Architektúra budov s nulovou bilanciou energie
Architektúra budov v svetle zmeneného hodnotového systému
Architektúra dneška je priam symbolicky spätá s výškovými budovami, či už je to budova v Dubai - Burdž Dubai, deklarovaná ako najvyššia budova na svete a skolaudovaná pre užívanie v čase ekonomického kolapsu jej majiteľa emira Makhtúma (strata 80% jeho osobného majetku v roku 2009). Spoločnosť je takisto poznačená zvalením Dvojičiek na Manhattane v New Yorku dňa 11. septembra 2001. Akoby symbolicky tieto javy pripomínali osud Babylonskej veže z Biblie. Architektúra týchto budov primárne plní emócie (pýchu) človeka a tomu podriaďuje všetky ostatné skutočnosti bez ohľadu na investičné a prevádzkové náklady a trvalé spotrebovávanie zdrojov prírody. Dotované ceny energií v Emirátoch nebudú schopné utiahnuť už v blízkej budúcnosti ekonomiku založenú na nízkych, štátom dotovaných cenách jednoducho preto, lebo takáto lacná energia nebude dostupná vo veľmi krátkom čase ( 20- 40 rokov) ani v Emirátoch. Hodnotový systém spred ekonomickej krízy prvej dekády 21 storočia uprednostňoval ciele človeka pred možnosťami vymedzenými prírodným kapitálom. Aplikácia limít vymedzených prírodnými zdrojmi v mieste spotreby umožňuje zabezpečiť trvalú udržateľnosť budov neustálou reprodukciou energetických zdrojov. Tým sú v súčasnosti stavané budovy závislé na neustálej spotrebe prírodného kapitálu – energie z fosílnych palív - spotrebúvajú energiu bez náhrady.
Koncepcia transformácie budovy k budove s nulovou bilanciou energie
Ak hovoríme o zmene hodnôt, potom prístup k riešeniu architektúry budovy bude v prvom rade vychádzať z posúdenia prírodných daností a dostupných energetických zdrojov v danej lokalite. Prevádzka budovy spolu s architektúrou a konštrukčnými materiálmi, pokiaľ má spĺňať kritériá dané novým hodnotovým systémom, bude optimalizovaná vo väzbe na prírodné podmienky, ktoré budú zároveň predstavovať rozhodujúce limitujúce parametre. Interakcia medzi vonkajším prostredím určujúcim dostupnú energiu, prevádzkovým poslaním budovy a plnenie kvalitatívnych a kvantitatívnych parametrov vhodných pre človeka a predpísaných v normách pre vnútorné prostredie budovy bude určovať možnosti riešenia v trvalo reprodukovateľnej podobe. Cieľový stav – budova s temer nulovou spotrebou energie, by mala byť zabezpečená potrebnou energiou z obnoviteľných zdrojov energie v mieste spotreby alebo v jej blízkosti s dosiahnutím bilančnej nuly cez distribučné siete energie. Tam, kde to prírodné podmienky dovolia, je možné uvažovať o energeticky aktívnej budove s dodávkou energie do blízkych budov miestu produkcie energie. Zároveň prechod spoločnosti od masovej výroby k individualizovaným produktom riešeným na mieru podľa individualizovaných požiadaviek zákazníka, ktorý zahŕňa nielen tovar dlhodobej spotreby ako sú automobily, ale individualizácia zasiahla aj tovar spotrebného charakteru s využitím možností presunu výberu individualizovaných funkcií priamo na spotrebiteľa – zvyšuje slobodu rozhodovania človeka a tým zaisťuje jeho vyššiu kvalitu prežívania života[1]. Je to požiadavka na zvýšenie kvality života cez zvýšenie slobody rozhodovania a zároveň vyjadrenia konkrétnej osobnosti cestou individualizovanej architektúry,[2] ktorá vedie k záveru, že investície veľkého rozsahu, akými budovy nesporne sú, budú čoraz viac a viac riešené na individualizovanom princípe s maximálnym rešpektovaním možností daných prírodou v príslušnej lokalite a vyjadrením osobnosti človeka. Práve táto symbióza – individualizácia podľa osobnostného profilu človeka v medziach a danostiach prírody, poukazuje na smer v ktorom sa bude odvíjať moderný trend riešenia architektúry budov a zvlášť budov určených integrovane na prácu a bývanie v medziach územných plánov. Vyjadrené opačným smerom, podľa architektúry budovy a obytného priestoru je možné hodnotiť do značnej miery osobnostné vlastnosti človeka – majiteľa nehnuteľnosti.[3] Je zaujímavé konštatovať, že to platí nielen na individuálnej rovine ale aj v rovine spoločenskej – je možné povedať že usporiadanie spoločnosti odráža istý hodnotový systém a ten sa prenáša do architektúry – príkladom sú stavby realizované počas budovania socializmu.
Obnoviteľné zdroje energie ako strategický kapitál spoločnosti v technike modernej
architektúry informačného veku môže byť správne interpretovaná a realizovaná len cez systémovú väzbu budova, klíma ( zahrňujúca vnútorné a vonkajšie prostredie) a energia, cez ktorú práve kvantitatívne parametre obalových konštrukcií a koncept techniky prostredia sa stávajú plne kompatibilnými. Dosiaľ realizovaná redukcia energetickej spotreby budov bola dosiahnutá v zásade len požiadavkami na vyššiu tepelno technickú kvantifikáciu ich obalových konštrukcií (obvodové steny, transparentné konštrukcie, strechy a pod.). Vyššia tepelno - technická kvantifikácia obalových konštrukcií budov môže byť realizovaná dvoma zásadnými cestami :
- kvantitou hmoty, vyššou materiálovou náročnosťou – túto cestu je potrebné považovať za technicky prekonanú,
- kvalitou hmoty, s vyššími fyzikálnymi parametrami, ktoré sú výsledkom vstupu vedy do materiálového inžinierstva – túto cestu je potrebné považovať dnes za progresívnu a jedinú akceptabilnú.
