Energetska efikasnost i arhitektonska forma

PIŠE Marko Bilbija, dipl. inž. arhitekture
FOTO DOM INFO

U savremenoj arhitekturi, pored funkcionalnosti i estetskih kvaliteta, kao jedan od najvažnijih faktora postaje indeks energetske efikasnosti, to jest odnos količine utrošene i proizvedene energije. Održivost, ili, jednostavnije rečeno, tendencija ka "zelenoj" arhitekturi se sve više upotrebljava kao filozofski koncept dizajna, te se usljed toga i forma i oblik objekata mijenjaju u skladu s novim sistemima energetski efikasnog projektovanja.

Međutim, ove ideje se veoma često manifestuju i u trivijalnom izlaganju tehnološke opreme, kao na primjer solarnih panela, kolektora itd., zaboravljajući pritom na ogromne količine energije koje se utroše na proizvodnju ove opreme.

U tom smislu, upotreba dvostrukih fasadnih sistema, recimo koja se posmatra kao ekološka alternativa, sada postaje stvar debate i diskusije, jer se u kontekst dovodi velika količina energije u proizvodnji, kao i visina troškova (procjenjuje se da ovakvi sistemi tek nakon 35 godina počinju s pravom uštedom).

FORMA PRATI ENERGIJU: Postizanje visokog nivoa energetske efikasnosti podrazumijeva jedan integralni pristup evoluciji funkcionalnih i tehničkih karakteristika objekta. Grijanje, ventilacija, osvjetljenje su međusobno zavisni faktori koji omogućavaju komforan život i uslove za rad, a svi zajedno utiču na unutrašnju mikroklimu prostora i ukupnu energetsku potrošnju.

Projektni metod, poznat kao integralni energetski dizajn pruža potpuno novi pristup koji vrši evaluaciju svih sastavnih faktora koji utiču na ponašanje objekta, uključujući konstruktivna rješenja, primijenjene materijale, tehnološku opremljenost itd., a sve to u vrlo ranoj fazi projekta, s ciljem stvaranja optimalne potrošnje energije, kao i balansa troškova. Glavnu ideju predstavlja upravljanje efektivnošću upotrijebljenih tehnologija i fokus na efikasnu upotrebu obnovljive energije.

Konstruktivna forma objekta i njegov arhitektonski oblik igraju veoma važnu ulogu u potrošnji i proizvodnji energije. Važnost forme nekog arhitektonskog objekta odlično je ilustrovana maksimom da forma prati energiju. Ona naglašava ulogu pasivnog korištenja solarne energije i energije vjetra.

Nadovezujući se na klasičnu misao da forma prati funkciju, ovaj pristup uvodi ovu dimenziju u arhitektonskom projektovanju - proučavanje veza arhitektonskih komponenti i energije, potragu za novim rješenjima sinteze forme, funkcije i estetike objekta.

Do sada su se formirala glavna pitanja ovakvog načina sagledavanja procesa projektovanja:
- Koliko je važno unapređenje energetske efikasnosti koje može da se postigne korištenjem pasivnih izvora energije putem optimizacije oblika objekta?
- Koja rješenja mogu da se iskoriste u skladu s lokalnom klimom? Da li je pasivna kuća optimalno rješenje?
- Da li veza između energije i arhitekture može dovesti do pojave novih formi i do potpuno novog pristupa u projektovanju?
- Da li energetska efikasnost može da postane glavni faktor determinacije arhitektonskih stilova u budućnosti?

EKO-SELA: Postoji izvjestan broj izvedenih eko-sela u Evropi koja, zahvaljujući vještoj dispoziciji i konfiguraciji, osim potrošnje zaista i proizvode energiju. Takva sela su izgrađena u skladu s funkcionalnim, energetskim, solarnim i atmosferskim uslovima.

Eko-selo u Frajburgu u Njemačkoj poznato je po objektima koji proizvode znatno više energije nego što troše. Takozvani Solarni grad, kompleks u Lincu u Austriji, postao je model urbanog planiranja za 21. vijek, zahvaljujući raznovrsnoj upotrebi solarne energije (otuda i naziv). Usljed iskustva s ovim projektom, grad Linc je uspostavio određenu zakonsku regulativu u urbanom planiranju koja se tiče energetske održivosti.

Švedski grad Malmo proslavio je ekološki stambeni kompleks "Bo01", izgrađen u nekada zapuštenoj urbanoj industrijskoj zoni. Danas je to potpuno novo gradsko naselje s neobičnim rasporedom objekata - radi zadržavanja vjetra orijentacija objekata je postavljena tako da je svaka zgrada pod malim uglom u odnosu na susjednu, što na taj način stvara interesantan ugao sagledavanja, istovremeno štiteći objekte od snažnih obalskih vjetrova.

Orijentacija objekta je važna i zbog maksimalnog iskorištavanja solarne energije. Kod nekih objekata se radi pasivnog grijanja iza prozorskih stakala postavljaju paneli za akumulaciju toplote. Oblik i nagib krova je takođe od velike važnosti za aktivno korištenje solarne energije preko solarnih kolektora, postavljajući ih u optimalan položaj i ugao.

SISTEM PASIVNE VENTILACIJE: Veći, javni objekti, na primjer, koriste sistem takozvane pasivne ventilacije. Kod ovog sistema zidovi i krov formiraju termalni dimnjak, koji pomaže usmjerenju protoka vazduha unutar objekta i povećava kapacitet ventilacije bez korištenja bilo kakve mašinske opreme.

Takođe, rashlađivanje unutrašnjeg prostora može da se postigne korištenjem pasivnih sistema. Ovo uključuje, između ostalog, geotermalno hlađenje. Zeleni krovovi, sa druge strane, kao odličan izolator tokom ljeta služe pasivnom hlađenju, a zimi grijanju.

Konstruktivna rješenja arhitektonskih objekata i njihovi elementi forme igraju ključnu ulogu u potrošnji i proizvodnji energije. Vješto zamišljene forme, sa svim svojim elementima - krovom, zidovima, prozorima, vrtovima, terasama, itd. - omogućavaju produktivnu upotrebu pasivne solarne energije za grijanje i hlađenje, kao i osvjetljenje objekta.

Danas je stvar standarda upotreba energetske evaluacije u primarnim fazama arhitektonskog projektovanja i njena implementacija u funkcionalnoj upotrebi.

Očekuje se da će ovakav pristup projektovanju dovesti do potpuno novih tehnika pri formiranju arhitektonskih formi. Lokalni i obnovljivi izvori takođe pružaju velike mogućnosti iskorištavanja u ovakvom vidu prostornog planiranja.