Zobacz w portalu A&B!
Zostań użytkownikiem portalu A&B i odbierz prezenty!
Zarejestruj się w portalu A&B i odbierz prezenty
maximize

Eksperymenty w kontekście efektywności lub samowystarczalności energetycznej

28 sierpnia '23

Artykuł pochodzi z numeru A&B 6|23

W dobie nierównej walki z globalnym ociepleniem jednym z głównych działań jest obniżenie emisji dwutlenku węgla. Badania wykazały, że sektor budownictwa odpowiada za połowę globalnego zużycia surowców i wytwarzanej energii, zatem architektoniczne eksperymenty w kontekście efektywności lub samowystarczalności energetycznej mogą się realnie przyczynić do ograniczenia i spowolnienia skutków zmian klimatycznych. W sektorze budownictwa niemal wszystko zaczyna się od projektu, a więc to na barkach architektów i konstruktorów w dużej mierze spoczywa odpowiedzialność za to, co, w jaki sposób i z jakiego materiału powstaje, zmieniając nieodwracalnie wygląd naszej planety.

Jaka architektura powstaje? Ano taka, na jaką pozwala prawo. A prawo budowlane jest różne w różnych krajach, choć Ziemię mamy jedną i w skali globalnej zmiany klimatyczne to jest nasz wspólny problem. Wiele krajów, zwłaszcza wysoko rozwiniętych, wdrożyło już restrykcyjne wymogi dotyczące efektywności energetycznej budowli oraz rozwiązań urbanistycznych, a jednocześnie to właśnie te kraje w przeszłości swoim dynamicznym rozwojem najbardziej przyczyniły się do degradacji środowiska naturalnego. Ale nie pora szukać winnych, czas zadbać o przyszłość i opracować rozwiązania.

Heliotrop zaprojektowany przez Rolfa Discha znajduje się we Fryburgu

Heliotrop zaprojektowany przez Rolfa Discha znajduje się we Fryburgu — gdy powstał, w 1994 roku, był pierwszym domem na świecie, który produkował więcej energii niż zużywał

fot.: Andrewglaser © Wikimedia Commons © CC B4-SA 3.0

Pomysły są różne: racjonalne i te bardziej szalone. Jakie zmieniają świat? Historia wynalazków i przekraczania ludzkich barier dowodzi, że zwykle te drugie. W nawiązaniu do zasady „jeśli coś jest głupie, ale działa, to nie jest głupie” przedstawię kilka kontrowersyjnych przykładów. Na początek Heliotrop, czyli dom mieszkalny zaprojektowany przez Rolfa Discha. Zbudowano go we Fryburgu w latach 1993–1994, a inicjatorem tej budowy był Instytut Energetycznych Systemów Słonecznych Fraunhofer ISE. Powstał jako samowystarczalny dom słoneczny — pierwszy dom na świecie, który produkował więcej energii niż jest w stanie wykorzystać. Przy odpowiednich warunkach pogodowych może wytworzyć nawet sześć razy więcej energii elektrycznej niż wynosi jego własne zapotrzebowanie. Obraca się względem osi pionowej w taki sposób, aby mógł podążać za słońcem. Odpowiada za to wewnętrzny mechanizm obrotowy, który azymutalnie śledzi ruch Słońca, dzięki czemu budynek jest zawsze zwrócony w jego kierunku, a wraz z nim panele słoneczne zamontowane na dachu. Cała forma budynku jest podporządkowana korzyściom energetycznym. Ma w pełni przeszkloną południową fasadę, system rolet dla regulacji izolacji wnętrza i ogniwa fotowoltaiczne na dachu.

