Budynki odpowiadają za 38 proc. globalnych emisji CO2. Tymczasem poprzez podejmowanie bardziej świadomych decyzji projektowych emisję można zmniejszyć nawet o połowę. Co więcej, może przyczynić się to również do wsparcia społeczności oraz wdrażania efektywniejszych rozwiązań. Jak tego dokonać? Na przykład inspirując się przyjaznymi dla otoczenia projektami z całego świata. Wybrane z nich prezentuje Arup, międzynarodowa firma zajmująca się zrównoważoną inżynierią. Realizacje te wyznaczają kierunki współczesnej inżynierii i zachęcają do stosowania zrównoważonych rozwiązań w nowym roku.  

Zrównoważone projektowanie staje się coraz istotniejsze zarówno dla inwestorów, jak i otoczenia. Zmiana podejścia w budownictwie inspiruje do stosowania nowych, bardziej kreatywnych rozwiązań, ale jednocześnie znacząco ogranicza emisyjność sektora. Biorąc pod uwagę cały cykl życia budynków i stosując zasady zrównoważonego rozwoju, możliwe jest tworzenie budynków, które odpowiadają potrzebom przyszłości. Arup zebrał właśnie tego rodzaju inspiracje z Europy, Bliskiego Wschodu i Afryki, aby zaprezentować najciekawsze realizacje, wyznaczające kierunki współczesnej inżynierii w obszarach, takich jak projektowanie dla społeczności i natury, dekarbonizacja, renowacja zamiast budowy nowych obiektów oraz transformacja cyfrowa. To właśnie te kategorie będą w najbliższym czasie miały największe znaczenie w procesie projektowania.

Projektowanie dla społeczności i natury

Umieszczając ludzi i naturę w centrum procesu projektowania, możliwe jest tworzenie funkcjonalnych, bezpiecznych i przyjemnych w użytkowaniu przestrzeni. Właśnie to było istotne dla inżynierów Arup podczas tworzenia budynku podstacji energetycznej Brent Cross Town w Londynie. Projektując budynek, wybierali niskoemisyjne elementy oraz wykorzystywali ponownie materiały, aby ograniczyć ilość odpadów. Smukła konstrukcja składa się w niemal połowie z odzyskanej stali i betonu niskoemisyjnego, w tym bezcementowego. Budynek sprzyja także różnorodności biologicznej - jest wyposażony w naturalną wentylację oraz otoczony drzewami i łąkami. Natomiast wykorzystywana w nim energia ma pochodzić całkowicie ze źródeł odnawialnych. Jednocześnie budynek, dzięki niecodziennemu doborowi kolorów stanowi nowy punkt orientacyjny w Londynie. W najwyższym punkcie ma 21 metrów i rozciąga się na 52 metry, tworząc ‘bramę’ miasta.

– Zrównoważone projektowanie zakłada, że otaczające nas budynki powinny równoważyć potrzeby, aspiracje i doświadczenia społeczności oraz środowiska. Przestrzeń może odgrywać istotną kulturową rolę, dlatego warto wykorzystywać takie szanse. Nawet elementy infrastruktury, takie jak budynek rozdzielni elektrycznej, mogą definiować miejsca i stanowić ważny element dla otoczenia – Łukasz Rakowski, Building Services Director w Arup.

