for indeklimaet og driften af bygningen. Det visuelle

simuleringsoutput gjorde det muligt at kommunikere dette videre til ingeniørerne,

som efterfølgende kunne undersøge vores bekymringer.

I dette projekt blev redskaberne et anvendt kommunikationsmiddel mellem de in-

volverede teammedlemmer. Redskaberne blev anvendt til hurtigt at få en fornem-

melse for de lokale lysforhold og deres relation til bygningsdesignet. De blev des-

uden anvendt til at skabe en dialog til ingeniørerne for at videreudvikle designet.

183

Fig. 5.54. Solindstrålings-simuleringer af det sydlige tårn. Den procentvise reduktion af solindstrålingen i relation til orientering og udhæng, gives som output

Fig. 5.53. Projekt Worli Tower, kig fra sydFig. 5.52. Projekt Worli Tower, Mumbai, Indien, 3XN


184

Der har gennem de seneste 30 år været et ønske om at effektivisere byggeriets pro-

cesser ved hjælp af parametriske værktøjer. Hvor udviklingen hovedsagelig har fo-

kuseret på problemstillinger i forbindelse med projekteringsprocessen, er der inden

for de seneste fem til seks år sket et ændringsskift. Hvor parametriske værktøjer har

været anvendt til rationelle løsningsopgaver og anvendt i den sene del af proces-

sen, ses der med den nye generation af værktøjer et potentiale for anvendelse langt

tidligere. Fra at bestå af prædefinerede funktioner, dyre licenser, selvstændige ap-

plikationer og komplekse interfaces, er der nu mulighed for en bredere anvendelse.

Arkitekten har i dag mulighed for at fungere som egen redskabsmager og er her-

med ikke afhængig af standardiserede værktøjer. Dette flytter udviklingen af de-

signredskaber fra ingeniør og programmørfaget direkte til den kreative branche,

hvor redskaberne skal anvendes.

Dette giver mulighed for at skræddersy redskaberne, så de passer til de unikke for-

hold, hvilket er nødvendigt for den enkelte tegnestuepraksis. Ud fra den enkelte

tegnestues arbejdsproces kan redskabernes rolle defineres, og der kan vælges pro-

blemstillinger, der ønskes undersøgt i relation til tegnings- og detaljeringsgrund-

lag (volumen eller detaljeniveau). Det giver mulighed for at tilpasse redskaberne

til det enkelte team og kontrollere sammensætningen af målbare og ikke-målbare

parametre. Netop denne vekslen mellem det visuelle og numeriske output giver

mulighed for ikke kun at kommunikere internt i teamet, men også eksternt til mere

talfokuserede samarbejdspartnere.

Gennem dette kapitel er der vist eksempler på, hvordan redskaber kan udvikles spe-

cifikt til tegnestuen 3XN. Der er vist eksempler på, hvordan simple tommelfingerreg-

ler og geografisk vejrdata er anvendt til direkte og dynamisk at simulere forskellige

aspekter af dagslyset. Disse redskaber er undervejs testet i forhold til allerede afsluttede

projekter for at undersøge, hvordan redskaberne passer til det tegningsgrundlag, der

anvendes på tegnestuen. Herigennem er der skabt en forståelse for, hvilke aspekter af

dagslyset der er relevante at anvende i konceptudviklingen på 3XN, og hvor datatunge

simuleringer kan være for at opretholde et dynamisk og direkte feedback.

SAMMENFATNING OG

PERSPEKTIVERING

185

I projekt Bayer introduceres der en ny arbejdsfordeling mellem arkitekterne og

ingeniørerne. Der opstår en skepsis i forhold til arkitekternes brug af simulerings-

redskaber. Processen viser desuden et dilemma i arbejdsprocessen, hvor der arbej-

des fra volumenniveau til facadedetalje. Hvor den største selvskyggeeffekt opstod i

selve facadedesignet, havde bygningens grundvolumen en langt mindre effekt (i sig

selv). Facadepanelet er dog afhængigt af orienteringen fra bygningsvolumen. De-

signteamet havde på dette tidspunkt ikke mulighed for at gå tilbage og ændre det

overordnede bygningsvolumen i forhold til simuleringsoutputtet. I projekt Bayer

var det ikke aktuelt, men i Prabhadevi Tower kunne det have været ønskværdigt at

påbegynde detaljestudier inden det grundlæggende bygningsvolumen lå fast for her-

ved at kunne designe altanerne, så de skabte selvskygge på de nedenstående etager.

Designprocessen i projekt SINO viser vanskeligheden ved at optimere en arki-

tektonisk designløsning. Selvom simuleringerne viste optimale placeringer og

orienteringer for lamelsystemet i forhold til at minimere solindstrålingen, blev

denne viden kun anvendt i syv ud af otte tilfælde. Dette beskriver igen, hvorledes

dagslyset må indtænkes i alle øvrige arkitektoniske kvaliteter og ikke kan tænkes

som et selvstændigt parameter. Testen af de parametriske redskaber viste desuden

nogle af de udfordringer, der opstår ved brugen af parametriske redskaber i den

tidlige designproces. Hvor skitsekoncepter hurtigt skifter form kan det være tids-

krævende og vanskeligt hver gang at udvikle projektspecifikke redskaber. I stedet

ser forskningsprojektet et potentiale i udviklingen og anvendelsen af en række

generelle redskaber, der passer til den enkelte praksis, og som kan danne basis for

mere specifikke projektredskaber.

Erfaringer fra dette kapitel er anvendt i næste kapitel, hvor nogle af de udviklede

redskaber er tilpasset og senere implementeret gennem hele konceptfasen på et

projekt i Mumbai, Indien.

06//IMPLEMENTERING AF REDSKABER

06 //IMPLEMENTERING AF REDSKABER

188

Hvor ErhvervsPhd-projektet i den tidligere udvikling og test har været involveret

i tegnestuens projekter (mere eller mindre) sent i processen og kun i enkelte dele

af processen, er der i dette projekt forsøgt en anderledes integration. For at skabe

en forståelse for hele processen har forskningsprojektet haft tilgang til projektet

allerede før de første skitser blev tegnet, det vil sige i den forberedende før-kon-

cept-fase. Jeg har under hele processen været tilknyttet ikke kun med forsknings-

projektets særlige tekniske kompetencer, men som arkitekt og designer på lige fod

med resten af teamet på tegnestuen. Kapitlet er skrevet med fokus på de enkelte

designbeslutninger, hvilke beslutninger der er truffet, hvornår de er truffet, og red-

skabernes indflydelse herpå.

Der har gennem processen været forskel på, hvordan de parametriske redskaber

har været anvendt, og hvilke beslutninger de har været med til at præge. Efter at

have gennemgået de enkelte faser vil jeg gøre rede for, hvilke forskellige roller de

parametriske redskaber har haft gennem processen, og hvilken betydning de har

haft på designbeslutningerne.

Designfaserne er løbende blevet kortlagt gennem processen i form af egne obser-

vationer, logbøger og semi-strukturerede interview [Kvale 1996]. Logbogsformatet

er kendt på tegnestuen og anvendes til at kommunikere på tværs af designteamet.

Ikke alle sidder med samme undersøgelse, og logbogen er en måde at informere

resten af teamet om, hvilken udvikling der er på projektets mange områder. Ud-

over tegnestuens logbog er ErhvervsPhD-projektets egen logbog taget i brug. Gen-

nem processen og efterfølgende er der foretaget semi-strukturerede interview med

teammedlemmer og ledere på tegnestuen. Disse metoder har været brugbare for at

forstå de enkelte designbeslutninger, hvornår de indtraf, redskabernes betydning,

og hvilke valg der har haft afgørende betydning for det endelige resultat.

INTRODUKTION

189

Min involvering i processen har betydet, at jeg ikke kun har fået indsigt i en be-

slutningsproces, men også selv har været en del af den. Dette kan være et problem

i forhold til den præcise registrering af designprocessen, men har været absolut

nødvendigt for at videreudvikle og implementere de parametriske redskaber. Red-

skaberne er udviklet og implementeret på processens vilkår og i forhold til, hvilke

problemstillinger der synes nødvendige at gøre noget ved. Kun herigennem har

det været muligt at integrere redskaber, der har haft afgørende betydning for be-

slutningsprocessen og det endelige bygningsdesign.


190

Ornate Spaces består af et 32.000 kvadratmeter stort bolig-projekt med tilhørende

blandet program, placeret i den nordøstlige del af Mumbai, Indien. Mumbai-pro-

jektet er af flere grunde interessant i denne afhandling.

Det introducerer det danske designteam for et komplekst byggeprogram i et uvant

klima. Projektet indeholder et stort byggeprogram med mange forskellige aktivi-

teter, hvor nogle er sammenvævede, andre er adskilte med forskellige krav og be-

hov. Dette komplekse byggeprogram skal udformes på en forholdsvis lille grund

i millionbyen Mumbai.

Designteamet består udover 3XN af lokale investorer, lokale arkitekter og lokale

ingeniører, hvilket giver en yderligere udfordring i forhold til kommunikationen

gennem designprocessen.

Det Indiske klima er en anden udfordring. Hvor designteamet hos 3XN hovedsa-

geligt har erfaring med klimaet på de nordlige himmelstrøg, er opgaven i Mumbai

anderledes situeret. Hvor der i Skandinavien oftest forsøges at opnå så meget sol

som muligt, er det i Indien det stik modsatte. Solens bane er væsentlig anderledes,

og den står betydeligt højere på himlen, end vi er vant til. På trods af opgavens

kompleksitet og den manglende erfaring fra designteamet, skal opgaven løses på

samme korte tid som andre projekter, hvilket er en yderligere udfordring for pro-

jektet. Til forskel fra de tidligere projekter, hvor forskningsprojektet kun var invol-

veret i en mindre del, var jeg involveret fra én måned før projektets begyndelse og

gennem hele konceptfasen indtil projektet blev afleveret primo september 2012.

ORNATE SPACES, MIXED

USED DEVELOPMENT

191

VIEW FRA PROJEKTET?

Fig. 6.1. Visualisering af det færdige koncept, kig fra nord mod arkaden


192

BYGGEGRUNDEN

Sitet består af en byggegrund på 8000 m2 placeret på hjørnet af to store veje i

Mumbai (se fig. 6.2, 3.). Det blandede program skal fordeles i ét stort volumen,

bestående af en stor base, og højere oppe resultere i to tårne med en maksimal

højde på 121 meter. Området er i dag hovedsagelig bebygget med mindre 8 etagers

bygninger med en undtagelse af nabobygningen på den sydøstlige del af grunden,

hvor en bygning på 22 etager er ved at blive færdiggjort (se situationsplan). I dag

er området under udvikling, og der påregnes at ske en markant vækst inden for

den næste årrække.

Allerede gennem de første uger i processen sættes der spørgsmål ved, hvilken

afgrænsning det er muligt at bygge indenfor. Denne usikkerhed betyder, at der

gennem processen udvikles forslag til begge situationer, hvilket resulterer i meget

forskellige konceptløsninger.

DESIGNMÅL

Bygherre har strategisk valgt en hjørnegrund i det nordøstlige Mumbai, og har

den vision at bygge et vartegn for området, med fokus på nytænkning, kvalitet

og æstetik. Det var ikke bygherres interesse at bygge i traditionel indisk arkitek-

tonisk stil, men derimod at se nye arkitektoniske svar på indiske funktionelle og

kulturelle krav og behov. Her var et ønske om at implementere den skandinaviske

tradition for åbenhed og transparens samtidigt med, at arkitekturen skulle passe til

den indiske livsstil. I byggeprogrammet fremhæves følgende punkter for projektet

• Ikonisk design

• Tilbyde innovative designløsninger, der passer til den indiske levemåde

• At bygningen skulle gøre en forskel i kvarteret ved at revitalisere og blive

en ny standard for området

• At bygningen skulle fremstå i et tidsløst design

• Naturlig ventilation i alle rum

• Dagslysfaktor på 2 % eller derover i alle rum

• Privathed mellem forskellige rumprogrammer og lejligheder

193

PLOT NO. H-25 TO H-31PLOT NO. H-25 TO H-31

TEMPLE

KAM

ALAPAN

TH

WALAVALKAR M

ARG

MARI GOLD

G + 6

MARI GOLD

G + 6

MARI GOLD

G + 6

MARI GOLD

G + 6

OSH

IWARA P

OLIC

E S

TN

.

MARI GOLD

G + 6

BHAU TORASKAR MARGBHAU TORASKAR MARG

RN

8003 m² Plot Area (with disputed area)

6092 m² 0-30m

6902 m² Basement

4762 m² above +30m

31.3m

134.9m

104.5m

25.7m

2.6m3m 4.5M 1.5M

40.4m

TEMPLE

KAM

ALAPAN

TH

WALAVALKAR M

ARG

MARI GOLD

G + 6

MARI GOLD

G + 6

MARI GOLD

G + 6

MARI GOLD

G + 6

OSH

IWARA P

OLIC

E S

TN

.

MARI GOLD

G + 6

BHAU TORASKAR MARGBHAU TORASKAR MARG

RN

Disputed Zone

31.3m

80.6m20.8m

27.2m

25.7m

26.1m

4.5M3M 1.5M

134.9m

8003 m² Plot Area (with disputed area)

4736 m 4736 m² 0-30m² 0-30m

5656 m² Basement

3331 m² above +30m

Fig. 6.2. Situationsplan der viser de to forskellige byggeafgrænsninger

Fig. 6.3. Byggegrundens begrænsninger

GRUND: 8000 M2

BEBYGGELSESPROCENT (FSI: 4): 400 %

MAKSIMALE BEBYGGELSE (FSI): 32.012 M2

MAKSIMALE TILLADTE BEBYGGELSE: 71.818 M2

MAKSIMALE HØJDE: 121 METER


194

I programmet var et ønske om at alle rum skulle have mulighed for en dagslysfak-

tor på to procent eller derover, samt kunne naturligt ventileres. Dette betød, at alle

rum skulle have adgang til facade, hvilket giver et forholdsvist stort facadeareal.

Dertil ønskes der så lidt brug af tekniske løsninger som muligt. Det vil sige at pas-

sive løsninger er påskønnet til forskel fra teknik, som har den risiko at kunne gå i

stykker, og på længere sigt er dyr i drift og vedligeholdelse. Det forholdsvise store

facadeareal viste udfordringer specielt i forhold til at bibeholde privathed mellem

de enkelte lejligheder. I Indien er der et stort kulturelt behov for at kunne opret-

holde privat adskillelse specielt imellem mænd og kvinder. I det ene tårn var der

yderligere en udfordring i forhold til krav om separate indgange og områder mel-

lem lejlighedens beboere og deres tjenestepige(r).

Byggeriet henvender sig til tre forskellige målgrupper. I basen ønskes en eksklu-

siv shopping-arkade. Det ene tårn består af forudbetalte middelklasse lejligheder,

hvor det andet tårn ønskes som eksklusive luksuslejligheder. Det gøres meget klart,

at disse tre programmer skal kunne fungere separat, men på samme måde også skal

kunne fremstå med en samlet identitet.

TIDSPLANEN

Konceptfasen bestod af ni ugers skitsering plus en uge til præsentationsmateriale.

Perioden lå fra den 11. juni til den 7. september 2012. Processen var afbrudt af 3

ugers (dansk) sommerferie, hvor projektet stod stille. Projektet er i afhandlingen

opdelt i fire faser med hver tre til fire ugers varighed. De enkelte faser er kort be-

skrevet i figur 6.4 og er uddybet senere i kapitlet.

