Metoda ta jest wciąż nową, odkrywaną, modyfikowaną dyscypliną. Jej popularność jednak rośnie a umiejętność użycia zaawansowanych programów i urządzeń staje się powszechna. Nowe narzędzia projektowe, dodatkowo wspierane są przez cyfrowe metody fabrykacji, takie jak cięcie laserowe, fre-zarki CNC, druk trójwymiarowy. W projektowaniu struktur inspirowanych przyrodą niezwykle pomocne są nowe p i technologie produkcji. Narzędzia te pozwalają na modelowanie i realizację obiektów niety-powych, zbudowanych z elementów niepowtarzalnych.
6. Certyfikacja energooszczędności
Wieloletnie badania niemieckiego Passivhaus Institut przyczyniły się do dynamicznego rozwoju technologii budowy domów a nawet budynków użyteczności publicznej w których zużycie energii jest minimalne. Ze względu na ilość konsumowanej energii, wyróżniamy budynki energooszczędne, pasywne, zero-energe-tyczne a nawet plus - energezero-energe-tyczne. Odpowiednia izolacja, technologie produkcji i odzysku ciepła, insta-lacje produkujące energię pozwalają na całkowite uniezależnienie się budynku od zewnętrznych źródeł energii. Celem jest upowszechnienie tego typu rozwiązań, uproszczenie i zmniejszenie cen budowy tego typu instalacji. Dąży się do modelu w którym samo-wystarcza dom produkował będzie ilość energii po-zwalającą dodatkowo na naładowanie akumulatorów elektrycznego samochodu. Prócz skomplikowa-nych, drogich systemów i instalacji kluczowym elementem tego typu zabudowy jest orientacja budynku w kierunku południowym.
Skuteczność różnorakich systemów, instalacji i strategii obniżania zapotrzebowania na energię, oceniają instytucje przyznające odpowiednie certyfikaty. Obecnie funkcjonuje kilka różnorodnych systemów certy-fikacji. Najpopularniejszymi są certyfikat amerykański - LEED - Leadership in Energy and Environmental Design, brytyjski - BREEAM - Building Research Establishment Environmental Assessment Method oraz niemiecki - DGNB - Deutsches Gütesiegel Nachhaltiges Bauen. Zaawansowane są również prace nad wspólnym systemem europejskim, na bazie norm PN EN, opracowywany przez CEN - Europejski Komitet Normalizacyjny. Systemy certyfikacji przyczyniają się do popularyzacji idei energooszczędności. Budynki ocenia się w aspektach energii, materiałów, odpadów, walorów zdrowotnych, komfortu, wody, zarządzania procesem od projektu do budowy, lokalizacji i procesu budowy, ekonomii. Jednakże ilość systemów oraz różnorodność kryteriów oceny utrudnia jednoznaczne porównanie jakości budynków.Certyfikowanie bu-dynków szybko stało się wśród inwestorów i najemców normą, koniecznością ze względów ekonomicz-nych i wizerunkowych. Coraz więcej inwestycji w szczególności biurowych posiada certyfikat energetyczny.
II_1.3 Współczesne tendencje w planowaniu przestrzennym
1. Suburbanizacja - Urban Sprawl
Zagadnienia zrównoważonego rozwoju bezpośrednio przekładają się ze skali pojedynczych budynków na problemy utrzymania i rozwoju struktur miejskich. Szeroko omawianym w tym kontekście jest za-gadnienie suburbanizacji. Jest synonimem kłopotów rozwojowych współczesnych miast. Polega na wyludnianiu się centrów i uciecze mieszkańców do stref podmiejskich .Skutkami przestrzennymi jest chaotyczna zabudowa, brak granic definiujących krawędzie rejonów, brak zieleni jako elementu kom-pozycji urbanistycznej, niszczenie krajobrazu kulturowego, zanik architektury regionalnej, historycz-nych układów pól i dróg, miejscowej szaty roślinnej. Suburbanizacja wiąże się także z szeregiem prob-lemów społecznych, zwiększaniem zapotrzebowania na energię, zwiększoną emisją zanieczyszczeń.
Ma także znaczące skutki ekonomiczne związane z koniecznością ciągłej rozbudowy infrastruktury i jej utrzymaniem. By przeciwdziałać tym zjawiskom, dąży się do rewitalizacji dzielnic centralnych, promuje
II
transport publiczny oraz przemieszczanie piesze i rowerowe. Dąży się do zagęszczenia zabudowy przy jednoczesnej dbałości o przestrzeń publiczną, zieleń [Lisowski A., Grochowski M.]
