Facebook

Cykl życia architektury

Z:A 84

KATEGORIA: Temat wydania

Projektanci często stają przed wyborem: wyburzyć czy rewitalizować? To oni doradzają klientowi w tej sprawie. Przedstawiają mu możliwości, informują o ewentualnych implikacjach zachowania istniejącej tkanki budowlanej i zalecają rozwiązanie. Zazwyczaj decyzja o dalszych losach budynku jest podejmowana stosunkowo szybko, na wczesnym etapie procesu inwestycyjnego.

Spróbujmy pochylić się nad tym zagadnieniem, aby dokonywać tego rodzaju wyborów bardziej świadomie. Oceniając obiekt, trzeba bowiem brać pod uwagę jego cały cykl życia, tak jak próbujemy to robić przy użyciu analiz LCA. Na początku należałoby wyjaśnić, ile trwa cykl życia budynku i co się do niego wlicza.

     Jak pokazuje historia, sama trwałość obiektu może być rozpatrywana w bardzo szerokim zakresie. Dla przykładu pojedyncze pozostałości najstarszych budynków świata (m.in. w Turcji, Syrii, Palestynie, Anglii czy Iranie) mają nawet po kilkanaście tysięcy lat. Często wyłącznie dzięki nim dowiadujemy się szczegółów o życiu i tradycjach dawnych cywilizacji.

       Po przeciwnej stronie znajdziemy obiekty tymczasowe, projektowane na kilka lat, bądź szkieletowe drewniane, których trwałość zgodnie z normą oblicza się na 50 lat, choć ubezpieczyciele określają ją raczej na 25–40 lat. Przykład liczącej ponad 1200 lat drewnianej świątyni Hōryū-ji w Japonii dowodzi jedynie, że obiekty warte zachowania, mogą mieć znacznie wyższą od przeciętnej odporność na działanie czasu. Choć trwałość np. nowoczesnych budynków o konstrukcji żelbetowej projektowana jest na 50 lat, to można ją przedłużyć do 100 lat. Zgodnie z normą PN-EN 206+A2:2021-08 wystarczy zastosować grubszą otulinę zewnętrznych prętów zbrojeniowych. Okres trwałości takiego obiektu budowlanego jest więc wyłącznie kwestią umowną.

     W analizach LCA zazwyczaj przyjmuje się, że wynosi on dokładnie 60 lat (rzadziej używa się okresu 50 lat).

Hearst Tower w Nowym, Jorku, proj. Foster + Partners, fot. Tupungato / shutterstock

CYKL ŻYCIA

Do cyklu życia budynku wlicza się wszystkie etapy jego istnienia, poczynając od wydobycia surowców naturalnych potrzebnych do produkcji materiałów budowlanych poprzez okresy powstawania oraz użytkowania obiektu aż po fazę końcową, czyli wyburzenie, rozbiórkę i ewentualne poddanie recyclingowi lub ponowne użycie.

     W przeprowadzanej dla całego budynku analizie lca wykorzystuje się informacje zawarte w deklaracjach środowiskowych epd dla użytych w projekcie pojedynczych wyrobów budowlanych, uzupełniając je o informacje o produktach o zbliżonych właściwościach materiałowych wyszukanych w obszernych bazach produktów. Tylko takie podejście, uwzględniające szczegółowe zestawienia materiałowe (boq) rozpatrywanego obiektu (nierzadko wsparte projektem bim), pozwala stosunkowo precyzyjnie określić realny wpływ danej inwestycji na środowisko. Zawieramy tutaj cały tzw. wbudowany ślad węglowy w fazach: wyrobu A1–A3, wznoszenia A4–A5, użytkowania B1–B5 i końca życia C1–C4. Etapy określone jako B6 i B7 są odpowiedzialne za tzw. operacyjny ślad węglowy budynku.

Rys. 1. Cykl życia wyrobu budowlanego „Cradle to grave”

 

     Wśród wyników uzyskanych dzięki takiej analizie otrzymamy bardzo pożądane dane dotyczące konkretnej inwestycji (w wartościach absolutnych dla całego obiektu lub na m2). Będą to najważniejsze mierniki szkodliwości środowiskowej budynków: wskaźnik emisyjności (w kg co2), zubożenie warstwy ozonowej, zakwaszenie, eutrofizacja, formacja ozonu w niższych warstwach atmosfery, zużycie pierwotnej energii nieodnawialnej czy emisja dwutlenku węgla pochodzenia biogennego.

