Маттіас Рамміг є міждисциплінарним архітектором, ентузіастом з питань сталого розвитку та інженером, експертом з питань теплового моделювання в німецькій компанії TRANSSOLAR Energietechnik. У рамках Міжнародного архітектурного фестивалю CANactions він приєднаєтся до архітектурного туру Києвом 20 квітня.

Для «Хмарочосу» Маттіас Рамміг розповідає про концепції сталого розвитку, стандарт Пасивного Будинку та втілення цих ідей на прикладі конкретних проектів.

«Говорячи про архітектуру у рамках концепції сталого розвитку, зазвичай мають на увазі використання природних матеріалів та енергоощадних технологій. Крім того, ми концентруємося на людях, для яких призначено проектований простір, – розповідає Маттіас Рамміг. – Саме користувачі є ключовим елементом для архітектури. Немає сенсу досягати певного стандарту енергоефективності, якщо у будинку людям буде некомфортно працювати або відпочивати».

Стадіон футбольного клубу
«Барселона» Camp Nou

Фото: designboom.com

У цьому випадку ми працювали з об’єктом, який вже існував, і наше завдання полягало у проектуванні нового даху для стадіону. Робота з готовою будівлею, безперечно, накладає свої обмеження. На етапі проектування ви ще можете сказати: розвернімо її на 20°, і будівля отримуватиме значно менше сонячного тепла. Але тут ми були обмежені у формах та розмірах.

Разом з тим, ми мали приклад для порівняння, щоб зрозуміти, наскільки оновлений варіант може бути кращим. Розробляючи проекти для стадіонів, ми намагаємося підвищити комфорт людей, що будуть там перебувати. І хоч переважно нам доступні лише пасивні методи, я вірю, що за допомогою форми будівлі, розмірів та матеріалів можна помітно змінити сприйняття простору та відчуття, від перебування всередині.

Зазвичай, ми створюємо повну комп’ютерну модель стадіону та проводимо тисячі симуляцій з різним освітленням та повітряними потоками. Це дозволяє зрозуміти температурний режим будівлі та його зміни у різні пори року. У випадку зі стадіоном Camp Nou, нам потрібно було визначитися з оптимальним дизайном даху. Наскільки спекотно буде всередині, якщо зробити його повністю прозорим? А якщо прозорим лише на 10 відсотків, або навіть повністю закритим? Важливо також розуміти, у яку пору року та час доби цей простір використовуватимуть найчастіше. Врешті, ми поєднуємо розрахунки з фінальною метою – і намагаємося знайти рішення, що найкраще відповідатиме усім цілям.

Музей Американської академії
кіномистецтв в Лос-Анжелесі

Фото: archdaily.com

Це проект італійського архітектора Ренцо Піано. У сферичній частині будівлі розмістився кінотеатр, на даху якого є тераса для вечірок. Скляний купол над нею став для нас найбільшим викликом у цьому проекті. За задумом архітектора, це повинен був бути дуже красивий простір з видом на Лос-Анжелес та Голлівуд. Відвідувачі повинні були відчувати себе на відкритому повітрі. Але влітку у місті дуже спекотно, і в заскленому приміщенні повітря може нагріватися ще сильніше через парниковий ефект. Наша робота полягала у тому, щоб забезпечити всередині купола комфортніші умови, ніж зовні.

Найбільшим обмеження зі сторони архітектора було те, що він хотів зробити будівлю максимально прозорою. Спершу, ми хотіли використали тонування для скла, але воно виявилося занадто темним. Довелося розробити іншу систему. Ми створили тіньоутворюючу конструкцію, яку розмістили безпосередньо під стелею. Ця система рухома: її можна відкривати та закривати залежно від погоди. Сонячне випромінювання абсорбується екранами, і повітря зверху сильно нагрівається. Але оскільки будівля достатньо висока, ви не відчуєте цього тепла. Властивість гарячого повітря – підніматися, тому його можна буде виводити назовні через керовані отвори у стелі.

