Projektovanje povezane izgrađene sredine i prirode

14.10.2011. | Build magazin

Kako granice između objekata i njihovog prirodnog okruženja polako blede, stručnjaci vide zelene površine, kao i slične sisteme, kao funkcionalne komponente objekata, sa razvijenijim standardima, jasnijom ulogom i definisanijim pogodnostima.

Priroda je u ulozi arhitekte mnogo duže nego ljudi. Kako se arhitekte trude da drže korak sa brzorazvijajućim svetom zelenih standarda, neki od njih se trude da iskoriste iskustva premošćavanjem provalije između prirode i izgrađene sredine. Krajnji cilj: stvaranje funkcionalnog povezivanja između prirode i izgrađene sredine koji unapređuje izgrađenu životnu sredinu.

U drugoj polovini dvadesetog veka, zgrade i priroda su postali nepovezani. Mnogi arhitekti su videli prirodu kao buntovnu silu koja mora biti isključena po svaku cenu. Ipak, mala, ali glasna grupa zadržala je interesovanje za povezivanje izgrađenog i prirodnog okruženja. I danas, arhitekte se uveliko interesuju za biomimetičke i biofilične pristupe projektovanju kao praktičnim strategijama.

Savremeni sistemi koji prikazuju ovo uzajamno dejstvo uključuju zelene i plave krovove, zelene fasade, vertikalne vrtove, porozne pločnike i pridružne sisteme za upravljanje vodom i zemljom. Ali, stavljanje ovih zelenih mašina u rad nije tako jednostavno; ono zahteva pažljivu procenu troškova i koristi. Dobro raspoređeni prirodni elementi mogu poboljšati upravljanje vodama i termalnu kontrolu, kao i doprineti smanjenju troškova, ali oni nisu lek za sve.

„Moramo procene prelomiti na tri dela“, kaže Signe Nilsen, jedna od direktora arhitektonskog i pejzažnog biroa Mathews Nielsen iz Njujorka. „Imamo preliminarni ukupni trošak, dugoročni trošak održavanja i, zatim, procenu dugoročne koristi za društvo.“ U razgovoru sa klijentima“, ona preporučuje, „treba da budete pripremljeni i da imate mišljenje po pitanju sve tri procene i da ih poduprete činjenicama i troškovima“. Specifična merenja postoje za navodnjavanje, kontrolu kišnice, energetsko modelovanje, i za koristi od drveća, između ostalog.

Arhitekte, kaže Nilsen, mogu da upotrebe resurse kao što je kalkulator National Tree Benefit, koji uzima u računicu lokaciju, vrstu i veličinu drveta, i obližnje rastinje. Kao rezultat, dobijate procenu uštede za kontrolu kišnice, uštede za električnu energiju i gas, kvalitet vazduha, vrednost nekretnine i smanjenje emisija ugljenika. Slični instrumenti procena postoje i za računanje navodnjavanja za određene regije, ali osenčenje, termalne i procene troškova zahtevaju specifične proračune lokacije.

Ova merenja mogu, takođe, poslužiti i kao dobra procena realnosti. Nilsen se priseća kada je pisala uputstvo za zelene krovove Njujorka, gde je istakla da 370m2 zelenog krova sa 15cm rastinja čini čuda za zadržavanje kišnice, ali, zato što se kiseonik proizvodi zahvaljujući lišću, potencijal krova po tom merilu je ekvivalentan jednom drvetu. „Sećam se kada sam se trudila da odbranim moj rad pred gradskim vlastima, oni su mi rekli: ‘Znate, ako samo posadimo četiri drveta, to će nas koštati desetinu cene zelenog krova’“, kaže ona. Iako se argumenti oko uključivanja takvih karakteristika retko određuju samo na osnovu jedne promenljive, važno je znati koja od njih će preokrenuti stvar kod investitora.

