KESTÄVÄ ARKKITEHTUURI: ALKUPERÄ, PERIAATTEET, SOVELLUKSET, MATERIAALIT - YMPÄRISTÖ - 2025

Kestävää arkkitehtuuria on periaatteiden soveltamista kestävän kehityksen suunnittelua, rakentamista ja käyttöä rakennusten. Sen päätavoitteena on energiatehokkuuden ja yleisesti vähäisten ympäristövaikutusten etsiminen.

Kestävyyden saavuttamiseksi otetaan huomioon viisi tekijää (ekosysteemi, energia, materiaalityyppi, jätteet ja liikkuvuus). Toisaalta sillä pyritään saavuttamaan resurssien säästö ja suunnittelemaan malli käyttäjän mukaan.

Aurinkotalo Montrealissa (Kanada). Lähde: Benoit Rochon

Kun nämä tekijät ja periaatteet otetaan huomioon, energiatehokkuus saavutetaan koko rakennuksen elinkaaren ajan. Tämä tehokkuus saavutetaan suunnittelun, rakentamisen, käyttöasteen ja käytön tasolla.

Kestävällä arkkitehtuurilla pyritään vähentämään uusiutumattoman energian kulutusta ja maksimoimaan uusiutuvan energian käyttö. Tässä mielessä puhtaan energiajärjestelmän, kuten aurinko-, tuuli-, geotermisen ja vesivoiman, käyttöä edistetään.

Samoin sillä pyritään saavuttamaan veden tehokas käyttö sadevettä käyttämällä ja harmaa vesi kierrättämällä. Toisaalta suhde luonnonympäristöön on välttämätöntä, ja siksi on yleistä käyttää vihreitä kattoja.

Toinen tärkeä näkökohta on jätehuolto, joka perustuu ekologian kolmen R-säännön (vähentäminen, uudelleenkäyttö ja kierrätys) sääntöihin. Kestävä arkkitehtuuri painottaa lisäksi uusiutuvista tai kierrätetyistä luonnonvaroista peräisin olevien materiaalien käyttöä.

Tällä hetkellä kestävyyskriteereillä suunnitellut, rakennetut ja hallinnoidut rakenteet ovat yhä yleisempiä. Tässä mielessä on organisaatioita, jotka myöntävät kestävien rakennusten sertifikaatit, kuten LEED-sertifikaatit.

Joitakin esimerkkejä kestävistä rakennuksista ovat Torre Reforma (Meksiko), Transoceánica-rakennus (Chile) ja Arroyo Bonodal -osuuskunta (Espanja).

alkuperä

Kestävän arkkitehtuurin käsite perustuu kestävän kehityksen käsitteeseen, jota edistettiin Brundtlandin raportissa (Norjan pääministeri) vuonna 1982.

Myöhemmin, Yhdistyneiden Kansakuntien 42. istunnossa (1987), asiakirja Yhteinen tulevaisuus sisälsi kestävän kehityksen käsitteen.

Tällä tavalla kestävä kehitys pidetään kykyä vastata nykyisen sukupolven tarpeisiin vaarantamatta tulevien sukupolvien tarpeita.

Vuonna 1993 Kansainvälinen arkkitehtiliitto tunnusti virallisesti arkkitehtuurin kestävyyden tai kestävyyden periaatteen. Sitten vuonna 1998 Michiganin yliopiston arkkitehtuurin ja kaupunkisuunnittelun koulu ehdotti kestävän arkkitehtuurin periaatteita.

Myöhemmin, vuonna 2005, ensimmäinen kestävän, kestävän ja bioklimaattisen arkkitehtuurin seminaari pidettiin Monterían kaupungissa (Kolumbia).

Kestävän arkkitehtuurin periaatteet

Aurinkopaneeleilla varustetut kodit Freiburgissa (Saksa). Lähde: Arnold Plesse

-Osa kestävästä kehityksestä

Kestävä kehitys arkkitehtuurissa perustuu kestävän kehityksen yleisiin periaatteisiin. Tämä kestävyys johtuu tarpeesta vähentää rakennusprosessin ja rakennuksen kielteisiä vaikutuksia ympäristöön.

Tässä mielessä on arvioitu, että rakennukset kuluttavat noin 60% maan pinnasta uutettavista materiaaleista. Lisäksi ne ovat suoraan tai epäsuorasti vastuussa lähes 50 prosentista hiilidioksidipäästöistä.

-Tekijät otetaan huomioon

Chicagon kongressin 1993 aikana kansainvälinen arkkitehtiliitto katsoi, että arkkitehtuurin kestävyydessä tulisi ottaa huomioon viisi tekijää. Nämä ovat ekosysteemi, energiat, materiaalien tyyppi, jätteet ja liikkuvuus.

