Udržitelná a ekologická stopa

Čtvrtek, 13. Únor 2014 - 0:00
| Napsal:

Úvaha o současném způsobu projektování a principech udržitelné výstavby.

Udržitelná a ekologická stopa - zdroj: www.globeattractions.com
Fotoalbum: 
Udržitelná a ekologická stopa - zdroj: www.globeattractions.com
Pasívny dom vo Francúzsku, foto © Karawitz Architects
Dom na lúke v obci Zaježová, okres Zvolen, foto © Juraj Hipš
Udržitelná a ekologická stopa - zdroj: www.wallpapers2u.com
Udržitelná a ekologická stopa - zdroj: www.mrwallpaper.com

Ekologický prístup k tvorbe sídiel už nevystačí s poznaním doterajších spôsobov projektovania. Nestačí postaviť „ekodom“ z ekologických materiálov a nezohľadniť pritom to, aké množstvo energetických a materiálových zdrojov sa spotrebovalo pri výrobe stavebných materiálov i samotnej výstavbe, prípadne bude spotrebovávať počas svojej prevádzky. Čo robíme dnes, ovplyvňuje svet, v ktorom budeme žiť zajtra. Aby sme zajtra mohli bývať tak ako dnes, musíme stavať udržateľne.

Jedine keď posledný strom vyschne, posledná rieka bude otrávená a posledná ryba bude chytená, vtedy pochopíme, že peniaze sa nedajú jesť. (Indiánske príslovie)

Je zrejmé, že budovy ktoré pre svoju existenciu potrebujú materiály a zdroje prepravované cez polovicu Zemegule udržateľné nie sú. Aby tvary ľudských sídiel boli udržateľné, musíme sa riadiť rovnakými vzormi, aké používa príroda, pretože príroda existuje milióny rokov a tam, kde sa človek nedostal zostala stále neporušene čistá. Ako stavať a bývať podľa prírodných vzorov?

Budovy – najväčší spotrebiteľ, znečisťovateľ

Za posledné storočia nám na Zemi pribudli tisíce elektrární, ropné a plynové giganty, milióny kilometrov potrubí a káblov, tisíce závodov na výrobu...

Bolo nutné postaviť milióny kilometrov ciest k týmto závodom, spáliť milióny ton uhlia a ropy, atď. To všetko za účelom uľahčiť život človeku na Zemi.

Začíname si uvedomovať, že technický pokrok nám síce zabezpečuje pohodlnejšiu existenciu, ale za cenu práce, znečistenia, zdravia a skracovania života na Zemi. Pohodlie vošlo do nášho domu ako hosť, aby sa zmenilo na hostiteľa a napokon na domáceho pána.

Prospech vedeckej technológie tak viedol k vytvoreniu štandardu budov, ktoré míňajú 70 % vyrobenej elektrickej energie, 12 % našej vody, produkujú takmer 70 % všetkých odpadov a viac ako 30 % emisií skleníkových plynov, čím segment budov predstavuje najväčšieho spotrebiteľa zdrojov a najväčšieho znečisťovateľa planéty.[1] Tento štandard bývania nedrancuje len planétu Zem, ale aj ľudského ducha. Tretinu života študujeme, aby sme sa následných 30 rokov zadlžili práve kvôli bývaniu. K tisícom kWh spotrebovanej energie pripadajúcej na dom (byt) tak môžeme pripočítať niekoľko desaťročí energie (práce) človeka, potrebnej k nadobudnutiu domu. Dôsledok prevádzky budov je ľahko badateľný – spustošená príroda, vyčerpané zdroje, nepokoj a dezintegrovanosť ľudského ducha. Je očividné, že princípy návrhov „civilizovaných“ ľudských stavieb nie sú udržateľné.

