Min argitekte in die Verenigde Koninkryk kan daarop roem dat hulle na omgewingskonsultante, ontwerpers of inwoners van hul bestaande projekte luister. En diegene wat uit hul foute leer en die ervaring wat hulle opgedoen het in daaropvolgende projekte, moet in die Rooi Boek opgeneem word.
Architype, 'n nuwe generasie entoesiastiese argitekte, het die eerste skole in die Verenigde Koninkryk gebou wat aan die Duitse Passivhaus-standaard voldoen. Deur hul werk het hulle bewys dat 'n skool nie net 'n pragtige gebou kan wees nie, maar ook 'n gebou waar dit gemaklik is om te studeer vanweë sy bedagsaamheid en energie-doeltreffendheid.
'Energie is 'n bietjie soos afval: dit is altyd goed as dit herwin kan word, maar dit is beter om net minder te produseer. Ook met energie: jy kan die hernubare bronne, sonpanele daarvan gebruik, of jy kan net minder daarvan verbruik. '
Jonathan Hines, direkteur van die Architype Bureau
Wat is Passivhaus Standard?
Ter herinnering, hierdie Duitse standaard vir energie-doeltreffendheid in geboue, ontwikkel deur Passivhaus Institut, is 'n aanduiding van lae energieverbruik, gemak in die binnenshuise ruimte en die argitektoniese kwaliteit van 'n voorwerp. Baie mense glo heeltemal tevergeefs dat dit slegs van toepassing is op behuising: vertaal uit die Duitse "Haus" beteken nie net 'n huis nie, maar ook enige struktuur, en die standaard is geskik vir die bou van enige tipologie. Die progressiwiteit daarvan blyk uit die getalle: die standaard energieverbruik van 'n gewone skool in Engeland is 100 kWh / m2 per jaar, en 'n gebou wat volgens die Passivhaus-standaard gebou is, behoort nie meer as 15 kWh / m2 per jaar te verbruik nie. Anders as ander standaarde, help Passivhaus om die energieverbruik te verminder deur ontwerpbesluite te optimaliseer - soos om die mees kompakte vorm, die beste gebou-oriëntasie, ens.
Die Passivhaus-standaard word selde in Engeland gesien, aangesien plaaslike kodes vir energie-doeltreffendheid heeltemal teenoorgestelde werk. In vergelyking met Passivhaus, het die gewilde groen BREEAM-standaard in Engeland en wat deur die regering beoefen word, talle assesseringskriteria wat dikwels niks met energieverbruik te doen het nie: punte kan verkry word as die afstand tussen die geprojekteerde gebou en die naaste posbus minder is as 500 meter. Daarbenewens fokus BREEAM nie op die vermindering van die hoeveelheid verbruik nie, maar op die produksie van bykomende energie uit hernubare bronne.
Hoe werk 'n Passivhaus-argitek?
Eerstens verminder dit die termiese geleidingsvermoë van mure, dakke, plafonne en deure. Tweedens sorg hy vir die hittebestendigheid van die gebou: alle "kouebruggies" (gebiede met hitteverlies, wat meestal by die verbindings van strukturele elemente van 'n gebou voorkom) moet tot nul verminder word of tot 'n minimum beperk word. Daarbenewens is die gebou reeds in die aanvanklike ontwerpfase gemodelleer met behulp van die sagteware PHDP (Passive House Design Package). Britse argitekte skets egter gewoonlik eers die gebou volledig, dink oor die uitleg en gee dit eers aan die ingenieurs om die energieverbruik te bereken. Hulle probeer iets optimaliseer, maar die waarskynlikheid om foute in die voltooide projek reg te stel, is baie klein. Daarom is dit baie effektiewer om hieraan te dink in vroeëre stadiums van die werk, wanneer die projek aansienlik kan verander indien nodig, byvoorbeeld om warm te bly.
Die moeilikste ding in die Passivhaus-standaard is om die voorwerp na te gaan vir nakoming, waar die aanwysers nie net die berekende data van ontwerpingenieurs is nie, maar ook werklike metings in 'n reeds geboude en werkende huis. En om te bou presies soos dit ontwerp is, is 'n beroemde hoofpyn vir alle argitekte.
Wie is Architype Architects?