FØR-KONCEPT-FASEN (UGE -3 – 0):

Dette er en periode på 4 uger, som ligger forud for den skitserende proces. Her er

arkitekten ikke normalt repræsenteret, men der træffes allerede store beslutninger,

der har indflydelse for det endelige design. Der skrives kontrakt, laves business-

plan, forventnings-afstemning mellem parter, sammensættes eksterne samarbejds-

parter og det interne team sammensættes. Dette har indflydelse på, hvilke kompe-

tencer og muligheder projektet har gennem beslutningsprocessen. Der laves (eller

195

UGE -3 - 0 UGE 1 - 3 UGE 4 - 6 UGE 7 - 9

Før-Koncept-fase Koncept-fase-A Koncept-fase-B Koncept-fase-C

Forberedelser/

Workshop i

Mumbai

Skitsering Skitsering /

Workshop i

København

Skitsering /

Præsentations-

materiale

Fig. 6.4. Konceptfasens udstrækning

modtages) bygningsprogram, som gøres færdig eller afstemmes. Forskningsprojek-

tet havde i denne periode mulighed for at indsamle information om projektet og

udvikle en række parametriske redskaber til brug i de efterfølgende faser.

KONCEPT-FASE-A (UGE 1 – 3):

I denne periode påbegyndes den undersøgende skitserende proces. Der udvikles en

lang række koncepter, der svarer på byggeprogrammet. Ikke alle undersøgelser inde-

holder den fulde kompleksitet som byggeprogrammet indeholder. Nogle er delun-

dersøgelser, hvor andre koncepter indeholder flere arkitektoniske sammenhænge.

KONCEPT-FASE-B (UGE 4 – 6):

I denne periode bliver koncepterne yderligere præciseret. Koncepter bliver fusio-

neret, og de koncepter, der ikke virker, bliver langsomt sorteret fra. I slutningen af

denne periode afholdes der en workshop for hele teamet i København, hvor der

træffes beslutninger om, hvilke koncepter der i næste fase ønskes videreudviklet.

KONCEPT-FASE-C (UGE 7 – 9):

Hvor den grundlæggende bygningsgeometri indtil nu har været under stor udvik-

ling, er volumenet mere fastlåst. Der arbejdes dybere ind i detaljen af bygningen,

det vil sige at planer og facadeløsninger undersøges og udvikles. I slutningen af

denne periode påbegyndes det endelige præsentationsmateriale for bygningskon-

ceptet, som i begyndelsen af september præsenteres for bygherre i Mumbai.

Diagram, der viser opdelingen af Koncept-fasen (opdater)


196

DESIGNTEAMET

Opgaven var fordelt således, at designteamet fra 3XN i København skulle stå for

bygningskonceptet, som efterfølgende skulle projekteres i Mumbai af lokale ar-

kitekter. Herefter skulle 3XN stå for et ugentligt designtjek for at sikre, at desig-

net levede op til de standarder, tegnestuen står for. Designteamet bestod udover

tegnestuen 3XN af internationale samarbejdsparter alle bosiddende i Mumbai.

Disse samarbejdsparter bestod af bygherre, investorer, LEED eksperter, ingeniø-

rer, lokale arkitekter og rådgivende arkitekter. I forhold til tidligere projekter var

bygherre i dette projekt særdeles involveret. Kommunikation mellem alle samar-

bejdsparter skete via Skype og var planlagt hver eller hver anden uge gennem hele

processen. Undervejs var der planlagt månedlige workshops i Mumbai og Køben-

havn, hvor hele temaet kunne samles.

Teamet bestod af

BYGHERRE MFL.

Bygherre -- Ornate Spaces er firmaet, der er bygherre på dette projekt. Firmaet

har i dag fire allerede realiserede byggeprojekter i Mumbai og udsigt til en række

fremtidige.

Rådgivere -- Raajeev Kasat & Associates var tilknyttet som rådgivende arkitekter.

De har gennem processen sørget for, at bygningsdesignet har levet op til bygherres

krav og drømme. De har på denne måde fungeret som mellemled mellem design-

teamet på 3XN og Ornate Spaces.

Investor -- Birla Sun Life er et forsikringsselskab i Mumbai, som er projektets inve-

stor. Birla Sun Life har desuden købt alle lejligheder i det ene boligtårn som tilbud

til nogle af sine mange medarbejdere.

197

ARKITEKTER

3XN -- Teamet fra 3XN bestod foruden mig af to fasttilknyttede arkitekter samt en

skiftende praktikant. De to arkitekter har tidligere haft erfaring med højhusbygge-

rier i Mumbai, idet de begge har været involveret i hver deres tidligere skitserings-

projekt (se kapitel 4 - s. 178-183). Foruden de involverede arkitekter var en række

PR- og kommunikationsmedarbejdere involveret til at varetage forarbejdet, samt

at sørge for den løbende kommunikation mellem parterne. Projektet blev ledet af

Kim Herforth Nielsen, grundlægger, partner og kreativ direktør i 3XN.

SSA Architects -- SSA var de lokale arkitekter, som var tilknyttet projektet i Mum-

bai. Deres rolle var under konceptfasen at rådgive designteamet fra 3XN og efter-

følgende overtage den endelige projektering af projektet.

SPECIALISTER

Buro Happold -- De tilknyttede ingeniører var Buro Happold, som har stor erfa-

ring inden for højhusbyggeri. Buro Happolds afdeling i Mumbai havde ansvaret

for bygningens statik med særligt fokus på at sikre realiserbarheden af de udvik-

lede koncepter.

GODREJ & BOYCE -- Green Building Consultancy Services var tilknyttet design-

processen som lokale LEED konsulenter. Der var fra bygherres side et ønske om,

at bygningen skulle certificeres med LEED Guld, efter den var blevet opført.


198

Normalt er de skitserende arkitekter ikke en del af den planlæggende fase, der i

dette kapitel beskrives som før-koncept-fasen. Forskningsprojektet fik i dette til-

fælde mulighed for at gøre en undtagelse i forhold til den traditionelle proces og

fik mulighed for at tilgå projektmaterialet før resten af designteamet. Gennem

byggeprogrammet kunne forskningsprojektet allerede en måned før officiel pro-

jektbegyndelse indsamle data og udvikle redskaber til senere brug i processen.

REDSKABER UDVIKLES

I denne periode blev en række forskellige parametriske redskaber sat op til at fun-

gere ud fra vejrdata for Mumbai. De første redskaber bestod i at visualisere den

data, der var indsamlet. Det første redskab (se fig. 6.5.) bestod af en solrose, der

indeholdt solvektor-retningerne for solhverv og forårsjævndøgn, samt vejrdata

for de enkelte dage1. Vejrdata er givet en farvekode, efter hvor meget energi den

enkelte solstråle indeholder, hvilket giver en gradueret farvekode mellem blå, gul

og rød på solrosen (se farvede vektorlinjer på fig. 6.5.).

Derudover er vejrdata-visualiseringerne fra de tidligere eksperimenter fra Mumbai

medtaget (beskrevet på side 148). Visualiseringen af vejrdatafilerne viser forskel-

len i solindstråling gennem året med henholdsvis det diffuse og det direkte bidrag.

Disse redskaber blev anvendt til, dels at informere designteamet gennem en gene-

rel introduktion om de klimatiske forhold i forbindelse med den første workshop,

dels i forbindelse med den første uges skitsering.

Solen i Mumbai står efter danske forhold meget højt på himlen. Den mindste

solhøjde i Mumbai, den 21. december (hvor solen er 48°), svarer til solhøjden i

Danmark i maj eller juli måned. Begge parametriske redskaber giver mulighed for

meget hurtigt at sammenligne vejrdata fra Mumbai med vejrdata fra København.

Herved skabes der en forståelse for solens position ved at sammenligne med en

visualisering der er velkendt og direkte placeret i arkitektens tegningsprogram.

Erfaringen fra de tidligere parametriske eksperimenter viste, at det var uhyre van-

skeligt at nå at udvikle alle redskaber fra bunden direkte i designprocessen på

FØR-KONCEPT-FASEN

199

Fig. 6.5. Parametrisk solrose for København og Mumbai. Redskabet visualiserer solposi-tioner for 21. marts/september, 21. juni og 21. december. Samtidigt visualiseres energi-bidraget fra det diffuse himmellys, og det direkte sollys

Fig. 6.7. Solindstrålings-simulering. Output i forhold til tidligere designforslag

Fig. 6.6. Dagslysfaktor-simulering der anvender BRS dagslysvinkelmålere


200

grund af den hastighed, hvormed skitserne ændrede sig. Erfaringerne viste også,

at det ikke var muligt præcist at fastsætte, hvilke redskaber der ville have afgø-

rende betydning for konceptet, og hvilken opbygning redskaberne præcis ville

få. Derfor blev der i dette forløb udviklet en lang række mindre redskaber, som

i stedet for at kunne svare på en lang række ting blev afgrænsede og mere speci-

fikke. Dette var med intentionen om, at disse redskaber undervejs ville kunne til-

passes og sammensættes i forhold til den retning, konceptet ville tage. De allerede

tidligere udviklede parametriske redskaber blev i før-koncept-fasen videreudvik-

let med mere visuelt output og tilpasset vejrdata for Mumbai. Under denne fase

blev der sammensat redskaber inden for datavisualisering (2 stk.), solindstråling (2

stk. med fokus i forskellig skala), dagslysfaktor (2 stk. med fokus i forskellig skala),

lys- og skyggesimuleringsredskab til planlægning af udendørsrum. (se fig. 6.5 + ap-

pendiks s. 116-117).

Desuden blev der udviklet et mere spekulativt og eksperimenterende redskab (se

fig. 6.7, og animation 5). Normalt genberegner Grasshopper sin kode, hver gang

der sker en ændring i Rhino. Det betyder, at det kan være vanskeligt at huske tid-

ligere simuleringer fra tidligere designforslag. Ved hjælp af Firefly2 til Grasshopper

er det muligt gennem funktionen Data Log at optage (eller gemme) alle output

fra tidligere beregninger. Det udviklede redskab kunne herved informere om, i

hvilken grad det nuværende design performede i forhold til at sænke solindstrå-

lingen, sammenlignet med tidligere designforslag. For at gøre outputtet simpelt og

gennemskueligt blev talværdier suppleret med følgende ikoner: en grøn pil til at

symbolisere det bedste designvalg indtil videre, et rødt kryds til at vise det værste

designvalg og et orange kryds til at vise et designvalg, der ligger et sted midt i mel-

lem. Derudover var talværdier anført til at vise den præcise indstråling tillige med

kvadratmeter gulvareal og facadeareal.

KICK-OFF-MØDE I MUMBAI

Byggeprogrammet blev i denne fase udleveret til gennemlæsning for design-

teamet. På denne baggrund blev der afholdt et internt møde på tegnestuen, hvor

programmet blev gennemgået og diskuteret. Dette var først og fremmest for at

201

sikre, at alle tegnestuens teammedlemmer havde samme forståelse for byggeopga-

vens sammensætning, mål og udfordringer.

Forud for konceptfasen blev der planlagt en tur til Mumbai for at møde bygherre

og resten af det sammensatte team (se fig. 6.8.). Formålet med turen var at påbe-

gynde projektet med en diskussion blandt alle involverede parter. Her var der

mulighed for at stille kritiske spørgsmål til programmet, lære alle parter bedre at

kende, undersøge hvilke kompetencer der var til rådighed på holdet og skabe ge-

nerel tillid mellem alle parter. Her skete også en forventningsafstemning, og den

endelige kontrakt blev officielt underskrevet.

Bygningsprogrammet lægger op til en række uddybende spørgsmål om lokale

standarder og kulturelle forskelle. Vores opgave var i denne periode at finde ud

af, hvad opgaven ´går ud på´. Hvad der er muligt at udføre i Mumbai, og hvad der

ikke kan lade sig gøre. Med andre ord at finde ud af, hvad der er opgavens udfor-

dringer, og hvilke muligheder vi har for at løse dem.

INTRO PRÆSENTATIONERNE

SSA

Workshoppen indledtes med en præsentation fra de lokale arkitekter (SSA

Architects). Her blev beskrevet, hvad 3XN skulle tage i betragtning, når vi

skulle bygge i Indien, det vil sige lovkrav og kulturelle behov. Præsentationen

indeholdt en omfattende mængde teknisk information i form af snit og plan-

illustrationer for indiske standarder. Det hele var på et meget præcist detalje-

ringsniveau, og vi noterede uden at vide, hvilken rolle det ville have for det

overordnede koncept. SSA beskrev desuden, hvilke udfordringer de så ved

opgaven. De lokale arkitekter var meget bevidste om ikke at vise os, hvordan

en god indisk plan så ud i deres øjne. De fortalte os, at de ikke ville påvirke

resultatet for meget og gerne ville have os til at tænke nye muligheder for den

indiske levestil. Der blev afslutningsvis præsenteret en række referencepro-

jekter med særdeles forskellig stil og karakter, der viste hvilke arkitektonisk

formsprog de godt kunne lide.


202

3XN

Efter præsentationen fra de lokale arkitekter havde vi mulighed for at præsentere os.

Målet var at beskrive for resten af teamet, hvem vi var som tegnestue. Hvilken form for

arkitektur vi lavede, hvilke spørgsmål vi fandt interessante, og hvordan vi arbejdede.

Specielt vores kreative proces var vigtig at få beskrevet for bygherre. Det var vigtigt at

forklare, at de angivne faser ikke er statiske, men i praksis overlapper hinanden med

flydende overgange. Vi gennemgik en række projekter, der viste forskellige studier,

for at illustrere den undersøgende tilgang, vi som tegnestue besidder, og hvilken kva-

litet vi står for. Endelig blev tidsplanen for projektet præsenteret. Bygherre og rådgi-

ver mente, at tidsplanen var for lang, men de havde ikke held til at skubbe projektets

milepæle. Bygherre satte spørgsmålstegn ved, at projektet ikke kunne tegnes i projek-

teringsværktøjet Revit fra begyndelsen. Dette ledte til en afsluttende snak omkring

vigtigheden ved en undersøgende designproces med fleksible skitseringsredskaber.

PARAMETRI I PRAKSIS

I forlængelse af tegnestuens præsentation fik jeg mulighed for at informere resten

af teamet om forskningsprojektet, og om hvilken rolle jeg ville indtage i projektet.

Ikke som en ekstern tekniker eller specialist, men som en integreret del af det dan-

ske designteam. Jeg lagde vægt på at forklare, hvilke muligheder de nye digitale

teknologier giver arkitekten, og hvordan vi har mulighed for at skræddersy vore

egne designredskaber. Ligesom bygningsdesignet udvikles parametriske redskaber

gennem en kreativ proces og bliver en del af konceptets tilblivelse. Selvom vi står

over for nye udfordringer med denne opgave, behøver dette ikke at hindre os. Vi

kan bruge redskaberne til at håndtere kompleksiteter og bibeholde den kreative

frihed, som er nødvendig for et godt bygningsdesign. Endelig blev de indsamlede

vejrdata præsenteret for alle parter, og for at skabe forståelse for de geografiske

forskelle blev dataene sammenlignet med vejrdata for København.

203

Fig. 6.9. Besøg på sitet. Billedet til højre viser den tomme byggegrund hvor projeket skal placeres

Fig. 6.8. Teamet fra 3XN til introduktions-workshop i Mumbai, Indien


204

BURO HAPPOLD

På workshoppens anden dag fik det internationale ingeniørfirma Buro Happold mu-

lighed for at beskrive deres rolle i projektet. De var valgt til projektet, fordi de har

kontor i Mumbai og har en særlig ekspertise inden for højhusbyggeri og normalt

arbejder med projekter over 300 meters højde. Buro Happold lagde vægt på ikke

at ville ´ødelægge´ den kreative proces for designteamet. De nævnte udtrykkeligt, at

de ikke ville være en del af designudviklingen de første tre uger, hvorefter de kunne

involveres, når der var noget håndgribeligt at tage stilling til. De mente ikke, at 3XN

ville komme nogle vegne, hvis Buro Happold involverede sig i processen for tidligt.