 

Sistematizacija standarda povezivanja

„LEED sistem“, kaže Frederik Stajner, dekan Arhitektonskog fakulteta Teksaškog univerziteta u Ostinu, „odradio je prilično dobar posao sa zgradama, ali kada izađete van okvira samog objekta, tamo nema puno čega. U suštini, koristi se postojeće zelenilo i postupci uštede vode; oba su vredna cilja, ali ne ulazi se duboko u problematiku.“ Novi standardi evoluiraju. Američko udruženje pejzažnih arhitekata (ASLA – American Society of Landscape Architects), Centar Lady Bird Johnson Wildflower Univerziteta u Teksasu i Udruženje botaničkih bašti Sjedinjenih Američkih Država (United States Botanic Garden), oformili su interdisciplinarno partnerstvo, nazvano Sustainable Sites Initiative (poznato kao SITES), koje ima komplementarno dobrovoljni sistem ocenjivanja održivih pejzaža, sa ili bez objekata.

„Savet zelene gradnje SAD-a (USGBC), jedan od partnera ove inicijative, predviđa uključivanje smernica SITES-a i merila performansi u buduće LEED Green Building Rating sisteme“, kaže Mark Simons, član tehničkog komiteta SITES-a. SITES je organizovan, objašnjava Simonsov kolega Stajner, oko ideje usluga ekosistema - usluga koje priroda pruža besplatno: čista voda i vazduh, kiseonik, smanjenje klimatskih promena, oprašivanje biljaka. Postoje i druge organizacije koje eksploatišu ove ideje. Džefri Brus, predsednik organizacije Green Roofs for Healthy City (Zeleni krovovi za zdravi grad) - organizacije koja podiže osvešćenost ekonomskih, socijalnih i ekoloških dobrobiti zelenih krovova i vertikalnih vrtova - takođe preporučuje izazov Living Building Challenge, koji je izdao Cascadia Green Building Council (jedna od organizacija USGBC), koji „preporučuje standarde za koje će trebati decenije da budu ispunjene. Oni teže ka net-zero energiji, net-zero emisiji ugljenika, net-zero potrošnji vode“, kaže on.

Trik je u tome da odredite koja intervencija je potrebna. „Zašto biste želeli zeleni krov?“, kaže Simons. „Šta želite od svog krova?“ Pored estetske privlačnosti, izbora oko termalne kontrole, upravljanja kišnicom i podrške biodiverzitetu. Sveobuhvatni zeleni krovovi, sa malim slojem rastinja, razlikuju se od intenzivnih krovova, sa debljim slojem zemlje, čvrste strukture i veće ekološke kompleksnosti. Dejvid Tili, profesor na Tehnološkom fakultetu Univerziteta u Merilendu, procenjuje da su zeleni krovovi „oko pet do osam godina ispred industrije zelenih zidova (vertikalnih vrtova) u pogledu prodora na tržištu, popularnosti i standarda“.

„Projektanti treba da pitaju svoje klijente: ‘Šta od ovoga želite: samo estetiku, upravljanje kišnicom ili biodiverzitet?’“, kaže Simons, i dodaje da onda morate da uskladite dizajn sa učinkom. „Onda je teret odluke na industriji. Recimo: u redu, živite u Atlanti, ograničeni ste na 500kg/m2 krovne konstrukcije, želite da apsorbujete 2cm kišnice i želite da privučete leptire. U redu, ovo su specifikacije; hvala, idite i projektujte takav krov koji može da uradi ono što želite. Ali, to podrazumeva dosta odgovornosti.“

Svetlost, senka i energija

Osenčenost je za vegetaciju primarni uslov za bolji ekosistem. „Kada imate u potpunosti razvijen sistem zaštite od sunca putem elemenata za osenčenje koji su stari tri do četiri godine, i kada sazreju“, kaže Tili, „imaćete verovatno oko 95% smanjenja sunčevog zračenja.“ Količina osečenosti koja je potrebna određuje se prema indeksu lišće-površina (LAI - leaf-aria-index) relevantnom prema zidnoj površini; za svaku jedinicu LAI, sunčeva svetlost se smanjuje za oko pola. Efekti na unutrašnju temperaturu mnogo zavise od izolacije. Zamena crnog asfalta vegetacijom, podiže koeficijent refleksije krova, i evapotranspiracija (skriven toplotni fluks) može da doda vlažnost urbanoj atmosferi - oba pomažu u smanjenju efekta toplotnih ostrva.

