Facebook

Be2226: tylko architektura

Z:A 72

KATEGORIA: Praktyka

Czy współczesna architektura może uwolnić się od nadmiaru instalacji? Czy energooszczędność jest możliwa bez wentylacji mechanicznej, rekuperacji i pompy ciepła? Fenomen be2226 prowokuje pytania o miejsce architektów i architektury w kontekście technologii.

Prolog: notatka z podróży

Późnym wieczorem 17 lutego 2020 roku, po dłuższej podróży i kilku kilometrach wędrówki przez Lustenau, zatrzymałem się u podnóża be2226. Obserwowałem z dołu zachodnią ścianę imponującej białej bryły z charakterystycznym uskokiem w połowie wysokości. Liczyłem, że uda mi się uchwycić jakiś ruch, znak życia na tle jasnych powierzchni, chociażby otwarcie klapki przewietrzającej. Panował jednak idealny spokój.

Pomimo dość późnej pory z wnętrza sączyło się światło. Nie byłem pewny, co to znaczy. Czy zatrudnieni tam architekci kończyli jakiś konkurs, czy też system sterujący be2226 włączył światła w celu podniesienia temperatury? Następnego dnia wróciłem, by dostać się do środka i dowiedzieć się więcej.

be2226 w Lustenau, proj. Baumschlager Eberle Architekten, fot. Eduard Hueber / Baumschlager Eberle Architekten.

Wykład, który wysłał mnie w drogę

Bezpośrednią przyczyną mojej wizyty w Lustenau był wykład wygłoszony przez Dietmara Eberlego w ramach cyklu Mistrzowie Architektury 6 lutego 2020 roku w Katowicach. Dotyczył on koncepcji be2226, czyli budynków projektu Baumschlager Eberle, w których przez cały rok możliwe jest utrzymanie temperatury w przedziale 22–26ºC bez zastosowania konwencjonalnych systemów ogrzewania i wentylacji. Profesor opowiedział dość skrótowo o stronie technicznej obiektów i przekrojowo wyjaśnił źródła swoich idei na tle rozwoju architektury zrównoważonej (i energooszczędnej) od lat 50. do dziś.

Choć wypowiedź była utrzymana w ciepłym tonie, momentami nawet z przymrużeniem oka, treść okazała się bezkompromisowa. Dietmar Eberle zdążył podważyć szereg dogmatów i ogólnie obowiązujących wyobrażeń na temat roli współczesnej architektury oraz jej twórców. Dla każdego, kto wierzył, że szczytem jej osiągnięć w dobie kryzysu klimatycznego są zorientowane na południe, wyposażone w rekuperacje i pompy ciepła, domy pasywne albo całkowicie przeszklone biurowce o podwójnych fasadach opatrzone „ekocertyfikatami”, ten wykład mógł być kubłem zimnej wody wylanym na głowę.

Ci, którzy na studiach nauczyli się, że forma podąża za funkcją, dostali do przełknięcia gorzką pigułkę informacji o tym, jak nietrwałą podstawą projektowania jest program użytkowy budynku, który zmienia się znacznie częściej niż chcielibyśmy zmieniać same budynki. Trwałość jest obecnie cechą konieczną, ponieważ w dobie budownictwa energooszczędnego pojęcie szarej energii (grey energy), czyli zużywanej przy produkcji materiałów, budowie i rozbiórce, ma coraz większe znaczenie – tak w kontekście zużycia zasobów, jak obniżania śladu węglowego. By architektura mogła uchodzić za trwałą, musi być adaptowalna do różnych potrzeb i akceptowana przez społeczeństwo, inaczej mówiąc: musi być po prostu dobra. Ostatecznie nie tylko wartość użytkowa, lecz także kulturowa budynku i jego percepcja przez zwykłego przechodnia zadecyduje, czy przetrwa on wieki, czy zostanie wyburzony po kilkunastu latach. Co więcej, architektura musi pozostawiać aktualnym i przyszłym użytkownikom swobodę wyboru co do jej wykorzystania. Priorytet trwałości i dążenie do obniżenia nakładów (tak finansowych, jak ekologicznych) na budowę oraz utrzymanie obiektów powinny nas też skłaniać do rezygnacji z wymagających częstej naprawy lub wymiany elementów i systemów... także tych, które w wyniku rozwoju „energooszczędności” w ciągu kilkudziesięciu ostatnich lat zaczęliśmy uważać za nieodzowne.

