Jak narodziła się inicjatywa Architecture 2030?
W 2006 roku, gdy zdałem sobie sprawę nie tylko z tego, jak ważna jest kwestia zmian klimatu, lecz również w jakim stopniu sektor budowlany jest za nie współodpowiedzialny, porzuciłem praktykę architektoniczną i założyłem Architecture 2030. To think tank, w którym zajmujemy się projektowaniem środowiska zbudowanego, mogącym realnie rozwiązać problemy ocieplenia klimatu w skali światowej. Współpracujemy z ustawodawcami, administracją publiczną, stowarzyszeniami zawodowymi, deweloperami i organizacjami pozarządowymi. Zdaniem naukowców, globalne ocieplenie nie może przekroczyć dwu stopni Celsjusza w stosunku do okresu sprzed rewolucji przemysłowej, inaczej zmiany klimatu osiągną punkt krytyczny. Powszechnie wiadomo, że konsekwencje przekroczenia progu dwóch stopni będą katastrofalne – podnoszenie się poziomu wody w morzach i oceanach oraz ich zakwaszenie, fale upałów, gwałtowne zjawiska pogodowe, postępująca erozja i jałowienie gleby, itd. Aby spełnić warunki porozumienia paryskiego (zakładającego ograniczenie emisji gazów cieplarnianych tak by utrzymać globalne ocieplenie na poziomie niższym niż dwa stopnie – przyp. red.), około 2020 roku globalna emisja gazów cieplarnianych musi zacząć spadać, a następnie dojść do poziomu zerowego w 2050 roku. Dla sektora budowlanego oznacza to, że musimy doprowadzić do dekarbonizacji istniejących budynków, w znacznej mierze zredukować, a docelowo całkowicie wyeliminować emisję dwutlenku węgla związaną z produkcją materiałów budowlanych i budownictwem, i wreszcie dopilnować, by wszystkie nowo powstające obiekty były zeroemisyjne.
W jaki sposób zdekarbonizować budynek?
W przypadku istniejących budynków dekarbonizacja oznacza wycofanie się do 2050 roku z zasilania ich energią pochodzącą z paliw kopalnych: eliminację instalacji na gaz i olej opałowy oraz elektryfikację przy jednoczesnej dekarbonizacji sieci energetycznej lub pozyskiwaniu energii ze źródeł odnawialnych – na działce lub poza nią. Zwiększanie wydajności energetycznej przy okazji remontów pozwala zmniejszyć ilość energii, jaką te obiekty będą zużywać do codziennego funkcjonowania.
W Architecture 2030 opracowaliście konkretne rozwiązania odnoszące się do zmian klimatu.
Jeśli chodzi o dekarbonizację istniejących zasobów, współpracowaliśmy z kilkoma miastami w Stanach Zjednoczonych. Rezultaty tych prac mogą mieć zastosowanie na całym świecie i wkrótce zostaną opublikowane na naszej stronie internetowej Achieving Zero (achieving-zero.org). Ograniczeniu emisji eksploatacyjnych w nowych budynkach poświęcony jest z kolei niedawno ukończony i opublikowany przez nas tzw. ZERO Code – energetyczny standard budowlany do zastosowania zarówno w Stanach, jak i zagranicą. Umożliwia on projektowanie budynków zużywających energię na poziomie zerowym netto (zero-net-carbon/ZNC). Jego uzupełnieniem jest Carbon Smart Material Palette. To narzędzie ułatwia projektantom dobór niskoemisyjnych materiałów o dużej wytrzymałości, takich jak beton, stal i materiały izolacyjne tak, by zredukować emisję stanowiącą, według szacunków, około połowy łącznej ilości gazów cieplarnianych związanych z budynkami mającymi powstać do 2050 roku. Współpracujemy również z branżą nieruchomości. Przez te wszystkie lata zakres naszej działalności znacząco się powiększył, ale misja pozostała ta sama. Wyniki pracy Architecture 2030 są ogólnodostępne. Wszystkie przygotowywane przez nas narzędzia – ZERO Code, Achieving Zero, 2030 Palette i Carbon Smart Materials Palette – są bezpłatne, proste i łatwe w użyciu.
Czym dokładnie jest ZERO Code?
