ZRÓWNOWAŻONE, INTELIGENTNE I FINANSOWO WYDAJNE BUDOWNICTWO

Transkrypt

1 [Poznań ] ZRÓWNOWAŻONE, INTELIGENTNE I FINANSOWO WYDAJNE BUDOWNICTWO Bmst. Arch. DI. Ernst HEIDUK Professur für Hochbau und Bauphysik Fachhochschule Kärnten/ Carinthia University of Applied Sciences und 1 IG Passivhaus Kärnten

2 Wymagania stawiane na miasta przyszłości Jakość życia opłacalność funkcjonalność długotrwałość Główne punkty rozważań mojego wystąpienia: 1. Globalne perspektywy i wymagania 2. Wymagania stawiane na zrównoważony rozwój miast i gmin 3. Inicjatywy europejskie i przykłady 2

3 Problemy XXI wieku Sprawiedliwy podział dóbr Zmiany klimatyczne zasoby zaludnienie energia GDP mer 2100 GDP mer

4 Problemy XXI wieku Główna siła napędowa: wzrost liczby ludności Quelle:

5 Problemy XXI wieku mnożnik: wzrost ekonomiczny GDP mer 2100 GDP mer 2050 Quelle: IIASA - Internationales Institut für angewandte Systemanalyse, Laxenburg

6 Problemy XXI wieku Mnożnik: urbanizacja : 10% populacji mieszkało w miastach 2007: 50% mieszka w miastach 2050: 75 % będzie mieszkało w miastach Quelle: Lecture Norman Foster Quelle: The Endless City, London School of Economics

7 Problemy XXI wieku Mnożnik: transport Quelle: unbekannt

8 Wymagania XXI wieku Wydajność zasobów długotrwałość Neutralność wobec klimatu Międzynarodowa - solidarność - między pokoleniami Rozwój świata oraz Poszczególnych narodów będzie miał miejsce właśnie w miastach. Zrównoważony rozwój miast oraz gmin to nieustające, istotne zadanie polityków oraz administracji państwowej. 8

9 Wymagania XXI wieku Zrównoważony rozwój Powstała przy ONZ Komisja Brundtland-Kommission zdefiniowała w 1987 roku zrównoważony rozwój jako taki, który: «zaspokaja wystarczająco potrzeby współczesnej generacji i równocześnie nie uniemożliwia zaspokajania ich przez przyszłe generacje». 9 źródło: Bundesamt für Raumentwicklung

10 Wizja 2000 watowego społeczeństwa cel strategia konieczność Podstawy pomysłu 2000 watowego społeczeństwa: 1. Zrównoważony rozwój ekonomiczny wymaga minimalnego zużycia energii. 2. Istnieje górna ekologiczna granica wykorzystania kopalnych źródeł energii, które dostarcza ziemia 3. Różnica pomiędzy najwyższym i najniższym zużyciem energii na osobę (danego kraju/świata) nie powinna być tak duża (solidarność społeczna) 10

11 2000 watowe społeczeństwo Zaledwie 500 wat z nieodnawialnych źródeł energii! A.Binz, Impulse aus der Energieforschung, FH-BB

12 Wizja 2000-watowego społeczeństwa Sprawiedliwy podział Zrównoważony rozwój W 1990 r. mieliśmy średnie roczne zużycie energii wynoszące kwh na osobę. Odpowiada to zużyciu około litrów oleju opałowego wzgl. benzyny rocznie czyli KJ/d czyli 48 kwh/d czyli 2 kj/ sek. czyli 2000 watów. 12

13 2000-Watt-Gesellschaft Sprawiedliwy podział dóbr równowaga Polityczna wykonalność!!! Cele i strategie Na te 2000 wat na mieszkańca Ziemi, powinno przypadać zaledwie 500 wat z nieodnawialnych źródeł energii 13

14 2000 watowe społeczeństwo konkretnie Droga do celu: Lepsza technik Lepsze domy Lepsze środki transportu Mniej kilometrów Więcej odnawialnych źródeł energii 14

