MATERIÁLY Dalibor Hlaváček

studijní program

ČVUT, Fakulta architektury B 3501 Architektura a urbanismus

předmět

Ekologie I

škola

přednáška přednášející

MATERIÁLY Dalibor Hlaváček

podpořeno

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Projekt byl podpořen z programu Operační program Praha – Adaptabilita Název Architektura bydlení Reg. číslo CZ.2.17/3.1.00/34101

1 : způsob nahlížení na stavební materiál 2 : proč se Hm zabýváme? 3 : vliv materiálu na životní prostředí 4 : proces navrhování 5 : příklady staveb 6 : vybavení interiéru 7 : závěr

1 : Nahlížení na stavební materiál

ČVUT, Fakulta architektury – Ústav navrhování II

Smyslové vlastnosti

Technické vlastnosti

Vliv na zdraví člověka

Vliv na životní prostředí

1_NAHLÍŽENÍ NA STAVEBNÍ MATERIÁL

__KAPLE BRUDER KLAUS

Peter Zumthor Kaple u německého městečka Mechernich. 12 metrů vysoký betonový monolit byl vytvořen za pomocí bednění ze 112 smrkových kmenů. Betonování probíhalo po půlmetrových vrstvách, které vytvořilo chrakteris^cký výraz monolitu. Po vytvrdnuH betonové konstrukce byly smrkové kmeny zapáleny. S takto vzniklým povrchem stěn kontrastuje podlaha z litého olova. Further reading: 1.  www.feldkapelle.de 2.  P. Zumthor, Atmospheres, Basel: 2006 3.  P. Zumthor, Promýšlet architekturu, Zlín: 2009

Polní kaple Bruder Klaus. Wachendorf, Německo. Foto: Samuel Ludwig

1_NAHLÍŽENÍ NA STAVEBNÍ MATERIÁL → SMYSLOVÉ VLASTNOSTI

Interiér a detail polní kaple Bruder Klaus. Wachendorf, Německo. Foto: Pietro Savorelli a Petr Šmídek

1_NAHLÍŽENÍ NA STAVEBNÍ MATERIÁL → SMYSLOVÉ VLASTNOSTI

Polní kaple Bruder Klaus. Wachendorf, Německo.

__PADRE PIO, SAN GIOVANNI ROTONDO

Renzo Piano. 16 metrů vysoký kostel pro 6.500 poutníků. Střešní konstrukci kostela tvoří 17 oblouků z lokálně těženého kamene. Further reading: 1.  www.rpbw.com 2.  D. Dernie, New Stone Architecture. London: 2003, (str. 158-‐163) Předpolí chrámu Padre Pio, San Giovanni Rotondo, Foggia, Itálie. Foto: Michel Denancé

1_NAHLÍŽENÍ NA STAVEBNÍ MATERIÁL → TECHNICKÉ VLASTNOSTI

Nosná konstrukce zastřešení chrámu. Padre Pio, San Giovanni Rotondo, Foggia, Itálie. Foto: Michel Denancé

__OBYTNÝ SOUBOR TRONDHEIM

Brendeland & Kristoffersen architekter. Všechny nosné konstrukce jsou z prefabrikovaných masivních dřevěných dílců, obvodové stěny o tloušťce 150 mm jsou doplněny o tepelnou izolaci z minerální vlny a o dřevěný obklad z norského modřínu bez povrchové úpravy. Dřevěná konstrukce v interiéru je neupravovaná a přiznaná. Vybavení jednotlivých prostor je ponecháno na obyvatelích domu.

1_NAHLÍŽENÍ NA STAVEBNÍ MATERIÁL → VLIV NA ZDRAVÍ ČLOVĚKA

Snímek azbestového vlákna pořízený elektronovým mikroskopem.

1_NAHLÍŽENÍ NA STAVEBNÍ MATERIÁL → VLIV NA ZDRAVÍ ČLOVĚKA

2: Proč se am zabýváme?


Stavebnictví a jím realizované vystavěné prostředí se v EU podílí na 40% celkové spotřebě energie a na 40% veškerého odpadu vyprodukovaného člověkem. Současně je odpovědné za přibližně 30% emisí CO2. (Zdroj: Agenda 21 pro udržitelnou výstavbu, české vydání, 2001)

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → ENERGIE A EMISE VE STAVEBNICTVÍ

Odhadovaný růst světové populace do roku 2050. Zdroj: World PopulaWon to 2300, UN Report 2004