Kodeks zawiera aktualne, opłacalne standardy dotyczące efektywności energetycznej wraz z pozyskiwaniem energii ze źródeł odnawialnych zarówno w obrębie działki, jak i poza nią. Obejmuje wymogi, jakie muszą spełniać nowe budynki, ale też umożliwia zwiększenie wydajności energetycznej tych już istniejących zgodnie z aktualnymi normami. W ZERO Code uwzględniliśmy najnowszy standard opracowany przez American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers – ASHRAE 90.1-2016, określający minimalną efektywność energetyczną budynków. Można go jednak także dostosować do innych standardów takich, jak International Green Construction Code (IgCC), ASHRAE 189.1-2017 lub każdy bardziej rygorystyczny od ASHRAE 90.1-2016. Kodeks da się zastosować przy projektowaniu budynków komercyjnych i użyteczności publicznej oraz średniowysokich i wysokich obiektów mieszkalnych, w tym również w zabudowie śródmiejskiej, gdzie są ograniczone możliwości produkcji energii ze źródeł odnawialnych na miejscu. ZERO Code jest wspierany oprogramowaniem wspomagającym proces jego wdrażania oraz ograniczającym błędy przy stosowaniu konkretnych zaleceń. Interfejs API (Application Program Interface) umożliwia zainstalowanie oprogramowania na stronie internetowej, tablecie lub smartfonie.
i
Raport Międzynarodowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) mówi, że na przeciwdziałanie nieodwracalnym skutkom zmian klimatu mamy tylko dekadę. Co w takim wypadku należy zrobić w pierwszej kolejności, natychmiast?
Musimy jak najszybciej w pełni zdekarbonizować sektor budowlany – doprowadzić istniejące budynki do poziomu neutralnego węglowo oraz realizować wyłącznie takie obiekty. Powinniśmy projektować zgodnie ze standardami ZNC (zero-net-carbon), które wymagają równocześnie wysokiej efektywności energetycznej, jak i pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Kluczowe jest także rozwiązanie kwestii emisji generowanej przez materiały budowlane w obliczu kolejnej fali urbanizacji, głównie w Azji Wschodniej, Afryce i na półkuli południowej. Tutaj szkodliwych zmian, jeśli do nich dojdzie, nie sposób będzie już cofnąć. Dlatego musimy uniknąć kolejnych emisji, współpracując zawczasu z producentami materiałów, projektantami i przedsiębiorcami budowlanymi. Stosowanie nisko- i zeroemisyjnych materiałów wyprodukowanych w sposób zrównoważony jest absolutną koniecznością.
Zgodnie z dyrektywą Unii Europejskiej po 31 grudnia 2020 roku wszystkie nowe obiekty w UE muszą być budynkami o blisko zerowym poziomie emisji. Czy Stany Zjednoczone wdrożyły podobne przepisy?
Nie wdrożono jeszcze regulacji w skali krajowej, ale wiele miast i niektóre stany, na przykład Kalifornia, podejmują podobne działania.
Czy mógłby Pan podać konkretne przykłady praktyk, które pokazują jak architekci mogą walczyć z globalnym ociepleniem?
Wykształcenie oraz praktyka przygotowują ich do rozwiązywania konkretnych problemów, dlatego mają oni wyjątkowe kwalifikacje do zajmowania się redukcją zużycia energii i emisji gazów cieplarnianych. Jest wiele przykładów, z których można czerpać. Jako Architecture 2030 opracowaliśmy kilka programów, w których przedstawiamy najlepsze praktyki dotyczące redukcji emisji związanej z użytkowaniem budynków oraz materiałami. Można korzystać z 2030 Palette – narzędzia do projektowania zeroenergetycznego, elastycznego i odpornego środowiska zbudowanego w dowolnym miejscu globu, które oferuje strategie dostosowane do każdej skali i zakresu projektu: od planowania regionalnego po fasady. 2030 Palette została przetłumaczona na język chiński i hiszpański, przedstawia setki przykładów i rozwiązań, które można stosować na całym świecie. Z kolei w Carbon Smart Materials Palette określiliśmy najważniejsze parametry, wywierające wpływ na ślad węglowy materiałów oraz opracowaliśmy opcje i wytyczne pozwalające zredukować emisje. Dzięki temu można łatwo i szybko dobrać niskoemisyjne materiały bez konieczności oceny cyklu ich życia (Life Cycle Assesments/LCA) i deklaracji środowiskowych (Environmental Product Declaration/EPD). Chcieliśmy, by Carbon Smart Materials Palette była aktywnym dokumentem i przedstawiała aktualnie najlepszą dostępną wiedzę i zasoby. Będziemy ją aktualizować. We współpracy z Amerykańskim Instytutem Architektury (AIA) oraz firmą Autodesk, opracowaliśmy też niedawno cieszący się dużym zainteresowaniem dziesięciostopniowy kurs internetowy AIA+2030 Online Series opublikowany na portalu edukacyjnym instytutu. Obejmuje on wszystkie zagadnienia projektowania ZNC – od ustalania celów energetycznych po strategie projektowania pasywnego, energooszczędne urządzenia techniczne i elementy wyposażenia, integrację energii ze źródeł odnawialnych, odbioru budynków, etc. Można tam również znaleźć wiele przykładów wysoko wydajnych budynków.
Jak ocenia Pan dzisiejszy poziom świadomości w kwestii zmiany klimatu? Gdzie wysiłki edukacyjne powinny być szczególnie wzmożone?
