Zwinne budynki – eksperci z firmy Siemens w rozmowie z IT Reseller wyjaśniają, czym mogą zaskoczyć nas domy i biura w bardzo bliskiej przyszłości.
Mieszkamy i pracujemy w przestrzeniach często zaplanowanych niedostatecznie dobrze, niedostosowanych do tego, jak są wykorzystywane. A gdyby tak udało się zmieniać je tak, by współgrały z potrzebami użytkowników?
Brzmi niewiarygodnie, ale to niedaleka przyszłość, której elementy widzimy już teraz. W awangardzie zmian znajduje się m.in. firma Siemens. Z jej ekspertami, inżynierami energii, Mateuszem Puzyno oraz Michałem Korolem, rozmawiam o tzw. zwinnych budynkach.
Czym jest zwinny budynek i czym różni się to pojęcie od budynków inteligentnych?
Mateusz Puzyno (P): Prostą odpowiedzią jest to, że odpowiada na więcej potrzeb niż budynek inteligentny. Co to oznacza? Potrafi dostosować się do tymczasowych, aktualnych sytuacji, reagować na zmiany. Budynek inteligentny to przede wszystkim szeroki wachlarz sensorów, dużo automatyki budynkowej, rozwiązań edge itd. Jest jednak jeden zasób dla inteligentnego budynku niedostępny – adaptacja do zmiany. Pozostanie on w swojej formie do czasu gruntownej przebudowy czy modernizacji. Zwinny budynek natomiast potrafi się elastycznie dostosowywać, co w ostatnim czasie stało się szczególnie istotne.
Czyli będzie w stanie dostosować się np. do aktualnych potrzeb związanych z pracą zdalną?
P: Tak. Nasze mieszkania w czasie pandemii stawały się często biurami, przychodniami, siłowniami itd. My, ludzie, musieliśmy się do tego dostosować – chociaż z różną skutecznością. Koncepcja zwinnego budynku odpowiada właśnie na potrzebę zmiany. Nie zawsze tylko związanej z pracą. Np. potrzebę adaptacji przestrzeni tak, by stała się swoistą wersją restauracji, by móc zaprosić znajomych na dobrą kolację.
Smakowita wizja, ale jak to jest realizowane?
P: To kwestia synergii pomiędzy tym, czym budynek jest, a czym w przyszłości może być. Musi to oczywiście zostać przewidziane i uwzględnione już na wczesnym etapie projektowania. Stąd brak jednej definicji tego, jaki dokładnie jest zwinny budynek. Będzie on tak zwinny, jakim go zaprojektujemy w odpowiedzi na potencjalne potrzeby. Sama koncepcja zwinnego budynku nie jest nowa. W architekturze istniał już wcześniej taki nurt jak minka – z japońskim rodowodem – gdzie można było konfigurować ułożenie ścian, bo były przesuwne.
Nasuwa mi to na myśl chociażby przestrzenie hal targowych i konferencyjnych, gdzie często także można dostosowywać ułożenie niektórych ścian.
Michał Korol (K): Tak, to jest dobry przykład. Podobnie jak hale sportowe, sale gimnastyczne etc., gdzie da się wydzielać sektory w zależności od aktualnego zapotrzebowania. Dlatego można pokusić się o stwierdzenie, że elementy zwinności budynków otaczają nas od dość dawna. Takich rozwiązań jest wiele, chociaż nie myśleliśmy o nich dotychczas w kategorii zwinnego budynku – przykładem niech będą rozkładane stoły – bardzo popularny element wyposażenia, który w pewnym stopniu pozwala dostosować przestrzeń. Zwinny budynek to jest nowy termin, ale samo zjawisko, w pewnej formie, do końca nowe nie jest.
P: Ludzie od dawna czuli, że przestrzenie, budynki, nie mogą być tylko jednofunkcyjne. Najlepiej będzie jeśli posłużę się tu przykładem: Mam w zarządzaniu taki budynek, w którego jednej z sal lekcyjnych jest aż 11 kratek wentylacyjnych. Zapytany o nie zarządca budynku odpowiedział, że obiekt był zaprojektowany tak, by na wypadek wojny można było przekształcić go w szpital – chodziło o to, by móc szybko odgrodzić konkretne sekcje, a te posiadałyby osobne kratki wentylacyjne.
Czyli szkoły projektowane w czasach PRL z myślą o III wojnie światowej zawierały elementy koncepcji zwinnego budynku, chociaż nikt tego terminu wobec nich nie stosował?