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → RŮST POPULACE

__Problémy životního prostředí: 1. klimaecké změny → např. zvyšování průměrných teplot, změny ve vzorcích dešťových srážek, nevyzpytatelné vzorce počasí, zvyšování hladiny světových moří a oceánů. 2. znečištění → znečištění životního prostředí v souvislos^ s lidskými ak^vitami -‐ využíváním fosilních paliv, průmyslové činnos^ a zemědělství – má nega^vní vliv na lidské zdraví a biodiverzitu. 3. úbytek stratosférického ozónu → projevuje se zvýšenými hodnotami UV záření na úrovni zemského povrchu, které nepříznivě ovlivňují vodní a zemní ekosystémy, potravinový řetězec a lidské zdraví. 4. zdroje → postupné vyčerpávání neobnovitelných přírodních zdrojů. Předpokládané zásoby dle BP: zemní plyn 66 let, uhlí 180 let, ropa 45 let. Nadměrná těžba u některých obnovit. přírodních zdrojů. 5. voda – kvalita a kvan^ta → neudržitelné nakládání s vodními zdroji způsobilo kri^cký nedostatek vody v některých oblastech světa, jedna pě^na lidstva nemá přístup k nezávadné pitné vodě. 6. odlesňování → způsobuje narušení přirozených biotopů, ztrátu biodiverzity a vysušování půd. Má nega^vní vliv na odolnost půdy pro^ erozi, významným způsobem přispívá k emisím CO2. 7. degradace půd → díky urbanizaci, výstavbě, těžbě, konfliktům, zemědělstvím a odlesňování. Způsobuje poškození přirozených biotopů, snižuje úrodnost půd, mění se infiltrační kapacita. 8. odpad → likvidace odpadů má řadu dopadů na životní prostředí, včetně emisí do ovzduší, povrchových i podzemních vod. Odpad zároveň představuje ztrátu přírodních zdrojů. 9. biodiverzita → ztráta biodiverzity snižuje různorodost biologických druhů, způsobuje snižování množství druhů a naopak zvýšení výskytu některých druhů, které ztra^ly přirozené nepřátele. Působení člověka na životní prostředí mělo za následek rapidní redukci biodiverzity včetně biodiverzity gene^cké. 10. populace → lidská populace na Zemi v roce 2011 -‐ 7 miliard. Rozvinuté země s méně než čtvr^nou světové populace produkují 85% hrubého světového produktu a spotřebovávají většinu surovin.

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ

Ability of countries to support their ciezens from their own environment. The Ecological Footprint measures the amount of produc^ve land area needed to support a naôn’s consumpôn and waste. This indicator shows that in many countries, as well as for the planet as a whole, the demand for natural resources, or the 'ecological capacity', exceeds the amount available. Countries that are not able to support their naônal consumpôn with their own natural resources are running at an 'ecological deficit'. Therefore these countries have to either import ecological capacity from other places, or take it from future generaôns.

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → SCHOPNOST ZEMĚ

Raw materials consumpeon in the United States. The United States consumpôn of key raw materials is rising fast. Since 1950 some raw material consumpôn has increase by over 200 percent. Raw materials used for construcôn has risen over 400 percent in the same ^me period. Philippe Rekacewicz, UNEP/GRID-‐Arendal)

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → NÁRŮST SPOTŘEBY STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ V USA (1900 – 1995)

__Copenhagen 2009

UN Climate Change Conference V prosinci roku 2009 se v Kodani konala 2009 United Naôns Climate Change Conference, známá též pod názvem Kodaňský summit. V rámci tohoto summitu byl přijat právně nezávazný dokument (Copenhagen Accord), který hovoří o dlouhodobém cíli snížení emisí skleníkových plynů tak, aby nestoupla teplota Země o více než o 2°C opro^ stavu před průmyslovou revolucí. Pro dosažení tohoto cíle se předpokládá snížení emisí CO2 na 10 Gt/a, jinými slovy na 1 t CO2 na osobu ročně. Further reading: 1.  Copenhagen Accord. 2009 2.  K. Daniels, Energy Design for Tomorrow. Studgart: 2009 3.  www.unfccc.int

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → KLIMATICKÁ KONFERENCE V KODANI

2_PROČ SE TÍM ZABÝVÁME → DALIBOR HLAVÁČEK A JEHO UHLÍKOVÁ STOPA

3 : Vliv materiálu na životní prostředí


___Dopad stavebního materiálu na životní prostředí

§  surovinové zdroje: obnovitelné a neobnovitelné. Obnovitelné zdroje jsou takové, které mohou být pravidelně obnovovány nebo těženy, všechny obnovitelné zdroje spojuje proces fotosyntézy. Neobnovitelné zdroje obnoveny být nemohou, případně tento proces trvá neúměrně dlouhou dobu. §  energeecké zdroje: tzv. šedá energie. Jedná se o energii, která je nezbytná k těžbě suroviny, dopravě, výrobě, montáži, instalaci, demontáži, recyklaci a likvidaci materiálu. Množství šedé energie ve stavebních materiálech popisujeme pomocí svázané primární energie (PEI -‐ MJ/kg nebo MJ/m3) §  emise a jiné nega^vní dopady na životní prostředí: GWP, OP, AP, EP.... §  odpady