     Rysunek 2. ilustruje całkowity wkład energii na poziomie operacyjnym i wbudowanym. Co istotne, w przypadku nowych obiektów większość tzw. wbudowanej energii, niezbędnej do wytworzenia wyrobów budowlanych, wykorzystana jest natychmiast, jeszcze przed rozpoczęciem użytkowania.

Rys. 2. Schematyczny wykres całkowitego wkładu energii na poziomie operacyjnym i wbudowanym

 

     Duże znaczenie ma również to, jak z biegiem lat zmieniają się proporcje wielkości wbudowanego śladu węglowego w stosunku do operacyjnego. Od kilku dekad prowadzone są działania, które mają zmniejszyć drugi z tych wskaźników (przemawiający do operatorów budynków głównie za pomocą rachunków za media), ale niewiele się robi, by zredukować wbudowany ślad węglowy. Związane jest to m.in. z potrzebą normalizacji i unifikacji deklaracji produktowych epd oraz kompleksowości analiz LCA. Do tego dochodzi niewielkie zainteresowanie inwestorów, wynikające z braku dostatecznej zachęty ekonomicznej czy dofinansowania. Na rysunku 3. widzimy, że w nowoczesnych, wysoce energooszczędnych obiektach (określonych tutaj jako nzeb – budynek niemal zeroenergetyczny) udział procentowy wbudowanego śladu węglowego jest zdecydowanie większy niż w budynkach tradycyjnych. Ponieważ osiągnięcie całkowitej neutralności klimatycznej do 2050 roku jest jednym z celów strategicznych Unii Europejskiej (i dotyczy nie tylko budynków nowych, ale i tych już istniejących), należy przypuszczać, że co najmniej tak samo wzrośnie jego udział procentowy w całym sektorze budowlanym. Już teraz wzrost ten jest wyraźnie widoczny, a przy zachowaniu obecnych tendencji wbudowany ślad węglowy nie tylko będzie stanowił przeważający udział, ale też w sporej części będzie wykorzystywany natychmiast – jeszcze przed rozpoczęciem użytkowania. Stąd też świadomi inwestorzy, wsparci wielokryterialnymi certyfikacjami, będą przywiązywać coraz większą wagę do wyznaczania (przy użyciu LCA) oraz zmniejszania tego śladu środowiskowego.

Rys. 3. Wbudowany ślad węglowy w budynkach tradycyjnych w porównaniu do nowoczesnych

KRYTERIA WYBORU

We wszystkich kulturach świata, znajdziemy obiekty, które przez stulecia ulegały rozmaitym przeobrażeniom. Budowa na starych fundamentach dotyczy zarówno obiektów świeckich, jak i sakralnych. W wielu religiach stare miejsca kultu miały dodatkowo „ukrytą moc”. Było to związane zarówno z wieloma aspektami duchowymi, takimi jak oddanie hołdu swoim przodkom, jak i obserwacją cykli życia organizmów, zjawisk pogodowych czy astronomicznych.

     Ponadto olbrzymie budowle, obudowujące niejako archaiczne korzenie, umożliwiają archeologom i historykom pełniejszą analizę chronologiczną całych kultur. Biorąc pod uwagę prestiż i odmienność rozbudowujących się obiektów, trudno wysunąć wnioski, że owe rozbudowy, rewitalizacje czy ponowne wykorzystanie materiałów miały głównie podłoże ekonomiczne czy czasowe. Walory zabytkowe są dodatkową szansą budynków na modernizację i chociaż nowo powstałe budynki są średnio o ok. 30% bardziej efektywne energetycznie niż istniejące1, to przy zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań można osiągnąć jednoczesne zmniejszenie śladu węglowego zarówno wbudowanego, jak i operacyjnego. Przy czym w szczególnie atrakcyjnych dla inwestorów lokalizacjach, jak centra tzw. megamiast, zdarza się, że budynek jest wyburzony i wybudowany od nowa w dużo krótszym czasie niż zakładane 50 czy 60 lat.

      Nie ulega wątpliwości, że z punktu widzenia projektanta i inwestora wyburzenie i budowa od nowa to proces mniej skomplikowany, często bardziej opłacalny ekonomicznie i przekładający się również na tempo realizacji inwestycji. Przy nowo projektowanym budynku unika się wielu problemów, ujawniających się dopiero podczas prowadzenia gruntownych prac remontowych. Czynniki wskazujące nową inwestycję jako korzystniejszą w stosunku do wartości istniejącego obiektu wynikają choćby z lepszego wykorzystania potencjału samej przestrzeni (np. w centrum miasta). Tym samym mogą one niejednokrotnie stanowić najważniejszy czynnik decyzyjny, ale czy zawsze?

Renowacja ruin zamku w Tworkowie, proj. Jerzy Witeczek, Tomasz Wagner, Aleksanda Witeczek, fot. Rafał Schurma

NA PRZYKŁADACH

Jednym z najbardziej rozpoznawalnych przykładów na drugie życie starego budynku jest wielokrotnie nagradzany projekt Hearst Tower w Nowym Jorku autorstwa pracowni Foster & Partners. Pierwsze sześć pięter stanowią pozostawione po obwodzie ściany obiektu w stylu art deco z początku XX wieku. Wbita w nie całkowicie nowa, finezyjna forma, pnąca się ponad 180 metrów w górę, daje dowód możliwości technicznych początku nowego millenium. W tym obiekcie szczególną uwagę poświęcono użyciu naturalnych i ekologicznych materiałów, pochodzących głównie z recyclingu. I choć zachowanie zabytkowej elewacji, przy całkowicie nowej tkance budowlanej i konstrukcyjnej, ma głównie charakter konserwatorski, realizacja ta stała się symbolem dobrej architektury.

     W niemieckiej certyfikacji wielokryterialnej DGNB nieprzypadkowo specjalną uwagę poświęcono więc jakości w architekturze. Założenie tego specyficznego kryterium stanowi fakt, że znamienite budynki determinujące charakter miejsca, autorstwa znanych projektantów i wnoszące specyficzne walory estetyczne są „warte ocalenia”. Automatycznie przedłuża się czas ich użytkowania, często wpływając na możliwość wyasygnowania dodatkowych środków np. na rewitalizację. Gdy spoglądamy na zabytkowe budynki sprzed kilkuset lat, zdecydowanie można stwierdzić, że z punktu widzenia analiz lca cel ten został osiągnięty.

     Jak zatem wyglądają koszty środowiskowe nieefektywnego użytkowania starego obiektu w zestawieniu z kosztami środowiskowymi samego wyburzenia? Tutaj z pomocą przychodzą nam nowoczesne technologie. Stary budynek ma swoje ograniczenia, ale liczne przykłady pokazują, że może również funkcjonować w nowoczesny sposób. Na szali leżą przecież decyzje o adaptacji, czyli zainwestowaniu w nową funkcję starego budynku. Fenomenalnym tego przykładem jest ikoniczny obiekt Empire State Building w Nowym Jorku. Ten ponad 100-piętrowy biurowiec zbudowany na początku XX wieku przez ponad 40 lat górował nad innymi drapaczami chmur. W 2011 roku zakończył się jego gruntowny remont, który przystosował obiekt do bieżących potrzeb użytkowników. Udało się przekształcić ten budynek w wysoce energo- i wodooszczędny, zmieniając również sposób jego funkcjonowania. Mówimy tutaj o wielu aspektach, takich jak przystosowanie go do zarządzania procesem recyclingu, zielonych zakupów czy zielonych umów najmu. Zastosowane w nim rozwiązania pozwoliły na uzyskanie przez Empire State Building certyfikatu LEED Gold.

