Održiv dizajn, održiva arhitektura, održivi materijali... Evo što termin održivo točno znači!

Građevine projektirane da ograniče utjecaj čovječanstva na okoliš naša su budućnost, stoga je ekološki pristup suvremenoj gradnji nužan u svakom pogledu. Istražili smo koji su odgovori struke na ove zahtjeve i što mi možemo učiniti za naše bolje sutra kada su u pitanju naši domovi.

U posljednje vrijeme učestalo se susrećemo s terminom “održivo” - održiv dizajn, održiva arhitektura, održivi materijali, ali zapravo vrlo malo znamo što bi taj termin točno predstavljao. Općenito rečeno, radi se o podizanju standarda i kvalitete života, ali uz uvjet da se ne narušava globalni ekološki sustav.

Održiva arhitektura je opći pojam koji se odnosi na zgrade projektirane da ograniče utjecaj čovječanstva na okoliš. Ekološki pristup suvremenoj gradnji obuhvaća svaki aspekt procesa planiranja i izgradnje, uključujući izbor građevinskih materijala; projektiranje i izvedbu sustava grijanja, hlađenja, vodovoda, otpada i ventilacije te integraciju izgrađenog okoliša u prirodni krajolik.

Mnoge prakse i principi koji se koriste u održivoj arhitekturi ukorijenjeni su u drevnim građevinskim tehnikama koje su transformirane razvojem tehnologije i usponom suvremenih materijala te masovnom proizvodnjom u industrijskom dobu. Suvremena svijest o potrebi za održivom arhitekturom može se pratiti unatrag više od 50 godina do prve godišnjice Dana planeta Zemlje, međunarodnog pokreta za zaštitu okoliša i naknadnog zakonodavstva koje je pokrenulo diljem svijeta.

No, svijet je sada usred izvanrednog stanja klimatskih promjena, a mnogi zakoni o okolišu koji su doneseni u posljednjih 50 godina su poništeni. Zbog toga je za dizajnere, arhitekte, graditelje i potrošače još imperativ da zahtijevaju bolje građevinske prakse kako bi pomogli u borbi protiv štete koju uzrokuje jedna od industrija koje najviše zagađuju okoliš na planetu.

Prema podacima Internacionalne agencije za energiju, građevinski sektor čini 36% konačne potrošnje energije i 39% ukupne emisije ugljikova dioksida (CO2), od čega je 11% rezultat proizvodnje građevinskih materijala, stoga je ovaj okret prema održivoj arhitekturi krucijalan.

Različiti standardi zaštite okoliša nude smjernice za održivu gradnju. Odgovorni arhitekti nastoje ispuniti te standarde i dobiti odgovarajuće certifikate za svoje projekte. No, mnogo više arhitekata i graditelja koristi riječi poput “eko-prijateljski”, “zeleno” ili “održivo” kao marketinške izraze. U suštini, njihove tvrdnje o održivoj praksi su pretjerane. Unatoč svom napretku u znanju i svijesti, istinski održiva arhitektura još uvijek je više iznimka nego pravilo.

U nastavku ćemo se pobliže upoznati s tri glavna načela održive arhitekture: efikasan dizajn, iskorištavanje obnovljivih izvora energije i održivi materijali te vam prikazati primjere gradnje u Hrvatskoj koji se temelje na tim principima.

ODRŽIVA ARHITEKTURA IMA NIZ KARAKTERISTIKA KOJE JE POTREBNO ZADOVOLJITI:

• Smanjenje štetne potrošnje energije zahvaljujući korištenju obnovljivih izvora energije, kao što su solarni paneli i prirodni sustavi grijanja, hlađenja i ventilacije

• Jako su bitne građevine koje proizvode najmanje onoliko energije koliko troše za neto nulti učinak

• Sustavi za očuvanje vode, kao što je skupljanje kišnice

• Efikasan dizajn i integracija u okolni krajolik je nužnost koja se mora poštovati