Príroda stavia z toho čo je „po ruke“

Príroda existuje milióny rokov a kde sa človek nedostal, zostala stále neporušene čistá. Je preto zrejmé, že zákony a princípy fungujúce v prírode sú udržateľné. Vo všetkých trvalých prírodných systémoch sú energetické potreby daného systému uspokojované týmto systémom. Napr. mravce na Slovensku si nestavajú mravenisko z materiálu dovezeného z Poľska využívajúc elektrickú energiu vyrobenú v Nemecku. Stavajú len z toho, čo je blízko s energiou, ktorá je „po ruke“. Odpad (výstup) jedného procesu je materiálom (vstupom) v druhom procese. Preto v prírode nenájdeme plytvanie alebo skládky odpadu. Čím ďalej od miesta spotreby sa nachádza zdroj, ktorý chceme spotrebovávať, tým viac energie sa minie.

Analógia v prírode

Ak pri návrhu stavby alebo ľudského sídla využijeme princíp, ktorý nenájdeme v prírode, s najväčšou pravdepodobnosťou zistíme, že tento princíp z dlhodobého hľadiska fungovať nebude.

Alkohol môžeme vyrobiť energeticky náročnou chemickou cestou alebo jednoduchým použitím kvasinky. Kyslík môžeme vyrobiť chemicky (napr. zmiešaním peroxidu vodíka a modrej skalice) alebo zasadením rastlín alebo stromov, v ktorých prebieha fotosyntéza.

Vodu môžeme zohriať v plynovom bojleri alebo „pomocou Slnka“. Výsledok je vždy ten istý. V prvom prípade však potrebujeme vyrobiť zariadenia a dodať energiu. Ak sa pokazí niektorá súčiastka (v zariadení), sú nutné opravy, produkuje sa odpad a emisie. V druhom prípade energiu alebo produkt len odoberáme, poruchy a odpad neexistuje. Ak sa odlomí konár zo stromu, strom „pracuje“ ďalej. Príroda je navrhnutá ako bezúdržbová. Človek má len povinnosť brať koľko, aby túto dokonalosť nenarušil – t. j. človek by mal žiť udržateľne = spôsobom života, ktorý by uspokojoval v rozumnej miere potreby všetkých ľudí na svete (aj vrátane budúcich generácií), ale súčasne by bol ohľaduplný k životnému prostrediu a neprekračoval by únosnú kapacitu využívania ekosystému.

Udržateľná budova podľa prírody

Žiadny živočích v prírode nemusí na svojom príbytku pracovať tak tvrdo a tak dlho, ako človek. Jaskynné bývanie predstavuje zrejme najjednoduchšiu alternatívu „udržateľného“ príbytku človeka. Asi by sme nenašli dostatok jaskýň s vhodnými podmienkami pre 7 miliárd ľudí. Vymanením sa z úkrytov, poskytujúcich prírodou, musí človek postaviť budovu s vnútorným prostredím, ktoré ho náležite chráni pred nepriaznivým „vonkajším“ prostredím.

Skúsime načrtnúť návrh „mimo-jaskynného“ rodinného domu podľa prírodných princípov, so zachovaním strednej úrovne komfortu, spĺňajúc podmienku trvalej udržateľnosti. Návrh iných stavieb bude principiálne analogický.

Z danej podmienky udržateľnosti budov je jasné, že každá bude úzko previazaná so svojim okolím. Okolie domu by tak malo, čo možno v najväčšej miere, uspokojiť potreby stavby domu a jeho užívania, ako aj činností vykonávaných užívateľmi domu. Keďže chceme vytvoriť etalón (t. j. vzor s najnižšou energetickou náročnosťou), budeme uvažovať o „zelenej lúke“, na ktorej chceme daný rodinný dom postaviť. Dom teda potrebuje dostatočne veľké prostredie, z ktorého bude čerpať materiály, energiu, potraviny a iné zdroje.