15 2000-watowe społeczeństwo obrazowo Konkretny przykład z tym związany: 6000 watów = 60 x 100 W x 8760 h = kwh 2000 watów = 100 x 20 W x 8760 h = kwh Potencjał wzrostu efektywności energii - 67% Przyrost zapotrzebowania mocy energii + 67% mocy 15

16 2000-watowe społeczeństwo konkretnie Potencjalny / konieczny rozwój do

17 2000-watowe społeczeństwo konkretnie W 2000 watowym społeczeństwie jakość życia nie ponosi uszczerbku, wręcz przeciwnie: Bezpieczeństwo i zdrowie, Komfort i Indywidualny rozwój człowieka polepsza sie, Dochody wzrastają w przeciągu 50 lat o około 60%. jednak: te ambitne cele nie są do osiągnięcia bez podjęcia zdecydowanych działań. 17

18 Wymagania XXI wieku kompetencja odpowiedzialność odwaga ochrona STRATEGIE i CELE 18

19 Działania i strategie 2000 watowe społeczeństwo jako wizja Miasta Energetyczne Miasta zobowiązują się tym samym sprostać wyzwaniom związanym ze zmianami klimatycznymi z wysokim zaangażowaniem, ambitnymi celami, jasnymi strategiami, i konkretnymi środkami. Cele miast powinny być wyższe niż założenia państwowe. Plan działania 2050: wydajność energetyczna energia cieplna budynków: 50% zaopatrywanie w energię cieplną: 80% odnawialna/ odzysk kolektory słoneczne: 2 m² na mieszkańca zużycie prądu: -5% i 80% odnawialnego19 mobilność: wzrost transportu publicznego

20 Działania i strategie 2000-watowe społeczeństwo jako wizja Miasta Energetyczne działania: Analizy certyfikatów energetycznych budynków Przepisy budowlane i strefowe, planowanie przestrzenne Informowanie i doradztwo Komunalne programy wspierające Wytwarzanie prądu z odnawialnych źródeł energii lub jego kupno Plan komunikacyjny, zarządzanie transportem Zasoby kompetencyjne i finansowe 20 Kontrola jakości i określenie ilościowe

21 Działania i strategie Konieczne działania: Stworzenie warunków do całościowej modernizacji energetycznej Certyfikaty budowlane z analizą Zaostrzenie standardów budowy Wydajna kontrola jakości przy przestrzeganiu istniejących przepisów Nałożenie podatku ekologicznego na prąd i kopalne źródła energii służenie wzorem poprzez miasta i gminy (domy o standardzie pasywnym budowane dla własnych potrzeb) Nach: Walter Steinmann, Direktor Schweizerisches Bundesamt für Energie 21

22 Działania i strategie Zrównoważone - dlugotrwale budownictwo w starym budownictwie nie jest za darmo, ale: Inwestycje wewnętrzne- regionalne Mniejsza zależność od innych państw Więcej komfortu Mniej lokalnego zanieczyszczenia powietrza Tworzenie lokalnie większej wartości Zatrudnienie lokalnej społeczności Lokalne tworzenie wartości 22

23 W jaki sposób powstające budynki nowe i w termomodernizacji powinny być projektowane i realizowane by mogły spełniać opisane wymagania? a to wszystko w sposób Zrównoważony- długotrwaly Inteligentny Efektywny w kosztach i opłacalny 23

24 Zoptymalizowany rozwój obiektu Całościowe i zintegrowane planowanie Standard jakości Standard domu pasywnego budowlano - biologiczny Analiza kosztu cyklu życia Trwałość ekonomiczna Trwałość ekologiczna (szara energia) Wysokojakościowe budowanie (kontrole towarzyszące) troskliwe włączenie do użytkowania (3 lata) 24

25 Standard jakości Przyjęcie standardu jakości przez inwestora -Tyczy się to również nieujętych finansowo kryteriów (jakość życia + aspekty zdrowotne) - Przekazanie życzonego pożądanego standardu architektom - Ogólne postanowienia bez konkretnego projektu przykład: Zurych, Norymberga, Frankfurt nad Menem,. 25

