Třetí průmyslová revoluce

Udržitelnost je pojem, který se za posledních deset let značně rozšířil. Nicméně, podle mé vlastní zkušenosti, si jen málo lidí uvědomuje, co vlastně toto slovo znamená nebo chápe problémy, kterým čelíme. Stavby a činnosti v nich provozované spotřebují v průmyslově vyspělé části světa téměř polovinu energie, kterou vytváříme, a jsou odpovědné za polovinu emisí oxidu uhličitého - zatímco zbytek je téměř rovnoměrně rozdělen mezi dopravu a průmysl. Udržitelnost vyžaduje, abychom čelili této rovnici a mysleli holisticky. Umístění a funkce stavby, její přizpůsobivost a životnost, její orientace, forma a struktura, její vytápění a větrání a použité materiály - to vše dohromady má dopad na množství energie nutné k výstavbě, na údržbu, provoz a na cestování do a od ní.

Těmito otázkami se zabývám od nejranějších počátků své praxe. Před třiceti lety jsme uvažovali o jednotlivostech, které by přispěly k úspoře energie. Brzy jsme pokročili k uvažování v rámci celých systémů na úrovni budovy. S tím, jak jsme si byli stále více vědomi propojení a sjednocení kvality energie systémů s životním prostředím, jsme začali řešit tuto otázku na úrovni komunity - s ohledem na celé městské čtvrti. Konečně, a to zcela nedávno, jsme pokročili k tomuto myšlení v regionálním měřítku. Rád bych zde stručně načrtnul tento vývoj, poukázal na několik projektů, díky kterým jsme měli příležitost vyvinout metodologii udržitelnosti a uvažovat některé současné a nadcházející problémy, jimž čelíme (a dále budeme) kvůli prudkému růstu světové městské populace a proměnám našich měst.

Willis Faber & Dumas Headquarters, Ipswich (1975)

Když jsme navrhovali budovu Willis Faber & Dumas (1971-75), z rozhovoru s dnes již zesnulým Buckminsterem Fullerem vzešel nápad zabalení místa do trojúhelníkového skleněného pláště s volnou formou. 'Climatroffice', jak je projekt znám, navrhoval nový vztah mezi přírodou a kanceláří. Umístění zahrady vytvářelo mikroklima v rámci energeticky uvědomělého pláště. V roce 1970 jsme neměli technologické prostředky umožňující realizaci v termínu, který jsme měli k dispozici. Ovšem dnes jsou tu důmyslné počítačové programy, díky nimž lze navrhovat a vytvářet složité struktury ve zlomku času, který by to zabralo tehdy.

Pokročíme-li v čase o něco vpřed, množství projektů v Německu nám poskytlo příležitosti rozšiřovat hranice environmentálního navrhování v řadě rozličných kontextů. Když jsme proměňovali Reichstag v Berlíně (1992-99) na nový domov německého parlamentu, povedlo se nám ukázat, jak strategie udržitelnosti může fungovat i na starší budově - kdysi obrovským spotřebitelem energie a hlavním zdrojem znečištění. Před zavedením nových úprav budova spotřebovávala ročně tolik energie, kolik by stačilo na vytápění 5000 domovů. Zvýšení vnitřní teploty jen o jeden stupeň uprostřed zimy vyžadovalo tolik energie, kolik by stačilo na vyhřátí deseti domů na rok.

Reichstag, Berlín (1992-99)

Dnes budova spaluje čisté obnovitelné bio-palivo - rafinovaný rostlinný olej - v kogenerátorech na výrobu elektrické energie, což je způsob, který je mnohem čistší oproti spalování fosilních paliv. Výsledkem je snížení emisí oxidu uhličitého o 94 procent. Přebytečné teplo se ukládá ve formě teplé vody v kolektorech hluboko pod zemí a může být vypumpováno k vytápění budovy nebo řídit chladicí zařízení na výrobu ledové vody. Je příznačné, že energetické nároky jsou nyní tak skromné, že budova sama vytváří více energie, než využívá, a tak může fungovat také jako minielektrárna v nové vládní čtvrti. Pokud budova z devatenáctého století může být přeměněna ze žrouta energie na budovu tak efektivní, že nyní může sama poskytovat dalším čistou energii, o kolik snazší je navrhovat nové budovy zodpovědně využívající vzácné zdroje?

