späť na obsah časopisu

Súčasťou definície inteligentných budov v USA je od vzniku konceptu inteligentnej budovy adaptabilná stavebná konštrukcia. Stavebná konštrukcia je pre inteligentné budovy v USA dôležitá už od ich vzniku a od vydania článku v novembri 1985 v odbornom časopise Engineering Digest. Článok sa zaoberal tým, ako oceľové rámy a komorové oceľové stropy prispievajú k tvorbe inteligencie budov [1]. Toto zameranie na konštrukciu akoby v americkej definícii pretrvalo dodnes.

 

Kľúčovým znakom inteligentnej budovy podľa Intelligent Building Institute je stavebná konštrukcia navrhnutá tak, aby sa mohla prispôsobiť zmenám, a to vhodným a nákladovo nenáročným spôsobom. Adaptabilná stavebná konštrukcia je jedným z dôležitých článkov americkej definície: „Skutočne jedinou charakteristikou, ktorú majú inteligentné budovy spoločnú, je stavebná konštrukcia navrhnutá tak, aby sa mohla prispôsobiť zmenám, a to vhodným a nákladovo nenáročným spôsobom.“ [2]












Obr. č. 1 Adaptabilné dispozície administratívnych budov v USA (SOM, WTC New York 2015 a Goettsch Partners, 150 North RIverside, Chicago 2017)

 

Stavebná konštrukcia je ako charakteristika inteligentnej budovy v USA nenahraditeľným kritériom. Požiadavky na pružnosť priestorov je možné realizovať priamo architektonickým konceptom a dispozičným riešením budovy – bez asistencie technológií. Preto je požiadavka na adaptabilitu stavebnej konštrukcie najvýznamnejším architektonickým kritériom v americkej definícii inteligentnej budovy. Adaptabilná stavebná konštrukcia dokáže budove poskytnúť skutočne inteligentné atribúty – variabilitu, flexibilitu a elasticitu priestoru. Inteligentná budova sa architektonickým konceptom priamo prispôsobuje meniacim sa užívateľom. Dokáže odolávať zmenám a podlieha menšiemu morálnemu zastaraniu.

V administratívnych budovách v USA sa často menili nájomníci, dispozičné zmeny vyhovujúce novým nájomcom museli prebehnúť rýchlo a s nízkymi nákladmi. Fluktuácia nájomcov sa stala motorom tvorby inteligentných budov s variabilnou dispozíciou. Táto vlastnosť je nadčasovým a dôležitým kritériom hodnotenia inteligentných budov aj v súčasnosti. 

 

  
















Obr. č. 2 Hearst Tower, New York, Foster and Partners, 2006 – inteligentná budova na Manhattane rešpektujúca americkú definíciu inteligentnej budovy

 

Adaptabilné riešenia

 

Adaptabilitou rozumieme všetky možnosti prispôsobivosti priestorov, konštrukčných a technických prvkov budovy. Inteligentná budova by mala byť schopná predvídavo reagovať na nové požiadavky užívateľov na novú funkčnú náplň a zmeny dispozičného riešenia. Mala by byť navrhnutá tak, aby umožňovala jednoduchú architektonickú, dispozičnú a konštrukčnú zmenu. Všeobecné vlastnosti adaptability architektonického konceptu (flexibilitu, variabilitu a elasticitu) inteligentnej budovy možno pokladať za inteligentné, predstavujú prejav reakcie budovy na zmeny.

Reakciu inteligentných budov na meniace sa potreby zohľadnil vo svojom výskume aj odborník na inteligentné budovy z univerzity v Readingu vo Veľkej Británii Derek J. Clements-Croome: „Inteligentné budovy dokážu reagovať na sociálne a technologické zmeny a prispôsobiť sa krátkodobo a dlhodobo sa meniacim ľudským potrebám. Toto je základný význam pojmu inteligentná budova.“ [3]  S reakciou súvisí aj schopnosť inteligentných budov reagovať na zmeny vonkajšieho prostredia.

Americké chápanie inteligentných budov, obsiahnuté v ich definícii, odzrkadľuje americkú ekonomiku a trhové uvažovanie. Pre realitný trh vo veľkých amerických mestách je charakteristický nájom komerčných administratívnych priestorov prevažujúci nad súkromným vlastníctvom. Možnosť rýchlo si prenajať vyhovujúci priestor je jedným z impulzov efektívnej tvorby nových firiem a obchodných spoločností. Pre prenajímateľov, architektov a projektantov je táto požiadavka zaväzujúca. Musia byť schopní vytvárať atraktívne priestory prispôsobené požiadavkám nájomcov. Práve táto marketingová kvalita konceptu inteligentnej budovy umožnila rozšírenie inteligentných priestorov v administratívnych budovách. Poskytovali najvyšší štandard, spojený s imidžom spoločností.

