V prezentaci Simplify Sustainable Design with Autodesk Forma mluvili dva přednášející – Caoimhe Loftus, Digital Lead and Associate z Arcadis a Simon Irgens, Senior Customer Succes Manager z Autodesku. Mluvili o nutnosti zamyslet se nad udržitelném navrhování a o tom, jak nám v tom pomůže Autodesk Forma. My sami o nástroji Autodesk Forma chystáme rozsáhlejší články na začátek dalšího roku, takže jestli vás toto téma zajímá, již brzy se zde články objeví.
Proč se zamýšlet nad udržitelným navrhováním?
Již bylo vědecky dokázáno, že globální oteplování je efekt, který se doopravdy děje. V jeho důsledku přibývá dní a míst, kdy je přes den 32 stupňů. Ve větších teplotách máme větší tendenci chladit naše budovy, což opět ale spotřebovává energie, které musí být nějak vyrobeny. Ty ne vždycky jsou zelené. A tímto se dostáváme do začarovaného kruhu. Je tedy potřeba se zamyslet nad způsobem navrhování budovy. Energetické spotřeby a to, jak se nám budova přes den ohřeje, můžeme ovlivnit už samotným návrhem. Má na to vliv například natočení budovy, použité materiály, velikost použitelných oken.
Stavebnictví je zodpovědné za 39% emisí skleníkových plynů, což není úplně zanedbatelné číslo. Cílem by mělo být redukovat je už při samotné výstavbě, ale také v době využívání stavby a následně i během její demolice.
Zde je ukázka možného udržitelného navrhování a nástrojů, které s tím mohou pomoci:
- Určit si cíle, kterých je potřeba dosáhnout.
- Udělat si přesnou analýzu klimatu a vytipovat, zde půjdou využívat nějaké obnovitelné energie, jaká bude potřeba tepla a chladu apod.
- Pomocí softwaru přizpůsobit návrh našim cílům a lokaci stavby. Například pomocí nástroje Autodesk Forma.
Co to je Autodesk Forma?
Autodesk Forma je nástroj přístupní v prohlížeči, díky kterému:
- Získáte data z lokace, kam chcete navrhovat svou stavbu. Jsou tam přístupné například stávající budovy, silnice apod.
- Můžete zde navrhnout svou stavbu pomocí několika nástrojů, které nabízí tvorbu snad všech tvarů, které si usmyslíte.
- Autodesk Forma může vygenerovat podobu budovy i sama následně ji můžeme optimalizovat.
- Lze zde provést několik užitečných analýz, které vám napoví, jak má vaše budova vypadat.
- Lze spolupracovat s Revitem. Je zde umožněn lehký export návrhu pomocí add inu přímo do Revitu.
Analýzy, které můžeme ve Formě provádět
- Analýza ploch (Area metrics)
- Analýza doby oslunění objektu (Sun hours)
- Analýza potenciálu denního světla (Daylight potential)
- Analýza větru (Wind)
- Mikroklima (Microclimate)
- Analýza potřebných energií pro provoz (Operational energy)
- Analýza hluku (Noise)
- Analýza pro solární panely (Solar energy)
Všechny analýzy budou podrobně popsány v již zmiňovaných připravovaných článcích.
Příklady využití Formy
Návrh tvaru v závislosti na spotřebě energie
Na obrázku to není moc dobře vidět, ale budova o tomto tvaru by měla spotřebu energie 35 kBTU/ft2/year, což není žádané. Momentálně je cílem, aby budova měla spotřebu pouze 13 kBTU/ft2/year. To je stanovený cíl. Tento návrh se bude muset přepracovat.
Úprava byla provedena pomocí přidáním druhé věže rezidenční budovy. Nutno podotknout, že rozloha projektu zůstává pořád stejná. V případě dvou věží vedle sebe je menší půdorysný rozměr ještě o půlku menší.
Nový návrh má spotřebu energie 48 kBTU/ft2/year, což je ještě více než v předchozím návrhu. Bude potřeba udělat nový návrh. Ten si opět zanechá rozlohu objektů.
Další návrh ukazuje spotřebu energie 32 kBTU/ft2/year, což je sice lepší, ale pořád to není dostatečné.
Spotřeba energie se s dalším návrhem opět zmenšila, tentokrát na 27 kBTU/ft2/year. Na tomto návrhu je vidět, že nižší stavby s větší rozlohou půdorysu, jsou na tom z tohoto hlediska lépe.
Další změna tvaru půdorysu přinesla akorát nejhorší výsledek, který tu doteď byl a to 53 kBTU/ft2/year. Tento tvar má moc velkou plochu konstrukcí, které jsou v přímém kontaktu s okolním prostředím.
Snížení budovy, její rozdělený do dvou a zvětšení půdorysu budovy přineslo spotřebu 30 kBTU/ft2/year, což je sice výrazně lepší, než předešlý návrh, ale ani zdaleka to neodpovídá cílům.
Přidáním dalšího bloku a snížením výšky objektů jsme se dostali na spotřebu energie 26 kBTU/ft2/year.
Další změny se už neodehrávaly změnou tvaru budovy, ale nastavením způsobu využívání energií, například snížením provozní energie. Tohoto bylo dosaženo pomocí změny materiálů zdí, střech a oken na lepší. Tímto se v prezentaci dostali na hodnotu 23 kBTU/ft2/year.
Dál Autodesk forma nabízí pokročilá nastavení: zastínění oken, HVAC systémy, infiltrace, účinnost světel a účinnost zatížení zásuvek.
Návrh tvaru v závislosti na možnosti využití solární analýzy
Díky této analýze jsme schopni zjistit kolik energie dopadá na naše konstrukce a kolik bychom z ní mohli vyrobit. Můžeme si zde nastavit i účinnosti panelů a na kolika procentech konstrukcí budou osazeny.
Díky tomuto si můžeme vytipovat, kam bude vhodné panely na střeše umístit.
Závěr
Prezentace představila, jak je možné využít Autodesk Formu během udržitelného návrhu. Byly zmíněny i důvody pro to, proč je vůbec důležité se udržitelnou výstavbou zabývat.
Informace a obrázky, které se objevily v tomto článku, byly převzaty z příspěvku konference Autodesk University 2023, dostupné online prostřednictvím odkazu www.autodesk.com/autodesk-university/
