Żeby dominowała koncepcja użyteczności

o
w
t
c
i
n
w
o
d
u
b
38
Żeby dominowała
koncepcja użyteczności
mb0114b
BUDOWNICTWO
są w danym przypadku
istotne, i o jaki zakres wartoNa temat zrównoważonego budownictwa z ZRÓWNOWAŻONE
profesorem Lechem
ści nam chodzi. Przykładowo, czy przewodnictwo cieplCzarneckim rozmawia Adam Karbowski.
ne odgrywa w konkretnym przypadku jakąś rolę. Przy
– Czym jest zrównoważone budownictwo? Pojęcie
czym okazuje się, że nie jest tak, że mają decydować
to kojarzy się z definicją zrównoważonego rozwoju.
cechy ekstremalne (minima czy maksyma). Istotne są
– Oczywiście, że definicja sięga zrównoważonego rozpewne przedziały od – do. Jest to bardzo istotne i trudwoju. Zrównoważone budownictwo to zaadresowanie ne do zdefiniowania. A zatem nie jest łatwo właściwie
zrównoważonego rozwoju do budownictwa. Zrównowazdefiniować zbiór cech technicznych decydujących o
żony rozwój staje się wiodącą ideą cywilizacyjną; jest to przydatności w przewidywanym zastosowaniu, ponietaki rozwój, który zaspokajając potrzeby współczesneważ w budowli jest tak, że materiały są wieloskładnikogo pokolenia, nie ogranicza możliwości naszych następwe – kompozyty, a ponadto różne materiały współpraców. Jest to z punktu widzenia filozofii – piękna idea,
cują ze sobą, więc oprócz zdefiniowania użyteczności w
ale jest to również konieczność cywilizacyjna. Jeżeli
grę wchodzi jeszcze umiejętność definiowania kompatykonsumujemy więcej masy i energii niż jest regenerobilności – współistnienia różnych materiałów w różnych
Prof. Lech Czarnecki
wane,Marek
to oczywiście
w sensie zrównoważenia możemy
warunkach użytkowania. Każdy z materiałów indywiduLech Czarnecki
Kaproń
mówić o degradacji, a nie o rozwoju. Jeżeli jest równoalnie może być bardzo dobry, ale w konstrukcji należy je
waga, tzn. tyle ile powstaje, tyle konsumujemy, to wtedobierać względem pełnionych funkcji i „względem siedy
mamy
stan
ustalony,
ale
to
nie
jest
zrównoważony
bie”ne
– wedługZzasad
współpracy.
inicjadobrej
tywy In
stytutu Techniki BudowPostulat zrównoważonego rozwoju, który zaspokajając potrzeby obec
rozwój,
bo
nie
ma
przecież
rozwoju.
Rozwój
jest
dopielanej został utworzony w PKN Komitet
nie ograniczy przyszłym pokoleniom możliwości zaspokojenia ich potrzeb,
wtedy,
mniejszą
niż potencjał
– Czy
wszystkich
nieno
załatwia
zabuniczny problemów
KT 307 „Zrów
ważone
po ponad dwudziestu larotach
odgdyjemamy
go sfor
mułokonsumpcję
wania (ONZ,
1987) stał
się tychTech
Wtedy możemy mówić o zrównoważonas ekonomia?
downictwo” – zwierciadlany w stosunku
w Europie ważną ideą cyodtwarzania.
wilizacyjną.
nym rozwoju, który stał się wiodącą ideą cywilizacyjną. – Moim zdaniem,
tu odróżnić
„maksymado CENpowinniśmy
TC 350. Wszyst
ko to
dzieje się
Odnosząc
to
do
betonu,
który
jest
wiodącym
materializację
zysku”
czy
też
„optymalizację
kosztu”
od rów
„wzglęmalne potwierdzenie w inicjatywie Konie tylko w skali europejskiej, ale
nież
Ogólne zasady zrównoważenia
łem
cywilizacyjnym
(ilościowo),
doszło
do
nałożenia
się
dów
ludzkich”.
Otóż
zrównoważony
rozwój
wiąże
misji Europejskiej, która zapowiedziaglobalnej. W skali światowej to m.in. się
niesformułował H. Daly w 1996 r. Są one
wiodącej idei z wiodącym
materiałem.
