Energochłonność struktur urbanistycznych

Streszczenie

Wyczerpywanie się naturalnych zasobów i inne niekorzystne globalne przemiany nie pozostawiają złudzeń: miasto przyszłości i energooszczędność – to synonimy bez alternatywy. Popularne staje się mniemanie, że chcąc oszczędzać energię, należy projektowanie miast w większym stopniu powierzyć specjalistom od oszczędnych technologii. Tymczasem im bardziej technologia będzie decydować o mieście, tym bardziej jego kształty będą odległe od stanu zrównoważenia. Bowiem projektowanie miejskiej przestrzeni polega na równoważeniu technicznych ilości z przestrzennymi jakościami, niezbędnymi człowiekowi do życia w sztucznym środowisku. Istotą urbanistyki – s z t u k i kształtowania ładu – jest łączenie piękna z techniczną użytecznością. Jeśli dziś użytkowanie miasta stało się nader kosztowne, to znaczy, że powstał „błąd w sztuce”, a nie, że „sztuka jest błędem” i należy ją odrzucić. Po prostu: za zmiennością miasta nie nadąża definicja miejskiego ładu, a wraz z nią metody jego kształtowania. Technologia nie jest kluczem do przyszłości miasta. Pozwala – co prawda – na ograniczanie strat energii. Lecz kształtowanie ładu jest sztuką ich unikania w ogóle. Ład miasta tradycyjnego j e s t jednocześnie oszczędnością. Oszczędność nowoczesnego miasta tylko czasem b y w a ładem. Będzie nim coraz rzadziej, dopóki nie będziemy umieli uchwycić wagi ilościowej ładu i umieścić jej na szali równoważącej kształtowane jakości. Narzędzie temu służące jest przedmiotem niniejszej pracy
.
SPIS TREŚCI

DWA SCENARIUSZE: OSZCZĘDZANIE ENERGII
A KSZTAŁTOWANIE ŁADU MIASTA
1. ASYMPTOTY ROZWOJU
1.1. Miasta a prawo przekory
2. INSTRUMENTARIUM URBANISTY
2.1. Iluzja najlepszego kształtu
2.2. Uproszczenia i iluzje w urbanistyce. Przestrzeń hybrydowa
2.3. Skutki uproszczeń. Objawy niezrównoważenia
2.4. Metody naukowe a zasady sztuki w urbanistyce
2.5. Scenariusz oszczędzania
2.5.1. Struktura zabudowy
2.5.2. Infrastruktura komunikacyjna
2.6. Scenariusz kształtowania ładu
2.6.1. Struktura zabudowy
2.6.2. Infrastruktura komunikacyjna
2.7. Dwie tezy prakseologii urbanistyki
2.7.1. Pierwsza teza prakseologii urbanistyki: „po pierwsze ludzka skala”
2.7.2. Teza druga: „najpierw kształt”
2.7.3. Krótki dowód: energooszczędność to spoistość kształtu
3. ŁAD URBANISTYCZNY I JEGO KSZTAŁTOWANIE
3.1. Leibniza unitarne pojęcie formy a system BIM
3.2. Cień demona Laplace’a
3.3. Potencjał kształtu
3.4. Koncepcja wagi ładu
3.5. Zasada działania wagi ładu
WAGA ŁADU
4. ŹRÓDŁO MIEJSKIEGO ŁADU. SIŁA SPOISTOŚCI
4.1. Spoistość ab ovo
4.2. Atrakcyjność – siła obszaru spoistego
4.3. Materialne efekty działania siły spoistości
4.4. Siła spoistości i jej pochodne
MODUŁY NARZĘDZIA
5. ROZMIESZCZENIE ZABUDOWY A ENERGIA KOMUNIKACJI
5.1. Moduł Et wagi ładu. Elementy sprzężonego obrazu miasta
5.1.1. Tabela fluktuacji
5.1.2. Tabela „Et – odcinki”
5.1.3. Tabela „Et – węzły”. Obciążenie węzła i moc sieci
5.1.4. Profile zabudowy i profile siły spoistości
5.1.5. Wykresy fluktuacji siły spoistości oraz gęstości zabudowy
5.2. Moduł Et w projektowaniu
5.2.1. Przystępność terenu
5.2.2. Ruch przechodniów. Frekwencyjność miejsca
5.2.3. Wyznaczanie środka ciężkości sieci komunikacyjnej
5.3. Wnioski z badań rozmieszczenia zabudowy: komunikacja
5.3.1. Potencjał kształtu różnych sieci komunikacyjnych
5.3.2. Profil energetyczny miasta
5.3.3. Energochłonność komunikacji
5.3.4. Sprawność komunikacyjna i wydajność układu
5.3.5. Zestawienie obrazów sprzężonych: komunikacja
6. UKSZTAŁTOWANIE ZABUDOWY A EMISJA CIEPŁA
6.1. Zjawisko emisji ciepła. Moduł Ep wagi ładu
6.2. Wnioski z badań kształtu zabudowy: emisyjność
6.2.1. Emisyjne potencjały różnych kształtów zabudowy
6.2.2. Energochłonność emisyjna różnych typów zabudowy
7. UKSZTAŁTOWANIE ZABUDOWY A STRATY INFILTRACYJNE
7.1. Zjawisko infiltracji. Moduł Eo wagi ładu
7.2. Pierwszy czynnik potencjału kształtu: aerodynamiczność Q
7.3. Trzeci czynnik potencjału: podatność na kierunek wiatru K
7.4. Wnioski z badań kształtu zabudowy: infiltracyjność
7.4.1. Infiltracyjne potencjały różnych kształtów zabudowy
7.4.2. Energochłonność aerodynamiczna
7.5. Łączne zużycie ciepła przez budynki
DWIE SZALE WAGI ŁADU
8. SPOISTOŚĆ. UJĘCIE ILOŚCIOWE
8.1. Pozytywowa strona spoistości: zabudowa
8.2. Negatywowa strona spoistości: przestrzeń między budynkami
9. UJĘCIE JAKOŚCIOWE. NOŚNIK SPOISTOŚCI
9.1. Jakościowe reguły zagęszczania. Przypadek Gauting
9.1.1. Com-positio, czyli konfiguracja układu
9.1.2. Skupienie
9.2. Reguły nadrzędne a ład wewnętrzny elementu urbanistycznego
9.3. Nadrzędne reguły porządkowe. Jakościowa miara miejskiego ładu
9.4. Ilościowa miara miejskiego ładu. Czytelność, czyli oszczędność
9.5. Wielopoziomowy ład struktury
9.5.1. Składanie elementów. Dom miejski
9.5.2. Wnętrze urbanistyczne. Ulica
9.5.3. Miasteczko
9.5.4. Miasto
10. MIEJSKA SFERA, CZYLI EKONOMIKA SPOISTOŚCI
10.1. Obszar spoisty – sferą sprzężeń
10.2. Termosfera: strefa zysku termicznego
10.3. Potencjał cieplny lokalizacji
10.4. Potencjał aerodynamiczny lokalizacji
10.5. Aerosfera: uspokojony przepływ czystego powietrza
11. PODSUMOWANIE
11.1. Utrata równowagi. Przypadek smogu i turbo–smogu
11.2. Warunki równowagi. Współmierność struktury z rozległością
11.3. Struktura jako in–formacja
11.4. Między zbytnią rozwlekłością a nadmierną oszczędnością
11.5. Ludzka skala – zapomniane oblicze efektywności