Prikriveni dobitak - smanjenje toplotnih opterećenja sa pasivnom solarnom energijom kroz korišćenje zelenih fasadnih sistema - zahteva listopadne vrste vegetacije, koje gube svoje lišće i tako dozvoljavaju svetlosti i toploti da prodre u zgradu tokom zimskih meseci. Autohtone biljke koje uspevaju u lokalnim uslovima (klimatske zone, otpornosti na štetočine, kompatibilnost zemljišta, na primer) povoljne su, dok je konsultovanje sa lokalnim botaničarima korisno.

Svaki region ima svoju uspešnu priču i problemi koji nastaju uglavnom su u vezi sa korišćenjem različitih biljaka na projektu. Tili upozorava na korišćenje engleskog bršljena (Hedera helix), koji brzo napreduje i agresivan je toliko da može da naraste van svoje pridržavajuće strukture i prodre u objekat kroz prozore.

U vertikalnim baštama francuskog botaničara Patrika Blana, mrežasti sistem cevčica i ventila dostavlja hidroponičke dodatke korenju biljaka putem kapilarnog sistema. Održavanje je znatno: zemlja se brže isušuje u kontenjerima. „To su, u stvari, umetnička dela“, kaže Denis Hofman Brant, profesor pejzažne arhitekture na gradskom koledžu u Njujorku. „One su ekstremno skupe u postavci i održavanju. Modularni, lako održivi sistem zelenih zidova još nije prisutan na tržištu.“

Alternativa - sistemi zelenih fasada ili lagana konstrukcija na ili blizu fasada objekta gde su biljke zasađene u zemlji na prizemnom nivou - nudi termalne i druge pogodnosti sa manjim cenama održavanja i manjim brojem konstruktivnih komplikacija. Ovi sistemi, takođe, mogu biti raspoređeni da integrišu postojeći zasad kada „nemate dovoljno prostora da napravite bašte ili zasadite drveće“, ili kada prerađujete postojeći projekat, kaže Džejms Sejbl, potpredsednik kompanije Greenscreen iz Los Anđelesa. U celini, zelene fasade su povoljnije na nižim spratovima ili krovovima nego na visokim objektima: sa nekim izuzecima u tropskim klimama (kao što su neboderi u jugoistočnoj Aziji, koje je projektovao Kenet Jang), ali, generalno, opterećenje od vetra ove zelene strukture kada su više od četiri ili pet spratova čini problematičnim.

Upravljanje vodama

Zeleni krovovi, kombinovani sa metodama sakupljanja voda koji koriste infilitracijske rovove ili cisterne, smanjuju oticanje kišnice koja doprinosi kombinovanom prelivanju kanalizacije (combined sewer overflows – CSO). S obzirom da je energija uložena u pijaću vodu, prihvatanje kišnica za funkcije koje sive vode ili prečišćene crne vode mogu da obavljaju (navodnjavanje, protivpožarna zaštita, otklanjanje đubreta, čišćenje ili hlađenje) čuva energiju, a ujedno i vodu. Džefri Brus dodaje da bilo koja zgrada koja čuva vodu na visini može da iskoristi njenu potencijalnu energiju. Postoji mnogo mesta za kreativnost tamo gde se biofiltracijski i mehanički sistemi ukrštaju.

Prve promenljive koje treba znati pri proceni relativnoj za kišnicu ili biofiltraciju, kaže Nilsen, jesu kvalitet i kvantitet lokalne zemlje, uključujući i sposobnost filtracije zemljišta (ove informacije su dostupne u studijama koje se rade prilikom geomehaničkih ispitivanja zemljišta). Strategije sa ili bez vegetacije, primećuje ona, zahtevaju posebno održavanje: porozan beton, na primer, akimulira mulj u prostoru između agregata i potrebno mu je periodično mašinsko pranje ili usisavanje. Plavi krovovi - koji su projektovani da drže vodu - su intuitivna strategija, iako njihovi zagovornici često susreću kritike zato što su „arhitekte učeni da se otarase vode sa krova što pre... Iako će raditi prvih par godina, tokom vremena ta membrana će propasti.“

„Mislim da bi primarni fokus zelenih mašina trebalo da bude upravo upravljanje vodama“, kaže Brus. „Ako pogledate istoriju, skoro svaki uređeni pejzaž je uređen estetski ... i mi samo idemo ka logičnom spoju gde se pejzaži prave i održavaju da se, pored toga što su lepi, koriste u svakodnevnom funkcionisanju objekata.“