To starcie
Niekiedy
musimy
z czeła projekt
Rozporzą
dzeniabyło
zastętakże
pują-z aspektem
uchronspołecznym.
ność rozwo
ju budow
nictwa
ponastępujące:
którym
beton wie- Roz
gośpozrezygnować,
odłożyć
konsumpcję,
bo ny
niemi
cego Dyrekw
tywę
89/106/WE.
dyktowaczyli
na wzglę
dami
demograficz
● surowce odnawialne nieuniknione,
nie powinnybo budownictwo,
dzieniż
prym,
energii
50%
masy
ogólzapewnionej
rządze
niei blisko
wprowa
dzi
zrów
nowamamy
żony jeszcze
a incy
dentalnośćregeneracji
głównego/ odnawialnoobecnie nobyć konsumowane szybciej,
mo„zżera”
gą 40%
nie przerabianej na świecie. Jeżeli tak, to postulat, żeby
ści. W praktyce oznacza to – z reguły – podjęcie koszrozwój budownictwa jako siódme wyśnika energii, reprezentowanego przez
być regenerowane;
realizując nasze potrzeby (wiedząc, że komfort cywilizatownych inwestycji towarzyszących. Takie decyzje łamaganie podstawowe: obiekt budowpik naftowy (rysunek 1). W skali europej● surowce nieodnawialne nie powincyjny to około 500 kg cementu na osobę – rocznie), zatwiej podejmować, jeżeli przyświeca im wzniosła idea.
lany powinien być zaprojektowany,
skiej można zauważyć pewną równoleny być konsumowane szybciej, niż napewnić także rozwój przyszłych pokoleń, jest tu jak najwzniesiony (a także użytkowany)
głość między działaniami (rysunek 2) krastępuje ich zastępowanie przez subbardziej na miejscu i musimy zrobić wszystko, aby go
– Ale może nowe technologie w przyszłości poi rozebrany w sposób zgodny z wystytuty odnawialne;
zrealizować. A zatem mamy tu do czynienia z ogromną zwolą nam regenerować zubożone środowisko,
maganiami zrównoważonego roz● zanieczyszczenia i odpady nie poilością materii – masy i energii. Co możemy zrobić, żeby i nie ma sensu powstrzymywać się dziś przed konwoju. Z istoty rzeczy będzie to wywinny powstawać szybciej, niż natura
nie przekraczać postawionych granic? Przede wszystsumpcją? Przecież kilkaset lat temu wg tej idei nie
ma ga nie nad rzęd ne w sto sun ku
może je absorbować, recyklizować lub
kim, to prawidłowo zdefiniować pożądane właściwomożna by było rozpocząć wielu działań, a scenado pozostałych. Zrównoważenie rozunieszkodliwiać.
ści materiału, tak żeby dominowała koncepcja użyteczriusze przyszłości byłyby bardzo tragiczne.
woju budownictwa jest definiowane
Efekty stosowania w różnym stopniu
ności, bo za cechy niewykorzystane też się płaci. Jeżeli – I tak, i nie. Mianowicie, podobno w ratuszu była kiew aspekcie ekologicznym, ale także
tych zasad przedstawiono w tabeli.
pewne cechy materiału są niewykorzystane w konkretdyś ekspertyza mówiąca, że jeżeli rozwój komunikacji
eko no micz nym i so cjal nym. ZrówEfekty stosowania zasadnym
zrów
no
wa
zastosowaniu, to znaczy, że są zbędne. A to jest
miejskiej będzie postępował w dotychczasowym temnoważone budownictwo zostałopie,
zato- po 10 latach łajno końskie będzie sięgało do
żenia
marnotrawstwo. Przykładowo, jeżeli zależy nam na wykwa
li
fi
ko
wa
ne
na
dru
giej
po
zy
cji
poziomu 1 piętra. Na szczęście rozwój komunikacji nie
Konsumpcja su- Oddziały- trzymałości
Zrów- na ściskanie na pewnym poziomie, a stowśród
sześciu
prio
ry
te
to
wych
kie
run
- tą Rys.
rowców/powstawanie sujemy
noważenie
materiał o wartościach znacznie wyższych, to
1. Tu
Niepan
uchron
budow
nicposzedł
drogą.
ma ność
rację.roz
Alewo
z ju
drugiej
strowanie zanieczyszśrodoków
roz
wo
ju
eu
ro
pej
skie
go
–
Le
ad
twa akonieczna
incydental
ność
piku naf
towego
wcale
nie
jest
lepiej.