Efter præsentationen havde vi mulighed for at sidde sammen med Buro Happold

og stille uddybende spørgsmål. Dette var meget givende, da det var muligt at kom-

munikere direkte i form af diagrammatiske tegninger og få svar direkte tilbage. Der

var dog også en tendens til, at diskussionen blev meget detaljeret og derfor van-

skelig, idet vi jo ikke kendte udfaldet af det endelige design. Vi ønskede på dette

tidspunkt at holde så mange løsninger som muligt åbne, og ikke tage beslutninger

som kunne bremse projektets udvikling. Det var tydeligt at se forskelle i arbejds-

metoder, men Buro Happold var meget bevidste heromkring. Buro Happold viste

sig at være meget kompetente til opgaven, men viste også en traditionel tankegang

inden for adskillelse af arkitekt og ingeniørfagets arbejdsprocesser. Denne beslut-

ning om at holde sig til deres vante metoder betød, at de ikke skulle forholde sig

til alle beslutninger i den evigt skiftende designproces.

SITEBESØG

På vores besøg i Mumbai blev det muligt at tage forbi sitet, som var tiltænkt byg-

geriet. Vi fik mulighed for at få et overblik over grunden, byens skyline og området

fra nabobygningens tag (se fig. 6.9.). Sitet ligger i første parket i et område, som i

nærmeste fremtid vil gennemgå en stor udvikling. Mod vest er der fra 30 meters

højde udsyn til kysten og et vådområde, hvor der mod nordøst findes et natur-

reservat. Udsigten mod vest er af kommunen sikret de næste 40 år, hvor der er

lovning på, at der ikke vil blive bygget så højt, at det skærmer for den fremtidige

bygnings udsyn mod vandet.

205

Hjørnegrunden var på dette tidspunkt ryddet og klar til at blive bygget på. Nor-

malt er en fri grund et problem i Mumbai, idet folk i slumkvartererne (som halv-

delen af Mumbai befolkning lever i) normalt vil indtage området og begynde at

bygge. Dette kan være en bekostelig affære, idet der i Mumbai er en regel om at

skulle genhuse eventuelle personer, der bor på den grund, der bygges på. Bygherre

havde i dette tilfælde sikret sig med syv meter højt hegn, og vagter der patrulje-

rede området i døgndrift - altså vægtige økonomiske grunde til at projektet kom

hurtigt i gang.

Vi modtager i før-koncept-fasen megen information omkring, hvilke krav og be-

hov der stilles til konceptet. Denne information begynder at forme, hvilke restrik-

tioner og muligheder der er for designet. Designteamet begynder allerede her at

drøfte projektets muligheder, og allerede inden designprocessen officielt er gået i

gang, forsøger teamet at træffe kritiske beslutninger.


206

Efter teamet fra 3XN var vendt hjem fra Mumbai, startede konceptfasen officielt.

Gennem de første tre uger udvikledes der 15-17 forskellige koncepter inden for

fem forskellige familier. Processen gik meget stærkt i denne fase, og der udvikledes

dagligt nye idéer og koncepter i gruppen. De første dage gik med at sikre, at det

fælles tegningsgrundlag var det samme, hvorefter der blev skitseret digitalt i Rhino

og Grasshopper. Der blev i denne periode vekslet mellem individuelt arbejde og

gruppe-diskussioner, enten ved computeren eller ved opslagstavlen.

Det var ikke hele bygningens kompleksitet, der grebet an på samme tid, men

derimod brudstykker. Eksempelvis blev parkeringsproblematikken længe holdt

åben, selvom det var omfattende for programmet og ville fylde de nederste ni

etager. Dette blev gjort for ikke at lade designet styre eller blive fastlåst af at prøve

at gribe hele kompleksiteten an på en gang. I stedet blev brudstykker af program-

met undersøgt i flere forskellige retninger. Isolerede undersøgelser bliver testet,

og efterfølgende set i forhold til helheden. Dette havde til formål at finde enkelte

sammenhænge, som senere ville kunne viderebearbejdes og måske sammensæt-

tes med andre studier og skalaer. I denne fase forsøgtes løsningsrummet at holdes

åbent gennem svar, der ikke indeholdt hele spørgsmålet.

Specielt bygningens placering, orientering og forholdet mellem de enkelte bebo-

elsesenheder blev studeret. Undersøgelserne blev gjort i et konstant skalaspring,

hvor detaljer undersøgtes, hvorefter idéer blev testet i deres helhed og i relation

til resten af bygningens programmer. Målet var at undersøge forskellige greb for

koncepter, der havde synergieffekter på flere områder.

DE PARAMETRISKE REDSKABER

De parametriske redskaber var udviklet til at indgå i skitseringen ved direkte at an-

vende de geometrier, som der blev arbejdet med i Rhino. Dette betyder, at simule-

ringer ikke gør krav på, at arkitekten tegner specifik geometri eller eksporterer filer

til brug i anden software. Simuleringerne er designet, så de direkte opdaterer out-

puttet, når en designændring er foretaget i Rhino. Dette giver arkitekten radikalt

anderledes muligheder for at bruge simuleringen i designprocessen. Traditionelt

KONCEPT-FASE-A

(1. – 3. uge) (11. – 29. juni 2012)

207

Fig. 6.10. 3XN


208

anvendes simulering til at foretage et øjebliksbillede af et aktuelt designforslag.

Gennem de parametriske redskaber er der skabt en direkte relation mellem simu-

leringsoutputtet og den tegnede geometri i Rhino. Dette giver arkitekten mulighed

for at skabe en forståelse for sammenhængene mellem form og dagslys.

Redskabet for estimering af dagslysfaktoren (se s. 152), blev anvendt i de helt tid-

lige studier for at undersøge, hvilke restriktioner og potentialer der var på sitet (se

fig. 6.11 og appendiks s. 120-121). Derudover blev det brugt til at undersøge byg-

ningsdybder i forhold til at opretholde en god dagsfaktor. Et stort facadeareal viste

sig at være nødvendigt for at kunne opretholde en god dagslysfaktor, hvilket også

passede sammen med, at der skulle være mulighed for naturlig ventilering i alle

rum. Redskaberne viste sig at være anvendelige til hurtigt at kommunikere og dis-

kutere med vores samarbejdsparter. Ved skype-møder var det hurtigt på forhånd

at tage et par screenshots og diskutere ud fra dem. Dette gjorde problemstillingen

visuel, uden det var nødvendigt at bruge unødig tid på at lave en simulering speci-

fikt til formålet. Redskabet blev anvendt til at diskutere placeringen af de to tårne.

Hvor placeringen mod det sydlige hjørne er hæmmet af en høj nabobygning, hvil-

ket har indflydelse på dagslys og udsyn, er der frit udsyn fra grundens nordlige

del. Det viste sig dog ikke i bygherres interesse at ændre placeringen af de to tårne,

da det efter deres mening ville give det dyre tårn en mindre prominent placering.

I den indledende konceptfase blev redskabet til at simulere skygge anvendt for at

se, hvilken indflydelse de to tårne på mellem 100 – 120 meter ville have på den

omkringliggende kontekst (se fig. 6.12 og appendiks s. 118-119). Skygge kan have

både generende og kvalitative egenskaber i forhold til kontekst og kan herved bru-

ges som designparameter i forhold til design af uderum. I Mumbai forsøger man

så vidt muligt at opholde sig væk fra den kraftige sol. Det viste sig dog, at solen

generelt stod meget høj på himlen, og bygningens skyggeeffekt havde minimal

indflydelse på sine omgivelser. Kun enkelte timer ad gangen skyggede bygningen

på det samme sted.

209

Fig. 6.11. Dagslysfaktor-simuleringer af grundvolumenet. Output i procentmæssigt areal med en dagslysfaktor over to procent, samt minimums-glasareal og etageareal.

Fig. 6.12. Lys- og skygge-simulering i forhold til grundvolumenet


210

Der blev undersøgt forskellige potentialer for at skærme for den intense sol ved

hjælp af forskydning af de enkelte etager i forhold til hinanden (se fig. 6.13.). Der

blev herigennem skabt mulighed for påvirkninger, der havde indflydelse på inte-

riøret samt eksteriøret. Det vil sige mulighed for at påvirke bygningens energiba-

lance og komfortzone. Der blev i denne periode lavet forskellige eksperimenter,

der blandt andet undersøgte horisontale og vertikale forskydninger. Dette gav

forskellige former og udtryk, der blev diskuteret i forhold til anvendelsesmulig-

hederne i de øvrige koncepter (se fig. 6.14). I denne fase blev det ligeledes under-

søgt, hvorledes der kunne opretholdes en høj privathedszone mellem de enkelte

rumprogrammer og forskellige lejligheder. De parametriske redskabers rolle i den

tidlige designproces blev i et efterfølgende semi-struktureret-interview beskrevet

af Arkitekt #2.

Det gælder for alle redskaberne, at de underbygger en intuitiv tavs viden, som man nok har en eller anden fornemmelse for… men så overrasker de også nogle gange. Men i starten, det som redskaberne kan, er at hjælpe os til at tage mere kvalificerede valg, men også til at hjælpe os til at argumentere bedre. [Appendiks s. 14, l. 12-15]

Der udvikles i denne periode en lang række forskellige rumlige løsninger i forskel-

lige skala, der indeholder forskellige kompleksiteter i rumprogrammet. Redska-

bernes anvendes intensivt i begyndelsen, hvorigennem der skabes en forståelse,

der tages med videre i de efterfølgende undersøgelser. De enkelte delundersøgelser

begynder at skabe en forståelse for projektets udfordringer. Herigennem bliver

spørgsmål besvaret om, hvad der fungerer, og hvad der fungerer mindre godt i sin

sammensætning. I den afsluttende fase begynder fokus at handle om at få volu-

mener til at passe til rumprogrammet, og få bekræftet om designet kan indeholde

de krav, som er stillet i programmet. Det er derfor på dette tidspunkt i processen

acceptabelt, at ikke alt er løst på detailniveau.

211

Fig. 6.14. Designundersøgelser

Fig. 6.13. Solindstrålings-simulering hvor der undersøges et forskudt facadekoncept. Outputtet viser den procentmæssige energi (fra vejrdatafilen) der rammer facaden, samt reduktion i solindstråling, hvor der sammenlignes med en ret facade. Solindstrålingens fordeling kan aflæses på facaden vha. den graduerede farvekode


212

Tre til fire uger henne i processen begynder teamet på 3XN at blive mere præcise i

designet. Der stilles interne krav om at kunne beskrive, hvilke dele af kompleksite-

ten designet indeholder, og hvad der er taget højde for i de enkelte koncepter. Der

blev stillet hårdere krav til, om volumenet passer i forhold til programmets kva-

dratmeter, og om der var nok facade i forhold til de funktioner, der var planlagt.

Dette for at blive i stand til at kunne vurdere de enkelte designkoncepter i forhold

til hinanden og træffe beslutninger om, hvilke idéer der skal arbejdes videre med,

og hvad der ikke fungerer.

I denne periode blev en række koncepter løbende sorteret fra, og forskellige idéer

og koncepter blev sammenflettet eller fusioneret. Det vil sige, at idéer bliver over-

ført fra det ene koncept til det andet. Den tidligere fase, kan beskrives som en

fælles idé- eller erfaringsbank, der er specifik i forhold til opgaven med en unik

kombination af krav, mål, kontekst og kompetencer. Idéerne ses ikke som person-

lige eller nødvendigvis som kun fungerende i forhold til et enkelt koncept. Det er

nødvendigt i denne periode at smide koncepter væk til fordel for bedre løsninger,

som processen giver, også selv om disse kan have været særdeles tidskrævende i

processen. Der blev arbejdet intensivt mod et løsningsrettet resultat, hvor store

dele af programmet forsøges imødekommet i konceptets volumenskala. I stedet

for at udvide søgningen, som vi så i den tidligere fase, skete der nu en indsnæv-

ring af feltet. Hertil anvendtes den information, der på det tidspunkt var tilgæn-

gelig. Der blev udviklet navne for de enkelte koncepter, som beskriver dem bedst

muligt. Ud af de 15-17 forskellige koncepter og fem forskellige familier, blev det

besluttet at videreudvikle tre koncepter, som på dette tidspunkt viste potentialer

for de to byggegrunde (se fig. 6.15-17.).

FINGERS

Konceptet består af slanke vertikale tårne, der i forskydningen hæver facadearea-

let og sænker solindstrålingen på bygningen. Det, som fungerer mindre godt i kon-

ceptet, er, at det byggede volumen ikke er specielt godt udnyttet. Kernen, der in-

deholder trappeskakt, elevatorer med videre, udgør mere end 25 % af det samlede

areal, hvilket er for højt. For det andet er der stor differencering i planløsningerne.

KONCEPT-FASE-B

(4. - 6. uge) (2. juli – 10. august – afbrudt af sommerferie)

213

Fig. 6.15. Fingers konceptet

Fig. 6.16. Swoop konceptet

Fig. 6.17. Clover konceptetFig. 6.18. Workshop hos 3XN, København


214

Dette vil medføre et betydeligt tegningsarbejde i de individuelle planløsninger og

gøre den efterfølgende proces yderligere bekostelig. Det vil ligeledes komplicere

byggeprocessen og sætte store krav til det endelige detailarbejde.

SWOOP

Som en rovfugl der styrtdykker understeges formen, der forener de to tårne. Ker-

nen er i dette koncept meget kompakt i forhold til det beboelige areal, og det giver

den bedste udnyttelsesprocent af de udvalgte koncepter. Der er dog en række om-

råder ved designet, som er mindre gode. For at give alle rum i hver af lejlighederne

mulighed for dagslys og naturlig ventilation, bliver grundvolumenet på de to tårne

meget langt. Dette har flere ulemper. For det første resulterer det i uundgåelige

lange forsyningsgange, der er vanskelige at belyse og ventilere. For det andet lig-

ger det store tårn meget tæt på nabobygningen (mod syd/øst) og skærmer både

for deres og egne synsfelter. Og endelig kommer de to tårne uundgåeligt tæt på

hinanden, hvilket ville kunne give privathedsproblemer mellem tårnene.

CLOVER

Konceptet har fået sit navn, idet planen tegner omridset af en fem- og seksbladet

kløverblomst. Konceptet indeholder et stort facadeareal, som bidrager til en god

dagslyskvalitet og mulighed for naturlig ventilation. Lejlighedsplanerne er foldet,

så det giver en række indhug mod kernen. Disse indhug anvendes til private terras-

ser og til at trække naturligt lys ind til de fælles elevatorer og trapperum. Formen

bidrager til en kompakt bygning, der giver ly for sol og vind og samtidig respek-

terer de private rum. Clover kan læses som to individuelle figurer af henholdsvis

fem til seks individuelle tårne, der roterer om en skjult kerne, hvor rotationen giver

en dramatisk og ikonisk effekt.

På dette tidspunkt i processen er koncepterne hovedsageligt på volumenniveau.

Der er dog skitseret på hovedplaner for de enkelte lejlighedstyper i de to tårne.

Samtidig er der skitseret på fælles strategier for basen med indgange, butiksarealer

og parkering. Dette er ikke i ret høj detaljering, så der er mulighed for at kunne

overføre og tilpasse til alle tre koncepter. Det er vigtigt, at de enkelte koncepter

215

rammer det angivne kvadratmeter-antal, og plan-udregninger er derfor lavet på

alle tre volumener.

