Len málo architektov vo Veľkej Británii sa môže pochváliť tým, že počúva environmentálnych konzultantov, dizajnérov alebo obyvateľov ich existujúcich projektov. A tí, ktorí sa poučia zo svojich chýb a využijú skúsenosti získané v ďalších projektoch, by mali byť zahrnutí do červenej knihy.
Architype, nová generácia nadšených architektov, postavila prvé školy vo Veľkej Británii, ktoré zodpovedali nemeckému štandardu Passivhaus. Svojou prácou dokázali, že škola môže byť nielen krásnou budovou, ale aj budovou, kde sa dá pohodlne študovať vďaka jej premyslenosti a energetickej efektívnosti.
„Energia je trochu ako odpad: vždy je dobré, ak sa dá recyklovať, ale je lepšie vyrábať menej. Aj s energiou: môžete využiť jej obnoviteľné zdroje, solárne panely alebo ich môžete len tak spotrebovať menej. ““
Jonathan Hines, riaditeľ kancelárie Architype
Čo je Passivhaus Standard?
Pripomíname, že tento nemecký štandard energetickej účinnosti budov, ktorý vyvinul Passivhaus Institut, je indikátorom nízkej spotreby energie, komfortu vo vnútornom priestore a architektonickej kvality objektu. Mnoho ľudí úplne márne verí, že sa dá uplatniť iba na bývanie: v preklade z nemčiny „Haus“znamená nielen dom, ale aj akúkoľvek štruktúru a norma je vhodná pre budovy akejkoľvek typológie. O jeho progresivite svedčia čísla: štandardná spotreba energie bežnej školy v Anglicku je 100 kWh / m2 ročne a budova postavená podľa normy Passivhaus by nemala spotrebovať viac ako 15 kWh / m2 ročne. Na rozdiel od iných štandardov pomáha Passivhaus znižovať spotrebu energie optimalizáciou rozhodnutí o dizajne - napríklad pri hľadaní najkompaktnejšej formy, najlepšej orientácie budovy atď.
Štandard Passivhaus sa v Anglicku zriedka vyskytuje, pretože miestne kódy energetickej účinnosti fungujú úplne opačne. V porovnaní s Passivhausom má populárny zelený štandard BREEAM v Anglicku, ktorý lobuje za vládu, veľa hodnotiacich kritérií, ktoré často nemajú nič spoločné so spotrebou energie: napríklad body je možné získať, ak je vzdialenosť medzi projektovanou budovou a najbližšou poštovou schránkou menšia ako 500 metrov. BREEAM sa navyše nezameriava na znižovanie spotrebovaného množstva, ale na výrobu dodatočnej energie z obnoviteľných zdrojov.
Ako funguje architekt Passivhaus?
Po prvé, minimalizuje tepelnú vodivosť stien, striech, stropov a dverí. Po druhé, stará sa o tepelnú tesnosť budovy: všetky „studené mosty“(oblasti tepelných strát, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v miestach spojov konštrukčných prvkov budovy) musia byť znížené na nulu alebo minimalizované. Navyše, už v počiatočnej fáze projektovania je budova modelovaná pomocou softvéru PHDP (Passive House Design Package). Britskí architekti však zvyčajne najskôr budovu úplne načrtnú, premyslia jej dispozície a až potom ju dajú inžinierom na výpočet spotreby energie. Snažia sa niečo optimalizovať, ale pravdepodobnosť opravy chýb v hotovom projekte je extrémne malá. Preto je oveľa efektívnejšie myslieť na to v skorších fázach práce, keď je možné projekt v prípade potreby výrazne zmeniť, napríklad zahriať ho.
Najťažšou vecou štandardu Passivhaus je kontrola súladu objektu, kde ukazovateľmi sú nielen vypočítané údaje konštruktérov, ale aj skutočné merania v už postavenej a prevádzkovej budove. A postaviť presne tak, ako to bolo navrhnuté, je slávna bolesť hlavy pre všetkých architektov.
Kto sú architekti Architype?
Architype je nový typ architektonického štúdia, ktoré bolo založené pred 29 rokmi a za tie roky si získalo závideniahodnú reputáciu ako dizajnéri kvalitných energeticky efektívnych budov. Ich originálny prístup je diktovaný túžbou zapojiť do procesu návrhu zákazníkov a budúcich obyvateľov. Skúsení vyvinuli batožinu technických riešení, ktoré zvyšujú kvalitu „vyrobeného produktu“.
