přeskočit na hlavní obsah

Energeticky a krajinově šetrné podzemní domy

/up/images/featured/images/podzemni_domy.png

1. Úvod

Současný vědecký zájem o podzemní bydlení lze vysledovat od 70tých let, doby ropné krize, do současnosti, nicméně lidé z nejrůznějších důvodů obývali zemní struktury po pět tisíc let v nejrůznějších lokalitách celého světa aniž by třeba věděli o podobných přístřeších někde jinde. Důvody pro stavbu takových domů zůstaly dodnes opodstatněnými, zahrnují ochranu před extrémními teplotami, bezpečné útočiště před nebezpečím nebo dosažením dlouhé životnosti stavby s nízkými nebo žádnými požadavky na údržbu. Lidé se obraceli k zemině, skále, aby zvýšili svou efektivitu a dokázali jednodušeji, pohodlněji a ekonomičtěji uspět v dlouhém historickém boji o přežití.

2. Historie podzemních objektů

Naprostá většina příkladů zemních domů z historie využívala, ač mnohdy nevědomě, principů založených na pasivním získávání sluneční energie. Ta dokáže pokrýt energetickou potřebu domu aniž by člověk byl nucen ji namáhavě suplovat vlastními zdroji a přičiněním.

Tuniská Matmata na okraji vyprahlé Sahary je dávným rozlehlým souborem podzemních domů vybudovaných kolem centrálního čtvercového dvora úctyhodných dvanáct metrů hlubokého a dvanáct metrů širokého, kde na něj v několika úrovních navazují skalní příbytky. O výhodnosti starověkého řešení svědčí fakt, že většinu provozuschopných obydlí stále ještě využívá na sedm tisíc obyvatel.

V Cappadocii, holé hornaté zemi v centrálním Turecku kde drsné klima vysokých nadmořských výšek vytváří horká léta a drsné zimy stojí 41 podzemních skalních měst, jež jsou kontinuálně obývána již od třetího století. Byly vytvořeny prvními křesťany kteří tak vybudovali útočiště před nepřáteli. Soubory staveb dokazují dodnes skvělou adaptaci na drsné místní klima.

Pravděpodobně nejrozsáhlejší nepřetržitě obývaný podzemní region na světě se nachází v severních provinciích Číny, kde dnes bydlí více než milion obyvatel v domech vyhloubených ve sprašových půdách, které jim velmi jednoduše poskytují ochranu před extrémním mrazem v zimě. Zcela pod zemí jsou zde vybudovány komplexy sídlišť, školy, hotely, továrny a státní úřady. [1]

Evropské osídlení podzemních městeček je známo ze španělských souborů vZaragoze, Epile, Salillas, Guadix, z francouzského Rochenmenier, německého Langenstein, řeckého ostrova Santorini nebo norského Numedalu. Stejně tak i v českých zemích historické stavební postupy kombinovaly skálu, dřevo a zeminu v oblasti pískovcových skal.

3. Struktura, tvar podzemních objektů

Tvar a struktura obvyklá pro současnou generaci zemních domů v sobě odráží prospěšné aspekty z historického vývoje včetně regionálních odlišností a podmínek, zahrnujících však i náročné požadavky pro očekávanou budoucí kvalitu moderního životního prostoru.

Budovy integrované do zeminy nabízí ohromný potenciál pro úspory energií z důvodu působení zemního akumulátoru, který je nabízen tepelným setrvačníkovým efektem. Obecně zemina v těsném okolí budovy přijímá a vydává teplo relativně ve velmi malých dávkách a pomalu. Zeminou absorbované teplo z letního slunce a jeho vliv se na povrchu vlastní podzemní struktury neobjeví dříve než v pozdním podzimu a naopak nejnižší teploty z období ledna a února ovlivní budovu nejprve s nadcházejícím létem. Zhruba můžeme přirovnat podmínky v budovách k podmínkám na Krétě během zimy a v Norsku během léta. Tak je možno dosáhnout změny mikroklimatu budovy podobné mikroklimatickým podmínkám celé oblasti tisíce kilometrů jižněji nebo severněji.

Nejdůležitější a rozhodující technikou při tvorbě mikroklimatu (využití zeminy a jejích vlastností) je správné a co největší zahrnutí objektu zeminou. Je zřejmé, že základní podmínkou je konfigurace původního terénu, která určuje užití různých typů integrování se zeminou. Obecně je jednodušší využít stávajícího svahu a poté budovu podepřít a přikrýt zeminou než integrovat částečně nebo plně do výkopu připraveného pouze pro stavbu samotnou.

Je nutno brát ohled na další omezující podmínky jako je vysoká hladina spodní vody, rozpínavé jílovité půdy, skalní podloží a vrstvy nebo naopak jak využít plochou rurální krajinu pro nadzemní dům integrovaný se zeminou. V oblastech urbanizovaných se nejčastěji setkáme s variacemi využití svahu za pomoci částečného výkopu a následného přikrytí zeminou.

