Jak zaprojektować samowystarczalne miasto?

Rośnie popularność koncepcji miast 15-minutowych, które gwarantują dostęp do wszystkich niezbędnych udogodnień życiowych w krótkiej odległości spaceru. Te miejsca łączą różnorodne funkcje - mieszkalne, rekreacyjne, rozrywkowe, handlowe, usługowe i biurowe. Taki sposób projektowania ma na celu nie tylko wzmocnienie więzi społecznych, takich jak poczucie bezpieczeństwa i przynależności, ale również uwzględnia zmiany klimatyczne oraz niepewność związaną z dostawami i źródłami energii. Wymaga to zrównoważonego rozwoju całego regionu oraz planowania struktury miejskiej, aby jak najlepiej wykorzystać jej potencjał i jednocześnie korzystać z naturalnych zasobów w celu osiągnięcia większej samowystarczalności.

Stworzenie tego rodzaju miast wymaga zaangażowania władz, które mają za zadanie zapewnić odpowiednie finansowanie projektów o tak ogromnej skali, jak również wprowadzenia zmian prawnych, które zachęcą do stosowania zielonej architektury, na przykład poprzez obowiązkową rekuperację. Konieczne jest również zaangażowanie inwestorów, którzy będą mogli rozwijać infrastrukturę. Przemiana ta nie jest możliwa bez odpowiedniej edukacji. Jeśli konsumenci będą mieć świadomość tego, czego oczekują i zrozumieją, dlaczego zrównoważone podejście w architekturze jest tak ważne, będą coraz bardziej wymagający wobec deweloperów. Większa świadomość społeczna przyczyni się do podniesienia standardów.

Powstające obecnie osiedla samowystarczalne

Nie trzeba szukać daleko, aby znaleźć dowody skutecznych praktyk. Przykładem jest samorząd Lądka-Zdroju, który założył jedną z pierwszych w Polsce spółdzielni energetycznych i zrealizował budowę Gminnej Elektrowni Fotowoltaicznej. Instalacja o mocy 1 MW została już ukończona i podłączona, a obecnie planowana jest jej rozbudowa do 10 MW. Wytworzony w ten sposób prąd dostarczy tanią energię do szkół, przedszkoli, ratusza, ośrodka opieki społecznej, centrum kultury, świetlic wiejskich oraz nocnego oświetlenia ulic, przynosząc niemałe oszczędności.

Jeśli chodzi o zagranicę, interesujący jest projekt bloków z lat 60. w Bordeaux we Francji. W ramach inwestycji przeprowadzono renowację trzech bloków, które łącznie składają się z 530 mieszkań. Wzbogacenie budynków o tarasy było szczególnie godne uwagi, gdyż zarówno zwiększyło przestrzeń mieszkalną, jak i zapewniło izolację termiczną. W tym celu zastosowano prefabrykaty, co znacznie skróciło czas prac. Dodatkowo zmodernizowano instalację elektryczną i windy, zamontowano większe okna, a elewację pomalowano na biało. Ta modernizacja zdobyła uznanie w świecie architektury, otrzymując prestiżową nagrodę imienia Miesa van der Rohe za rok 2019. Ten przykład ilustruje, że istnieje możliwość stworzenia nowej jakości życia poprzez przystosowanie starych obiektów do nowych funkcji.

Dobre rezultaty w dążeniu do miast autonomicznych daje również wykorzystywanie przerwanej tkanki miejskiej do tworzenia kompleksowych założeń urbanistycznych.

Aby utworzyć zrównoważone środowisko, należy pamiętać o prostych strategiach, które wykorzystują topografię i warunki pogodowe. Komfort termiczny i efektywność energetyczna budynków są w dużej mierze zależne od ich orientacji geograficznej. Najbardziej korzystne jest umieszczenie budynku wzdłuż osi północ-południe.

Jakie rozwiązania stosują architekci?

Poza wspomnianymi wcześniej działaniami mającymi na celu zagęszczenie nieużytkowanej przestrzeni miejskiej i adaptację istniejącej architektury do nowych zastosowań, istnieje wiele innych rozwiązań sprzyjających zrównoważonemu rozwojowi miast. W momencie wyboru materiałów budowlanych należy preferować te o najmniejszym wbudowanym śladzie węglowym. Ten parametr zależy od sposobu pozyskiwania surowców, procesu produkcji oraz transportu materiałów. Warto również uwzględnić ilość energii potrzebnej do wytworzenia danego materiału. Należy jednak pamiętać, że ilość energii wbudowanej niekoniecznie jest proporcjonalna do śladu węglowego, uwzględniając emisję źródła energetycznego.

Warto pamiętać, że im mniej przetworzone są surowce, tym mniejszy jest ich wpływ na środowisko w postaci emisji dwutlenku węgla i zużycia energii. Na przykład, beton ma niski ślad węglowy wynoszący 0,1 kgCO2/kg i niskie zużycie energii wbudowanej wynoszące 0,75 MJ/kg, podczas gdy aluminium ma odpowiednio wyższy ślad węglowy wynoszący 8,24 kgCO2/kg i zużycie energii wbudowanej wynoszące 155,00 MJ/kg. Ważne jest jednak spojrzenie na te wartości w kontekście ilości zużywanych materiałów - beton, mimo niskiego śladu węglowego, może emitować znaczne ilości dwutlenku węgla ze względu na swoją masę. Planując budowę, należy uwzględnić pochodzenie materiałów budowlanych i preferować lokalne dostawy, aby ograniczyć konieczność transportu.

Przykładem tego, jak technologia musi dostosowywać się do zmieniających się potrzeb i trendów, jest termomodernizacja. Obecnie, ze względu na ocieplenie klimatu, skupia się ona bardziej na poprawie izolacji termicznej niż na dodatkowym dociepleniu obiektów. Architekci mają szeroki zakres możliwości, które nie zawsze wiążą się z wysokimi kosztami. Projektowanie mieszkań o dobrym komforcie termicznym warto rozważyć poprzez zastosowanie rozkładu pomieszczeń, zorientowanego na dwie strony świata, co ułatwia efektywne przewietrzanie.

Po dobraniu materiałów budowlanych jednym z pierwszych kroków w kierunku osiągnięcia budynków o wysokiej efektywności energetycznej jest zapewnienie ich szczelności oraz zastosowanie zewnętrznych elementów osłaniających okna. Zamiast instalowania klimatyzacji można zastosować żaluzje, co umożliwia obniżenie temperatury bez dodatkowych kosztów. Dopiero wtedy można przejść do projektowania instalacji wewnętrznych. Szczególną uwagę należy zwrócić na minimalizowanie zużycia energii poprzez stosowanie rekuperacji. Ta technologia umożliwia odzyskiwanie ciepła z wykorzystanego powietrza, co prowadzi do redukcji kosztów eksploatacyjnych budynku.

W Polsce rzadko porusza się kwestię kosztów eksploatacji budynków. Jednak, gdyby projektanci osiedli uwzględniali rozwiązania energooszczędne i pasywne już na etapie planowania, mieszkańcy mogliby równocześnie korzystać z większego komfortu życia i zmniejszyć wydatki na utrzymanie nieruchomości.

Przyszłość kształtuje się już dziś

W Polsce niebawem wejdzie w życie obowiązek liczenia śladu węglowego budynków, a przed nami opracowanie metodologii obliczeń i ewentualnego określenia wymaganych wartości. To dziś jedno z najważniejszych zadań kraju.