Selv om renderingerne antyder, at koncepterne er på et lavt detaljeringsniveau, er

dette dog langtfra tilfældet. Der er på nuværende tidspunkt truffet afgørende be-

slutninger omkring designet. Koncepterne er nu mere eller mindre tilpasset byg-

ningsprogrammet, og formen begynder at blive mere statisk og vanskelig at lave

radikale ændringer på. Designet bygger på (del-)undersøgelser, synteser og beslut-

ninger fra de tidligere faser. Det er derfor vigtigt, at der i de tidligere faser skabes et

godt fundament af viden, der kan danne grundlag for koncepterne på dette stadie.

I slutningen af Koncept-fase-B inviteres bygherre, ingeniører og rådgiver til en

workshop på tegnestuen i København (se fig. 6.18.). Her blev hele den omfattende

proces præsenteret i form af fysiske modeller, tegninger og renderinger. For at gøre

forståelsen lettere, blev koncepterne opdelt og præsenteret i forhold til typologi-

ske familier, som havde følgende navne: De to tårne, Det horisontale tårn, Ramme-

typologien, Den grønne væg og Finger-typologien. I præsentationen blev de tre

tidligere omtalte koncepter fremhævet med mere uddybende materiale. Under

den to dages workshop blev forskellige aspekter for de enkelte koncepter disku-

teret. Koncepterne blev sat over for hinanden og drøftet i forhold til økonomi

(effektivitet og rentabilitet), komfort, æstetiske, rumlige og kulturelle kvaliteter.

Efter workshoppen var der stadig ikke klarhed omkring byggegrundens afgræns-

ning. Det blev besluttet at arbejde videre med Swoop og Clover koncepterne,

der gav mulighed for kunne løse begge situationer. Hvor Swoop-konceptet havde

mulighed for at ligge på den mindre grund, kunne Clover-konceptet kun være på

den store.


216

I denne fase skete der en ydereligerer præcisering af koncepterne Swoop og

Clover. Designet har indtil nu hovedsagelig været på volumenniveau og under stor

transformation. Mange elementer fra byggeprogrammet er løst, og hovedplanerne

er ved at falde på plads mod en større fastlåsning. Indtil nu har de større ændringer

på volumenniveau betydet, at det har været vanskeligt at arbejde med bygningens

detalje. Mange mindre skitser er lavet gennem delundersøgelser, og der er disku-

teret forestillinger omkring, hvordan en facade kunne udformes. Det er dog først i

denne periode af processen, at facaden får den fulde opmærksomhed.

DET PERFORMATIVE ELEMENT.

Hovedkonceptet til Swoop ligger tæt op ad de detaljerede krav i byggeprogrammet.

Tårnenes proportionering passer med bagvedliggende lejlighedsplaner og sikrer fa-

cadetilgang til alle rum. Mellem de enkelte programmer transformerer formen sig

nærmest plastisk eller som glidende overgange, som skaber en sammenhørighed

mellem de to tårne og basen. Tårnene er svagt roteret, så de ikke blokerer for den

bagvedliggende bygning, og på den måde skabes det bedst mulige udsyn. I denne

periode blev det undersøgt, hvorledes et facadeelement kunne udvikles til at følge

samme koncept som hovedvolumenet. Altså at forholde sig til de enkelte program-

mer, men samtidigt skabe en sammenhæng mellem funktionerne og få bygningen

til at fremstå som en helhed. Et facadeelement skulle gradvis kunne transformeres

og dække de forskellige programmers krav og behov, eksempelvis at kunne fungere

balkonelement for tårn 2 og solafskærmende relief for tårn 1, og længere nede i byg-

ningen kunne det åbne op for ventilation til parkeringen. Der blev arbejdet med at

facadeelementer, der både kunne performe i forhold til solen og samtidig opfylde

de store krav til privatheds-zoner mellem de forskellige programmer og lejligheder.

For at undersøge solindstrålingen på bygningen, blev det tidligere redskab for

solindstråling anvendt Der blev anvendt vejrdata for ekstremperioderne 21. marts,

21. juni, 21. september og 21. december. Solindstrålingssimuleringerne var for

både det diffuse himmellys (se s. 168), og for det direkte sollys. Formålet var at

undersøge, hvordan simple geometrier ville performe i forhold til at sænke solind-

strålingen. Målet var, at denne viden skulle kunne hjælpe os til at videreudvikle

KONCEPT-FASE-C

(7. - 9. uge) (13. – 31. august)

217

Fig. 6.20. Solindstrålings-simuleringer hvor der afprøves kombinationer af horisontale og vertikale facadekoncepter i forhold til forskellige orienteringer

Fig. 6.19. Swoop konceptet, set fra syd


218

et facadekoncept, hvor ovenstående krav til de enkelte programmer ville være

repræsenteret.

Arkitekt #1 forklarer efterfølgende i et interview, hvilken rolle de parametriske

redskabernes havde haft på beslutningerne gennem designprocessen.

Where I can have an idea knowing in principle it works and then having your tools give me direct feedback. And that is a point of argument for me in the discussion of pushing one idea versus the other. Especially with people that maybe are more concerned with looks only, or formalities, the formal aspect of things. [Arkitekt #1, Appendiks s. 7, l. 6-10]

Redskaberne kan ifølge Arkitekt #1 bruges til at undersøge idéer og samtidig bruge

feedbacken i den interne dialog. Efterfølgende spørger jeg Arkitekt #1, hvad der

er vigtigt i forhold til redskabernes feedback, og hvordan redskaberne adskiller sig

fra traditionelle simuleringsværktøjer.

Facades always have two parts, looks and performance. And they are not excluded those two. You want them to be the same thing. I come from a line of thinking that you accentuate the necessary… The feedback should be an active part of the design process. [s.9, l. 4-6, 17]

Arkitekt #1 beskriver, hvordan performance og bygningens øvrige kvaliteter ikke

skal adskilles, men tænkes og indarbejdes i samspil med hinanden. Arkitekt #1 be-

skriver, hvordan dette kan anvendes til accentuering af de nødvendige elementer i

bygningen. Redskabernes direkte kobling mellem simuleringen og den geometri-

ske opbygning gør arkitekt #1 i stand til at undersøge netop disse sammenhænge.

Udviklingen af det performative element tog udgangspunkt i en serie af parame-

triske undersøgelser på tårn 2, hvor facaden havde forskellig orientering. For hvert

område testede vi tre typer af solafskærmning; horisontalt, vertikalt, og hvor de

to afskærmninger var kombineret (se fig. 6.20, og appendiks s. 122-129). De para-

metriske simuleringer var sat således op, at den på samme tid lavede to simulerin-

ger og gav outputtet fra deres procentvise forskel i indstråling (watt/m2). Denne

219

Fig. 6.21. Designundersøgelser


220

output var suppleret med en grøn bar, der visuelt kommunikerede, hvor meget

skyggeeffekt det enkelte element havde. På den måde kunne vi hurtigt under-

søge de enkelte typer af facadegeometri. Simuleringerne viste, at en horisontal

afskærmning var meget effektiv i alle de testede zoner. Men det var kombinati-

onselementet, der gav den bedste skyggeeffekt, men også de mest interessante re-

sultater. I alle zoner viste der sig en stor skyggeeffekt i øverste højre hjørne (se fig.

6.20, og appendiks s. 124-127). Dette gav designteamet idéer til at accentuere den

skyggende geometri i dette område og forsøge at koble formsproget til bygningens

øvrige programmatiske og kulturelle behov.

Efter de parametriske simuleringer blev en række forskellige facadestudier udvik-

let (se fig. 6.21.). Nogle som udsnit, mens andre studier blev undersøgt i forhold til

helheden og afprøvet på begge de to tårne. I et efterfølgende interview, beskrev

Arkitekt #1, hvilken rolle de parametriske redskaber havde for at undersøge faca-

deelementets solskærmende performance.

…more of an overhang is what helps because the sun is so high. [s. 6, l. 16-17]. So I think then intuitively working on some ideas that get to implement that, your tools could help determent precisely what we are gaining if the glass is recessed or the glass is flush, with half meter extension or two meter deep terraces. So those kinds of things I found extremely beneficial in the design process. [s. 7, l. 3-6]

Arkitekt #1 beskriver, hvordan han anvender sin intuition til at undersøge løs-

ningsrummet ud fra den gennerelle viden omkring den højtstående sol. Her bruges

det parametriske redskab til at understøtte hans intuition og skabe en mere detal-

jeret forståelse for relationen mellem designet og solindstrålingen.

SWOOP-FACADEELEMENTET

Det endelige facadeforslag for Swoop-konceptet består af et forholdsvis simpelt fa-

cadeelement (se fig. 6.19, og appendiks s. 128). På tårn 2 former elementet de balko-

ner, der i programmet var krav om. På tårn 1 (hvor der ikke er krav om balkoner) er

samme grundgeometri anvendt, men med en mindre dybde. På parkeringsetagerne

(mellem 3. og 9. etage) anvendes elementets solskærmende effekt og holdes helt eller

221

delvist åbent for at sikre naturlig ventilation. Elementets skala ænders gradvist mod

grundplanet, hvor det fungerer som indgangspartier for butiksfacaden.

Til at forklare konceptet for bygherre og samarbejdsparter blev et af de vestvendte

facadeelementer fremhævet i en serie af diagrammer. De parametriske simulerin-

ger blev valideret ved hjælp af DIVA for Rhino (Radiance software) (se appendiks

s. 128), for at undersøge med højere præcision, hvilken effekt designet havde for

solindstrålingen. Til forskel fra de tidligere Grasshopper-studier, der kun så på

ekstremperioder i løbet af året, blev simuleringer foretaget på timebasis for hele

året. Simuleringen viste en reduktion på 31 procent i solindstrålingen i forhold til

et traditionelt fladt facadeelement uden balkon. Denne reduktion vil have en ef-

fekt på, hvor meget energi der tilføres de bagvedliggende rum og den udendørs

komfort på de enkelte balkoner.

CLOVER - SIMULERINGERNE SÆTTES OP I GRASSHOPPER

Sammen med koden for indstråling blev der udviklet en Grasshopper-definition,

der kombinerede simulering med den geometriske opbygning af begge tårne. In-

puttet i Rhino bestod af en konturlinje for grundplanen og et centerpunkt for ro-

tationen. I Grasshopper var det muligt ved hjælp af tekstfelter at indtaste gulv-til-

gulv højde og antallet af etager. Koden kopierede konturlinjen i vertikal retning

og lavede en flademodel af tårnet ved hjælp af Rhino´s loft-funktion [Cheng 2007].

Herefter blev modellen automatisk konverteret til mesh-geometri [Cheng 2007],

hvilket gav mulighed for at placere ønskede antal målepunkter ud fra u og v ko-

ordinater [Mullen 2009], som beskrevet i Grasshopper. Indenfor få sekunder blev

simuleringsoutputtet opdateret, hvilket angav solindstrålingen for geometrien for

de enkelte dage.

I de efterfølgende studier undersøgtes, hvilken performativ effekt det havde at ro-

tere etagerne i forhold til hinanden. Ved at justere en knap i Grasshopper, gav det

mulighed for at ændre rotationsgraden af de enkelte etager. Koden blev lavet, så

rotationen fulgte et variabelt gradtal (0,6°) per stigende meter, og man kunne ro-

tere med og mod uret. På denne måde lavede vi forskellige eksperimenter på de to


222

tårne og bibeholdt samme rotation, selv om lofthøjden varierede. Dette ledte til en

undersøgelse, hvor der blev eksperimenteret med forskellige variationer på rotati-

onsgrader og startplacering af grundplanen, samtidigt med at simuleringsoutputtet

blev opdateret (se fig. 6.22.). Outputtet viste en lille ændring (se appendiks s. 130 og

animation 6) i forhold til de to rotationsretninger. Vi prøvede at indstille præcisio-

nen ved hjælp af graden af målepunkter (herved også længere udregningstid), men

samme mønster viste sig. Der var en mindre indstråling ved at rotere tårnet med uret

(nedefra og opefter).

Arkitekt #2 fortæller efterfølgende om, hvilke tanker der lå bag de parametriske

undersøgelser.

… solen står ret højt i Mumbai, så måske kunne lejlighederne være med til at skygge for den næste lejlighed og skabe noget naturlig selvskygge. Jeg havde en helt klar overbevisning om, at vi var nødt til at rotere mod uret. Så mødte vi solen før, for solen rejser med uret, og hvis vi roterer mod uret, så rammer vi solen før den rammer stuen. [s. 16, l. 10-14] Og der kan man sige, der kom redskabet som en overraskelse… og det er huset jo endt med. [s. 16, l. 24-25]

Arkitekt #2´s intuition fortæller, at udformningen af de enkelte lejligheder vil

kunne give selvskygge. Arkitekt #2 bruger sin mentale simulering til at forestille

sig, hvilken indflydelse de to rotationsretninger vil have for solindstrålingen. Det

viser sig dog, at arkitektens opfattelse er forkert, hvilket redskabet havde mulighed

for at korrigere. Arkitekt #1 beskriver i et interview vigtigheden af redskabernes

feedback og sammenhængen mellem design og performance.

…the feedback should be an active part of the design process. You know, you need an over-hang, you need to block from the south so let´s draw something get feedback and then you know you need to push it out, push and pull something, and figure out the balance bet-ween what looks good and what performs well. [s. 9, l. 17-20]… I think the feedback was an important confirmation tool on something that we already knew intuitively, does that make sense? [s. 9, l. 24-26]

223

Fig. 6.25. Interiør-visualisering fra tårn II

Fig. 6.23. Clover facadeudvikling

Fig. 6.22. Solindstrålings-simulering hvor rotations-grad og -retning under-søges på tårn II

Fig. 6.24. Udhæng og facadeværn undersøges i forhold til solindstråling


224

Arkitekt #1 bruger sin intuition til at drive de arkitektoniske undersøgelser. Her

beskrives redskabets feedback som en vigtig del for at kunne afveje de forskellige

parametre, som designet indeholder. Arkitekt #1 beskriver, hvorledes redskabet

bruges til at støtte hans intuition.

Efter de simple studier i Grasshopper, blev validerende simuleringer sat op i DIVA

for Rhino (se appendiks s. 132-139). Her blev den samme grundlæggende flade-

geometri anvendt, hvilket vil sige, at der endnu ikke var noget udhæng mellem

de enkelte lejlighedsplaner. Simuleringerne viste en betydelig forskel i indstrålin-

gen mellem det lodrette tårn og undersøgelser, hvor modellen var roteret opefter.

Begge rotationsretninger gav en mindre indstråling i forhold til det lodrette, men

rotationsretningen med uret var den mindste.

Samtidigt med undersøgelserne i volumenniveau er der i denne periode fokus på

facadedesignet (se fig. 6.23.). Samme simuleringsredskab som anvendt til volu-

menstudierne blev her afprøvet. Input-geometrien bestod af etagerne 17-19 i tårn

2, med gulv, værn og facader. På grund af den parametriske opbygning, var det

muligt at ændre udhæng, værn og facadens dybde, samtidigt med at simulerings-

outputtet opdateredes. Studierne på facadeniveau begyndte langsomt at informere

og påvirke plantegningerne. Det var tydeligt, at det blev mere og mere vanskeligt

at lave designændringer. Diskussioner om, hvor de enkelte programmer skulle pla-

ceres i lejlighederne, og hvordan facaden bedst muligt imødekom disse funktioner,

blev taget op. Også diskussionen om, hvor der er brug for åbne udsyn, og hvor

der er brug for mere afskærmede rum. Vi begyndte at udvikle et værn, der gen-

nem en glidende overgang skabte disse forskelligartede rum og lavede overgangen

mellem ude og inde. Transformationen fra det helt åbne til de nærmest fuldt be-

skyttede terrasser skete hermed i et simpelt greb. På planerne blev de vigtigste og

største rum (opholdsrum og master bedroom) placeret, hvor udhænget var størst

og skabte størst selvskygge. Her åbnes facaden op og giver mulighed for panora-

maudsyn over Mumbai. Processen viste, hvordan outputtet fra simuleringerne må

tænkes ind i processens øvrige undersøgelser. Det er ikke nok kun at tænke desig-

net i forhold til gode dagslysforhold og reduktion i solindstråling, hvis ikke disse

225

ideer møder projektets øvrige krav og behov.

