Prośrodowiskowe rozwiązania w architekturze: strategie projektowe i ich wpływ na zrównoważony rozwój
Pro-environmental solutions in architecture: design strategies and their impact on sustainability
Poznaj prośrodowiskowe rozwiązania w architekturze, fot. Adobe Stock
Współczesny kryzys klimatyczny spowodowany jest działalnością antropogeniczną ostatnich dwóch stuleci. Ślad środowiskowy (Environmental Footprint) jest jednym ze sposobów oceny presji człowieka na środowisko, którego celem jest porównanie ilości ludzkich potrzeb konsumpcyjnych zasobów odnawialnych z możliwościami ich ponownego odtworzenia przez naturę.
Zobacz także
Baumit Ekologiczne i zdrowe materiały budowlane – klucz do zrównoważonego budownictwa
Współczesne budownictwo coraz częściej zwraca uwagę nie tylko na estetykę i funkcjonalność, ale także na wpływ używanych materiałów na zdrowie ludzi oraz środowisko. Ekologiczne materiały budowlane to...
Współczesne budownictwo coraz częściej zwraca uwagę nie tylko na estetykę i funkcjonalność, ale także na wpływ używanych materiałów na zdrowie ludzi oraz środowisko. Ekologiczne materiały budowlane to kluczowe elementy idei zrównoważonego budownictwa, które minimalizuje negatywny wpływ na planetę i zapewnia komfort życia użytkownikom budynków. W artykule przyjrzymy się, czym są zdrowe materiały budowlane, dlaczego klimat wewnętrzny budynków jest tak istotny oraz, jakie innowacyjne rozwiązania oferuje...
Joanna Szot Ekologiczne technologie i rozwiązania stosowane w budownictwie
Jesteśmy coraz bardziej eko, wdrażamy więc w swoje codzienne życie różne rozwiązania, które mają na celu ochronę środowiska. Nic więc dziwnego, że branża budowlana także podąża za tym trendem, zresztą...
Jesteśmy coraz bardziej eko, wdrażamy więc w swoje codzienne życie różne rozwiązania, które mają na celu ochronę środowiska. Nic więc dziwnego, że branża budowlana także podąża za tym trendem, zresztą słusznie. Na czym polega zielone podejście do budowlanki?
BayWa r.e. Solar Systems novotegra: jakość, prostota i bezpieczeństwo
Z wyniku badań rynkowych, a także analiz i obserwacji prowadzonych nie w biurze, lecz na dachu, powstał bardzo wydajny system montażowy. Stworzony w ten sposób produkt umożliwia szybką i łatwą instalację.
Z wyniku badań rynkowych, a także analiz i obserwacji prowadzonych nie w biurze, lecz na dachu, powstał bardzo wydajny system montażowy. Stworzony w ten sposób produkt umożliwia szybką i łatwą instalację.
W artykule:
***
Celem artykułu jest przegląd nowoczesnych podejść w architekturze wspierających zrównoważony rozwój i redukcję negatywnego wpływu na środowisko. Autorzy skupiają się na roli, jaką architektura może odgrywać w walce ze zmianami klimatycznymi oraz na praktycznych aspektach wdrażania proekologicznych technologii w projektach budowlanych. Przedstawiono również studia przypadków budynków zaprojektowanych zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju oraz omówiono ich wpływ na otoczenie i komfort użytkowników. Poruszono wyzwania, jakie mogą towarzyszyć wdrażaniu takich rozwiązań, w tym wysokie koszty początkowe i wymogi technologiczne. Artykuł podkreśla znaczenie prośrodowiskowych rozwiązań w architekturze jako narzędzia do tworzenia bardziej ekologicznych i przyjaznych środowisku miast oraz do inspiracji przyszłych projektantów i inwestorów do wyboru zrównoważonych praktyk.
