UDRŽITELNÁ ARCHITEKTURA: PŮVOD, PRINCIPY, APLIKACE, MATERIÁLY - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Udržitelná architektura je uplatňování zásad udržitelného rozvoje na projektování, výstavby a provozu budov. Jeho hlavním cílem je hledání energetické účinnosti a obecně nízký dopad na životní prostředí.

Za účelem dosažení udržitelnosti se zvažuje pět faktorů (ekosystém, energie, druh materiálů, odpad a mobilita). Na druhé straně usiluje o dosažení úspory zdrojů a pojetí designu podle uživatele.

Solární dům v Montrealu (Kanada). Zdroj: Benoit Rochon

Při zohlednění těchto faktorů a principů se dosáhne větší energetické účinnosti během životního cyklu budovy. Této účinnosti je dosaženo na úrovni návrhu, konstrukce, obsazenosti a provozu.

Udržitelná architektura se snaží snížit spotřebu neobnovitelné energie a maximalizovat využití obnovitelné energie. V tomto smyslu je podporováno používání systémů čisté energie, jako jsou sluneční, větrné, geotermální a vodní elektrárny.

Rovněž usiluje o dosažení účinného využití vody, využití dešťové vody a recyklaci šedé vody. Na druhé straně je vztah k přirozenému prostředí zásadní, a proto je běžné používat zelené střechy.

Dalším důležitým aspektem je nakládání s odpady založené na pravidlech tří R ekologie (redukce, opětovné použití a recyklace). Udržitelná architektura navíc zdůrazňuje použití materiálů z obnovitelných nebo recyklovaných přírodních zdrojů.

V současné době jsou konstrukce, které jsou navrženy, postaveny a spravovány podle kritérií udržitelnosti, stále běžnější. V tomto smyslu existují organizace, které udělují certifikace udržitelných budov, jako je certifikace LEED.

Mezi příklady udržitelných budov patří Torre Reforma (Mexiko), budova TranIGHánica (Chile) a družstvo Arroyo Bonodal (Španělsko).

Původ

Koncept udržitelné architektury je založen na konceptu udržitelného rozvoje podporovaného Brundtlandovou zprávou (norský premiér) v roce 1982.

Později, během 42. zasedání OSN (1987), dokument Naše společná budoucnost zahrnoval koncept udržitelného rozvoje.

Takto je udržitelný rozvoj chápán jako schopnost vyhovět potřebám současné generace, aniž by byly ohroženy potřeby budoucích generací.

Během roku 1993 Mezinárodní unie architektů oficiálně uznala princip udržitelnosti nebo udržitelnosti v architektuře. Poté v roce 1998 škola architektury a urbanismu na Michiganské univerzitě navrhla principy udržitelné architektury.

Později, v roce 2005, se ve městě Montería (Kolumbie) konal první seminář o udržitelné, udržitelné a bioklimatické architektuře.

Zásady udržitelné architektury

Domy se solárními panely ve Freiburgu (Německo). Zdroj: Arnold Plesse

- Část udržitelného rozvoje

Udržitelnost v architektuře je založena na obecných zásadách udržitelného rozvoje. Tato udržitelnost pramení z potřeby snížit negativní dopad stavebního procesu a budovy na životní prostředí.

V tomto smyslu se odhaduje, že budovy spotřebovávají asi 60% materiálů vytěžených ze Země. Kromě toho jsou přímo nebo nepřímo odpovědné za téměř 50% emisí CO2.

-Faktory, které je třeba zvážit

Během kongresu v Chicagu v roce 1993 Mezinárodní unie architektů usoudila, že udržitelnost v architektuře by měla zohlednit pět faktorů. Jsou to ekosystém, energie, typologie materiálů, plýtvání a mobilita.

- Zásady udržitelné architektury

Faktory udržitelné architektury jsou spojeny se třemi principy stanovenými v roce 1998 ve škole architektury a urbanismu na University of Michigan. Oni jsou:

Ekonomika zdrojů

Týká se použití tří R ekologie (snižování odpadu, opětovné použití a recyklace). Tímto způsobem se účinně využívají přírodní zdroje používané v budově, jako je energie, voda a materiály.

Návrh životního cyklu

Tento princip vytváří metodiku pro analýzu stavebních procesů a jejich dopadu na životní prostředí. Musí být aplikována od fáze před konstrukcí (projektování), přes proces výstavby a provozu budovy.

Udržitelnost se proto musí projevit ve všech fázích životního cyklu budovy (návrh, konstrukce, provoz, údržba a demolice).