-Kestävän arkkitehtuurin periaatteet

Kestävän arkkitehtuurin tekijät liittyvät kolmeen periaatteeseen, jotka perustettiin vuonna 1998 Michiganin yliopiston arkkitehtuurin ja kaupunkisuunnittelun koulussa. He ovat:

Resurssitalous

Se viittaa ekologian kolmen R: n soveltamiseen (jätteiden vähentäminen, uudelleenkäyttö ja kierrätys). Tällä tavalla hyödynnetään tehokkaasti rakennuksessa käytettyjä luonnonvaroja, kuten energiaa, vettä ja materiaaleja.

Suunnittelu elinkaari

Tämä periaate luo menetelmän rakennusprosessien ja niiden ympäristövaikutusten analysoimiseksi. Sitä on sovellettava rakentamista edeltävästä vaiheesta (projektisuunnittelu) rakennusprosessin ja rakennuksen toiminnan kautta.

Siksi kestävyyden on ilmennyt rakennuksen kaikissa elinkaaren vaiheissa (suunnittelu, rakentaminen, käyttö, kunnossapito ja purku).

Suunnittelu suhteessa käyttäjään

Kestävien arkkitehtuurihankkeiden on edistettävä ihmisten ja luonnon vuorovaikutusta. Tässä otetaan huomioon luonnonolojen säilyttäminen kaupunkisuunnittelun mukaisesti.

Lisäksi käyttäjän elämänlaatua on suosittava, joten rakennusta on ajateltava kestävien yhteisöjen luomisen kannalta. Siksi sen on täytettävä seuraavat vaatimukset:

1. Ole energiankulutuksessa tehokas.
2. Ole tehokas muiden resurssien, etenkin veden, käytössä.
3. Ajatuksena on muodostaa vankat ja omavaraiset sekakäyttöyhteisöt.
4. Suunnitella pitkä käyttöikä.
5. Suunnittele elämäntavan ja omistajuuden joustavuuden varmistaminen.
6. Suunnitellaan maksimoimaan kierrätys.
7. Voi hyvin.
8. Suunniteltu mukautumaan ekologisiin periaatteisiin.

Sovellukset

Jätteiden kierrätys. Lähde: Jorge Czajkowski Kestävällä arkkitehtuurilla keskitytään saavuttamaan kaupunkieläinympäristö, joka edistää sosiaalista hyvinvointia, turvallisuutta, taloudellista hyvinvointia ja sosiaalista yhteenkuuluvuutta ympäristönsuojelussa. Tässä mielessä sen pääasiallinen soveltamisala on asuinrakennusta tai työtä varten käytettävät rakennukset.

Siksi kestävä arkkitehtuuri kohdistuu pääasiassa asuinrakennusten, puhtaille yrityksille tarkoitettujen rakennusten ja koulutus- tai terveyskeskusten suunnitteluun ja rakentamiseen.

Tässä yhteydessä arkkitehtuuriin sovellettavat kestävyyden periaatteet ilmaistaan:

-Harmonia ympäröivän ekosysteemin ja biosfäärin kanssa yleensä

Sekä rakennusprosessin että rakennuksen toiminnan on tarkoitus aiheuttaa mahdollisimman vähän kielteisiä vaikutuksia ympäristöön. Tätä varten rakennus ja sen tukijärjestelmä (palvelujen tarjoaminen, viestintäreitit) on integroitava mahdollisimman hyvin luonnonympäristöön.

Tässä mielessä on tärkeää edistää yhteyttä luontoon, joten viheralueet (puutarhat, vihreät katot) ovat merkityksellisiä suunnittelussa.

- Energiansäästö ja tehokkuus

Kestävällä arkkitehtuurilla pyritään vähentämään energiankulutusta niin paljon kuin mahdollista ja jopa saamaan rakennus tuottamaan omaa energiaa.

Energiankulutuksen vähentäminen

Painopiste on ilmastointijärjestelmissä, jotka kuluttavat paljon energiaa ja lieventävät siten rakennuksen ympäristövaikutuksia.

Tässä otetaan huomioon suunnittelu, sopivien materiaalien käyttö ja rakennuksen suunta. Jälkimmäisessä tapauksessa suuntaus suhteessa auringon kulkemiseen taivaalla ja tuulen kiertokulku ovat erittäin tärkeitä.

