Zielone maszyny przyszłości

Wiszące ogrody Semiramidy czy zamki porośnięte dzikim winem... – architektura zespolona z zielenią nie jest czymś nowym. W 2003 roku o takich stosowanych współcześnie rozwiązaniach pisał w „Architekturze-murator” architekt krajobrazu Mirosław Sztuka. Współistnienie roślin i architektury, żywej materii i martwego materiału budowlanego, zetknięcie dynamiki żywego organizmu i niezmienności betonu czy szkła jest fascynujące – podkreślał, systematyzując w tekście Zielone pudło („A-m” 7/2003) pomysły na integrację architektury i zieleni: od pierwszych zielonych dachów z lat 30. XX wieku, przez ogrody zimowe w patiach budynków, na przykład w Commerzbank we Frankfurcie (Foster&Partners, 1997), po gmach prefektury w Fukuoce (il. 1), który w całości tanowi podporę tarasowego parku z wysokimi drzewami (Emilio Ambasz, 1995).

Za prekursora tego nurtu w Polsce można uznać Marka Budzyńskiego i jego zrealizowany w 1999 roku projekt Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego z ogrodem na dachu (il. 2). Inne przykłady to siedziba Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej (il. 3) w Warszawie z elewacją – pionowym ogrodem (FAAB, 2014) czy Międzynarodowe Centrum Kongresowe w Katowicach pokryte częściowo zielonym trawnikiem (JEMS Architekci, 2015, „A-m” 8/2015). W ostatnich kilku latach zauważyć można wzrost popularności tego rodzaju rozwiązań. Nie są już jedynie ciekawostką ekologiczną, elementem estetyki albo wyznacznikiem komfortu i prestiżu. Stają się istotne w kontekście wyzwań klimatycznych i zrównoważonego rozwoju. Okazują się przy tym na tyle nośne, że pojawiają coraz częściej na szerszym forum, a nie tylko w mediach architektonicznych. Dla przykładu: w 2016 roku swoją premierę miał film dokumentalny Biophilic Design: The Architecture of Life, a w 2017 roku Anna Yudina wydała książkę Garden City: Supergreen Buildings, Urban Skyscapes and the New Planted Space, będącą pierwszą próbą całościowego opisania zjawiska.

Zielona architektura kontra zmiana klimatu Belgijski architekt Luc Schuiten od trzydziestu lat promuje wizję inspirowanego przyrodą „miasta roślinnego" (cité végétale, vegetal city), którą przedstawia na sugestywnych rysunkach, wystawach, w publikacjach czy internetowych wystąpieniach TEDx. W idealnym świecie Schuitena kwartały betonowych i szklanych budynków zastępowane są organicznymi strukturami w kształcie drzew, liści i kwiatów lotosu (il. 6). Po drogach pomiędzy nimi płyną strumienie, a ludzie krążą w samochodach, które również wyglądają jakby były zrobione z pnączy.

Takie wizje miast przyszłości, niczym z filmu science fiction, pojawiają się również w wielu awangardowych koncepcjach przesyłanych na konkursy. Kompleksową koncepcję zazielenienia Paryża pokazał niedawno Vincent Callebaut, który na swoich wizualizacjach łączy ideę smart city z różnego rodzaju metodami wprowadzania roślinności na budynki (il. 4). Stworzył kilkadziesiąt tego typu pomysłów, w tym projekt „biomimetycznego lasu” jako propozycję zagospodarowania odbudowanego dachu katedry Notre Dame po jej pożarze w kwietniu 2019 roku.

Z kolei od ponad roku same władze francuskiej stolicy, w ramach planu klimatycznego i strategii umacniania bioróżnorodności, zazieleniają miasto m.in. przez nasadzanie drzew i przekształcanie powierzchni utwardzonych w trawiaste. W charakterystycznych miejscach, jak Ratusz, Dworzec Lyoński, Opera czy nabrzeże Sekwany mają pojawić się gęste „miejskie lasy” – widoczny symbol przejścia od klasycznej, francuskiej estetyki zieleni do różnorodnych zadrzewień o charakterze bardziej naturalnym. Wybór lokalizacji – otoczenie głównych zabytków – ma dodatkowo przynieść efekt promocji ekologicznego wizerunku miasta. Podobne plany zazieleniania wprowadza się w wielu metropoliach świata, m.in. w Wiedniu, Kopenhadze czy Melbourne (il. 5).

