Performativni dizajn u arhitekturi odnosi se na pristup dizajnu koji stavlja akcenat na efikasnost i interakciju objekta sa njegovim okruženjem, sa ciljem da se poboljša energetska efikasnosti i smanje negativni uticaji koji deluju na na objekat i prirodne resurse. Važno je analizirati kako se objekat ponaša pod uticajem različitih spoljašnjih faktora, kao što su: sunčevo zračenje (insolacija), prevelik uticaj vetra, sezonske promene, kiša, akustika… ali u ovom kontekstu za dalje istraživanje, bavićemo se isključivo insolacijom.
Dizajniranje objekata koji su u skladu sa okolnim uslovima, doprinosi boljoj energetskoj efikasnosti, komforu korisnika, smanjenju troškova i održivosti. Iz tog razloga, analiza performansi objekta mora da bude sastavni deo dizajna. Performanse se mogu analizirati kroz nekoliko faktora, kako objekat apsorbuje, reflektuje i zrači sunčevu energiju koja dolazi do njega, u cilju uštede energije, komfora korisnika tokom letnjih dana kada su visoke temperature.
Insolacija se odnosi na količinu sunčevog zračenja koja pada na površinu objekta, a meri se u kWh/m². Ovo je ključan parametar za analizu, jer visoka insolacija može dovesti do pregrevanja u objektu, pri čemu se on mora u unutrašnjosti hladiti, dok se nedostatak mora nadoknaditi grejanjem objekta i dolazi do većih troškova. Na primer, objekti sa velikim staklenim površinama mogu imati koristi od sunčeve svetlosti tokom zimskih meseci, jer su temperature niže i dani su kraći i direktan ulazak sunca u prostoriju ne smeta, ali tokom leta mogu pretrpeti prekomerno zagrevanje.
Svoje dalje istraživanje baziraće se na analizu performansi hotela. Primer hotela kao objekta sa visokim zahtevima za energetskom efikasnošću, može naići na sledeće probleme: prekomerna insolacija, koja može dovesti do pregrevanja tokom letnjih meseci ili obrnuto, povećana potreba za hlađenjem i grejanjem u zavisnosti od klimatskih uslova. Rešenja koja mogu pozitivno uticati i poboljšati samu funkciju objekta su: zavese, koje delimično blokiraju ulaz previše sunčevih zraka u sam objekat, prozori sa staklima za kontrolu zračenja, stakla koja reflektuju sunčevu svetlost, zeleni krovovi, instalacija sunčevih panela kako bi se sunčeva energija iskoristila za proizvodnju električne energije.
Primeri i studije slučaja:
1.Radisson Blu Hotel, Sopot, Poljska
REFERENCA: Link
Problemi pre rekonstrukcije: vizuelni i ekološki izazovi da se integriše u okruženje, kontrola oticanja padavina
Rešenja posle rekonstrukcije: instaliran zeleni krov, sakupljanje kišnice, bolja integracija sa pejzažom
Rezultati: smanjenje toplotnih efekata krova, poboljšanje mikroklime na krovu, bolje hlađenje i grejanje zbog bolje izolacije i smanjenog direktnog izlaganja krova suncu
2.Øyna Cultural Landscape Hotel, Norveška
REFERENCA: Link
Problemi pre rekonstrukcije: proširivanje objekta, rizik da bi novi delovi narušili pejzaž i imali visoke gubitke toplote
Rešenja posle rekonstrukcije: proširenje sa zelenim krovom tako da se sobe “utope” u teren, korišćenje lokacije, odnosno blizinu zemlje, koja daje prirodno zaklonjene površine
Rezultati: bolja izolacija krova (zemlja i vegetacija služe kao izolatori), smanjeni toplotni gubici, bolji komfor unutra tokom zime, prilagođena temperatura u prostorijama
3.Crowne Plaza Copenhagen Towers, Danska
REFERENCA: Link
Problemi pre rekonstrukcije: veliki troškovi grejanja i hlađenja
Rešenja posle rekonstrukcije: korišćenje obnovljivih izvora energije, solarna energija integrisana u fasadu
Rezultati: hotel generiše većinu potrebne energije iz obnovljivih izvora, smanjen CO2
Zaključak: U slučaju da nadstrešnica ili krov imaju veliku količinu staklenih površina, tokom letnjih meseci može doći do prekomernog zagrevanja unutrašnjeg prostora zbog prevelikog broja sunčevih zraka koje dolaze do površine, dok tokom zime može biti nezadovoljavajuće u smislu grejanja. Optimizacija može obuhvatiti dodavanje zelenih površina na krov i fasadu, što doprinosi hlađenju objekta. Korišćenjem staklenih zasenčenih panela može se smanjiti solarni dobitak u letnjem periodu, dok zeleni krov može povećati toplotnu izolaciju zimi i smanjiti potrebe za veštačkim grejanjem.
Za ovu analizu koristićemo Rhino kao program u kome je određeni hotel modelovan, a za analizu performansi hotela, alati poput Ladybug-a i Honeybee-a (koji su deo Grasshopper-a u Rhino programu) omogućavaju simulaciju i analizu različitih parametara kao što su insolacija, energija, svetlosni uslovi,…
Rhino je ključan alat za modelovanje objekata u 3D prostoru, što omogućava preciznu analizu uz pomoć svojih plug in-ova (Ladybug i Honeybee), čime se stvara realistična simulacija osunčanosti objekta u stvarnim uslovima. Ladybug omogućava analizu klimatskih podataka i insolacije na zatvorenu spoljašnju formu objekat, dok Honeybee ide korak napred i ulazi u sam prostor.
OBLAST: Performativni dizajn
TEMA: Insolacija ili smanjenje prevelike osunčanosti
Opis: Cilj projekta je da se uradi analiza osvetljenosti arhitektonskog objekta u različitim vremenskim intervalima (po danu ili sezonski). Prvi deo ispitivanja sastoji se od traženja odgovarajućeg koda i ispitivanja na osnovnim geometrijskim oblicima, a drugi deo se odnosi na određivanje tačnog objekta, njegove orijentacije i mesta na kom se nalazi, kao i vremenskog perioda ispitivanja.
HIPOTEZA: Ispitivanje uticaja vegetacije oko i na samom objektu u cilju smanjenja insolacije tokom letnje sezone.
Primenjeni alati i metode: Rhino, Grasshopper, Ladybug i Honeybee.
REFERENCA: Link