Facadedesignet blev efterfølgende valideret i DIVA for Rhino og anvendt i det

endelige præsentationsmateriale (se fig. 6.27, 28, og appendiks s.140.). Her under-

søgte vi, hvilken effekt udhænget og værnet havde for indstrålingen. Udhænget

på 75 centimeter viste en reduktion i indstrålingen på 39 procent i forhold til ikke

at have et udhæng. I simuleringen hvor et af vore værn-design var taget med,

blev indstrålingen yderligere reduceret med 10 procent. Det, der var interessant,

var ikke den absolutte værdi, men derimod forståelsen for, hvilke geometrier der

havde en stor effekt, og hvilke der havde mindre effekt. Det blev klart, at hvis vi

skulle reducere indstrålingen mærkbart, ville det være ved hjælp af den horison-

tale geometri fra de roterende lejlighedsplaner. De efterfølgende simuleringer i

DIVA for Rhino viste en yderligere reduktion af solindstrålingen ved en større

rotation af tårnene (se appendiks s. 135). Dette ville dog have resulteret i en mar-

kant større konstruktiv udfordring og ville have været dyrere at bygge (materia-

ler, rørføring mm.). Man kan derfor ikke sige, at bygningens form er optimeret i

forhold til at sænke solindstrålingen, idet bygningen forholder sig til mange funk-

tionelle, rumlige, æstetiske, kulturelle og økonomiske aspekter på samme tid. Li-

gesom mange andre krav, må krav om solindstråling i sidste ende håndteres under

en helhedsbetragtning. Efter den endelige præsentation i Mumbai blev vi kontak-

tet af de tilknyttede LEED eksperter, som gav os lovning på en glasprocent på 40,

hvilket ville kunne give os den transparens i bygningen, som vi søgte.


226

Gennem designprocessen skifter de parametriske redskaberne karakter og formål.

I figur 6.26 har jeg forsøgt at illustrere relationen mellem redskabernes anvendelse

og løsningsrummets størrelse i forhold til processens udstrækning. Diagrammet er

inddelt i faser, som tidligere er gennemgået. De blå og grønne farver viser, hvornår

og i hvilken udstrækning der er anvendt parametriske skitseredskaber, og hvor og

hvornår simuleringsværktøjet DIVA for Rhino er anvendt.

FØR-KONCEPT-FASEN

I denne fase indsamles viden og data omkring dagslys, som designteamet ikke har

den fornødne erfaring med og som synes vigtigt at indarbejde i projektet. Redska-

berne udvikles, så de indeholder denne information og besidder den fleksibilitet,

der er nødvendig for projektet. På nuværende tidspunkt vides ikke, hvad der kom-

mer til at have afgørende betydning for konceptet. Redskaberne skal derfor give

mulighed for at holde løsningsrummet åbent og udvide det gennem næste fase.

Beslutninger om, hvilken viden der skal indsamles, og hvilke redskaber der skal

udvikles, har afgørende betydning for det endelige resultat. Så snart designproces-

sen påbegyndes, er disse elementer vanskelige at ændre.

KONCEPT-FASE-A

Redskaberne anvendes til at udforske muligheder inden for opgavens rammer.

Ikke hele kompleksiteten gribes an på samme tid, men angribes fra forskellige

vinkler i en vekslen mellem divergens og konvergens. Der arbejdes i forskellig

skala, abstraktionsniveauer og sammenhænge, og herigennem udvides løsnings-

rummet i en række delsynteser og løsninger.

Gennem formstudier opbygges en erfaring med dagslysets relation til projek-

tets delelementer. Dette forbedrer arkitektens mentale model og gør ham/hende

i stand til at skabe en forståelse for dagslysets indvirkning på designet. Dele af

denne erfarings- eller vidensbank er unik, fordi den forholder sig til det specifikke

projekt, som er helt specielt i sin sammensætning af program, kontekst og team

mm.. Andre erfaringer er gennerelle og bidrager til en erfaringsopbygning, som

kan tilpasses fremtidige projektfaser.

REDSKABERNES ROLLE

GENNEM PROCESSEN

227

KONCEPT-FASE-B

I denne fase sker en større præcisering af de udviklede koncepter. Hvor fokus i

den tidligere fase var at åbne og sprede løsningerne, er fokus nu at lukke og samle

løsninger. Erfaringer og delstudier fra den tidligere fase anvendes til at skabe hel-

hedssynteser, der forsøger at gribe bygningsprogrammets kompleksitet.

De parametriske simuleringsredskaber er ikke så intenst repræsenterede i de første

uger. Helheden samles gennem de tidligere studier, undersøgelser og erfaringer

og tager herigennem ´form´. De parametriske redskaber anvendes i stedet til at

håndtere den geometriske kompleksitet, og til at teste forskellige løsningskom-

positioner.

KONCEPT-FASE-C

Der arbejdes i denne fase på to koncepter, hvor de overordnede volumener er ved

at falde på plads. Indtil nu har det været vanskeligt at arbejde med detaljen af byg-

ningen på grund af de konstante ændringer. I denne fase fastfryses de overordnede

designkoncepter mere og mere, og detaljen kommer mere i fokus. Her anvendes

de parametriske skitseredskaber til igen at åbne løsningsrummet. De parametriske

simuleringsredskaber anvendes til at undersøge specifikke situationer vedrørende

solindstråling, hvilket påvirker de endelige designkoncepter og informerer plan-

løsningerne. Resultaterne valideres ved hjælp af programmet DIVA for Rhino3,

hvorigennem løsningsrummet igen indsnævres og langsomt lukkes.

PARAMETRISKE REDSKABER

RADIANCE SIMULERING

Fig. 6.26. Redskabernes anvendelse og løsningsrummets størrelse i forhold til processens udstrækning

AFØR-KONCEPT B C

Løs

nin

gs

rum

wo

rks

ho

p

præ

se

nta

tio

n

wo

rks

ho

p

Tid


228

EFTER-KONCEPT-FASEN (PRÆSENTATIONEN)

Gennem brugen af de parametriske simuleringsredskaber oparbejdes der en sy-

nergi mellem bygningens form, funktion og performance. Performance-begrebet

bliver en del af bygningens koncept og anvendes som argument for designkon-

cepternes udvikling i den endelige præsentation i Mumbai. I Swoop-konceptet

bruges performance-begrebet til at forklare facadedesignet, og i Clover-koncep-

tet til at forklare det overordnede bygningsvolumen og de senere facadestudier.

Performance-begrebet stod dog aldrig alene, men blev koblet til de to koncepters

yderligere arkitektoniske kvaliteter.

De parametriske redskaber giver mulighed for at tillægge en ny dimension til kon-

cepterne. Hvor performance-begrebet på 3XN alene har været indarbejdet eller

kommunikeret intuitivt, har redskaberne bidraget med nye muligheder:

Gennem processen at kunne anvende geografisk vejrdata, styrke og korrigere in-

tuitive opfattelser og kommunikere designet videre i et sprog, der for bygherre,

ingeniører og investorer er forståeligt.

Efter præsentationen kom der afklaring på, hvilken byggeafgrænsning bygherre

havde fået lov at anvende. Det var blevet muligt at anvende den større afgræns-

ning, og efter diskussioner mellem alle parter blev det besluttet at vælge Clover-

konceptet til det endelige byggeri. Den efterfølgende proces har nu yderligere

præciseret lejlighedsplaner, facadegeometrier og detaljer, og forslaget er sendt til

videreprojektering i Indien under ugentligt designtjek af 3XN.

229

462 KWH/M2

MASSING

280 KWH/M2

MASSING, FLOORS39 % REDUCTION

234 KWH/M2

MASSING, FLOORS, FACADE49 % REDUCTION

Fig. 6.28. Validerende simuleringer i DIVA for Rhino. Simuleringerne er udført for etagerne 17-19 på tårn II, og det visuelle output er set fra vest

Fig. 6.27. Validerende simuleringer i DIVA for Rhino. Simuleringerne er udført på volumemodellen fra tårn II, og undersøger rotationsgraden mellem de enkelte etager i relation til solindstrålingen.

3 deg. CCW 3 deg. CW3 deg. CCW 3 deg. CW2 deg. CWExtrusion

418 KWH/M2

MASSING

469 KWH/M2

MASSING

416 KWH/M2

MASSING

11.4 %

REDUCTION

350 KWH/M2

MASSING


230

Kapitlet gennemgår designprocessen for projektet Ornate Spaces i Mumbai. Gen-

nem projektet er der udviklet og implementeret forskellige parametriske design-

redskaber, som simulerer dagslys og giver arkitekten direkte feedback. Målet har

været gennem brugen af de parametriske skitseredskaber at kvalificere de tidlige

designbeslutninger i forhold til dagslys. Der er gennem kapitlet lagt vægt på red-

skabernes betydning i forhold til designbeslutningerne, hvilke der træffes, hvornår

de træffes og redskabernes relation hertil.

Projekt Ornate Spaces viser, hvilke store udfordringer arkitekten stilles overfor

gennem processen. Teamet består af mange forskellige faggrupper med forskellige

erfaringer, metoder og mål. Byggeprogrammet er komplekst, og sitet ligger i en

kontekst, hvor solens påvirkning er markant. På trods af de mange udfordringer

er beslutningsprocessen kort, og enhver beslutning har betydning for projektets

resultat.

Kapitlet viser, hvordan den arkitektoniske proces ikke er lineær. Specielt i den helt

tidlige koncept-fase-A, hvor der arbejdes på mange forskellige helhedskoncepter

og deleksperimenter. Her ´lånes´ der fra andre idéer, koncepter fusioneres, og der

skabes større og mindre synteser. Der arbejdes ud fra en holistisk forståelse, hvor

det ikke er muligt at optimere løsninger. Processen går stærkt, og der træffes kon-

stant beslutninger, der afprøves i formmæssige løsninger. Arkitekten bruger sin

tidligere erfaring og intuition til at drive disse undersøgelser. Der opbygges i denne

periode viden, som er unik for opgaven, og som har afgørende betydning for de

fremtidige beslutninger i den efterfølgende proces.

Mumbai-kapitlet viser, at hvis man skal påvirke designbeslutninger, er det nød-

vendigt at tage selve designprocessen i betragtning i udviklingen af designredska-

ber. Det vil sige den måde arkitekter designer på, hvilke metoder de anvender, og

hvilke medier de bruger til denne kommunikation. Hvis der ikke er taget hensyn

til dette, vil redskaber blive kasseret og ikke have en afgørende indflydelse. Det

vanskelige er, at denne proces er forskellig fra praksis til praksis og fra projekt til

projekt. Men der ligger i de parametriske redskaber netop dette potentiale i at

SAMMENFATNING OG

PERSPEKTIVERING

231

skræddersy redskaberne til de specifikke behov og ikke til de generelle, som de

traditionelle redskaber er opbygget efter.

Allerede i den før-konceptuelle-fase træffes der vigtige beslutninger, som er sty-

ret af sammensætningen af designteamets kompetencer, og hvilke informationer

og prioriteringen der skal indgå i byggeprogrammet - men også prioriteringen af,

hvilken specialviden der ønskes implementeret via de parametriske redskaber. Al-

lerede i skitseringsfasens begyndelse er det særdeles vanskeligt at udvikle yderli-

gere redskaber og indsamle viden på grund af processens hastighed.

Gennem processen blev redskaberne anvendt ud fra forskellige mål. I den helt

tidlige koncept-fase-A blev de brugt til at afprøve intuitive undersøgelser, og gen-

nem feedback styrket eller korrigeret herfor. Redskaber blev også anvendt til at

formidle den genererede viden, både i den interne sparring, gennem designudvik-

lingen og for at danne grundlag for den senere argumentation. Redskaberne blev

anvendt som hurtige úpræcise´ skitseredskaber, hvor resultaterne efterfølgende

blev valideret ved hjælp af mere præcise simuleringssoftware.

Redskabernes integrering, hastighed og feedback hjalp teamet med at skabe sy-

nergi mellem dagslyset og projektets funktionelle, kulturelle, rumlige, æstetiske

og økonomiske krav og behov. Herved blev performance-begrebet en aktiv del af

designudviklingen og en del af byggekonceptets fortælling og kvalitet.

07//KONKLUSION

07 //KONKLUSION

234

INTRODUKTION

Byggeriet udfordres i dag på at imødekomme en mere bæredygtig tilblivelse og

brug. Arkitekturen er blevet mere og mere kompleks i sine processer, og anvendel-

sen af ny viden og samarbejde med nye specialiserede faggrupper er blevet uund-

gåeligt i arbejdet med de aktuelle problemstillinger. Det udfordrer den kreative

proces med målbare krav og anbefalinger, samt en anderledes og uvant arbejds-

metode og viden, som ikke tidligere har været en del af den tidlige designproces.

Arkitekten træffer de første uger afgørende beslutninger omkring en bygnings

rumlige, æstetiske og performative dagslys-egenskaber. Et projekts løsningsrum

låses langsomt i takt med, at der træffes beslutninger, og det bliver gradvist vanske-

ligere og dyrere at lave ændringer. Der findes allerede en lang række simulerings-

programmer, der henvender sig til den skitserende arkitekt. Disse redskaber har

dog sjældent indflydelse på de tidlige designbeslutninger og bruges hovedsageligt

til at verificere og argumentere for allerede kendt viden. De afgørende beslutnin-

ger træffes af arkitekten og afhænger af dennes intuition og erfaring.

ErhvervsPhD-ens tese er - gennem udvikling af de parametrisk-definerede skitse-

redskaber - at kunne estimere performative dagslyskvaliteter i den tidlige desig-

nfase. Herigennem har det været målet at undersøge, om de parametriske skitse-

redskaber kan have en positiv indvirkning på den arkitektoniske designproces.

235

07 //KONKLUSION

236

RESUME

Hvad er lys? – Svaret afhænger af, hvem der spørges. Hvor ingeniøren, hjernefor-

skeren og fysikeren vil lede svaret i retning af fotoner, bølgelængder og watt/m2,

vil designeren og arkitekten typisk beskrive og tage stilling til forholdet mellem

lys og skygge, farverne på lyset og kompositionerne.

Dagslyset har mange komplekst sammenvævede og ofte modstridende indvirk-

ninger på arkitekturen og vores krop, eksempelvis i forhold det termiske inde-

klima, det visuelle miljø, det biologiske system og det økonomiske driftsbudget

i en bygning. Det er ikke muligt at beskrive godt dagslysdesign entydigt, da det

afhænger af den pågældende situation, og hvem beskueren og brugeren er. Hvor

bygningskulturen tidligere var tæt forbundet til det lokale miljø, og hvor man

byggede efter de naturlige ressourcer og materialer, der var til rådighed, har det

moderne samfund løsrevet sig fra sin kontekst ved hjælp af billige energikilder.

Vi er konstant badet i lys, og der er uanede mængder til rådighed. Der ligger et

stort potentiale i (igen) at bruge denne naturlige ressource og skabe grobund for

en mere bæredygtig bygningskultur, end det er tilfældet i dag.

