WYKORZYSTANIE SCHEMATÓW ENERGETYCZNYCH W PROJEKTOWANIU BUDYNKÓW ENERGOOSZCZĘDNYCH
4. ZNACZENIE SCHEMATÓW ENERGETYCZNYCH
Zaprezentowane w poprzednim rozdziale makiety z koncepcjami energetycznymi, będące ilustracją omawianych zagadnień, ujawniają wyraźny związek między kształ-towaniem przestrzennym budynku a gospodarowaniem energią w trakcie jego eksplo-atacji. Wskazują one miejsca, gdzie zagadnienia energetyczne determinują przyjęcie określonych rozwiązań projektowych, a energia termiczna przyjmuje funkcję formo-twórczą. Przyjęło się opracowywać takie przestrzenne modele lub znacznie częściej rysunki w postaci uproszczonych schematów głównie dla potrzeb budynków, wyko-rzystujących energię promieniowania słonecznego w celach grzewczych. Ich podsta-wowym celem jest zobrazowanie metod gospodarowania nią w ramach strategii ogrzewania i chłodzenia przy użyciu systemów pasywnych. Zasady sporządzania ta-kich schematów omówione są w innej publikacji [1], a przykładów dostarczają liczne źródła bibliograficzne [2, 4, 5]. Zastosowanie ich ma wymiar praktyczny i przynosi w trakcie procesu projektowego wiele korzyści.
4.1. SCHEMATY JAKO SPOSÓB EKSPONOWANIA ZAGADNIEŃ ENERGETYCZNYCH W PROJEKCIE
Dzięki schematom w projekcie nabierają znaczenia zagadnienia energetyczne. Schematy lub ich przestrzenne odwzorowania służą artykulacji tych treści, podkreśla-jąc specyfikę budownictwa energooszczędnego. Towarzysząc metodom obliczenio-wym, mogą być one pomocnym narzędziem w udokumentowaniu energooszczędności budynku. Uwzględniając pozytywne skutki oszczędnego gospodarowania energią dla środowiska (redukcja szkodliwego oddziaływania budynku na środowisko, mniejsze zapotrzebowanie na paliwa kopalne), są one także graficznym sposobem wyrażania proekologicznego zaangażowania projektu.
4.2. SCHEMATY JAKO WYRAZ INTEGRACJI KSZTAŁTOWANIA FUNKCJONALNO-PRZESTRZENNEGO Z ZAGADNIENIAMI ENERGETYKI CIEPLNEJ BUDYNKÓW
Sporządzanie schematów pozwala zintegrować kształtowanie funkcjonalno-przestrzenne obiektów z zagadnieniami energetyki cieplnej. Budynek traktowany jest obecnie nie tylko jako obiekt architektoniczno-budowlany, ale również jako system energetyczny, odpowiedzialny za gospodarowanie w nim energią [3]. Sche-maty ujawniają wszystkie zależności, procesy i komponenty, wynikające z lokal-nych warunków klimatyczlokal-nych, które decydują o funkcjonowaniu budynku jako całości i wpływają na jego bilans cieplny. Substancja budowlana, ujęta w sferze materiałowej i strukturalnej, otrzymuje funkcje energetyczne. W przypadku rozwią-zań bardziej zaawansowanych technologicznie uzyskuje ona wsparcie ze strony urządzeń i instalacji.
VI. Wykorzystanie schematów energetycznych w projektowaniu budynków energooszczędnych 69 4.3. SCHEMATY JAKO NARZĄDZIE ANALIZ EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ
Schematy służą optymalizacji rozwiązań projektowych. Są one narzędziem analiz efektywności energetycznej budynku pomocnym już na wstępnym etapie projektowa-nia architektonicznego. Warunkują orientację obiektu, kształtowanie funkcjonalno-przestrzenne, dobór rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych, addytywnych systemów technicznych i instalacyjnych. Analizy schematów opracowanych na bazie przekroju lub rzutu mogą dostarczyć wskazówek odnośnie zmian układu przestrzennego, kon-strukcji, przegród, w celu zapewnienia lepszej dystrybucji pozyskanego ciepła lub/i powietrza wentylowanego. Z uwagi na przyjęcie zunifikowanego kodu graficznego dla określenia zjawisk i komponentów energetycznych we wszystkich schematach, możliwa staje się analiza porównawcza poszczególnych wariantów rozwiązań, jak również zgoła odmiennych koncepcji.