Architype is 'n nuwe soort argitektuurstudio wat 29 jaar gelede gestig is en deur die jare 'n benydenswaardige reputasie verwerf het as ontwerpers van hoë energie-doeltreffende geboue. Hul oorspronklike benadering word bepaal deur die begeerte om klante en toekomstige inwoners by die ontwerpproses te betrek. Ervare het hulle 'n bagasie ontwikkel met tegniese oplossings wat die kwaliteit van die 'vervaardigde produk' verhoog.
Tydens sy bestaan het die Architype-span gegroei van vyf tot 53 mense, hoewel hulle daarin geslaag het om 'n vars kreatiewe benadering tot ontwerp te handhaaf, insluitend gereelde ontleding en bespreking van projekte. Die maatskappy se jaarlikse omset is 3 miljoen pond per jaar.
Waarom besluit Architype om die Passivhaus-standaard in Engeland toe te pas?
Ongeveer vyf jaar gelede het Architype, in samewerking met die Oxford Brooks Universiteit, een van die wêreld se grootste energie-doeltreffende tegnologiese navorsingsinstitute, inligting versamel en ontleed oor die 'prestasies' van die skoolgeboue wat deur die kantoor gebou is. As gevolg hiervan is gevind dat hierdie skole, ondanks verskillende strategieë vir energie-doeltreffendheid, 'n enorme hoeveelheid energie verbruik omdat vensters gedurende die winter daarin oopgemaak is. En op daardie oomblik het die aanpassing van die Passivhaus-standaard aan die Britse realiteite Architype geïnteresseerd, want danksy meganiese ventilasie en termiese digtheid het geboue wat volgens hierdie standaard gebou is, aansienlik minder energie verbruik en minder CO2 opgewek. 'N Bykomende pluspunt was die regte geleentheid om te bestudeer hoe die gebou' werk 'en watter ontwerpoplossings help om die energie-doeltreffendheid die beste te verbeter.
Baie argitekte vrees dat die Passivhaus-standaard hul verbeelding sal beperk. Maar die argitekte van Architype voer aan dat dit die rigiede raamwerk is wat hulle stel wat die volle kreatiewe proses in hul koppe veroorsaak.
Deur die gebruik van Passivhaus Architype-metodes in hul onlangse projekte, het hulle 'n radikale vereenvoudiging van vorms en besonderhede behaal, die ontwerpproses geoptimaliseer en selfs argitektoniese toesig. Hulle slaag daarin om die gewenste resultate te behaal deur elke oplossing stapsgewys deur te dink en die prestasie daarvan in die praktyk te toets. Volgens die burodirekteur Jonathan Hines was die belangrikste les vir Architype die besef van die belangrikheid van die vereenvoudiging van die projek in die algemeen en die strukturele besonderhede in die besonder.
Aangesien die tipologie van die gebou nie 'n deurslaggewende faktor was nie, was Architype gereed om die Passivhaus-standaard op enige projek te toets. Nadat hulle ervaring in hierdie gebied opgedoen het, ontwerp hulle 'n universiteit, 'n argiefgebou, 'n dorpie met 150 huise, 'n kerk en verskeie privaat huise volgens die beginsels van hierdie standaard. Hulle spesialisering was egter vyf jaar gelede skoolgeboue, en daarom het hulle hul eerste Passivhaus-bewysveld geword. Die enigste belangrike vereiste van die kliënt van die vyf skole, die Wolverhampton County Council, was om binne 'n baie beskeie begroting te hou.
Tot op hede het Architype die bou van twee onderwysinstellings - Oakmeadow Elementary School en Bushbury Hill School - volledig voltooi, en in November 2013 is die derde - Swillington Elementary School voltooi. Almal het verouderde en daarom gesloopte skoolgeboue vervang, en hulle het hul verskyning te danke aan die huidige regeringsinisiatief. Jonathan Hines meen egter dat die verdere verspreiding van 'passiewe' skole in Engeland 'n groot vraag is, juis vanweë die probleme met openbare befondsing. Daarom hoop Architype dat sulke projekte in groot aanvraag sal wees, byvoorbeeld in Wallis, waar die regering se befondsingstelsel van die Engelse verskil.
