Od efektywności energetycznej i domów pasywnych po modernizacje i ślad węglowy – oto kilka podstaw zrównoważonego projektowania.
W języku duńskim słowo oznaczające izolowanie – „izolere” – jest również słowem oznaczającym izolowanie. Są blisko siebie również w języku angielskim: łacińska etymologia słowa insulate oznacza „przerobić na wyspę”.
Słowa są nieszczelne, a w obecnym kontekście załamania klimatu izolowanie i izolowanie są niespokojnymi towarzyszami. Chociaż izolacja jest kluczowym narzędziem zmniejszającym zużycie energii – chroniącym ludzi przed ekstremalnymi temperaturami i zmiennymi rachunkami za energię – koncepcja domu jako zamku właściciela nie jest już aktualna.
Środowisko zabudowane odpowiada za 39 procent rocznej emisji dwutlenku węgla na całym świecie, a większość energii zużywanej w ukończonym domu lub biurze służy do regulacji temperatury. Wysadzanie w powietrze ogrzewania lub klimatyzacji może przynieść krótkotrwałą ulgę, ale nie możemy oddzielić tego od szerszego kryzysu, do którego na swój mały sposób przyczyniają się te urządzenia.
Architektura odporna na zmianę klimatu może również przynieść efekt przeciwny do zamierzonego, jeśli w nieostrożny sposób broni się przed światem grzewczym. „Ważne jest, aby skupienie się na odporności nie doprowadziło do nadmiernej inżynierii budynków, co skutkuje wyższą emisją dwutlenku węgla i kosztami” – mówi Brigitte Clements, przewodnicząca Architects Climate Action Network (ACAN) w Wielkiej Brytanii.
Tutaj przyglądamy się niektórym budynkom zużywającym mniej energii i maksymalnie wykorzystującym zrównoważone metody i materiały.
2226: Austriacki budynek bez potrzeby ogrzewania i chłodzenia
W tym rozbrajająco prostym budynku biurowym w Lustenau w Austrii zastosowano kilka starych technik. Jest biały, odbijający ciepło, z głęboko osadzonymi oknami, które zapewniają chłód.
Ale wewnątrz dzieje się coś bardziej zaskakującego: w budynku utrzymuje się temperaturę od 22 do 26 stopni C bez żadnych sztucznych systemów ogrzewania i chłodzenia. Stojący za nim architekci Baumschlager Eberle Architekten stworzyli główne projekty 2226, które wykorzystują oprogramowanie do sterowania nawiewami okiennymi.
Koncepcja wykorzystuje masę termiczną budynku, wyjaśnia dyrektor Daniel Pöhner. Wykrywa CO2, temperaturę i wilgotność, a następnie odpowiednio otwiera i zamyka okna.
„W Europie można wykorzystać różnice temperatur między nocą a dniem – to podstawowa sztuczka” – mówi. Podczas gorącego lata nawiewy otwierają się w nocy, zapewniając ciąg chłodzący; podczas gdy ciepło odpadowe pochodzące od ludzi i komputerów jest zatrzymywane zimą.
Wzrasta zainteresowanie metodą 2226, szczególnie w Wielkiej Brytanii, gdzie firma przygotowuje się obecnie do pierwszej modernizacji.
„To nie jest rozwiązanie, które sprawdzi się jak zwykły budynek 2226 w jakimkolwiek regionie świata” – przyznaje Pöhner. „Gdzie wilgotność jest bardzo wysoka przez cały rok, a upały wynoszą średnio 25°C przez cały rok, pojawiają się problemy. Ale w całej Europie, może poza południową Hiszpanią, nie ma z tym absolutnie żadnego problemu”.
Dodaje, że w Lustenau występują już bardziej ekstremalne wahania temperatur, od -16°C zimą do +30°C latem, a system nadal działa dobrze.
Dom murowany: duński budynek z minimalną izolacją
Ten ceglany dom w Danii charakteryzuje się wyjątkowym podejściem do izolacji, wykorzystując w ogóle jej bardzo niewielką ilość. Architekci Leth i Gori zainspirowali się tradycyjnymi duńskimi domami, aby stworzyć trwałą konstrukcję z „oddychającymi” ścianami.