The purpose of the article is to review modern approaches in architecture that support sustainable development and the reduction of negative environmental impacts. The authors focus on the role that architecture can play in the fight against climate change and on the practical aspects of implementing environmentally friendly technologies in building projects. They also present case studies of buildings designed in accordance with sustainable principles and discuss their impact on the environment and the comfort of users. Challenges that may accompany the implementation of such solutions are addressed, including high initial costs and technological requirements. The article emphasizes the importance of pro-environmental solutions in architecture as a tool to create greener and more environmentally friendly cities, and to inspire future designers and investors to choose sustainable practices.
***
Ślad środowiskowy to ilościowy wskaźnik wpływu działalności człowieka, obejmujący m.in. [1, 2]:
- ślad ekologiczny (Ecological Footprint),
- ślad węglowy (Carbon Footprint),
- ślad wodny (Water Footprint),
- ślad materiałowy (Material Footprint).
Ślad środowiskowy ocenia presję człowieka na zasoby odnawialne w kontekście ich regeneracji, podczas gdy inne negatywne oddziaływania, jak zanieczyszczenia powietrza, wody i gleby oraz straty związane z bioróżnorodnością, należą do szerszej kategorii obciążeń środowiska.
Obciążenie środowiska (Environmental Impact/Burden) to pojęcie, które obejmuje różnorodne skutki działalności człowieka, jest oceną zarówno ilościową, jak i jakościową. Obciążenie środowiska często analizowane jest w ramach oceny cyklu życia (LCA – Life Cycle Assessment), gdzie bada się wpływ na różne aspekty środowiska.
Współczesna architektura kładzie duży nacisk na zrównoważony rozwój oraz minimalizację negatywnego wpływu na środowisko. Obciążenie środowiska związane z architekturą obejmuje zużycie energii, materiałów i wody na różnych etapach cyklu życia budynku, od projektowania, przez budowę, eksploatację, aż po rozbiórkę. Strategie minimalizacji negatywnych skutków wpływu architektury na środowisko skoncentrowane są na trzech głównych obszarach: energia, materiały, woda.
Poznaj także: ETV, czyli nowoczesny system weryfikacji technologii środowiskowych
Budynki i sektor budowlany odpowiadają za prawie 40% globalnej emisji dwutlenku węgla związanej z energią. Wysokie zużycie energii podczas eksploatacji budynków, zwłaszcza w zakresie ogrzewania, chłodzenia i oświetlenia, przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych. Główne strategie związane z redukcją zużycia energii związane są z projektowaniem energooszczędnym, wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, stosowaniem inteligentnych systemów zarządzania budynkiem (BMS).
Tradycyjne budownictwo zużywa duże ilości surowców naturalnych, co prowadzi do ich wyczerpywania oraz degradacji środowiska. Produkcja materiałów budowlanych, takich jak beton czy stal, jest energochłonna i generuje znaczące emisje CO2. Główne strategie w tym obszarze problemowym związane są z wyborem surowców/materiałów o niskim śladzie węglowym, takich jak drewno z certyfikowanych źródeł, materiały z recyklingu czy lokalnie pozyskiwane surowce. Inną strategią jest modularność i prefabrykacja, techniki te minimalizują odpady i pozwalają na efektywniejsze wykorzystanie materiałów. Standardem staje się projektowanie budynków z myślą o przyszłym demontażu i ponownym wykorzystaniu komponentów, czyli gospodarka/budownictwo o obiegu zamkniętym.
Budynki zużywają znaczne ilości wody, zarówno podczas budowy, jak i eksploatacji. Nadmierne korzystanie z wody prowadzi do jej deficytów oraz obciąża systemy kanalizacyjne. Główne strategie związane są z systemami retencji i odzysku wody deszczowej i ponownym wykorzystaniem wody opadowej do celów sanitarnych czy nawadniania terenów zielonych. W architekturze stosowane są m.in. zielone dachy i ściany zwiększające retencję wody i odciążające systemy odwadniające.