Argitektoniese kenmerke van "passiewe" skole
Die ontwerpproses het begin met die soeke na die optimale vorm, aantal verdiepings, diepte en oriëntasie van die gebou met behulp van die reeds genoemde dinamiese modelleringsprogram PHDP. Uit aanvanklike navorsing het dit duidelik geword hoe belangrik 'n kompakte gebou is om die energieverbruik te verminder. Die minimalisering van die oppervlakte van die gebou in verhouding tot die vloeroppervlakte het dit moontlik gemaak om reeds in die konseptstadium energie-optimalisering te bewerkstellig. Vir albei skole wat reeds gebou is, is uiteindelik gekies vir 'n samestelling van eenvoudige reghoekige volumes van 2 verdiepings met 'n sentrale ruimte wat as ontspanning dien.
Die gebou is so ontwerp dat sonlig alle skoolterreine binnegaan, sodat kunsmatige beligting so min as moontlik gebruik word. Om die moontlikheid van oorverhitting gedurende die somermaande te verminder, is die aantal vensters na die westekant en oos gerig tot nul, aangesien die sonstrale vanuit 'n lae hoek altyd moeiliker is om te verdonker, en daarom is die vensters noord en suid.
Al die kamers het kruisventilasie, wat hoofsaaklik in die somer en buite seisoen gebruik word. Boonop verander die sentrale ontspanning gedurende die warmer maande as 'n bykomende maat in 'n 'skoorsteen' waar warm lug danksy die hoogteverskil en die effek van swaartekrag deur die boonste vensters opkom en uitgaan. Vir die winter word ventilasie met 'n hitteherwinningsisteem voorsien. Nodeloos om te sê, vergeleke met skole waar vensters in die koue seisoen vir ventilasie oopgemaak word, verminder so 'n stelsel hitteverlies aansienlik. Dit verskil van die standaard herstelstelsel deurdat die vars lug wat die kamer binnedring verhit word deur die hitte van die verwerkte lug van die sentrale ontspanning. In hierdie ruimte word die lug passief verhit deur sonstraling en interne hittevrystelling, ook van skoolkinders wat tydens die reses hardloop.
Daar word baie aandag in die projek van 'passiewe' skole gegee aan die kwessies rakende die termiese digtheid van die gebou en die minimalisering van die reeds genoemde 'koue brûe' - 'n probleem wat dikwels in Engeland vergeet word. Die meeste van hierdie 'brûe' word in die fondamentgebied gevorm, aangesien dit in direkte kontak met die grond is en by die verbindings van strukturele elemente. Die argitekte het 'n oorspronklike antwoord op hierdie vraag gevind en voorgestel aan die ontwerpers om 'n fondasie te ontwerp wat heeltemal geïsoleer is en nie direk aan die grond sal raak nie. Aanvanklik het die Britse ontwerpers - vennote van Architype verklaar dat dit vanuit 'n tegniese oogpunt onmoontlik was, ondanks die feit dat hierdie metode in Duitsland en Oostenryk wyd gebruik word in die konstruksie van 'passiewe' geboue, maar later het Architype daarin geslaag om hulle te oortuig. almal dieselfde. Uiteindelik blyk hierdie oplossing selfs goedkoper te wees as 'n konvensionele strookfondament, aangesien die toegepaste metode minder uitgrawing vereis het. Toe so 'n stelsel geïmplementeer is, is die aantal "koue brûe" in die fondamentgebied tot nul verminder.
Om ontslae te raak van "koue brûe" by die verbindings van strukturele elemente, het die argitekte op die idee gekom om die gebou in 'n interne en 'n eksterne deel te verdeel. Die hele interne deel van die struktuur is volledig toegedraai in 'n laag warmte-isolasie, 'n 'kombers' genoem, en is dus heeltemal verseël. Die hitte-isolasie van die fondament grens boonop aan die hitte-isolasie van die mure, wat 'n geslote lus skep, wat dit moontlik gemaak het om die probleem van "koue brûe" heeltemal op te los. As gevolg van hierdie oplossing moes die afdakke, afdakke en dergelike gevelelemente egter aan addisionele eksterne strukture geheg word wat nie aan die hoofraam gekoppel was nie.
Daar is veral aandag gegee aan die vereenvoudiging van strukturele komponente. Die projekspan moes baie moeite doen om 'n balans te vind tussen hitteverlies deur die vensters en sonstraling, wat belangrik is vir passiewe verhitting, wat uiteindelik gelei het tot streng beheer oor alle vensters en deure in die gebou.
Al die materiaal wat in die konstruksie van skole gebruik word, is omgewingsvriendelik en word meestal in Engeland self vervaardig, wat die CO2-uitstoot van die vervoer van materiaal tot die minimum beperk het. Ons het ook Warmcell gebruik - termiese isolasie van herwinde koerantpapier.