     Zdarzają się też sytuacje, kiedy sam obiekt oraz teren, na którym się znajduje, są skażone i wymagają rekultywacji, oczyszczania oraz dekontaminacji. Nierzadko decyzje o rozbiórce są uzasadnione zarówno pod względem finansowym, jak i zdrowotnym. Często jednak poddanie terenu rekultywacji umożliwia wykorzystanie cennej lokalizacji, a ponowna eksploatacja zastanych obiektów poprzemysłowych przyczynia się do znacznego ograniczenia początkowych wydatków przewidzianych na inwestycję.

     Dobrym lokalnym przykładem takiego brownfield development (w tym przypadku blackfield – czyli rekultywacji terenów pokopalnianych) jest Centrum Edukacji i Biznesu „Nowe Gliwice” projektu pracowni MEXEM. Zrewitalizowany kompleks budynków dawnej Kopalni Węgla Kamiennego „Gliwice” zlokalizowany w niewielkiej odległości od centrum miasta, w pobliżu węzła łączącego autostrady a1 i a4. Choć wyburzono tutaj wiele zabudowań, poddając teren pełnej rekultywacji i zapewniając miejsce pod nowe centrum biurowe, udało się ocalić kilka cennych obiektów o łącznej powierzchni ponad 10 tysięcy m2 – w tym budynki cechowni, maszynowni czy tzw. willę – wpisując w nie zupełnie nowe funkcje. W takich wypadkach szczegółowe badania gruntowe czy materiałowe pomagają podjąć decyzję zgodnie z analizą ekonomiczną. Czasem samo przywrócenie do życia budynku czy terenu stanowiłoby ryzyko dla zdrowia użytkowników, stąd też niezbędne są rozszerzone badania materiałów, nie tylko pod kątem obecności metali ciężkich, promieniotwórczości, toksyczności, ale też występowania m.in. formaldehydu czy lzo.

Adaptacja dawnego starostwa przy rynku w Olkuszu, proj. Grzegorz Nawrot, Jerzy Witeczek, Aleksandra Witeczek, fot. Aleksandra Witeczek

 

     Wśród rodzimych przykładów rewitalizacji i ponownego wykorzystania obiektu, można się posłużyć przykładem adaptacji dawnego starostwa przy rynku w Olkuszu, autorstwa Grzegorza Nawrota, Jerzego Witeczka i Aleksandry Witeczek. Równolegle do procesu projektowego prowadzone były tu prace archeologiczne, dzięki którym zostały odkryte rozległe średniowieczne podziemia kwartału królewskiego, w tym mennicy królewskiej‚ z oryginalnymi artefaktami. Projekt był modyfikowany na bieżąco, zmieniał się wraz z nowymi odkryciami dodatkowych podziemnych komór. Podczas większości przeprowadzanych remontów należy się liczyć z nieprzewidzianymi kosztami – wydatkami na uszkodzone części konstrukcyjne, wzmocnienia stropów, fundamentów czy elementów więźby dachowej. Jednak w tym szczególnym przypadku zakres inwestycji powiększył się o dodatkową funkcję i ok. 25% kubatury. Przykład ten pokazuje, że decyzja o zachowaniu starego budynku może nieść za sobą niespodziewane implikacje. Remont niszczejącego budynku zaowocował wydobyciem prawdziwego potencjału dawnego olkuskiego starostwa i tego, co skrywał w swoich podziemiach. Nowa funkcja obiektu obejmuje podziemną trasę turystyczną w dawnych komorach i korytarzach – wzbogaconą multimediami, z ekspozycją poświęconą historii Olkusza oraz jego górniczej i hutniczej przeszłości – restaurację, sale do organizacji eventów, warsztatów i spotkań, strefę biurową oraz noclegową.

     Jerzy Witeczek, Tomasz Wagner i Aleksandra Witeczek są także autorami adaptacji ruin zamku w Tworkowie. Projekt ten dzielił się na kilka etapów, gdzie finalnie oddano dla zwiedzających wozownię (również na okazjonalne spotkania lokalnej społeczności czy wydarzenia gminne) oraz wieżę z tarasem widokowym.

     Podobnie jak poprzednia realizacja, również pałac w Tworkowie to obiekt z bogatą historią. Ten przypadek jest godny uwagi, gdyż modernizacja obiektu pozostawionego w stanie tzw. trwałej ruiny polegała na zachowaniu i uzupełnieniu istniejącej tkanki znalezionym w ruinach, oryginalnym materiałem budowlanym oraz na wzmocnieniu konstrukcyjnym. Na przestrzeni siedmiu wieków dokonano tutaj bardzo wielu przebudów, potwierdzających kolejny raz tezę o historycznym wykorzystywaniu znamienitej części oryginalnych materiałów budowlanych czy też całych części wcześniejszych fundamentów i pomieszczeń. Dodatkowo wprowadzona funkcja tchnęła w obiekt nowe życie, regularnie przyciągając tysiące odwiedzających.

     W całej historii ludzkości wraz ze wzrostem wiedzy i technologii rosło też zapotrzebowanie na nowe funkcje, które zazwyczaj próbowały mieścić się w istniejących budynkach i/lub w ich późniejszych rozbudowach. Przy wykładniczym wręcz postępie nowoczesnych technologii, zapotrzebowanie na rozmaite nowe funkcje będzie wyłącznie rosło.

     Rewitalizacja z ewentualną rozbudową będzie, jak dawniej, stanowić trzon aktywności budowlanej, niezależnie od nowej wiodącej funkcji obiektu.

 

Podziemia budynku dawnego starostwa w Olkuszu, fot. Aleksandra Witeczek

PODSUMOWANIE

W Europie zdecydowana większość budynków, które będą użytkowane w 2050 roku istnieje już obecnie (według różnych źródeł 85–95%). Aby przybliżyć się do wspomnianego wcześniej założonego celu strategicznego Unii Europejskiej (neutralność klimatyczna do 2050 roku), nie wystarczy zająć się nowymi budynkami. Należy gruntownie przyjrzeć się możliwościom adaptacji tych już istniejących, rozwiązując problemy projektowe zgodnie z osiągalną już w tej chwili wiedzą inżynierską w tym zakresie. Powinno się przed wyburzeniem każdego istniejącego budynku spojrzeć na niego jako na zasób materiałowy, ale też historyczny i kulturalny. Nawet jeśli z konserwatorskiego punktu nie stanowi on wystarczającej wartości, to bywa, że w danym miejscu jest świadectwem minionej epoki. Pobieżna analiza lca istniejącego budynku, np. samej dodanej izolacji, zmian konstrukcyjnych czy ścian działowych, mogłaby zostać porównana ze śladem węglowym pozostawionym przez typowy nowoczesny budynek biurowy w tej lokalizacji. Nawet takie uproszczone działania umożliwią inwestorowi sięgnięcie do niedostępnej dotąd wiedzy, jak nowa inwestycja wpłynie na środowisko i jak wiele tzw. energii wbudowanej można oszczędzić, decydując się na gruntowną rewitalizację. Chociaż w codziennym życiu nie ma miejsca na dogmatyzm, to każdy istniejący obiekt o odpowiedniej skali powinien być indywidualnie rozpatrzony z udziałem specjalistów, społeczeństwa, lokalnych władz i inwestora. W tej chwili dysponujemy już przeznaczonymi do tego celu odpowiednimi narzędziami, pozwalającymi zrozumieć i porównać realny wpływ środowiskowy takiej inwestycji, co może stanowić dodatkowy argument bądź – w idealnej sytuacji – podstawę, do podjęcia właściwej decyzji. Każdy przypadek warto jednak rozpatrzyć indywidualnie. Wzorcowe rewitalizacje cieszą się pozytywnym odbiorem społecznym, chociaż tchnięcie nowego życia w stary budynek wymaga od architekta o wiele więcej pracy i zaangażowania. •

1 Raport sporządzony przez US National Trust for Historic Preservation w 2016 roku.


ilustracje: Rafał Schurma, Aleksandra Witeczek


 

Rafał Schurma
Rafał Schurma
Architekt IARP

LEED Fellow, założyciel i członek rady doradczej PLGBC; partner w firmie visio architects and consultants

Aleksandra Witeczek
Dr Aleksandra Witeczek
Architekt IARP

adiunkt na Wydziale Architektury Politechniki Śląskiej w Gliwicach; partner w firmie visio architects and consultants

reklama

Warto przeczytać