Prof. dr hab. inż. arch. Wojciech Bonenberg Wydział Architektury Politechniki Poznańskiej Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inż. arch. Macieja Skowrońskiego na temat: Rekonsumpcja materiałowa w architekturze PROMOTOREM ROZPRAWY JEST PROF. DR HAB. INŻ. ARCH. JERZY CHARYTONOWICZ Recenzję opracowano na podstawie zlecenia nr W1/4020/32/2015 Dziekana Wydziału Architektury Politechniki Wrocławskiej. Podstawą wykonania oceny jest załączony egzemplarz pracy zawierający 225 stron A4 maszynopisu wraz z aneksem liczącym 79 stron. 1. Przedmiotem rozprawy jest uzasadnienie, rozwinięcie i zweryfikowanie sformułowanej przez Autora tezy, zakładającej istotną rolę rekonsumpcji materiałowej w projektowaniu i realizacji obiektów budowlanych. Autor stwierdza, że: Ze względu na stale rosnącą ilość odpadów, szybko postępującą degradację środowiska naturalnego oraz stopniowe wyczerpywanie się surowców naturalnych, architektura rekonsumpcji wydaje się alternatywą dla tradycyjnych metod projektowania i realizacji obiektów budowlanych. Doktorant słusznie zakłada, że istnieje związek pomiędzy tradycyjnymi metodami projektowania, produkcji materiałów budowlanych, montażu i użytkowania budynków, a degradacją środowiska połączoną z wyczerpywaniem się źródeł surowców i energii. W tym kontekście problematyka zawarta w pracy doktorskiej ma znaczenie dla zrównoważonego rozwoju i w istotny sposób wpływa na doskonalenie rozwiązań proekologicznych w architekturze. Autor, poprzez wnikliwą analizę szkód, jakie dla środowiska stwarza niekontrolowana gospodarka energią i surowcami, wskazuje, że w architekturze kryją się duże możliwości obniżenia stopnia degradacji środowiska naturalnego. W tym ujęciu, wtórne stosowanie materiałów budowlanych pochodzących z rozbiórki, odzysku i recyklingu jest szansą na złagodzenie problemów środowiskowych towarzyszących wielu nowym inwestycjom. Na pierwszy rzut oka takie podejście wydaje się być oczywiste - współczesna świadomość ekologiczna jest na tyle rozwinięta, że trudno byłoby znaleźć badacza, który kwestionowałby potrzebę zrównoważonego podejścia w projektowaniu architektonicznym. Jednak praktyka wskazuje, że problem wcale nie jest oczywisty i wymaga podjęcia wnikliwych badań. Bo gdyby rzecz była bezdyskusyjna, należałoby zadać pytanie, dlaczego idea wielokrotnego wykorzystania materiałów nie jest powszechnie stosowaną normą we współczesnym budownictwie? Dlaczego wielu inwestorów uważa, że jest to podejście nieefektywne z ekonomicznego punktu widzenia? Dlaczego obowiązujące w Polsce przepisy prawne nie promują, a czasami wręcz utrudniają ten sposób podejścia do nowo wznoszonej architektury? 1
Na te pytania Doktorant stara się znaleźć odpowiedź i wykazać, że rekonsumpcja materiałowa wbrew powszechnej w naszym Kraju praktyce ma sens i może przynieść namacalne korzyści dla producentów materiałów, firm budowlanych, projektantów i użytkowników architektury. 2. Dla wykazania prawdziwości postawionej tezy Autor przeprowadził badania według logicznie skonstruowanego schematu: - w rozdziale 1 uzasadnił podjęcie tematu, omówił wpływ współczesnej gospodarki na środowisko, przedstawił tezę pracy, sprecyzował cel naukowy, przedmiot, zakres pracy oraz metody badawcze; - w rozdziale 2 przedstawił aktualny stan badań związanych z tematem rozprawy. Stan ten analizowany jest wieloaspektowo, obejmuje takie zagadnienia jak: strategie na rzecz obniżenia degradacji środowiska, rozwiązania pro-ekologiczne w architekturze, nisko budżetowe formy architektury ekologicznej, wtórne wykorzystanie materiałów; - w rozdziale 3 przedstawił genezę rekonsumpcji