Lysets multifacetterede fremtrædelsesformer, indvirkning og relationer gør det

vanskeligt at arbejde med i en arkitektonisk kontekst, hvor eksempelvis projekt-

beskrivelse, designteam, mål og brugergrupper konstant ændrer vilkår og sam-

mensætning. De aktuelle simuleringsværktøjer er udviklet til en lineært strukture-

ret arbejdsproces og er derfor ikke fleksible i forhold til arkitektens mere iterativt

undersøgende arbejdsmetoder. Værktøjerne er ikke særlig godt integreret i arki-

tektens øvrige redskaber, og deres editerings-muligheder giver ikke den fornødne

designfrihed. Værktøjernes output mangler den fornødne transparens og kom-

munikeres i et sprog, der er vanskeligt at anvende i designudviklingen. De aktu-

elle simuleringsværktøjer anvendes derfor først sent i processen med det formål at

verificere allerede kendt viden.

237

For at udvikle, teste og senere implementere de parametriske skitseredskaber i

ErhvervsPhD-projektets forløb har det været essentielt at undersøge såvel teori

som praksis omkring designprocessen. Hvornår træffer vi de vigtigste beslutnin-

ger? Hvordan planlægger vi? Hvordan håndterer vi projekter, opbygger viden og

forholder os til den konstante usikkerhed? Den arkitektoniske beslutningsproces

er ikke lineær og målbar. Den bedste løsning findes ikke gennem optimering,

men gennem en undersøgende tilgang, hvor løsning og problem ikke kan adskil-

les. Her er skitsen et betydningsfuldt redskab, der gør det muligt for arkitekten at

navigere, kommunikere, undersøge og udvikle sammenhænge gennem forskellige

abstraktionsniveauer. Skitsen indeholder specifik viden, der gør arkitekten i stand

til at arbejde med udvalgte fokusområder. Skitsens egenskaber er anvendt i udvik-

ling, test og senere implementering af de parametriske redskaber, og der er skabt

parametriske redskaber til at visualisere vejrdata, undersøge lys/skygge-forhold,

dagslysfaktorer og solindstråling parallelt med den arkitektoniske designproces’

tidlige skitseringsfase.

07 //KONKLUSION

238

DISKUSSION

Diskussionen anvender den vigtigste dokumentation fra afhandlingen. Der diskute-

res på tværs af teori- og praksiskapitler, og der anvendes materiale fra de kvalitative

interview og spørgeskemaundersøgelsen. Diskussionens mål er herigennem at un-

dersøge ErhvervsPhD-projektets definerede forskningsspørgsmål

Kan parametriske skitser simulere dagslys til gavn for designprocessens tidlige faser?

Kan integreringen af parametriske skitser lede til bedre designbeslutninger?

Kan parametriske skitser forbedre kommunikationen mellem designprocessens for-

skellige parter?

3XN er aktør på den internationale arkitekturscene og løser opgaver i Europa, Asien

og Nordamerika. I dag konfronteres tegnestuen med stadigt stigende krav til mere

adaptive og miljøbevidste løsninger, hvilket forudsætter implementering og anven-

delse af ny viden i designprocessen. Arkitektens redskaber og tilhørende repræsen-

tationsformer er her vigtige elementer. De til enhver tid givne redskaber har be-

tydning for, hvordan vi tænker, hvad vi har mulighed for at tænke og beslutte, og

hvilken arkitektur vi har mulighed for at bygge.

I den arkitektoniske designproces er optimering og en ren rationel tilgang ikke mulig

som udgangspunkt for at træffe beslutninger. Ifølge Rittel & Webber består de arki-

tektoniske problemstillinger af såkaldte wicked problems, der kræver en ikke lineær

proces for at blive løst. Designprocessen består af en undersøgende tilgang, hvor

ideer fusioneres og mødes i en konstant forandringsproces på vejen mod at finde

den bedste løsning. Denne proces kræver fleksible redskaber, der ikke opererer med

én løsning, men giver mulighed for en skitserende tilgang, hvor der afprøves mange

ideer i en vekslen mellem fokus, abstraktionsniveau og skala. Arkitekt #1 og #2 be-

skriver, hvordan de hovedsageligt handler i forhold til deres intuition, hvilket ifølge

Klein (s. 112) står for mere en 90 % af de kritiske beslutninger. I praksis er dagslys ikke

det vigtigste parameter, men må tænkes i relation til øvrige arkitektoniske kvaliteter

samt økonomiske forhold. Designprocessen består af målbare og ikke målbare pa-

rametre, og det er vigtigt at redskaberne sætter arkitekten i centrum for at vægte og

træffe de bedste beslutninger.

239

I test og implementering af de parametriske redskaber har forskningsprojektet vist

nye muligheder for at anvende dagslys som designparameter. Idet designprocessen

består af store mængder tavs viden og allerede etablerede redskaber og metoder, har

dette været en udfordrende proces.

Testning og implementering gav indsigt i, hvilke parametre der er vigtige for et de-

signredskab. Samtidig havde jeg erfaret betydningen af ikke at begrænse eller hindre

de kreative udfoldelsesmuligheder, som arkitekterne havde været vant til. Integre-

ringen i Rhino gav mulighed for at bibeholde de kendte modelleringsfunktioner.

Forskningsprojektet fandt det betydningsfuldt at udvikle data-lette modeller, hvilket

gav mulighed for direkte feedback og dynamiske editeringsmuligheder. De interna-

tionale spørgeskemaer viste, at der var forskel på, hvilke parametre de enkelte tegne-

stuer fandt vigtige, hvilket tyder på meget forskellige arbejdsmetoder og processer.

Arkitekt #1 fremhævede (s. 218) betydningen af, at redskabernes feedback er en ak-

tiv del af designprocessen, hvilket gør ham i stand til at undersøge arkitektoniske og

performative kvaliteter parallelt. Ligesom for den analoge skitse (beskrevet af Schön,

Goldschmidt & Lawson s. 116) muliggør de parametriske redskaber en samtale, men

samtidig anbringes arkitekten i dialog mellem det intuitive og analytiske. Gennem

denne lærende og reflekterende proces (Schön s. 114) bliver arkitekten i stand til

gradvis at forhandle sig frem til et tilfredsstillende resultat, som ikke er baseret alene

på intuitive handlinger, hvilket i følge Klein er risikofyldt (s. 112).

Det redskab, der blev brugt mest, var solindstrålingssimuleringen, der blev anvendt

både på volumen- og facadeniveau (s. 169-183, 206-225). Redskabernes output gav

ikke kun de totale indstrålingsværdier (i kWh/m2), men supplerede med en procent-

mæssig sammenligning med en anden (mere traditionel) løsning. Herved fandtes

løsningen ikke gennem optimering af et enkelt parameter som reduktion af indstrå-

ling, men gennem en afvejning med øvrige arkitektoniske og økonomiske forhold.

Som Arkitekt #2 og #3 nævnte, står arkitektfaget i dag over for kommunikative ud-

fordringer mellem nye faggrupper og anvendelse af teknisk viden. Gennem test og

07 //KONKLUSION

240

implementering blev redskaberne anvendt til at integrere lokale vejrdata og kommu-

nikerede numerisk viden mellem processens forskellige aktører. Arkitekt #1 og #2

beskrev, hvordan redskaberne bruges til at understøtte deres intuitive valg. Herved

gøres tavs viden genkendelig mellem de involverede arkitekter.

Spørgeskemaundersøgelsen (se appendiks s. 48-53) antyder, hvorledes der er stor

forskel på, hvor ofte arkitekter samarbejder med tilknyttede specialister gennem

processen. Hvor 3XN i konceptfasen var i månedlig kontakt med specialister, var

tegnestuer som SOM og Foster + Partners i dialog i henholdsvis hver anden uge og på

daglig basis (med deres interne specialister). Gennem test og implementering havde

3XN ikke megen sparring med eksterne specialister. I Worli Tower og Ornate Spaces

blev redskabernes undersøgelsesoutput dog anvendt til at skabe dialog og sparring

omkring vigtige designundersøgelser via skype-møder og workshop med bygherre

og deres rådgivere, og i Ornate Spaces blev det tillige anvendt til tidligt at kommu-

nikere bygningskonceptet til den tilknyttede LEED certificeringsekspert.

I projekt Bayer viste ingeniørerne fra Werner Sobeck sig kritiske i forhold til de

skitserende simuleringsredskaber, som på dette tidspunkt var på et tidligt udvik-

lingsstadie. Designteamet på 3XN introducerede en ny kommunikationsform og ar-

bejdsfordeling, som i første omgang blev opfattet negativt. Det kan være vanskeligt

at introducere nye samarbejdsformer, og det introducerer samtidig et spørgsmål om-

kring ansvars- og honorarfordeling. Dialogen med Werner Sobeck endte dog posi-

tivt, og designet blev godkendt, efter vi havde valideret simuleringerne i Ecotect. Der

er i dag potentiale for videre forskning omkring parametriske arbejdsprocesser, der

i højere grad skaber dialog på tværs af faggrupper gennem den tidlige designproces.

I projekt Bayer viser forskningsprojektet et dilemma, som ligger i den anvendte ar-

bejdsmetode, hvor der arbejdes gradvist fra volumenstudier og videre til facadens

detaljering. Simuleringsoutputtet viste, at den største reduktion i solindstråling var

afhængig af facadens design i relation til dens orientering (appendiks s. 75-79). Det

kan i en designproces være vanskeligt parallelt at udvikle facadedesign og bygnin-

gens volumen, og der er potentiale for mere forskning i brugbare metoder.

Som figur 4.3 i kapitel 4 viser, falder beslutningernes betydning hurtigt og i takt med,

at projektets løsning fastlåses. Ifølge Rittel og Webber (s. 100) er det vigtigt at holde

løsningsrummet åbent længe, men i praksis er der altid en stram tidsplan, der be-

tyder, at der konstant skal træffes beslutninger. Forskningsprojektet ser to strategier

241

for at kunne forbedre designbeslutningerne ved hjælp af parametriske designred-

skaber. 1) At forlænge den tidshorisont hvor beslutningerne har betydning. Dette

kunne teoretisk opnås ved at anvende parametrisk-fleksible skitsemodeller, der tilla-

der senere designændringer. Med de nuværende parametriske værktøjer er det dog

vanskeligt at opnå den fornødne fleksibilitet. De parametriske værktøjers opbygning

betyder, at det er nemt at foretage tidlige designændringer, men i takt med at flere

beslutninger bliver truffet, bliver modellens interne relationer vanskeligere at æn-

dre. Forskningsprojektet har anvendt strategi 2), som består af en mere informeret

designproces. Ved at tilføre strategisk udvalgt viden tidligt i processen og gøre den

omsættelig og anvendelig opnås en stejlere videnskurve på udvalgte fokusområder.

Til forskel for strategi 1) erstatter strategi 2) ikke de allerede etablerede redskaber og

metoder, men kan i stedet anvendes som et supplement.

Gennem test og implementering var der stor forskel på redskabernes indflydelse på

designbeslutningerne. I projekterne SINO, Prabhadevi Tower og Worli Tower blev

redskaberne anvendt i udvalgte dele af processen (s.169-183). Redskabernes rolle var

hovedsageligt at verificere og forbedre performancekriterier for allerede kendte løs-

ninger og koncepter. I projekt Bayer og Ornate Spaces blev redskaberne integreret

fra begyndelsen og var en del af den undersøgende designudvikling. Her blev red-

skaberne anvendt i sammenhæng med øvrige arkitektoniske redskaber og metoder

til at undersøge sammenhænge og træffe beslutninger. Erfaringerne viste, at det var

vanskeligt at udvikle nye parametriske redskaber for hvert projekt og på samme tid

følge med i designudviklingen for projektet. I projekt Ornate Spaces blev der derfor

i før-konceptfasen udviklet en række generelle redskaber – en parametrisk ́ redskabs-

kasse´. Dette gav designteamet mulighed for hurtigt at afprøve forskellige redskaber,

når det var aktuelt, uden at bruge tid på at udvikle redskaberne fra bunden. Red-

skaberne kunne herefter tilpasses og videreudvikles til de projektspecifikke krav.

I projekt Ornate Spaces viser implementeringen af de parametriske redskaber, hvor-

dan dagslys-performance kan være en del af det arkitektoniske koncept. Outputtet

fra de parametriske skitser blev før den endelige aflevering verificeret i programmet

DIVA for Rhino. Materialet blev anvendt i det senere præsentationsmateriale til at

understøtte projektets koncept. Solindstrålingsanalyserne af bygningsvolumenet og

facaden stod dog aldrig alene, men blev anvendt i relation til bygningens øvrige ar-

kitektoniske kvaliteter og blev brugt til at styrke de arkitektoniske argumenter over

for bygherre og tilknyttede rådgivere.

07 //KONKLUSION

242

KONKLUSION

Parametriske redskaber åbner nye muligheder for arkitektbranchen. Hvor udvik-

lingen af simuleringsværktøjer tidligere var forbeholdt programmørverdenen, er

det i dag muligt for kreative faggrupper at skræddersy software specifikt til deres

unikke behov. Dette forskningsprojekt ville ikke have været muligt at udføre for

seks år siden, og udviklingen er stadig i sit tidlige stadie. Der er endnu kun få ek-

sempler på, hvilke muligheder de nye værktøjer rummer i forhold til at støtte ar-

kitektens arbejdsprocesser.

Forskningsprojektet giver et indblik i, hvordan parametriske skitser kan anvendes

i den arkitektoniske designproces. Forskningsprojektet ser ikke de parametriske

skitser som erstatning for eksisterende redskaber, men som et supplement. Arki-

tektens øvrige redskaber: blyanten, den fysiske model og den digitale model har

hver deres styrker og anvendelsesområder. Det samme gælder den parametriske

skitse, og valg af redskab må vælges i forhold til, hvilket redskab der støtter opga-

ven bedst muligt på et givent tidspunkt i processen.

De praksisbaserede undersøgelser i projekt Bayer, SINO, Prabhadevi og Worli To-

wer viser, hvordan parametriske redskaber kan være vanskelige at integrere i eksi-

sterende arbejdsprocesser. Det er vigtigt at tage tegnestuens arbejdsproces, teamet,

metoderne og de anvendte redskaber i betragtning. Designprocessen er en social

aktivitet med mange forskellige aktører, der har stor erfaring med velkendte (ofte

ubevidste) arbejdsmetoder. For at udnytte de nye muligheder, som parametriske

værktøjer giver, er det vigtigt at have en fælles forståelse for værktøjernes mulig-

heder og begrænsninger. Det er ikke nødvendigt, at alle arkitekter skal være para-

metriske specialister, men anvendelsen og implementeringen kræver et miljø. Det

er derfor både et ledelsesmæssigt, personligt og uddannelsesmæssigt anliggende at

bestemme, hvilke kompetencer og viden der skal udvikle vores arkitektur.

De parametriske skitser kan være et kraftfuldt redskab til at udvikle og argumen-

tere for afgørende arkitektoniske beslutninger. Det er derfor vigtigt at kende til,

hvilke parametre der er medtaget i simuleringerne, og hvilke fejlmarginer der evt.

er taget højde for. Forskningsprojektet vil gerne understrege vigtigheden af, at ar-

kitekten er kritisk over for dette og/eller samarbejder tæt med specialister, der har

den fornødne viden og erfaring.