2. Miejska wyspa ciepła - Urban Heat Island
Obserwowane od dawna zjawisko polegające na różnicy temperatury powietrza w centrach miast i na ich obrzeżach. Duże ilości energii gromadzą się przez ogrzewanie domów zimą, działanie klimatyzacji la-tem, procesy produkcyjne w zakładach przemysłowych, intensywny ruchu uliczny. Struktura zabudowy,
Ilustracja II_1_5
Przykład rozrastania się eks-tensywnej zabudowy przed-mieść tzw. efekt Urban Sprawl - Cape Coral, Floryda USA - zdjęcie satelitarne [Google Earth, 2015]
Ilustracja II_1_6
Zdjęcie satelitarne przed-mieść icentrum Atlanty poka-zujące różnice wtemperatury wewnątrz ścisłego centrum miasta oraz na jego obrze-żach. Efekt taki powodowany przez ciepło antropogeniczne, nazywany jest miejską wy-spą ciepła. [NASA Goddard’s Scientific Visualization Studio]
II
użyte materiały kumulujące ciepło, współczynnik odbicia promieniowania słonecznego, sprzyjają wzro-stowi temperatury. Ma na to wpływ również typ, wysokość i gęstość zabudowy. Ciepło kumuluje się, gdyż naturalne procesy ochładzające takie jak wiatr, wilgotność nie działają tak efektywnie jak poza mia-stem. Wpływ ma także ilość mieszkańców - im miasto większe tym efekt lokalnego ocieplenia wyższy.
W krańcowych przypadkach dochodzić może do 10°C. By przeciwdziałać temu zjawisku postuluje się zwiększenie powierzchni zielonych, utrzymywanie zbiorników wodnych, zapewnienie przewietrzania miasta dzięki systemom pasów zieleni. Zastępowanie powierzchni ciemnych pochłaniających promie-niowanie słoneczne, powierzchniami jasnymi odbijającymi je. Badane są formy budynków umożliwiające chłodzenie tkanki urbanistycznej zwłaszcza nocą. Koniecznym jest obniżenie zapotrzebowania budyn-ków na energię w tym ograniczenie konieczności ich ogrzewania i chłodzenia. Ogranicza się ruch kołowy w centrach na rzecz ruchu pieszego i rowerowego.[Laskowski L. ]
3. Nowy urbanizm - New Urbanism
Pojęciem tym określa się ruch promujący powrót do tradycyjnej, historycznej kompozycji miasta opar-tej o plac centralny oraz otaczającą go zabudowę kwartałową. Idea ta promuje także nową organizację społeczności miejskiej, gdzie tradycyjne elementy tworzące miasto występują razem - nie rozdziela się funkcji biurowych, mieszkaniowych i innych. Celem takiego podejścia jest zagwarantowanie mieszkań-com miast komfortowego życia, gdzie wszystkie funkcje miejskie dostępne są w zasięgu ruchu pieszego.
Nowy urbanizm popiera ograniczanie ruchu samochodowego na rzecz komunikacji publicznej - głównie szynowej, a także ruchu rowerowego. Nowy Urbanizm ma na celu działanie na rzecz poprawy jakości życia mieszkańców miast, poprzez budowę przestrzeni przyjaznych dla ludzi, renowacje i uzupełnianie istniejącej tkanki miejskiej, a także tworzenie nowych kompaktowych kompleksów zabudowy o wie-lofunkcyjnym charakterze. Racjonalne planowanie przestrzeni miast poza zabudową mieszkaniową, uwzględniające także obiekty usługowe, miejsca pracy, czy tereny zielone i obiekty rekreacyjne bezpo-średnio związane jest ze zmniejszeniem zużycia energii, wpływa także na ograniczenie emisji spalin i od-padów oraz ochronę walorów krajobrazu naturalnego. [Kronenberg J. Bergier T. 2010]
Ilustracja II_1_7
Brzeście, założenie urbani-styczne realizowane wPolsce według zasad Nowej Urbani-styki [Mycielski Architecture &
Urbanism]
II
4. Zielone miasta - Green Cities
Zrównoważone miasto lub eko-miasto jest strukturą zaprojektowaną z uwzględnieniem wpływu na środowisko. Przyjęte rozwiązania służą minimalizacji zapotrzebowania na energię jedzenie i wodę.
