PlanetaNoastra vorbește adesea despre dimensiunile ferestrelor, cutii simple, lemn masiv, etanșeitate la aer, carbon inițial sau chiar costul construcției, dar niciodată despre toate acestea într-o singură postare. Dar un nou „studiu de sensibilitate simultană” analizează toate aceste variabile deodată. Este o minunată cutie magică de studiu și, într-o lume în care oamenii ar acorda mai mult decât simple promisiuni verbale emisiilor de carbon, ar fi extrem de influent.
Articolul, publicat în revista Applied Energy, este scris de o echipă condusă de Hannes Gauch. Echipa include inginerul Will Hawkins, al cărui articol despre lemn și sechestrarea carbonului îl citez regulat. Studiul abordează un subiect drag inimii acestui scriitor de la PlanetaNoastra: importanța crescândă a carbonului inițial sau încorporat atunci când emisiile operaționale de carbon sunt reduse, ceea ce numesc regula de fier a carbonului.
Există atât de multe butoane de reglat aici, cu variabile de intrare pentru forma, dimensiunea, configurația, structura, ventilația, ferestrele, izolația, aerul și utilizarea unei clădiri pentru imobile rezidențiale și de birouri cu mai multe etaje, în diferite climate. Pentru carbonul încorporat, ei utilizează „de la leagăn la finalizare”, ceea ce reprezintă definiția noastră pentru emisiunile de carbon inițiale. Ei au modelat o clădire simplă fără subsol sau nuclee de servicii.
Compacitatea
L-am citat adesea pe arhitectul Michael Eliason despre formele simple, compacte sau „cutii simple” – cele mai puțin costisitoare, cele mai puțin intensive în carbon, cele mai rezistente și cu unele dintre cele mai mici costuri operaționale comparativ cu o volumetrie mai variată și intensivă. Studiul confirmă că o compacitate crescută reduce la jumătate necesarul de încălzire și răcire și reduce carbonul inițial și costurile de construcție.
Structura și tipul de cadru
Din păcate, iubitul nostru lemn laminat încrucișat a avut cel mai mic carbon inițial, dar cel mai mare cost. „Tipurile de cadre mai ieftine tind să fie mai intensive în carbon și invers, indicând un compromis semnificativ”, afirmă studiul. Cu toate acestea, studiul nu a analizat construcția cu structură ușoară din lemn, care este comună acum în clădirile rezidențiale joase și care ar fi probabil mai scăzută atât în carbon inițial, cât și în cost.
Cercetătorul principal Hannes Gauch a declarat pentru PlanetaNoastra: „Nu am inclus cadrele ușoare din lemn în studiul nostru. Nu este comun în Marea Britanie să se construiască clădiri mai mari în acest fel, dar o comparație ar putea fi un studiu interesant de realizat!”
Înălțimea clădirii
Zona ideală pentru carbonul inițial este de patru până la șase etaje, iar pentru cost, de șase până la opt etaje. Pe măsură ce înălțimea crește, plătiți mai mult pentru a adăuga stabilitate și contravântuiri, dar mai puțin pentru acoperiș. Studiul a analizat doar până la 15 etaje, dar confirmă ceea ce au scris Eliason și PlanetaNoastra. Aceasta este o variabilă interesantă care probabil necesită mai multe studii, deoarece codurile de construcție au un impact atât de mare asupra tipului de structură, numărului de scări și a separărilor la incendiu, care, din câte îmi dau seama, nu sunt luate în considerare aici.
Dimensiunea ferestrei este mai importantă decât izolația peretelui
Așa cum tot repet, ferestrele sunt dificile. Studiul a afirmat: „Deciziile privind ferestrele sunt cele mai influente pentru sarcinile de încălzire și răcire, în special raportul fereastră-perete. Deși raporturile mai mari fereastră-perete scad toate cele trei metrici de eficiență, ferestrele cu valori U mai mici (triplu și cvadruplu geam) implică costuri mai mari. Aceasta sugerează un compromis semnificativ între eficiența energetică și costurile de construcție.”
Obținerea dimensiunii și a câștigului de căldură corecte pentru ferestre este mai importantă decât dacă acestea sunt cu triplu geam, iar adăugarea mai multă izolație are randamente din ce în ce mai scăzute. Acest lucru va fi controversat, dar de aceea spun că ferestrele ar trebui proiectate pentru bunăstare și frumusețe, nu pentru wați sau lumeni.