243

De parametriske skitser, der blev anvendt i denne afhandling, var tilpasset arkitek-

ter, der ikke havde stor erfaring med dagslys. Redskaberne ville ikke have samme

anvendelighed for en ekspert på området. Redskaberne giver mulighed for at op-

bygge specifik viden hos novicer og herigennem forbedre deres intuition og men-

tale simulering. Redskaberne har vist, hvordan tavs viden gøres genkendelig og

anvendelig i designprocessen. Der ligger et potentiale for, at redskaberne anvendes

på fremtidige tegnestueprojekter og herved giver mulighed for at dele (tavs) viden

mellem medarbejdere og projekter.

Forskningsprojektet har givet eksempler på, hvordan parametriske redskaber kan

anvendes til at danne nye kommunikationsformer internt og eksternt i processen.

Her er ekstern viden anvendt i den kreative designproces samtidig med, at arkitek-

tens kreative frihed er forsøgt bevaret. Herved er arkitekten sat i centrum for be-

slutningerne med mulighed for at sparre internt og med mere tekniske faggrupper.

De parametriske redskaber giver mulighed for at hæve den eksisterende informa-

tionsmængde, hvilket ifølge Galbraith (s. 105) resulterer i en reduceret operationel

usikkerhed. Som diskuteret af Christensen og Kreiner (s. 105) er organisationer

yderligere udfordret af en kontekstuel usikkerhed, som ligger uden for deres egen

rækkevidde at påvirke. De parametriske værktøjers iboende fleksible egenskaber

giver mulighed for at sænke den kontekstuelle usikkerhed og gøre 3XN i stand til

at tilpasse sig nye udfordringer og krav, som omverdenen efterspørger. Dette kan

medvirke til, at tegnestuen fastholder sin position og forbedrer sin konkurrence-

evne. Gennem brugen af de parametriske værktøjer er der mulighed for at øge

designsikkerhed internt og eksternt, hvilket resulterer i en intern designfrihed og

en kommunikativ gevinst udadtil.

NOTER & ANIMATIONER

NOTER & ANIMATIONER

246

NOTER

00 INTRODUKTION

1 Mere information om Grasshopper kan findes på følgende webadresse:

http://www.grasshopper3d.com, sidst tilgået 2. juni 2013.

2 Mere information om Generative Components kan findes på følgende web-

adresse: http://www.bentley.com/da-DK/Promo/Generative+Components,

sidst tilgået 2. juni 2013.

01 FORSKNINGSSPØRGSMÅL OG METODE

1 Mere information om de nævnte softwarefirmaer kan findes på følgende

webadresser:

McNeel - http://www.mcneel.com,

Graphisoft - http://www.graphisoft.com,

Bentley - http://www.bentley.com,

Autodesk - http://www.autodesk.com, sidst tilgået 2. juni 2013.

02 LYS

1 Satellitmålinger udført af Physikalisch-Meteorologischen Observatorium

Davos – World Radiation Center:

http://www.pmodwrc.ch/pmod.php?topic=tsi/composite/SolarConstant,

sidst tilgået 12. april 2012.

03 SIMULERINGSMETODER

1 Mere information om de nævnte analyse- og simuleringsprogrammer kan

findes på følgende webadresser:

Be06-Be10 - http://www.sbi.dk/miljo-og-energi/energiberegning/anvisning-

213-bygningers-energibehov,

Radiance - http://radsite.lbl.gov/radiance/,

Ecotect - http://usa.autodesk.com/ecotect-analysis/,

IES - http://www.iesve.com/,

EnergyPlus - http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/,

BSIM - http://www.sbi.dk/en/bsim, sidst tilgået 2. juni 2013.

247

2 Mere information om Projekt Vasari kan findes på følgende webadresse:

http://autodeskvasari.com/, sidst tilgået 2. juni 2013.

3 Mere information om A+E:3D kan findes på følgende webadresse:

http://www.apluse.dk/, sidst tilgået 2. juni 2013.

4 Mere information om Velux Energy and Indoor Climate Visualizer kan fin-

des på følgende webadresse:

http://www.velux.com/Daylight/Visualizers/Energy_Indoor_Climate_Visua-

lizer, sidst tilgået 2. juni 2013.

5 Mere information om Velux Daylight Visualizer 2 kan findes på følgende

webadresse:

http://viz.velux.com/, sidst tilgået 2. juni 2013.

6 Mere information om IES VE kan findes på følgende webadresse:

http://www.iesve.com/, sidst tilgået 2. juni 2013.

7 Mere information om DIVA for Rhino kan findes på følgende webadresse:

http://diva4rhino.com/, sidst tilgået 2. juni 2013.

04 DESIGNPROCESSEN

1 Der er ifølge Polanyi (1966) to former for viden: tavs og eksplicit. Tavs vi-

den, har personlige kvaliteter, hvilket gør den svær at formalisere og kom-

munikere. Eksplicit viden, kan overføres og kommunikeres i formelle og sy-

stematiske sprog.

2 Herbert A. Simon [1996, s. 61] har estimeret at korthedshukommelsen har

mulighed for at håndtere omkring syv oplysninger af gangen. Simon har

samtidigt observeret, at det tager mellem fem til ti sekunder at overføre hver

oplysning mellem kort- og langtidshukommelsen.

NOTER & ANIMATIONER

248

3 Ifølge Den Store Danske Encyklopædi:

http://www.denstoredanske.dk/Sprog,_religion_og_filosofi/Filosofi/Filoso-

fiske_begreber_og_fagudtryk/holisme?highlight=holisme, sidst tilgået 6. fe-

bruar 2013.

4 Ifølge Wikipedia:

http://www. en.wikipedia.org/wiki/Holism, sidst tilgået 6. februar 2013.

05 UDVIKLING OG TEST AF REDSKABER

1 Den 1. maj 2013 var der 23.226 registrerede brugere på Grasshoppers inter-

nationale forum-webside.

2 Ted Ngai´s script kan findes på følgende webadresse:

http://www.tedngai.net/#, sidst tilgået 17. juli 2012.

3 Mere information om vejrdata fra EnergyPlus kan findes på følgende web-

adresse:

http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/weatherdata_about.cf

m?CFID=993296&CFTOKEN=e4a00af2acb952ec-0463A42D-D68A-DF1B-

0B68C6055C7D4C91, sidst tilgået 2. juni 2013.

4 Der er anvendt EnergyPlus-verjdata for København

5 Vejrdataen der er anvendt i dette eksempel er fra EnergyPlus

06 IMPLEMENTERING AF REDSKABER

1 For at korrigere for store udsving mellem de enkelte dage, er gennemsnittet

for 5 dage udregnet og anvendt i den parametriske solrose.

2 Mere information om Firefly kan findes på følgende webadresse:

http://fireflyexperiments.com/, sidst tilgået 24. april 2013.

3 De validerende DIVA simuleringer er på timebasis gennem hele året, og an-

vender lokal vejrdata fra EnergyPlus.

249

ANIMATIONER

1 ESTIMERING AF 2 PROCENT DAGSLYSFAKTOR

2 DAGSLYSFAKTORSIMULERING VHA. BRS_VINKELMÅLERE

3 SOLINDSTRÅLINGSSIMULERING AF BYGNINGSVOLUME

4 SOLINDSTRÅLINGSSIMULERING AF FACADEGEOMETRI

5 SOLINDSTRÅLINGSSIMULERING MED FEEDBACK OMKRING TIDLIGERE BESLUTNINGER

6 SOLINDSTRÅLINGSSIMULERING AF CLOVER KONCEPTET

LITTERATUR

LITTERATUR

252

Angioni, G., (2011) Fare, dire, sentire: l’identico e il diverso nelle culture, Il

Maestrale, pp. 26-99

Apte, J., S., Arasteh, K., D., Huang, Y., J., (2003) Future Advanced Windows

for Zero-Energy Homes, American Society of Heating, Refrigerating and Air-

Conditioning Engineers.

Baker, N., Steemers, K., (2002), Daylight design of buildings, James & James

Boyce R., P., (1997) Light, sight and photobiology, Lighting Futures 2: 1, pp. 3-6

Boyce, R., P., (2003) Human factors in lighting, CRC Press

Boyce, R,. P., (2006) Reviews of Technical Reports on Daylight and Productivity.

Lighting Research Center, Rensselaer Polytechnic Institute.

Boyce, R,. P., (2009) The impact of light in buildings on human health, SHB2009

- 2nd International Conference on Sustainable Healthy Buildings; Seoul, Korea.

Bruin-Hordijk, T., (2011), Visual comfort for seniors, presentation at the 4th VELUX

Daylight Symposium, 4-5 May 2011, Rolex Learning Center, EPFL, Switzerland

Butti, K., Perlin, J., (1980) A Golden Thread: 2500 Years of Solar Architecture. Palo

Alto, CA: Cheshire Books

Chase, W., G., Simon H., A., (1973) Perception in chess, Cognitive Psychology

Cheng, K., C., R., (2007), Inside Rhinoceros 4, Thomson & Delmar

Christensen, S., Kreiner, K., (1991) Projektledelse i løst koblede systemer, Ledelse

og læring i en ufuldkommen verden, DJØF

LITTERATUR-

HENVISNINGER

253

Christoffersen, J., Johnsen, K., Petersen, E., (2002) Beregning af dagslys i bygninger,

Toptryk Grafisk A/S

CIE, (1994) Spatial Distribution of Daylight – Luminance Distributions of Various

Skies CIR110, 1994 Commission Internationale de l’Eclairage CIE, No. 110

Cofaigh, O., E., Olley, A., J., Lewis, O., J., (1996) The climatic dwelling: an

introduction to climate-responsive residential architecture, James & James

Cross, N., G., Naughton, J., Walker, D., (1981) Design Method and Science Method,

in Design Studies, vol. 2 no.4, pp. 195-201.

Cross, N. ed., (1984) Development in Design Methodology , Pitman Press

Cross, N. (2001b). Can a machine design?, MIT Design Issues 17(4), pp. 44-50

Cross, N., (2004) Forty Years of Design Research. Design Studies 28, Volume 20,

Nr. 1

Cross, N., (2005) Designerly Ways of Knowing, Springer

Dahl, T. ed., (2009) Place and climate - Climate and architecture, 1. udg., Routledge,

s. 13-22,

Daniels, K., (1998) Low-Tech Light-Tech High-Tech Building in the Information

Age, Birkhäuser

De Groot, A., D,. (1965) Thought and choice in chess, 1st ed., The Hague: Mouton

Publisher

Dulken, V., S., (2006) Inventing the 19th Century: 100 Inventions that Shaped the

Victorian Age from Aspirin to the Zeppelin, New York University Press

LITTERATUR

254

Edwards, L., Torcellini, P., (2002) A Literature Review of the Effects of Natural

Light on Building Occupants, National Renewable Energy Laboratory

Erhvervs- og Byggestyrelsen (2009) Strategi for reduktion af energiforbruget i

bygninger, Schultz Grafisk A/S

Foster, G., R., Kreitzman, L., (2004) Rhythms of life: the biological clocks that control

the daily lives of every living thing. New Haven, Conn: Yale University Press

Frayling, C., (1993) Research in Art and Design, Royal College of Art Papers 1(1)

Galasiu, A., Reinhart, C., F., (2007) Current daylighting design practice: A survey,

Building Research and Information; 36(2): pp. 159–174

Galbraith, J., (1973) Designing Complex Organizations, Addison-Wesley

Galbraith, J., (1977) Planlægning af organisationer, Addison-Wesley

Goel, V., (1995) Sketches of Thought, MIT Press

Goldschmidt, G., (1991) The dialectics of sketching, Design Studies, 4, pp. 123-143.

Grabner, T., Frick, U., (2013) GECO: Architectural Design through Environmental

Feedback, in Peters, B. ed., Kestelier, X. ed., Computation Works: The Building

of Algorithmic Thought, Architectural Design March/April 2013, Printer Trento

Srl, pp. 142-143

Haas, P., (1997) Dassault Systèmes Runs into a Hitch in a Bid to Rule Computer-

Aided Design,

Wall Street Journal (Europe), June 3, pp. 32

Hill, J., (2005) Building the Drawing, In Design Through Making, Architectural

Design, Vol. 75, No. 4, Sheil, R. ed. pp.13-21

Huygens, C., (1657) De ratiociniis in ludo aleæ, English translation first published

in 1714, printed by S. Keimer for T. Woodward, Reprinted by Gale ECCO in 2010

Jankovic, L., (2012) Designing Zero Carbon Buildings Using Dynamic Simulation

Methods, Routledge

Johnsen, K., (2002) Glasfacader og storrumskontorer: indeklima og dagslys, SBI

Dagslysgruppen, afdelingen for energi og indeklima

255

Klein, A., G., Calderwood, R., Clinton-Cirocco, A., (1986) Rapid Decision making

on the Fire ground, U. S. Army: Research Institute for the Behavioral and Social

Sciences

Klein A., G., (1993) Recognition-primed Decision (RPD) model of rapid decision

making, In Klein A., G., Orasanu, J., Calderwood, R., Zsambok, C., E. ed., Decision

making in action:Models and methods, Ablex Publishing Company, pp. 138-147

Klein, A., G., (1998) Sources of Power: how people make decisions, Mit Press

Klein, A., G., (2004) The Power of Intuition: How to Use Your Gut Feelings to

Make Better Decisions at Work, Crown Business

Kvale, S., (1996) InterViews: An Introduction to Qualitative Research Interviewing,

SAGE

Lawson, B., R., (1994a) Architects are losing out in the professional divide, The

Architects´ Journal 199(16): pp. 13-14

Lawson, B., R., (1994b) Design in mind, Oxford Architectural Press.

Lawson, B., R., (2005/2006) How Designers Think: The Design Process Demystified,

Architectural Press

Liebchen, J., H., (2002) Bauwirtschaft und Baubetrieb, Band 17

Liddell, H., G., Scott, R., (1999) A Greek English Lexicon, Clarendon Press

McCormack, J., Dorin, A., Innocent, T., (2004) Generative Design: a paradigm for

design research, in Redmond, J. et al. ed., Proceedings of Futureground, Design

Research Society

Marsh, R., Larsen, G., V., Lauring, M., Christensen, M., (2006) Arkitektur og energi,

Rosendahls Bogtrykkeri

Marsh, R., Larsen, G., V., Hacker, J., (2008) Bygninger Energi Klima: Mod et nyt

paradigme, Rosendahls Bogtrykkeri

McNeil, I., (1990) An Encyclopedia of the History of Technology, Routledge

Mccurdy, T., Graham, S., E., (2003) Using human activity data in exposure models:

Analysis of discriminating factors, Journal of Exposure Science and Environmental

Epidemiology, vol. 13, pp. 294–317

LITTERATUR

256

Mikkelsen, H., Riis, O., J., (1989) Grundbog i projektledelse, 3 udgave, Toptryk

Grafisk

Miller, A., G., (1956) The magical number seven, plus or minus two: some limits

on our capacity for processing information, Psychological Review 63 (2): pp. 81–97

Morison, E., E., (1966) Men, Machines and Modern Times, The M.I.T Press.

Mullen, T., (2009) Mastering Blender, 1st ed, Wiley Publishing

Nielsen, T., R., and Svendsen, S., (2003) Harmonisering af grundlaget for beregning

af energitilskud fra vinduer, SR-03-03, Department of Civil Engineering, Technical

University of Denmark

Nonaka, I., (1994) A Dynamic Theory of Organizational Knowledge Creation,

Organization Science, Vol. 5, No. 1. (Feb.), pp. 14-37

Nonaka, I., Takeuchi, H., (1995) The knowledge creating company, Oxford

University Press

Olgyay, V., (1963) Design With Climate: Bioclimatic Approach to Architectural

Regionalism, Princeton University Press, s. 6

Oliver, P., (1997a), Encyclopedia Of Vernacular Architecture Of The World,

vol. 1, Cambridge University Press

Oliver, P., (1997b) Encyclopedia Of Vernacular Architecture Of The World, vol. 3,

Cambridge University Press, s. 1930-1931

Oliver, P., (2003) Dwellings: The Vernacular House Worldwide, Phaidon Press

Otto, F., (1995) Finding Form: Towards and Architecture of the Minimal”, Axel

Menges

Oxman, R., (2008) ”Performance based Design: Current Practices and Research,

Issues IJAC International Journal of Architectural Computing, Vol. 6 (1), pp. 1-17

Perez-Gomez, A., Pelletier, L., (2000) Architectural Representation and the

Perspective Hinge, The MIT Press

Peters, B., Whitehead, H., (2006) Smithsonian Courtyard Enclosure. Techniques

and Technologies in Morphogenetic Design, John Wiley & Sons.