Jos rakennuksen lämpötila laskee, ilmanvaihto on välttämätöntä, kun taas riittävä eristys on tärkeää tehokkaan lämmityksen kannalta. Esimerkiksi suuria ikkunoita voidaan käyttää hyödyntämään luonnollista valoa ja lämmittämään rakennusta.

Lasi on kuitenkin huono lämpöeriste, joten on välttämätöntä vähentää lämpöhäviöitä lasin läpi. Tätä varten vaihtoehto on hermeettisen kaksoislasin käyttö.

Vaihtoehtoisen energian tuotanto

Toinen näkökohta, jonka kestävä arkkitehtuuri ottaa huomioon, on vaihtoehtoisten energiamuotojen (aurinko, tuuli tai geoterminen) sisällyttäminen, tuotanto tai käyttö. Muiden vaihtoehtojen joukossa aurinkoenergiaa voidaan käyttää rakennuksen lämmittämiseen, veden tuottamiseen tai sähkön tuottamiseen aurinkopaneelien kautta.

Geotermistä energiaa (lämpöä maan sisältä) voidaan käyttää myös rakennusten lämmitykseen. Samoin tuulijärjestelmät (tuulen voimalla tuottama energia) voidaan sisällyttää tuottamaan sähköenergiaa.

- Uusiutuvien materiaalien käyttö, joilla on vähän ympäristövaikutuksia

Arkkitehtuurin kestävä luonne alkaa jopa rakentamisessa käytettyjen materiaalien alkuperästä ja tuotantomuodoista. Siksi fossiilisten polttoaineiden, kuten muovin, käyttö (paitsi kierrätys) olisi hylättävä tai sitä on vähennettävä.

Toisaalta puun on oltava istutusta eikä se saa vaikuttaa luonnonmetsiin.

- Veden tehokas käyttö

Kestävä arkkitehtuuri edistää veden tehokasta käyttöä sekä rakentamisessa että rakennuksen toiminnassa. Tätä varten on olemassa useita vaihtoehtoja, kuten sadeveden keruu ja varastointi.

Lisäksi jätevesi on mahdollista puhdistaa aurinkoenergialla tai asentaa harmaan veden uudelleenkäyttöjärjestelmiä.

- Vihreä arkkitehtuuri

Toinen perusperiaate on luonnon sisällyttäminen muotoiluun, minkä vuoksi sisä- ja ulkotarhat sekä vihreät katot ovat mukana.

Näiden elementtien sisällyttämisen etuna on sadeveden käyttö, joka vähentää sen vaikutusta rakenteeseen ja valumia.

Samoin kasvit puhdistavat ilman, keräävät ympäristön hiilidioksidin (lieventävät kasvihuoneilmiötä) ja myötävaikuttavat rakennuksen äänieristykseen. Toisaalta rakenne-kasvi-suhteella on esteettinen vaikutus ja suotuisa psykologinen vaikutus.

-Tuotanto ja jätehuolto

Jätehuolto otetaan huomioon rakennusprosessissa, kun tuotetaan jätettä, jolla on suuria ympäristövaikutuksia. Siksi sillä pyritään hyödyntämään tehokkaasti materiaaleja, tuottamaan vähemmän jätettä ja käyttämään uudelleen tai kierrättämään tuotetut.

Myöhemmin on oltava asianmukainen jätehuoltojärjestelmä sen asukkaiden tuottamille jätteille. Muita näkökohtia voivat olla jätteiden lajittelu kierrätystä ja uudelleenkäyttöä varten, orgaanisen jätteen kompostiminen puutarhoihin.

Ekologiset rakennusmateriaalit

Suunnittelussa ja rakentamisessa käytetyillä materiaaleilla, joiden lähestymistapa on kestävä, ei pitäisi olla vähäisiä ympäristövaikutuksia. Tämän vuoksi materiaalit on hävitettävä, joiden hankkiminen voi vahingoittaa ympäristöä.

Esimerkiksi rakennusta, jonka sisätilat on viilutettu puusta, joka on aiheutunut Amazonin metsäkadosta, ei voida pitää kestävänä tai ekologisena.

- Perinteiset materiaalit

Puu

Käytetyn puun on oltava peräisin viljelmistä eikä luonnonmetsistä, ja sillä on oltava asianmukainen sertifikaatti. Tämän materiaalin avulla voidaan luoda lämpimiä ja miellyttäviä ympäristöjä, ja se on uusiutuva luonnonvara, joka auttaa vähentämään kasvihuoneilmiötä.

Adobe tai raaka maa

Tämä materiaali on vähävaikutteista ja energiatehokasta, ja tekniikan innovaatioiden avulla on parannettuja vaihtoehtoja. Tällä tavalla voidaan saada sopivia seoksia erilaisiin käyttötarkoituksiin.