Samozřejmě existuje řada typů integrování budovy do okolního terénu, snaha o jednoduchou klasifikaci jednotlivých principů je na obr. 1 [2]. Kromě terénních předpokladů je nutno samozřejmě brát do úvahy další podmínky běžné i pro klasickou výstavbu jako jsou orientace ke slunci, převažujícím větrům, zdrojům venkovního hluku, blízkost sousedních parcel a budov či požadavek volného přístupu.

obr. 1 klasifikace typů podzera. domů

4. Vliv na udržitelnostkrajiny

Historický zájem o podzemní architekturu se zajímal z důvodů čistě energetických. Dostupnost energií potřebných pro uspokojení životních potřeb určovala výkonnost ekonomik, zda-li dokázaly k primárním zdrojům najít cestu. Zato přirozené přírodní prostředí a později kulturní krajina byla prostředím neomezeně a jednoduše dostupným. V současné době však nastává zlom v příčinách důvodů výstavby podzemní architektury. Energetické zdroje je možno uspokojivě vyřešit (i pomocí alternativních zdrojů), avšak s plochou životního prostoru není možno již na mnoha místech světa kam expandovat aniž by nebyla zničena pro život nezbytná přírodní stanoviště. Zájem o jejich zachování je tedy nutno uspokojivě proměnit v účinné nástroje územního plánování i dílčích konstrukcí. Podzemní architektura tak dostává po boku energetických úspor další vůdčí linii v podobě ochrany a tvorby životního prostředí pro zachování významných krajinných prvků, celků i ekosystémů.

Lapidárně tuto myšlenku již před lety vyjádřil "guru" podzemní architektury Malcolm Wells: "Lidé mohou žít spokojeně v podzemí, zato stromy nemohou"

5. Vliv na městský prostor

Organizace sídelních městských útvarů vyniká především svou celistvostí a vysokou hustotou funkcí a provozů. Z toho důvodu je velmi nesnadné a také i kontraproduktivní snažit se implikovat do měst rozsáhlejší podzemní struktury vyjma čistě výrobních nebo dopravních. Avšak podzemní architektura může dobře posloužit jako východisko z jinak těžko řešitelných situací výstavby v městských parcích, zahradách a rekreačních plochách zeleně. Zde je tak možno dosáhnout vyřešení komplikovaných protichůdných požadavků za cenu minimálních nežádoucích kompromisů.

Obr.2 město - Fisher Pavillion, Seattle   
Obr.3 krajina - Obie house, Brunsell


6. Negativa podzemní výstavby

Provozní souvisejí především s komplikovaností napojení budov na exteriér, jež je možno uskutečnit pouze v omezených místech často bez možnosti kombinací, výběru. Velkým omezením se stává zhoršená distribuce světla a s tím související vliv na celkovou koncepci
stavby, možné komplikace mohou nastat při návrhu pohybu handicapovaných apod.

Technické problémy vycházejí především z rozsahu celkového objemu konstrukčních prvků a stavebních prací. Stavba podzemního domu je náročná na kvalitu provedení s omezením pozdějších úprav, dochází k přesunům obrovských mas zeminy, narušení podloží, vyskytnout se mohou problémy s podzemní vodou. Největší nevýhodou se mnohdy ukazuje vysoká hmotnost konstrukce, která se projevuje negativně na investičních nákladech, vyvolané míře dopravy, a nutno přiznat, že svou podstatou jde spíše proti směru energeticky šetrného bydlení jež preferuje lehkost, recyklovatelnost, adaptabilitu. Všechny tyto negativní aspekty projevující se hlavně při výstavbě je nutno důkladně porovnat s následnými provozními náklady, předpokládanou životností stavby a efekty při tvorbě prostředí.

7. Závěr

Energeticky šetrné podzemní domy představují zajímavou sekci v rozsáhlém oddělení staveb trvale udržitelného rozvoje. Svým přesným charakterem vyžadují poměrně specifické místo určení, kdy se naplno mohou projevit kvality takových objektů. Vhodným typem zástavby budou rozhodně všude tam, kde jsou nadřazeny zájmy přírody a ochrana krajinného rázu nad touhou po architektonickém razantním zásahu. Tvarová modelace objektů svým přizpůsobením se okolnímu terénu předurčuje takové stavby do míst se zvýšenou ochranou jako jsou Národní parky a Chráněné krajinné oblasti nebo míst velmi citlivých eticky díky svému neopakovatelnému geniu loci. Naopak s výjimkou městských parků a zahrad je není obecně do urbanistických struktur města vhodné situovat - máme-li na mysli stavby residenčního charakteru. Naopak plnou podporu jistě potřebuje integrace pod povrch v případě větších komerčních nebo výrobních středisek působících jinak v zástavbě rušivě.



Karel Bidlo
Ing.arch., student DSP, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta architektury, Atelier výrobních staveb, Poříčí 5, 639 00 Brno, tel.: 541146675, E-mail: xabidlo@stud.fa.vutbr.cz



Literatura
1. BOYER, LESTER L.; GRONDZIK, WALTER T., Earth shelter technology, Texas A&M University Press, 1987
2. BOYER, L.L., GRONDZIK, W.T. "Habitability and Energy Performance of Earth Shel-tered Dwellings" Proč. 3rd Miami intl. Conf. on Alternativě Energy Sources - 1980, vol. 7, Wash.,D.C: Hemisphere Publishing 1983

zdroj: Sdružení hliněného stavitelství­­­

Líbil se vám článek?

ano: 285     ne: 236

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb