Tikai daži arhitekti Lielbritānijā var lepoties, ka klausās vides konsultantus, dizainerus vai viņu esošo projektu iemītniekus. Un tie, kas mācās no savām kļūdām un izmanto turpmākajos projektos iegūto pieredzi, jāiekļauj Sarkanajā grāmatā.
Architype, jauna entuziasma pilns arhitektu paaudze, ir uzbūvējusi pirmās skolas Lielbritānijā, kas atbilst Vācijas Passivhaus standartam. Ar savu darbu viņi pierādīja, ka skola var būt ne tikai skaista ēka, bet arī ēka, kurā tās pārdomātības un energoefektivitātes dēļ ir ērti mācīties.
“Enerģija ir mazliet kā atkritumi: vienmēr ir labi, ja to var pārstrādāt, bet labāk ir saražot mazāk. Arī ar enerģiju: jūs varat izmantot tās atjaunojamos enerģijas avotus, saules baterijas vai arī varat to patērēt mazāk."
Džonatans Hainss, Architype biroja direktors
Kas ir Passivhaus Standard?
Atgādinām, ka šis Passivhaus Institut izstrādātais Vācijas energoefektivitātes standarts ēkās ir zems enerģijas patēriņš, komforts iekšējā telpā un objekta arhitektūras kvalitāte. Daudzi cilvēki pilnīgi velti uzskata, ka tas ir attiecināms tikai uz mājokļiem: tulkojumā no vācu valodas “Haus” nozīmē ne tikai māju, bet arī jebkuru konstrukciju, un standarts ir piemērots jebkuras tipoloģijas ēkai. Par tā progresivitāti liecina skaitļi: parastās Anglijas skolas enerģijas enerģijas patēriņš ir 100 kWh / m2 gadā, un ēkai, kas uzbūvēta saskaņā ar Passivhaus standartu, vajadzētu patērēt ne vairāk kā 15 kWh / m2 gadā. Atšķirībā no citiem standartiem, Passivhaus palīdz samazināt enerģijas patēriņu, optimizējot lēmumus par dizainu - piemēram, atrodot viskompaktāko formu, labāko ēkas orientāciju utt.
Passivhaus standartu Anglijā reti redz, jo vietējie energoefektivitātes kodeksi darbojas pilnīgi pretēji. Salīdzinot ar Passivhaus, Anglijā populārajam zaļajam BREEAM standartam, ko lobējusi valdība, ir daudz vērtēšanas kritēriju, kuriem bieži nav nekāda sakara ar enerģijas patēriņu: piemēram, punktus var iegūt, ja attālums starp projektēto ēku un tuvāko pastkasti ir mazāks. vairāk nekā 500 metrus. Turklāt BREEAM ir vērsta nevis uz patērētā apjoma samazināšanu, bet gan uz papildu enerģijas ražošanu no atjaunojamiem avotiem.
Kā darbojas Passivhaus arhitekts?
Pirmkārt, tas samazina sienu, jumtu, griestu un durvju siltuma vadītspēju. Otrkārt, viņš rūpējas par ēkas siltumnoturību: visi "aukstie tilti" (siltuma zudumu laukumi, kas visbiežāk sastopami ēkas konstrukcijas elementu savienojumos) ir jāsamazina līdz nullei vai jāsamazina līdz minimumam. Turklāt jau sākotnējā projektēšanas posmā ēka tiek modelēta, izmantojot PHDP (Passive House Design Package) programmatūru. Tomēr britu arhitekti parasti vispirms pilnībā ieskicē ēku, pārdomā izkārtojumus un tikai pēc tam dod to inženieriem, lai aprēķinātu enerģijas patēriņu. Viņi mēģina kaut ko optimizēt, taču varbūtība labot kļūdas gatavajā projektā ir ārkārtīgi maza. Tāpēc daudz efektīvāk ir domāt par to agrākajos darba posmos, kad projektu var būtiski mainīt, ja nepieciešams, piemēram, lai saglabātu siltumu.
Visgrūtākais Passivhaus standartā ir pārbaudīt objekta atbilstību, kur rādītāji ir ne tikai aprēķinātie projektēšanas inženieru dati, bet arī reāli mērījumi jau uzbūvētā un ekspluatējamā mājā. Un būvēt tieši tā, kā tas bija paredzēts, visiem arhitektiem ir slavena galvassāpes.
Kas ir Architype arhitekti?