Kako znanje o upravljanju kišnicom napreduje, Brus očekuje da zelena infrastruktura preuzme svakodnevnu funkciju. „Ako izvršite ekstrapolaciju iz prošlosti i pogledate solarnu energiju, tek skoro se došlo do nivoa da individualni vlasnici nekretnina mogu da hvataju energiju sunca i da je prodaju nazad u mrežu. Ako pogledate kišnicu... i degradaciju kvaliteta voda, postoji šansa ili verovatnoća u budućnosti da ćemo doći do trenutka kada možemo prodavati prečišćenu vodu kao resurs.“

Zeleni krovovi će sakupiti i sačuvati oko 75% godišnjih padavina, kaže Brus. Neki neboderi neće nikada sakupiti dovoljno vode da mogu da je vrate u sistem, ali „integrisano upravljanje vodama koje pokušava da postigne net-zero potrošnju vode“ može da preraspodeli određenu vrstu vode i da ih razdvoji. „Voda postaje skoro automatski klasifikovana i razdvojena u zavisnosti od toga šta dodirne“, primećuje Brus. „Ako dodirne krov, postaje kišnica, i tu postoji mnogo regulatornih zahteva koji se lepe na nju. Ako dodirne zemlju, postaje kišnica, i tu, takođe, postoji niz regulatornih, ekoloških, zahteva koji moraju biti ispoštovani. Jednom kada ode u kombinovani CSO, klasifikuje se kao crna voda i zahteva veliki trud oko prečišćavanja... Trenutno ne postoji dobar sistem klasifikacije korišćenja spoljne vode.“

Jedan od Brusovih projekata, garaža Kauffmann centra koji je u izgradnji u Kanzasu, uključivaće zeleni krov površine od 13.700m2, čije zemljište može da izdrži stogodišnju oluju i da zadržava polovinu kišnice 12 sati i još 25% 66 sati. „Zaista smo uspeli da zadržimo kišnicu i to isključivo zahvaljujući kvalitetu zemljišta. Na ovaj način smo izbegli gradnju kolektora vode koji bi koštao oko pola miliona dolara. Skladištenje kišnice se obavlja u cisternama od 200.000 litara, a ona se, zatim, koristi kao tehnička voda. Tako da smo bili prilično blizu postizanja onoga što ja zovem net-zero potrošnja vode.“

Ali u sistematskom kontekstu, ne proizvode sve zelene strukture net-energy beneficije. „Objekti koji izgledaju veoma zeleno verovatno ne funkcionišu na način koji je ekološki održiv dugoročno posmatrano“, kaže Hofman Brant. „Ako želite da imate značajniji sistem zelenih krovova, morate koristiti zemlju koja zadržava vodu, a to znači da njen sloj mora biti veći i, samim tim, teži“, kaže on, dodajući da takvi sistemi zahtevaju veće konstrukcije koje bi ih podržale. „Gde je tačka spoticanja... da li je ugljenični otisak dopunskih konstruktivnih materijala vredan pogodnosti zelenog krova?“

Planiranje zelenih površina treba da se desi rano u procesu projektovanja, sugeriše Hofman Brant. „Kada, zapravo, počnete da projektujete zeleni krov kao deo objekta, najbolje bi bilo da to bude u samom početku izrade projekta objekta, i on bi trebalo da bude izražen u predmeru i predračunu radova. To znači povezivanje sa svim inženjerima koji rade na projektovanju.“ Biljkama obično treba navodnjavanje tokom prve dve godine, pogotovo u suvim klimama ili vertikalnim baštama.

 

Biodiverzitet i ekosistemi

Flora privlači faunu i vegetacija često postaje kompleksan i nepredvidiv lokalni ekosistem sa leptirima, pticama, insektima, a dodajte na to i nove biljke koje su se kolonizovale putem vetra i oprašivača. Preferiranje lokalnih vrsta biljaka je nešto za šta Simons kaže da je „ekološka intuicija“, ali ta intuicija nije savršena; održiv ekosistem uključuje značajno više pokušaja i grešaka.