Adaptabilné riešenie konštrukcie vedie k ekonomickej efektivite architektonického konceptu administratívnych budov, v ktorom dokážu noví nájomcovia rýchlo a s nízkymi nákladmi prispôsobiť dispozičné riešenie kancelárií svojim požiadavkám. Adaptabilné riešenie inteligentnej budovy umožňuje v jej stavebnom riešení pripraviť budovu na zmenu požiadaviek užívateľov, ktoré nastanú v budúcnosti.

Bodo a Heinz Rasch píšu v článku „Wie bauen?“ už v roku 1927: „V meste život rýchlo mení svoje formy. Murovaná stavba je tu vždy ako kameň na ceste. Skeletová stavba iba svojou rýchlo prispôsobenou a riešiteľnou štruktúrou predchádza každej zmene.“ [4] Adaptabilitou rozumieme v architektúre možnosti prispôsobivosti priestorov, konštrukčných a technických prvkov budovy. Podľa profesora Jána Antala z FAD STU v Bratislave: „Pojem adaptabilita vo všeobecnosti zahŕňa všetky možnosti prispôsobivosti priestoru alebo budovy, vzťahujúce sa na funkciu, formu i na konštrukciu.“ [5] Architektonický koncept inteligentnej budovy by mal byť schopný predvídať a efektívne zabezpečiť naplnenie funkcií, ktoré sa ešte len budú požadovať. Rýchlosť funkčnej zmeny budov je determinovaná rýchlosťou sociálnych a kultúrnych zmien. Inteligentné budovy by mali byť navrhnuté tak, aby bola možná ich ekonomická a časovo efektívna architektonická, dispozičná alebo konštrukčná zmena.

Podľa Roberta Schmidta: „Je potrebné chápať adaptabilitu ako súbor viacerých faktorov, a to ako:

  • prístupnosť (accessibility),
  • otvorený plán/pôdorys (open plan),
  • schopnosť reakcie budovy (building responsiveness),
  • budovu založenú na výkonnosti (performance-based buildings).

Schmidt uvádza svoju definíciu adaptability ako schopnosť budovy prispôsobiť sa požiadavkám jej kontextu, a tým maximalizovať jej hodnotu počas životnosti.“ [6]

 

 

 



Obr. č.3 MVRDV, MVRDV CLAD FLEXIBLE, MNÍCHOV, 2018 – adaptabilná koncepcia SKIN and SKEL

 

 

Konverzia budovy na nové funkcie

 

 Výhodou adaptabilných inteligentných budov je, že umožňujú jednoduchú konverziu s nízkymi nákladmi. Konverziou označujeme súhrn procesov, ktorými po zániku pôvodného účelu stavby túto priestorovú štruktúru zachovávame a príslušným spôsobom upravujeme na nové využitie tak, aby ďalej slúžila na novozvolenú funkciu.   

Podľa architekta Petra Lovicha:Príčiny vzniku potreby konverzie existujúcich objektov súvisia s ich neschopnosťou plniť funkcie, na ktoré boli pôvodne určené. Je množstvo príčin, ktoré môžu spôsobiť tento stav. Pred pristúpením k samotnej konverzii je potrebné analyzovať a identifikovať príčiny, ktoré viedli k tomuto stavu, a možnosti ich riešenia.“ [7]

V postkovidovej dobe môžeme schopnosť konvertovať budovu (napr. z administratívnej funkcie na bývanie) považovať za kľúčovú vlastnosť ekonomickej udržateľnosti budovy.

Schopnosť inteligentnej budovy konvertovať na novú odlišnú funkciu sa tak stáva prejavom udržateľnosti. Podľa M. Hudeca , ktorý sa vo svojej dizertačnej práci zaoberal adaptabilitou: „Z ekologického a ekonomického hľadiska sa v 20. storočí usudzovalo, že domy majú životnosť tridsať až päťdesiat rokov. Ak by sa však čas trvania týchto domov mal predlžovať, potom by sa pre investorov stali omnoho lepšou ideou, pretože dlhodobé stavby sú najlepšou ekonomickou investíciou.“ [8]

Miera adaptability inteligentných budov je rôzna. Môžeme odlišovať flexibilitu, variabilitu a elasticitu, vlastnosti architektonického konceptu inteligentnej budovy, ktoré predstavujú prejav efektívnej reakcie budovy na zmeny. Podľa Toru Eguchiho: „Adaptabilita architektúry je schopnosť, ktorá sa neobmedzuje na samotnú budovu, ale je podmienená procesom navrhovania, konštrukcie a používania, ktoré sú podmienené trhom, riadeným politikmi, a záujmami zainteresovaných strán.“ [9]

Podľa slovenského psychológa a pedagóga Jozefa Košča: „Inteligencia sa najvýraznejšie prejavuje v situáciách, činnostiach, pri riešení problémov, ktoré sa vyznačujú novosťou, náročnosťou, zložitosťou, abstraktnosťou, usporiadanosťou, nevyhnutnosťou sústrediť energiu a odolať emocionálnym vplyvom, ktoré si vyžadujú originálne riešenie.“ Stavom, ktorý sa vyznačuje novosťou a náročnosťou, je pre koncept inteligentnej budovy aj zmena jej funkčnej náplne. Ak túto situáciu budova rýchlo a pri nízkych nákladoch zvládne, disponuje schopnosťou pokryť požiadavku adaptability.