• Zamjena konvencionalnih materijala poput betona održivim alternativama, kao što je beton od konoplje ili konvencionalne plastike s inovativnom bioplastikom izrađenom od algi

• Korištenje recikliranih materijala

• Prilagodljivi, modularni prostori izrađeni od prirodnih materijala koji se lako mogu razgraditi i prenamijeniti ili reciklirati

• Male kuće, mikro stanovi i druge male strukture koje pomažu u rješavanju apetita za održivijim stanovanjem i koriste manje zemljišne mase i energije

• Uključivanje biljaka i prirode putem živih zidova, stambenih tornjeva prekrivenih drvećem i zelenih krovova kako bi se pomoglo u hlađenju postojećih zgrada i stvorilo zdravo biofilno okruženje za ljude

EFIKASAN DIZAJN

Održiva arhitektura zahtijeva korištenje niza elemenata i građevinskih tehnika koje pomažu u smanjenju njihove potrošnje energije i utjecaja na okoliš. Orijentacija, veličina, visina, raspored, pa čak i boja ovih kuća planiraju se prije izgradnje kako bi se što bolje iskoristila energija.

Građevine se održavaju kompaktno da bi se smanjila njihova površina, s glavnim prozorima okrenutima u smjeru koji pruža maksimalno iskorištavanje pasivne Sunčeve energije. Materijali koji okružuju vanjsku stranu kuće (zidovi, vrata, krovovi, itd.) moraju biti pravilno izolirani kako bi se izbjegao gubitak topline kroz prijenos. Ventilacijski sustavi osiguravaju da se toplina u zraku koji se uklanja iz zgrade prenosi na svjež zrak koji se dovodi kroz izmjenjivače topline da bi se izbjegli toplinski gubici. Voda i biljke također su važne u toplijim klimama, koristeći drveće, vertikalne vrtove, zelene krovove i druge tehnike za stvaranje hladnih područja koja štite od vrućine.

Iako se tradicionalna arhitektura oslanjala na sva gore navedena načela, suvremena tehnologija je razvila sustave koji tome mogu uvelike pomoći. Stoga, postoje toplinski akumulatori kao što su izmjenjivači topline i dizalice topline koji omogućuju hvatanje i pohranjivanje topline koja se stvara u prirodi i iskorištavaju je za grijanje kuća. Osim toga, neophodna je zračna nepropusnost zgrade. Propuštanje kroz praznine treba biti minimalno u odnosu na ukupni volumen kuće, a toplinski mostovi se moraju izbjegavati: rubovi, kutovi i spojevi moraju se pažljivo izraditi kako bi se izbjegao gubitak topline kroz te mostove.

Ukratko bismo mogli reći da je sve bitno kada je u pitanju efikasan dizajn koji može u potpunosti iskoristiti klimatske prilike, počevši od krova pa do temelja jedne kuće. Iako smo se kroz život navikli na neke prizore i više ih ne propitujemo, oni su tu s razlogom; kut, veličina i oblik krovišta uvelike utječu na cijeli dom, položaj i veličina prozora i vrata te raspored prostorija, sve mora biti primijenjeno uz razumijevanje okolne klime i geografije ne samo da bi se u konačnici dobio kvalitetan proizvod nego kako bi krajnji rezultat bio poboljšanja kvaliteta života.

OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE

Obnovljivi izvor energije znači energiju koja je stalna - nešto što ne može ponestati ili je beskonačno, poput Sunca. Kada čujete izraz “alternativna energija”, to se obično odnosi i na obnovljive izvore energije - to znači izvori energije koji su alternativa najčešće korištenim neodrživim izvorima - poput ugljena.