Počas svojej existencie sa tím Architype rozrástol z piatich na 53 ľudí, napriek tomu si dokázali zachovať nový kreatívny prístup k dizajnu, vrátane častých analýz a diskusií o projektoch. Ročný obrat spoločnosti je 3 milióny libier ročne.
Prečo sa Architype rozhodol uplatniť v Anglicku štandard Passivhaus?
Asi pred piatimi rokmi spoločnosť Architype v spolupráci s Oxford Brooks University, jedným z najväčších ústavov pre výskum energeticky efektívnych technológií na svete, zhromažďovala a analyzovala informácie o „výkone“školských budov postavených kanceláriou. Výsledkom bolo zistenie, že napriek rôznym stratégiám energetickej efektívnosti tieto školy spotrebovali enormné množstvo energie, keďže sa v nich počas zimy otvárali okná. A v tom okamihu sa prispôsobenie štandardu Passivhaus britským realitám zaujímalo o Architype, pretože budovy postavené podľa tejto normy spotrebovali vďaka mechanickému vetraniu a tepelnej tesnosti podstatne menej energie a menej CO2. Ďalším plusom bola skutočná príležitosť študovať, ako budova „funguje“a ktoré konštrukčné riešenia najviac pomáhajú zvyšovať energetickú účinnosť.
Mnoho architektov sa obáva, že štandard Passivhaus obmedzí ich predstavivosť. Architekti spoločnosti Architype však tvrdia, že práve tuhý rámec, ktorý stanovujú, spúšťa v ich hlavách celý tvorivý proces.
Použitím metód Passivhaus Architype vo svojich nedávnych projektoch dosiahli radikálne zjednodušenie tvarov a detailov, optimalizovali proces návrhu a dokonca aj architektonický dozor. Darí sa im dosiahnuť požadované výsledky premýšľaním o každom riešení krok za krokom a testovaním jeho výkonnosti v praxi. Podľa riaditeľa kancelárie Jonathana Hinesa bolo najdôležitejšou lekciou pre Architype uvedomenie si dôležitosti zjednodušenia projektu všeobecne a najmä štrukturálnych detailov.
Pretože typológia budovy nebola rozhodujúcim faktorom, boli Architype pripravené otestovať štandard Passivhaus na akomkoľvek projekte. Po získaní skúseností v tejto oblasti teraz navrhujú univerzitu, budovu archívu, dedinu so 150 domami, kostol a niekoľko súkromných domov podľa zásad tejto normy. Pred piatimi rokmi sa však ich špecializáciou boli školské budovy, a preto sa stali ich prvou skúšobňou Passivhaus. Jedinou významnou požiadavkou klienta z piatich škôl, krajskej rady Wolverhampton, bolo dodržať veľmi skromný rozpočet.
Architype do dnešného dňa úplne dokončil výstavbu dvoch vzdelávacích inštitúcií - základnej školy Oakmeadow Elementary School a Bushbury Hill School a v novembri 2013 sa dokončuje tretia základná škola Swillington. Všetky nahradili zastarané, a preto zbúrali školské budovy, za svoj vzhľad vďačia súčasnej vládnej iniciatíve. Jonathan Hines sa však domnieva, že ďalšie rozširovanie „pasívnych“škôl v Anglicku je veľkou otázkou, a to práve kvôli problémom s financovaním z verejných zdrojov. Architype preto dúfa, že takéto projekty budú veľmi žiadané napríklad vo Walese, kde sa systém vládneho financovania líši od anglického.
Architektonické prvky „pasívnych“škôl
Proces projektovania sa začal hľadaním optimálneho tvaru, počtu podlaží, hĺbky a orientácie budovy pomocou už spomínaného programu dynamického modelovania PHDP. Z počiatočného výskumu vyšlo najavo, aké dôležité je kompaktné zariadenie pre zníženie spotreby energie. Minimalizácia povrchu budovy vo vzťahu k podlahovej ploche umožnila dosiahnuť energetickú optimalizáciu už vo fáze koncepcie. Pre obidve už postavené školy bola nakoniec zvolená kompozícia jednoduchých obdĺžnikových dvojpodlažných zväzkov s centrálnym priestorom slúžiacim na rekreáciu.