Najranije su se zeleni krovovi pravili u severnoj Evropi; sedumi i slični sekulenti uspevaju uspešno u Evropi i u severnoj Americi. Ali ove vrste biljaka nisu uspešne na jugu SAD-a, primećuje Simons, i botaničari nisu sigurni zašto je to tako. „Moguće je da je temperatura korenja previsoka; možda je to zbog velike količine kiša u proleće i naglog bujanja korova pri toplijim temperaturama koje, izgleda, njih guše i one trule“, kaže on.

Promena biljaka u ustanovljenom sistemu zelenih krovova uključuje mnoge senzitivne promenljive: potrebe za vodom, brzina i veličina rasta, otpornost na sušu, kao i otpornost na štetočine. „Jednom kada promenite jednu stvar, morate da promenite i sve druge“, kaže Simons. Njegova grupa je testirala razne biljke i ekosisteme koje su oni pravili na krovovima u vreloj klimi Teksasa. Biljka otporna na sušu za koju su očekivali da će opstati, vrsta bele rade (Chrysactinia mexicana), prkosila je ekološkoj intuiciji i propala zato što je krov bio dugo vlažan. Prerijska trava sa dubokim korenima postigla je bolje rezultate. Simons zove ovu travu „morfološki plastičnom: ona (trava) može da promeni svoju arhitekturu prema uslovima, tako, ako im date 15cm zemlje, oni će i dalje rasti u njoj. Samo će biti manja.“

Din Hil, direktor programa održivosti kompanije Greenscreen, priseća se druge situacije lošeg spajanja između vrsta i pomoćnog sistema: puzavica (Ficus pumila) na vertikalnom sistemu koja je bila udaljena oko 1,5cm od prvog sprata parking-garaže Energy centra u Nju Orleansu. Biljka se zakačila za betonsku površinu, posle čega joj je sistem bio nepotreban. Da se ovo desilo u klimi gde ima ciklusa mržnjenja i otopljavanja, kaže Hil, vlaga koju bi biljka unela izazvala bi štetu u i na površini betona. Ovo se ne bi desilo da se pri projektovanju ovog sistema vertikalne bašte vodilo više računa o odabiru biljaka.

Postoji još mnogo stvari koje treba otkriti o sistemima povezivanja izgrađene sredine i prirode, iako su oni ukorenjeni u drevnim praksama. Hofman Brant, koji je radio kao arheolog na Bliskom istoku, upozorava: „Popularnost Visećih vrtova Vavilona dolazi od idealizacije prirode u gradu - i arheološki, ne postoji ni trunka dokaza za to“. Poznajući ove vrtove iz istorijskih referenci, a ne iz direktnih ostataka, lako nam je da romantizujemo njih i njihove potomke. Legenda „ojačava vrstu zapadnog dualizma između ljudi i urbanih sistema... kao suprotan prirodnim sistemima; ovo je put premošćavanja ove razlike“, kaže Hofman Brant.

Pozivanje vegetacije u ljudsko okruženje može se činiti izuzetnim samo onoliko koliko vidimo izgrađene i organske strukture kao suprostavljene. Ali integracijom ove dve strukture, „imamo dosta prilika da doradimo, rekonstituišemo i tretiramo pejzaž kao vizuelnu teksturu i, ujedno, kao bitan benefit u integraciji kako programski objekat ili mesto funkcioniše“, kaže Sejbl. I videti te integrisane, a ne suprostavljene sile kako jačaju veze koje ujedinjuju našu, tehnološki vođenu, arhitekturu sa sirovom mudrošću prirode jeste predivno.

 

Komentari: 0

TEKSTOVI /iz kategorije/


Anketa

Kojom vrstom toplotne izolacije je izolovan vaš stan/kuća?
Vesna Ramovic 15.10.2017.
Molim Vas kolika je cena lifta za dvospratn...
Lepa 09.10.2017.
Neće dobiti dozvolu ni biti legalizovati, a...
Milena 09.10.2017.
Ozakonjeno i dosta objekata koji su gradjen...
Sada 27.09.2017.
Cijena lifta hvala
Nik 20.09.2017.
Znaće se, kada se prvo legalizuju svi divlj...