Certyfikaty takie jak LEED czy BREEAM oceniają budynki pod kątem zrównoważonego zużycia energii, wody oraz materiałów, promując ekologiczne praktyki w architekturze. Budynki z certyfikatami ekologicznymi zużywają średnio o 25% mniej energii i emitują o 34% mniej CO2 w porównaniu z tradycyjnymi obiektami.
Celem artykułu jest przegląd nowoczesnych podejść w architekturze wspierających zrównoważony rozwój i redukcję negatywnego wpływu na środowisko.
Metody i materiały
Analiza badawcza została przeprowadzona w oparciu o autorskie koncepcje architektoniczne dwóch budynków przedszkoli w Michałowicach i Twardogórze (RYS. 1), w których celem było stworzenie założeń umożliwiających redukcję energii, materiałów i wody [3, 4]. Analizy objęły zagadnienia związane ze strukturą budynku oraz przestrzenią wewnętrzną.
Zwrócono również uwagę na rolę materiałów w najbliższym otoczeniu budynku.
Struktura badań oparta jest na zestawieniu teoretycznych zagadnień kształtowania architektury prośrodowiskowej z rozwiązaniami przyjętymi w autorskich koncepcjach. W celu analizy, oceny oraz zsyntetyzowania materiału badawczego zastosowano metodę analizy i krytyki piśmiennictwa, obserwacji bez interwencji, studium przypadku (projekty autorskie), intuicyjną opartą na osobistych doświadczeniach autorów. Metody te posłużyły do realizacji celu naukowego, tj. zdefiniowania architektonicznych strategii projektowych i ich wpływu na zrównoważony rozwój w koncepcji budynków przedszkoli z punktu widzenia projektanta-architekta. Powiązanie wiedzy teoretycznej z realiami projektowymi pozwoliło na sformułowanie wniosków badawczych.
Nie bez znaczenia dla podjęcia tematyki badawczej były wcześniejsze badania naukowe autorów, jak również praktyka zawodowa w obszarze projektowania architektonicznego, w tym obiektów adresowanych do dzieci. Zawód architekta należy do tych nielicznych zawodów, w którym przed każdym nowym zadaniem projektowym należy posiąść dodatkową wiedzę, aby móc odpowiedzialnie i prawidłowo wywiązać się z powierzonego zadania.
RYS. 1 Projekty budynków przedszkoli i ich otoczenia w: Michałowicach (a, b) oraz Twardogórze (c, d), projekt: A. Starzyk, J. Marchwiński; rys.: [4]
Wyniki badań
RYS. 2 Model obciążenia środowiska generowany przez cykl życia budynków; oprac. autorskie na podst. [5]
Oddziaływanie budynku na otoczenie w aspekcie środowiskowym dobrze obrazuje schemat cyklu życia budynku przedstawiony w ujęciu systemowym (RYS. 2). W modelu zwanym „Obciążeniem środowiska generowanym przez cykl życia budynków” budynek postrzegany jest jako system złożony z elementów składających się na jego „cykl życia” w porządku chronologicznym [5]. Elementy te obejmują etapy takie jak budowa, proces użytkowania, remonty i rozbiórka. W systemie zamkniętym każdy z tych elementów wpływa na następny, przy czym fazy użytkowania i remontów tworzą lokalny system sprzężenia zwrotnego.
Elementami wejściowymi (wejściem) do systemu są podstawowe zasoby środowiska utrzymujące „cykl życia” budynku, takie jak woda, materiały i energia. Ich eksploatacja rozumiana jest jako obciążenie dla środowiska. Wynik (wyjście z systemu) można zdefiniować jako skutki cyklu „życia” budynku. Stanowią je zanieczyszczenia, emisja ciepła i gazów cieplarnianych, odpadów itp. Elementy te stanowią kolejne obciążenie dla środowiska – tym razem przy wyjściu z systemu. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że model ten wskazuje na istnienie obciążenia środowiska nie tylko na wyjściu z systemu, ale także w wyniku oddziaływania elementów wejściowych.