3_VLIV MATERIÁLU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ → ASPEKTY

___Negaevní vliv materiálu na životní prostředí > environmentální ukazatele

•  PEI (primary energy input) svázaná primární energie -‐ množství energie potřebné k výrobě a upotřebení materiálu •  GWP (global warming potenâl) – potenciál skleníkového efektu. Rela^vní veličina, která srovnává vliv skleníkových plynů na globální oteplování s vlivem plynu CO2 pro určité časové rozmezí, obvykle 100 let. Je udáván v ekvivalentu emisí CO2. •  ODP (ozone depleôn potenâl) – potenciál k poškození ozónové vrstvy. Udává vliv plynů na ztenčování ozon. vrstvy, v ekvivalentu emisí CFC 11 (trichlorfluormetan CCl3F). •  AP (acidificaôn potenâl) – potenciál zakyselení. K acidifikaci dochází reakcí znečišťujících látek v ovzduší s vodou za vzniku kyselin a Hm ke snížení pH srážkové vody (efekt kyselých dešťů). Ty přispívají k poškozování ekosystémů i budov. Je udáván v ekvivalentu emisí SO2.SO2 •  EP (eutrophicaôn potenâl) – eutrofizační potenciál. Nadměrná eutrofizace způsobuje snížení koncentrace kyslíku ve vodních tocích a jejich vymírání, v nadměrně hnojených půdách dochází k snižování odolnos^ rostlin pro^ vnějším vlivům. Udává se v ekvivalentech fosforečnanu PO43-‐. 3_VLIV M ATERIÁLU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ → ENVIRONMENTÁLNÍ UKAZATELE

Volkswagen Golf VI 1.6 TDI BlueMoeon [77 kW]

Čtyřválcový vznětový motor s technologií common rail Emise CO2 kombinované [g/km]: 107 Emise CO2 během životního cyklu automobilu [kg]: 22.300 Emise CO2 za 150.000 ujetých km [kg]: 16.050 Emise CO2 za 10.000 ujetých km [kg]: 1.070

3_VLIV MATERIÁLU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ → AUTOMOBIL A EMISE CO2

__DŮM „KRYCHLE“ Objem = 672 m3 Zastavěná plocha = 76,5 m2 Délka fasády = 35 m Výška fasády = 8,75 m Povrch fasády = 306 m2

Skladba obvodové stěny

1. Dřevostavba

Plošná hustota

Tloušťka d

Koeficient tepelné vodivose

PEI neobnovit

GWP 100

AP

kg/m2

m

W/m2K

MJ/kg

kg CO2 ekv./m2

kg SO2 ekv./m2

87.7

0.423

0.149

449.79

-‐34.12

0.1757

OI3KON

-‐4

Skladba č. 1: dřevěný obklad | vzduchová mezera | lať smrková nehoblovaná | difuzní fólie | minerální izolace | v dřevěné konstrukci | OSB deska | minerální plsť v dřevěném roštu | 2x SDK

2. Beton, zatepl.

956.7

0.705

0.150

1448.91

163.55

0.5673

115

Skladba č. 2: silikátová omítka | fasádní deska z minerální pls^ | železobeton | vápenocementová omítka

-‐10,4 t CO2

50 t CO2

dřevostavba beton, zatepl. 3_VLIV MATERIÁLU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ → VOLBA STAVEBNÍHO MATERIÁLU A EMISE CO2

Materiál Žula

leštěná, ρ = 2750 kg/m3

Nepálené cihly

sušené na slunci, ρ = 1200 kg/m3

Beton prostý

C 25/30, ρ = 2340 kg/m3

Stavební dřevo

borovice, ρ = 450 kg/m3

Ocel

válcovaný nosník

Polytetrafluoretylen (PTFE)

M. j.

GWP

ODP

AP

EP

POCP

kg CO2 ekv.

kg CFC11 ekv.

kg SO2 ekv.

kg PO4 ekv.

kg C2H4 ekv.

1 m3

626

0.00012

4.5

0.45

0.35

1 m3

74

0.000003

0.12

0.011

0.016

1 m3

251

0.000018

0.68

0.11

0.086

1 m3

-‐792

0.000009

0.37

0.041

0.31

1 kg

1.7

6.62 E-‐08

0.0051

0.00042

0.00082

1 kg

16.2

5.60 E-‐07

0.0082

0.00054

0.0029

Příklady vlivu materiálů na kvalitu životního prostředí. Zdroj: Hegger, a další, 2008.