w architekturze i na tym tle dokonał przeglądu dotychczasowych realizacji będących przykładami zastosowania tej idei; - w rozdziale 4 dokonał analizy możliwości wtórnego stosowania betonów, metali, tworzyw sztucznych, drewna, szkła, ceramiki w budownictwie. Przeprowadził również analizę możliwości powtórnego wykorzystania głównych elementów strukturalnych budynków i budowli: fundamentów, ścian oporowych, nasypów, konstrukcji nośnej, elementów osłonowych i okładzinowych (pokryć dachowych i ścian osłonowych). Analiza została przeprowadzona w dwóch aspektach: wtórnym wykorzystaniu materiałów i elementów budowlanych w pierwotnej lokalizacji i wtórnym ich zastosowaniu w nowej lokalizacji; - w rozdziale 5 przeprowadził analizę porównawczą kosztów inwestycyjnych obiektów projektowanych tradycyjnie i obiektów projektowanych zgodnie z zasadami rekonsumpcji architektonicznej; - w rozdziale 6 przedstawił możliwości wprowadzenia idei rekonsumpcji architektonicznej w warunkach krajowych. Rozdział ten jest swojego rodzaju syntezą materiału analitycznego, w którym Autor: a) zwrócił uwagę na zagadnienia legislacyjne związane ze stosowaniem materiałów i elementów pochodzących z rozbiórki, b) wskazał procedury prawne umożliwiające zastosowanie materiałów pochodzących z odzysku, c) wykonał model (w formie schematu blokowego) przebiegu procesu inwestycyjnego z wykorzystaniem materiałów z odzysku, d) przedstawił propozycje popularyzacji idei rekonsumpcji w architekturze, e) zaprezentował autorskie wdrożenia w postaci platformy internetowej ArchiRecykling będącej narzędziem do badania rynku materiałów wtórnych, umożliwiającej wymianę i handel materiałami budowlanymi pochodzącymi z odzysku. Każdy rozdział zakończony jest wnioskami, które zgodnie z przyjętym schematem badań, stanowią podstawę do kwestii poruszanych w rozdziale następnym. 2
Na uwagę zasługuje rozdział 1.7. wyjaśniający kluczowe pojęcia i terminy stosowane w pracy. Uważam, że wyjaśnienie kluczowych pojęć jest bardzo potrzebne, ponieważ terminologia związana z tematem rozprawy jest różnie interpretowana w literaturze przedmiotu. Wynika to po części stąd, że większość terminów wywodzi z języka angielskiego (recycling, downcycling, upcycling, reuse, life cycle) i ich tłumaczenia na język polski charakteryzują się wieloznacznością. Dotyczy to również występującego w tytule pracy słowa rekonsumpcja (re-consumption), które w języku polskim nie weszło jeszcze do powszechnej normy językowej i można je zaliczyć do swojego rodzaju innowacji językowych. Doktorant dostrzega ten problem, podkreślając, że w literaturze przedmiotu pojawiają się rozbieżności w rozumieniu stosowanych w pracy terminów (takich jak: rekonsumpcja, biodegradacja, cykl życia produktu, dekonstrukcja, downcykling, recykling upcykling, ślad ekologiczny). Dlatego zamieszczone autorskie definicje kluczowych pojęć są nieodzowne dla właściwej interpretacji poruszanych wątków badawczych. 3. W badaniach zostały zastosowane zróżnicowane metody badawcze, z których na uwagę zasługują: - kwerenda literatury przedmiotu oraz aktów prawnych i unormowań legislacyjnych związanych ze zrównoważoną gospodarką materiałami budowlanymi, - analiza porównawcza rozwiązań z zakresu recyklingu w budownictwie, - studia przypadków, - eksperyment okazjonalny w formie wielowariantowej symulacji kosztów rekonsumpcji materiałowej. Metody badawcze zostały dobrze dostosowane do wyznaczonych celów naukowych. Dotyczy to zarówno procedury pozyskiwania materiału analitycznego, sposobów rozwiązywania problemów cząstkowych jak i syntezy uzyskanych wyników. Metody te, podporządkowane