26 Analiza kosztów cyklu życia Bilansowanie całego cyklu życia LCC (koszty określone według wartości kapitału) LCA (bilans wpływu materiału oraz energii) Zapotrzebowanie na energie pierwotną Utrzymanie budynku Szara energia Emisja gazów cieplarnianych potencjał zakwaszenia 26

27 Analiza kosztów cyklu życia Koszty cyklu życia / LCC - budynek użytkowany dla 50 lat (lub dłużej) - tylko % łącznych kosztów to koszty budowy Koszty budowy koszty użytkowania 20% 80% Potencjał wydajności kosztów Efekty decyzji wszystkich uczestniczących w projekcie przeżyją ich! 27

28 Analiza kosztów cyklu życia LCC i LCC/LCA bilans elementu budowlanego Ponadto elementy budowlane jak i całe budynki należy zoptymalizować ekologicznie i ekonomicznie 28 Quelle: Profactor Produktionsforschungs GmbH

29 Analiza kosztów cyklu życia Utrzymanie kryteriów domu pasywnego Ochrona cieplna przez bardzo dobre ocieplenie Unikanie mostków cieplnych Szczelność powietrzna System wentylacji pasywnej komfortowej to optymalizuje konstrukcje i redukuje - Szkody budowlane i - Koszty utrzymania. 29

30 Potencjał renowacji Faktor 10 renowacja w Rankweil / Österreich 30 Quelle: Energieinstitut Vorarlberg

31 Specyficzne problemy Europy wschodniej dług : wydajność energetyczna (budynków) - nieefektywne wykorzystanie energii przez budynki - prywatyzacja = niemożność działania - Niskie ceny energii grzewczej Faktor 1,4 6,0 Europa zachodnia Primärenergieintensität in MJ pro BIP(PPP) im Kaufkraftvergleich 31

32 Potencjal renowacji Projekt Solanova w Dunaujvaros /Węgry 32 Quelle: Universität Kassel

33 Wzrost konfortu oraz wartości dzięki standardowi budynku pasywnego Nowe wykorzystanie miejskich przestrzeni Odpowiednie zarysy, Dobra powłoka budynku z oknami pasywnymi oraz Wentylacją komfortowa stała (= ochrona akustyczna) umożliwiają powtórne wykorzystanie hałaśliwych terenów w centrach miast 33

34 Wzrost konfortu oraz wartości dzięki standardowi budynku pasywnego Nowe mieszkania młodzieżowe obok głównego dworca Salzburg Wystające zarysy Dobra powłoka budynku+ okna pasywne Wentylacja pasywna komfortowa = ochrona akustyczna i wykorzystanie obiektu

35 Wzrost konfortu oraz wartości dzięki standardowi budynku pasywnego Nowe budynki mieszkalne obok linii kolejowej w Wiedniu Odpowiednie zarysy Dobra powłoka budynku + okna pasywne Wentylacja pasywna komfortowa = ochrona akustyczna i wykorzystanie obiektu

36 Wzrost konfortu oraz wartości dzięki standardowi budynku pasywnego Nowe wykorzystanie budynków w centrach miast lub renowacja podnosząca wartość: Odpowiednie zarysy budynku, Dobre powłoka budynku z oknami pasywnymi wentylacją codzienną (= ochrona akustyczna) Sprawiają że budynki w hałaśliwych centrach miast stają się na powrót używane lub warte Odnowy - ( do renowacji ) 36

37 Wzrost konfortu oraz wartości dzięki standardowi budynku pasywnego Renowacja budynków mieszkalnych przy głównej ulicy w Linz Architektur: ARCH+MORE Zamknięte balkony Nowa, dobra powłoka budynku + okna pasywne Wentylacja pasywna komfortowa = ochrona akustyczna i wyższa jakość użytkowania 37

38 Wzrost konfortu oraz wartości dzięki standardowi budynku pasywnego Renowacja budynku urzędowego przy dworcu kolejowym Bozen Architektur: Michael Tribus Dobudowanie piętra i przebudowa nowa, dobra powłoka budynku + okna pasywne Wentylacja pasywna komfortowa = ochrona akustyczną i nowe wykorzystanie 38

