„Lokalna energia dla przyszłości” — to hasło II Kongresu Energetyki Rozproszonej, który odbędzie się jesienią 2024 roku w Krakowie. Miasto po raz kolejny stanie się przestrzenią dyskusji na temat przyszłości transformacji energetycznej w Polsce i roli, jaką odgrywają w niej lokalne inicjatywy energetyczne oraz branża OZE.
Na II Kongres Energetyki Rozproszonej złożą się dwa wydarzenia — VII Forum Energetyki Rozproszonej oraz II Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej. Pierwsze z nich odbędzie się w Centrum Kongresowym ICE w Krakowie 28 i 29 października b.r., gdzie na uczestników czekać będą między innymi na prelekcje prowadzone w ramach 4 sesji plenarnych oraz 15 tematycznych, dyskusje eksperckie, scena literacka czy strefa coworkingowa. W planach są też warsztaty, dostęp do strefy cateringowej czy bankiet z wręczniem nagrody Kreator Nowej Energetyki. Dzień po zakończeniu Forum, 30 października 2024 roku odbędzie się II Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej, podczas której poruszone zostaną tematy dotyczące między innymi technologii rozproszonych źródeł i magazynów energii, interakcji rozproszonych źródeł energii z miejskimi sieciami energetycznymi czy kwestii środowiskowych i społecznych związanych ze stosowaniem RZE.
O rolę budownictwa w energetyce rozproszonej pytamy dra hab. inż. arch. Tomasza Wieję, jednego z prelegentów II Kongresu Energetyki Rozproszonej.
Dr hab. inż. arch. Tomasz Wieja
© zdjęcie z archiwum rozmówcy
Przemek Ciępka: W jaki sposób budynki mogą wpisywać się w ideę energetyki rozproszonej?
Tomasz Wieja: Budynki mogą wpisywać się w ideę energetyki rozproszonej na wiele sposobów, przyczyniając się do lokalnej produkcji, magazynowania i zarządzania energią. Zaliczamy do nich: odnawialne źródła energii (panele fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe czy też pompy ciepła), magazynowanie energii (np. baterie litowo-jonowe oraz inteligentne systemy zarządzania energią), efektywność energetyczną (automatyzacja zarządzania infrastrukturą energetyczną w celu optymalizacji wykorzystania energii oraz izolację termiczną struktur budowlanych obiektów), integrację z siecią energetyczną poprzez zastosowanie mikrosieci, które umożliwiają lokalną wymianę energii między różnymi jednostkami, takimi jak inne budynki, lokalne źródła energii odnawialnej i systemy magazynowania oraz projektowanie z zastosowaniem zielonych dachów i ścian w celu zmniejszenia m.in. efektu miejskiej wyspy ciepła. Przykłady budynków, które już implementują te technologie, to tzw. „domy pasywne” oraz budynki z certyfikatami LEED czy BREEAM, które łączą różne technologie w celu maksymalizacji efektywności energetycznej i minimalizacji śladu węglowego.
Przemek Ciępka: Czym charakteryzuje się budownictwo zeroemisyjne i plusenergetyczne?
Tomasz Wieja: Budownictwo zeroemisyjne i plusenergetyczne to zaawansowane podejścia do projektowania i eksploatacji budynków, które mają na celu minimalizację ich wpływu na środowisko. Celem budownictwa zeroemisyjnego i plusenergetycznego jest zmniejszenie negatywnego wpływu budynków na środowisko naturalne poprzez ograniczenie zużycia energii, emisji dwutlenku węgla oraz zużycia wody, a także promowanie zrównoważonych praktyk budowlanych i wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Jedną z charakterystycznych cech budownictwa zeroemisyjnego jest produkcja przez budynki takiej ilości energii, jaką będą w stanie zużyć w ciągu roku. Oznacza to, że ich bilans energetyczny wynosi zero. Czynnikami, które umożliwiają osiągnięcie tego celu, są: zastosowanie odnawialnych źródeł energii, wysoka efektywność energetyczna uzyskana poprzez izolacyjność i hermetyczność obiektów budowalnych, projektowanie pasywne oraz redukcja potrzeb energetycznych (inteligentne systemy sterowania energią). Dodatkowym czynnikiem środowiskowym jest minimalizacja śladu węglowego w zakresie niskiej emisji oraz implementacja materiałów budowlanych o niskim śladzie węglowym, często pochodzących z recyklingu lub z lokalnych źródeł. W kontekście budownictwa plusenergetycznego (Plus Energy Building) różnica w stosunku do budownictwa zeroemisyjnego polega na tym, że budynki wytwarzają więcej energii, niż zużywają w ciągu roku. Zatem są źródłami energii, co oznacza, że mogą przyczyniać się do stabilizacji lokalnych sieci energetycznych, dostarczając nadwyżki energii w okresach wysokiego zapotrzebowania. Ponadto obiekty budowlane decydują o stabilizacji sieci energetycznej poprzez redukcję zależności od zewnętrznych źródeł energii. Pozwala to na wspieranie rozwoju lokalnych systemów energetycznych opartych na odnawialnych źródłach. Budynki zeroemisyjne i plusenergetyczne stanowią kluczowy element strategii zmniejszania emisji gazów cieplarnianych i promowania zrównoważonego rozwoju w sektorze budowlanym.