Znižovanie energetickej spotreby budov zvyšovaním požiadaviek na tepelno technickú kvantifikáciu ich obalových konštrukcií má však z hľadiska ekonomickej efektívnosti limity. Ďalšie zásadné zlepšenie parametrov už nie je investične návratné a nachádza sa za bodom ekonomického zvratu – získaný ekonomický prínos cez zlepšenie technických parametrov je nižší ako predstavujú ekonomické zisky pri štandardnej cene peňazí. Dosiahnutie budovy s temer nulovou spotrebou energie vedie po vyčerpaní možností obalových konštrukčných materiálov len zvýšením nehmotných aktív vnesených do riešenia budovy cez riešenie systémovej väzby budova – klíma – energia s významným využitím prírodou trvalo obnovovaných zdrojov energie zaradených integrovane ako funkčný prvok budovy. Zásadný vstup predstavuje uplatnenie vedeckých metód v teórii konštrukčnej tvorby budov s uplatnením systémovej väzby budova - klíma - energia pri zohľadnení prírodných daností lokality s vymedzením parametrov prevádzky budovy. V riešení musia byť dosiahnuté optimálne fyzikálne parametre obalových konštrukcií budov zabezpečené príslušnou kvalitou materiálov. Podobne aplikovaná technika prostredia budov s moderným systémom merania a regulácie dodávok energie umožní zabezpečovať ekonomicky optimálne požadované parametre vnútorného prostredia. Zvlášť regulácia dodávok energie musí byť zosynchronizovaná s fyzikálnymi vlastnosťami obalových konštrukcií budov vo variabilných podmienkach skutočnej klímy. Pri takomto prístupe k riešeniu problému budova v tejto systémovej väzbe predstavuje predmet riešenia problému a vyjadruje jej geometrické relácie, materiálovú podstatu, fyzikálne parametre, konštrukčno-technickú koncepciu, režim prevádzkového využitia a jej interakciu s okolím. Vnútorné a vonkajšie prostredie budovy a využiteľný výkon obnoviteľných zdrojov energie v tejto systémovej väzbe predstavuje okrajové podmienky riešenia klimaticko závislého problému. Vyjadruje interakciu budovy so stacionárnym vnútorným prostredím vyjadrujúcim ekológiu tvorby umelého životného – architektonického prostredia. Zároveň vyjadruje interakciu budovy s dynamickými podmienkami vonkajšieho prostredia určovaného lokalitou a orografickými podmienkami územia spolu s chemicky kvantifikovanými parametrami stavu – stupňa emisií v atmosfére. Energia v tejto systémovej väzbe predstavuje prostriedok na dosiahnutie cieľa pri riešení problému a vyjadruje optimalizovanú kvantifikáciu energetickej potreby budovy pre zabezpečenie ekologických požiadaviek tvorby umelého životného – architektonického prostredia. Zároveň výkon dostupných energetických zdrojov v danej lokalite predstavuje limitnú okrajovú podmienku určujúcu hraničné parametre architektúry budovy.
[1] U automobilu ako predstaviteľa tovaru dlhodobej spotreby existuje možný výber prevádzkového režimu auta medzi režimom športovej jazdy a režimom absorbujúcim nerovnosti. Táto možnosť posúva rozhodovanie človeka od momentu kúpy vozidla s trvalým a nemenným rozhodnutím , kedy raz a navždy rozhoduje medzi tvrdo naladeným podvozkom u automobilov napr. nemeckej produkcie a mäkkých podvozkov u automobilov francúzskej produkcie k dynamickému rozhodovaniu pomocou ovládacieho prvku, ktorý umožňujú vodičovi na základe momentálneho stavu vozovky a osobnej dispozície vodiča slobodne voliť v každom momente o tvrdosti podvozku a štýlu jazdy. Toto rozšírenie slobody voľby zároveň zvyšuje kvalitu života človeka. Podobne u typického predstaviteľa spotrebného tovaru akým je iPhone, ktorý predstavuje personalizáciu individuálnym výberom z ponúknutého sortimentu hudby, pričom aktívne využíva posun k dotvoreniu funkcií priamo spotrebiteľom – selekciou konkrétnych hudobných diel priamo spotrebiteľom. Sloboda voľby konkrétnej skladby s vlastným programovaním znamená opäť zvýšenú kvalitu prežívania spotrebiteľom.
[2] Kelemen, Anatómie emocí Portál 2005 – publikácia, ktorá sa zaoberá vplyvom emócií na človeka a ich trvalého prejavu v stavbe tela a zmien tela pod vplyvom rozvoja emočnej štruktúry. Je zrejmé, že prenos konkrétnych emócií človeka na prostredie v ktorom žije a teda aj na architektúru bývania a budovy je evidentný.
[3] „Podnikateľské baroko“ predstavuje pejoratívny výraz, vystihujúci hodnotové kritériá rýchlo zbohatlíkov. Vo veľkej hustote možno nájsť stavby s týmto typom architektúry na Strmých vŕškoch v Bratislave alebo v Panskom lese v Košiciach. Riešenie je umocnené disharmóniou celkového urbanizmu lokality s výrazným generovaním negatívnych emócií zástavby.