Do jego łączenia używa się wyłącznie glinianych bloków i cegieł, pozostawiając szczeliny umożliwiające przepływ powietrza. Cegły Poroton są dobrym regulatorem temperatury ze względu na swoją masę termiczną – zapewniają ciepło zimą, a chłodzą i pochłaniają część wilgoci z domu latem.
„Nie musimy wymyślać koła na nowo, aby rozwiązać obecny kryzys klimatyczny” – mówi partner Uffe Leth w rozmowie z TylkoGliwice Green. „W naszych zabytkowych budynkach istnieje wiele dobrych materiałów i rozwiązań, a kluczem jest maksymalne wykorzystanie tych budynków i materiałów oraz budowanie nowych tylko wtedy, gdy naprawdę jest to konieczne”.
Czy minęło dziesięć lat od pierwszego projektu Brick House w ramach inicjatywy „mini domy CO2” w Nyborgu? Czy jest coś, co zrobiliby inaczej?
„Dziś prawdopodobnie bylibyśmy jeszcze bardziej ostrożni, biorąc pod uwagę ślad węglowy każdego pojedynczego materiału. Zwłaszcza cegły elewacyjne i dachówki zawierają dużo dwutlenku węgla, dlatego korzystniejsze byłoby, gdyby nie były nowe, ale wykonane w całości z materiału pochodzącego z recyklingu lub z innego materiału” – mówi Leth.
W niedawnym projekcie wykorzystano cegły porotonowe i dach pokryty strzechą; ten pawilon kryty strzechą pokazuje, że tradycyjne materiały budowlane można łączyć z materiałami biogenicznymi, uzyskując zadowalające pod względem technicznym i estetycznym rezultaty.
Czym jest Passivhaus i jak duże jest to rozwiązanie?
Jeśli chodzi o budowanie energooszczędnych, zrównoważonych budynków, w ostatnich latach dominuje jedna koncepcja: dom pasywny.
Ten ultraniski standard energii tworzy „super, hermetyczną powłokę” – mówi Mike Eliason, amerykański architekt i badacz, który szkolił się w Niemczech podczas powstania domu pasywnego. Certyfikowane budynki zużywają niewiele energii do ogrzewania i chłodzenia oraz posiadają system wentylacji z odzyskiem ciepła.
Istnieją różne sposoby budowania domu pasywnego, a Eliason, założyciel Larch Lab „myśl i działaj” jest wielkim zwolennikiem drewna masowego. „To jak dwa wspaniałe smaki; świetnie ze sobą współgrają” – wyjaśnia. „Wydajność obu modeli jest lepsza, jeśli chodzi o emisję dwutlenku węgla i wydajność energetyczną”.
Węgiel ucieleśniony odnosi się do emisji gazów cieplarnianych powodowanych budową nowych budynków i infrastruktury – w przeciwieństwie do operacyjnego zużycia energii. Sprasowane warstwy drewna stanowią silną alternatywę dla betonu i stali; ma dobre właściwości termiczne i jest ognioodporny.
„Jestem trochę nieufny, jeśli chodzi o sekwestrację dwutlenku węgla w drewnie masowym” – dodaje. „W dużej mierze jest to spowodowane pochodzeniem drewna i obróbką elementów po ich zakończeniu. Uważam jednak, że to fenomenalny produkt budowlany, który naprawdę dobrze komponuje się z wieloma innymi naturalnymi materiałami budowlanymi: gliną, słomą, wełną, konopiami…
Lista możliwości opartych na biologii jest długa, a Eliason podkreśla znaczenie skupiania się na tkaninach i przyszłości.
„W Larch Lab zastanawiamy się, w jaki sposób miejsca, które obecnie budujemy, mogłyby i powinny być odporne na klimat, który jeszcze nie istnieje” – mówi. „Tak więc za 40, 50 lat będzie znacznie cieplej i bardziej sucho. Czy planujemy nasze budynki i sąsiedztwo, aby naprawdę to uwzględnić?”