-Kierrätys ja biohajoavat materiaalit

On olemassa erilaisia ​​vaihtoehtoja, kuten muovi- tai lasipulloja, kiteitä, sadonjätteitä. Siten durran, sokeriruo'on ja vehnän sadonjäännöksistä on kehitetty jäljiteltyjä puulevyjä.

Samoin erittäin vahvat tiilet rakennetaan kaivosjätteillä ja kookoskuorista valmistetuilla laattoilla. Samoin on mahdollista rakentaa toiminnallisesti suunniteltuja paneeleja PET-muovipulloilla äänieristettyihin ympäristöihin.

Toinen vaihtoehto on kierrätetystä muovimateriaalista valmistetut paneelit, jotka yhdistetään tiileiksi niiden kestävyyden parantamiseksi. Samalla tavoin voidaan kierrättää rakennusjätteistä tai purkutöistä peräisin olevia materiaaleja, kuten ovia, putkia, ikkunoita.

Murskattua muurausta voidaan käyttää alus- tai kaivopeitteissä. Toisaalta voidaan käyttää kierrätettyjä metalleja tai biohajoavia maaleja, jotka perustuvat maitoproteiiniin, kalkkiin, saviin ja mineraalipigmentteihin.

laatat

Laatat ovat koristeellisia rakennekappaleita, joita käytetään sekä ulko- että sisätiloihin. Voidaan käyttää erilaisia ​​laattavaihtoehtoja, jotka on valmistettu kokonaan kierrätyslasista, kuten Crush. Toiset sisältävät erilaisia ​​jätteitä, kuten wc-romut, laatat tai graniittipöly.

Laatta- tai lattiapäällyste

Kierrätetyistä materiaaleista on erilaisia ​​tuotteita, kuten tiilipäällysteet, laatat tai parketti. Voit esimerkiksi hankkia tiilipäällysteitä ja parketteja, jotka on valmistettu kierrätetyistä renkaista ja muovista yhdistettynä muihin elementteihin.

lohkot

Blokkeja, joissa käytetään kierrätettyjä materiaaleja, on useita ehdotuksia. Tämä materiaali sisältää 65% selluloosaa kierrätyspaperista tai paperiteollisuuden lietteitä.

Paneelit ja lankut

Paneelit voidaan rakentaa agglomeroivista satojäännöksistä tai olkista kuten Panel Caf. Samoin on mahdollista valmistaa niitä hartsisidotulla puukuidulla (DM-levyt) tai kierrätetyllä polyeteenillä.

Esimerkkejä rakennuksista, joilla on kestävä arkkitehtuuri

Torre Reforma ja Torre pormestari (México, Meksiko). Lähde: Carlos Valenzuela Nykyään on jo olemassa monia esimerkkejä kestävistä rakennuksista ympäri maailmaa, joista meillä on seuraavat asiaankuuluvat esimerkit.

Torre Reforma (Meksiko)

Tämä rakennus sijaitsee Paseo Reforma -kadulla Mexico Cityssä ja rakennus päättyi vuonna 2016. Se on yksi Meksikon korkeimmista rakennuksista 246 m: n korkeudella ja sillä on kansainvälinen LEED-sertifikaatti, joka todistaa sen kestäväksi rakennukseksi.

Muun muassa rakennusvaiheessa huolehdittiin siitä, että se aiheutti vähiten kielteisiä vaikutuksia alueen yhteisölle. Tätä varten jokaisessa vuorossa oli vain 50 työntekijää, ja siinä oli kastelujärjestelmä pölyn muodostumisen vähentämiseksi.

Toisaalta se tuottaa osan kuluttamastaan ​​energiasta aurinkokennojen ja rakennuksen päällä sijaitsevan tuulivoimajärjestelmän kautta. Samoin vesivoimaa tuotetaan pienten vesiputouksien kautta, jotka sallivat sähkön toimittamisen alakerroksen koneisiin.

Lisäksi rakennus kuluttaa 55% vähemmän vettä kuin muut vastaavat rakennukset harmaan veden kierrätysjärjestelmän (tyhjennys käymälöistä ja suihkuista) vuoksi. Samoin joka neljäs kerros on maisemoitu, joka luo miellyttävän ympäristön ja säästää ilmastoinnissa.

Torre Reforma -puutarhoja kastellaan sadevesillä, joka kerätään ja varastoidaan tätä tarkoitusta varten. Toinen kestävä ominaisuus on, että siinä on erittäin tehokas ilmastointijärjestelmä.