Dekarbonizacja budynków

Zrównoważone podejście zakłada także tworzenie energooszczędnych budynków, które mają niski ślad węglowy. Wśród tego rodzaju konstrukcji zdecydowanie wyróżnia się 54-piętrowy wieżowiec Fubon A25 Xinyi Tower w Taipei w Taiwanie. Inżynierowie Arup zredukowali tu ilość stali konstrukcyjnej o jedną trzecią w porównaniu z podobnymi budynkami zaprojektowanymi w ‘tradycyjny’ sposób. Aktywna fasada z automatycznymi roletami poprawia wydajność energetyczną obiektu, umożliwiając dopływ naturalnego światła. Budynek jest także wyposażony w termiczne magazynowanie lodu, które poprawia wydajność chłodzenia o 10 proc. Fubon A25 Xinyi Tower opracowano również tak, aby był odporny na wstrząsy i tajfuny. Korzystając z analiz interakcji wiatru i sejsmiki, wyrzeźbiono narożniki wieżowca, zmniejszając jego masę, co pozwoliło na ograniczenie emisji dwutlenku węgla i zwiększyło efektywność budowy w obszarze narażonym na trudne zjawiska atmosferyczne. Obiekt ma także największą na świecie konstrukcję ograniczającą deformacje budynku, która aktywnie reaguje na zmiany obciążenia, m.in. poprzez zwężanie kolumn obwodowych.

Odnowa istniejących przestrzeni

Coraz większą wartość dostrzega się w odnowie istniejących budynków. Zamiast budowy nowych warto modernizować, poprawiając efektywność energetyczną, redukując emisję gazów cieplarnianych oraz pozytywnie wpływając na zdrowie i komfort użytkowników. Przykładem takiej efektywnej renowacji może być dawny ratusz w Londynie. Po przeniesieniu się siedziby władz miejskich do nowej lokalizacji, budynek przekształcono w centrum biurowo-wystawowe. Przestrzenie zostały zaprojektowane z myślą o integracji i dostępności. Inżynierowie zastosowali w obiekcie gruntowe pompy ciepła, odnawialne źródła energii słonecznej, naturalną wentylację, wysokowydajne fasady, energooszczędne oświetlenie i inteligentny system zarządzania. Pozwoliło to na zredukowanie emisyjności o połowę oraz podniesienie wydajności energetycznej o 20 proc. Jednocześnie powstały jasne i nowoczesne przestrzenie przeznaczone na prestiżowe wydarzenia.

– Renowacja budynków będzie coraz istotniejsza w budownictwie. Z analiz Arup wynika, że tworzenie nowych konstrukcji może charakteryzować się emisjami dwutlenku węgla wyższymi nawet o 180 proc. i ogólnymi emisjami gazów cieplarnianych wyższymi o 47 proc. w porównaniu do modernizowanych budynków, licząc emisje w całym okresie eksploatacji. Oznacza to, że modernizacja jest dużo bardziej przyjazna dla otoczenia. Popularność takich działań sprawi, że projektowanie będzie wymagało jeszcze więcej kreatywności, ale jednocześnie nowe budynki będą musiały być tworzone, tak aby móc z łatwością zmienić ich funkcję w przyszłości – mówi Łukasz Rakowski, Building Services Director w Arup.

Transformacja cyfrowa

Rozwój technologii otwiera nowe możliwości w budownictwie: zmienia sposób konstrukcji budynków, umożliwia projektowanie na najwyższym poziomie szczegółowości i obejrzenie obiektu w wirtualnej rzeczywistości zanim powstanie, pozwala także obniżyć koszty operacyjne. Projektem powstałym dzięki najnowszej technologii jest m.in. Hanoi Opera House, która będzie jedną z najważniejszych sal widowiskowych w Wietnamie. Budynek nad brzegiem Jeziora Zachodniego w Hanoi będzie miał jedną z największych na świecie betonowych konstrukcji dachowych. Jest ona inspirowana muszlami ostryg łowionych niegdyś w jeziorze. Korzystając z cyfrowych narzędzi, zespół Arup opracował zaawansowany algorytm do zaprojektowania konstrukcji dachu, dzięki czemu jest on wyjątkowo cienki, niskoemisyjny i wysoce odporny na trzęsienia ziemi i sztormowe wiatry. Natomiast okładzina obiektu powstanie z płytek perłowych, odbijających promieniowanie słoneczne, co umożliwi lepszą regulację temperatury oraz zmniejszy zużycie energii.