Denne veiledningen er for alle som er interessert i bærekraftig bygningsdesign. Den er ment som en kortfattet innføring i noen miljøspørsmål og mulige løsninger som du kan vurdere i design- og planleggingsfasen av et prosjekt du ønsker å gjøre grønnere, enten det er et nybygg eller en renovering.
Veiledningen er delt inn i to deler. Den første delen tar for seg noen definisjoner og mål for bærekraftig design. Del II tar for seg noen tilnærminger, filosofier og praksiser som for tiden brukes for å nå disse målene.
Selv om vi fokuserer på boligbygg, kan informasjonen vi presenterer, også brukes på næringsbygg, industribygg og offentlige bygninger. Vi tilbyr videre lesestoff underveis, slik at du kan gå mer i dybden på hvert emne.
I. Målsettinger for bærekraftig bygningsdesign
I planleggingsfasen av et bærekraftig byggeprosjekt er det lurt å tenke på målene. La oss begynne med å se nærmere på hva vi egentlig mener med «bærekraftig bygg», slik at vi vet hva vi går etter.
Hva er bærekraftig bygningsdesign?
Arkitekt og forsker Elizabeth Donovan skriver at selv innenfor akademiske og profesjonelle skrifter om bærekraftig arkitektur er det en tendens til å erkjenne at det ikke kan defineres, og at det heller ikke finnes noen omforent definisjon.
Denne tvetydigheten er også til stede i bredere diskusjoner om bærekraftig bygningsdesign, selv om definisjonene har en tendens til å ha noen felles trekk. De fleste definisjoner spesifiserer at bærekraftig design forsøker å redusere en bygnings negative innvirkning på miljøet og å redusere bygningens forbruk av energi og ressurser i løpet av dens levetid.
Mange definisjoner nevner habitatfragmentering, utslipp og byggeavfall som bare noen av de negative konsekvensene som bygninger har en tendens til å skape, og som bærekraftige bygninger forsøker å redusere. Det er også vanlig at begrepet inkluderer bedre helse for brukerne, et levende lokalsamfunn og økonomisk bærekraft i definisjonen.
Det er hvordan en bygning oppnår disse reduksjonene og forbedringene som gjør design virkelig interessant, for det er bare fantasien som setter grenser for innovative tilnærminger til hvordan disse problemene kan løses.
Målene for bærekraftig bygningsdesign
Det amerikanske National Institute of Building Sciences’ Whole Building Design Guide (WBDG) har seks mål for bærekraftig design. Disse er
- Optimalisere stedets potensial
- Optimalisere energibruken
- Beskytte og spare vann
- Optimalisere bruken av plass og materialer i bygningen
- Forbedre kvaliteten på innemiljøet (IEQ)
- Optimalisere drifts- og vedlikeholdspraksiser
Vi har dekket noen av disse aspektene i de andre veiledningene våre, så vi vil ikke gjenta dem her. Hvis du vil lære mer om dem, kan du lese veiledningene våre om vanneffektivitet, energieffektivitet og fornybar energi, bærekraftige materialer og innemiljøkvalitet.
La oss nå se nærmere på stedets potensial og drifts- og vedlikeholdspraksis.
Optimaliser stedets potensial
Siden bygninger påvirker lokale økosystemer, er det viktig å vurdere hva som blir påvirket og hvordan. Som WBDG skriver, endrer bygninger «fundamentalt funksjonen til et område», noe som ikke bare betyr at vi for eksempel har gjort om en åker til en boligeiendom, men at områdets evne til å fungere slik det var ment å fungere i det større økosystemet har blitt radikalt forstyrret.
For å redusere disse forstyrrelsene må vi være nøye med valg av tomt og utforming.
Valg av tomt
Professor i arkitektur Kuppaswamy Iyengar sier at for å redusere miljøskadene bør man velge bærekraftige tomter:
«[m]inimere byspredning; være lydhør og respektfull overfor land, miljø, habitat og grøntområder; og oppmuntre til byutvikling med høy tetthet fremfor utvikling med lav tetthet for å bevare verdifulle grøntområder og bevare viktige miljøverdier.»
Valg av tomt påvirker ikke bare lokale økosystemer, men også bygningens karbonfotavtrykk og det løpende energiforbruket knyttet til bygningen. Alt fra hvor langt byggematerialene må transporteres, til hvor langt beboerne må pendle, er avhengig av tomten.