Житловий будинок у місті
Пфорцгайм, Німеччина

Фото: transsolar.com

Дискусія про те, що робити зі старими, зношеними будівлями 60х-70х років, існує постійно. У Німеччині багато таких будинків, вони потребують колосальної енергії для обігріву, і є абсолютно незручними для жителів. Зазвичай, їх пропонують зносити. У цьому випадку було прийняте інше рішення: міська влада хотіла реконструювати будівлю та перетворити її на показовий проект. Він повинен був символізувати зміни та демонструвати, яким може бути майбутнє міста. Тому важливо було не лише зробити цей будинок енергоефективним, а й привабливим у плані дизайну.

Основна проблема подібних старих будівель у зношеності зовнішніх фасадів. При цьому сама конструкція, бетонні стіни зазвичай у хорошому стані. Тому ми вирішили їх зберегти, та провести повну ізоляцію фасаду. Також ми оновили його облицювання, використавши красивий та якісний матеріал, подібний до натурального каменю. Старі вікна були замінені на нові, з потрійним склопакетом. Оскільки основні втрати тепла відбуваються саме через зовнішню оболонку будівлі, покращивши ізоляцію можна скоротити потреби в енергії для опалення приблизно на 80 відсотків.

Крім того, важливим елементом пасивних будинків є вентиляція приміщень. Коли людина відкриває вікно, тепле повітря виходить назовні, поступаючись масиву холодного, і приміщення знову потребує нагріву. Тому у кожній квартирі встановлено децентралізовану механічну систему вентиляції. Вона забезпечує жителів необхідною кількістю свіжого повітря, і потреби такої системи в енергії становлять лише 10 відсотків у порівнянні з втратами тепла, коли ви відчиняєте вікно для провітрювання.

Тут часто виникає питання: якщо у мене є механічна система вентиляції, я не можу відчинити вікно? Звісно, це не правда. Якщо є така потреба, ви завжди можете відчинити вікна у ваші квартирі. Проте вам варто пам’ятати, що потужність системи опалення у пасивних будинках доволі низька. Якщо ви, наприклад, забули зачинити вікно взимку, системі знадобиться певний час, щоб знову нагріти приміщення. Такі питання вирішуються не забороною, а правильною комунікацією з жителями.

Інший аспект, про який варто повідомляти людям, стосується гарячої води. Енергія, що виробляється відновлювальними джерелами у таких будинках, нагріває воду лише до певного рівня, зазвичай, це 40 °C. Якщо вам потрібна вища температура, щоб прийняти ванну або помити посуд, вона нагріватиметься за допомогою електроенергії. І це позначиться на ваших рахунках. Навіть за таких умов, економія у Пасивних будинках дуже відчутна. Жителям Пфорцгайма довелося платити на 20 відсотків більше за оренду в оновленій будівлі, проте їх витрати на електроенергію (опалення здійснювалося саме завдяки їй, – ред.) скоротились на 90 відсотків.

Немає потреби у компромісі

Існує думка, що використання енергоефективних технологій та принципів сталого розвитку накладають обмеження на вигляд будівлі та креативні рішення архітектора. Безперечно це так, якщо ви користуєтеся стандартними рішеннями. Ось чому наша компанія не вірить в універсальне рішення для усіх. Наше завдання полягає у тому, щоб знайти для кожного проекту унікальне рішення, що залежить від кліматичної зони та призначення будівлі. Наприклад, для забезпечення потреб приватного будинку сповна вистачить сонячних батарей на даху. А ось для багатоповерхового офісного центру – ні, і вам доводиться знаходити альтернативні рішення: вкривати батареями фасад, переносити їх на сусідні будівлі або навіть використовувати тепло від серверів для обігріву. Рішення, що не змушує йти на компроміс з зовнішнім виглядом, існує, тому ми стараємося не переконати архітекторів змінювати дизайн, щоб досягти певного енергетичного показника, а максимально підтримати їхнє бачення.