Przyjęta w Warszawie strategia adaptacji do zmian klimatu nie jest może tak radykalna, ale również zawiera rozwiązania systemowego podejścia do tworzenia elementów zielonej i błękitnej infrastruktury przyczyniającej się do obniżenia temperatury otoczenia. Postulowane jest zakładanie zielonych dachów i ścian oraz wspieranie pomysłu urządzania ogródków balkonowych przez mieszkańców. Tak zwana błękitno-zielona infrastruktura zapewnia poprawę wilgotności i jakości powietrza, retencję wody, wzmacnia bioróżnorodność systemu przyrodniczego, zwiększa także atrakcyjność przestrzeni publicznych. Kompleksowe ujęcie miejskich ekosystemów jako infrastruktury, przynoszącej rozmaite korzyści społeczności i gospodarce, promuje w Polsce m.in. Fundacja Sendzimira (więcej s. 8). Trend radykalnej integracji budynków i zieleni scharakteryzowano niedawno w raporcie firmy Arup zatytułowanym Żywe miasta: zielona obudowa budynków (Cities Alive: Green Building Envelope). Główne korzyści z takich rozwiązań to: poprawa zdrowia mieszkańców, jakości miejsca, estetyki architektury, stanu powietrza oraz akustyki, redukcja miejskich wysp ciepła, retencja wody deszczowej, oszczędność energii, pozytywny wpływ na miejską bioróżnorodność i możliwość realizacji miejskiego rolnictwa. Na schemacie elementów zielonej infrastruktury zidentyfikowano 24 typy współczesnej zieleni w mieście o różnych walorach ekologicznych (il.22). W takim ujęciu obudowy budynku mogą stanowić globalnie rozproszone, lokalnie ekstensywne sztuczne ekosystemy, złożone z hierarchicznie powiązanych elementów o różnej skali. W raporcie znalazły się wątki dotyczące uzupełniania zieleni na istniejących budynkach, analiza kosztów i korzyści oraz opis funkcji różnych gatunków roślin.

Miasto-ogród Singapur Miastem, w którym można odnaleźć najwięcej przykładów architektury zintegrowanej z zielenią, jest Singapur. Jeden z bardziej spektakularnych z nich to zrealizowany według koncepcji biura WOHA hotel PARKROYAL on Pickering z zielonymi tarasami, żyjącymi ścianami, strumieniami i wodospadami (2013). Rośliny zajmują tu 15 tys. metrów kwadratowych – dwa razy więcej niż wynosi powierzchnia działki, na której stoi budynek (il. 7-10). Do nawadniania służą kolektory wody deszczowej oraz system filtrowania i odzyskiwania wody ściekowej. Lampy doświetlające zasilane są z kolektorów słonecznych. Ta sama pracownia zaprojektowała Oasia Hotel (2016) – porośnięty zielenią wieżowiec, w którym przy doborze roślin ważne były już nie tylko walory estetyczne, ale także to, że mają one stanowić schronienie i pożywienie dla różnych gatunków ptaków i owadów. Kolejną singapurską „zielona ikoną” jest apartamentowiec Tree House (il. 11) – w momencie realizacji wpisany na listę rekordów Guinessa jako największy na świecie, liczący 2289 metrów kwadratowych, ogród wertykalny (ADDP Architects, 2014). Szacuje się, że dzięki ogromnej zielonej ścianie ilość potrzebnej, by schłodzić wnętrze budynku energii zmniejszyła się o blisko 30%. Tego typu rozwiązania są w Singapurze promowane przez plan rozwoju ekologicznego budownictwa – Green Building Masterplan – który nowelizowano w latach 2006, 2009 i 2014. Obejmuje on m.in. wytyczne do kształtowania zielonych dachów i budynków, a także system dopłat dla deweloperów oraz fundusz przeznaczony na badania.

Najnowsza zielona wizytówka Singapuru to Jewel Changi Airport (Safdie Architects, 2019). Nowy budynek na singapurskim lotnisku ma formę opartą na torusie (il. 12-15). Jego najbardziej charakterystycznym elementem jest „leśna dolina” ze ścieżkami spacerowymi, kaskadami wodospadów i cichymi zakątkami do odpoczynku. Wokół ogrodów umieszczono sklepy i usługi. Szklany dach ma kształt spiralnego lejka, który zbiera wodę do nawadniania roślin, a wieczorami jest tłem dla pokazów typu światło i dźwięk. Roślinność i użycie wody deszczowej, ale też inne proekologiczne rozwiązania, jak naturalne systemy wentylacji i ekologiczne materiały zapewniły budynkowi certyfikat Platinum w systemie GreenMark. Przede wszystkim stanowi on jednak symbol tego niesamowicie rozwiniętego państwa-miasta, wdrażającego zielone strategie już od 1967 roku. Promotorem pierwszej z nich był ówczesny premier Lee Kuan Yew. Kolejną tego typu wizytówką ma być pawilon singapurski na Expo 2020 w Dubaju, projektowany przez wspomniane już biuro WOHA.