W będących przedmiotem analiz autorskich projektach budynków przedszkoli w Michałowicach i Twardogórze autorzy brali pod uwagę redukcję negatywnych konsekwencji środowiskowych wynikających z zużycia trzech składowych wejściowych (zasobów środowiska): energii, materiałów i wody. Poniższa analiza badawcza dotyczy tych trzech składowych.
Energia
W obu projektach strategię energetyczną oparto na dwóch priorytetach:
- minimalizacji zużycia energii użytkowej,
- wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii.
Strategia oszczędności energetycznej objęła rozwiązania przestrzenne, materiałowo-budowlane i instalacyjne. Już na etapie planowania budynków wzięto pod uwagę możliwości kształtowania przestrzennego, które potencjalnie obniżają wartości zużycia energii. W obu projektach wprowadzono strategię strefowania termicznego polegającą na eksponowaniu sal przebywania dzieci od stron dobrze nasłonecznionych i nienarażonych na oddziaływanie negatywnych czynników klimatycznych. Sale te starano się lokalizować od strony południowej, a elewacje wyposażono w wielkopowierzchniowe okna, wyposażone w rozwiązania zabezpieczające zarówno przed utratą ciepła w okresie grzewczym, jak i przegrzewaniem pomieszczeń latem. Strategia ochrony przed przegrzewaniem objęła też projekt przedpola budynków z dużym nagromadzeniem zieleni, w tym drzew jako elementu niwelującego amplitudę temperatury zewnętrznej i jej negatywne skutki energetyczno-klimatyczne.
W aspekcie materiałowym oba budynki zaprojektowano w standardzie niskoenergetycznym, eliminując mostki cieplne w ich obudowie. Dla pełnych przegród zewnętrznych uzyskano znacznie niższe od wymaganych współczynniki przenikania ciepła, tj. poniżej 0,15 W/(m2·K), wprowadzono okna z powłoką niskoemisyjną (0,7–0,74 W/(m2·K)). W obu budynkach zniwelowano powierzchnie przeszkleń od strony północnej. W przedszkolu w Twardogórze zaplanowano w dolnych glifach okien pd. wnęki na zieleń pnącą o funkcji zacieniającej i modyfikującej mikroklimat w strefach przyokiennych (okna są otwierane). Bogate zastosowanie zieleni dotyczy również dachów ekstensywnych oraz dziedzińców wewnętrznych.
Strategię energooszczędną dopełniają instalacje niskoenergochłonne. W oparciu o wcześniejsze badania przeprowadzone dla budynku żłobka [6] zaproponowano rozwiązanie w postaci kombinacji wysokoefektywnej pompy ciepła (COP > 2,6) z piecem gazowym kondensacyjnym. Rozwiązania te wraz z instalacją PV cechują się wysoką efektywnością energetyczną. W obu budynkach zastosowano ponadto w pomieszczeniach użytkowych system wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z rekuperacją ciepła. Innym rozwiązaniem jest niskoenergetyczne oświetlenie LED wyposażone w czujki ruchu. Należy jednak dodać, że oba projekty zakładają maksymalizację wykorzystania światła dziennego – służą temu, oprócz przestronnych okien, dziedzińce (otwarty w przedszkolu w Michałowicach i przeszklony w przedszkolu w Twardogórze), a także naświetla w ścianach wewnętrznych.
Koordynację pracy systemów oraz optymalizację zużycia energii ma w założeniu zapewniać Building Management System. W obu projektach zasygnalizowano potrzebę wprowadzenia systemu, który przy odpowiednim wykorzystaniu i obsłudze jest rozwiązaniem niemal koniecznym w realizacji idei budynków edukacyjnych o obniżonym zużyciu energii [7].
Strategia wykorzystania odnawialnych źródeł energii opiera się na wykorzystaniu energii słonecznej. W obu budynkach wprowadzono pasywne i aktywne systemy słoneczne, choć ich zastosowanie cechuje odmienny sposób funkcjonowania.