Zmniejsza się produkcję śmieci, antropogenicznego ciepła, zanieczyszczeń powietrza i wody, emisji CO2 i metanu. Termin i jego stosowanie nie są ścisłe, wieloznaczność idei prowadzi do różnorodnych realizacji.
Zasadniczo dąży się do zaspokojenia potrzeb współczesności, bez poświęcania zdolności przyszłych pokoleń do realizacji własnych potrzeb. Miasto zrównoważone powinno w minimalny sposób oddziały-wać na środowisko. Istotą idei jest produkcja energii ze źródeł odnawialnych, przetwarzanie odpadów, łatwy dostęp do transportu publicznego, ograniczenie użycia samochodu, optymalizacja gęstości zabu-dowy, wypełnianie zużytej tkanki śródmiejskiej, odzyskiwanie zdegradowanych terenów pofabrycznych, aktywne zapobieganie rozlewaniu się tkanki miejskiej, popularyzacja zielonych dachów, zwiększanie ilości intensywnej zieleni, redukcja użycia systemów klimatyzacji, produkcja żywności na terenach miejskich.
Inspirując się tymi ideami zaprojektowano wiele nowych miast i osiedli. Często są to organizmy ekspery-mentalne jak choćby Masdar City struktura miejska w której dąży się do osiągnięcia zerowej emisji CO2.
Podobnych projektów jest na całym Świecie bardzo wiele. Są to min. projekty nowych chińskich miast Tanjin, Dongtan Eco-city, Nanjing. W Europie jednym z najciekawszych przykładów jest Solar City Linz zrealizowany w formie pozwalającej na optymalizację pozyskiwania energii słonecznej.
5. Urbanistyka krajobrazu - Landscape Urbanism
W odpowiedzi na współczesne wyzwania cywilizacji w stosunku do rozwoju miast, powstają nowe kon-cepcje ich budowy. Najważniejszymi współczesnymi trendami w urbanistyce są założenia urbanistyki krajobrazu (eng. landscape urbanism) i nowej urbanistyki (eng. new urbanism)
Termin landscape urbanism funkcjonuje w środowisku akademickim od około 20 lat ale jest słabo zde-finiowany, posiada wiele znaczeń i jest różnorako rozumiany. Zasadniczo nurt ten jest odpowiedzią na postmodernistyczny nurt nowego urbanizmu. Twierdzi się, że najlepszym sposobem na organiza-cję miasta jest projektowanie go jako formy krajobrazowej a nie jako rozbudowę kolejnych budynków, kwartałów. Kierunek zakłada zwiększenie znaczenia założeń krajobrazowych, naturalistycznych przy tworzeniu zabudowy miejskiej. Duże znaczenie w planowaniu miast przypisuje się tworzeniu korytarzy komunikacyjnych i siedliskowych dla zwierząt, zapewnieniu retencji wody opadowej, rekultywacji tere-nów poprzemysłowych, badaniu długoterminowego wpływu zabudowy na środowisko przyrodnicze.
Kierunek poszerza znaczenie architektury krajobrazu. Skupia się na połączeniu projektowania, polityki, ekologii w celu poprawy jakości środowiska miejskiego.
6. Kopenhagizacja / Miasta zwarte - Compact City
Od lat 60’ XX wieku zaczęto dostrzegać, szereg wad miast kształtowanych na podstawie modernistycz-nych wyznaczników. Obecne trendy w projektowaniu urbanistycznym miast, skupiają się na zasadach zrównoważonego rozwoju. Jednym z założeń jest kształtowanie zwartych struktur urbanistycznych postrzeganych jako bardziej neutralne ekologicznie. Cechami miasta zwartego tzw. Compact City będą:
- duża intensywność zabudowy a w związku z tym efektywne wykorzystanie terenu
- zmniejszenie odległości pomiędzy poszczególnymi fragmentami miasta i jego funkcjami co umożliwia uniezależnienie się mieszkańców od indywidualnego ruchu samochodowego i poleganie na komunikacji pieszej i rowerowej
- integracja i różnorodność funkcji w obrębie jednego obszaru, łącznie funkcji mieszkalnej z usługową, handlową, biurową, pozwala na zaspokajanie podstawowych potrzeb w ramach miejsca zamieszania - mieszanie funkcji w strukturze urbanistycznej zapewnić może samowystarczalność funkcjonalną
II
poszczególnym osiedlom czy dzielnicom, zmniejszając konieczność poruszania się samochodem pomiędzy wydzielonymi mono funkcyjnymi fragmentami miast.