Albo
znamy
taką
odmianę
betonu,
ny,
dla
rozwoju
jest
prognoza
i
formułowaczeń i odpadów
wiskowe
Market Initiative
który jest betonem przeświecającym
– w(LMI).
większości zanie celów, bo: „żaden wiatr nie sprzyja żeglarzowi, któWiększa niż natu- degradacja brak
Coraz
większa
świa
domość wpły
wu zna jo
wymiprzeznaczenia”;
i Unii Europejto
skiej,
rejzaklęta
konsestosowań
ta
cecha
byłaby
zbędna.
Jeżeli
tej
„nadwyżry nie
portu
jest któ
rzecz
ralne odtwarzanie/
bu
dow
nic
twa
na
kwe
stie
ochro
ny
śro
kwen
cją
lo
gicz
ną
–
w
chwi
li
obec
nej
– poki” nie wykorzystujemy, to, jak wspomniałem, marnujew społeczności. Prognozy bardzo często się nie spraw/regenerowanie
do
wi
ska
i
oszczęd
no
ści
ener
gii
spra
win
no
być
po
wsta
nie
stra
te
gii
zrów
nozasoby. Dlatego trzeba precyzyjnie określać potrzeby dzają, mimo to są potrzebne do zapewnienia rozwoRówna potencja- równowagamystan
żespełniają.
szczególnie ważne staje
ważone
budowaktywnej
nictwa. Stra
tegiitorona
zułowi odtwarzania/
ustalonymateriały,wia,
i tworzyć
które je
ju. się
Dziś mówimy
o go
prognozie
– polega
/regeneracji
spełnienie kompleksowych krytetym,
riówże prognozę
mianejsporządzają
jako dokument,
będący– w
nadurzęci, od których
Mniejsza niż poodnawianie – Jak
rozwój
rozte
wopotrzeby?
ju zrównoważonego stawiażym
dziem
dojejpo
dejmowa
nia decy
zji oparnych
zatem określić
stopniu
– zależy
realizacja.
Najlepiej
sprawdzatencjał odtwarzatych
na
wie
dzy,
ale
rów
nież
ja
ko
ces
bu
dyn
kom
i
obiek
tom
bu
dow
la
nym.
– Właśnie. Trzeba określić zbiór cech, które określą
ją się te prognozy, które się samemu realizuje. Wpro
praknia/regeneracji
kon
sultotawcjiten
i nesposób,
gocjacjiże(wy
znacza
cePodzastosowaniu.
stawą harmoTo
niza
europejtyce
skich
przydatność w danym
jestcjitrudne.
odbywa
się
wybiera
sięnia
„wioszczegól
nie w
tuacji,
kiedy
buZrównoważony rozwój
nika żewy
magań
w tym zazkre
sie mają byćdących”
nor- wlów),
Proszęwy
zauważyć,
nawet
w kontaktach
inżynierami,
środowisku,
rozsyła
dosy
nich
ankietę,
i potwo zrów
nowa
żonesię
to powtórnie
rynek pioz przesłanek filozoficznych,
jest ko
my opracomamy
wywa
ne przez
Europej
czyli ludźmi
„przygotowanymi”,
często
do czynietemski
szeregdow
razynic
wyniki
ankiety
rozsyła
nier
ski.
Po
zwo
li
ło
by
to
nie
tyl
ko
na po
kaniecznością cywilizacyjną,nia
a tak
że
wy
Ko
mi
tet
Nor
ma
li
za
cyj
ny
CEN,
Ko
mi
tet
z taką sytuacją, że oni mówią, że dany element będo wszystkich („wielokrotna iteracja”) do kolejnej
wetrycy opinie
możliwo
ści, ale Irów
nież
maganiem konstytucyjnym.
Bupracował
downic-„tak aTech
ny dobrać
TC 350
„Susta
inabiliryfikacji.
ty of I za
dzie
tak”,nicz
i mamy
materiał,
żeby
taknie
sięma
„uciera”
i prognozy.
to jest
hierarchi
zację ce
lów – zbu
dowatezy,
nie że
ich
two zużywa ponad 40% pro
dudobrze.
kowanej
strucżeby
tion było
Works”
dotyczące: właśnie prognoza
było
Ale co Con
to znaczy,
dobrze?
aktywna.
