Inteligentní budovy, prostředí a architektura

Netvoří odpady a neznečišťují prostředí, jsou velmi flexibilní, zdravé a přizpůsobitelné pro dlouhodobou funkčnost; jsou lehce ovladatelné a udržovatelné, podporující produktivitu a pohodu svých obyvatel - to jsou inteligentní budovy.

Architektura je víc než jen umění stavět jednotlivé budovy. Je to také tvorba prostředí. Budovy neexistují izolovaně. Nejenom, že otiskují svůj charakter v okolním prostředí, ale mají také nevypočitatelný vliv na život lidí, kteří v nich bydlí. Je velmi podstatné, že budovy budou konstruovány s ohledem na uchování hodnoty, ochranu vod, blaho, zdraví a produktivitu svých uživatelů, obnovitelné zdroje a efektivitu využívané energie.

Architektura a smysly

Můžeme se už na základě výše uvedeného úvodu vyjádřit k pojmu "inteligentního prostředí". Inteligentní prostředí ve vztahu k budovám je součástí dnes už jednoznačně definovaného pojmu "Inteligentní budova". Existuje nespočet běžně citovaných definic od různých autorů, různě upravovaných a ještě navíc z různých zdrojů, různých hledisek a různých pohledů. Z nespočetného množství definic mi připadá nejvhodnější definice, která má společného jmenovatele v citaci definice Inteligentní budovy, převzaté ze zprávy Pracovní skupiny CIB W098 z roku 1995: "Inteligentní budova je dynamická a citlivá architektura, jež poskytuje každému obyvateli produktivní, úsporné a ekologicky přijatelné podmínky pomocí soustavné interakce mezi svými čtyřmi základními prvky: místem (materiál, struktura, prostor), procesy (automatizace, kontrola, systémy), správou (údržba, provoz) a vzájemnými vztahy mezi nimi." V důsledku výše uvedené definice může být taková budova vybave na buď minimem technologií, anebo může zahrnovat složitou soustavu mnoha integrovaných systémů. Z hlediska uživatelů budovy existují čtyři nezastupitelné oblasti: estetika, smysly, pohodlí a trvalá hodnota. Inteligentní budovy musí splňovat všechna tato kritéria. Obvykle se estetika vztahuje k budovám a jejich interiérům z hlediska toho, co lahodí oku. Jinými slovy, je to subjektivní vizuální rozměr. Existuje však též neviditelná estetika, která je vnímána různými způsoby. Člověk žije prostřednictvím svých smyslů, což znamená, že tyto smysly musí být aktivně používány. Aby k tomu došlo, musí okolí vykazovat změny v čase a prostoru. Lidské tělo samotné není v průběhu dne konstantní co do teploty, hladiny energie, nálad a citů. Prostředí vyžaduje pestrost často označovanou jako rozlišování kontrastních vzorů nebo smyslová variabilita (Heerwagen 1998), což kromě potřeb lidí uvnitř budovy navíc odpovídá vnějšímu prostředí. Je tedy možné zmínit množství environmentálních aspektů, jež lze navrhnout tak, aby propojovaly pět základních smyslů člověka (zrak, sluch, chuť, čich, hmat) s budovou lahodící oku a stimulující k obývání a práci. Denní světlo, barvy, výhledy z oken, kvalita ovzduší, textura povrchu, vůně a kvalita prostoru jsou jen některé z rysů obsažených v navrhování zdravého a stimulujícího prostředí.

Architektura se nezabývá jen funkcí materiálů a tvarů, ale také lidmi, city, prostorem a vztahy mezi nimi. Inteligentní budova není jen technická dispozice, ale je též souhrnem vnitřních funkčních souvislostí stavby, rozvržení vnitřních prostor, tedy jde o důsledné dodržování a tvorby architektonické dispozice v souvislosti harmonické skladby všech složek stavebního díla s přiměřenými vztahy její užitné funkce, estetických a ideových aspektů. Vystupuje možná i do popředí tzv. architektonická kompozice, jejíž výchozím předpokladem je lidská fyziognomie, životní styl, politické a filosofické ideje. Metodickým postupem tvorby architektonické kompozice při tvorbě inteligentní budovy je modulace (vytváření souhrnu pravidel pro stanovení základních rozměrů ve vazbě na intelekt člověka). Budovy by měly odrážet zkušenosti všech smyslů. Smysly nejenom zprostředkovávají našemu intelektu informace, jsou to také kanály podmiňující představivost. Budovy musí mít vztah k řeči a vědomí člov ěka. Nebude-li tomu tak, ocitnou se izolované v chladné a odtažité sféře vidění. Inteligence architektury je chápána též jako prodloužení přírody do světa vytvořeného člověkem a poskytuje půdu pro vnímání, na jehož základě se člověk může naučit chápat svět a užívat si ho. Budovy filtrují pronikání světla, vzduchu, zvuku a energie mezi vnitřním a vnějším prostředím.

Inteligentní budova a s tím související inteligentní prostředí je tak projektem významného výzkumu, kde se kloubí technika a umění. Proto můžeme ocitovat myšlenku: Obdivuji jej (Goetha) za to, že vyjádřil myšlenku, že bychom omezeneckým newtonským přístupem mohli zcela ztratit duši. Přemýšlím o nádherné rudosti rudé barvy a jak je úchvatná, ale když ji proměníte v číslo, ztrácí svoji krásu. A právě toto děláme - oklešťujeme krásné představy tím, že je proměňujeme do čísel a teorií a ztrácíme svoji duši. Musíme kombinovat účinky racionalismu a vnímání, a to je právě to, co zákazník ideálně vyžaduje od budovy jako takové.

Prostředí budov

Z čistě praktického hlediska musí být budovy příjemné pro bydlení i k jiným způsobům jejich různorodého využívání. Cílem je vytvářet jednoduché systémy a kontrolu tak, aby lidé mohli obměňovat podmínky v nich a do jisté míry tak vytvářet osobní prostředí. Budova musí mít systémy, jež budou plnit funkční potřeby, a zároveň skýtá prostor k uspokojování osobních, kolektivních a veřejných potřeb. Zabudované senzory dávají zpětnou vazbu správci budovy, majiteli budovy a uživateli o spotřebě vody, energie, tepla či dokonce o zásobách potravin a zároveň pomáhají vytvářet bezpečné prostředí a též zajišťují splnění základních standardů. Zařízení, jež spolu navzájem komunikují, mohou spustit celou sérii interakcí. Bezdrátová zařízení, jež všechny tyto úkoly usnadňují, jsou čím dál běžnější, a to i s respektováním elektromagnetické kompatibility. Postupně budou správci budov, majitelé budov a jejich uživatelé lépe informováni a budou moci lépe ovlivňovat využití budovy a optimalizovat s potřebu energie a vody.

Budovy jsou ikony kultury, což dnes dostatečně dokládají egyptské pyramidy, Crystal Palace z roku 1851 v Anglii, množství katedrál po celé Evropě, budova Chrysleru na Manhattanu, například také Pražský hrad, a tak bychom mohli vyjmenovat celou řadu zajímavých budov. Myslíme-li na nějakou zemi, vybaví se nám v mysli obrazy budovy. Domovy, pracoviště a infrastruktura jsou základními komponenty vybudovaného prostředí. Slouží k základním lidským potřebám mít přístřeší, teplo a mít možnost komunikovat, jakož i mít přístup k vodě a odvozu odpadu. Na budovy se příliš často pohlíží spíše jako na "drahé statické kontejnery", než jako na investici, která, je-li zdravá a trvalá, může přinášet hodnotu. Lidé mají fyziologické, psychologické a společenské potřeby. Můžeme např. vymezit takové potřeby, které se vztahují k budovám: společenské prostředí, svoboda pracovat samostatně nebo ve skupinách, možnost seberealizace, vizualizace scén, přijatelné akustické podmínky, přijat elné a zdravé osvětlení, k nim je nutno dodat potřebu čistého, zdravého a čerstvého vzduchu. Budovy a lidé spolu navzájem dynamicky působí.

Chceme-li posuzovat vybudované prostředí, pak tam musíme zahrnout kvalitu vnitřního prostředí, mikroprostředí v okolí budovy a makroklima v urbanistickém celku. Jedním z nejdůležitějších prvků při hodnocení a posuzování vztahu mezi vnitřním prostředím, mikroklimatem kolem budovy a makroklimatem je fasáda budovy. Fasádu vnímáme jako architektonickou součást našeho vizuálního prostředí. Za fasádou žijí a pracují lidé a fasáda jim poskytuje ochranu proti nepřízni počasí. Z pozice hlubšího poznání se na fasády nahlíží tak, že plní daleko významnější funkce, jako je kontrola hladiny hluku, různých forem záření z přírodních zdrojů, např. atmosférického a kosmického záření, infračerveného až ultrafialového světla, nebo tzv. sekundárního kosmického záření podmíněného slunečním větrem (proud částic ze Slunce) ve vyšších vrstvách atmosféry, případně i zemské radioaktivity. V současné době působí i jiná různorodá záření z umělých zdrojů, jako jsou radiové vlny z rozhlasu, televize, tele komunikací, radarů, ale také i umělá radioaktivita způsobená mírovým i válečným využíváním jaderné energie. To vše proniká do budovy. Cílem našeho vědeckého bádání je a bude udržet zdravé a příjemné prostředí. Tedy architektura a technika prostředí spolu úzce souvisí. Role fasády budov by měla být předmětem bádání ve smyslu jejich navrhování a tvorby ve vztahu k inteligentním budovám. Inteligentní materiály spolu s novými technologiemi zabudovanými do fasád budov budou znamenat revoluci v jejich navrhování. Stejně tak okna na fasádě poskytují spojení mezi vnitřním a vnějším prostředím, což vytváří jakousi vazbu mezi člověkem a přírodou. Jde vlastně o spojení pomocí denního světla, čerstvého vzduchu a výhledu ven. Potřeba oken je složitá. Zahrnuje potřebu přírodního světla, zajímavého výhledu a kontaktu s vnějším světem, na elementární úrovni nabízí lidem pracujícím v budovách kontrast. Rovněž dává člověku představu o čase. Světlo ovlivňuje náladu. Do úvahy o řešení inteligen ce prostředí je třeba zahrnout všechny komplexní drobnosti, jako je např. potřeba vytvoření vnitřního osvětlení pro specifické podmínky života člověka v kontextu s profilem vlnové délky přírodního světla. Kontakt s vnějším světem skýtá krátké pomíjivé stimuly vycházející z měnících se podmínek meteorologických a časových.

Obecně můžeme poznamenat, že lidé dávají přednost přírodnímu prostředí před vybudovaným a velmi si cení propojení vybudovaného prostředí s krajinou. To je fenomén, kterým stojí za to se zabývat, a to může být určitým zadáním výzkumných témat budování inteligentních domů. Zdravotní hlediska přinášejí spoustu důkazů o kladném vlivu přírody na imunitní systém. Další skutečností je přirozený vztah člověka k základním fraktálním logickým vzorcům v přírodě v mikroskopickém měřítku. Člověk jaksi emocionálně reaguje na prostředí vnější i vnitřní, a to fyziologicky, biologicky, filosoficky a ekonomicky. Musíme poznamenat, že neměnné prostředí je nudné, člověk prožívá dokonce i emocionálně reálný denní cyklus. Žijeme s pomocí našich smyslů a potřebujeme k jejich aktivaci měnící se stimuly.

AUTOR: Ing. Bohumír Garlík; CSc.

Autor je akademickým pracovníkem stavební fakulty, katedry technických zařízení budov ČVUT v Praze

ZDROJ: Energetika