39 Aktualne wyzwania - wymagania - Inwestorzy musza żądac i przekazać architektom wymogi oczekiwanych standardów jakości! - Inwestorzy muszą wymagać od architektów analizy trwałości oraz cyklu życia budynku! - Inwestorzy muszą odpowiednio wynagrodzić dobrą jakość wykonania projektu! - Inwestorzy publiczni muszą jako pierwszy służyć to dobrym przykładem. 39

40 Uwaga końcowa Źle zaplanowane jakościowo, wykonane lub odnowione budynki są najdroższymi budynkami. Wiążą one nie tylko wartościowy kapitał teraźniejszości lecz również przyszłości i uniemożliwiają na długi czas lepsze rozwiązania!!!! 40

41 Architektura w XXI wieku? Wymagania wobec architektury z perspektywy kultury! 41

42 Architektura w XXI wieku? Zużycie energii w budynkach Potencjał wzrostu efektywności zużycia energii 80 90% Gebäude Budynki * Industrie Przemysł Transport Anderes Inne 1. Cel => < 100 kwh/(m²a) 2. duża odpowiedzialność wszystkich uczestników procesu budowlanego! * Ogrzewanie, chłodzenie, instalacje Jednostkowy wydatek energii pierwotnej w budynkach na cele ogrzewania, przygotowywania c.w.u. oraz energii elektr. dla potrzeb gospodarstwa domowego 42

43 Czym jest kultura? colere (= kultywacja) > cultura > kultura 1. Kultywacja/Opieka nad duchem 2. Kultywacja/Opieka nad ciałem 3. Kultywacja/Opieka (Ochrona) nad środowiskiem (w tym kulturą) 43

44 Czy sztuka jest zawsze kulturą? Zniszczenie ekosystemu przez sztukę Zniszczenie podstaw własnej egzystencji (powodowane przez religię lub ducha czasu) Wyspa Wielkanocna Posągi moai 44

45 Czy sztuka jest zawsze kulturą? Ziemia Architektoniczne rzeźby Czy architektura jest zawsze kulturą? 45

46 Artysta a architekt Artysta jest odpowiedzialny tylko przed samym sobą, architekt jest odpowiedzialny przed społeczeństwem! Adolph Loos 46

47 Co jest architekturą? Architektura jest sztuką oraz nauką o kształtowaniu i wznoszeniu budynków lub też kształtowaniem całego (zabudowanego) środowiska bądź Budowanie + Kultura = Architektura 47

48 Co nie jest architekturą? Budowanie bez kultury = żadna architektura i dlatego Budowanie bez opieki nad środowiskiem (kulturą) = żadna architektura 48

49 Dlatego architektura musi dzisiaj projektować budynki o zapotrzebowaniu na energię pierwotną < 100 kwh/(m²a) Jednostkowy wydatek energii pierwotnej w budynkach na cele ogrzewania, przygotowywania c.w.u. oraz energii elektr. dla potrzeb gospodarstwa domowego + z uwagi na odpowiedzialność - ochrona środowiska i klimatu + z uwagi na solidarność - z większością ludzkości - z przyszłymi pokoleniami + z egoizmu - wzrost komfortu - koszty energii 49

50 Architektura w XXI wieku!!! Budynki o niskiej jakości pod względem standardu bud. pas. nie mają cech żadnej kultury (środowisko, sprawiedliwość ) nie są dlatego architekturą + = 0 Odnawialne źródła energii 50

51 Architektura w XXI wieku!!! Jakości architektury nie można określić za pomocą liczb, jednakże te kilka tak ważnych liczb określa bardzo dobrze, czy w ogóle mamy tu do czynienia z architekturą! 51 Remiza strażacka w Heidelbergu, Arch: Szkoła montessoriańska w Aufkirchen, Arch: Solar Decatlon, TU-Darmstadt