Wracając
do pana
listy ran
kingozrównoważony
wej, uwzględnia
jącejmoim
m.in.:
energii, ok. 50% masy przePo
twa
rzanychtrzeba sobie
■ oce
ny wpływu które
budyn
ków naekonomia
śropierwsze,
odpowiedzieć,
z cech
sama
wymusi
rozwój,
Definiowanie
zrównoważonego
budownictwa
materiałów i emituje 35% gazów cieplarnianych. Stało się sprawą oczywistą, że to właśnie budownictwo jest jednym z głównych adresatów zrównoważonego rozwoju. Znalazło to swoje for-
dowisko naturalne;
■ deklaracji środowiskowych wyrobów budowlanych;
■ oceny pełnego cyklu życia budynków i obiektów budowlanych.
● zwiększenie efektywności energetycznej budynków; kwiecień – czerwiec 2010
● zwiększenie udziału energii odnawialnej w zaopatrzeniu budynków
w energię;
zdaniem, powinien być ten proces wsparty świadomością techniczną, a ta nie jest taka oczywista, jeżeli bierzemy pod uwagę użyteczność. A tu znowu jest
dylemat, bo mając do wyboru trzy klasy, niekoniecznie ta najwyższa jest konieczna. Tak przecież często
myślimy, a najważniejszy jest właściwy dobór. Dlatego
uważam, że tu jest duży obszar badawczy – badanie
i definiowanie użyteczności wyrobów budowlanych,
uwzględniając przy tym ich wpływ na środowisko. Do
tej pory mówiliśmy tylko o aspekcie ekonomicznym
– w kontekście oszczędzania. Nie możemy także zapominać o wpływie na środowisko. Tu muszę wspomnieć o tym, co mnie pasjonuje, a mianowicie, gdy
niektórzy używają określenia typu „materiał ekologicznie przyjazny” czy też „wyroby przyjazne środowisku”
– to pozornie puste hasła. Jednak jeżeli głębiej się nad
tym zastanowić, to jest to taki materiał, gdzie jest minimum zmiany entropii. To znaczy jest minimum wymiany między układem a otoczeniem, a w ślad za tym
minimum oddziaływania między obiektem a środowiskiem. Istotny jest strumień entropii. Istotne jest rozróżnianie egzergii, a więc energii użytecznej zapewniającej zdolność do wykonania pracy w procesie odwracalnym („energie odwracalne”) od zasobów energii w
ogóle. Pojęcie wyrobu budowlanego przyjaznego środowisku oczekuje jeszcze na zdefiniowanie w kategoriach termodynamicznych. Wracając do użyteczności
– powiązanie ze zrównoważnym rozwojem pozornie
wydaje się nieoczywiste. Moim zdaniem, dobór materiałów według użyteczności – to mechanizm, który pozwoli spełniać wymagania zrównoważonego rozwoju,
bo przede wszystkim eliminuje marnotrawstwo. Decydując się na pewne koszty, musimy być pewni, że nie
mamy innej alternatywy. Wdrażanie pojęcia użyteczności zapewnia również rozwój inżynierii materiałów
budowlanych: przestaje być ważne „z czego?”, a skupiamy się na „jaki, jakie cechy?” A. Neville zwracał
uwagę, że z dobrych materiałów można dostać także
marny beton. Ideałem byłoby odwrócenie tego paradoksu – „z gorszych składników, lepszy beton”.
– Od wielu lat zajmuje się Pan tym tematem,
a obecnie dość intensywnie.