Optimalisering av tomtevalg kan omfatte valg av en tomt nær offentlig transport og fasiliteter eller en tomt på tidligere forstyrret eller utviklet land, eller til og med ettermontering i stedet for å bygge nytt.
Eksisterende bygninger bidrar med mindre utslipp, bruker mindre materialer, genererer mindre avfall og fragmenterer mindre habitat enn nybygg. Jo mer eksisterende infrastruktur et prosjekt kan gjøre bruk av, desto mindre skade vil det gjøre.
Utforming av området
Iyengar tilbyr noen strategier for å gjøre en byggeplass bærekraftig (de siteres her i sin helhet):
- Unngå enhver form for miljøskade (ikke hugg ned gamle trær).
- Gjør alt du kan for å gjenopprette miljøproduktiviteten og det biologiske mangfoldet på et ødelagt sted.
- Bevare historiske landemerker (for eksempel et gammelt hus), vindmøller, broer og låver.
- Forstå forholdene for maksimal utnyttelse av solenergi.
- Forstå hvordan vinden kan utnyttes til passiv energibruk og ventilasjon.
Han oppfordrer designere og utbyggere til å (gjen)vende seg til ideene til den amerikanske naturforskeren Aldo Leopold, hvis begrep «land ethic» minner oss om at det ikke finnes noe som heter tomt land, og at alle vesener som allerede bor på tomten, har samme rett til å leve der og fortjener vår omsorg.
Iyengar oppfordrer designere til å gå lenger enn å minimere forstyrrelsene på tomten, og «gjenopprette og bevare verdifulle habitater, grønne områder og økosystemer» for alle skapninger som har blitt fordrevet.
Iyengar foreslår at man i utformingen av området også bør ta hensyn til områdets potensial for passiv belysning, oppvarming og kjøling, samt potensialet for aktive, fornybare energisystemer som solenergi, geotermisk energi eller vindenergi.
Vannressursene på et sted kan maksimeres ved å planlegge for oppsamling av regnvann. Ifølge WBGD bør området utformes slik at det reduserer og kontrollerer avrenningen av overvann, og det bør anlegges slik at det fremmer stedegne arter. Iyengar foreslår at man kan vurdere terrassering i skråninger for å oppnå disse målene.
Optimaliser drifts- og vedlikeholdspraksisen
Å designe for bærekraft innebærer å ta hensyn til energi- og ressursbruk helt fra planleggingsfasen.
WBDG foreslår at man inkluderer driftsansvarlige i designfasen av prosjektet for å få innsikt i hvordan bygningen kan utformes for å fungere optimalt under reelle forhold.
Hvis det ikke er mulig for deg, eller hvis du vil være bygningens primære bruker, bør du tenke på utformingen fra sluttbrukerens perspektiv – ikke bare beboerne, men også vedlikeholdsarbeidere og eventuelle servicearbeidere som måtte være ansatt i bygningen.
Brukerperspektivet kan være til hjelp i utformingen av bygningen ved å peke på logistikk, for eksempel hvor og når beboerne kan dra mest nytte av naturlig lys, hvordan grunnleggende vedlikehold skal utføres, hvor rørene bør legges for å minimere varmtvannssvinn, når og hvor det kan legges til flere moduler i et modulbasert hjem, og så videre.
Ved å utforme energieffektive funksjoner slik at de er brukervennlige og intuitive, øker sjansene for at folk vil bruke dem. Inkluder smartmålingsteknologi fra starten av for å hjelpe beboerne med å følge med på energibruken.
Videre lesning:
Hvis du er interessert i dette feltet og har anslagsvis 13 uker til rådighet, tilbyr MITx dette gratis nettkurset om bærekraftig bygningsdesign, med fokus på oppvarming og belysning.
II. Tilnærminger til bærekraftig bygningsdesign
Nedenfor følger en introduksjon til noen av de vanligste tilnærmingene til bærekraftig bygningsdesign. Igjen er begrepene litt løse, men vi har fokusert på designmetoder i stedet for konstruksjonsmetoder. Det finnes mange typer grønne byggemetoder (for eksempel naturbygg) som kan inkorporeres i noen av eller alle designtilnærmingene nedenfor.