Wnętrze be2226 w Lustenau, fot.Eduard Hueber, dzięki uprzejmości Baumschlager Eberle Architekten.

Ten przekaz, choć wsparty licznymi wykresami i danymi dotyczącymi ekonomii, wartości kulturowych, zużycia energii czy emisji CO2, można by próbować zignorować jako nieosiągalny ideał, gdyby nie zrealizowane przykłady.

Realizacje be2226

Dotychczas zostały wzniesione trzy budynki z serii be2226: prototyp w Lustenau w Austrii (2013) i następne dwa – w Emmenbrücke w Szwajcarii (2018) i Lingenau w Austrii (2019). Wszystkie mają mieszaną funkcję z przewagą usług. Według informacji przedstawianych przez profesora Eberlego i jego współpracowników wszystkie są użytkowane, a dokładne pomiary temperatury, wilgotności i CO2 potwierdzają realizację celu, czyli zapewnienie we wnętrzach przez cały rok komfortu termicznego i wysokiej jakości powietrza –  bez zastosowania konwencjonalnych systemów ogrzewania i wentylacji. Wszystko to brzmi rewelacyjnie... dlatego krótko po wykładzie ruszyłem w drogę, by zobaczyć, a może przede wszystkim odczuć, jak te obiekty funkcjonują w rzeczywistości.

Masa, proporcje, przewietrzanie… oprogramowanie

Na czym dokładnie polega fenomen be2226? W największym skrócie – na optymalizacji bryły budynku przez taką konfigurację proporcji, masy, izolacyjności, przeszkleń i ścian pełnych, by temperatura w środku była stabilna bez konwencjonalnej instalacji ogrzewania i chłodzenia. Kluczowym elementem jest rezygnacja zarówno z wentylacji mechanicznej, jak i grawitacyjnej na rzecz zautomatyzowanego przewietrzania. By budynek mógł aktywnie reagować na zmiany pogody na zewnątrz, a przede wszystkim na liczbę użytkowników, i ich zachowania, zastosowano oprogramowanie, które steruje otwieraniem i zamykaniem klapek przewietrzających przy wszystkich oknach oraz oświetleniem (traktowanym jako jedyne sterowalne źródło ciepła).

Elewacja budynku be2226 w Lustenau, fot. Eduard Hueber, dzięki uprzejmości Baumschlager Eberle Architekten.

Na przykładzie be2226 w Lustenau można prześledzić też kilka innych wyróżniających się cech budynków. Są to: bardzo wysokie kondygnacje, równomiernie rozmieszczone pionowe otwory okienne i stolarka cofnięta do wewnętrznego lica ściany. Elementy te mają znaczący wpływ na równomierne doświetlenie wnętrz światłem dziennym przy jednoczesnej kontroli nasłonecznienia (głębokie wnęki okienne spełniają funkcję zacieniającą, a ich białe powierzchnie boczne zapewniają dużo rozproszonego, odbitego światła). Bardzo grube ściany (przekraczające 76 cm), zbudowane z dwóch różnych warstw pustaków ceramicznych dobranych pod względem nośności i oporu cieplnego (2 x 38 cm, na zaprawie wapiennej), pokryte tradycyjnymi tynkami wapiennymi, stanowią wyjątkowe połączenie masy i izolacyjności termicznej. Zastosowano  stropy typu filigran 8 cm + 20 cm betonu wylewanego na miejscu. We wnętrzach widoczne są zaimpregnowane anhydrytowe wylewki wykonane jako podniesiona podłoga (co ciekawe, nie systemowa, lecz na legarach i deskowaniu drewnianym), pod którą w razie potrzeby doprowadzane są kable elektryczne do stanowisk pracy.

Wszyscy jesteśmy grzejnikami

Najbardziej nieprzewidywalnym czynnikiem, który musiał być brany pod uwagę przy projektowaniu budynku i oprogramowania sterującego be2226, byli użytkownicy. Łatwo sobie wyobrazić, że inne warunki będą panować w tej samej kubaturze w zależności od liczby osób w niej przebywających, a inne jeśli pozostanie ona opróżniona przez dłuższy czas. Dlatego według koncepcji Dietmara Eberlego optymalizacja musi nastąpić na etapie pustej bryły, nie może polegać na przyjęciu konkretnej liczby użytkowników i konkretnej funkcji. Inaczej mówiąc, budynek ma zapewniać komfortowe warunki niezależnie od tego, czy w danym pomieszczeniu znajdzie się biuro, mieszkanie czy siłownia.

