Holistyczne ujęcie modelu zrównoważonego budynku na przykładzie obiektów szpitalnych Andrzej Kozłowski Warszawa, 25 październik 2011
Zespół projektowy, który tworzy holistyczny, zrównoważony, efektywny projekt może pomóc w tworzeniu lepszego środowiska Sir Ove Arup, November 1968 Oprócz charakterystyki cieplnej metodologia (ta) obejmuje inne czynniki odgrywające coraz ważniejszą rolę, takie jak rodzaj stosowanych instalacji grzewczych i klimatyzacyjnych, stosowanie energii ze źródeł odnawialnych, elementy pasywnego ogrzewania i chłodzenia, zacienienie, jakość powietrza wewnątrz budynku, odpowiednie światło naturalne oraz projekt budynku. EPBD Recast (Dyrektywa 2010/31/EU) 2
Bilans musi wyjść na zero. Wyzna to każdy energetyk, finansista czy gospodyni domowa Pytanie więc: bilans czego? historycznie zrównoważenie rozważane było/jest w w kategoriach : o globalnego ocieplenia o efektywności energetycznej o zbilansowania emisji CO2 (Carbon neutral) o handlu certyfikatami CO2 (Carbon trading).. debata zaś dotyczyła (kolejno) budynków mieszkalnych, komercyjnych, edukacyjnych, by wreszcie objąć również budynki publiczne (szpitale) 3
Co to jest zrównoważenie? zrównoważenie sugeruje elegancki kompromis angielskie określenie sustainable w tłumaczeniu często traci swoje prawdziwe znaczenie sustain = wytrzymać, ścierpieć, zdzierżyć sustainable oznacza więc (nieprzekraczalną) granicę wytrzymałości, cierpienia, bólu ( i może odnieść się np. do budżetu) zrównoważenie ma swój koszt, zarówno w znaczeniu finansowym, jak i osobistym Pytanie: Jak wiele jesteśmy w stanie poświęcić (zdzierżyć) w naszym dążeniu do zrównoważenia? 4
Nasze podejście do zrównoważenia opiera się na zrozumieniu, że energia stanowi tylko niewielki element debaty na jego temat. Musimy bowiem uwzględnić wymogi i wzajemne oddziaływanie co najmniej czterech obszarów: Zrównoważonego środowiska Tu odbywa się przepychanka: coś za coś ingerencja w jeden sektor wpływa na obraz w innych sektorach, pozornie nie współzależnych Utrzymywania zrównoważonej społeczności Zrównoważonego wykorzystania zasobów naturalnych Zrównoważonej struktury ekonomicznej Arup SPEAR 5
Model projektowania budynku zrównoważonego powinien więc uwzględniać całościowe (holistyczne) zarządzanie: operacjami, które się w tym budynku odbywają (biznes) procesami technologicznymi, które temu służą zaangażowaniem ludzi, którzy te procesy obsługują Model użyty przy opracowywania założeń projektowych dla obiektów szpitalnych opiera się na pięciu strumieniach decyzyjnych. W procesie inwestycyjnym, kluczowe decyzje dla poszczególnych strumieni muszą być podejmowane jak najwcześniej, by w pełni wykorzystać potencjalne możliwości uzyskania maksymalnego stopnia zrównoważenia.
PODEJŚCIE ZRÓWNOWAŻONE PODEJŚCIE NIEZRÓWNOWAŻONE Komunikacja Proces Decyzyjny Niska Emisja CO 2 Wysoka Emisja CO 2 Założenia Projektowe Projektowanie Przetarg Realizacja
Holistyczny model projektowania - strumienie decyzyjne Środowisko terapeutyczne v Efektywność kliniczna gdy pacjent chce dać się wyleczyć, koszt jego leczenia spada (24 łóżek/jedna sala/jedna pielęgniarka w 1855; logistycznie poprawne sąsiedztwo oddziałów w 1995 = głęboki plan, deficyt światła dziennego, kłopoty z orientacją w budynku) Innowacyjność v Uznana norma (standard, procedura) normy są potrzebne, ale ich inercja nie pozwala im nadążać za postępem w medycynie i technice medycznej (oświetlenie, belki chłodzące/grzewcze, etc) Przyszłe potrzeby v Potrzeby bieżące ( elastyczność rozumiana jako możliwość rozbudowy, podczas gdy rozwój farmakologii i zmiany demograficzne wskazują na rychłą konieczność zmniejszenia liczby łóżek klinicznych) 8
Niska versus wysoka emisja CO2 (cd) Niski węgiel wspólny mianownik NHS (Anglia): rozkład emisji CO2 (18.6MtCO2 w 2005) 18% Travel Podróże, transport Building Energia energy budynków 60% 22% Procurement Zakupy, dostawy
Budowy, remonty Niska versus wysoka emisja CO2 (cd) Rozkład emisji CO2 w sektorze zakupów 10
Design Audit to achieve a Low Carbon Buildings Forma budynku i jego orientacja Strategia pasywnej wentylacji Sterowanie oświetleniem Uszczelnienie budynku Akumulacja energii (mass storage) Specyfikacja zaszklenia Zwiększenie zacienienia Zwiększenie izolacyjności Kotły na biomasę Solarne panele dla przygotowania CWU CHP Geotermiczne pompy ciepła Elektrownie wiatrowe Małe elektrownie wodne Panele fotowoltaiczne Baterie paliwowe Budynek niemal pasywny (Carbon Neutral) Ilość niewyemitowanych Kg CO2 na jedno wydane
Niska versus wysoka emisja CO2 W rozpatrywaniu energii budynku mamy trzy drogi: o Pasywną (wykorzystanie modelu termoenergetycznego - orientacja budynku, pasywne systemy wentylacyjne, zacienienia, solarne przeszklenia) o Aktywną mieszana, pośrednia o Wykorzystanie (drogiej) technologii nisko-emisyjnej 12
Niska versus wysoka emisja CO2 (cd) Model Energetyczny Zoptymalizowany budynek = zminimalizowane zapotrzebowanie na energię 13
Projektowanie dodaje wartości 100 Koszt Eksploatacyjny 1 Koszt Inwestycyjny 400 Koszt Operacyjny Biznesu W momencie ukończenia budynku, 90% jego kosztów operacyjnych i ekologicznych staje się nieunikniona. 0.1 Koszt Projektowania
Całkowity koszt v koszt pierwszy Holistyczny model bierze pod uwagę m.in.: o Efektywność biznesu o Korzyści z elastyczności przestrzennej o Emisję CO2 o Utrzymanie obiektu o Morale personelu Aby te uwarunkowania wprowadzić do modelu, musimy rozważyć dwa elementy komercyjnego dyskomfortu : o Najkorzystniejsza wartość v najniższy koszt inwestycji o Zgoda na to, że beneficjentem (przeważnie) nie jest decydent 15
Całkowity koszt v koszt pierwszy (cd) Planowanie zrównoważone płytki plan v s głęboki plan
Całkowity koszt v koszt pierwszy (cd) Plan Płytki Pośredni Głęboki Powierzchnia użytkowa Ilość pięter Długość fasady % fasady Zewnętrzny Obwód fundamentów Powierzchnia fundamentów % zaszklenia Strategia wentylacji Przewaga naturalnej Mieszana Przewaga klimatyzacji Różnica w koszcie inwestycyjnym pomiędzy płytkim i głębokim planem zwraca się po ok. 6 latach 17
Holistyczne ujęcie modelu zrównoważonego budynku na przykładzie obiektów szpitalnych Dziękuję za uwagę