W przedszkolu w Michałowicach pasywny system słoneczny reprezentowany jest przez system zysków bezpośrednich w postaci okien słonecznych, tj. rozwiązań przystosowanych do optymalnego wykorzystania energii słonecznej do pasywnego ogrzewania i oświetlenia naturalnego. W przedszkolu w Twardogórze wprowadzono dodatkowo przeszklone atrium, które pełni rolę pasywnego kolektora ciepła (system zysków pośrednich) oraz „płuc” budynku, stymulując naturalną wentylację wyporową w strefach komunikacji (strefy te wyłączone są z systemu wentylacji mechanicznej). Ochronę przed przegrzewaniem atrium pełnią moduły PV, które umieszczono na przeszklonym dachu w postaci półek przeciwsłonecznych. Tu następuje integracja pasywnych i aktywnych systemów słonecznych.
Moduły PV pełnią rolę dwojaką – generatora prądu elektrycznego, jednocześnie pochłaniając energię słoneczną i funkcjonują jako tradycyjne półki przeciwsłoneczne. W przedszkolu w Michałowicach w ogniwa PV o łącznej mocy ok. 10–12 kWp wyposażono świetliki dachowe biegnące ponad korytarzami 1 piętra. Podobnie jak w Twardogórze, ogniwa PV pełnią dodatkową rolę elementu przeciwsłonecznego. Rozwiązanie to stało się przyczynkiem do badań nad rolą BIPV (Building Integrated Photovoltaics) w koncepcji budynku energooszczędnego w klimacie umiarkowanym. Pytanie badawcze, jakie postawiono, brzmiało – czy szklenie przeciwsłoneczne wyposażone w ogniwa PV daje większe korzyści energetyczne niż szklenie tradycyjne pozwalające na pasywne zyski słoneczne?
Wyniki badań wyrażone wskaźnikami Ek i Eu pokazały, iż przy instalacji PV niewielkiej mocy i niskim współczynniku g dla szklenia (w badaniach przyjęto g = 0,2 dla szklenia PV i 0,5 dla szklenia tradycyjnego), położenie nacisku na ochronę przeciwsłoneczną kosztem zysków słonecznych nie przynosi w skali całego roku korzyści. Innymi słowy odciążenie systemu klimatyzacji i niewielkie zyski energetyczne nie rekompensują strat z tytułu redukcji pasywnego ogrzewania słonecznego (RYS. 3). Szczegółowe założenia i wyniki badań można odnaleźć w [8]. W tym sensie koncepcja półek słonecznych, tzw. shadowvoltaic system, wydaje się rozwiązaniem korzystniejszym, choć wymagającym potwierdzenia.
RYS. 3 Wykresy wartości energii końcowej i użytkowej dla atrium przeszklonego szkłem tradycyjnym o g = 0,5 (niebieskie słupki) oraz szkłem PV o g = 0,2 (pomarańczowe słupki) w ujęciu ogólnorocznym (1), sezonie grzewczym (2) i okresie ciepłym (3); oprac. autorskie na podst. [8]
Materiały
Do materiałów budowlanych, uznawanych za ekologiczne i wpisujące się w ideę zrównoważonego rozwoju, zalicza się materiały [9]:
- z lokalnych źródeł, niewymagające długiego, a co za tym idzie energochłonnego transportu,
- pochodzące ze źródeł odnawialnych,
- łatwe do recyklingu i nadające się do ponownego użycia,
- niskoprzetworzone,
- których proces produkcyjny nie wpływa znacząco na zanieczyszczenie środowiska.