3_VLIV MATERIÁLU NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ → EKOPARAMETRY RŮZNÝCH MATERIÁLŮ

4 : Proces navrhování


4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → NATŘETE SI SVŮJ PANELÁK NA ZELENO

__ZÁKLADNÍ ŠKOLA WESBANK

Carin Smuts Architects Základní škola uprostřed slumu ve Wesbanku (Jižní Afrika) nabízí studentům prostor a bezpečí. Carin Smuts opus^la původní ideu zasazení stromů , které jsou nákladné a často chřadnou z nedostatku péče. Stromy nahradila skulpturálními betonovými stěnami, které natřela na jasnou zelenou barvu. Further reading: 1.  www.csstudio.co.za 2.  M. H. Contal, J. Revedin, Sustainable Design. Towards a New Ethic in Architecture and Town Planning. Basel: 2009

Základní škola Wesbank, Jižní Afrika. Zdroj: csstudi.co.za

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ZÁKLADNÍ ŠKOLA WESBANK

Životní cyklus materiálu. Zdroj: M. Hegger , Energy manual, Basel: 2008

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ŽIVOTNÍ CYKLUS MATERIÁLU

Audi A4, 1.8 TFSI, (zdroj: ceník A4 Audi, platný od 1. 3. do 31. 3. 2011)

Audi A4 1,8 TFSI 88kW 807.9 kg oceli 249.6 kg polymerů 187.5 kg lehkých kovů „Recyklace není tématem teprve na konci životního cyklu automobilu, ale již v prvotní fázi vývoje konceptu“ 4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → SROVNÁNÍ S AUTOMOBILOVÝM PRŮMYSLEM

95% recyklace

Demolice školy Freiherr vom Stein, (zdroj: commons.wikipedia.org)

m3 budovy v závislos^ na typu konstrukce 450 – 650 kg

? % recyklace

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → SROVNÁNÍ S AUTOMOBILOVÝM PRŮMYSLEM

__a) Získávání surovin a výroba materiálu §  používání obnovitelných a recyklovaných materiálů §  lokální těžení a zpracování §  minimalizace obalového materiálu §  malé transportní vzdálenos^ §  vhodně zvolená metoda zpracování §  oddělení materiálových vrstev §  prefabrikace §  modulové rozměry

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ŽIVOTNÍ CYKLUS MATERIÁLU (ZÍSKÁVÁNÍ SUROVIN A VÝROBA MATERIÁLU)

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ŽIVOTNÍ CYKLUS MATERIÁLU (NÁVRH A VÝSTAVBA)

__DĚTSKÉ HŘIŠTĚ WIKADO

2012 Architecten – Césare Peeren Při realizaci dětského hřiště Wikado (RoŠerdam, 2006–2007) architek^ využili pět vyřazených lopatek, které původně sloužily jako rotor větrné elektrárny, a přeměnili je na bludiště a prolézačky. V Nizozemí je ročně vyřazeno 60 000 takových lopatek, z nichž každá váží 4 000 kg a nedá se žádným způsobem recyklovat, protože se jedná o kompozitní materiál.


Dětské hřiště Wikado – interiér atrakce. Zdroj: 2012Architecten

Součinitel tepelné vodivose

Měrná tepelná kapacita

PEI neobnovit

GWP 100

AP

J/kgK

MJ/kg

kg CO2 ekv.

kg SO2 ekv.

500

0.120

2340

2.27

-‐1.69

0.00149

Řezivo, jehličnaté

500

0.120

2340

3.02

-‐1.66

0.00179

Izolační korková drť

160

0.060

1800

0.333

-‐1.69

0.000283

Izolační korková drť

100

0.050

1800

7.1

-‐1.23

0.00274

Ocel

7800

48

504

23.1

1.07

0.00618

Ocel

7800

15

504

81.6

4.96

0.0198

Materiál

Objemová hustota kg/m³

Řezivo, jehličnaté přirozeně sušené technicky sušené přírodní

expandovaná

nízkolegovaná vysokolegovaná

W/mK

Srovnání ekologických parametrů materiálu v závislos^ na zpracování. S využiHm baubook.de.

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ŽIVOTNÍ CYKLUS MATERIÁLU (ZÍSKÁVÁNÍ SUROVIN A VÝROBA MATERIÁLU)

__b) Návrh a výstavba

§  volba vhodných materiálů a technických řešení §  oddělení jednotlivých konstrukčních vrstev v závislos^ na jejich životnos^, aby jejich výměna nega^vně neovlivnila ostatní vrstvy §  zpřístupnění vrstev s vysokými požadavky na údržbu (například technická zařízení budov) §  sladění dispozičního řešení s předpokládaným životním cyklem budovy §  omezení módních řešení

„Le Corbusierovy ruce". Zdroj: A. Wogenscky, Le Corbusierovy ruce, Praha: 1991


Materiálový cyklus. Kolikrát se jednotlivé materiály a systémy obnovují v rámci životního cyklu domu. Zdroj: Buro Braungart


__c) Užívání

§  zajis^t udržitelnost budoucího provozu §  snadná a efekevní údržba s minimálním vstupem energií a surovin, s nízkou spotřebou vody a čisHcích prostředků §  zpřístupnění vrstev s vysokými požadavky na údržbu (například technická zařízení budov)

120% 100% 80%

Podlahová kry^na 40%

60%

Vyrovnávací potěr 80%

40% 20%

37%

0% V době výstavby

Minerální vlna Beton

7%

Sádra

Po 100 letech

Orientační srovnání svázané primární energie zdvojené podlahy během životního cyklu. Zdroj: Energy manual, Basel: 2008

Masivní dubová podlaha, povrchová úprava olej. Zdroj: Kratochvíl Parket

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ŽIVOTNÍ CYKLUS MATERIÁLU (UŽÍVÁNÍ)

Dřevěná stodola. Haldenstein, Švýcarsko. Foto: Dalibor Hlaváček.