52 Architektura w XXI wieku? Wymagania wobec architektury z perspektywy gospodarki! 52

53 Uwaga wstępna Budynki źle, pod względem jakości, zaprojektowane i zrealizowane są budynkami najdroższymi. Wiążą one nie tylko cenny kapitał inwestycyjny teraźniejszości, ale również przyszłości i uniemożliwiają w ten sposób przez długi okres lepsze rozwiązania!!!! 53

54 Zoptymalizowana realizacja inwestycji Całościowe i zintegrowane projektowanie standardy jakościowe standard budownictwa pasywnego standardy ekologii budowlanej analiza kosztów w całym okresie istnienia rozwój zrównoważony w aspekcie ekonomicznym rozwój zrównoważony w aspekcie ekologicznym ( szara energia ) Wysokiej jakości realizacja (równoległa kontrola) Staranna eksploatacja wstępna (3 lata) 54

55 Rozkład wydatków na budynki Opcje projektowe / Opcje kosztowe SPADKI ZUŻYCIA ENERGII Kształt i orientacja budynku Idealne dopas. kształtu i orientacji Naturalne oświetlenie i wentylacja Elementy pasywne Pasywne układy cieplne Elewacja o wys. param. termicznych Materiały ekologiczne Układy aktywne Rolety automatycznie reagujące na zacienienie Super NE instalacje i urządzenia Fotoogniwa zintegrowane z budynkiem Inteligentne układy sterowania budynku Systemy odzysku ciepła Przestrzeganie efektywności!!! Źródło: Norman Foster WZROSTY KOSZTÓW ELEMENTÓW BUDYNKU 55

56 Rozkład wydatków na budynki Koszty w okresie istnienia budynku - okres istnienia budynku wynosi 50 lat (albo więcej) - jedynie 10-20% ogólnych kosztów przypada na realizację Koszty realizacji Koszty eksploatacji 20% 80% Potencjał zmniejszenia kosztów Skutki decyzji wszystkich uczestników procesu budowlanego trwają dłużej niż ich własne życie! 56

57 Rozkład wydatków na eksploatację Koszty energii 35% 5% Obsługa techniczna 20% 15% Opłaty publiczne 15% 15% Koszty sprzątania 10% 8% Administracja 10% 10% Ubezpieczenie 5% 5% Usuwanie odpadów 5% 5% 100% 63% 57

58 Możliwości redukcji kosztów utrzymania Spełnianie kryteriów budownictwa pasywnego: ochrona cieplna unikanie mostków cieplnych szczelność na przenikanie powietrza komfortowa instalacja wentylacyjna optymalizuje budowę obiektu i redukuje - szkody budowlane oraz - koszty utrzymania. 58

59 Możliwości redukcji kosztów utrzymania Jednoznaczne określenie oraz konstrukcyjne rozdzielenie warstw i elementów zużywających się wpływają znacząco na koszty utrzymania. 59

60 Możliwości redukcji kosztów utrzymania Całościowa analiza wszystkich elementów budynku z uwzględnieniem zachowania użytkowników zmniejsza koszty eksploatacji. np. brakująca ochrona przed olśnieniem ogranicza pasywne zyski energii od promieniowania słonecznego!! 60

61 Aktualne wyzwania - Jak możemy realizować te standardy techniczne jeszcze bardziej przystępnie pod względem kosztów? - Jak można wyjaśnić inwestorom, że dobre projektowanie jest kosztowne (ale jest też tego warte)? - Jak projektant może już we wczesnej fazie projektowania uwzględniać proste zasady zrównoważonego rozwoju oraz analizę całego okresu istnienia obiektu? 61

62 MIĘDZYNARODOWA LETNIA SZKOŁA BUDOWNICTWA PASYWNEGO DLA STUDENTÓW Warsztaty doskonalące umiejętność projektowania i wykonywania obliczeń oraz wiedzę techniczną, połączone z ćwiczeniami praktycznymi i wycieczką Carinthia University of Applied Sciences Spittal / Drau - Austria Informacje: 62

63 Dziękuję Państwu za uwagę! 63