Od prestiżu do dostępności Najbardziej znaną realizacją ostatnich lat, w której zieleń i architektura wchodzą w bardzo bliski kontakt, jest Bosco Verticale w Mediolanie (Boeri Studio, 2014) – zespół dwóch punktowców mieszkalnych pokrytych roślinami tworzącymi „wertykalny las” (il. 16). Projekt, zrealizowany w jednym z najbardziej zanieczyszczonych miast Europy, to swoisty manifest możliwości technicznych tego typu rozwiązań. Zwracają uwagę przede wszystkim wyzwania techniczne: żelbetowe balkony o wysięgu dochodzącym do ponad 3 metrów, na których w wykonanych z tego samego materiału donicach posadzono łącznie ponad 16,5 tys. roślin, w tym 730 drzew o wysokości od 3 do 6 metrów („A-m” 4/2015). Po udowodnieniu, że takie realizacje są możliwe, a efekt jest spektakularny, studio Boeriego opracowało kolejne podobne, jeszcze bardziej radykalne wizje. To miasta-lasy: Shijiazhuang w Chinach (2015) i Cancun w Meksyku (2019), każde przeznaczone dla około 100 tys. mieszkańców. Zieleń jest tu sprzężona z wizją smart city. Stefano Boeri promuje podobne rozwiązania w ramach inicjatywy Vertical ForestING, propagując doświadczenia z Bosco Verticale i adaptując je do kilkudziesięciu kolejnych lokalizacji na całym świecie.

Powstający w Londynie jedenastopiętrowy Citicape House (Sheppard Robson, 2019) będzie mieścić biura, hotel, restauracje i spa. Znajdą się one za największą w Europie zieloną ścianą o powierzchni 400 metrów kwadratowych, która według autorów projektu pochłaniać będzie 8 ton zanieczyszczeń rocznie (il. 20). Charakterystycznym elementem budynków stają się obecnie specjalne pionowe donice, często umieszczone na kolumnach mających imitować pień drzewa. Tak jest w przypadku zrealizowanego w Szanghaju kompleksu mieszkaniowego 1000 Trees (Heatherwick Studio, 2019) czy projektu spektakularnej zielonej wieży Giverny Oasis na Cyprze (Maison Edouard François, 2018). Wizualizacje pokazują różne fazy pokrycia tego budynku zielenią, aż do momentu, gdy cały porośnięty jest bujną, wielokolorową, śródziemnomorską roślinnością (il. 17-18).

Powyższe przykłady to najczęściej drogie, prestiżowe projekty. Ciekawe są jednak również rozwiązanie dające podobny efekt zielonej fasady, lecz dużo tańsze w realizacji. Można tu przywołać zuryskie osiedle kooperatywy mieszkaniowej Mehr Als Wohnen (Futurafrosch i Duplex Architekten, 2015). To kompleks 13 budynków z 380 mieszkaniami, będący urzeczywistnieniem wizji ultrazrównoważonej miejskiej przestrzeni mieszkania i pracy oraz zakładającej energooszczędność szwajcarskiej koncepcji społeczeństwa 2000-watów (il. 19). Projekt otrzymał w 2016 roku nagrodę World Habitat Award. Jak zauważa Agata Twardoch, zajmująca się naukowo architekturą mieszkaniową, zastosowanie na fasadzie pnączy stworzyło efekt wizualny i komfort zbliżony do Bosco Verticale, ale tu udało się to osiągnąć w sposób o wiele tańszy i prostszy. Uzyskujemy wrażenie jednej dużej zielonej ściany, składa się ona jednak z niewielkich roślin, które każdy ma na swoim balkonie i o które samodzielnie dba. Taki efekt to też metafora wspólnoty mieszkaniowej.