Przemek Ciępka: W kontekście energetyki rozproszonej coraz częściej słyszymy o gospodarce cyrkularnej. Czy architektura również ma coś do powiedzenia w tej kwestii? Jakie są założenia i cele architektury cyrkularnej?
Tomasz Wieja: Koncepcja gospodarki cyrkularnej, zwanej Circular Economy, jest holistyczną strategią, która ma za zadanie rozwiązać problem niszczących środowisko odpadów, a jednocześnie marnowania surowców. W centrum zainteresowania architektury cyrkularnej znajdują się etapy życia budynków określane w fachowej terminologii jako A i C (A – wydobycie surowców, transport i produkcja; C – rozbiórka i utylizacja). To myślenie o architekturze jako o zasobie, który można w przyszłości ponownie wykorzystać poprzez rozłożenie na poszczególne elementy składowe projektowanej struktury budowlanej, ich translokację w inne miejsce lub transformację istniejącego budynku do nowych funkcji. W nowoczesnej gospodarce cyrkularnej funkcjonuje zasada 3R (Reduce, Reuse oraz Recycle). Reduce to redukcja odpadów produkcyjnych do maksimum. Reuse, czyli wykorzystanie produktów, materiałów oraz przerabianie ich. Recycle to segregacja odpadów i poddawanie ich procesowi recyklingu. Architektura cyrkularna wpisana jest w zasadę 3R, która to jest jednym z kluczowych elementów w planowaniu oraz realizacji założeń gospodarki cyrkularnej. Projektowanie budynków cyrkularnych ma na celu minimalizację negatywnego wpływu na środowisko poprzez zastosowanie zasad gospodarki obiegu zamkniętego (circular economy). W budynkach projektowanych zgodnie z zasadami budownictwa o obiegu zamkniętym nie tylko używa się materiałów z recyklingu, lecz również całe obiekty są kształtowane tak, by w przyszłości był możliwy odzysk, po rozbiórce lub adaptacji, ich elementów strukturalnych. W tym kontekście intencję projektowania wiecznej architektury należy zastąpić ideą określenia, na etapie projektowania, długości trwania obiektu budowlanego. To innowacyjne podejście do projektowania architektonicznego, w którym myślenie cyklem życia (life cycle thinking), pozwala uniknąć przenoszenia obciążeń środowiskowych z jednego etapu życia budynku na kolejny. Zastosowanie ekologicznych rozwiązań w architekturze, bazujących na materiałach wtórnych i źródłach odnawialnych, jest więc nieodzownym elementem ekonomii cyrkularnej.
Przemek Ciępka: Czym właściwie charakteryzuje się projektowanie cyrkularne oraz jakie stawia przed architektami trudności? Jakie są najważniejsze trendy w takim projektowaniu?