Rezultat działań projektowych w dużym stopniu zależy od wiedzy projektanta i jego umiejętności korzystania z narzędzi, jakie oferuje i wymaga budownictwo ener-gooszczędne. Korzystając ze schematów energetycznych, dobiera on w sposób bar-dziej świadomy rozwiązania, zwiększające sprawność energetyczną budynku.
4.4. SCHEMAT ENERGETYCZNY JAKO NOŚNIK INFORMACJI SPECJALISTYCZNEJ
Schematy pełnią funkcję informacyjną. Przyjmując czytelny kod wizualny ozna-czeń, wyjaśniają one zakres działań zwiększających sprawność energetyczną budynku oraz prezentują, przyjęte pod tym kątem, rozwiązania funkcjonalne, formalne i tech-niczne. Stanowią one graficzną wypowiedź projektanta, który w czytelny sposób stara się przybliżyć koncepcję gospodarowania energią w budynku i tym sposobem uzasad-nia podjęte decyzje projektowe. Schematy mogą być podstawą do dyskusji podczas prac w zespole interdyscyplinarnym, stając się przez to płaszczyzną porozumienia wszystkich uczestników procesu projektowego [2]. Mogą mieć również znaczenie podczas rozmów z inwestorem. Dzięki klarowności graficznego przekazu treści ener-getycznych w schematach, zaproponowana koncepcja budynku może być bardziej przekonywująca.
5. PODSUMOWANIE
W budownictwie energooszczędnym i niskoenergetycznym zagadnienia energe-tyczne odgrywają pierwszoplanową rolę w procesie projektowym. Na polskim rynku ich znaczenie również powoli wzrasta w budownictwie powszechnym za sprawą ko-nieczności sporządzania świadectw energetycznych dla wszystkich nowo oddanych do użytku obiektów. W swojej pracy projektanci jednak zwykle ograniczają się do dzia-łań zmierzających do minimalizacji strat ciepła w budynku, pomijając jakże istotną rolę pasywnego pozyskania energii słonecznej dla pokrycia zapotrzebowania na
ener-J. BIEDROŃSKA, ener-J. FIGASZEWSKI 70
gię cieplną. Tłumaczy to znikomą obecność w naszej rzeczywistości schematów ener-getycznych w praktyce projektowej jako narzędzia optymalizacji rozwiązań architek-tonicznych, ponieważ są one zwykle utożsamiane z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii w architekturze. Aby połączyć obie strategie (minimalizację strat ciepl-nych i maksymalizację zysków słoneczciepl-nych) i zachować między nimi właściwą rela-cję należy rozpatrywać projekt budynku, wykonanie i jego późniejszą eksploatarela-cję w kategoriach takich rozstrzygnięć, które będą przydatne właściwej gospodarce ener-getycznej. W takim przypadku pomocne stają się schematy energetyczne. Budynki są inwestycjami długoterminowymi i muszą uwzględniać przyszłościowe warunki ogra-niczające zależność od paliw kopalnych jako źródła energii do ogrzania, oświetlenia, chłodzenia na rzecz wykorzystania energii słońca. Z pewnością starają się to realizo-wać projekty poparte schematami energetycznymi, wpisując się w światopogląd zrównoważonego rozwoju współczesnego budownictwa.
LITERATURA
[1] BIEDROŃSKA J., FIGASZEWSKI J., Graficzna interpretacja metod gospodarowania energią
w budynkach bioklimatycznych, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Budownictwo i
In-żynieria Środowiska, z. 59, nr 2/2012/II, Rzeszów 2012, 69–78.
[2] CELADYN W., Koncepcje energetyczne budynków – metody prezentacji, Czasopismo Techniczne, Architektura 2-A/2/2011, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2011, 15–25.
[3] CHWIEDUK D., Energetyka słoneczna budynku, Wydawnictwo Arkady, Warszawa 2011. [4] DE GARRIDO L., Artificial nature architecture, Instituto Monsa de Ediciones, Barcelona 2011. [5] LA ROCHE P., Carbon-neutral architectural design, CRC Press, Taylor & Francis Group, New
York 2012.
[6] Odnawialne źródła energii w architekturze, A. Lisik (red.), Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1995.
SPATIAL DESIGN AND DEVELOPMENT OF BUILDINGS USING THE ENERGY APPROACH
The energy diagrams reveal a clear link between the development of the spatial design and energy management in buildings. This relationship has an impact on energy efficiency and the microclimate of the given building. The paper presents ways to develop energy diagrams in terms of their applicability in design practice. This approach indicates where the thermal energy can play an important role in shaping the structure of the building, as well as in the selection of approaches, construction methods and materials as well as additive systems, organized according to the energy requirements.
ROZDZIAŁ VII