Chociaż świadomość konieczności redukcji emisji dwutlenku węgla rosła w ostatnich latach wykładniczo i coraz więcej jest działań zorientowanych na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych, wciąż jeszcze pozostaje wiele do zrobienia – w najbliższych czterech dekadach światowe zasoby budowlane zostaną podwojone! Bardzo ważna jest edukacja i wychowanie nowego pokolenia architektów zaznajomionych z zagadnieniami dotyczącymi zużycia energii, by mogli z powodzeniem zmierzyć się z konsekwencjami zmian klimatu. Odkryliśmy, że chociaż na architektonicznych kierunkach wykłada się wiele przedmiotów poświęconych energii i emisji gazów cieplarnianych, to te kwestie niekoniecznie znajdują odzwierciedlenie w projektach studenckich. Nie ma powiązania pomiędzy zrozumieniem danego problemu a projektowaniem mającym go rozwiązać. Jeśli energia, emisja, a teraz również zdolność adaptacji i odporność, nie staną się osią kształcenia architektonicznego, nie uda się ich zintegrować z praktyką projektową. Nauczyciele i szkoły muszą dopilnować, by program studiów odpowiadał aktualnemu stanowi wiedzy o klimacie. Niektóre z naszych inicjatyw edukacyjnych, na przykład konkurs studencki INNOVATION 2030 organizowany w latach 2017-2018 czy projekt Curriculum 2030, skupiają się na zwiększaniu kompetencji dotyczących ekologii w szkołach architektury. Równie ważne jest ustawiczne kształcenie zawodowe – wiele problemów, z którymi musimy się dziś zmierzyć, wystąpiło w ciągu ostatnich piętnastu lat, a równocześnie wciąż pojawiają się nowe rozwiązania.
i
Edward Mazria, amerykański architekt, badacz i popularyzator wiedzy o ekologicznym budownictwie. Założyciel think tanku Architecture 2030. Autor opracowań i dokumentów dotyczących zmiany klimatycznej, m.in. 2050 Imperative (popartego przez organizacje reprezentujące 1,3 mln architektów z 124 krajów), Roadmap to Zero Emissions, Achieving Zero i Zero Cities Project. Laureat wielu nagród, w tym National Council for Science and the Environment – 2018 Lifetime Achievement Award
What is the story behind Architecture 2030?
I left my architecture practice and established Architecture 2030 in 2006 because of the urgency and scale of the climate change issue, recognizing that the building sector was responsible for a large part of the problem. It is a think tank dedicated to transforming climate change problems into real world solutions through the design of the built environment. We work with governments, policymakers, non-profits, professional organizations as well as planning, architecture, and building sector communities. The scientific community has set a 2-degree C global warming limit above pre-industrial levels in order to keep the world from reaching the tipping point. If the world warms past this threshold, it’s widely recognized that there will be catastrophic consequences, including accelerated sea level rise, increased heat waves, extreme weather, ocean acidification, aridification, etc. To meet the climate agreement made in Paris (declaring the need to reduce GHG emissions in order to keep global warming below 2 degrees C, e.n.), global greenhouse gas (GHG) emissions must peak by about 2020 — in the next two or three years — and then reach zero GHG emissions by 2050. For the building sector, meeting this target means we must decarbonize our existing building stock, greatly reduce and then eliminate the embodied carbon emissions attributed to building materials and construction, and to ensure that all new buildings produce zero emissions.
How to decarbonise a building?
To decarbonize the existing buildings, we must phase out fossil fuels for all building operations by 2050: this means eliminating onsite fossil fuel consumption like the burning of natural gas or fuel oil and electrifying buildings, then decarbonizing the grid or using onsite or offsite renewable energy sources for electricity. Also, renovating buildings for greater efficiency means they will require less energy to operate.
Architecture 2030 has developed some specific solutions addressing climate change, hasn’t it?
To address existing buildings, Architecture 2030 is working with several U.S. cities. The results of this work will be applicable for cities worldwide and will be shared soon on our Achieving Zero website (achieving-zero.org). To address new construction operational emissions, Architecture 2030 recently developed and issued the ZERO Code. It is a national and international building energy code standard which results in zero-net-carbon (ZNC) buildings and can be adopted immediately. There is also Carbon Smart Material Palette. It helps designers specify low embodied carbon, high-impact materials like concrete, steel and insulation. It addresses the embodied carbon of new construction, which is anticipated to be responsible for roughly half of all new emissions from buildings built between now and 2050. Over the years our networks have also changed, expanding to include real estate professionals involved with existing buildings. We’ve also remained true to our objective of making our work accessible. The ZERO Code, Achieving Zero, the 2030 Challenge, the 2030 Palette and the Carbon Smart Materials Palette are all freely available, conceptually straightforward, and easy to understand and apply.