P: Tak. Inny, bardziej już współczesny przykład to… kamper, który jest właściwie jeżdżącym domem. W końcu dla wielu osób długi eurotrip kamperem to jest pewne marzenie. Idąc dalej tym tropem – istnieje firma, która oferuje domy rozkładane w zaledwie 8 minut. Wystarczy więc np. wydzierżawić działkę w górach, zamówić transport takiego domu, co kosztuje dziś około 8000 zł, a gdy góry nam się znudzą, przenieść się np. nad jeziora czy morze. Przykładem architektury w koncepcji zwinnego budynku jest też konstrukcja znajdująca się z Suffolk w Anglii. Ma ona 28-metrowy, ruchomy stelaż. Służy on do regulowania wielkości budynku. Zimą możemy go zmniejszyć, by nie trzeba było ogrzewać znaczącej kubatury. Latem, możemy budynek powiększyć.
Rozsuwany dom z Suffolk (fot. studio dRMM )
K: Ciekawym przykładem jest też hotel wybudowany w Teheranie. Zawiera mobilne moduły na każdym piętrze – są to pokoje hotelowe. Każdy z nich ma możliwość obrotu o 90 stopni. Kiedy na zewnątrz jest brzydka pogoda, moduły skierowane są do wewnątrz budynku. Gdy jest ładnie i ciepło, moduł obraca się tak, by goście hotelowi mieli widok na zewnątrz – w ten sposób rośnie również kubatura budynku.
Interesujące jest też to, że nurt ten działa na styku różnych branż. W Wielkiej Brytanii widziałem dom, z którego, także dzięki ruchomym stelażom, można w razie potrzeby zrobić dwa mniejsze. Człowiek, który projektował ten dom nawet nie jest architektem. Dziś takie rozwiązanie zyskuje dodatkowe zastosowanie, bowiem w czasie pracy zdalnej możliwość stworzenia dwóch niezależnych przestrzeni z jednej, może być dobrym pomysłem, by np. rozdzielić obszar do pracy i do życia.
Hotel Sharifi w Teheranie (fot. ek-mag)
Sam trend jest oczywiście interesujący, ale muszę zapytać: gdzie w tym rola waszej firmy?
P: Koncepcja zwinnego budynku powstała w niecodzienny sposób – w efekcie naszej współpracy ze studentami. Pojechaliśmy na uczelnie techniczne, co zresztą robimy co roku, wdrażając naszą misję szerzenia i dzielenia się wiedzą. W tym roku zastanowiliśmy się, co zrobić, aby studentów jeszcze bardziej zainteresować, wnieść coś efektownego i efektywnego zarazem. Wyszliśmy od koncepcji zwinności, którą znamy chociażby z zarządzania. Wraz z Michałem zadaliśmy studentom pytanie – jak budynki mogą odpowiedzieć na ten trend?
Zakładam, że odpowiedzi dostaliście dużo i nieraz bardzo kreatywnych?
P: Tak, to był ogrom ciekawych pomysłów. Teraz rozszerzamy nasze warsztaty włączając studentów uczelni nietechnicznych – będziemy m.in. współpracować z 85 słuchaczami kierunku „Psychologia i technologia” z SWPS. Chcemy jeszcze lepiej rozwinąć koncepcję zwinnego budynku i jego możliwości dostosowywania się do potrzeb użytkowników. Zwinność jest więc odpowiedzią na potrzeby ludzi, czasami szerzej – całych społeczeństw. W końcu w czasie pandemii przenieśliśmy większą część życia do budynków, ale pozostawiliśmy wiele z nich dosłownie opustoszałą.
To prawda. Puste przestrzenie biurowe straszyły i straszą nadal.
P: Przykładem zaangażowania Siemensa są też budynki, w których zarządzamy energią poprzez naszą automatykę i czujniki pomieszczeniowe itp. Podczas pandemii np. szkoły z dnia na dzień zostały wyłączone, a budynek stał i marnował pieniądze. Musiał być przecież ogrzewany, trzeba było o niego zadbać. W budynkach wyposażonych w automatykę Siemensa jednym kliknięciem z Warszawy mogliśmy obniżyć temperaturę, zużycie mediów itd. Tu było właśnie pole do oszczędności dla zarządzających tymi obiektami samorządów. A możliwe było to właśnie dlatego, że ktoś wcześniej pomyślał o tym, by wzbogacić budynek o odpowiednie technologie.
Budynki przyszłości wg. Siemiensa będą pomagały w codziennych działaniach (fot. Siemens)
Czyli nie mamy tylko efektu dostosowania dla potrzeb wynikających z wygody, ale też dla potrzeb związanych z oszczędnością? To, przy obecnych trendach proekologicznych, nie pozostaje bez znaczenia, nawet pomimo faktu, że zdecydowaną większość energii uzyskujemy w Polsce metodą rodem z pierwszej połowy XX wieku – spalając węgiel.