Może obecnie żaden z wymienionych elementów nie wzbudza wielkiej sensacji, ale kiedy powstawał, nie przypominał zwykłego domu mieszkalnego. Dom nie ma podłączenia do zewnętrznej sieci elektrycznej ani gazowej, nie ma także zbiornika na olej opałowy. Budynek stoi do dziś, mieszka w nim sam projektant, który jest pionierem stosowania energii solarnej w architekturze oraz aktywistą środowiskowym. Obiekt jest na wynajem — można w nim eksperymentalnie pobyć i skorzystać z jego „inności”, istnieje też możliwość niezależnego sterowania domem i panelami, gdyby komuś nie odpowiadało życie w obracającym się domu. W Niemczech oprócz tego prototypowego znajdują się jeszcze dwa bliźniacze budynki: wystawienniczy dla firmy Hansgrohe w Offenburgu oraz laboratoryjny (laboratorium dentystyczne) w Hilpoltstein w Bawarii.

budynek zbudowano z materiałów powszechnie uważanych za śmieci

budynek zbudowano z materiałów powszechnie uważanych za śmieci — choć wygląda nieco prymitywnie to jest technologicznie przystosowany do pasywnego i ekologicznego wytwarzania energii

fot.: © dzięki uprzejmości Earthship global

Kojarzycie dom kwadrantowy autorstwa Roberta Koniecznego? Od razu przypomniał mi się ten ruchomy taras. Ogromna regularna biała bryła domu na prostopadłościennej działce i podest, który po łuku wędruje z jednego końca na drugi. To budynek ukończony dla prywatnego inwestora w 2019 roku, pełniący funkcję jednorodzinnego domu mieszkalnego o powierzchni użytkowej 558 metrów kwadratowych. Jak czytam w opisie autorskim na stronie biura KWK Promes, „Inwestorzy chcieli domu reagującego na położenie słońca, dlatego wykorzystaliśmy motyw kwadrantu — dawnego przyrządu służącego do wyznaczania pozycji gwiazd. Zaprojektowaliśmy taras, który reaguje na słońce i podąża za jego ruchem: daje mieszkańcom siedzącym w jego przestrzeni cień i przyjemny przewiew, w zależności od pory roku reguluje ilość promieni słonecznych w przestrzeniach, do których przylega — latem dając pożądany cień, a zimą wpuszczając więcej słońca do wnętrza”. W dalszej części można poczytać o technicznych aspektach takiego pomysłu: „Ruch tarasu i jego prędkość jest dostosowana do wędrówki słońca. System napędowy jest całkowicie zautomatyzowany i posiada zaawansowane czujniki bezpieczeństwa — w razie natrafienia na przeszkodę taras zatrzymuje się, dzięki czemu jego użytkowanie jest całkowicie bezpieczne. Jednak ze względów funkcjonalnych możliwe jest także sterowanie ręczne. Taras został zaprogramowany tak, aby być w czasie dnia w ciągłym ruchu, dzięki czemu pod jego spodem rośnie naturalna trawa”. Stoją za tym gigantyczne koszty i zaawansowane technologie.

budowli znajdującej się na pustkowiu nieopodal Nowego Meksyku nadano symboliczną nazwę „Statek Ziemia” - obecnie obiekt jest udostępniony zwiedzającym

budowli znajdującej się na pustkowiu nieopodal Nowego Meksyku nadano symboliczną nazwę „Statek Ziemia” — obecnie obiekt jest udostępniony zwiedzającym

fot.: © dzięki uprzejmości Earthship global

Wróćmy do szalonych eksperymentatorów. Jednym z nich jest Michael Reynolds, bardziej znany jako Garbage Warrior. To architekt z Uniwersytetu Cincinnati, który w latach 70. XX wieku podjął inicjatywę budowy budynków mieszkalnych nieopodal Nowego Meksyku. Oryginalność tego przedsięwzięcia polegała na tym, że budulcem były przedmioty i materiały uznane przez cywilizację konsumpcyjną za zupełnie nieprzydatne lub zużyte. Były to między innymi niepotrzebne już opony czy aluminiowe puszki bądź butelki po napojach. Stąd właśnie wziął się pseudonim architekta: Wojownik Śmietniska.

architekt Michael Reynolds, znany bardziej pod pseudonimem Wojownik Śmietniska, pozujący w „Earthship”

architekt Michael Reynolds, znany bardziej pod pseudonimem Wojownik Śmietniska, pozujący w „Earthship”

fot.: © dzięki uprzejmości Earthship global

Samowystarczalność nie polegała tylko na takim sposobie pozyskiwania materiałów, ale także na technologicznym przysposobieniu budynku do pasywnego i ekologicznego wytwarzania energii, co zapewniało niezależność. Zainteresowanych tematem odsyłam do filmu dokumentalnego w reżyserii Olivera Hodge”a zatytułowanego po prostu „Garbage Warrior”. Dokument pokazuje walkę nietuzinkowego architekta i hippisowskiej ekipy budowniczych o wprowadzenie radykalnie innych sposobów budowania, a idąc dalej — odmiennego stylu życia. Samowystarczalna budowla znajduje się w miejscowości Taos, pośrodku niczego, nadano jej symboliczną nazwę „Earthship”. „Statek Ziemia” można obecnie obejrzeć, odbywa się tam biletowane zwiedzanie z przewodnikiem. Obiekt nie jest już umeblowany jak wcześniej (jak dom) ponieważ przystosowano go do funkcji edukowania społeczeństwa i udostępniono zwiedzającym.

stan zaawansowania budowy Arcosanti widoczny na zdjęciu satelitarnnym Google z 2023 roku

stan zaawansowania budowy Arcosanti widoczny na zdjęciu satelitarnnym Google z 2023 roku

fot.: © Google Maps

Kolejnym architektem, który mocno wierzył w swoją nietypową ideę i wielu uznawało go za szaleńca, był Włoch Paolo Soleri, twórca terminu „arkologia” i koncepcji z nim związanej. Arkologia, cytując za Wikipedią, to „struktura lub osiedle o niezwykle wysokiej gęstości zaludnienia, często osiągająca wysokość powyżej kilometra. Termin został stworzony przez architekta Paolo Soleriego jako połączenie »architektury« z »ekologią«. Jak na razie konstrukcje te nie wyszły poza fazę projektów i rozważań teoretycznych oraz eksperymentów przeprowadzanych w Arcosanti w centralnej Arizonie. Popularne w fantastyce naukowej, są przedstawiane jako rozwiązanie problemów przeludnienia i degradacji środowiska, ponieważ zmniejszają zapotrzebowanie miast na teren i zasoby, chociaż cechują się większą niż zwykle gęstością zaludnienia oraz poważną modyfikacją określonego obszaru. Większość miast rozrasta się jedynie w płaszczyźnie poziomej, zajmując coraz większe połacie ziemi, arkologie zaś są konstrukcjami nieco bardziej »trójwymiarowymi«”.

Wspomniane Arcosanti to eksperyment, któremu Soleri jako architekt i budowniczy poświęcił większość swojego życia zawodowego (zmarł w 2013 roku), a mimo to udało się zrealizować tylko część założenia. Plan przewidywał utworzenie miasta dla kilku tysięcy mieszkańców. W pracę nad tym projektem samowystarczalnej architektury zaangażowana była grupa osób, w tym wolontariuszy, którą architekt przekonał do swojej idei. W okolicach Cordes Junction w Arizonie, przy drodze międzystanowej 17 na północ od Phoenix nadal trwa budowa tej wielkiej konstrukcji arkologicznej, jednak prace postępują bardzo powoli z powodu chronicznego braku finansów na ten cel.

archiwalne zdjęcie przedstawiające budwniczych Arcosanti w początkowej fazie budowy

archiwalne zdjęcie przedstawiające budwniczych Arcosanti w początkowej fazie budowy

fot.: © The Cosanti Foundation

Obecnie przedsięwzięcie jest postrzegane jako ślad po jednej z wielu w historii prób uzdrowienia urbanistyki, choć w Arcosanti nadal opracowywane są technologie budowlane pozwalające wznosić budynki arkologiczne. Na miejscu działa Fundacja Cosanti, która edukuje, umożliwia zwiedzanie i nadzoruje trwające prace. Na stronie fundacji można przeczytać: „ta misja jest dziś równie aktualna, jeśli nie bardziej, niż wtedy, gdy się zaczynała. Ponieważ światowa populacja stale rośnie, skutki niekontrolowanego rozwoju miast potęgują się, a Ziemia staje przed wyzwaniem wspierania ludzkości przy ograniczonych zasobach naturalnych i zmianach klimatu. W rezultacie Rada ponownie zobowiązała się do kontynuowania misji Fundacji Cosanti bazującej na rzecznictwie i stawania się jeszcze istotniejszym głosem w rozmowach dotyczących zrównoważonego rozwoju miast na całym świecie”.

Wciąż są eksperci, którzy wierzą, że arkologie będą w przyszłości powszechne jako sposób przeciwstawiania się pochłanianiu przez procesy urbanizacji zbyt dużych ilości terenu, ponieważ bazują na idei rozsądnego wykorzystania powierzchni Ziemi. Rozważane są różne sposoby zagęszczania struktur miejskich i czynienia ich „trójwymiarowymi”, by powstrzymać dwuwymiarowy rozkład urbanizacji. Koncept ten kładzie nacisk na bardziej wydajne i oszczędne gospodarowanie zasobami oraz koncentrację powierzchni zurbanizowanej dla ochrony środowiska.

budynek administracyjny The Cosanti Foundation

budynek administracyjny The Cosanti Foundation

fot.: © The Cosanti Foundation

Póki co arkologie pojawiają się jednak głównie w fikcyjnych przedstawieniach literackich i filmowych czy grach komputerowych. A jeśli jako projekty — to tylko na papierze. Sam Soleri pozostawił ich wiele, w formie szkiców koncepcyjnych. Starał się przekonać do swojej idei na wszelkich prelekcjach czy wystawach. Trzeba wspomnieć, że był jednocześnie człowiekiem mocno stąpającym po ziemi i pozostawił wiele zrealizowanych projektów, za które jest doceniany, na przykład Dome House w Cave Creek czy most w Scottsdale.

Zupełnie innym miastem niż Arcosanti jest Drop City. Jego twórcom bliżej do wspomnianego Wojownika Śmietniska. Budulcem były takie materiały, jak drewno z odzysku, fragmenty blach samochodowych czy kapsle. Pozwoliło to na praktycznie bezkosztowe budowanie. Inicjatywa cieszyła się dość sporą popularnością, a ludzie, którzy nie mogli się osobiście zaangażować w projekt, ochoczo dostarczali materiały, by wspomóc projekt i zobaczyć, co z nich może powstać. Sam kształt budynków został zaczerpnięty ze struktur kopuł geodezyjnych Buckminstera Fullera z zastosowaniem eksperymentalnych rozwiązań Steve”a Baera (pioniera w pasywnej technologii solarnej).

jeden z pierwszych „domów” powstałych w Drop City budowany przez kreatywną społeczność; zdjęcie z 1967 roku

jeden z pierwszych „domów” powstałych w Drop City budowany przez kreatywną społeczność; zdjęcie z 1967 roku

fot.: © dropcitydoc

Twórcy i mieszkańcy Drop City mieli niewielkie doświadczenie w budowaniu, ale byli pełni wiary w swój pomysł i zdeterminowani, by go zrealizować. Pomysłodawcami i założycielami tej wspólnoty artystów była czwórka znajomych z University of Kansas i University of Colorado: Gene Bernofsky (Curly), JoAnn Bernofsky (Jo), Richard Kallweit (Lard) i Clark Richert (Clard). Studenci sztuki i filmowcy, którzy w 1960 roku kupili blisko 3 hektary 6 kilometrów na północ od Trynidadu, w południowo-wschodniej części Kolorado, chcieli stworzyć twórcze miejsca pracy Drop Art. Była to kontynuacja koncepcji sztuki, którą opracowali wcześniej na Uniwersytecie w Kansas.

przykładowa kopuła powstała z takich materiałów jak drewno z odzysku, fragmenty blach samochodowych itp.

przykładowa kopuła powstała z takich materiałów jak drewno z odzysku, fragmenty blach samochodowych itp.

fot.: © dropcitydoc

Pomysł padł na podatny grunt i szalone czasy hippisowskich ruchów. Do pomysłodawców szybko dołączyli inni artyści z różnych dziedzin i zaczęto budować kreatywną wspólnotę. Miasteczko Drop City cieszyło się tak dużym zainteresowaniem, że zyskało międzynarodową sławę oraz naśladowców. Z czasem się przeludniło i ostatecznie społeczność zadecydowała o pożegnaniu się z tym miejscem. Po roku 1973 stało się wymarłym miastem, ale wciąż inspiruje do tworzenia alternatywnych społeczności.

Głos został już oddany

DACHRYNNA: zintegrowany system dachowy 2w1 (Dach + Rynna)
SPACE Designer
INSPIRACJE