„Jaka forma budynków umożliwia najlepsze wykorzystanie terenu?” Pytanie takie zaadresowano do architek-tów i planisarchitek-tów z Centre for Land Use and Build Form Studies w Cambridge w roku 1960. Zaintrygowało ono rzesze badaczy na przestrzeni wielu lat prowadząc do wielu ciekawych odkryć i publikacji zna-czących tekstów naukowych. Najciekawszych odpowiedź udzielili Leslie Martin, Lionel March, Michael Trace. Wyniki ich badań zainspirowały wielu innych badaczy takich jak Gupta, Blowers, Steemers. Szereg intrygujących rozwiązań oraz radykalne podejście, które wykazali Martin, March i Trace mobilizuje do dalszych poszukiwań także współczesnych badaczy. Carlo Ratti, Dana Raydan, badacze z University of Cambridge, twórczo rozwijając tezy przedników dodają im nowych znaczeń.
Martin i March próbując dać odpowiedź na pytanie o optymalne zagospodarowanie terenu badali wiele istniejących typów morfologii miast. Ich poszukiwania doprowadziły do wyróżnienia sześciu podstawo-wych typów zabudowy są to: pawilony, długie ciągi, podłużne plany, układ ciągów z dziedzińcami, układ pawilonowo - dziedzińcowy, układ kwartałowy.
Opracowanie tych wzorcowych modeli zabudowy pozwala na miarodajne prowadzenie badań porów-nawczych. Modele przez nich przygotowane są obecnie powszechnie używane nad badaniami struk-tur urbanistycznych. Także autor niniejszej pracy dysertacyjnej w swych doświadczeniach w rozdziale III_9_2 Wzorcowe modele zabudowy miejskiej - porównanie wydajności w pozyskiwaniu promieniowania sło-necznego używa ww. modeli.
Najistotniejszym fragmentem prac z okresu lat siedemdziesiątych jest uznanie, że zabudowa dziedziń-cowa, kwartałowa jest najbardziej wydajną formą wykorzystania powierzchni działki. Swoje stwierdzenie oparli min. na analizie diagramu Fresnela. Każdy z kolejnych obwodów na planie kwadratu ma jednakową powierzchnię, tożsamą także z środkowym pełnym kwadratem. Pozwala nam to zrozumieć wydajność wykorzystania terenu przez struktury oparte na różnych planach.
36. Analiza przeprowadzona na podstawie publikacji:
· Leslie Martin, Michael Trace, 1969, The Land-use
· Katarzyna Zielonko-Jung, 2013, Kształtowanie prze-strzenne architektury ekolo-gicznej w strukturze miasta
II
Ilustracja II_2_17a
Gęstość zabudowy w relacji do dystrybucji kubatury. By zapewnić jednakową objętość obiektów wraz ze zmniejsza-niem powierzchni zabudowy, znacznemu zwiększeniu ulega pa-wilonowej ikwartałowej. Ko-lorem czarnym oznaczono budynki, białym przestrzeń wokół nich. Oba modele mają jednakową powierzchnię za-budowy. Jednakże w przy-padku zabudowy kwartałowej wolnej przestrzeni jest pozor-nie więcej.
Oba porównywane modele mają jednakową kubaturę, powierzchnię igłębokość. Manhattanu w Nowym Jor-ku wydaje się maksymalnie wypełniać przestrzeń. Cha-rakteryzuje się intensywną zabudową z wieloma kościowcami. Średnia wyso-kość tej zabudowy wynosi 21 pięter. Jeśli zabudowa miała by formę kwartałową przy tej samej powierzchni użytkowej jej wysokość można by zre-dukować do zaledwie 7 pięter, jednocześnie zyskując olbrzy-mie przestrzenie dziedzińców.
[Leslie Martin, Lionel March, Urban Space and Structures]
II
Przekształcenie idei Howarda wjej linearną anty-formę (po lewej). Obie struktury zawie-rają zabudowę otej samej po-wierzchni. Jednakże Linearna anty-forma umożliwia bardziej równomierne rozprowadzenie funkcji mieszkalnych i społecz-nych, zmniejszając koniecz-ność podróżowania pomiędzy poszczególnymi punktami ty-pów zabudowy; pawilonowa, płytowa (slab, street), dzie-dzińcowa. Zaproponowa-ne przez Martina i Marcha schematy, wynikają z analizy istniejących form zabudowy miast. Struktury te wykorzy-stuje się szeroko w różnorod-nych badaniach nad tkankami urbanistycznymi, traktując jako wzorce.
[Leslie Martin, Lionel March, Urban Space and Structures]
Ilustracja II_2_18c
Modele zabudowy miejskiej.
Czarne pola obrazują budynki, białe przestrzeń wokół nich.
Przedstawione obiekty o jed-nakowej powierzchni zabu-dowy ikubaturze autor bada wkolejnym etapie pracy.