Freie Universität, Berlín (1997-2005)

Nová budova knihovny Fakulty filologie na Freie Universität v Berlíně (1997-2005) uskutečňuje mnohé z myšlenek přítomných v Climatroffice. Její čtyři patra jsou zasazena do přirozeně větraného, bublinovitého pláště, který je krytý hliníkovými a prosklenými panely a nesený ocelovými rámy s radiální geometrií. Dvojitý plášť budovy působí nejen jako vzduchové potrubí, ale také jako tepelný tlumič, zatímco hmota stavby slouží buď pro vytápění, nebo chlazení díky možnosti temperování betonu. Záklopky na vnějším plášti mohou být buďto otevřené nebo zavřené v závislosti na teplotě. Temperování betonu může být rovněž upravováno, aby zajišťovalo vytápění nebo chlazení v závislosti na klimatických podmínkách. Tyto a další systémy regulace teploty jsou koordinovány pomocí řídícího elektronického systému budovy. V důsledku těchto opatření se přirozené větrání využívá po 60 procent roku a není potřeba úplné klimatizace nebo kontroly vlhkosti. Všechny tyto prvky dohromady vytváří úspory energie ve výši 35 procent v porovnání s knihovnou postavenou konvenčně moderně.

Commerzbank, Frankfurt nad Mohanem (1991-97)

Commerzbank ve Frankfurtu nad Mohanem (1991-97) je budova symbolicky i funkčně 'zelená'. Přestože klima je uměle kontrolováno, využívá přirozené větrání pro snížení spotřeby energie, což ji činí první ekologickou výškovou budovou na světě. Věž je výrazným prvkem panoramatu Frankfurtu, ale je také dobře začleněna do městské zástavby nižší úrovně, a to díky obnově a citlivé přestavbě obvodových struktur posilujících původní schéma městského bloku. Tyto budovy zahrnují obchody, byty a bankovní halu a pomáhají vytvářet vazby mezi Commerzbank a širší komunitou. V samém srdci návrhu je veřejná galerie s restauracemi, kavárnami a prostory pro společenské a kulturní akce, která se stala populární hlavní pěší třídou. Projekt vychází z pochopení, že udržitelnost po nás vyžaduje myslet na více, než jen na snížení nároků spotřeby energie budovy: pokud chceme zvrátit plýtvavý model lidí dojíždějících z předměstí, musíme vytvořit městské prostředí, které bude přitažlivým místem pro život a práci.

Je také příznačné, že nám německé progresivní environmentální stavební předpisy poskytly příležitosti zaměřit se šířeji a zkoumat udržitelnost na úrovni města. Na žádost Skupiny pro obnovitelné zdroje energie v architektuře a designu (Renewable Energies in Architecture and Design Group (READ)), které jsem předsedal já sám spolu s Evropskou komisí, jsme zpracovali studii na 'Solární čtvrť', rozsáhlou městskou plochu v Řezně (1995). Cílem bylo zkoumat možnosti obnovitelných zdrojů energie, především solární technologie, a jejich využití v městském prostředí. Ačkoli ještě není dokončena, už se naše práce v 'rezavém pásu' města Duisburg stala rovněž paradigmatem pro praxi ztělesňující okruh témat a zájmů, které jsou zásadní pro hledání udržitelných řešení pro život ve městě 21. století.

Microelectronic Centre, Duisburg (1988-96)

Naše práce zde začala před dvaceti lety na Microelectronic Park. V tomto případě jsme začlenili budovy společností zabývajícími se novými technologiemi do hustě obydlené čtvrti a v jejich sousedství jsme vytvořili nový lineární park. Vzhledem ke směřování k čistému a tichému průmyslu toto představuje možnost vytvoření atraktivní smíšené čtvrti, kde se snoubí místa pro život i práci. Základní myšlenky tohoto projektu byly posíleny naším masterplanem pro fyzickou a ekonomickou obnovu Vnitřního přístavu Duisburgu, kde jsme skombinovali novou výstavbu s vybranými rekonstrukcemi, abychom vytvořili spojení mezi nábřežím a centrem města a založili tak novou městskou čtvrť s veškerým komfortem moderního města.

V globálním měřítku se dnes rozvíjí dva scénáře pro města; a společně mají potenciál vytvořit nový druh architektury. První scénář je explozivní růst měst: budoucnost měst je budoucností společnosti. Rok 2008 byl mezníkem, kdy poprvé žilo více lidí ve městech než v celé historii lidské civilizace. V roce 2050 se předpokládá, že 70 procent světové populace bude žít ve městech. V mnoha zemích je rychlost této změny naprosto mimořádná. Co trvalo Evropě 200 let, se nyní děje v Číně a Indii za dvacet let. Urbanizace se zrychlila desetkrát.