__d) recyklace a likvidace §  znovupoužia materiálu -‐ opětovné použiH -‐ recyklace §  likvidace materiálu -‐ energe^cká -‐ skládkování

SmilePlas^c. Materiál z recyklovaných plas^kových lahví, drcených CD, použitých kanalizačních a plynových trubek nebo mobilních telefonů. Zdroj: smile-‐plas^cs.co.uk

4_PROCES NAVRHOVÁNÍ → ŽIVOTNÍ CYKLUS MATERIÁLU (RECYKLACE A LIKVIDACE)

5 : Příklady staveb


__BEDZED

ZEDfactory – Bill Dunster Beddington Zero Energy Development (BedZED) je první uhlíkově neutrální obytný soubor ve Velké Británii. Smyslem BedZED je ukázat, že i u velkých obytných souborů lze docílit vysokého stupně udržitelnos^. V projektu jsou přednostně použity materiály s nízkou svázanou primární energií (PEI) včetně materiálů přírodních nebo recyklovaných, u všech použitých materiálů byl brán ohled na to, jakým způsobem ovlivňují kvalitu vnitřního prostředí. Further reading: www.zedfactory.com

5_PŘÍKLADY STAVEB → BEDDINGTON ZERO ENERGY DEVELOPMENT

Beddington Zero Energy Development, SuŠon, Velká Británie. Zdroj: Zedfactory

5_PŘÍKLADY STAVEB → BEDDINGTON ZERO ENERGY DEVELOPMENT

__WOHNSIEDLUNG EULACHHOF

GlasX Architektur – Dietrich Schwarz Obytný soubor Eulachhof je první švýcarská „nulová“ obytná zástavba. Jedná se o dva jižně orientované komplexy ve tvaru písmene „U“ -‐ každý se skládá z hlavní, šes^podlažní hmoty a postranního dvoupodlažního křídla. Celkem je v „Eulachhofu“ 132 bytových jednotek 1+kk -‐ 5+kk o celkové ploše přes 20.000 m2. Jednotlivé bytové jednotky sahají napříč celým domem a obsahují skládací vnitřní příčky pro zajištění maximální felxibility celé dispozice. Soubor je energe^cky soběstačný za použiH 1240m2 solárních panelů a odpadního tepla z vlastní spalovny opadů.

5_PŘÍKLADY STAVEB → OBYTNÝ SOUBOR EULACHHOF

5_PŘÍKLADY STAVEB → OBYTNÝ SOUBOR EULACHHOF

__VILLA WELPELOO

2012 Architecten – Césare Peeren Jedná se o první dům, který 2012 Architecten navrhli s použiHm metody Superuse. 60% použitých materiálů pochází z bezprostředního okolí stavební parcely, kde se původně nacházela továrna na tex^l. Fasádní obklad je tvořen dřevem ze starých kabelových bubnů (úspora 85% emisí CO2 opro^ novému obkladu), nosná konstrukce je tvořena ocelovými nosníky z vyřazeného paternosteru (úspora 95% emisí CO2 opro^ novému ocelovému skeletu). Výtah, který byl používán v rámci výstavby je zabudován jako hydraulická plošina uvnitř domu, sví^dla jsou tvořena součástkami z vadných deštníků, na obklad koupelen je použita hmota smileplas^c (slisované kelímky od kávy). „Při takovémto způsobu navrhování musíte být velmi flexibilní, abyste byli schopni do projektu začlenit materiály, které najdete,“ říká Césare Peeren. Further reading: 1.  www.2012architecten.nl 2.  www.superuse.org 3.  E. van Hinte, C. Peeren, J. Jongert: Superuse: ConstrucWng New Architecture by Shortcuong Material Flows. Roderdam: 2007

5_PŘÍKLADY STAVEB → VILLA WELPELOO

Césare Peeren (zdroj: 2012Architecten)


Superuse. ConstrucWng New Architecture by Shortcuong Material Flows. (zdroj: 010 Publishers)




__ARCHITEKT ODPADU

Michael Reynolds Američana Michaela Reynoldse lze bez nadsázky a také bez urážky nazvat nejvýznamnějším světovým architektem odpadu. Přes tři desítky let s úspěchem staví velmi levné domy, které disponují vlastním zdrojem energie, vody i tepla. K jejich stavbě využívá staré pneuma^ky, plechovky od piva a skleněné láhve.