Budova bola navrhnutá tak, aby umožňovala slnečné svetlo preniknúť do všetkých priestorov školy, aby sa čo najmenej využívalo umelé osvetlenie. Aby sa znížila možnosť prehriatia počas letných mesiacov, počet západne a východne orientovaných okien sa znížil na nulu, pretože slnečné lúče z malého uhla sa stmievajú vždy ťažšie, a preto sú okná obrátené na sever a na juh.
Všetky izby majú priečne vetranie, ktoré sa používa hlavne v lete a mimo sezóny. Navyše, počas teplejších mesiacov sa ako dodatočné opatrenie centrálna rekreácia premení na „komín“, kde vďaka výškovému rozdielu a pôsobeniu gravitácie stúpa a vychádza cez horné okná teplý vzduch. Na zimu je zabezpečené vetranie so systémom spätného získavania tepla. Nie je potrebné hovoriť, že v porovnaní so školami, kde sú v chladnej sezóne otvorené okná na vetranie, takýto systém výrazne znižuje tepelné straty. Líši sa od štandardného rekuperačného systému tým, že čerstvý vzduch vstupujúci do miestnosti je ohrievaný teplom zo spracovaného vzduchu z centrálnej rekreácie. V tomto priestore je vzduch pasívne ohrievaný slnečným žiarením a vnútorným uvoľňovaním tepla, a to aj od školákov behajúcich počas prestávky.
Veľká pozornosť sa v projekte „pasívnych“škôl venuje otázkam tepelnej tesnosti budovy a minimalizácii už spomínaných „studených mostov“- na problém, ktorý sa v Anglicku často zabúda. Väčšina z týchto „mostov“je vytvorená v oblasti nadácie, pretože je v priamom kontakte so zemou, a v miestach spojov konštrukčných prvkov. Na túto otázku našli architekti originálnu odpoveď, keď návrhárom navrhli navrhnúť základ, ktorý by bol úplne izolovaný a nedotýkal by sa priamo zeme. Britskí dizajnéri - partneri spoločnosti Architype pôvodne tvrdili, že je to z technického hľadiska nemožné, napriek tomu, že v Nemecku a Rakúsku sa táto metóda často používa pri stavbe „pasívnych“budov, neskôr sa ich však Architype podarilo presvedčiť všetky rovnaké. Nakoniec sa toto riešenie ukázalo ako ešte lacnejšie ako bežné pásové základy, pretože použitá metóda vyžadovala menšie hĺbenie. Keď sa takýto systém zaviedol, počet „studených mostov“v oblasti nadácie sa znížil na nulu.
Aby sa architekti zbavili „studených mostov“v miestach spojov konštrukčných prvkov, prišli s myšlienkou rozdelenia stavebnej konštrukcie na vnútornú a vonkajšiu časť. Celá vnútorná časť konštrukcie je úplne zabalená do vrstvy tepelnej izolácie, ktorá sa nazýva „prikrývka“, a preto je úplne utesnená. Okrem toho tepelná izolácia základu nadväzuje na tepelnú izoláciu stien a vytvára uzavretú slučku, ktorá umožnila úplné vyriešenie problému „studených mostov“. Kvôli tomuto riešeniu však museli byť prístrešky, markízy a podobné prvky fasády pripevnené k ďalším vonkajším konštrukciám, ktoré neboli spojené s hlavným rámom.
Osobitná pozornosť sa venovala zjednodušeniu konštrukčných prvkov. Projektový tím musel vynaložiť veľa úsilia na nájdenie rovnováhy medzi tepelnými stratami oknami a slnečným žiarením, ktoré je dôležité pre pasívne vykurovanie, čo nakoniec viedlo k prísnej kontrole všetkých okien a dverí v budove.
Všetky materiály použité pri stavbe škôl sú ohľaduplné k životnému prostrediu a väčšinou sa vyrábali v samotnom Anglicku, čo minimalizovalo emisie CO2 z prepravy materiálov. Použili sme tiež Warmcell - tepelnú izoláciu vyrobenú z recyklovaného novinového papiera.