Tomasz Wieja: Projektowanie cyrkularne polega głównie na wyznaczaniu rozsądnych rynkowych sposobów przedłużania życia budynku oraz świadomym planowaniu daty jego śmierci. Ponieważ projektowanie architektury cyrkularnej jest nową koncepcją ideową podporządkowaną współczesnym strategiom rozwoju budownictwa, wymaga od architektów holistycznego podejścia do projektowania. To generuje nowe wyzwania ze względu na złożoność procesu projektowego. Istotą tego typu projektowania, i chyba największą trudnością w obszarze materiałowym i funkcjonalnym, jest antycypacja ewentualnej transformacji struktury przestrzennej obiektu do nowych nieznanych funkcji oraz określenie technologii realizacji w kontekście maksymalnego odzysku materiałów budowlanych. To determinuje złożoność procesu projektowego, w tym nabycie przez architektów nowych umiejętności, takich jak wiedza z zakresu zrównoważonego rozwoju, analizy cyklu życia, materiałoznawstwa i technologii recyklingu. Należy tu podkreślić także znaczenie rozwoju świadomości społeczeństwa poprzez edukację, a szczególnie inwestorów oraz przyszłych użytkowników obiektów. Do istotnych problemów dotyczących projektowania zaliczyć możemy także brak przepisów prawnych odpowiadających za możliwość realizacji projektów cyrkularnych. Co do trendów w projektowaniu tego typu obiektów, spełniających założenia ideowe, to w obszarze wytycznej funkcjonalnej i formalnej wyliczyć możemy m.in.: adaptacyjność strukturalną, modularność (zasada klocków), biomimikrę (inspiracja naturą), estetykę kolażu, addytywność i separacje komponentów (tolerancje pomiędzy elementami konstrukcyjnymi i czytelność montażu) oraz prostotę i antycypacyjną statykę układu konstrukcyjnego. Natomiast w obszarze materiałowym to m.in.: warstwowość (wykorzystanie materiałów, które nie spełniają współczesnych parametrów technicznych), lokalność (korzystanie z zasobów miejscowych), rekonfiguracja i kodowanie znaczeń, czyli implementacja starych elementów w nowych kontekstach, oraz zapewnienie trwałości produktu i możliwości napraw lub upcyklingu. Architektura cyrkularna to podejście, które stawia przed architektami wiele wyzwań, ale także otwiera nowe możliwości tworzenia zrównoważonych, innowacyjnych i efektownych budynków. Poprzez integrację zaawansowanych technologii, zrównoważonych materiałów i elastycznych rozwiązań projektowanie cyrkularne może znacząco przyczynić się do realizacji celów gospodarki cyrkularnej i zrównoważonego rozwoju.
Przemek Ciępka: Czym jest urban mining i jakie ma konsekwencje dla procesów budowlanych?
Tomasz Wieja: Urban mining to proces pozyskiwania surowców wtórnych z istniejącej infrastruktury miejskiej, takich jak budynki, mosty, drogi i inne konstrukcje. Skutkuje to powstawaniem organizacji i projektów, których celem jest tworzenie baz materiałów i komponentów budowlanych oraz przyznawanie im tzw. paszportów materiałowych. To tzw. „banki” elementów budowlanych. Zasoby gromadzone w takich bankach są rezultatem działalności firm rozbiórkowych, a także pracowni projektowych dostrzegających zarówno architektoniczną, jak i ekonomiczną wartość katalogowania i dystrybucji odzyskanych materiałów. W Polsce prekursorskie działania na tym polu prowadzone są w ramach projektu BUDO, współtworzonego przez NIAiU. Konsekwencją wprowadzenia do obiegu gospodarczego idei urban miningu, w zakresie zasady 3R, jest m.in.: zrównoważone zarządzanie zasobami, zmniejszenie eksploatacji zasobów oraz zarządzanie odpadami budowlanymi. W kontekście procesu projektowania architektury to przede wszystkim projektowanie dla demontażu, które wymaga wiedzy z zakresu zastosowania zaawansowanych technologii sortowania i recyklingu, czego konsekwencją może być wpływ na koszty i czas realizacji projektów budowlanych. Należy także podkreślić aspekt społeczny rozwoju urban miningu, który może generować nowe miejsca pracy związane z demontażem, recyklingiem i przetwarzaniem materiałów. Urban mining ma znaczący wpływ na procesy budowlane, promując zrównoważone zarządzanie zasobami i minimalizację odpadów. Choć urban mining wiąże się z pewnymi wyzwaniami i kosztami początkowymi, to jednocześnie oferuje liczne korzyści środowiskowe, ekonomiczne i społeczne, wspierając przejście do gospodarki cyrkularnej i bardziej zrównoważonej przyszłości.
Po więcej informacji dotyczących II Kongresu Energetyki Rozproszonej zapraszamy na stronę wydarzenia.