wyznaczonym celom badawczym cechują się jasnością, jednoznacznością i skutecznością. Kwerenda literatury pozwoliła stwierdzić, że przedstawione ujęcie problemu jest oryginalne i że różni się od dotychczasowych ujęć. Studia przypadków zostały dobrane właściwie i stanowią reprezentatywny przegląd współczesnych nurtów architektury recyklingu i rekonsumpcji materiałowej. Wykonane analizy kosztów i porównania opłacalności ekonomicznej wtórnego wykorzystania materiałów w obiekcie modelowym w istotnym zakresie uprawdopodobniły przyjętą tezę badawczą. 4. Aktualność tematu badań nie budzi wątpliwości. Temat pracy wpisuje się w nurt badań nad rozwojem zrównoważonym i architekturą proekologiczną. Problem badawczy dotyczy wybranych aspektów rozwoju zrównoważonego, a w szczególności cyklu życiowego materiałów budowlanych wykorzystywanych na masową skalę w architekturze. Należy pamiętać, że realne korzyści z recyklingu nie są łatwe do oszacowania. W przypadku takich materiałów jak stal, miedź czy aluminium, sprawa jest stosunkowo prosta, materiały te mogą być technicznie przetwarzane wielokrotnie. Trudniej jest oszacować opłacalność wielokrotnego wykorzystania tworzyw sztucznych, które po każdym cyku recyklingu zmieniają swoją strukturę. Podobny problem dotyczy ponownego wykorzystania wyrobów do izolacji termicznej i akustycznej, drewna i materiałów drewnopochodnych, itp., których 3
własności użytkowe zmieniają się w miarę upływu czasu (np. sprężystość, kruchość, zmęczenie materiału, nasiąkliwość, sorpcja, podatność na rozmiękczenie, nasiąkliwość, infiltracja, odporność na zamarzanie). Dlatego bardzo dobrze, że Autor szczegółowo omówił techniczne możliwości recyklingu z podziałem asortymentowym i funkcjonalnym, odnoszącym się do roli jaką dany materiał spełnia w strukturze budynku (konstrukcja, osłona wygrodzenie, dekoracja, itp.) w różnych sytuacjach lokalizacyjnych. Istotną zaletą prezentowanego ujęcia badawczego jest kompleksowość podejścia związanego z wielokrotnym wykorzystaniem materiałów. Autor słusznie powiązał to z cyklem życia materiałów oraz z działaniami mającymi na celu uniezależnienie procesu inwestycyjnego od kwestii degradacji środowiska (rozdział 2.1.1). To podejście jest zbieżne z przywołaną przez Autora dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady Europy 2008.98/WE z 19.11.2008 r. Ta tym tle omówiona w rozdziale 2.1.3. zasada 4xR (redukcja, rekonsumpcja, recykling i reorientacja) nabiera bardzo aktualnego znaczenia. Eksponowane w pracy Macieja Skowrońskiego dążenie do możliwie kompleksowego ujęcia rekonsumpcji materiałowej znalazło wyraz w analizie takich grup problemowych, jak: - twórcze możliwości kształtowania architektury w oparciu o wykorzystanie materiałów wtórnych, - formy rekonsumpcji materiałowej w architekturze, - techniczne możliwości wtórnego stosowania materiałów, - analiza ekonomiczna opłacalności rekonsumpcji materiałowej, - struktura procesu inwestycyjnego z wykorzystaniem materiałów z odzysku, - projektowanie dla rekonsumpcji oraz możliwości wdrożeniowe tej idei w Polsce. Wyniki badań dedykowane wyróżnionym grupom asortymentowym pozwoliły na klasyfikację wtórnego zastosowania materiałów w zależności od stopnia przetworzenia, struktury wewnętrznej, metod mocowania, pierwotnej i planowanej funkcji budynku, uwarunkowań klimatycznych, wymagań estetycznych i kontekstu lokalizacyjnego. Recenzent uważa, że uzyskane wyniki mają walory poznawcze i praktyczne przydatne w praktyce architektonicznej 5. Zdaniem recenzenta, bardzo interesujące konkluzje zawarte są w rozdziałach 6.1. i 6.2, w których Doktorant przeprowadził analizę