Prvý mesiac a pol po dokončení stavby navštevovali architekti svoje školy každý týždeň (potom - raz za dva týždne a raz za mesiac), aby sledovali fungovanie všetkých systémov a porozumeli, ako sa v budove cítia jej obyvatelia.. Okrem merania množstva spotrebovanej energie, úrovní CO2, teploty a vlhkosti požiadal Architype všetkých zamestnancov školy, aby si robili poznámky o tom, ako budova „funguje“a ako sa v nej cítia. Všetky tieto informácie boli zhromaždené a prediskutované na stretnutiach s dodávateľmi s cieľom vylepšiť budúce projekty.
V jednom z prvých školských projektov sa teda zistilo, že úroveň spotrebovanej primárnej energie výrazne prevyšuje normu. Bolo to spôsobené prítomnosťou kúrenia v miestnosti s čerpadlom postrekovača, ktorá nebola tepelne izolovaná. Na druhej strane, v priebehu monitorovania architekti zistili, že vďaka vetracímu systému s rekuperáciou tepla sú deti v triede pozornejšie, pretože dýchajú čerstvý vzduch.
Pretože je budova dokonale izolovaná a hermeticky uzavretá, na jej vykurovanie stačí jeden domáci kotol, pretože byty sa v Anglicku zvyčajne vykurujú, ale počas projektovania požiadala školská technická služba o inštaláciu druhého, dodatočného kotla - čo samozrejme neskôr bolo, sa ukázalo ako nadbytočné. Komisia, ktorá vykonala kontrolu budovy, upozornila na skutočnosť, že napriek chladnému počasiu boli oba kotly vypnuté - pretože aj bez vykurovania zostala vnútorná strana budovy príjemne príjemná.
Počas celého monitorovacieho obdobia, ktoré trvalo rok, architekti povedali zamestnancom svojich škôl, ako správne používať osvetlenie, vetranie a ďalšie systémy v takejto neobvyklej budove, a dokonca zverejnili ilustrovaný „návod na obsluhu“. Architype tiež strávil veľa času vysvetľovaním študentov, prečo je energia potrebná, kde ju získať a hlavne ako ju ušetriť. Školáci tiež mohli robiť poznámky učiteľom, ak napríklad zabudli zhasnúť svetlo. Deti boli potešené takouto perspektívou, čo sa o učiteľoch povedať nedá.
Podľa výsledkov monitorovacieho roka sa zistilo, že „pasívne“školské budovy spoločnosti Architype v skutočnosti nespotrebúvajú viac ako 14 - 15 kWh / m2 ročne, zatiaľ čo staršie školy rovnakých architektov spotrebovali 40 - 50 kWh / m2 na rok rok; bežné školy v Anglicku však spotrebujú 100 kWh / m2 ročne.
Pri analýze celého procesu tvorby a implementácie projektu môžeme dospieť k záveru, že úspech je do veľkej miery spôsobený dobre koordinovanou prácou celého tímu: zákazníka, s ktorým Architype spolupracuje už mnoho rokov, dodávateľa, architektov a dizajnérov. Početné stretnutia a rokovania umožnili všetkým členom tímu od samého začiatku jasne pochopiť, čo sa robí a prečo. Uskutočnilo sa tiež obrovské množstvo inšpekcií a skúšok vrátane dymovej skúšky, ktorá určuje tesnosť budovy.
Architype sa podarilo dosiahnuť úžasné výsledky pomocou štandardu Passivhaus ako návrhového nástroja a bez vynaloženia ďalších finančných prostriedkov na energeticky efektívne technológie (aj keď sa budovy Passivhaus zvyčajne vyplácajú pomerne rýchlo: v priemere 5 - 10 rokov v závislosti od cien energie). Títo architekti tým, že svoj pracovný tok zakladajú na pozorovaní toho, čo a ako „funguje“v budove, usilujú sa o kvalitu zjednodušením samotnej budovy a jej detailov, a zároveň dokazujú, že energetická účinnosť nie je v rozpore s krásou a eleganciou. Ako povedal hudobník Charles Mingus: „Komplikovaná jednoduchosť je samozrejmosťou. A zjednodušenie zložitosti je tvorivosť “: to je filozofia, ktorej sa workshop Architype drží.