Jednocześnie każdy człowiek jest źródłem ciepła i CO2. Są nimi także wszystkie urządzenia elektryczne. Jak poradzono sobie z tym w be2226? Dzięki zaprojektowaniu przewietrzania tak, aby powietrze w budynku było wymieniane tylko wtedy, gdy jest to potrzebne (temperatura lub stężenie dwutlenku węgla przekracza przyjęty poziom komfortu). Widać tu wyraźną różnicę w porównaniu z typowymi systemami wentylacji, które wymianę powietrza prowadzą nieustannie.

Rzut be2226  w Lustenau, proj. Baumschlager Eberle Architekten, il. dzięki uprzejmości Baumschlager Eberle Architekten.

 

We wnętrzach be2226, w których pracuje więcej osób, klapki będą otwierały się częściej, a tam, gdzie nikogo nie ma – rzadziej. W pomieszczeniach, gdzie przebywa mało ludzi – w zimnej części roku – system sterujący włączy oświetlenie, by zrównoważyć niewielki spadek temperatury związany z automatycznym wietrzeniem.   

Podczas wizyt w budynkach be2226 z zaciekawieniem czekałem na moment, kiedy automatycznie rozpocznie się przewietrzanie. Nie było mi dane zaobserwować to zjawisko. Jak dowiedziałem się od użytkowników, w przypadku biur w Lustenau (w których w dużej kubaturze pracuje relatywnie niewielka liczba osób) otwieranie klapek następuje niezbyt często – np. dwa razy na dzień. Bym mógł to zobaczyć, musieliśmy odpowiednią funkcję wybrać ręcznie za pomocą panelu sterującego.

Budynek inteligentny, ale nie przemądrzały

Dla ustabilizowania warunków wewnątrz obiektów be2226 stosowane jest oprogramowanie, napisane specjalnie dla nich i nieustannie udoskonalane (a także samodoskonalące się). Możemy tu mówić zapewne o budynku inteligentnym, choć jego autorzy wybrali słowo clever, a nie intelligent jako składową hasła reklamowego, prawdopodobnie w celu zaznaczenia odrębności swojego podejścia do technologii. Warto też podkreślić, że „mądrość” budynku została ograniczona do potrzebnego minimum: program steruje zaledwie dwiema jego „reakcjami”. Wszystkie pomieszczenia są wyposażone w urządzenia pomiarowe, odczyty następują co 30 sekund. Podstawowymi rejestrowanymi parametrami są temperatura, wilgotność i stężenie CO2. Na ich podstawie program decyduje, czy i przez jaki czas przewietrzać oraz czy oświetlanie ma być włączone jako źródło ciepła.

Profesor Eberle podkreśla, że użytkownicy, jeśli sobie życzą, mogą podejmować decyzje. Ich wybory mają pierwszeństwo przed automatycznym sterowaniem... Ma to kluczowe znaczenie zwłaszcza w przypadku funkcji mieszkalnej, która też występuje w budynkach be2226. W Lustenau niewielkie ekrany dotykowe umieszczone na ścianach pomieszczeń pozwalają użytkownikom na odczyt warunków panujących wewnątrz i na zewnątrz, a także na włączenie/wyłączenie oświetlenia czy zamknięcie/otwarcie klapek przyokiennych. W Lingenau swoboda jest większa: można manualnie otwierać okna, a nawet zasuwać okiennice, choć ze świadomością, że długotrwałe korzystanie z tej opcji może wpłynąć na zmianę temperatury wewnątrz na wychodzącą poza założony zakres 22–26ºC.

Dane na temat warunków panujących w środku budynków be2226 oraz zachowań, takich jak otwieranie oraz zamykanie okien i drzwi, są gromadzone przez firmę Baumschlager Eberle w celu dalszego doskonalenia rozwiązań technicznych a także na wypadek ewentualnych roszczeń użytkowników w sytuacji niewłaściwego działania obiektu.