Wiele niezbyt drogich rozwiązań architektury porośniętej zielenią znaleźć można wśród realizacji wietnamskiej pracowni Vo Trong Nghia Architects. Jedną z nowszych jest pierwszy etap zabudowy nowego kampusu uniwersytetu FPT na przedmieściach Hanoi (2017). Na fasadzie o szachownicowym układzie rozmieszczono wnęki z donicami, w których posadzono drzewa (il 21). Zielone tarasy znajdują się także na schodkowo ukształtowanej części budynku. Oprócz tych widocznych „zielonych elementów”, zastosowano tu również wiele rozwiązań energooszczędnych.

Zieleń po polsku Budynków zintegrowanych z zielenią mamy w Polsce coraz więcej, w różnych stylach i odmianach. Od małych obiektów, jak toaleta publiczna w Płocku, będąca efektem konkursu firmy Koło (Stanisław Łakiński i Łukasz Spychaj, 2018), zbudowany z gliny domek letniskowy Hobbitówa na wzgórzu Krzywczy z żywymi wierzbowymi filarami i zielonym dachem, czy porośnięte pnączami przystanki autobusowe w Białymstoku, po duże gmachy, jak przykryte zielonym dachem centrum handlowe Tarasy Zamkowe w Lublinie (Stelmach i Partnerzy Biuro Architektoniczne, 2015). Złożone z roślin ściany coraz częściej pojawiają się we wnętrzach biurowych i na fasadach. Władze, ale też różnego typu organizacje podejmują działania mające na celu systemowe wsparcie planów adaptacji do zmian klimatu w miastach (44mpa.pl) i przeniesienie do Polski doświadczeń międzynarodowych, np. szwajcarskich (www.ogrodnadglowa.pl) lub niemieckich (www.strategiezielonychdachow.eu).

Najnowszym polskim przykładem projektu, w którym zintegrowana z architekturą zieleń odgrywa dużą rolę, jest Sky Garden w Szczecinie (Projektownia s.c. Bohdan Bay, Lidia Trzebiatowska, 2018). Koncepcja jest wynikiem zamkniętego konkursu zorganizowanego przez inwestora – firmę Idea-Inwest – na przebudowę i zmianę sposobu użytkowania byłego wieżowca TVP Szczecin (il. 23). Na parterze znalazły się lokale usługowe, na pierwszym i drugim piętrze powierzchnie biurowe, a na kolejnych szesnastu kondygnacjach zlokalizowano apartamenty. Przy większości mieszkań oraz przy części biur zaprojektowano tarasy. Przed balustradami umieszczono ukryte w posadzce prefabrykowane donice betonowe o szerokości 32 cm i głębokości 30 cm, z automatycznym systemem nawadniania dopasowującym się do zmian pogody. Roślinność ma być dostosowana do naszej strefy klimatycznej, niewybredna i odporna na wiatry, gdy ekspozycja tarasów jest bardziej zewnętrzna. Wykorzystamy zarówno formy zimozielone, które sprawią, iż budynek cały rok będzie cieszył oko i tworzył swoistą enklawę, jak również rośliny, które wprowadzą odrobinę koloru na wiosnę i jesień – wyjaśniają autorzy projektu. Nasadzenia zieleni, w tym drzew i krzewów, przewidziano też na dachu. Rozpoczęcie realizacji planowane jest na połowę roku, a zakończenie za dwa lata.

Poligon innowacji Rozmaite sposoby integracji zieleni z budynkami są dziś jednym z poligonów architektonicznych innowacji. Powstają nowe systemy realizacji wertykalnych ogrodów, oczyszczania powietrza, nawadniania i odżywiania roślin. City Tree firmy Green City Solutions to mała architektura służąca do oczyszczania powietrza w centrach miast – połączenie siedziska z 4-metrowej wysokości ekranem z mchu. Jego gatunek jest tak dobrany, by miał wysoką wydajność w oczyszczaniu atmosfery, według producenta odpowiadającą przeszło 200 drzewom. Instalacja wyposażona jest w czujniki kontrolujące kolonię mchu, system nawadniania i panele słoneczne. Obiekty takie zainstalowano już m.in. w Paryżu, Berlinie i Oslo, a trzy lata temu ich producent wygrał krakowski Smogathon – konkurs na pomysły, jak walczyć ze smogiem. Podobną funkcję, ale w bardziej futurystycznej formie, spełnia Biolampa węgierskiego projektanta Petera Horvatha. Rolę filtra pełni tutaj odpowiednio pompowana woda z mikroalgami, a projekt występuje w formie wolnostojącej lampy lub przeszklonego pawilonu (zaprezentowanego jako prototyp na Expo w Mediolanie w 2015 roku).