In die eerste anderhalf maand na die voltooiing van die konstruksie het die argitekte elke week hul skole besoek (dan - een keer elke twee weke en een keer per maand) om die werking van alle stelsels te monitor en te verstaan hoe die inwoners in die gebou voel.. Benewens die hoeveelheid energie wat verbruik word, die CO2-vlakke, die temperatuur en die humiditeit, het Architype alle skoolpersoneel gevra om aantekeninge te maak oor hoe die gebou "werk" en hoe hulle daarin voel. Al hierdie inligting is versamel en bespreek tydens vergaderings met kontrakteurs om toekomstige projekte te verbeter.
In een van die eerste skoolprojekte is dus ontdek dat die verbruik van primêre energie die norm aansienlik oorskry. Dit is veroorsaak deur die verhitting in die sproeierpompkamer, wat nie termies geïsoleer is nie. Aan die ander kant, in die loop van die monitering, het die argitekte bevind dat die ventilasie-stelsel met hitteherstel kinders meer aandag in die klaskamer maak omdat hulle vars lug inasem.
Aangesien die gebou perfek geïsoleer en hermeties geslote is, is een huishoudelike ketel genoeg om dit te verhit, aangesien woonstelle gewoonlik in Engeland verhit word, maar tydens die ontwerp het die skool se tegniese diens gevra om 'n tweede, addisionele ketel te installeer - wat later natuurlik, blyk oorbodig te wees. Die kommissie wat die gebou geïnspekteer het, het die aandag gevestig op die feit dat albei ketels ten spyte van die koue weer afgeskakel is, want die binnekant van die gebou het selfs sonder om te verhit op 'n gemaklike temperatuur gebly.
Gedurende die moniteringstydperk, wat 'n jaar geduur het, het die argitekte die personeel van hul skole vertel hoe om beligting, ventilasie en ander stelsels in so 'n ongewone gebou korrek te gebruik, en selfs 'n geïllustreerde 'gebruikershandleiding' gepubliseer. Architype het ook baie tyd daaraan bestee om aan studente te verduidelik waarom energie benodig word, waar om dit te kry en, veral, hoe om dit te bespaar. Ook is skoolkinders toegelaat om opmerkings aan onderwysers te lewer as hulle byvoorbeeld vergeet om die lig af te skakel. Kinders was verheug oor so 'n vooruitsig, wat nie oor onderwysers gesê kan word nie.
Volgens die resultate van die moniteringsjaar is bevind dat die "passiewe" skoolgeboue van Architype eintlik nie meer as 14-15 kWh / m2 per jaar verbruik nie, terwyl vroeëre skole van dieselfde argitekte 40-50 kWh / m2 per jaar verbruik het. jaar; gewone skole in Engeland verbruik egter 100 kWh / m2 per jaar.
As ons die hele proses van die skep en implementering van 'n projek ontleed, kan ons aflei dat sukses grootliks te wyte is aan die goed gekoördineerde werk van die hele span: die kliënt met wie Architype al jare saamwerk, die kontrakteur, argitekte en ontwerpers. Talle vergaderings en onderhandelinge het alle spanlede van die begin af duidelik laat verstaan wat gedoen word en waarom. 'N Groot aantal inspeksies en toetse is ook uitgevoer, waaronder 'n rooktoets wat die digtheid van die gebou bepaal.
Architype het daarin geslaag om ongelooflike resultate te behaal met die Passivhaus-standaard as 'n ontwerpinstrument en sonder om ekstra fondse aan energie-doeltreffende tegnologieë te spandeer (hoewel Passivhaus-geboue gewoonlik baie vinnig vrugte afwerp: gemiddeld 5-10 jaar, afhangend van die energiepryse). Deur hul werkvloei te baseer op die waarneming van wat en hoe 'werk' in 'n gebou, streef hierdie argitekte na kwaliteit deur die gebou self en sy besonderhede te vereenvoudig, terwyl hulle bewys dat energie-doeltreffendheid nie in stryd is met skoonheid en elegansie nie. Soos musikant Charles Mingus gesê het: 'Die ingewikkelde eenvoud is alledaags. En die vereenvoudiging van kompleksiteit is kreatiwiteit”: dit is die filosofie waaraan die Architype-werkswinkel voldoen.