Druhý scénář je posunutí převahy od takzvaných 'rozvinutých' k 'rozvojovým' zemím. V roce 1939 byl Londýn nejlidnatějším městem na světě s 8,6 miliony obyvatel. O deset let později stále ještě patřil do první ligy s městy jako Paříž, Milán a Moskva. Dnes evropská města ustoupila do mini-ligy, předstihlo je několik mega-měst po celém světě s počtem obyvatel nad 15 milionů. To vyvolává několik otázek: jaké jsou modely pro tato nová města; a jak přizpůsobíme existující pospolitosti, aby vyhovovaly rostoucímu počtu obyvatel?

Masdar Development, Abu Dhabi (2007-13)

Iniciativa Masdar v Abú Dhabí nám poskytla mimořádnou příležitost vytvořit novou pospolitost a vzor pro budoucí energetickou zabezpečenost ve zcela udržitelném rámci. Masdar má dalekosáhlý význam v globálním měřítku, protože řeší tuto problematiku holisticky. Nejde o konkrétní jednotlivé budovy, i přes jejich případnou důležitost. Místo toho sleduje širší záběr - vychází z rozpoznání toho, že nelze oddělit otázku spotřeby energie a emise oxidu uhličitého od architektury a infrastruktury.

Pokud se podíváme na to, co skutečně znamená urbanizace v průmyslových společnostech, a dále se podíváme na spotřebu energie, zjistíme, že doprava představuje asi 35 procent a stavby (výstavba a využívání) asi 44 procent z celku spotřeby - kombinace je proto zásadní. Pokud architektura určuje budovy a infrastruktura určuje plánování měst, Masdar je sdružuje jako svou ústřední tezi - a to je možné dělat pouze na úrovni pospolitostního plánování. To je důvod, proč je Masdar tak důležitý a progresivní v globálním kontextu.

Z městského hlediska existuje zásadní vztah mezi spotřebou energie, emisí oxidu uhličitého a hustotou osídlení. Města s nejnižší hustotou, ta která se rozrůstají, jsou obrovskými spotřebiteli energie na jednotlivce. Na druhém konci spektra jsou města s velmi vysokou hustotou osídlení s nízkou úrovní spotřeby energie. Někde uprostřed je zajímavá rovnováha - město s vysokou hustotou a přitom ekonomické. Takové město nabízí bohaté možnosti využití, je sociálně různorodé, lidé žijí a pracují ve stejné lokalitě, navíc je dobře obslouženo městskou hromadnou dopravou a dojmy chodců jsou příjemné.

Masdar Development, Abu Dhabi (2007-13)

Tradičně právě taková města - Curych, Ženeva, Kodaň - se stala předními turistickými destinacemi nebo turistickými atrakcemi. V jakémkoli průzkumu kvality života stále budou na předních místech. Jak se můžeme poučit z těchto modelů? Jestliže vezmeme města nového světa jako je Detroit a porovnáme je se starými městy jako je Kodaň, zjistíme, že staré má dvakrát takovou hustotu a rozdíl ve spotřebě pohonných hmot je desetinásobný. Musíme také zvážit kvalitu života v oblasti centra Detroitu a centra Kodaně. Je důležité poučit se z minulosti, když navrhujeme budoucnost.

Udržitelnost vyžaduje budovat na dlouhá období. Flexibilita je klíčová. Masdar je plánován v roce 2008 a bude ukončen v roce 2018, takže bude mít schopnost reagovat na nové technologie - produkty třetí průmyslové revoluce, o které nyní můžeme pouze snít - které budou mít vliv na způsob, jakým se bude žít v příštích deseti letech a dále.

Zásadní pro využití tvůrčí energie potřebné k představení si 'třetí průmyslové revoluce' - a vytvoření udržitelné budoucnosti - je to, že musíme věřit, že výsledkem bude lepší svět. Pokud Masdar - nebo jakákoli iniciativa udržitelnosti - nepovede k místu, kde je skvělé být, přitažlivějšímu místu pro život a práci, pokud to nebude město, které opravdu chcete navštívit, pokud nebude pozvedat ducha, pokud nebude globálně životaschopné, stejně jako lokálně podmanivé, pak nebude naplňovat hlavní část své funkce.

Je mi nicméně jasné, že jako architekti máme jen právě takovou moc, jakou si dokážeme obhájit. Jsme závislí na vládách, politicích, klientech, tržních silách, investičních pobídkách a nových technologiích, které nám umožňují plánovat a navrhovat města budoucnosti. Globální změna klimatu je obavou, která sjednocuje svět a má zřejmý vliv na to, jak si představujeme nové pospolitosti a upravujeme ty existující, aby byly udržitelné. Tohoto cíle můžeme a musíme dosáhnout, a to nejen na úrovni jednotlivých budov, ale mnohem šíře na úrovni obcí a regionů. Je to otázka přežití.