Cercetătorii analizează, de asemenea, placările (nu folosiți cărămidă!) și ventilația (contează, iar recuperarea căldurii este mai importantă decât etanșeitatea la aer). Au constatat că o clădire compactă cu rapoarte fereastră-perete scăzute ar putea îndeplini cerințele Passivhaus la un cost relativ scăzut; dacă clădirea este subțire sau cu multe suprafețe vitrate, costul ar putea crește cu 30 până la 50%.
Există și o secțiune despre climă care este complexă și ar putea constitui o postare întreagă de sine stătătoare, așa că nu voi intra în detalii aici.
Forma și ferestrele
Continuăm să insistăm pe creșterea eficienței energetice și reducerea carbonului inițial, dar nu vorbim aproape suficient despre formă. În discuție, cercetătorii încep în forță:
Acest lucru este atât de important. Multe orașe precum New York sau Toronto au coduri de construcție ecologică, dar continuă să aprobe turnuri subțiri ca niște creioane care sunt coșmaruri termice din cauza formei lor. Acesta este motivul pentru care am scris că cel mai mare factor în amprenta de carbon a orașelor noastre nu este cantitatea de izolație din pereții noștri, ci zonarea. Avem nevoie de clădiri compacte de șase etaje peste tot, în loc de extindere haotică, „înțepată”.
Într-un e-mail către PlanetaNoastra, Dr. Gauch a rezumat: „Rezultatele noastre arată că, pentru a reduce atât emisiile inițiale, cât și cele operaționale în clădirile noi cu mai multe etaje, ar trebui să le facem compacte, să proiectăm cu lemn în loc de oțel sau beton, să alegem placări ușoare și suprafețe modeste de ferestre și să instalăm ventilație mecanică cu recuperare de căldură.”
În mai multe detalii, cercetătorii au concluzionat:
- Dimensiunea și forma unei clădiri au o influență considerabilă atât asupra eficienței încorporate, cât și asupra celei operaționale, în special pentru clădirile rezidențiale. În timpul planificării și proiectării unei noi dezvoltări, implicațiile alegerii dimensiunii și formei unei clădiri ar trebui evaluate temeinic. S-a constatat că creșterea compacității clădirii scade considerabil impactul încorporat și operațional.
- Alegerile privind raportul fereastră-perete și tipurile de ferestre s-au dovedit a fi de mare importanță pentru eficiența operațională în aproape toate cazurile examinate. Raporturile fereastră-perete mai mici și SHGC (Coeficientul de Câștig Solar de Căldură) mai mic duc la o încălzire și răcire mai scăzute în toate tipurile de clădiri și climate.
Acestea sunt toate puncte pe care le-am făcut anterior pe PlanetaNoastra. I-am citat pe Jo Richardson și David Coley de la Universitatea din Bath, care au cerut „o revoluție în ceea ce arhitecții consideră în prezent acceptabil pentru cum ar trebui să arate și să se simtă casele” și recunosc că „[este] o sarcină dificilă – dar decarbonizarea fiecărei componente a societății nu va dura nimic mai puțin decât o revoluție.” Sau, așa cum am scris, „Dacă vom reuși vreodată să gestionăm CO2-ul nostru, vom vedea mult mai multe clădiri urbane fără ferestre mari, fără denivelări și unghiuri. Poate că va trebui chiar să ne reevaluăm standardele de frumusețe.”
Nu sunt singurul care este foarte impresionat de acest studiu. Arhitectul Kelly Alvarez Doran de la MASS Design Group și Universitatea din Toronto a declarat pentru PlanetaNoastra: „Am găsit acel studiu super util. Mai puțin este mai puțin. Ferestrele mai mici cu geam dublu în loc de cele mai mari cu geam triplu este o ilustrare excelentă a direcției în care trebuie să mergem.”
Rotește toate butoanele pe această minunată cutie magică și vei ajunge la forme simple – nu prea înalte, o structură din lemn și ferestre proiectate pentru a încadra o priveliște, nu pentru a face o declarație. Este ceea ce arhitectul Bronwyn Barry denumește cu hashtagul #BBB: „Boxy But Beautiful” (Cutie dar Frumoasă). Și gata cu chestiile astea cu turnuri subțiri de sticlă.