Održiva arhitektura je nezamisliva bez korištenja obnovljivih izvora energije. Ranije smo naveli kako tradicionalna arhitektura može vrhunski iskorištavati obnovljive izvore energije uz pomoć raznih načela, u današnje vrijeme tim načelima se pridružila tehnologija pa iz dana u dan pronalazi razne načine korištenja obnovljivih izvora energije. Građevinski sektor je dosad uspio iskoristiti sve obnovljive izvore energije, a u Hrvatskoj održiva arhitektura najviše poseže za iskorištavanjem Sunčeve i geotermalne energije te u nekim oblicima energije biomase.

Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost ove godine u našoj zemlji dodjeljuje čak 100 milijuna kuna za sustave korištenja obnovljivih izvora energije, što zapravo ističe i važnosti same održive arhitekture.

Jedan od najpopularnijih načina iskorištavanje Sunčeve energije u Hrvatskoj su solarni sustavi koji pretvaraju direktna difuzna Sunčeva zračenja u toplinu. Solarnim kolektorom se, uz pomoć pumpe za cirkulaciju solarne tekućine, prikuplja toplina koja se preko izmjenjivača topline odvodi u spremnik, a iz spremnika se topla voda prenosi dalje u kuću ili se akumulira u spremnike za daljnje dogrijavanje. Na tržištu možemo izabrati različite izvedbe solarnih kolektora koji se razlikuju s obzirom na iskoristivost Sunčeve energije, radni vijek, montažu i cijenu. Kolektore dijelimo na dvije osnovne izvedbe - pločasti i vakuumski.

Za dobivanje toplinske energije putem solarne energije potrebno je imati adekvatno mjesto za smještaj solarnih kolektora. Najučinkovitija mjesta za solarne kolektore su krovovi s pogledom prema jugu (može i JI i JZ), ali isto tako i ravni krovovi. Ako se solarna energija koristi samo za pripremu tople vode, potrebno je 1 - 1,5 kvadrata kolektorske površine po osobi, no ako se solarni sustav koristi za dogrijavanje u sustavu grijanja, onda je preporuka minimalno 2,5 kvadrata kolektorske površine po osobi.

Korištenjem solarnog kolektorskog sustava pokriva se više od 60 posto godišnjih potreba za toplom potrošnom vodom, dok je vijek trajanja sustava oko 20 godina. U slučaju da isto kućanstvo solarnu energiju koristi i za zagrijavanje prostora, prosječna godišnja ušteda toplinske energije iznosi oko 3600 kWh, što predstavlja potencijal godišnjeg smanjenja emisije CO2 od oko 1100 kg. Na taj način godišnja ušteda može iznositi do 30 posto energenata korištenih za postojeći sustav grijanja.

Drugi popularni način iskorištavanja obnovljivih izvora energije u održivoj arhitekturi su dizalice topline. Tlo, podzemne vode i vanjski zrak pohranjuju goleme količine toplinske energije, a uz pomoć dizalica topline ta količina se može transformirati u energiju grijanja. Uštede su znatne u usporedbi s drugim konvencionalnim sustavima grijanja. Količina energije koju dizalice topline troše znatno je manja od količine proizvedene topline.

Međutim, relativne uštede ovisit će o tome koristite li trenutačno struju, ulje, propan ili prirodni plin i o relativnim troškovima različitih izvora energije u vašem području. Ako pokrenete dizalicu topline, trošit ćete manje plina ili nafte, ali više električne energije. Ako živite u području gdje je struja skupa, vaši operativni troškovi mogu biti veći. Ovisno o tim čimbenicima, rok povrata ulaganja u dizalicu topline zrak - voda, a ne u centralni klima-uređaj, mogao bi biti od dvije do sedam godina.

Odabir iskorištavanja obnovljivih izvora energije, pa bili to samo solarni paneli ili dizalice topline, smanjuje negativan utjecaj na okoliš, štedi energiju te, dugoročno gledajući, umanjuje račune.