Zasadniczo wszystkie powyższe postulaty spełnia drewno [10]. Z tego powodu materiał ten stał się dominujący w obu projektach budynków przedszkoli, choć jego zastosowanie ograniczono do roli elementu wykończeniowego. Ściany zewnętrzne obu budynków pokryto drewnem elewacyjnym w technologii ścian trójwarstwowych wentylowanych. Z uwagi na wczesny etap projektowy, tj. koncepcyjny nie sprecyzowano rodzaju drewna, a jedynie zasygnalizowano potrzebę zastosowania materiału z lokalnych, pobliskich źródeł. Postulat ten ma na celu obniżenie energii transportu, a więc w rezultacie energii wbudowanej materiału. Jak wykazują badania, całkowita energia wewnętrzna (energia wbudowana) materiału budowlanego stanowi 70% składnika energetycznego niezbędnego do jego wytworzenia i 30% związanego z jego transportem. W przypadku transportu z oddalonego o 400 km miejsca produkcji nawet tak prosty materiał budowlany jak cegła zyskuje dwukrotny przyrost energii wewnętrznej [11].
Nie zdecydowano się natomiast na zastosowanie konstrukcji drewnianej, choć rozważano coraz popularniejszą technologię drewna CLT. W ostateczności jednak pozostano przy technologii bardziej tradycyjnej, tj. żelbetowo-murowanej. Głównym czynnikiem, który przesądził o tym rozwiązaniu, stał się fakt zastosowania pasywnych systemów słonecznych. Dla efektywnego ich funkcjonowania konieczne jest zapewnienie wysokiej pojemności cieplnej przegród, która jest w stanie zakumulować nadwyżki cieplne i oddać je do otoczenia w momencie obniżenia się temperatury wewnątrz pomieszczeń. Rolę tę mogą pełnić materiały masywne, takie jak np. cegła i żelbet [12]. Z tego powodu koncepcja obu budynków przedszkoli zakłada pozostawienie nieosłoniętych stropów żelbetowych w roli masy termicznej. Rolę też pełni substrat ziemny stanowiący podłoże dla roślinności wewnątrz przeszklonego atrium w przedszkolu w Twardogórze. Przykłady innych budynków dowodzą wysokich korzyści w omawianym aspekcie związanych z zastosowaniem wewnętrznych rezerwuarów wodnych (np. Akademia Mont-Cenis w Herne-Sodingen, Niemcy), jednak z uwagi na bezpieczeństwo dzieci, nie zdecydowano się na to rozwiązanie w żadnym z dwóch omawianych przedszkoli.
RYS. 4 Schemat energetyczno-ekologiczny z uwzględnieniem wykorzystania wody opadowej w budynkach przedszkoli w Michałowicach (góra) i Twardogórze (dół); rys.: M. Donderewicz
Woda
W obydwu projektach nacisk położono na efektywną gospodarkę wodno-ściekową. Naczelną zasadą było stworzenie maksymalnie dużej powierzchni biologicznie czynnej w otoczeniu budynku, a także w obrębie budynków, w postaci zielonych dachów. Przyjmuje się, że tereny zieleni, w tym zielone przedpole budynku, posiada współczynnik spływu wody (water run-off coeffcient/WRoC) wynoszący 0, zaś zielone dachy 0,3, co jest wartością niską w skali od 0 do 1 (przykładowo WRoC dla powierzchni betonowych i asfaltowych wynosi 0,9) [13].
Współczynnik spływu wody jest parametrem określającym zdolności materiału i rozwiązań materiałowo-budowlanych do akumulacji wody opadowej – im niższa wartość, tym mniejszy odpływ wody, czyli większa jej akumulacja. Wprowadzone rozwiązania pozwalają zatem na efektywną retencję wody, zmniejszają ryzyko powodzi i podtopień. Jednocześnie akumulacja wody opadowej wpływa korzystnie na mikroklimat, co odciąża energochłonne systemy HVAC.
Do strategii wykorzystania wody opadowej włączono również w obu budynkach systemy odzysku wody szarej. Woda zbierana jest z dachów i wykorzystywana do spłukiwania toalet oraz podlewania zieleni wokół budynków. System składa się tradycyjnie z infrastruktury przesyłowej i zbiornika wody zlokalizowanego w podpiwniczeniu (przedszkole w Michałowicach) i w gruncie (przedszkole w Twardogórze) (il.4).