Stavba domu

V ideálnom prípade by mal byť materiál na stavbu domu priamo z blízkeho okolia, t. j. môže sa použiť slama, drevo, hlina, kamene a pod. Tento princíp nie je ničím novým, ľudské stavby spred pár storočí spĺňali túto podmienku (v krajinách tretieho sveta to platí dodnes), čerpať materiál z blízkeho okolia stavby (Orava – drevenice, južné Slovensko – hlinené a slamené príbytky, Eskimáci – ľad a sneh, ...). Zaujímavosťou týchto objektov je, že ich môže človek postaviť prakticky sám. Nepotrebuje špeciálne nástroje, postačia mu „vidly, lopaty a kladivá“. V takomto prípade sa minie minimum energie na stavbu domu. Navyše objekty z prírodných materiálov ponúkajú zdravé vnútorné prostredie, tzv. mikroklímu. Podľa WHO bolo v roku 1984 až 30 % obyvateľov vyspelých krajín postihnutých tzv. syndrómom chorých budov, v roku 2002 toto číslo stúplo až na alarmujúcich 60 %. [7]

Ukazuje sa, že život v budovách s klasickými materiálmi (betón, sadrokartón, plasty atď.) na nás nemá priaznivý vplyv, lebo do ovzdušia vypúšťajú zdraviu škodlivé látky. Naopak, ľudia žijúci v domoch postavených z prírodných materiálov svorne tvrdia, že sa v nich cítia príjemne, spokojne a zdravo...

Energetické požiadavky

Udržateľný dom je postavený na princípe kolobehu energie (palív, aj ľudskej energie) priamo na mieste. Pokúša sa tak zastaviť únik energie a výživných látok z pozemku a nahradiť ho kolobehom. Napr. kuchynské odpadky sú recyklované v komposte, šedá voda z domácnosti zavlažuje záhradku atď. Dobrý tvar využíva vstupujúce prírodné energie a kombinuje ich s tými, ktoré už na pozemku sú, do kompletného energetického cyklu. Napr. zachytávanie a skladovanie vody v najvyšších možných polohách. Nezáleží pritom na množstve zrážok, ktoré máme k dispozícii, ale skôr na tom, koľko užitočných kolobehov dokážeme s daným množstvom vody vytvoriť.

Pracovné vzťahy medzi jednotlivými prvkami vytvoríme tak, aby potreby jedného prvku boli uspokojované výstupom druhého prvku.1) „Ako možno použiť produkty tohto prvku pre uspokojenie potrieb ostatných prvkov“. Ak nepoužijeme tieto prístupy pre uspokojenie potrieb iných prvkov nášho systému, čaká nás ďalšia práca a znečistenie. Plánovanie tvaru je najdôležitejšia vec, ktorú môžeme urobiť skôr než čokoľvek umiestnime na pozemok.

Ťažká práca a znečistenie prostredia sú vždy dôsledkom nesprávne navrhnutého neprirodzeného systému. Tvar domu teda znamená návrh vzájomných prepojení vecí. Uspokojenie energetických požiadaviek domu sa bude značne líšiť od umiestnenia domu, pretože hlavná časť spotreby pripadá na stavbu domu a jeho následné vykurovanie. Potreba tepelného príkonu pre dom na Sibíri sa bude výrazne líšiť oproti domu na juhu Španielska. Principiálne však platí rovnaké pravidlo ako v predchádzajúcom prípade, t. j. energetické požiadavky domu spojené s jeho výstavbou, užívaním až po demoláciu, by mali byť uspokojované čo možno najbližším okolím stavby. Slnečné alebo zemné kolektory, palivový les, veterná elektráreň a i., sú jednými z mnohých možností pre splnenie uvedenej požiadavky, vždy podľa prvkov okolia, ktoré môžu byť využité.

Priority realizácie by mali byť nasledujúce: najprv sa realizujú štruktúry a prvky, ktoré energiu produkujú, potom tie ktoré energiu usporia a až nakoniec tie, ktoré ju spotrebovávajú. Výhody použitia lokálnych energetických zdrojov sú enormné a to v dvoch úrovniach. V prvej netreba budovať drahú a energeticky náročnú distribučnú sieť, distribuujúcu zdroje cez polovicu Zemegule na miesto spotreby.