Návrh ve vztahu k uživateli

Projekty udržitelné architektury musí podporovat interakci lidí a přírody. Za tímto účelem se zohledňuje zachování přírodních podmínek v souladu s urbanistickým designem.

Kromě toho musí být upřednostňována kvalita života uživatele, a proto je nutné uvažovat o budování udržitelných komunit. Proto musí splňovat následující požadavky:

1. Buďte efektivní při spotřebě energie.
2. Buďte efektivní při využívání jiných zdrojů, zejména vody.
3. Myšlenka tvořit pevné a soběstačné komunity pro smíšené použití.
4. Být navržen tak, aby měl dlouhou životnost.
5. Plán na zajištění flexibility v životním stylu a vlastnictví.
6. Být navržen tak, aby maximalizoval recyklaci.
7. Být zdravý.
8. Být navržen tak, aby se přizpůsobil ekologickým zásadám.

Aplikace

Recyklace odpadu. Zdroj: Jorge Czajkowski Udržitelná architektura se zaměřuje na dosažení městského prostředí podporujícího sociální pohodu, bezpečnost, ekonomickou prosperitu a sociální soudržnost v souladu s životním prostředím. V tomto smyslu jsou jeho hlavní oblastí použití budovy pro obývatelnost, ať už pro bydlení nebo práci.

Udržitelná architektura se proto zaměřuje především na navrhování a výstavbu obytných budov, budov pro čisté společnosti a vzdělávacích nebo zdravotních středisek.

V této souvislosti jsou zásady udržitelnosti aplikované na architekturu vyjádřeny v:

-Harmonie s okolním ekosystémem a biosférou obecně

Záměrem je, aby jak proces výstavby, tak i provoz budovy měly co nejmenší negativní dopad na životní prostředí. Proto musí být budova a její podpůrný systém (poskytování služeb, komunikační trasy) co nejlépe integrovány do přírodního prostředí.

V tomto smyslu je důležité podporovat propojení s přírodou, takže při navrhování jsou relevantní zelené plochy (zahrady, zelené střechy).

- Úspora energie a efektivita

Udržitelná architektura usiluje o co největší snížení spotřeby energie a dokonce o to, aby budova vyrobila vlastní energii.

Snížení spotřeby energie

Důraz je kladen na klimatizační systémy, které spotřebovávají velké množství energie a tím zmírňují dopad budovy na životní prostředí.

Za tímto účelem se zohledňuje návrh, použití vhodných materiálů a orientace budovy. V druhém případě je velmi důležitá orientace s ohledem na průběh slunce na obloze a způsob proudění větru.

V případě snížení teploty budovy je nezbytné větrání, zatímco pro účinné vytápění je důležitá dostatečná izolace. Například velká okna mohou být využita k využití přirozeného světla a tepla budovy.

Sklo je však špatným tepelným izolátorem, takže je nutné snížit tepelné ztráty sklem. Alternativou je použití hermetického dvojitého zasklení.

Výroba alternativní energie

Dalším aspektem, který udržitelná architektura bere v úvahu, je začlenění, výroba nebo využití alternativních energií (sluneční, větrná nebo geotermální). Kromě jiných alternativ lze solární energii využít k vytápění budovy, vody nebo k výrobě elektřiny prostřednictvím solárních panelů.

Geotermální energii (teplo z vnitřku země) lze také použít k vytápění budov. Podobně mohou být pro zajištění elektrické energie začleněny větrné systémy (energie generovaná silou větru).

-Použití obnovitelných materiálů s nízkým dopadem na životní prostředí

Udržitelná povaha architektury začíná již od původu a forem výroby materiálů používaných ve stavebnictví. Používání materiálů z fosilních paliv, jako jsou plasty (kromě recyklace), by proto mělo být zlikvidováno nebo omezeno.

Na druhé straně musí být dřevo plantáží a nesmí ovlivňovat přírodní lesy.

- Efektivní využití vody

Udržitelná architektura podporuje efektivní využívání vody jak ve výstavbě, tak při provozu budovy. K tomu existují různé alternativy, jako je zachycování a skladování dešťové vody.

Kromě toho je možné čistit odpadní vody pomocí sluneční energie nebo instalovat systémy pro opakované použití šedé vody.

-Zelená architektura

Dalším zásadním principem je začlenění přírody do designu, a proto jsou zahrnuty vnitřní a venkovní zahrady i zelené střechy.

Mezi výhody zahrnutí těchto prvků patří použití dešťové vody, zmírnění jejího dopadu na strukturu a odtok.

Stejně tak rostliny čistí vzduch, zachycují okolní CO2 (zmírňují skleníkový efekt) a přispívají k zvukové izolaci budovy. Na druhé straně má vzájemný vztah struktura-rostlina estetický účinek a příznivý psychologický dopad.