5_PŘÍKLADY STAVEB → ARCHITEKT ODPADU

5_PŘÍKLADY STAVEB → ARCHITEKT ODPADU

__KOMUNITNÍ CENTRUM LUDESCH

Hermann Kaufmann Architekten Komunitní centrum s obecním ůřadem, poštou, knihovnou, víceúčelovým sálem a kavárnou. Tři hmoty centra vytvářejí jasně definovaný venkovní prostor, krytý semitransparentní střechou s fotovoltaickými články, který slouží pro různé ak^vity v rámci života vesnice. PoužiHm ekologických materiálů bylo docíleno 50% úspory energie, která souvisí s výrobou stavebního materálu. Further reading: 1.  www.hermann-‐kaufmann.at 2.  www.nextroom.at 3.  R. Wehinger, K. Torghele, G. Mötzl, G. Bertsch, B Weithas, M. Gludovatz, F. Studer, et. al. Neubau ökologisches Gemeindezentrum Ludesch. Ludesch: 2006. (str. 59-‐72)

Exteriér komunitního centra Ludesch (foto: Bruno Klomfar)

5_PŘÍKLADY STAVEB → HERMAN KAUFMANN ARCHITEKTEN

Hermann Kaufmann

Interiér komunitního centra Ludesch (foto: Bruno Klomfar)


Komunitní centrum Ludesch . Srovnání materiálových variant skladby střechy. Zdroj: Neubau ökologisches Gemeindezentrum Ludesch, str. 72


Komunitní centrum Ludesch . Přehled ekologicky moWvovaných opatření. Zdroj: Neubau ökologisches Gemeindezentrum Ludesch, str. 73


__OBYTNÝ SOUBOR MÜHLWEG

Hermann Kaufmann Architekten V době výstavby největší obytný soubor v Evropě na principu dřevostavby. Cílem projektu Mühlweg bylo realizovat sociální bydlení v podobě vícepodlažních dřevostaveb nízkoenerge^ckého standardu. Obytný soubor Mühlweg vznikl v rámci programu na ochranu klimatu města Vídeň (Klimaschutzprogramm der Stadt Wien). Na tento program přistoupilo město Vídeň v roce 1991 za účelem snížení emisí CO2 a jeho cílem bylo snížení emisí skleníkových plynů do roku 2010 o 14% opro^ úrovni z roku 1990. Further reading: 1.  www.hermann-‐kaufmann.at 2.  www.nextroom.at 3.  P. Ebner, M. Kuntscher, W. Wietzorrek, E. Herrmann, R. Höllbacher. Typologie+: InnovaWver Wohnungsbau. Basel: 2005. (str. 354-‐357)

Exteriér obytného souboru Mühlweg (foto: Bruno Klomfar)


Obytný soubor Mühlweg (foto: Bruno Klomfar)


Skladba stěny (vnější stěna)

Dřevostavba

Plošná hustota

Tloušťka d

Koeficient tepelné vodivose

PEI neobnovit

GWP 100

AP

kg/m2

m

W/m2K

MJ/kg

kg CO2 ekv./m2

kg SO2 ekv./m2

87.7

0.423

0.149

449.79

-‐34.12

0.1757

OI3KON

-‐4

Skladba č. 1: dřevěný obklad | vzduchová mezera | lať smrková nehoblovaná | difuzní fólie | minerální izolace | v dřevěné konstrukci | OSB deska | minerální plsť v dřevěném roštu | 2x SDK

Tvárnice, zatepl.

377.9

0.590

0.149

1104.03

72.76

0.2439

45

Skladba č. 2: silikátová omítka | fasádní deska z minerální pls^ | cihelný blok Porotherm | vápenocementová omítka

Beton, zatepl.

956.7

0.705

0.150

1448.91

163.55

0.5673

Skladba č. 3: silikátová omítka | fasádní deska z minerální pls^ | železobeton | vápenocementová omítka Srovnání ekoparametrů skladby lehké dřevěné stěny s referenčními skladbami. Za použiH baubook.at

5_PŘÍKLADY STAVEB → VLASTNOSTI DŘEVOSTAVEB

115

Průměrné roční změny v ploše lesních porostů v letech 1990-‐2005. Zdroj: Food and Agriculture Organizaôn of the United States (FAO).

5_PŘÍKLADY STAVEB → VLASTNOSTI DŘEVOSTAVEB

__HAUS RAUCH

Roger Boltshauser a Maren Rauch Rodinný dům v Rakouském Vorarlbergu působí dojmem přísného monolitu, který je vytlačen ze zemského povrchu. Jako materiál pro stěny, podlahy a omítky je použita hlína vytěžená v místě staveniště, hlavním výtvarným mo^vem je monoli^cká dusaná hliněná konstrukce stěn. V exteriéru jsou mezi vrstvy dusané hlíny vkládány cihelné pásky, které podtrhují horizontalitu stavby a zdůrazňují hru světla a sHnu. V interiéru se uplatňují jednotlivé sekvence zpracování hliněné suroviny, oddělené vrstvami štěrku a vytvářejí výraznou hap^ckou kvalitu, ne nepodobnou interiéru Kolumby od Petera Zumthora. Further reading: 1.  www.lehmtonerde.at 2.  U. Dangel. Sustainable Architecture in Vorarlberg. Energy Concepts and ConstrucWon Systems. Basel: 2010 (str. 82-‐87) 3.  R. Rael. Earth Architecture. New York: 2010

Haus Rauch. Exteriér a interiér. Foto: Beat Bühler

5_PŘÍKLADY STAVEB → MARTIN RAUCH

Haus Rauch. Vzorky monoliWcké dusané konstrukce. Foto: MarWn Rauch.