[opracowanie własne na podstawie Leslie Martin, Lio-nel March, Urban Space and Structures]
II
Porównując dwa archetypiczne wzorce zabudowy o tej samej powierzchni pawilonowy i dziedzińcowy widać wyraźnie, że to drugie rozwiązanie pozwala na uzyskanie szeregu dużych przestrzeni wewnątrz zabudowy. Szczególnie wyraźne efekty uzyskuje się próbując przekształcić istniejące struktury zabudowy pawilonowej na zabudowę dziedzińcową o tej samej powierzchni użytkowej. Sztandarowym przykładem jest tu, bardzo radykalna propozycja Martina zamiany istniejącej zabudowy fragmentu Nowego Jorku.
Umożliwiło by to zapewnienie tej samej powierzchni użytkowej przy jednoczesnym tworzeniu szeregu dużych otwartych przestrzeni. Jednocześnie co najciekawsze wysokość budynków miałaby zaledwie 7 pięter zamiast średniej wysokości 21 pięter w zabudowie istniejącej.
Carlo Ratti współcześnie rozwija idee Martina i jego współpracowników. Wykorzystując typowe modele zabudowy bada czynniki takie jak widoczność nieba, zacienianie, nasłonecznienie. Porównuje i łączy wy-niki wszystkich tych czynników próbując dać odpowiedź, która z nich jest najbardziej optymalna nie tylko z punku widzenia wykorzystania terenu ale także energochłonności czy potencjału produkowania ener-gii. Współcześni badacze dzięki modelowaniu trójwymiarowemu i wirtualnym symulacjom przeprowa-dzają wieloaspektowe doświadczenia nad zachowaniem poszczególnych typów zabudowy. W większo-ści przypadków w zależnowiększo-ści od klimatu najbardziej optymalną formą zabudowy ponownie okazuje się być zabudowa kwartałowa. We wnioskach swych badań zwracają uwagę na pewien pomijany wcześniej szczegół - proporcje. Otóż okazuje się ze wymiary zabudowy pawilonowej czy dziedzińcowej znacząco odbijają się na wynikach. W zależności od klimatu przy różnorodnych rozmiarach zabudowy uzyskuje się sprzeczne z sobą wyniki. Nie jest tak, że tylko zabudowa dziedzińcowa i tylko w określonym rozmiarze pozwala na optymalizację zużycia energii. Co więcej pomimo użycia zaawansowanego oprogramowania oraz szeregu ujętych w badaniu czynników, nie wszystkie czynniki kształtujące morfologię miast wzięto pod uwagę. Zatem po raz kolejny odpowiedź na pytanie jakie rozwiązanie jest najlepsze pozostaje bez jednoznacznej odpowiedzi. Badania muszą być kontynuowane musimy lepiej zrozumieć złożone dzia-łanie struktury miast.
Wnioski
- efektywność wykorzystania powierzchni terenu poprawia się wraz ze wzrostem obwodu budynku - pod względem wydajności zagospodarowania terenu zabudowa kwartałowa - dziedzińcowa,
zosta-ła oceniana jako lepsza od wolnostojącej - pawilonowej
- zabudowę kwartałową uznano jako lepszą także z punktu widzenia jakości przestrzeni, głównie ze względu na wewnętrzne pół-publiczne dziedzińce ułatwiające budowę więzi społecznych, odpoczy-nek i rekreację
- scentralizowane place wewnętrzne i oddzielone od nich linearne ciągi ulic tworzą zróżnicowany układ pozwalający na identyfikację przestrzeni jej uporządkowanie.
- poszerzenie wiedzy o typach zabudowy umożliwia współczesne oprogramowanie pozwalające na porównywanie rodzajów zabudowy pod względem energochłonności
- dotychczasowe współczesne badania w tym zakresie nie dają jednoznacznych odpowiedzi co do uznania, która z form urbanistycznych zapewnia najlepsze wykorzystanie terenu, najmniejsze za-potrzebowanie na energię, najlepsze warunki dla funkcjonowania architektury bioklimatycznej przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiego komfortu użytkowników
- złożoność problemu dodatkowo komplikuje się wraz z uwzględnianiem różnorodności położenia geograficznego badanych tkanek oraz różnorodności klimatycznej.
II
W kontekście kształtu zabudowy oraz sposobów jej zaaranżowania na działce należy wspomnieć o waż-nym aspekcie tych poszukiwań.
Jednym z głównych sporów współczesnych badaczy toczących się wokół formy zabudowy biokli-matycznej jest kwestia proporcji pomiędzy powierzchnią obudowy budynku a jego kubaturą. Część naukowców twierdzy, że należy szukać takich form budynków by przy możliwie jak największej ku-baturze / powierzchni użytkowej miały one jak najmniejszą powierzchnię płaszczyzn elewacji. Do-wodzą, że zmniejsza to straty energetyczne wynikające z ucieczki ciepła w zimie oraz przegrzewania budynku w lecie. Z drugiej strony istnieje pogląd przeciwny. Dąży się do uzyskania racjonalnie dużej powierzchni obudowy budynków w stosunku do ich kubatury. Uzasadnieniem jest możliwość ak-tywnego i biernego pozyskiwania energii słonecznej, dostęp do światła słonecznego zmniejszający zapotrzebowanie na doświetlanie oraz naturalne przewietrzanie. Autor pracy w swych poszukiwa-niach dowodzi, iż w warunkach polskiego klimatu bardziej zasadna jest druga z koncepcji.