K: Właśnie dlatego, że nie mamy większego wpływu na to, w jaki sposób pozyskiwany jest prąd, powinniśmy zwracać uwagę na to, jak go wykorzystujemy. Najczystszą energią jest ta, której nie zużyjemy. Ale nie chodzi tu jedynie o oszczędności energii w kontekście zwinności. Ważne, by budynek umożliwiał odpowiednią adaptację także w kontekście zjawisk pogodowych. Międzynarodowa Agencja Meteorologiczna twierdzi, że klęski żywiołowe coraz częściej będą miały miejsce – już teraz widzimy tego przykłady w Hiszpanii, Grecji, Australii czy niedawno, po sąsiedzku, w Niemczech.
O to też chciałem zapytać – bo przecież budynek postawiony dziś np. na terenie Polski, w 2050 roku może obcować z innymi warunkami klimatycznymi – wliczając w to zjawiska wcześniej niemal niespotykane, jak np. trąby powietrzne. Czy ta koncepcja odpowiada na ten problem?
K: Tak. Wszystko oczywiście zależy od regionu na świecie. Są już teraz budynki w USA, które mają być odporne na uderzenia huraganów. Problem w tym, że one są tam, gdzie te huragany występują od zawsze. Często niestety patrzymy na warunki “tu i teraz”, a przecież wobec postępujących zmian klimatycznych przyszłość może wyglądać inaczej.
P: Bezpieczeństwo zapewniane przez budynki to ważny aspekt. Jeżeli zintegrujemy szereg sensorów będących częścią budynków z infrastrukturą miejską, połączymy z danymi pogodowymi i to odpowiednio wykorzystamy, budynek będzie w stanie ostrzec użytkownika np. o tym, że wiatr o takiej sile może skutkować zerwaniem dachu. To da ludziom szansę na przedostanie się w bezpieczne miejsce.
K: To już jest stosowane. Przykładem jest kładka w Amsterdamie wyprodukowana metodą druku 3D. Wyposażona została w szereg czujników zbierających dane dotyczące ruchu i korzystania z obiektu i wysyłających je do analizy przez swojego cyfrowego bliźniaka w celu optymalizacji konstrukcji. Dzięki danym empirycznym można stosować chociażby konserwację predykcyjną – tzn. zapobiegać usterkom zanim jeszcze do nich dojdzie. To pozwala efektywnie podnieść bezpieczeństwo obiektów na różnych płaszczyznach.
Dostosowanie do warunków panujących na zewnątrz to interesująca cecha hotelu Sharifi w Teheranie (fot. eg-mag)
Mówimy o interesujących obiektach zgodnych z trendem zwinnych budynków, znajdujących się jednak głównie za granicą. Polska pod wieloma względami jest rynkiem ceny, więc musi tu paść i to pytanie: jak kosztowne, o ile droższe są takie konstrukcje od klasycznych konstrukcji i budynków tzw. “smart”?
K: Zwinność dotyczy już samej budowy, która oczywiście jest kluczowa, jeśli chodzi o koszty. Dobrym przykładem jest budynek w Australii, w Melbourne, który jest zbudowany z prefabrykatów. Czas projektowania i konstrukcji 7-piętrowego apartamentowca z 34 mieszkaniami dzięki takiej technologii zmniejszył się o połowę. Miała ona też o 90% mniejszy wpływ na lokalną społeczność, bo na miejscu nie było klasycznego placu budowy, z uciążliwymi ciężarówkami, hałasem, pyłem, błotem… O 60% zredukowano koszt transportu – bo przyjechały gotowe bloki, a nie surowce. O 90% zmalała ilość odpadów. Z tych, które pozostały, aż 90% udało się przetworzyć w procesie recyklingu – w fabryce łatwiej to zrobić.
Pytasz, czy to jest tańsze. Prawdopodobnie postawienie budynku szkieletowego, klasycznego, z wentylacją grawitacyjną, będzie tańsze. W dłuższej perspektywie jest to jednak bardziej złożone, bo część nakładów na zwinny budynek zwróci się w kosztach eksploatacji, chociażby ze względu na ceny energii. Te w Polsce będą rosły, bo opłaty klimatyczne przecież nie znikną. Budynek, który powstaje krócej i zużywa mniej zasobów, w dłuższej perspektywie po prostu się opłaca.