5_PŘÍKLADY STAVEB → MARTIN RAUCH

Plošná hustota

Tloušťka d

PEI neobnovit

GWP 100

AP

kg/m2

m

MJ/kg

Cihla hliněná

kg CO2 ekv./ m2

kg SO2 ekv./ m2

500

0.25

176.50

8.7000

0.050500

-‐22

Hliněné stavební dílce

125

0.25

383.75

-‐6.3750

0.082875

-‐14

Porobetonová tvárnice

100

0.25

275

21.3000

0.058000

-‐16

Cihla svisle děrovaná

216

0.25

537.84

38.0160

0.119448

4

Cihla plná

425

0.25

1058.25

74.8000

0.235025

43

Železobeton

600

0.25

702.39

91.5900

0.312600

44

Materiál

(vnější stěna)

např. Claygar CEB 102

např. ProCrea Lehmplade Ytong

Porotherm P+D

Srovnání ekoparametrů hliněné stěny s referečními produkty. Za použiH baubook.at

5_PŘÍKLADY STAVEB → VLASTNOSTI MATERIÁLŮ NA BÁZI HLÍNY

OI3KON

__SLAMĚNÝ DŮM ESCHENZ

Felix Jerusalem Dům pro čtyřčlennou rodinu se nachází na parcele s vlhkým podložím. Celý objekt je proto vyzdvižen nad úroveň terénu kromě betonového jádra, které obsahuje hygienické zázemí a vinný sklípek. Speciálním rysem domu je jeho konstrukční systém -‐ kromě jádra byl vystaven z lisovaných slaměných desek. Podlaha, strop i stěny jsou tvořeny sendvičovými prvky, které se skládají z vysoce stlačené vnější čásW s nosnou funkcí a výplňové čásW s termoizolační funkcí. Ochranu slaměných desek proW větru a dešW tvoří fasáda ze zeleného vlnitého polykarbonátu. Všechny prvky byly prefabrikovány a na místě sestaveny. Doba výstavby 4 měsíce. Further reading: 1.  www.strohhaus.net 2.  www.felixjerusalem.ch 3.  Straw House in Eschenz. Detail 6/2006. (str. 642 – 645) 4. Ch. Schioch (ed.), Kosteneffizient Bauen. Ökonomische Konzepte Wirtscha|liche KonstrukWonen. Basel: 2007. (str. 42-‐45)

Slaměný dům Eschen – celkový pohled. Zdroj: strohhaus.net

5_PŘÍKLADY STAVEB → FELIX JERUSALEM

Slaměný dům Eschen – detail vstupu (vlevo) a průhled do obývacího pokoje. Zdroj: strohhaus.net

Slaměný dům Eschen – detail interiéru s krbem. Zdroj: strohhaus.net

5_PŘÍKLADY STAVEB → FELIX JERUSALEM

Materiál

(vnější stěna)

Slaměné balíky

Waldland Baustrohballen

Ovčí vlna

Isolena Premium

Minerální vlna

Minerální deska STO

Konopné izolační desky Thermo Hanf Premium

Lněné izolační desky

Waldviertler Flachshaus

Polystyren

Polystyren EPS 20

Součinitel prostupu tepla

Tloušťka d

PEI neobnovit

GWP 100

AP

OI3KON

W/m2K

m

MJ/kg

kg CO2 ekv./ m2

kg SO2 ekv./ m2

0.162

0.30

26.65

-‐39.3750

0.027405

-‐38

0.161

0.26

76.44

0.2324

0.013832

-‐32

0.162

0.30

161.82

16.0805

0.037657

-‐23

0.162

0.24

298.56

-‐1.2768

0.051744

-‐20

0.162

0.24

326.40

1.1616

0.074112

-‐15

0.161

0.23

469.20

15.8700

0.102580

-‐4

Srovnání ekoparametrů tepelných izolací z materiálů na bázi rostlinných vláken s referečními produkty. Za použiH baubook.at.

