architektura holistyczna

Budynek holistycznie projektowany względem konwencjonalnego różni się sposobem podejścia do procesu tworzenia, priorytetami, różni się tym, że jest projektowany nie tylko do zbudowania i zamieszkania, również do rozbiórki i użytkowania. Użytkowanie jako najważniejsze, najdłużej trwające, jest projektowane na każdą sytuację, w której budynek się znajdzie, czyli na lato i na zimę na dzień i na noc, na czasy kryzysu i na czasy prosperity.

Historia

Wernakularne bioklimatyczne elementy architektury – forma dla energii

Architektura zawsze w sposób naturalny była dopasowana do klimatu miejsca, więc była odpowiednia do określonych warunków klimatycznych. Domy w Zakopanem mają wyjątkowo spadziste dachy, bo tam występują obfite opady śniegu. Dwory polskie również miały spadziste dachy, były zwarte, w centrum dworu lokowano źródło ciepła – kominek na biomasę, czyli drewno. Drewno w Polsce zawsze było łatwo dostępne i tanie. Okna w dawnych domach były skrzynkowe, aby zwiększać ich izolacyjność. Okiennice zewnętrzne i wewnętrzne były otwierane o świcie i zamykane wieczorem. Dwory orientowano na godzinę 12-tą lub 11-tą. Nieużytkowe poddasze spadzistego dachu służyło jako bufor ciepła. Fasety okienne zwiększały pobór światła słonecznego. W ten sposób architekturę kształtowała energia miejsca, czyli klimat. Taką architekturę nazywamy bioklimatyczną. Wygląd architektury był autentyczny, jej elementy nie były ozdobami lecz elementami formy dla energii.

wernakularna archit i nowa

Architektura wysokoenergochłonna – Forma dla funkcji

Na początku XX wieku, gdy paliwa były tanie, zaczęto wprowadzać do budynków węgiel, olej opałowy, gaz, elektryczność. Architekci porzucili formowanie pod kątem energii i zaczęli projektować budynki pod kątem funkcjonalnym i wizualnym. Projektowanie zostało podzielone na dziedziny. Gotową koncepcję architektoniczną przekazywano konstruktorowi, a potem instalatorowi. Branżyści mieli za zadanie dopasowanie konstrukcji i instalacji do nawet najbardziej wymyślnych form przestrzennych. W efekcie zaczęły powstawać budynki zupełnie odwrócone od uwarunkować klimatycznych, sztucznie oświetlane, sztucznie ogrzewane i sztucznie wentylowane, budynki o wysoce nieoptymalnej charakterystyce energetycznej. Budynki projektowane dla wyglądu bywały ozdabiane sztucznymi elementami podobnymi do wernakularnych elementów architektury bioklimatycznej. Ich wady dostrzegliśmy dopiero wtedy gdy ceny paliw wzrosły.

07 2012 328

Leon Krier ARCHITEKTURA WSPÓLNOTY wydanie z 2011 r

Nowe paradygmaty – powrót do formowania dla energii

Dziś znajdujemy się na początku kolejnego przełomu w projektowaniu architektonicznym. Rewolucja polega na dostosowywaniu nowo projektowanej przestrzeni do warunków bioklimatycznych. Nową metodę projektową nazywamy Zintegrowanym Energetycznym Projektowaniem Budynków.

 

A_Pozniak-Wolodzko

Holistyczny proces projektowania polega na wielopłaszczyznowej współpracy. W przeciwieństwie do konwencjonalnego liniowego procesu podzielonego na dziedziny, holistyczny proces to projektowanie każdego elementu budynku i jego systemów technicznych jednocześnie. Budynek jest zintegrowany z klimatem – kontekstem natury, ale również z kontekstem kulturowym. Coraz częściej stosuje się dawne, wernakularne, pasywne elementy kontroli klimatu wewnętrznego. Elementy budynku są zintegrowane ze sobą. Jego okna współpracują z systemami wentylującymi i grzewczymi, systemy oświetleniowe współpracują z systemami zacieniającymi itd. Budynek dzięki holistycznemu projektowaniu jest autentyczny, tańszy i projektowany świadomie. Jego zapotrzebowanie na energię jest projektowane już na samym początku procesu projektowego.

Wszystkie elementy budynku zrównoważonego są projektowane jednocześnie i wpływają na siebie. Rozkład funkcji sprzyja konstrukcji i sprzyja instalacjom, konstrukcja sprzyja instalacji, a instalacje współgrają z konstrukcją. Coraz częściej konstrukcja ma zawarte w sobie elementy instalacyjne, a na ich sprawność oraz koszt wpływa bryła, czyli szeroko rozumiana architektura budynku. Projekt detali i wnętrz także wpływają na energochłonność – szczególnie na zapotrzebowanie na sztuczne oświetlenie oraz jakość dystrybucji naturalnego światła.

Wniosek

Architekturę współczesną traktuję jako sztukę kształtowania przestrzeni dla energii w 4 wymiarach – nie tylko w przestrzeni, również w funkcji czasu.

Klasyczną definicję piękna uzupełniam o wielowymiarowość

  • harmonia z naturą i kulturą – współpraca, synergia, integracja;
  • umiar – minimalizm, niskoenergochłonność;
  • stosowność – optymalne koszty w całym cyklu życia budynku;
  • użyteczność – budynek jako schronienie, nie jako ciężar, wysoki komfort i jakość klimatu wewnętrznego.

Technika projektowania

Projektowy audyt energetyczny – Zintegrowane Projektowanie Energetyczne Budynku

Kiedy projektujemy niskoenergochłonny budynek musimy operować audytem projektowym, w którym kalkuluje się grubość ocieplenia przegród zewnętrznych, rodzaj zastosowanej stolarki okiennej. Dzięki audytowi unika się takich nonsensów jak np. 30 cm izolacji ze styropianu. W przypadku okien liczy się nie tylko izolacyjność, nawet ważniejszy jest współczynnik przepuszczalności energii promieniowania słonecznego. Dzięki analizie komputerowej można wykazać, że większe zyski energetyczne w sezonie grzewczym, w określonych przypadkach, dadzą nam okna dwuszybowe niż trzyszybowe. Dzięki komputerowej metodzie optymalizowania budynku, ma się pełen obraz np. o ile procent wzrośnie roczny koszt ogrzewania jeśli zastosuje się izolację grubszą o 1 cm, albo jeśli zamiast podłogi z gresu zastosuje się panele. Proces ZPEB oparty jest na wielokrotnie potwierdzonej obserwacji, że zmiany i ulepszenia są stosunkowo łatwe do wprowadzenia na początku planowania, a potem w miarę postępu procesu, stają się coraz bardziej kosztowne i kłopotliwe.

efektywnosc 1

Doświadczenie pokazuje, że w projektach budowlanych, w których zastosowano ZPEB, koszt inwestycyjny może być wyższy o 5%, lecz koszty eksploatacyjne obniżone zostaną o 40-90%.

Projektowanie budynków w naszych czasach bez analizy komputerowej zysków i strat energetycznych wydaje się kompletnym nonsensem. Skoro tak doskonale obliczamy zdolność kredytową, raty kredytów, odsetki, czas zwrotu inwestycji, dlaczego by nie zacząć obliczać i optymalizować zapotrzebowania na ciepło dla budynków?

Energoefektywność nieuchronnie staje się coraz ważniejszym aspektem w projektowaniu budynków. Jeszcze niedawno, aby uzyskać pozwolenie na budowę, wystarczyło zaprojektować przegrody zewnętrzne wg Warunków Technicznych. W przeważającej większości, ze względu na koszty budowy projektowało się przegrody o minimalnych wymaganych parametrach. Od 3 października 2013 r. należy w projekcie budowlanym przedstawić analizę możliwości wykorzystania wysokoefektywnych systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło określającą zapotrzebowanie na Energię oraz możliwości zmniejszenia jej zużycia w co najmniej dwóch wariantach.  Od 1 stycznia 2014 roku wchodzą nowe obostrzenia. Tradycyjnie koncentrują się na zwiększaniu izolacyjności przegród, ale również ograniczają współczynnik EP – Zapotrzebowania na nieodnawialną Energię Pierwotną.

Przykłady

m DomEkologiczny_72dpim

Budynek posiada 3 różne strategie kontroli klimatu wewnętrznego w zależności od pory roku. Ogrzewa się głównie zyskami słonecznymi, dodatkowo dzięki kominkowi na drewno – rozprowadzenie ciepła powietrzne. Spala 3 m3 rocznie. System BMS kontroluje zmiany. W zależności od odczytu na czujkach klimatu wewnętrznego i zewnętrznego otwiera i zamyka przegrody; zasłania lub odsłania ciepłochronne kotary; kontroluje intensywność wentylacji mechanicznej; uruchamia odzysk ciepła zimą lub odzysk chłodu latem, albo naturalne chłodzenie nocne – przez wentylację mechaniczną lub przez sterowalne okna.

 

SunlightHouse

Modelowy dom Veluxa. Drewno spośród materiałów konstrukcyjnych i wykończeniowych jest najbliższe słońcu i najmniej przetworzone. Jasne wnętrza z nadświetlami, wielofunkcyjne sterowalne okna połaciowe i panoramiczne okna zintegrowane z meblami przyściennymi to charakterystyczne elementy zrównoważonej, holistycznej architektury Aktywnej Słonecznie – Active House.

Swiss Re

 

Niewielu z nas zdaje sobie sprawę z tego, że ten charakterystyczny element krajobrazu Londynu jest jednym z pierwszych przykładów wysokościowych, bioklimatycznych budynków energooszczędnych. Biurowiec jest naturalnie wentylowany przez wewnętrzne zielone atria i sterowalne trójkątne okna. Foster tworzy dzieła wyglądające futurystycznie, ale reprezentujące powrót do holistycznego projektowania architektonicznego. Wewnętrzne zielone atria stanowią tak zwaną przestrzeń ucieczki dla zmęczonych pracowników. Okrągły kształt podstawy budynku pozwolił na stworzenie wokół niego przestrzeni publicznej – ogródków przy restauracji na parterze. Budynek jest bardzo mocno zintegrowany z naturą. Z kontekstem londyńskiego City łączy go skala i materiał elewacji.

CK_Tjibaou

W ciepłych krajach budynki bioklimatyczne projektuje się pod kątem naturalnego chłodzenia. Inteligentna fasada w różnym stopniu otwiera się lub zamyka w zależności od warunków pogodowych. Układ pawilonów oraz ich strzelista, obła forma są inspirowane tradycyjną architekturą Kanak. [ct_divider]

Foto: wenhb.wordpress.com

Oznaczone , , ,