Druhá úroveň sa týka efektívneho využívania miestnych energetických zdrojov. Keďže sú tieto zdroje obmedzené – len z okolia domu – míňame len toľko, koľko môžeme a tak nedochádza k zbytočnému plytvaniu (napr. fotovoltický systém – ak sú batérie vybité, viac energie už minúť nemôžeme). Plytvanie energie umožňuje súčasný energetický systém. Napr. pri pripojení domu na elektrickú sieť dostávame neobmedzené množstvo energie. Či minieme 100 alebo 10 000 kWh, zaplatíme spotrebované množstvo pri mesačnom vyúčtovaní. Tento princíp vedie k plytvaniu, pretože spotreba nie je obmedzená. Možno zistíme, že na konci mesiaca nemáme na zaplatenie účtu, avšak energiu sme už minuli. Mesačné účtovanie nemá analógiu v prírode a práve preto umožňuje nezmyselné plytvanie, ktoré zistíme až v prípade, keď je príliš vysoká faktúra.

...

Kráceno redakcí. Celý článek najdete v časopise EUROSTAV 9/2013.

Recenzent: prof. Ing. Dušan Petráš, PhD. Stavebná fakulta STU Bratislava

Odkazy v textu :

1) Napríklad ak sa voda z umývadla použije na splachovanie toaliet nižšieho poschodia.
2) Ekologická stopa nám dáva možnosť nielen merať cestu spoločnosti smerom k udržateľnosti, ale takisto nám umožňuje pozrieť sa na naše aktivity z pohľadu ich udržateľnosti. Čo sa na prvý pohľad môže zdať ako ekonomicky výhodné, nemusí byť vždy výhodné z dlhodobého hľadiska, a z pohľadu životného prostredia môže mať často negatívne dôsledky. Príkladom môže byť porovnanie pestovania paradajok voľne na poli a v skleníku za pomoci moderných tzv. hydroponických techník. Na prvý pohľad sa môže zdať pestovanie paradajok v skleníku efektívnejšie, keďže výnosy na jednotku plochy môžu byť 7 až 10-krát väčšie. Ak ale na plochu zeme prepočítame aj všetky potrebné materiálne zdroje a hlavne energiu nutnú pre pestovanie paradajok hydroponicky v skleníku, môže byť ekologická stopa jedného kilogramu paradajok zo skleníka až 20-krát vyššia ako pri paradajkách pestovaných na poli.

Zdroj: www.mrwallpaper.com

Literatúra:

[1] Westphalen D., Koszalinski S.: Energy Consumption Characteristics of Commercial Building HVAC Systems, U. S. Department of Energy, April 2001, Cambridge, MA 02140-2390
[2] Ekologická stopa, práce dostupné na internete, http://www.ekologika.sk/ ekologicka-stopa.html
[3] ECOLOGICAL FOOTPRINT AND BIOCAPACITY, 2007, http://www.footprintnetwork. org/images/ uploads/ 2010_NFA_data_tables.pdf
[4] Bill Mollison & Reny Mia Slay: Úvod do Permakultúry, Alter Nativa 2012, ISBN: 978-80-969754-8-8
[5] Azariová, Katarína – Horbaj, Peter – Jasminská, Natália: Zníženie energetickej náročnosti budov, 2010. In: EKO – ekologie a společnost, Vol. 21, no. 3 (2010), p. 27 – 28. – ISSN 1210-4728
[6] Ekologická stopa, práce dostupné na internete http://sk.wikipedia.org/ wiki/Ekologick%C3%A1_stopa#cite_note -1, 9. 3. 2013
[7]Les: Lacné bývanie v prírode: Postavte si ekologický dom, 3. 2. 2011, www.lesk.azet.sk

Převzato z partnerského časopisu EUROSTAV.