Architype ir jauna veida arhitektūras studija, kas tika dibināta pirms 29 gadiem un gadu gaitā ir izpelnījusies apskaužamu reputāciju kā kvalitatīvu energoefektīvu ēku projektētāji. Viņu sākotnējo pieeju nosaka vēlme projektēšanas procesā iesaistīt klientus un nākamos iedzīvotājus. Pieredzējuši viņi ir izstrādājuši bagāžu ar tehniskiem risinājumiem, kas paaugstina "saražotā produkta" kvalitāti.
Savas pastāvēšanas laikā Architype komanda ir izaugusi no pieciem līdz 53 cilvēkiem, neskatoties uz to, viņiem ir izdevies saglabāt jaunu radošu pieeju dizainam, ieskaitot biežu projektu analīzi un diskusijas. Uzņēmuma gada apgrozījums ir 3 miljoni mārciņu gadā.
Kāpēc Architype nolēma piemērot Passivhaus standartu Anglijā?
Aptuveni pirms pieciem gadiem Architype sadarbībā ar Oksfordas Brūksa universitāti, vienu no pasaules lielākajiem energoefektīvo tehnoloģiju pētniecības institūtiem, apkopoja un analizēja informāciju par biroja uzbūvēto skolas ēku "sniegumu". Rezultātā tika atklāts, ka, neskatoties uz dažādām energoefektivitātes stratēģijām, šīs skolas patērēja milzīgu enerģijas daudzumu, jo ziemā tajās tika atvērti logi. Un tajā brīdī Passivhaus standarta pielāgošana Lielbritānijas realitātei interesēja Architype, jo, pateicoties mehāniskajai ventilācijai un siltuma hermētiskumam, ēkas, kas uzceltas saskaņā ar šo standartu, patērēja ievērojami mazāk enerģijas un radīja mazāk CO2. Papildu pluss bija reālā iespēja izpētīt, kā ēka “darbojas” un kādi dizaina risinājumi visvairāk palīdz uzlabot energoefektivitāti.
Daudzi arhitekti baidās, ka Passivhaus standarts ierobežos viņu iztēli. Bet Architype arhitekti apgalvo, ka tieši viņu uzstādītais stingrais pamats viņu galvā izraisa pilnīgu radošo procesu.
Pēdējos projektos izmantojot Passivhaus Architype metodes, viņi ir radikāli vienkāršojuši formas un detaļas, optimizējuši projektēšanas procesu un pat arhitektūras uzraudzību. Viņiem izdodas sasniegt vēlamos rezultātus, soli pa solim pārdomājot katru risinājumu un praksē pārbaudot tā veiktspēju. Pēc biroja direktora Džonatana Hinesa teiktā, vissvarīgākā mācība Architype bija projekta vienkāršošanas nozīmīguma apzināšanās kopumā un jo īpaši strukturālās detaļas.
Tā kā ēkas tipoloģija nebija izšķirošs faktors, Architype bija gatavs pārbaudīt Passivhaus standartu jebkurā projektā. Tagad, ieguvuši pieredzi šajā jomā, viņi saskaņā ar šī standarta principiem projektē universitāti, arhīva ēku, ciematu ar 150 mājām, baznīcu un vairākas privātmājas. Tomēr pirms pieciem gadiem viņu specializācija bija skolu ēkas, tāpēc tās kļuva par viņu pirmo Passivhaus pierādījumu vietu. Piecu skolu klienta Vulverhemptonas apgabala padomes vienīgā būtiskā prasība bija ievērot ļoti pieticīgo budžetu.
Līdz šim Architype ir pilnībā pabeidzis divu izglītības iestāžu - Oakmeadow pamatskolas un Bušberijas kalna skolas - celtniecību, un 2013. gada novembrī tiek pabeigta trešā - Swillington pamatskola. Visi viņi aizstāja novecojušas un tāpēc nojauktas skolu ēkas, un savu izskatu viņi ir parādā pašreizējai valdības iniciatīvai. Tomēr Džonatans Hainss uzskata, ka "pasīvo" skolu turpmāka izplatība Anglijā ir liels jautājums, tieši tāpēc, ka ir grūtības ar valsts finansējumu. Tāpēc Arčitips cer, ka šādi projekti būs ļoti pieprasīti, piemēram, Velsā, kur valdības finansēšanas sistēma atšķiras no Anglijas.