 

Na tomto princípe v súčasnosti vznikajú vo svete inteligentné budovy „skin-and-skeleton“, zabezpečujúce vysokú mieru adaptability. Zviazanosť s modulom – štandardizácia a prefabrikácia neznamenajú nijaký schematizmus, práve naopak. S ich pomocou sa vytvára priestor na možnosť utvorenia vzťahu medzi voľnosťou a pevným určením, flexibilitou a fixáciou, čo napomáha japonská filozofia bývania s konceptom založeným na premenlivosti v čase. Podľa Toru Eguchiho: „Hoci história japonského domu má v architektúre zakotvenú adaptabilitu, jej implementácia do súčasnej architektúry bola pomalá.“ [10] Adaptabilitu ako schopnosť prispôsobiť sa alebo prispôsobiť niečo niečomu novému, implikujúc vhodnosť alebo spôsobilosť pomocou prispôsobenia modifikácií [11], by inteligentná budova mala zvládnuť pokryť na úrovniach:

 

Obr. č. 4 Úrovne dispozičnej adaptability

 

  • · Flexibilita inteligentnej budovy vytvára pružné prispôsobenie celého priestoru novej funkcii. Dispozícia môže byť riešená ako voľný, otvorený, flexibilný priestor alebo pozostáva zo sústavy priestorovo ohraničených jednotiek. Podľa profesora Jána Antala: „Za flexibilný možno považovať pružný, plošne stabilný priestor, resp. budovu, ktorej riešenie vyhovuje rôznym, často aj periodicky sa meniacim funkciám – činnostiam bez toho, že by bolo treba robiť nejaké stavebné zmeny v konštrukcii nosných a deliacich prvkov.“ [12] Podľa architektky Aleny Hahnovej: „Flexibilita je charakteristická pohotovou schopnosťou modifikácie alebo zmeny pomocou plasticity (zmeny tvaru), ohýbateľnosťou (poddajnosťou), variabilitou a často schopnosťou prispôsobiť sa novým situáciám.“ [13]
  • · Variabilita inteligentnej budovy – predstavuje taký adaptabilný systém, ktorý na danej nemeniteľnej ploche umožňuje v priebehu užívania ľahko meniť dispozičné riešenie inteligentnej budovy pomocou prestaviteľných alebo nemeniteľných prvkov, podľa meniacich sa nárokov užívateľov. Podľa profesora Jána Antala: „Variabilita umožňuje plošné, tvarové a funkčné zmeny jednotlivých priestorov, ich dispozičných väzieb prostredníctvom prestaviteľných alebo vymeniteľných nenosných prvkov budovy podľa meniacich sa potrieb.“ [14] Profesor Harald Deilmann z Universität Stuttgart definuje variabilitu ako: „Schopnosť prispôsobenia meniacim sa potrebám pomocou zmeny stavebného systému.“ [15]
  • · Elasticita inteligentnej budovy – predstavuje taký adaptabilný systém, v ktorom sa zmeny uskutočňujú na premenlivej ploche. Pridávaním identických jednotiek nedochádza len k objemovým zmenám, ale aj k novým dispozično-prevádzkovým väzbám. Elasticita inteligentnej budovy umožňuje dosiahnutie ekonomickej udržateľnosti riešenia. V prípade inteligentných obytných budov sa elastický inteligentný byt dokáže prispôsobiť životnému cyklu užívateľa. V prípade single užívateľov alebo seniorov umožňuje vytvoriť dva menšie byty a prenájmom jedného z bytov pokrytie nákladov na poplatky za bývanie. Elastické riešenie bytov umožňuje v inteligentnej obytnej budove efektívne využitie plochy bytov podľa aktuálnych potrieb užívateľov.