P: To zresztą nie jest tylko kwestia kosztów, ale też komfortu użytkowania. Istnieje takie pojęcie jak “wojna termostatów” – czyli konflikt o temperaturę w pomieszczeniach. Koncepcja zwinnych budynków zakłada takie opcje, jak dostosowywanie warunków termicznych. Wyobraź sobie, że wchodzisz do sali konferencyjnej, automatyka budynku rozpoznaje użytkownika i ustawia temperaturę na np. 21 stopni, bo wie, że taka ci odpowiada. Idziesz do biurka w open space, budynek wie, że to ty, więc ustawia i tam właściwą temperaturę i nawiew. Dziś w przestrzeniach biurowych jest to o tyle ważne, że na jednej przestrzeni mamy aż 4 pokolenia, co zwiększa różnice w potrzebach.
Mówiliśmy dużo o przestrzeniach mieszkalnych w kontekście zwinnych budynków. Można się jednak spodziewać, że tego typu koncepcje często znajdą zastosowanie w budynkach użyteczności publicznej czy biurowcach. Czy w Polsce mamy już przykład takiego obiektu?
K: Możemy opowiedzieć o technologii i niektórych elementach już działających. Ale w pełni zwinnego budynku, który powstaje w sposób inteligentny, który się dostosowuje, ma zwinne powierzchnie, trudno w tej chwili szukać. To koncepcja, którą musielibyśmy urzeczywistnić wraz z władzami miasta, architektami, firmami technologicznymi.
Skoro o współpracy z miastami mowa, to muszę zapytać, czy mieliście okazję rozmawiać o koncepcji zwinnych budynków z włodarzami miast? Jeśli tak, to jakie jest ich postrzeganie tego typu projektów?
P: Świadomość jest coraz większa, a rozmowy, o jakich mówisz, to duża część naszej pracy. Jesteśmy w stałym kontakcie z władzami miast. Realizujemy projekty mające prowadzić do podniesienia efektywności energetycznej budynków, które już istnieją. Musimy więc porozumieć się z decydentami. Później my jako firma finansujemy realizację i zyskujemy na wieloletnim kontrakcie – nasz wkład spłacany jest z oszczędności zyskanych właśnie za sprawą modernizacji. To jest model, gdzie każdy wygrywa – nam zależy na efektywności, bo nie zarobimy, jeśli jej wzrost nie wystąpi. Wygrywa miasto, bo posiada nowoczesne zarządzanie energią w budynku. Wygrywa też środowisko, bo energii zużywa się po prostu mniej.
Przychodzimy do miast i rozmawiamy o miejskich centrach zarządzania energią, o tym, że budynki warto łączyć, że mogą stanowić swoiste zasoby redundantne, bo mamy nad tym kontrolę, dysponujemy danymi. Kiedy np. w jednym budynku padnie zasilanie, a drugi ma generatory, możemy udostępnić energię. Wiemy gdzie i ile się tej energii zużywa. To pozwala na oszczędności, bo np. wiemy, że w budynku X nie ma zapotrzebowania na energię po godzinie 14. Zaczynasz analizować, optymalizować w oparciu o najważniejszy zasób, czyli dane.
Miasta mają świadomość rosnących kosztów. Budynki, które się starzeją stają się bardziej energochłonne. Polskie samorządy są otwarte i rozumieją problem. W ciągu ostatnich 10 lat zintegrowaliśmy ponad 300 budynków należących do samorządów. To zresztą swoista “gwarancja na liczniku” – liczby, a więc wynik jest mierzalny.
K: Problemem dużych budynków często jest to, że sensory są obecne, ale ze sobą nie “rozmawiają”. Wyniki są odczytywane przez ludzi, którzy przemieszczają się po całym obiekcie. Pełna integracja to oszczędność nie tylko energii, ale też czasu.
Pozostaje jeszcze kwestia kluczowa – uzasadnienie biznesowe – mówiąc inaczej, czy to się opłaca?
Zdaniem analityków, rynek budynków inteligentnych był warty w 2020 roku 80 miliardów dolarów, prognozują jednak, że 2026 wartość ta wzrośnie 2,5-krotnie. To stanowi 2% całego rynku konstrukcji i 10% globalnego PKB. Dlatego, w rozumieniu biznesowym, to bardzo ciekawa branża.
Bardzo dziękuję za rozmowę.
Jeżeli chcecie dowiedzieć się więcej, nie tylko o zwinnych budynkach, ale też o zarządzaniu energią i zjawiskach społecznych związanych z technologią, zapraszam do wysłuchania podcastu o tytule Techfullness, prowadzonego przez naszych rozmówców z Siemensa. Można znaleźć go na głównych platformach podcastowych.
Najnowszy numer
Najnowszy numer