-Výroba a nakládání s odpady

Nakládání s odpady se bere v úvahu ve stavebním procesu, když vznikají odpady s velkým dopadem na životní prostředí. Snaží se proto účinně využívat materiály, vytvářet méně odpadu a znovu použít nebo recyklovat vyrobené materiály.

Následně musí existovat odpovídající systém nakládání s odpady produkovanými jeho obyvateli. Jiné aspekty mohou zahrnovat třídění odpadu pro účely recyklace a opětovného použití, kompostování organického odpadu pro zahrady.

Ekologické materiály pro stavebnictví

Materiály používané při navrhování a stavbě s přístupem udržitelné architektury by měly mít malý dopad na životní prostředí. Proto musí být zlikvidovány materiály, jejichž získání by mohlo poškodit životní prostředí.

Například budovu s interiéry dýhovanými dřevem z odlesňování v Amazonii nelze považovat za udržitelnou ani ekologickou.

- Tradiční materiály

Dřevo

Použité dřevo musí být získáno z plantáží, a nikoli z přírodních lesů, a musí mít odpovídající certifikaci. Tento materiál umožňuje vytvářet teplé a příjemné prostředí a je obnovitelným zdrojem, který pomáhá snižovat skleníkový efekt.

Adobe nebo surová země

Tento materiál je nenáročný a energeticky účinný a díky technologickým inovacím existují lepší možnosti. Tímto způsobem lze získat vhodné směsi pro různá použití.

-Recyklace a biologicky rozložitelné materiály

Existují různé možnosti, jako jsou plastové nebo skleněné láhve, krystaly, odpad z plodin a další. Imitace dřevěných panelů tak byla vyvinuta ze zbytků sklizně čiroku, cukrové třtiny a pšenice.

Stejně tak jsou postaveny velmi silné cihly s těžebním odpadem a dlaždicemi z kokosových skořápek. Stejně tak je možné postavit panely funkčního designu z PET plastových lahví do zvukotěsných prostředí.

Další možností jsou panely vyrobené z recyklovaného plastu, které jsou začleněny do cihel, aby byly odolnější. Stejným způsobem lze recyklovat materiály ze stavebního odpadu nebo z demolice, jako jsou dveře, potrubí, okna.

Drcené zdivo může být použito pro podloží nebo dobře opláštění. Na druhé straně lze použít recyklované kovy nebo biologicky rozložitelné barvy na bázi mléčných bílkovin, vápna, jílu a minerálních pigmentů.

Dlaždice

Dlaždice jsou dekorativní konstrukční prvky, které se používají jak pro exteriér, tak pro interiér. Lze použít různé alternativy dlaždic vyrobené výhradně z recyklovaného skla, jako je Crush. Jiné obsahují různé odpady, jako jsou zbytky toalet, dlaždice nebo žulový prach.

Dlaždice nebo podlahová krytina

Existují různé produkty, jako jsou dlaždice, dlaždice nebo parkety, vyrobené z recyklovaných materiálů. Například můžete získat dlaždice a parkety z recyklovaných pneumatik a plastů v kombinaci s dalšími prvky.

Bloky

Existuje několik návrhů na bloky, které obsahují recyklované materiály, jako je Blox. Tento materiál obsahuje 65% celulózy z recyklovaného papíru nebo kalu z papírenského průmyslu.

Panely a prkna

Panely mohou být postaveny z aglomerujících zbytků plodin nebo slámy jako Panel Caf. Stejně tak je možné je vyrobit z dřevěných vláken vázaných na pryskyřici (desky DM) nebo z recyklovaného polyethylenu.

Příklady budov s udržitelnou architekturou

Torre Reforma a Torre Mayor (Mexico City, Mexiko). Zdroj: Carlos Valenzuela Dnes již existuje mnoho příkladů udržitelných budov po celém světě, mezi nimiž máme následující relevantní příklady.

Torre Reforma (Mexiko)

Tato budova se nachází na Paseo Reforma v Mexico City a její výstavba byla ukončena v roce 2016. Je to jedna z nejvyšších budov v Mexiku ve výšce 246 ma mezinárodní certifikát LEED, který ji certifikuje jako udržitelnou budovu.

Během fáze výstavby byla mimo jiné věnována pozornost tomu, aby způsobil co nejméně negativních dopadů na komunitu v oblasti. Z tohoto důvodu bylo v každé směně pouze 50 pracovníků a měl zavlažovací systém, který zmírnil vznik prachu.