Gentlemani nie rozmawiają o BIM

Zagadnienie, które frapowało mnie po lekturze monografii Be2226. The temperature of architecture, to proces projektowy niezbędny do zrealizowania takiego budynku. Podczas swojej prezentacji Dietmar Eberle żartobliwie powiedział, że projektowanie wymagało „troszkę wiedzy (...) i jest ok”, jednocześnie zasugerował jednak, że był to wynik kilkudziesięcioletniej praktyki i poszukiwań.

Po wykładzie miałem okazję zadać kilka pytań, w szczególności chciałem się dowiedzieć, czy, i jakie, symulacje na modelach komputerowych (BIM?) zastosowano. Odpowiedzi profesora potwierdziły, tym razem w poważnym tonie, że proces projektowy był długi i bardzo trudny, co więcej – konieczne było zainwestowanie dużych, własnych, pieniędzy. Na pytanie o konkretne programy, które wykorzystano przy projektowaniu, Eberle wskazał: EnergyPlus, Transys, Idas, jako te, które umożliwiają symulacje na odpowiednim poziomie. Zaznaczył przy tym, że same programy do niczego się nie przydadzą bez ludzi posiadających głęboką wiedzę o zjawiskach zachodzących w budynkach. Podkreślił, że podczas pracy na eth w Zurichu miał szczęście spotkać fizyków budowli, z którymi mógł rozmawiać o pomyśle i rozwijać go. Jako szczególnie zasłużonych dla realizacji idei be2226 wymienił Bruna Kellera i Larsa Junghansa.

Początkowo zrozumiałem te słowa tak, że profesor traktuje symulacje na modelach komputerowych jako kolejne narzędzie i lekko je deprecjonuje, dlatego kieruje rozmowę na tematy bardziej doniosłe: idee, wiedzę, doświadczenie. Podczas spotkania z Yaseminą Yalcin (CEO w firmie 2226) dowiedziałem się jednak, że sprawa jest prostsza: proces projektowy w biurze profesora Eberlego w Lustenau naprawdę przebiega bardzo klasycznie.

Tak było także w przypadku be2226. Modele i symulacje komputerowe służyły do sprawdzenia rozwiązań, zaprojektowanych na podstawie wiedzy i doświadczenia, narysowanych za pomocą tradycyjnych (nie BIM-owych) narzędzi. Jako ciekawostkę można dodać, że obecnie przy sporządzaniu rysunków w pracowni w Lustenau korzysta się z programu abis. Poza tym dowiedziałem się, że przy kolejnych obiektach be2226 symulacje z dziedziny fizyki budowli są wykonywane podwójnie: na miejscu w biurze oraz w zewnętrznej firmie, celem uzyskania pewności co do wyników.

Jakość bycia

Głównym argumentem za koncepcją be2226 ma być komfort użytkowania wynikający z utrzymujących się w korzystnym przedziale mierzalnych parametrów: temperatury, wilgotności względnej, stężenia CO2 i jakości powietrza. Psychologicznie korzystne ma być poczucie sprawczości płynące z możliwości podejmowania decyzji przez użytkowników (otwieranie klapek bądź okien, nadrzędność ich decyzji względem automatycznego sterowania). Podczas wizyty w Lustenau miałem okazję w ramach rozmów przy porannej kawie, w biurowej kafeterii, zapytać kilka osób o wrażenia z pracy w tym miejscu. Wszyscy deklarowali, że jest bardzo dobrze (co specjalnie nie dziwi, biorąc pod uwagę kontekst rozmowy), jednocześnie zaznaczali, „że trzeba się w pierwszych dniach przyzwyczaić”. Do czego? Do tego, że jest po prostu inaczej...

bbe2226 w Lustenau, proj. Baumschlager Eberle Architekten, fot. Darko Todorovic.

Moje doświadczenie z kilku godzin spędzonych w budynku potwierdza te relacje. W środku panuje przyjemna temperatura, dobrze się tam czułem... Jednak największe wrażenie zrobiły na mnie inne cechy budynku, rzadziej opisywane i omawiane. To przede wszystkim niezwykłe poczucie przestrzeni w jasnych, naturalnie oświetlonych, bardzo wysokich pomieszczeniach. Po drugie, niemal świątynna atmosfera minimalistycznych wnętrz, w których panuje zaskakujący, jak na użytkowany budynek, spokój. To wrażenie jest szczególnie silne na parterze, który stanowi przestrzeń ogólnodostępną. W godzinach pracy każdy może tam wejść i zapoznać się z aktualną wystawą w galerii albo usiąść w (obecnie) samoobsługowej kafeterii. Przebywając tam po południu – przez około dwie godziny – miałem całą kondygnację praktycznie na wyłączność.

Wnętrze be2226 w Emmenbrücke, proj. Baumschlager Eberle Architekten, fot. Roger Frei, Baumschlager Eberle Architekten.

Jedyna cecha be2226, która nie wzbudziła mojej sympatii, to akustyka wnętrz. Są one prawie pozbawione miękkich powierzchni oraz mebli, czego efektem ubocznym jest np. to,  że pomruk lodówki z kafeterii słychać na całym parterze, a rozmawiający w części biurowej ludzie odruchowo ściszają głos, by nie zakłócać innym pracy.

Be2226 mnoży się

By zrealizować pierwszy budynek be2226, firma Baumschlager Eberle musiała wystąpić w podwójnej roli – architektów i inwestorów, ponieważ ówcześnie nie znalazł się klient gotowy uwierzyć, że pomysł profesora Eberlego jest możliwy do realizacji. Po potwierdzeniu założeń przez pomiary idea stała się atrakcyjną propozycją dla inwestorów zwracających uwagę na jakość architektury i koszty utrzymania budynków czy LCA.

Obecnie w opracowaniu jest projekt o znacznie większej skali – Centrum Innowacji i Transferu Wiedzy JED w Schlieren (Szwajcaria) o powierzchni użytkowej ponad 14 tys. m2 (planowana realizacja 2020–2022), a w dalszej perspektywie kolejne duże obiekty, w tym także mieszkaniowe: w Berlinie, Hamburgu, Wiedniu, Lustenau, Genewie... Rozważa się budowę w Chinach, gdzie dużym wyzwaniem projektowym jest klimat, a konkretnie wilgotność powietrza. W związku z rozwojem i zainteresowaniem modelem be2226 w ramach Baumschlager Eberle zaczęła działać osobna firma – 2226.

Perspektywa realizacji w Polsce

Wykład profesora Eberlego w Katowicach zakończył się odniesieniem do możliwych dalszych realizacji zgodnych z koncepcją be2226, także w Polsce, gdzie holding Baumschlager Eberle Architekten ma swoją siedzibę w biurze be ddjm w Krakowie. Z późniejszej rozmowy z prezesem BE DDJM Pawłem Görlichem dowiedziałem się, że pracownia jest bardzo zainteresowana takim projektem oraz że aktywnie szukają inwestora, który chciałby podjąć takie wyzwanie. Od strony tzw. know-how projektowanie według modelu 2226 wydaje się realne, ponieważ jako część holdingu krakowskie biuro ma duży dostęp do wiedzy: organizowane są szkolenia i międzynarodowe warsztaty dla pracowników, poszczególne firmy dzielą się doświadczeniami. Międzynarodowa współpraca daje też szansę na skorzystanie z już sprawdzonych firm zewnętrznych, które np. prowadziły symulacje dla zrealizowanych budynków be2226. Od strony software'owej DDJM jest już głównie nastawiony na pracę w BIM (Revit), który wdrażano w biurze stopniowo od 2012 roku.

Epilog: notatka z podróży

17 lutego 2020 roku zatrzymałem się pod ścianą północną be2226 w Emmenbrücke i dłuższą chwilę, z mieszaniną radości i zdziwienia, patrzyłem na parapety (lub jak kto woli: podokienniki). Znajdowały się na nich głębokie kałuże. Wydawały się ciemne na tle białych murów, odbijały światło. Parapety okazały się zaprojektowane jako niecki (ba! miniaturowe baseny) i wykonane z jednego kawałka kamienia. Po stronie południowej były puste, po północnej woda jeszcze nie odparowała. Nie wystawały poza elewację, nie miały okapnika, kapinosa ani spadku na zewnątrz, a jednak biały tynk poniżej był w nienagannym stanie... Można myśleć inaczej? Wygląda na to, że można.

Maciej Jagielak
Maciej Jagielak

architekt, członek Ogólnopolskiego Stowarzyszenia Budownictwa Naturalnego, współtworzy nieformalną grupę projektową Fuchi Studio

reklama

Warto przeczytać