Biofilisk design
International Living Future Institute forklarer at biofilisk design «er praksisen med å koble sammen mennesker og natur i våre bygde miljøer og lokalsamfunn». Filosofien er at mennesker fra naturens side er tiltrukket av naturen, og at vår helse og velvære avhenger av at vi opprettholder denne forbindelsen, også i våre bygde omgivelser.
Biofiliske designere jobber ofte med å inkorporere naturlige former og materialer i bygningene sine, og hvis det ikke er mulig, prøver de å etterligne utseendet, følelsen og lydene fra naturen i bygningen.
Det kan innebære så forskjellige strategier som innendørs hager, dynamisk belysning, lek med romkonseptet i en bygning, naturlige overflatestrukturer og blanding av inne- og uterom.
I denne filosofien legges det vekt på å skape en forbindelse til lokalmiljøet, så hvilke strategier og elementer som tas i bruk, vil avhenge av den lokale geografien på et gitt sted.
Selv om designstrategiene her fokuserer på å skape forbindelser til lokalmiljøet og dermed øke menneskers velvære, er det stort rom for å ta hensyn til bygningens ytelse innenfor denne filosofien. På samme måte kan designere som streber etter å oppnå høye ytelsesmål gjennom andre designtilnærminger, integrere biofiliske prinsipper og praksiser i arbeidet sitt.
Videre lesning:
Terrapin Bright Green tilbyr denne utforskningen av den historiske og nevrologiske betydningen av biofili og biofilisk design.
International Living Future Institute har laget denne veiledningen for Living Building Challenge-prosjektteam for å hjelpe dem med å skape biofiliske miljøer i prosjektene sine.
Passiv design
« Passivhus er et sett med designprinsipper for å oppnå et høyt nivå av energieffektivitet samtidig som man skaper komfortable innendørs oppholdsrom», sier Passive House Institute. Det primære målet er å basere seg så mye som mulig på naturlige egenskaper på byggeplassen for å varme opp, kjøle ned, ventilere og belyse boligen, og å bruke mekaniske systemer som HVAC-systemer så lite som mulig.
For å få til dette jobber passive designere med å få mest mulig ut av tomtens orientering, høyde og topografi, samt mikroklima og naturressurser som skyggetrær.
Valg av byggematerialer er også viktig i denne tilnærmingen. Designere av passivhus legger stor vekt på boligens termiske ytelse for å minimere tapet av klimatisert luft. Termisk masse, kontinuerlig isolasjon og lufttette konstruksjoner er vanlige verktøy for å moderere innetemperaturen.
«I bygningsdesign», sier Kuppaswamy Iyengar, »må passive teknologier dominere over aktive, som krever bruk av drivstoff for å fungere.» Iyengar påpeker at siden energibruken i en bygning er «direkte proporsjonal» med beboernes behov, er det å begrense dette behovet «på en økonomisk forsvarlig og psykologisk akseptabel måte» en viktig komponent i passivt design.
Designere minimerer vanligvis energiforbruket ved hjelp av blant annet strategisk dagslys, utstyr med høy ytelse og energioppfølging.
Ytterligere lesning:
PHIUS tilbyr også et vell av informasjon her.
Systemdesign for hele huset
Dette er en helhetlig måte å tilnærme seg design på som tar hensyn til at bygningskomponentene ikke fungerer hver for seg, men er gjensidig avhengige av hverandre. Det betyr for eksempel at en førsteklasses ovn ikke vil forbedre energieffektiviteten i særlig grad hvis boligen er uisolert og vinduene er utette.
Denne tilnærmingen legger vekt på bygningens ytelse. Designere maksimerer effektiviteten og beboernes helse ved å vurdere hvordan alle komponentene i en bygning virker sammen eller mot hverandre for å skape spesifikke effekter, for eksempel luftstrøm eller fuktighet. Ideelt sett innebærer dette at fagfolk på tvers av bransjer, som arkitekter, elektrikere og HVAC-spesialister, samarbeider om et prosjekt i planleggingsfasen.
De kan gi innsikt i hvordan bygningselementene vil påvirke hverandre, feilsøke problemer og utforme løsninger som bidrar til at komponentene støtter hverandre i løpet av bygningens levetid.