257

Polanyi, M., (1966) The Tacit Dimension, Routledge

Reda, I., Andreas,. A, (2008) Solar Position Algorithm for Solar Radiation

Applications, National Renewable Energy Laboratory, Report No. DE-AC36-

99-GO10337

Reinhart, C., F., Fitz, A., (2006) Findings from a survey on the current use of

daylight simulations in building design, Building Research and Information, vol.

36 (2), pp. 159-174

Reinhart, C., F., LoVerso, V., R., M., (2010) A rules of thumb-based design sequence

for diffuse daylight, Lighting Research and Technology, vol. 42 (7)

Reinhart C., F., Walkenhorst, O., (2001) Dynamic RADIANCE-based daylight

simulations for a fullscale test office with outer venetian blinds, Energy & Buildings

2001; vol. 33 (7), pp. 683–697

Rittel, H., (1972) Son of Rittelthink: The State of the Art in Design Methods, The

DMG 5th Anniversary Report, DMG Occasional Paper No. 1. 7.2, pp. 143–147

Rittel, H., Webber, M., (1973) Dilemmas in a General Theory of Planning, Policy

Sciences, Vol. 4, Elsevier Scientific, pp. 155-169

Roozenburg, N., F., M., Cross, N., G., (1991) Models of the design process:

integrating across the disciplines, Design Studies, Vol. 12 (4), pp. 215-220

Rudofsky, B., (1964) Architecture Without Architects: A Short Introduction to

Non-pedigreed Architecture, Museum of modern art, pp. 3-5

Rundquist, R., (1984) Simplified Window Energy Calculation Procedure, Final

Report, ASHRAE research project 332-RP

Salares, V., Russell, P., (1996) Low-E Windows: Lighting Considerations, A

Sustainable Energy Future: How do we get there from here?, National Renewable

Energy Laboratory

Samuels, R., (1990) Solar Efficient Architecture and QualityofLife: The Role of

Daylight and Sunlight in Ecological and Psychological Well-Being, Energy and

the Environment Into the 1990s. Vol. 4, Oxford: Pergamon Press, pp. 2653–2659

Sayer, R., A., (1984/1992) Method in Social Science: a realist approach, Hutchinson

& Routledge

LITTERATUR

258

SBI (2000) Indeklimahåndbogen, anvisning 196, anden udgave, Quickly Tryk A/S

Schittich, C., (2003) Solar Architecture (Strategies Visions Concepts), Architektur-

Dokumentation GmbH & Co.

Schön, D., (1983) The Reflective Practitioner: How professionals think in action,

Temple Smith

Schmidt, D., (2005) Designing low-”exergy” buildings, Iceland Building Research

Institute -IBRI-, Royal institute of Technology

Schön, D., A., (1983) The Reflective Practitioner. How professionals think in

action, Temple Smith

Schön, D., A., Wiggins, G., (1992) Kinds of seeing and their function in designing,

Design Studies vol. 13 (2), pp. 135-156

Scrivener, S., A., R., (2009) The role of art and design process and object in

research, In: Numkulrat, N., O’RILEY, T., ed., Reflections and Connections: On

the relationship between creative production and academic research, University

of Art and Design Helsinki

Sidney, A., G., (1966) Design and the Design Method, in Gregory, S., A. ed., The

Design Method, Butterworth

Simon, H., A., (1956) Rational choice and the structure of the environment,

Psychological Review, Vol. 63 (2) pp. 129-138

Simon, H., A., (1996) The Science of the Artificial, 3rd. edition, MIT Press

Skyttner, L., (2005) General System Theory, World Scientific Printers

Smuts, J., C., (1926) Holism and Evolution, Macmillan (reprinted in 1973 by

Greenwood Press)

Sudjic, D., (2006) Future Systems: A pioneering architectural and design practice,

Phaidon Press

Suwa, M., Tversky, B., (1997) What do architects and students perceive in their

design sketches?: A protocol analysis, Design studies (18) pp. 385-403

Szokolay, S., V., (1980) Environmental science handbook for architects and

builders, Wiley

259

Sørensen, M., Jørgensen, D., B., N., (2008) Den naturvidenskabelige revolution

1500-1750, Nørhaven Book

Sørensen, P., Møller, F., W., (2009) Place and climate - Climate and architecture,

Dahl, T. ed., 1. Udgave, Routledge, pp. 13-22

Tzempelikos, A., Athienitis, K., A., (2007) The impact of shading design and

control on building cooling and lighting demand, Solar Energy 81 (3), pp. 369–382

Theßeling, F., Schlüter, A., Leibundgut, H., (2008) Energy and Exergy Performance

as Parameters in Architectural Design Sketching -a Case Study, Architecture in

Computro, 26th. eCAADe Conference Proceedings

Turney, C., (2008) Ice, Mud & Blood: Lessons of Climates Past, Palgrave Macmillan

VDI-Richtlinie (1973/Endglitge Ausgabe 1977) Konzipieren technischer produkte,

2222 Blatt (1), VDI-Verlag

VDI-Richtlinie (1985): Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer

Systeme und Produkte, 2221 Blatt, VDI-Verlag

Weiss, P., A., (1969) The living system: Determinism stratified, In Whitfield, P., R.,

(1975) Creativity in industry, Penguin.

William C., L., (1986) Sunlighting as Formgiver for Architecture, Van Nostrand

Reinhold

Winch, M., G., (2002) Managing Construction Projects: An Information Processing

Approach, Blackwell

Young, A., R., (2005) Developing an Integrated Model of Designing to Aid

Understanding of the Complexity Paradigm in Design Practice, The Open

University

Zajonc, G., A., (1997), Lux/Lumen, Fundació Joan Miró

ILLUSTRATIONER

ILLUSTRATIONER

262

ILLUSTRATIONER DER IKKE ER NÆVNT I NEDENSTÅENDE LISTE

KREDITERES 3XN / TORE BANKE

Fig. 2.1. 02: Johnsen, K., Christoffersen, J., (2008) Dagslys i rum og bygninger,

SBI-anvisning 219, Kolofon

Fig. 2.2. 01: Christoffersen, J., Petersen, E., Johnsen, K., (1999) Beregningsværktø-

jer til analyse af dagslysforhold i bygninger, SBI-Rapport 277, Tekst og

Tryk A/S

Fig. 2.4. SODA (2013) Solar Energy Services for Professionals, http://www.

soda-is.com/img/map_ed_13_world.pdf, sidst tilgået 13. maj 2013

Fig. 2.5. CIE (1996) CIE S003 Spatial distribution of daylight - CIE standard

overcast sky and clear sky, Commission Internationale de l’Eclairage CIE

Fig. 2.8. Oliver, P., (1997), Encyclopedia Of Vernacular Architecture Of The

World, vol. 1, Cambridge: Cambridge University Press

Fig. 2.9. Oliver, P., (2003), Dwellings: The Vernacular House Worldwide, Phaido

Press

Fig. 2.10. Oliver, P., (2003), Dwellings: The Vernacular House Worldwide, Phaido

Press

Fig. 2.11. Rudofsky, B., (1964) Architecture without architects, Double &

Company Inc.

Fig. 2.12. Duly, C., (1979) The houses of mankind, Thames and Hudson

Fig. 2.14. Mayer, M., H., Wade, C., R., (1969) Chicago: Growth of a Metropolis,

The University of Chicago Press.

ILLUSTRATIONS-

KREDITERING

263

Fig. 2.15. Johnson, S., (2008) Tall building: Imagining the skyscraper ,Bacony Press

Fig. 2.16. Moudry, R., (2005) The American Skyscraper, Cambridge University

Press

Fig. 3.1. Alvar Aalto

Fig. 3.2. Alvar Aalto

Fig. 3.3. Arnaud Deneyer, (2005), Ciel artificiel Liste des simulateurs, Division

Physique du Bâtiment et Climat Intérieur, Centre Scientifique et

Technique de la Construction

Fig. 3.4. Geebelen, B., (2003) Daylighting Computation Methods, From Dot

Chart to Digital Simulation, K.U.Leuven





Fig. 3.7. Autodesk

Fig. 3.8. Autodesk

Fig. 3.9. A+E:3D

Fig. 3.10. A+E:3D

ILLUSTRATIONER

264

Fig. 3.11. Velux

Fig. 3.12. Velux

Fig. 3.13. Velux

Fig. 3.14. Velux

Fig. 3.15. Integrated Environmental Solutions

Fig. 3.16. Integrated Environmental Solutions

Fig. 3.17. DIVA for Rhino

Fig. 3.17. DIVA for Rhino

Fig. 4.1. VDI-Richtlinie 2222 Blatt 1 (1973/Endglitge Ausgabe 1977):

Konzipieren technischer produkte, VDI-Verlag

Fig. 4.2. Dubberly, H., (2004) How do you design: A compendium of models,

Dubberly Design Office

Fig. 4.4. Christensen, S., Kreiner, K., (2001) Projektledelse I løst koblede

systemer: ledelse og læring I en ufuldkommen verden, Gentofte Tryk

Fig. 4.7. Klein, G., (2003) The power of intuition, Doubleday a division of

Random House Inc.

Fig. 5.1. Foster, N., (2005) Catalogue Foster And Partners, Prestel Verlag


265


Fig. 5.4. Field, M., (1999) Future Systems ,Phaidon Press

Fig. 5.17. Christoffersen, J., Petersen, E., Johnsen, K., (1999) Beregningsværktøjer

til analyse af dagslysforhold i bygninger, SBI-Rapport 277,

Tekst og Tryk A/S

KREDITERING

KREDITERING

268

DENNE AFHANDLING VIL IKKE HAVE VÆRET MULIG UDEN SAMARBEJDE, HJÆLP

OG STØTTE FRA EN STOR GRUPPE MENNESKER.

EN STOR TAK TIL

Mine hovedvejledere, professor Mette Ramsgaard Thomsen og lektor Thomas Bo Jensen, for det store engagement i min forskning. Tak til CITA institut 2 og 4 på arkitektskolen for at danne ramme om et inspirerende forskningsmiljø

Min virksomhedsvejleder, 3XN-partner og GXN-direktør Kasper Guldager Jørgensen, for at tage initiativet til ErhvervsPhD-projektet

3XN-partnerne Kim Herforth Nielsen, Jan Ammundsen og Bo Boje Larsen for at tro på projektet og give mig mulighed for at kunne deltage i tegnestuens tidlige designfaser. En særlig tak til Jan for inspirerende samtaler omkring den kreative designproces, implemen-teringen og anvendelsen af parametriske redskaber – det var til stor inspiration for min forskning

Tegnestuen 3XN. Uden dennes opbakning ville dette forskningsprojekt ikke have været muligt. Afhandlingen indeholder en stor mængde materiale, som er kollektivt genereret, og som jeg ikke alene kan tage æren for. Tak til hele holdet i konkurrenceafdelingen, hvor jeg har haft fornøjelsen af at arbejde sammen med en lang række talentfulde og erfarne arkitekter

Majbritt Lerche og Fred Holt, som jeg har arbejdet tæt sammen med i den tidlige designproces. Tak for jeres nysgerrighed over for de parametriske redskaber, og for alt det I har lært mig

Didde Fuhr Pedersen og Jack Renteria for at give mig indblik i processen før den tidlige designfase

KREDITERING

269

Lene Borre Christensen og Bodil Nordstrøm for hjælp og vejledning til layoutet af afhandlingen

Samarbejdsparter og venner ved DTU og Dansk Teknologisk Institut

Morten Norman Lund fra GXN for hjælp og vejledning med ”0-og-1-baseret” viden

Henrik Sørensen ved Esbensen Rådgivende Ingeniører og Anne Iversen, nu ved Henning Larsen Arkitekter / Statens Byggeforskningsinstitut. Tak for sparring omkring dagslysets ingeniørmæssige områder, arbejdsprocesser og udregningsmetoder

Professor Kristian Kreiner ved Copenhagen Business School for samtaler omkring beslut-ningsteori og dilemmaer i byggeriets tilblivelsesfaser

Lektor Emanuele Naboni og lektor Katja Bülow for hver deres bidrag til diskussionen om dagslysets mange perspektiver. Særlig tak til Emanuele for hjælp til den internationale spørgeskemaundersøgelse og for at kunne gøre brug at det store netværk og få de rigtige folk i tale

SOM, Foster and Partners, Loisos + Ubbelohde, Behnisch Architekten og Mario Cucinella Architects for at deltage

Min far, Jørgen Banke, for korrekturlæsning

Min kæreste, Cecilie Venndt, som har fulgt forskningsprojektet fra sidelinjen. Tak for stor tålmodighed og evig støtte.

ErhvervsPhD-projektet undersøger udviklingen og implementeringen af parametriske redskaber, der integrerer tværfaglig viden i den kreative arkitektoniske designproces. Forskningsprojektet er et samarbejde med den danske tegnestue 3XN og Center for IT og Arkitektur (CITA) ved Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering - Arkitektskolen. Projektet undersøger, hvordan dagslys kan være et designparameter i den tidlige designfase. Forskningen er baseret på eksperimenter udført i konkurrencen-afdelingen på tegnestuen 3XN. Disse forsøg udføres i tæt samarbejde med dagslyskonsulenter ved Esbensen Ingeniører, DTU og Dansk Teknologisk Institut.

I dag træffes 80 % af afgørende designbeslutninger allerede i de første 20 % af design-processen [Theßeling et al. 2008], og det virker naturligvis ind på arkitektens arbejde i den tidlige skitseringsproces. Samtidig stilles arkitektfaget over for stigende krav til bæredygtige løsninger, hvor dagslys og indendørs komfort er kommet i fokus som aldrig før. De tekniske processer, som beregningen af dagslys indebærer, udfordrer designprocessen og de kreative arbejdsmetoder. De digitale dagslys-analyse- og simuleringsværktøjer har i årevis været forbeholdt ingeniørfaget og er blevet anvendt meget sent i designprocessen. På dette tidspunkt er det meget dyrt og ofte for sent at ændre det overordnede bygningsdesign [Liebchen 2002]. De seneste års udvikling har gjort analyse- og simuleringsværktøjer tilgængelige for arkitektfaget. Værktøjerne anvendes dog ikke i de helt tidlige procesforløb, hvor beslutninger hovedsageligt træf-fes ved hjælp af tommelfingerregler og tidligere erfaringer. I de seneste 6 år har programmer som Grasshopper1 og Generative Components2 gjort parametriske værktøjer tilgængelige for arkitekter og designere ved hjælp af visuelle brugergrænseflader. Dette giver mulighed for at udvikle skræddersyede designredskaber, hvor dagslyssimulering og det arkitektonisk design kan ske sam-tidig. Forskningsprojektet undersøger, om parametriske værktøjer kan anvendes til at simulere dagslys og herved forbedre kommunikationen mellem designteamets medlemmer og forbedre de tidlige designbeslutninger.

RESUME

Green Materials and Advanced Geometry

Documents

Erhvervs-PhD-afhandling ´Parametri i Praksis´