- zmniejszenie użycia samochodów a tym samym zmniejszeniem zużycia paliwa, zanieczyszczeń, korków - skupienie zabudowy sprzyja efektywnemu ekonomicznie rozwojowi infrastruktury, jej budowa
i utrzymanie w terenach o zabudowie ekstensywnej jest bowiem niezwykle kłopotliwe i kosztowne - tworzenie przestrzeni publicznych o wysokiej jakości użytych materiałów, architektury z dużą ilością
zagospodarowanej zieleni
- budowanie zintegrowanej społeczności utożsamiającej się z miejscem zamieszkania
Jednym z aspektów miast zwartych jest rozbudowany system ścieżek rowerowych pozwalających na łatwe i bezpieczne poruszanie się po mieście. Strategia polegająca na zapewnieniu odpowiedniej infra-struktury dla cyklistów i pieszych w celu zmniejszenia zależności od ruchu samochodowego nazywa-na jest często kopenhagizacją. Termin ten jest popularyzowany przez duńskiego urbanistę Janazywa-na Ghela, który odegrał kluczową rolę we wprowadzaniu tej strategii w Kopenhadze. Niezależnie od niego termin ten jest promowany przez szereg społeczności popularyzujących poruszanie się po mieście rowerem.
Zmiany struktury miast związane z terminem „kopenhagizacja” są implementowane w poszerzającej się grupie miast europejskich. Szereg aglomeracji takich jak Amsterdam, Lizbona, Hamburg, Monachium, Berlin przekształcają sieć komunikacyjną w taki sposób by rower oraz ruch pieszy był nadrzędny nad ru-chem samochodowym [Ghel J. 2014]. Duże zmiany w tym zakresie obserwujemy także w Polsce. Rośnie grupa świadomych, zaangażowanych obywateli, domagających się od władz miast zmian w podejściu do rozwoju infrastruktury transportowej. W ramach ruchów społecznych w miastach takich jak Warszawa, Poznań, Wrocław, Gdańsk zainstalowano system wypożyczalni „rowerów miejskich”. Możliwość podróżo-wania w ten sposób po centrum miasta zyskał zaskakującą, olbrzymią popularność. Systemy te a wraz z nimi niezbędne ścieżki rowerowe rozwijają się niezwykle dynamicznie. W miastach zainteresowanych rozwijaniem ruchu rowerowego, często władze powołują „ambasadora rowerowego”, zabiegającego o rozwój infrastruktury ścieżek rowerowych, wypożyczalni rowerów czy aranżującego zmiany w układzie komunikacyjnym miasta.
Podsumowanie
Przedstawione powyżej zestawienie, dobitnie wskazuje jak wiele dzieje się współcześnie na pograniczu dyscyplin - zapotrzebowanie energetyczne, nowe techniki pozyskiwania energii, prawodawstwo, metody projektowe, technologie budowlane, kształtowanie struktur urbanistycznych. Praca dysertacyjna w pro-ponowanym kształcie ma w założeniu autora włączyć się do tej szerokiej dyskusji. Zanieczyszczenie powietrza, niszczenie środowiska przyrodniczego, potwierdzone zmiany klimatyczne. Rosnące gwał-townie zapotrzebowanie na energię, przy jednoczesnym wyczerpywaniu się jej standardowych źródeł.
Rosnąca świadomość społeczeństw co do zagrożeń związanych z wpływem człowieka na Planetę.
Powiązane z realnymi stratami powodowanymi przez kataklizmy przyrodnicze będące skutkiem gwał-townych zmian klimatycznych. Nowe techniki pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych, poprawa ich wydajności i spadająca cena produkcji. Szybie zmiany w warsztacie architekta związane z wprowadza-niem nowych typów oprogramowania, pozwalającego rozwiązywać zagadnienia związane z zapotrze-bowaniem energetycznym budynków. Nowe teorie, manifesty, zalecające zmiany w sposobie kształto-wania przestrzeni urbanistycznej. Wszystkie te tendencje potwierdzają, iż konieczne jest poszukiwanie rozwiązań projektowych, pozwalających na zmiany w sposobie kształtowania struktury mieszkaniowej.
Wobec przedstawionych kierunków wydaje się zasadnym poszukiwanie zabudowy, której struktura ułatwi pozyskiwanie energii na własny użytek z odnawialnej, ekologicznej energii słońca.