"Pasīvo" skolu arhitektūras iezīmes
Projektēšanas process sākās ar ēkas optimālās formas, stāvu skaita, dziļuma un orientācijas meklēšanu, izmantojot jau minēto dinamiskās modelēšanas programmu PHDP. Pēc sākotnējiem pētījumiem kļuva skaidrs, cik liela nozīme kompaktai ēkai ir enerģijas patēriņa samazināšanai. Ēkas virsmas laukuma samazināšana attiecībā pret grīdas platību ļāva panākt enerģijas optimizāciju jau koncepcijas stadijā. Abām jau uzceltajām skolām galu galā tika izvēlēts vienkāršu taisnstūrveida divstāvu apjomu sastāvs ar centrālo telpu, kas kalpo kā atpūta.
Ēka ir veidota tā, lai saules gaisma nokļūtu visās skolas telpās, lai mākslīgais apgaismojums tiktu izmantots pēc iespējas mazāk. Lai samazinātu pārkaršanas iespēju vasaras mēnešos, uz rietumiem un austrumiem vērsto logu skaits ir samazināts līdz nullei, jo saules starus no neliela leņķa vienmēr ir grūtāk aptumšot, un tāpēc logi ir vērsti uz ziemeļiem un dienvidiem.
Visās telpās ir šķērs ventilācija, ko galvenokārt izmanto vasarā un ārpus sezonas. Turklāt siltākajos mēnešos kā papildu pasākums centrālā atpūta pārvēršas par "skursteni", kur, pateicoties augstuma starpībai un gravitācijas ietekmei, silts gaiss paceļas un iziet pa augšējiem logiem. Ziemai tiek nodrošināta ventilācija ar siltuma atgūšanas sistēmu. Lieki piebilst, ka, salīdzinot ar skolām, kurās aukstajā sezonā tiek atvērti logi ventilācijai, šāda sistēma ievērojami samazina siltuma zudumus. Tas atšķiras no standarta rekuperācijas sistēmas ar to, ka svaigo gaisu, kas nonāk telpā, silda siltums no pārstrādātā gaisa no centrālās atpūtas. Šajā telpā gaisu pasīvi silda saules starojums un iekšēja siltuma izdalīšanās, tostarp no skolēniem, kuri darbojas padziļinājuma laikā.
Liela uzmanība "pasīvo" skolu projektā tiek pievērsta ēkas siltumnoturības jautājumiem un jau pieminēto "auksto tiltu" samazināšanai - problēma, kas Anglijā bieži tiek aizmirsta. Lielākā daļa šo "tiltu" ir izveidoti pamatnes zonā, jo tā ir tiešā saskarē ar zemi un konstrukcijas elementu savienojumos. Arhitekti atrada oriģinālu atbildi uz šo jautājumu, piedāvājot dizaineriem izstrādāt pamatu, kas būtu pilnībā izolēts un tieši nepieskartos zemei. Sākotnēji britu dizaineri - Architype partneri paziņoja, ka no tehniskā viedokļa tas nav iespējams, neskatoties uz to, ka Vācijā un Austrijā šī metode tiek plaši izmantota "pasīvo" ēku būvniecībā, bet vēlāk Architype izdevās viņus pārliecināt viss tas pats. Galu galā šis risinājums izrādījās pat lētāks nekā parastais sloksnes pamats, jo izmantotajai metodei bija nepieciešams mazāk rakšanas. Kad šāda sistēma tika ieviesta, "auksto tiltu" skaits pamatu zonā tika samazināts līdz nullei.
Lai atbrīvotos no "aukstajiem tiltiem" konstrukcijas elementu savienojumos, arhitekti nāca klajā ar ideju sadalīt ēkas konstrukciju iekšējā un ārējā daļā. Visa konstrukcijas iekšējā daļa ir pilnībā iesaiņota siltumizolācijas slānī, ko sauc par "segu", un tāpēc tā ir pilnībā noslēgta. Turklāt pamatu siltumizolācija pievienojas sienu siltumizolācijai, izveidojot slēgtu loku, kas ļāva pilnībā atrisināt "auksto tiltu" problēmu. Tomēr šī risinājuma dēļ nojumes, nojumes un tamlīdzīgi fasādes elementi bija jāpiestiprina papildu ārējām konstrukcijām, kas nebija savienotas ar galveno rāmi.
Īpaša uzmanība tika pievērsta strukturālo komponentu vienkāršošanai. Projekta komandai bija jāpieliek daudz pūļu, lai atrastu līdzsvaru starp siltuma zudumiem caur logiem un saules starojumu, kas ir svarīgi pasīvai apkurei, kā rezultātā galu galā tika stingri kontrolēti visi ēkas logi un durvis.
Visi materiāli, kas tiek izmantoti skolu celtniecībā, ir videi draudzīgi un lielākoties tiek ražoti pašā Anglijā, kas līdz minimumam samazināja CO2 transportēšanu no materiālu transportēšanas. Mēs izmantojām arī Warmcell - siltumizolāciju, kas izgatavota no pārstrādāta avīžu papīra.