Baugruppen: Dlaczego budownictwo komunalne jest jedną z odpowiedzi na zmiany klimatyczne
W 2021 r. kopuła cieplna, która utworzyła się nad północno-zachodnim Pacyfikiem, przyczyniła się do śmierci setek osób. Eliason wspomina, że wiele ofiar to starsi mieszkańcy mieszkający w domach bez klimatyzacji i chłodzenia, bez możliwości przejścia przez wentylację i bez społeczności, która mogłaby je sprawdzić.
Podkreślono w nim potrzebę mieszkalnictwa zorientowanego na społeczność w odpowiedzi na zmiany klimatyczne, co zauważyli także autorzy raportu IPCC. Baugruppen (dosłownie „budowa grupowa” po niemiecku) najlepiej wyraża tę wizję Eliasona – formy miejskiego, wielopokoleniowego wspólnego mieszkania.
W Wielkiej Brytanii wielokrotnie nagradzany projekt przy Goldsmith Street w Norwich pokazuje, że standardy domów pasywnych można spełnić również w gęstej zabudowie mieszkań socjalnych.
100 domów zaprojektowanych przez architektów Mikhaila Richesa i Cathy Hawley dla Rady Miejskiej Norwich w 2019 r. zostało ogłoszonych jednymi z najbardziej energooszczędnych domów, jakie kiedykolwiek zbudowano w Wielkiej Brytanii, a ich konstrukcja z pasywną energią słoneczną pomaga mieszkańcom oszczędzać pieniądze.
Ucieleśniony węgiel: od śladów stóp po odciski dłoni
„Architekci ponoszą ogromną odpowiedzialność, jeśli chodzi o znalezienie rozwiązań zapewniających budynki bardziej przyjazne dla klimatu i odporne”, mówi Leth, ale wiele odpowiedzi kryje się w istniejących pracach. „Nie możemy wyjść z kryzysu klimatycznego, ale możemy zajść całkiem daleko, jeśli przestaniemy budować i zaczniemy ponownie wykorzystywać”.
Pozostały budżet emisji dwutlenku węgla dla budynków objętych ścieżką 1,5°C jest w rzeczywistości bardzo mały. Według inicjatywy Science Based Targets (SBTi) do roku 2050 emisja dwutlenku węgla z nowych budynków musi zostać zmniejszona o około 99 procent w porównaniu z obecną powszechną praktyką.
Jak pisze dla Architectural Review współzałożyciel Architects Climate Action Network (ACAN), Joe Giddings, oznacza to około 10 kg dwutlenku węgla na metr kwadratowy powierzchni podłogi, co odpowiada 20 litrom betonu lub pół litra aluminium.
Dlatego jedyną racjonalną drogą naprzód jest praca z tym, co mamy. „Oczywistym priorytetem jest uczczenie istniejących zasobów budynków i zapewnienie ich modernizacji z uwzględnieniem emisji dwutlenku węgla w całym cyklu życia” – mówi przewodnicząca ACAN, Brigitte Clements.
Grupa zwróciła się do rządu Wielkiej Brytanii z petycją o uregulowanie emisji gazów cieplarnianych, która według niej wynosi prawie 50 milionów ton ekwiwalentu CO2 rocznie – czyli więcej niż cały krajowy ślad węglowy 149 krajów. Wielka Brytania „pozostaje” pod tym względem w tyle za europejskimi sąsiadami, takimi jak Szwecja, Dania, Francja, Finlandia i Holandia, pod tym względem, mówi Clements.
Architekci świadomi klimatu przyglądają się również temu, w jaki sposób budynki mogą mieć pozytywny wpływ netto. W nowym badaniu przyjrzano się „odciskowi dłoni” budynków – w których wychwytują i przechowują dwutlenek węgla – oraz sposobom udoskonalenia tej koncepcji, aby uniknąć „ekościmicznego” efektu.
„Teraz spoczywa na nas wielka odpowiedzialność” – mówi Clements. „To także jeden z najbardziej ekscytujących okresów w historii naszej dyscypliny. To czas innowacji, współpracy i eksploracji nowych materiałów, dlatego warto się tym ekscytować. To nowy świt.”