What exactly is the ZERO Code?
It is a codex that incorporates current and cost-effective energy efficiency standards with on-site and/or off-site renewable energy provisions. It includes both prescriptive and performance paths for building energy efficiency compliance based on current standards that are widely used by municipalities and building professionals worldwide. While the ZERO Code incorporates the latest ASHRAE Standard 90.1-2016 requirements for minimum building efficiency, other existing or new prescriptive and performance standards can also be accommodated, such as the International Green Construction Code (IgCC), ASHRAE Standard 189.1-2017, or any building energy efficiency standards that are more stringent than ASHRAE Standard 90.1-2016. The ZERO Code is applicable to all new commercial and institutional buildings as well as mid- to high-rise housing, including buildings with limited on-site renewable energy generating capacity (e.g. buildings in dense urban environments). It is supported by software that eases the implementation process and reduces errors when applying the prescriptive compliance path. An Application Program Interface (API) for the software has been developed, enabling the software to be implemented as a website or an application for smartphones and tablets.
The report by the UN Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) says that we have only a decade to prevent irreversible climate change. What should be done in the first place? What procedures must be implemented immediately?
As soon as possible, we must fully decarbonize the building sector by achieving zero-net-carbon (ZNC) emissions from existing buildings as well as new construction operations. Designing to ZNC standards requires a highly energy efficient building coupled with on-site and/or off-site renewable energy. Addressing embodied carbon will also be critical in advance of the next wave of global construction, which is projected to take place in East Asia, Africa, and the southern hemisphere. The embodied carbon associated with the building materials that go into this construction will be in the atmosphere and can’t be taken back. Getting ahead of this by working with manufacturers, architects, and builders to use sustainably produced and low/zero embodied carbon materials is imperative.
According to the EU Energy Performance of Buildings Directive, after December 31, 2020, all new buildings within the EU must be nearly zero-emissions buildings. Have you already implemented similar regulations in the United States?
The United States has not yet implemented regulations in the country, although many cities and some states including California, are taking some steps towards similar solutions.
Can you give some examples of good practices and designs that show how architects can address global warming?
Architects, by training, are problem solvers. Therefore, they are uniquely qualified to address energy consumption and emissions reduction in the built environment. There are many, many precedents today that serve as case studies for designers worldwide. Architecture 2030 has developed several programs that outline some best practices for operational carbon emissions and embodied carbon reductions. For operational carbon emissions, designers can reference the 2030 Palette, which focuses on the design of zero-net-carbon, adaptable, and resilient built environments worldwide by offering strategies at all scales of design - from regional planning to building facades. The 2030 Palette has been translated into Chinese and Spanish, is applicable worldwide, and features hundreds of buildings and designs that can serve as precedents for users. The strategies in the Carbon Smart Materials Palette focus on immediately actionable embodied carbon reductions. We identified the key attributes that contribute to a material’s embodied carbon impact and offered guidelines and options for reducing these emissions. This immediately applicable and high-impact approach will allow designers to specify lower-carbon materials today without needing detailed Life Cycle Assessments (LCAs) and Environmental Product Declarations (EPDs). The Carbon Smart Materials Palette is intended to be a living document and represents the best available knowledge and resources at the time. It will be updated as more information becomes available. In partnership with the American Institute of Architects (AIA) and Autodesk, Architecture 2030 has recently completed the highly successful, 10-course AIA+2030 Online Series, which is hosted on AIA’s online education portal, AIAU. The AIA+2030 Online Series addresses all aspects of zero-net-carbon design, from establishing energy targets to passive design strategies, energy efficient equipment, renewable energy integration, building commissioning and more. Many high-performance buildings and designs are featured in the AIA+2030 Online Series, serving as case studies and precedents for viewers.
How about awareness among architects and developers? Are there any efforts to be intensified in the field of education?
While awareness has grown exponentially over the years and we are seeing more and more policies aimed at carbon emissions reductions, there is still much more that needs to be done while we’re expected to double the size of the entire world’s building stock in the next four decades! It’s very important that the next generations of architects are educated energy-literate and can successfully address climatic issues. We have found that in professional degree programs, there are currently many courses that focus on energy and emissions, but the issues aren’t necessarily reflected in design studio projects. This creates a disconnect between understanding the issues and designing to address them. Unless energy, emissions, and now adaptation and resilience, become focus in design studio education, they will not be integrated into design and practice to the degree necessary. Educators and schools must ensure that design studios are aligned with current climate science. Several of Architecture 2030’s education initiatives, such as the 2017-2018 INNOVATION 2030 student design competition and the 2030 Curriculum Project, focus on advancing ecological literacy within schools of architecture. Professional education is very important, too, as some issues designers face and must address today have come to light in the past decade and a half, and new technologies are constantly emerging.
i