Pirmajā pusotrā mēnesī pēc būvniecības pabeigšanas arhitekti katru nedēļu (pēc tam - reizi divās nedēļās un reizi mēnesī) apmeklēja savas skolas, lai uzraudzītu visu sistēmu darbību un saprastu, kā tās iedzīvotāji jūtas ēkā.. Papildus patērētās enerģijas daudzuma, CO2 līmeņa, temperatūras un mitruma mērīšanai Architype lūdza visus skolas darbiniekus veikt piezīmes par to, kā ēka “darbojas” un kā viņi tajā jūtas. Visa šī informācija tika apkopota un apspriesta sanāksmēs ar darbuzņēmējiem, lai uzlabotu nākotnes projektus.
Tādējādi vienā no pirmajiem skolas projektiem tika atklāts, ka patērētās primārās enerģijas līmenis ievērojami pārsniedz normu. To izraisīja apkures klātbūtne sprinkleru sūkņu telpā, kas nebija siltumizolēta. No otras puses, monitoringa laikā arhitekti atklāja, ka siltuma atgūšanas ventilācijas sistēma padara bērnus uzmanīgākus klasē, jo viņi elpo svaigu gaisu.
Tā kā ēka ir lieliski izolēta un hermētiski noslēgta, tās sildīšanai pietiek ar vienu sadzīves katlu, jo Anglijā dzīvokļi parasti tiek apsildīti, taču projektēšanas laikā skolas tehniskais dienests lūdza uzstādīt otru, papildus katlu - kas vēlāk, protams, izrādījās lieki. Komisija, kas apsekoja ēku, vērsa uzmanību uz to, ka, neskatoties uz auksto laiku, abi katli tika izslēgti - jo pat bez apkures ēkas iekšpuse saglabājās komfortablā temperatūrā.
Visā monitoringa periodā, kas ilga gadu, arhitekti pastāstīja savu skolu darbiniekiem, kā pareizi izmantot apgaismojumu, ventilāciju un citas sistēmas tik neparastā ēkā, un pat publicēja ilustrētu "lietotāja rokasgrāmatu". Arhitips arī pavadīja daudz laika, skaidrojot studentiem, kāpēc enerģija ir vajadzīga, kur to iegūt un, pats galvenais, kā to ietaupīt. Tāpat skolēniem bija atļauts komentēt skolotājus, ja, piemēram, viņi aizmirsa izslēgt gaismu. Bērni bija priecīgi par šādu iespēju, ko nevar teikt par skolotājiem.
Saskaņā ar monitoringa gada rezultātiem tika konstatēts, ka Architype “pasīvās” skolu ēkas faktiski patērē ne vairāk kā 14-15 kWh / m2 gadā, savukārt iepriekšējās to pašu arhitektu skolas patērēja 40-50 kWh / m2 gadā. gads; tomēr parastās skolas Anglijā patērē 100 kWh / m2 gadā.
Analizējot visu projekta izveides un ieviešanas procesu, mēs varam secināt, ka panākumi lielā mērā ir pateicoties labi koordinētam visas komandas darbam: klientam, ar kuru Architype sadarbojas daudzus gadus, darbuzņēmējam, arhitektiem un dizaineriem. Neskaitāmas tikšanās un sarunas ļāva visiem komandas dalībniekiem jau no paša sākuma skaidri saprast, kas un kāpēc tiek darīts. Ir veikts arī milzīgs skaits pārbaužu un testu, tostarp dūmu pārbaude, kas nosaka ēkas hermētiskumu.
Architype ir izdevies sasniegt pārsteidzošus rezultātus, izmantojot Passivhaus standartu kā dizaina rīku un netērējot papildu līdzekļus energoefektīvām tehnoloģijām (lai gan parasti Passivhaus ēkas atmaksājas diezgan ātri: vidēji 5-10 gadi atkarībā no enerģijas cenām). Balstot savu darbplūsmu uz novērošanu, kas un kā “darbojas” ēkā, šie arhitekti tiecas pēc kvalitātes, vienkāršojot pašu ēku un tās detaļas, vienlaikus pierādot, ka energoefektivitāte nav pretrunā ar skaistumu un eleganci. Kā teica mūziķis Čārlzs Minguss: “Vienkāršības sarežģīšana ir ikdiena. Un sarežģītības vienkāršošana ir radošums”: šī ir filozofija, kuru ievēro Architype darbnīca.