Valonhallintaan kuuluu kaksoisikkunat, jotka mahdollistavat riittävän valaistuksen ja takaavat suuremman eristyksen. Lisäksi siinä on automaattinen anturijärjestelmä, joka sammuttaa valot käyttämättömissä tiloissa tai joissa luonnonvalo riittää.

Transseksuaalinen rakennus (Chile)

Tämä rakennus sijaitsee Vitacurassa (Santiago de Chile) ja valmistui vuonna 2010. Sillä on kansainvälinen LEED-sertifiointi kestäväksi rakennukseksi, koska se sisältää erilaisia ​​energiansäästöjärjestelmiä.

Siksi siinä on geotermisen energiantuotantojärjestelmä rakennuksen ilmastointiin. Toisaalta siinä on energiatehokkuusjärjestelmä, joka sallii energiansäästön 70% verrattuna perinteiseen rakennukseen.

Lisäksi se oli suunnattu hyödyntämään aurinkoenergiaa ja takaamaan ulkoapäin kaikista koteloistaan. Samoin kaikki sen julkisivut eristettiin erityisesti ei-toivottujen lämpöhäviöiden tai voittojen välttämiseksi.

Pixel Building (Australia)

Se sijaitsee Melbournessa (Australia), se valmistui vuonna 2010 ja sitä pidetään energiatehokkuuden kannalta erittäin tehokkaana rakennuksena. Tässä rakennuksessa energiaa tuottavat erilaiset uusiutuvat energiajärjestelmät, kuten aurinko ja tuuli.

Toisaalta se sisältää sadeveden keräysjärjestelmät, vihreät katot ja jätehuollon. Lisäksi sen nettohiilidioksidipäästöjen on arvioitu olevan nolla.

Samoin vihreää kattojärjestelmää kastellaan aiemmin kerätyllä sadevedellä ja se tuottaa ruokaa. Valaistus- ja ilmanvaihtojärjestelmissä käytetään luonnollisia järjestelmiä, joita täydennetään ikkunoiden kaksoislasien lämmöneristyksellä.

Cooperativa Arroyo Bonodal, Tres Cantos (Espanja)

Tämä on Madridin Tres Cantosin kaupungissa sijaitsevasta 80 asunnosta koostuva asuinkompleksi, joka sai LEED-sertifikaattinsa vuonna 2016. Se sisältää tuuletetun julkisivun kaksoiseristyksellä ja geotermisen energian käytön.

Geoterminen energia saadaan 47 kaivojen järjestelmästä, joka on 138 m syvyydessä. Tämän järjestelmän avulla kompleksi on täysin ilmastoitu, ilman että tarvitaan fossiilisista polttoaineista mitään energialähdettä.

Tällä tavoin tuotetun lämpöenergian hallinta mahdollistaa rakennuksen jäähdyttämisen kesällä, lämmityksen talvella ja lämmitysveden toimittamisen järjestelmään.

Viitteet

1. Bay, JH ja Ong BL (2006). Trooppinen kestävä arkkitehtuuri. Sosiaaliset ja ympäristölliset ulottuvuudet. ELSEVIER Architectural Press. Oxford, Iso-Britannia. 287 s.

2. Chan-López D (2010). Kestävän arkkitehtuurin ja matalan tulotason asumisen periaatteet: tapaus: matalan tulotason asuminen Mexicalin kaupungissa, Baja Kalifornia. Meksiko. V: Kansainvälinen konferenssi Virtuaalikaupunki ja alue. «6.. Virtuaalikaupungin ja alueen kansainvälinen kongressi, Mexicali, 5., 6. ja 7. lokakuuta 2010 ». Meksicali: UABC.

3. Guy S ja Farmer G (2001). Kestävän arkkitehtuurin tulkitseminen uudelleen: tekniikan paikka. Journal of Architectural Education 54: 140–148.

4. Hegger M, Fuchs M, Stark T ja Zeumer M (2008). Energiakäsikirja. Kestävä arkkitehtuuri. Birkhâuser Basel, Berliini. Painos yksityiskohta München. 276 s.

5. Lyubomirsky S, Sheldon KM ja Schkade D (2005). Menestyvä onnellisuus: Kestävän muutoksen arkkitehtuuri. Katsaus yleiseen psykologiaan 9: 111–131.

6. Zamora R, Valdés-Herrera H, Soto-Romero JC ja Suárez-García LE (s / f). Materiaalit ja rakentaminen II "Kestävä arkkitehtuuri". Korkeakoulujen tiedekunta Acatlán, arkkitehtuuri, Meksikon kansallinen autonominen yliopisto. 47 s.