Pracująca w Polsce i Holandii Paulina Grabowska (NAS-DRA Conscious Design) bada i tworzy systemy do wnętrz z wykorzystaniem roślin oraz mikroorganizmów. Zaprojektowała m.in. dwa domy ze zintegrowanymi farmami akwaponicznymi oraz uprawami grzybów i hodowlami insektów z zastosowaniem odpadów organicznych. Opracowała też projekt miejskich farm, które przetwarzają elementy smogu w nawóz do hodowli jadalnych roślin i cyjanobakterii.

Synergia nowych technologii, architektury, ogrodnictwa i architektury krajobrazu przynosi ciekawe rozwiązania przestrzenne, jak nowojorski Lowline – pierwszy podziemny park realizowany w nieczynnej zajezdni trolejbusów według pomysłu inżyniera z NASA Jamesa Ramseya i architekta Dana Barascha. Futurystyczne wizje i koncepcje „biofilicznej architektury” są także coraz częściej nagradzane w różnego typu, mniej lub bardziej ideowych, konkursach. Pracownia XTU architects przedstawiła zwycięski projekt wieżowca z mieszkaniami w Paryżu, proponując aktywną biofasadę z koloniami mikroalg służących badaniom medycznym (In Vivo, 2015). A niedawno biuro Carlo Ratti Associati zwyciężyło w konkursie Reinventing Cities, zorganizowanym przez C40 Cities Climate Leadership Group, projektem Vitae (il. 24-25). Na jego podstawie w Mediolanie powstać ma budynek biurowy z centrum badań medycznych, restauracją oraz ogólnodostępną 200-metrowej długości winnicą i farmą, skąd produkty będą dostarczane bezpośrednio do kuchni lokalu.

Mitchell Joachim, prowadzący nowojorską pracownię Terrform One, zasłynął wieloma bionicznymi wizjami, takimi jak zbudowany z żywych roślin dom FabTreeHouse. Ostatnio stworzył natomiast schronienie dla motyli odmiany Monarcha. 8-kondygnacyjna dwuwarstwowa fasada nowego budynku biurowego w Nowym Jorku zawierać ma porowatą warstwę o mikroklimacie, strukturze i specjalnie dobranej roślinności, która stanie się enklawą dla zagrożonego gatunku. W zupełnie inny sposób zieleń i architekturę łączy Robert Konieczny. W eksperymentalnym domu Living Garden House, projektowanym w Kassel, podłoga będzie żyjącym naturalnym trawnikiem, płynnie przechodzącym w ogród. Trawnik ma być utrzymywany przez systemy elektroniczne.

Przyszłość Oczywiście, moda na zieleń w architekturze może mieć też zupełnie nieekologiczne oblicze. Czasem bowiem utrzymanie roślin wymaga zwiększonego zużycia wody, a osadzenie donic dodatkowych znacznych nakładów konstrukcyjnych. Dyskusyjne jest, na ile rosnące w substytutach gleby, sztucznie nawadniane i odżywiane drzewa-cyborgi stanowią „element natury”. Wychwalając zielone rozwiązania, nie należy zapominać również, że rośliny jako schronienie dla owadów czy gryzoni stwarzają pewne uciążliwości dla ludzi. Ostatecznie wydaje się jednak, że przeważają korzyści dla środowiska, klimatu i jakości naszego życia, a wiele pojawiających się nowych zielonych technologii otwiera drogę innowacjom w architekturze. Jesteśmy wciąż w fazie eksperymentów, a ewaluacja takich realizacji za kilka lat pokaże, które rozwiązania się sprawdziły i mogą wejść do powszechnego użytku.

Moda na zieleń w architekturze może mieć zupełnie nieekologiczne oblicze. Czasem bowiem utrzymanie roślin wymaga zwiększonego zużycia wody, a osadzenie donic dodatkowych znacznych nakładów konstrukcyjnych. Wydaje się jednak, że przeważają korzyści dla środowiska, klimatu i jakości naszego życia, a wiele pojawiających się nowych zielonych technologii otwiera drogę innowacjom w architekturze

Trend radykalnej integracji budynków i zieleni scharakteryzowano niedawno w raporcie firmy Arup zatytułowanym Żywe miasta: zielona obudowa budynków (Cities Alive: Green Building Envelope). Na schemacie zidentyfikowano 24 typy współczesnej zieleni w mieście o różnych walorach ekologicznych