Dykusja
Prośrodowiskowe strategie w architekturze minimalizujące obciążenie środowiska, to też interdyscyplinarne wyzwania w obszarach energii, materiałów i wody.
Energooszczędne budynki, odnawialne źródła energii, inteligentne systemy zarządzania budynkami, to redukcja emisji CO2 i kosztów eksploatacji, zwiększenie efektywności energetycznej. Są to działania, na które można pozyskać dotacje lub ulgi podatkowe. Należy jednak zwrócić uwagę na wyzwania, w tym związane z wysokimi kosztami początkowymi inwestycji, jak i wymogiem specjalistycznej wiedzy projektowej. Wsparcie rządowe i fundusze unijne na zielone inwestycje wspierają rozwój technologii odnawialnych źródeł energii i zwiększają zainteresowanie inwestorów prośrodowiskowymi rozwiązaniami. Zagrożenia spowalniające inwestycje związane są z nienadążającymi zmianami w legislacji. Trudności związane są też z integracją OZE w budynkach istniejących, jak również rosnące w krótkim czasie koszty nowych technologii.
Strategie związane ze zrównoważonymi materiałami, recyklingiem czy budownictwem obiegu zamkniętego prowadzą do zmniejszenia zużycia surowców naturalnych, obniżenia śladu węglowego inwestycji. Problemem są wyższe koszty materiałów ekologicznych, ich ograniczona dostępność, czy krótka trwałość niektórych materiałów naturalnych. Szansą na zwiększenie udziału materiałów zrównoważonych jest rosnące zapotrzebowanie na ekologiczne certyfikaty (np. BREEAM czy LEED), współpraca z lokalnymi dostawcami materiałów, innowacyjne technologie prefabrykacji. Zagrożenia związane są z wahaniami cen surowców zrównoważonych, brakiem lub nieprecyzyjnymi regulacjami dotyczącymi recyklingu materiałów budowlanych, ograniczeniami związanymi z recyklingiem materiałów kompozytowych.
Systemy retencji czy odzysk wody deszczowej pozwalają na oszczędność wody i tym samym zmniejszenie opłat, redukują obciążenia miejskich systemów kanalizacyjnych, poprawiają mikroklimat w miastach, np. zielone dachy. Trudności związane z wdrożeniem spowodowane są wysokimi kosztami instalacji systemów retencyjnych, koniecznością konserwacji i serwisowania urządzeń, jak również utrudnieniami w montażu w istniejących budynkach. Zachętą może być możliwość uzyskanie dofinansowania z programów ekologicznych. Zwiększa się też świadomość ekologiczna użytkowników, a rosnące problemy z dostępem do wody powodują wzrost wartości inwestycji. Zagrożenia związane są ze zmieniającymi się regulacjami/przepisami dotyczącymi m.in. jakości odzyskanej wody, problemami z efektywnością systemów w regionach o niskich opadach, czy uszkodzeniami lub zanieczyszczeniami systemów zbierania wody. Podsumowując:
- energia jest kluczowa dla redukcji emisji, niemniej wymaga dużych nakładów początkowych,
- zrównoważone materiały budowlane sprzyjają obiegowi zamkniętemu, niemniej są droższe,
- zrównoważone zarządzanie wodą wspiera gospodarkę zasobami, jednak wymaga inwestycji w infrastrukturę.
Podsumowanie
Artykuł koncentruje się na znaczeniu wdrażania prośrodowiskowych rozwiązań w architekturze, podkreślając ich kluczową rolę w kształtowaniu zrównoważonych miast, które są bardziej przyjazne dla natury i mieszkańców. Przedstawia, w jaki sposób ekologiczne strategie projektowe w obszarach problemowych energia–materiały–woda, mogą przyczynić się do zmniejszenia negatywnego wpływu budownictwa na środowisko.