Na druhou stranu generuje část energie, kterou spotřebovává prostřednictvím solárních článků a větrné elektrárny umístěné na vrcholu budovy. Podobně je vodní energie vyráběna prostřednictvím malých vodopádů, které umožňují dodávku elektřiny do strojních zařízení ve spodních patrech.

Kromě toho budova spotřebovává o 55% méně vody než jiné podobné budovy díky systému recyklace šedé vody (vypouštění z toalet a sprch). Stejně tak každé čtyři patra jsou upravené prostory, které vytvářejí příjemné prostředí a vytvářejí úspory v oblasti klimatizace.

Zahrady Torre Reforma jsou napojeny dešťovou vodou shromážděnou a uloženou pro tento účel. Další udržitelnou vlastností je, že má vysoce účinný systém klimatizace.

Pokud jde o správu světla, jsou součástí okna s dvojitým zasklením, která umožňují odpovídající osvětlení a zaručují větší izolaci. Kromě toho má automatický systém se senzory, které vypínají světla v neobsazených prostorech nebo tam, kde je dostatečné přirozené světlo.

Transoceanic budova (Chile)

Tato budova se nachází ve městě Vitacura (Santiago de Chile) a byla dokončena v roce 2010. Má mezinárodní certifikaci LEED jako udržitelnou budovu, protože zahrnuje různé systémy úspory energie.

Má tedy geotermální systém výroby energie pro klimatizaci budovy. Na druhé straně má zabudovaný systém energetické účinnosti, který umožňuje 70% úsporu energie ve srovnání s tradiční budovou.

Kromě toho byla zaměřena na využití sluneční energie a záruku vnějšího výhledu ze všech jejích krytů. Stejným způsobem byly všechny jeho fasády speciálně izolovány, aby se zabránilo nežádoucím tepelným ztrátám nebo ziskům.

Budova pixelů (Austrálie)

Nachází se v australském Melbourne, byl dokončen v roce 2010 a z energetického hlediska je považován za velmi účinnou stavbu. V této budově je energie generována různými systémy obnovitelné energie, jako je sluneční a větrná energie.

Na druhé straně zahrnuje systémy pro sběr dešťové vody, zelené střechy a nakládání s odpady. Dále se odhaduje, že jeho čisté emise CO2 jsou nulové.

Stejně tak je zelený střešní systém zavlažován dříve shromážděnou dešťovou vodou a produkuje jídlo. Pokud jde o osvětlovací a ventilační systém, používají se přírodní systémy, které jsou doplněny tepelnou izolací dvojitého zasklení v oknech.

Cooperativa Arroyo Bonodal, Tres Cantos (Španělsko)

Jedná se o rezidenční komplex 80 domů ve městě Tres Cantos v Madridu, který získal certifikát LEED v roce 2016. Zahrnuje větranou fasádu s dvojitou izolací a využití geotermální energie.

Geotermální energie se získává ze systému 47 vrtů v hloubce 138 metrů. S tímto systémem je komplex plně klimatizovaný, aniž by bylo zapotřebí jakéhokoli zdroje energie z fosilních paliv.

Tímto způsobem umožňuje řízení vyrobené tepelné energie budovu v létě chladit, v zimě ji zahřívat a do systému dodávat horkou vodu.

Reference

1. Bay, JH a Ong BL (2006). Tropická udržitelná architektura. Sociální a environmentální dimenze. Architektonický tisk ELSEVIER. Oxford, Velká Británie. 287 str.

2. Chan-López D (2010). Zásady udržitelné architektury a bydlení s nízkými příjmy: případ: bydlení s nízkými příjmy ve městě Mexicali, Baja California. Mexiko. A: Mezinárodní konference Virtual City and Territory. «6. Mezinárodní kongres virtuálního města a území, Mexicali, 5., 6. a 7. října 2010 ». Mexicali: UABC.

3. Guy S a farmář G (2001). Reinterpretace udržitelné architektury: místo technologie. Journal of Architectural Education 54: 140–148.

4. Hegger M, Fuchs M, Stark T a Zeumer M (2008). Energetická příručka. Udržitelná architektura. Birkhâuser Basel, Berlín. Detail edice Mnichov. 276 str.

5. Lyubomirsky S, Sheldon KM a Schkade D (2005). Sledování štěstí: Architektura udržitelné změny. Recenze obecné psychologie 9: 111–131.

6. Zamora R, Valdés-Herrera H, Soto-Romero JC a Suárez-García LE (s / f) Materiály a konstrukce II „Udržitelná architektura“. Fakulta vysokých studií Acatlán, architektura, Národní autonomní univerzita v Mexiku. 47 str.