Podľa Martina Hudeca: „Vnímanie a vysvetľovanie adaptability závisí od vnímania ovplyvňujúcich faktorov. Fyzických premenných – dôležitých parametrov v procese navrhovania, vo väzbe na fyzický objekt/hmotu/budovu (napríklad výšky podlažia, hĺbky pôdorysu, štruktúry nosného systému a pod.) a sociálnych premenných – dôležitých návrhových eventualít podmienených ľudským faktorom (napríklad myslením, pravidlami).“ [16]

 

Adaptabilita je jedna z kľúčových vlastností inteligentných budov. Umožňuje inteligentným budovám odolávať plynutiu času, zmenám funkčnej náplne, zmenám užívateľov a ich požiadaviek. Inteligencia budovy sa prejavuje po nadobudnutí pozitívnej skúsenosti obyvateľa z jej užívania a po dosiahnutí adekvátnej hodnoty za vynaložené investície. Hodnota a výkonnosť inteligentnej budovy sú aspekty prevyšujúce konvenčné riešenia. Inteligencia sa dosiahne pri riešení, ktoré vytvára rovnováhu medzi kvalitou konceptu a integrovanými technológiami a harmóniu medzi užívateľom a inteligentným prostredím.

 

Tento článok je výsledkom projektu PUN  (ITMS2014+, No. 312041APA3), ktorý je podporovaný Európskym Sociálnym Fondom.

LITERATÚRA:

[1] FOWLER, S. W. – READMAN, J. W.: Intelligent Construction. In: Engineering Digest. 1985, roč. 25, č. 11, s. 53,  ISSN 0013-7901

[2] http://www.ibuilding.gr/definitions.html

[3] CLEMENTS-CROOME, D. J.: What do we mean by intelligent buildings? In: Automation in Construction. 1997, č. 9, s. 78, ISSN 91-540-2012-3

[4] RAUSCH, B. A H.: Wie bauen?, 1927, s. 12, In: Cremer, U.: Wohnbau Dauer und Veranderung. Konzepte und Erscheinungsfromen baulicher Entwicklungsfähigkeit. Stuttgart : Karl Krämer Verlag, 1992.

[5] ANTAL, J. – KADOVÁ, E.: Funkčné a priestorové riešenie obytného domu, časť 1.0. In: Nové formy priestorového riešenia bytových domov a bytov. 1978, s. 18. ISBN 8022704123

[6] SCHMIDT, R. et al.: Adaptable Futures: A 21st Century Challenge, 2010, s. 85.

[7] LOVICH, P. – PUŠKÁR, B.: Konverzia administratívnych budov na bývanie. In: Eurostav. 2010, roč. 16, č. 1-2, str. 13. ISSN 1335-1249.

[8] HUDEC, M. – ROLLOVÁ, L. Adaptability in the Architecture of Sport Facilities. In: Procedia Engineering : World Multidisciplinary Civil Engineering-Architecture-Urban Planning Symposium, 2016. s. 158. ISSN 1877-7058, 2016, číslo 161.

[9] EGUCHI, T. – SCHMIDT, R.: The Cultivation of Adaptability in Japan. Tokyo : Open house international, 2011, s. 83. ISBN 3-510-34612-0.

[10] EGUCHI, T. – SCHMIDT, R.: The Cultivation of Adaptability in Japan. Tokyo : Open house international, 2011, s. 84. ISBN 3-510-34612-0.

[11] Webster’s Third New International Dictionary, 1993, s. 23.

[12] ANTAL, J. – KADOVÁ, E.: Funkčné a priestorové riešenie obytného domu, časť 1.0. In: Nové formy priestorového riešenia bytových domov a bytov. 1978, s. 18. ISBN 8022704123

[13] HAHN, A.: Flexibilita v bývaní. Dizertačná práca. Bratislava : FA STU, 2004, s. 8.

[14] ANTAL, J. – KADOVÁ, E.: Funkčné a priestorové riešenie obytného domu, časť 1.0. In: Nové formy priestorového riešenia bytových domov a bytov. 1978, s. 20. ISBN 8022704123

[15] DEILMANN, H.: Die anpassungsfähige Wohnung. In: B+W. 1970, roč. 18, č. 3, s. 77.

[16] HUDEC, M. – ROLLOVÁ, L. Adaptability in the Architecture of Sport Facilities. In: Procedia Engineering : World Multidisciplinary Civil Engineering-Architecture-Urban Planning Symposium, 2016. s. 159. ISSN 1877-7058, 2016, číslo 161.

[17] PIAGET, J. W. F.: Intelligent Behavior in Animals and Robots. In: Animal Cognition. 1993, č. 9. ISBN 0-262-13293-1 322.

 

ZDROJE OBRÁZKOV:

Obr. 1, 2, 3 – dostupné na: www.archdaily.com, 1. 4. 2022

Obr. 4 – archív autora 2022



Autor
doc. Ing. arch. Branislav Puškár, PhD., doc. Ing. arch. Edita Vráblová, PhD., Ing. arch. Michal Czafík, PhD., Recenzia: prof. Ing. Zuzana Vranayová, CSc.
Digitalizované ukážky časopisov
E-shop eurostav
Archbooks
YTONG