5_PŘÍKLADY STAVEB → VLASTNOSTI MATERIÁLŮ NA BÁZI ROSTLINNÝCH VLÁKEN

NINGBO HISTORY MUSEUM

Wang Shu – Amateur Architecture Studio Amateur Architecture Studio je uznáváno za svojí práci s lokálními zdroji a především za poe^ckou atmosféru a energii jejich projektů, která pramení z pečlivě váženého výběru materiálů. V Evropě na sebe poprvé upozornili na Bienále v Benátkách instalací „Tiled Garden“ z 66.000 kusů dlaždic ze zdemolovaných staveb. Na použiH recyklovaných materiálů je založena i fasáda muzea historie v Ningbo, která tak vytváří dialog s místní historií a tradicemi.

5_PŘÍKLADY STAVEB → WANG SHU

6 : Vybavení interiéru


__CRADLE TO CRADLE

William McDonough, Michael Braungart Kniha Cradle to Cradle (2002) je manifestem názorů na udržitelný rozvoj lidstva, jeho technologií, výroby i stavění, manifestem, který volá po transformaci průmyslu prostřednictvím ekologicky inteligentního designu. Opro^ tradičnímu pojeH ekologického navrhování, které spočívá v „minimalizaci“, tj. efek^vnějšímu využiH materiálů a energie, je koncept Cradle to Cradle založen na „nepřetržitých materiálových cyklech a maximálním využiH obnovitelné energie“. Nedochází tak pouze k oddálení vyčerpání zdrojů (materiálových i energe^ckých), ale v ideálním případě lze docílit bezodpadového systému. Further reading: 1.  W. McDonough, M. Braungart. Cradle to Cradle. Remaking the Way We Make Things. New York: 2002 2.  www.mcdonough.com 3.  www.braungart.com 4.  www.c2ccerWfied.org

6_VYBAVENÍ INTERIÉRU → FILOZOFIE C2C

__CLIMATEX LIFECYCLE Gessner AG Technická tkanina s využiHm biodegradovatelných přísad, kterou lze po jejím dožiH bezezbytku zkompostovat. Further reading: 1.  www.climatex.com 2.  c2ccerWfied.org

Climatex. Zdroj: www.climatex.com

__MIRRA CHAIR Herman Miller Židle navržená v rámci filozofie Cradle-‐to-‐Cradle. Skládá se z minimálního počtu dílů, je snadno rozebíratelná za účelem snadné lokální recyklace. Použité materiály jsou ze 42% recyklované, židle je z 96% recyklovatelná. Further reading: 1.  www.hermanmiller.com 2.  c2ccerWfied.org

__ONE CUT CHAIR

ScoŒ Jarvie Židle vyřezaná vodním paprskem z jednoho kusu překližky. Sedák i opěrák vznikne pomocí jednoho kon^nuálního řezu. Cílem je maximální materiálová efek^vita a minimalizace energie nutné pro výrobu. Further reading: 1.  www.scodjarvie.co.uk

__999 BOTTLES

Fernd van Engelen Každou vteřinu je v USA použito 1500 PET lahví, z toho 80 % končí na skládce komunálního odpadu. Díky projektu 999 BoŠles si uvědomíte, kolik lahví balené vody jste ušetřili. Pomocí tří otočných kroužků si můžete počítat, kolikrát jste lahev naplnili. iPhone aplikace vám spočítá, kolik jste uštetřili ropy. “You've saved 1,063 boŠles! That's equivalent to the height of the Eiffel Tower. Oui, oui!” Further reading: 1.  www.artefactgroup.com 2.  www.kickstarter.com

__PAPER CHAIR Petr Plantan a Nusa Zupanc Židle z drceného novinového papíru a víček od plastových lahví, slepená lepidlem z vody a prošlé mouky. Further reading: 1.  awrcompeWWons.blogspot.com

__STREET SEATS

Bade Stageberg Cox Projekt architektů z New Yorku v rámci uměleckého veletrhu The Armory Show – padesát ztracených a opuštěných židlí bylo opraveno a natřeno na “taxikářskou” žlutou. Zespoda má každá židle o^štěno místo a datum (znovu) nalezení. Further reading: 1.  www.bscarchitecture.com 2.  www.thearmoryshow.com

7 : Závěr 1 : nahlížení na materiál z pohledu vlivu na člověka a na životní prostředí 2 : 25% obyvatel produkuje 85% HSvP 3 : šedá energie a potenciál skleníkového efektu 4 : při navrhování brát v úvahu celý životní cyklus materiálu


__BAUBOOK

www.baubook.at Online nástroj odvozený od IBO Passivhaus Bauteilkatalog umožňuje sestavení skladeb stěn, stropů, střech, oken za použiH databáze stavebních produktů a jejich vzájemné srovnání z pohledu různých ekoparametrů. Further reading: 1.  IBO Passivhaus Bauteilkatalog, 2009


Birkhäuser, 2008 str. 146-‐175 – Materials

Birkhäuser, 2006 str. 98 – Life Cycle Assessments

DĚKUJI ZA POZORNOST Dalibor Hlaváček 15128 Ústav navrhování II [email protected] | místnost 814 +420 22435 6369

MATERIÁLY Dalibor Hlaváček

Recommend Documents