możliwości zastosowania rekonsumpcji materiałowej w krajowych warunkach. W szczególności chodzi o badania dotyczące możliwości wprowadzania wyrobów z recyklingu do obrotu w aspekcie spełnienia wymagań podstawowych: bezpieczeństwa konstrukcji, bezpieczeństwa pożarowego, bezpieczeństwa użytkowania, warunków higienicznych i zdrowotnych oraz warunków ochrony środowiska, ochrony przed hałasem i drganiami, oszczędności energii i izolacyjności cieplnej przegród. Jak wynika z przeprowadzonych rozeznań, wprowadzanie do obrotu materiałów recyklingowych jest możliwe w oparciu o zapisy Ustawy o wyrobach budowlanych z dnia 16.04.2004 r. oraz Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady EU nr. 305/2011 z dnia 9.03.2011 r. W praktyce jednak, jak zauważa Doktorant Podstawową barierą dla wdrażania idei rekonsumpcji w architekturze jest niewiedza dotycząca mechanizmów programowania tego typu inwestycji. 4
Należałoby tu dodać jeszcze jedną ważną barierę, jaką jest konstrukcja Prawa o zamówieniach publicznych (Dziennik Ustaw z 2013 r. poz. 907, 984, 1047 i 1473), które w praktyce nie wymusza innowacyjności w warunkach konkurencyjnego rynku wykonawców budowlanych. Należy pamiętać, że rozwiązania rekonsumpcyjne charakteryzują się dużym potencjałem innowacyjności, który w połączeniu z niższą ceną powinien w sposób naturalny dawać przewagę konkurencyjną firmom stosującym tego typu rozwiązania (tak, jak to się dzieje w rozwiniętych krajach Europy, w USA i Kanadzie). 6. Na tle pozytywnej oceny rozprawy doktorskiej nasuwają się pewne uwagi krytyczne. Uważam, że główny problem badawczy został niepotrzebnie otoczony wieloma wątkami, które nie mają istotnego znaczenia dla wykazania prawdziwości postawionej tezy. Dotyczy to szeroko nakreślonych celów pracy, które oprócz efektów ściśle naukowych obejmują również wątki edukacyjne i popularyzacyjne. Te elementy pracy z powodzeniem mogłyby być przedmiotem odrębnej publikacji podręcznikowej lub książki o charakterze poradnika dla projektantów architektów. Ta próba ujęcia bardzo rozbudowanej tematyki recyklingu w jednym opracowaniu jest główną przyczyną bardzo dużej objętości pracy, liczącej 304 strony (225 str. tekstu zasadniczego + 79 str. aneksu). W niektórych miejscach zagadnienia poboczne, natury edukacyjno-inżynierskiej, zaczynają konkurować z głównym nurtem wywodu naukowego (dotyczy to zwłaszcza rozdziału 4). KONKLUZJA Wyżej wymienione uwagi krytyczne w żadnym wypadku nie podważają istoty osiągnięcia naukowego, które oparte jest na: a) krytycznej analizie piśmiennictwa, obejmującego 276 (196+80) pozycji bibliograficznych i adresów internetowych, b) bogatym materiale ilustracyjnym, który obejmuje 49 rysunków, 76 fotografii i 46 tabel, c) autorskich opracowaniach projektowych i wdrożeniowych. Recenzent pozytywnie ocenia logiczną konstrukcję wywodu naukowego, w którym Autor wykorzystując analizę, porównania i systematyzację danych, przedstawił wieloaspektową interpretację rekonsumpcji materiałowej jako zagadnienia architektonicznego. Mgr inż. arch. Maciej Skowroński samodzielnie sformułował problem badawczy, przekonywująco uzasadnił jego aktualność, zastosował prawidłowo dobrane narzędzia badawcze i wyprowadził logiczne wnioski. Doskonale opanował metody pracy naukowej, wykazał się erudycją i inwencją badawczą. Recenzowana praca stanowi oryginalne rozwiązanie istotnego problemu badawczego, jakim jest rekonsumpcja materiałowa w architekturze. Rozprawę doktorską mgr inż. arch. Macieja Skowrońskiego oceniam w pełni pozytywnie i przedstawiam wniosek o dopuszczenie jej Autora do publicznej obrony. Poznań, 15.06.2015. 5