EUR  |  Košík 0 ks
Voda

Díky softwaru blíže k přírodě


Petr Selník, Tatiana Rebrová, David Bečkovský, 10.12.2019
Foto Petr Selník
90 vidělo         0 se líbí




Dnešní trend životního stylu „v souladu s přírodou“ značně ovlivňuje současnou architekturu, u níž se v poslední době striktně řeší její environmentální dopad. Snaha o využití „přírodních“ procesů s co nejmenším vlivem na okolí figuruje téměř v každém projektu a spolu s tím rostou také možnosti uplatnění ekologičtějších řešení.


Zelená infrastruktura je odjakživa nedílnou součástí stavitelství. Správná aplikace „přírodních“ procesů však není tak jednoduchá, jak se může zdát, protože často vyžaduje precizní návrh, aby tyto procesy v budově opravdu fungovaly. Se současnou potřebou adaptace staveb na koncept trvale udržitelné výstavby se nutnost přesnějšího plánování stala základní prioritou. Historický princip výstavby založený na pozorování okolí a aplikace zkušeností stavitelů předchozích generací, které novými myšlenkami rozvíjejí současní architekti, zůstává důležitou složkou nových návrhů, pouze s tím rozdílem, že dnes má vědecký podklad.


Vývoj sofistikovaných nástrojů


Přesto komplikovanost výstavby zejména ve městech začíná vyžadovat stále sofistikovanější nástroje a výpočty, tak aby adaptační opatření staveb na budoucí změnu klimatu bylo efektivní a současně též ekonomicky adekvátní. Zejména hospodaření s vodou nelze snadno, takzvaně od stolu, přesněji kvantifikovat. Řada špičkových světových univerzit v oboru se proto rozhodla přesunout těžiště své práce z výzkumu obecných principů vývoje klimatu na lokální praktické studie a výzkumy, jež mají přímý dopad na zlepšení fungování konkrétních oblastí. Řada institucí v České republice pracuje na začlenění návrhových principů do pokročilých programů pro adaptaci města a krajiny, které byly definovány v plánech EU snížit do roku 2050 uhlíkovou stopu naší civilizace. Na vývoji vlastních českých softwarových nástrojů se neustále pracuje, ale zatím nedosahují komplexnosti zahraniční konkurence, a to zejména z důvodu velké časové náročnosti celého vývojového procesu.



Hospodaření s dešťovou vodou jako součást legislativy


Profesionálové v oboru se v odborných kruzích (například na evropské konferenci o zelené infrastruktuře v Londýně 2019 – EUGIC 2019) začínají označovat jako ,,urban climate architects“ (pozor na záměnu s architektonickým studiem z Nizozemska). Mezi těmito profesionály se objevuje řada známých jmen jako třeba Dusty Gedge – nejvýznamnější guru zelené infrastruktury v Londýně (možná i Evropě). USA, kde je hospodaření s dešťovou vodou již dávno zapojeno do legislativy, pravidelně nástroje zelené infrastruktury vyvíjejí a na svém území aplikují (například ve Filadelfii či New Yorku). Pravidelně se též konají konference Grey to Green a Cities Alive, věnované zelené infrastruktuře, a vydává se dostupný on-line časopis Living Architecture Monitor.


I tito lidé s bohatými zkušenostmi v oboru se v náročných či kontroverzních realizacích opírají o simulační modelování dopadu vegetačních konstrukcí či výsadby, protože potřebují mít jasně kvantifikované benefity svého nápadu. Je pro ně téměř nemožné odhadnout odtokový koeficient celé oblasti s propustnými vsakovacími i nepropustnými povrchy, které se navzájem ovlivňují. Požadavek na složitost provádění těchto výpočtů se postupně šíří legislativou Evropy a USA a s drobným zpožděním pravděpodobně dorazí i k nám.


Je důležité mít na paměti, že vybudování zelené infrastruktury není pouze státní záležitostí, a sice kvůli velkému podílu soukromého sektoru, jenž je schopen nové technologie využít často pouze za podmínky jasnosti a dostupnosti nabízených „ekologičtějších“ řešení.


Problém ustupující městské zeleně


Na VUT jsme v loňském roce úspěšně dokončili projekt zaměřený na vývoj nového souvrství zelených střech, přičemž jsme se snažili především o jednoduchost jejich instalace, a to i u složitých konstrukčních detailů prostupů.


Stávající navazující výzkum systému suchomilných zelených fasád opět reaguje na problém ustupující městské zeleně, která je v důsledku lidské činnosti poškozována a vytlačována z aglomerací. S tímto jevem jsou spojena zdravotní rizika související s vysokou koncentrací prachových částic v ovzduší, hlukovou zátěží poblíž komunikačních tras a výrobních provozů nebo se zmenšováním zelených koutů vhodných pro relaxaci, odpočinek a psychohygienu. Lze předpokládat, že úbytek městské zeleně bude do budoucna prohlouben i kvůli probíhajícím klimatickým změnám provázeným vlnami veder a dlouhodobými obdobími sucha v letních měsících. Potřeba vegetačních vertikálních i horizontálních konstrukcí především v městské zástavbě tím nadále získá na aktuálnosti a především z hlediska udržitelné kvality života v aglomeracích se stane nezbytnou.



Úspora energie a vody


Realizace vegetačních konstrukcí je spojena s otázkou, jakým způsobem budou vyživovány a zavlažovány. Nynější řešení jsou sice funkční, avšak ekonomicky náročná, a to jak z pohledu realizace, tak údržby. Proto jsme se opět zaměřili na vývoj systému, který by byl aplikovatelný v širším měřítku, a to nejen u novostaveb, ale také při stavebních úpravách stávajících budov.


Unikátním inovativním prvkem vyvinutého řešení bude ta skutečnost, že aplikace nového stavebního materiálu umožní realizaci pasivního systému vegetačních konstrukcí, spočívajícího ve vertikálním zadržování dešťové vody a jejího následného využívání pro podporu růstu integrované zeleně. Odstranění závislosti na podpůrných systémech růstu zeleně, jimiž jsou převážně počítačem řízené komplexní systémy integrující zeleň, rozvody zálivky, distribuci živin, monitoring a další podpůrné funkce, přinese úsporu elektrické energie, spotřebované vody a výrazně nižší pořizovací náklady.


Předejde se tím také zranitelnosti vegetačních vertikálních konstrukcí (konkrétně integrované zeleně) z důvodu možné poruchy podpůrného systému, který by mohl zapříčinit vyschnutí substrátu nebo přerušení dodávky živin. Samozřejmě tento typ fasády nelze na stavby navrhovat bez analýzy okolního prostředí, jelikož vegetace se musí s klimatem vyrovnat zcela sama. Pokud tedy lze kvantifikovat prostředí budovy ještě před její realizací, lze odpovídajícím způsobem navrhnout dílčí vegetační konstrukce tak, aby se co nejlépe vyrovnávaly s klimatem bez vlivu externích systémů podpory růstu. Na stavební fakultě se tedy na vegetační konstrukce zaměřujeme z pohledu technických konstrukcí s minimálními požadavky na údržbu.


Softwarové řešení


Pro hodnocení vlivu zelených prvků budovy již v současnosti existují pokročilá softwarová řešení. Příkladem je modelovací program prostředí ENVI-met, pomocí kterého bylo provedeno přes čtyři tisíce simulačních studií po celém světě a který je též základním kamenem certifikačního procesu vnějšího okolí staveb. Pro efektivní územní plánování s ohledem na klima a životní prostředí je samozřejmě zapotřebí řešit nejen vzhled budovy a to, jak moc bude „zelená“, ale také míru vlivu takovéto stavby na její okolí.


Dnes již není potřeba přesvědčovat investora o pozitivním dopadu vegetačních konstrukcí na prostředí a jejich významný vliv na hospodaření se srážkovou vodou. Ten si většinu pozitiv rychle domyslí, ale je zpravidla ochoten vynaložit menší díl ze svých investic právě na zelená opatření. Není tajemstvím, že náklady na realizaci a hlavně na údržbu zelené infrastruktury díla nejsou zanedbatelné. Proto i velmi zkušený odborník potřebuje u větších nebo složitých projektů vyčíslit dopady svého návrhu – odtokové charakteristiky, zastínění pobytových ploch v čase, odrazivost prostředí z pohledu dopadu slunečního záření, přehřívání prostoru a vnímání pocitové teploty, která je zásadní pro pozitivní vnímání adaptačních opatření pro uživatele či návštěvníka prostoru.


S rozvojem dalších programů s různou úrovní cen, a tedy i modelačních možností bude možné stále častěji zhodnocovat výstupy pro architektonické soutěže, a dosáhnout tak lepších výsledků nejen pro investory, ale i pro města a obce samotné. Zkvalitnění návrhu a doložení objektivních výsledků též obvykle vede ke zrychlení schvalovacího procesu umístění stavby, schvalování v rámci vyhodnocení vlivů na životní prostředí (EIA) a prosazení projektu u dotčených orgánů či organizací. Touto cestou se vydala organizace výstavby například vídeňské oblasti Seestadt.





Poděkování
Článek byl vytvořen v rámci řešení projektu č. LO1408 „AdMaS UP – Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie“ podporovaného ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory programu „Národní program udržitelnosti I“.


Kontakty:
Vysoké učení technické v Brně
Veveří 95, 602 00 Brno
https://pst.fce.vutbr.cz






FacebookSdílet
Líbil se vám článek? Nemusíte dávat like, dejte nám
o tom vědět kliknutím na ikonku srdce.
Facebook






Podobné články







< zpět na přehled článků


Co je nového



Chcete-li dostávat čerstvé informace a získat přístup k vybraným placeným článkům pro předplatitele,
můžete se zdarma zaregistrovat k odběru našeho newsletteru a z odběru se kdykoli odhlásit.


xČtenář     xFirma
Tento web používá cookies - více informací. Pokračováním souhlasíte s jejich použitím.