ODRŽIVI MATERIJALI

U nekoliko navrata naišli smo na definiranje održivih materijala pa se u toj kombinaciji uglavnom spominju drvo, kamen, slama, industrijska konoplja i mnogi drugi prirodni materijali, što je u jednom obliku i logično. Međutim, da bismo saznali što su održivi materijali u širem smislu obratili smo se doc. dr. sc. Bojanu Milanoviću s Građevinskog fakulteta u Zagrebu i na samom početku otkrili da zapravo i čelik može biti održiv materijal.

- Održivost materijala nije nužno vezana za njihova prirodna svojstva, nego za način proizvodnje, ugradnje, korištenja i prerađivanja istih. Postoje razni aspekti definiranja održivih materijala. Kao što neki materijal koji nužno pri proizvodnji nije bio održiv preradom može postati takav, tako i oni koji su prirodno održivi mogu izgubiti ta svojstva. Uzmimo za primjer drvo koje se premazuje raznim kemijskim bojama i lakovima, nakon tih postupaka ono gubi svojstva održivosti - kaže prof. Milovanović.

Održiva arhitektura stremi prema tome da u izgradnji jedne kuće u potpunosti poštuje klimatske prilike i prirodu, stoga je korištenje materijala koji smanjuju štetne utjecaje na prirodu nužno u ovom procesu. Iako se tradicionalno više promišljalo o tome koji su materijali dobri za okoliš kada je u pitanju gradnja, danas se već pri izradi samog projekta promišlja o tome kako se ta građevina može razgraditi.

- Već prije samog početka bitno je moći odrediti kako se materijali mogu reciklirati ili deponirati, a da je to što manje štetno za okoliš - objašnjava Bojan Milovanović.

Kroz definiranje održivosti materijala prati se životni ciklus jedne građevine, njezina trajnost i propadanje i u svom tom procesu mjeri se utrošak energije te emisija CO2. Najbitnija stvar je da taj materijal ne šteti čovjeku, da nema hlapljive organske spojeve koji su štetni po zdravlje. Stoga, ovisno o nizu faktora, održivi materijal može biti i PVC, beton i čelik koji u procesu recikliranja znatno štede energiju.

Profesor Milovanović nam spominje primjer održivog materijala koji je izvorno hrvatski proizvod, a radi se o fasadnom panelu Eco sandwich ukupne debljine 42 cm, a sastoji se od unutarnjeg nosivog sloja debljine 12 cm izvedenog od recikliranog betonskog agregata, toplinske izolacije debljine 20 cm od mineralne vune, ventilirajućeg zračnog sloja debljine 4 cm koji sprečava vlaženje izolacijskog materijala i obložnog fasadnog sloja debljine 6 cm od recikliranog agregata od opeke. Ovo je odličan pokazatelj kako inače materijali koji su na “lošem glasu” vrhunskom preradom mogu postati održivi materijali. Naravno, ovo nije jedini primjer, postoji također niz istraživanja gdje se guma, čelična i tekstilna vlakna iz otpadnih automobilskih guma mogu koristiti u betonu za gradnju ekološki i ekonomski prihvatljivih građevina, a istovremeno otpornih na potresna opterećenja. Koliko god su vidljivi ovakvi tehnološki pomaci, ipak je važno napomenuti da je iskorištavanje prirodnih resursa i dalje jeftinije od takvih istraživanja pa se cijela priča i dalje jako sporo razvija.

U konačnici, postoji “Izjava o utjecaju na okoliš - EPD”. Ona, jednostavno rečeno, dokumentira utjecaj materijala na okoliš, u to se ubrajaju korištenje resursa, emisije, učinak staklenika, zakiseljavanje vode i tla i dr. Na temelju ove izjave moguće je procijeniti koliko je neki proizvod održiv. Znači, jedan građevinski stručnjak, arhitekt ili dizajner može dobiti uvid o utjecaju proizvoda na okoliš te odlučiti je li on pogodan ili ne za njihovu građevinu.

TRENUTAČNO NAJPOPULARNIJI OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE SU:

• Solarna energija

• Energija vjetra

• Hidroenergija

• Energija plime i oseke

• Geotermalna energija

• Energija biomase