Ponadto artykuł ma na celu zainspirowanie przyszłych architektów, projektantów i inwestorów do świadomego wyboru zrównoważonych praktyk. Podkreśla, że ekologiczne podejście w architekturze nie tylko chroni środowisko, ale także poprawia jakość życia mieszkańców poprzez tworzenie zdrowszych, bardziej funkcjonalnych i estetycznych przestrzeni.
Prośrodowiskowe rozwiązania w architekturze mogą mieć pozytywny wpływ ekonomiczny, obniżając koszty eksploatacji budynków dzięki efektywności energetycznej i zwiększając wartość nieruchomości dzięki nowoczesnym, ekologicznym technologiom. W efekcie artykuł skłania do refleksji nad odpowiedzialnością branży budowlanej w kontekście zmian klimatycznych i zrównoważonego rozwoju miast.
Literatura
- Branchi B.A., Ferreira D.H.L., Barbosa A.M., Ferreira A.L., „Footprints’ Effectiveness as Decision-Making Tools for Promoting Sustainability” [in:] Iano Y., Saotome O., Kemper Vasquez G.L., de Moraes Gomes Rosa M.T., Arthur R., Gomes de Oliveira G. (eds) „Proceedings of the 8th Brazilian Technology Symposium (BTSym’22). BTSym 2022. Smart Innovation, Systems and Technologies”, vol 353. Springer, Cham.
- Wackernagel M., & Beyers B., „Ecological footprint: Managing our biocapacity budget”, „New Society Publishers” 2019.
- Marchwiński J., Starzyk A., „Problematyka projektowania budynków przedszkoli ze szczególnym uwzględnieniem aspektów ekologiczno-energetycznych. Projekt energoefektywnego przedszkola w Michałowicach cz. 2”, „Builder” 5/2021.
- Marchwiński J., Starzyk A., Kopylov O., Energooszczędne rozwiązania materiałowe w architekturze budynków przedszkolnych, „Materiały Budowlane” 1/2022, s. 50–53.
- Nikken Sekkei, „Amity with Environment- Toward Creation of Sustainable Cities and Buildings; The Life Cycle of Buildings oraz Energy Saving in Architecture”, materiały z międzynarodowej konferencji Sustainable Building 2000, Maastricht, 22–25.10.2000, Holandia.
- Marchwiński J., Kurtz-Orecka K., „Influence of photovoltaic installation on energy performance of a nursery building in Warsaw (Central European conditions)”, „Journal of Building Engineering” 2020.
- Bać A., Cebrat P., „Proces projektowy energooszczędnego budynku szkolno-przedszkolnego – studium przypadku”, [w:] „Kontekst energetyczny kształtowania form architektonicznych w badaniach i projektach”, monografia zbiorowa pod red. J. Marchwińskiego, wyd. WSEiZ, Warszawa 2015.
- Marchwiński J., Starzyk A., Kopyłow O., Kurtz-Orecka K., „Impact of Atrium Glazing with and without BIPV on Energy Performance of the Low-Rise Building: A Central European Case Study”, „Energies” 16/2023.
- Wines J. „Green Architecture”, wyd. Taschen GmbH, 2000.
- Starzyk A., Rybak-Niedziołka K., Nowysz A., Marchwiński J., Kozarzewska A., Koszewska J., Piętocha A., Vietrova P., Łacek P., Donderewicz M., et al., „New Zero-Carbon Wooden Building Concepts: A Review of Selected Criteria”, „Energies” 17/2024.
- Ryńska E.D., „Bioklimatyka a forma architektoniczna”, OWPW, Warszawa 2001.
- Laskowski L., „Bierne wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania”, Wyd. IPPT PAN, Warszawa 1990.
- Hegger M., Fuchs M., Stark T., „Energy Manual: Sustainable Architecture”, wyd. Birkhauser, 2008.