TECHNICZNE PODSTAWY NARZĘDZIA – ANEKS
Wykładnie stosowanych definicji, fizyczne zależności oraz miary
12. ZASADA CETERIS PARIBUS
12.1. Standaryzacja metody
12.1.1. Stosowane miary: całościowe, jednostkowe i względne
12.1.2. Potencjały energetyczne (konstrukcja wagi ładu)
12.2. Zakresy stosowalności narzędzia
13. ENERGOCHŁONNOŚĆ SIECI KOMUNIKACYJNEJ
13.1. Warunek miarodajnych obliczeń
13.2. Procedura koncentrycznych pierścieni
13.3. Metoda analizy sieciowej. Moduł zabudowy
13.3.1. Droga z budynków do węzła
13.3.2. Sumaryczna droga do centrum. Warunki węzłowe
13.3.3. Oznaczenia na rysunkach i w arkuszach
13.4. Sprawdzenie dokładności metody. Dyskusja błędu obliczeń
13.4.1. Sprawdzenie poprawności użycia wzorów Gaussa
13.4.2. Sprawdzenie dokładności obliczania parametrów węzłów
14. ENERGOCHŁONNOŚĆ BUDYNKÓW
14.1. Uściślenia metodologiczne
14.2. Lokalna temperatura powietrza
14.3. Lokalna temperatura powietrza a potencjał cieplny lokalizacji
14.4. Emisja ciepła z budynków
14.4.1. Potencjał emisyjny kształtu
14.4.2. Uwzględnienie cieplnego potencjału lokalizacji
14.4.3. Energochłonność emisyjna zabudowy
14.5. Aerodynamika–infiltracja–straty cieplne
14.5.1. Prędkość wiatru a ukształtowanie struktury
14.5.2. Prędkość wiatru na wysokości standardowej (10 m)
14.5.3. Prędkość wiatru w danym miejscu struktury
14.5.4. Napór wiatru w danym miejscu struktury
14.5.5. Potencjał aerodynamiczny lokalizacji
14.5.6. Siła naporu wiatru a ilość ogrzewanego powietrza
14.5.7. Obliczanie ilości infiltrującego powietrza
14.5.8. Obliczanie ilości ciepła do ogrzania infiltrującego powietrza
14.5.9. Aerodynamiczność zabudowy
14.5.10. Podatność zabudowy na kierunek wiatru
14.5.11. Struktury symetryczne aerodynamicznie
14.5.12. Infiltracyjne straty ciepła przypadające na jednostkę powierzchni
przegrody
14.5.13. Infiltracyjność – potencjał infiltracyjny kształtu zabudowy
14.6. Ograniczenia metody i jej ulepszanie
GŁÓWNE MIARY. ZALEŻNOŚCI, OZNACZENIA I JEDNOSTKI STOSOWANE
W OBLICZENIACH
BIBLIOGRAFIA
ŹRÓDŁA MATERIAŁÓW KARTOGRAFICZNYCH