Et annet viktig aspekt er å forstå hvordan bygningsdeler påvirker miljøet gjennom hele livssyklusen, fra materialutvinning til avvikling. Livsløpsanalyser (LCA) hjelper designere og byggherrer med å velge de materialene som best kan bidra til at et bestemt prosjekt oppfyller bærekraftsmålene.
Ytterligere lesning:
For et dypdykk i emnet er Maria Sextons artikkel på Rise en god start.
Og for et veldig dypt dykk tilbyr WDBG denne ressursen om bygningsvitenskap.
Permakulturdesign
Permakulturdesign er inspirert av landbruksbegrepet permakultur, som økologen Bill Mollison (som skapte begrepet) definerer som «bevisst design og vedlikehold av landbruksproduktive økosystemer som har samme mangfold, stabilitet og motstandskraft som naturlige økosystemer».
Permakulturdesign samarbeider med naturen for å integrere bygninger i de naturlige omgivelsene. Bygninger betraktes som ett system i et mye større økologisk system. Dette er en langsom, økologisk tilnærming som ofte innebærer bruk av naturlige byggematerialer, fremme av mangfoldige menneskelige (og ikke-menneskelige) samfunn og arbeid mot en sirkulær økonomi med null avfall.
Designerne benytter seg av passive byggestrategier og optimalisering av tomten. De legger vekt på å fange opp og lagre ressurser som vann og energi når det er rikelig med dem, men også på å tilpasse beboernes forventninger og atferd i perioder der det ikke er det. Permakulturdesign handler om å leve i harmoni med naturen i stedet for å kjempe mot den.
Landskapsarkitektur er en stor del av permakulturdesign når det gjelder bygninger. Å skape landskap med biologisk mangfold, som er pollinatorvennlige, krever lite vedlikehold og er produktive, er en prioritet.
Videre lesning:
José Tomás Franco forklarer hvordan man kan bruke de 12 permakulturprinsippene i arkitektonisk design her.
Permaculture Research Institute har dette omfattende arkivet med ressurser om permakulturell bygningsdesign.
Netto null-arkitektur
Netto null-bygninger produserer like mye energi som de forbruker i løpet av et år. Det er en designtilnærming som fokuserer på energi, både ved å generere den og redusere forbruket av den.
Det er to hjørnesteiner i denne tilnærmingen: effektiviseringstiltak som reduserer bygningens energibelastning, og systemer for fornybar energi. Bygningsdesignere og arkitekter samarbeider vanligvis med energikonsulenter for å utvikle energisystemer som oppfyller brukernes behov og fungerer godt i det lange løp.
Det er imidlertid en kompleks oppgave å oppnå netto nullutslipp, og designere vil vanligvis også innlemme strategier fra passiv design og design av hele huset for å redusere oppvarmings-, kjøle- og andre energibehov.
Bygningens orientering er en viktig faktor, og det samme er bygningens størrelse. Å bygge et nullutslippshus innebærer vanligvis en investering i høytytende materialer til bygningskroppen, i tillegg til valg av lavenergiarmaturer og -apparater. Som du kanskje kan forvente, innebærer nullutslippshus også mye løpende energiovervåking.
Det er imidlertid mer fleksibelt enn det kanskje høres ut som, og det finnes mange måter å oppnå dette målet på. En bygning kan for eksempel drives av ekstern fornybar energi, hvis det ikke er rimelig å innlemme sitt eget fornybare energisystem.
Videre lesning:
Anna Fixsen fra Architectural Digest forklarer hvordan man designer et nettonullhus her.
Hos American Institute of Architects gir Chad Edwards og Terry Liette råd om hvordan man kan designe nullutslippsbygninger på et budsjett.
Konklusjon
Som Elizabeth Donovan sier, gir tvetydigheten rundt begrepet «bærekraftig bygning» faktisk noen fordeler, i og med at det er fleksibelt nok til å romme mange visjoner og et «mangfold av mulige tilnærminger» og løsninger på de miljøproblemene som konvensjonelle bygninger utgjør.
Designere, boligbyggere og huseiere kan forfølge bærekraftmål uten å gi avkall på sine egne prioriteringer og preferanser. Og det betyr at vi har et vell av muligheter til å bygge boliger som er bærekraftige for miljøet og for beboerne, og til å skape prosjekter som gir balanse, komfort, fellesskap og glede.