– Tak, to prawda, ale ja się zawsze interesowałem tym
tematem od strony materiału. I proszę zauważyć, że
w literaturze mamy definicję zrównoważonego rozwoju, mamy definicję zrównoważonego obiektu budowlanego. Natomiast definicja zrównoważonego materiału budowlanego, w moim odczuciu, jest dopiero w
stadium opracowywania. Dlatego musimy sobie odpowiedzieć na pytanie – co to jest zrównoważony materiał budowlany. W tym celu prowadziłem duży temat rozpoznawczy w Instytucie Techniki Budowlanej,
który był następnie szeroko prezentowany. W efekcie
możemy stwierdzić, że materiał zrównoważony powinien charakteryzować się tym, że na jego pozyskanie
i użytkowanie potrzebujemy minimum nakładów energetycznych. Z tym że właściwym by było, żeby w miejsce energii wprowadzić tu pojęcie egzergii, czyli energii
użytecznej. Następnie powinien to być materiał, który
w całym swoim cyklu życia powinien powodować minimum zmian entropii, czyli minimum wymiany pomiędzy układem a otoczeniem. Aż wreszcie powinien
to być materiał o prawidłowo dobranych właściwościach do swojego zastosowania, ponieważ nadmiar
właściwości kosztuje. I mówimy tu nie tylko o nadmiarze cech, ale także o skali wartości poszczególnych
budownictwo • technologie • architektura
cech. Dlatego w tym momencie, jak wspomniałem
wcześniej, pojawia się nowe zagadnienie badawcze,
które jest wciąż słabo rozpoznane, a mianowicie definiowanie użyteczności. I nawiązując do betonu, możemy zapytać – co znaczy użyteczność betonu, rozważana w kategoriach ogólnych i szczegółowych. W odpowiedzi trzeba określić cechy minimalne zapewniające wypełnienie funkcji, cechy, które zapewniają odpowiedni komfort użytkowania a także estetykę oraz zakres cech zbędnych. Dlatego tworząc beton należy pamiętać, że potencjalnego konsumenta mniej/nie interesuje, z czego beton jest zrobiony. Konsument kupuje zbiór cech. I tak powinniśmy myśleć, tworząc beton.
– Jak możemy nadrobić nasze zapóźnienia w tym
temacie, bo nie jest tajemnicą, że Polska w tym
względzie nie jest prekursorem?
– Idea zrównoważonego rozwoju datuje się od ogłoszenia Raportu ONZ opracowanego pod kierunkiem
G.H. Burtland w 1987 r.; idea ta została uwzględniona
w ogłoszonej 10 lat później Konstytucji RP. W 2008
roku Komisja Europejska zaliczyła zrównoważone budownictwo do tak zwanych rynków pionierskich. Tak
więc „opóźnienie” liczone w latach nie jest przesadnie
duże. Ponadto, w tym „zapóźnieniu”, jak pan to nazwał, dostrzegam pewien pozytywny aspekt. A mianowicie nie mamy złych nawyków. Nie musimy się uczyć
na błędach. Natomiast nasz krajowy problem polega
na tym, że energetyka jest oparta na węglu. Z punktu
widzenia wyrobów budowlanych nie miałoby to większego znaczenia, poza tym, że wszędzie dopatrujemy się śladu węglowego – każde ograniczenie energii
związane z wytwarzaniem i użytkowaniem jest szybko odczuwalne – w pozytywnym znaczeniu. Beton ma
jeszcze dodatkową zaletę, bo w procesie karbonatyzacji pochłania CO2, które powstaje na etapie produkcji cementu. Oczywiście wymaga to czasu. Czasu wymaga także wyedukowanie społeczeństwa, gdyż zrównoważony rozwój nie oznacza równomiernego rozwoju wszystkich sfer życia. To jest oczywiście zła interpretacja. Dodatkowo trzeba pamiętać, że idea zrównoważonego rozwoju powstała nietypowo, bo najpierw została wymyślona, a potem wprowadzana w życie. Częściej bywało odwrotnie, dlatego są nieco większe opory. Wszystkie procesy wymagają czasu. Od nas zależy,
ile tego czasu będziemy potrzebowali.
– Dziękuję za rozmowę.
Laureat z laudatorem
prof. Tanaka Kawakami
i małżonką
Wręczenie nagrody; wręcza
prof. F. Hamada, prezydent
Society of Material Engineering for Resources
Adam Karbowski
Międzynarodowa Nagroda
W listopadzie ubiegłego roku odbyła się w Uniwersytecie Akita w Japonii VI Międzynarodowa
Konferencja „Materials Engineering for Resources”. Myślą przewodnią konferencji szczycącej się blisko 20-letnią tradycją jest integracja
różnorodnych idei spośród tradycyjnie różnych
domen inżynierii i w konsekwencji kształtowanie nowych koncepcji prowadzących do zrównoważonego rozwoju. Podczas konferencji prof.
Lech Czarnecki otrzymał Międzynarodową Nagrodę za ponad 40-letnią działalność na polu
nowych frontów inżynierii materiałów budowlanych. Wręczenie nagrody miało bardzo uroczysty charakter. red
39