Orasul zgarie-norilor durabili

(Credit de imagine:

Servicii de management Kai Shing

)

Hong Kong, capitala lumii a cladirilor inalte, pune accentul pe designul durabil la inaltime, deoarece orasul isi propune emisii nete zero pana in 2050.

L

Privind peste orizontul iconic din Hong Kong de pe puntea de vizionare a celui mai inalt zgarie-nori, Centrul de Comert International (ICC) cu 118 etaje, este clar de ce Hong Kong este cunoscut drept cel mai vertical oras din lume. In orice directie priviti, nenumarate cladiri inalte sunt stivuite una langa alta, grupate impreuna, ca o versiune reala a jocului Tetris.

De fapt, Hong Kong gazduieste mai multi zgarie-nori decat oriunde altundeva. In timp ce multe sunt fapte impresionante de constructie si au devenit trasaturi iconice ale orizontului, cele 42.000 de cladiri ale orasului – inclusiv aproximativ 8.000 de inaltari, dintre care peste 1.500 sunt zgarie-nori care depasesc 100 m (328 ft) inaltime – consuma pana la 90% din electricitatea orasului si contribuie la 60% din emisiile de gaze cu efect de sera ale orasului.

Cu o oferta limitata de teren, construirea in sus este singura optiune din Hong Kong. Dar intr-o lume care raspunde crizei climatice, zgarie-nori falnici care folosesc cantitati masive de energie si materiale pentru a construi si a opera pot parea din ce in ce mai inlocuite – mai ales avand in vedere ca Hong Kong insusi si-a stabilit o tinta de a fi neutru din punct de vedere al emisiilor de carbon pana in 2050. Problema ii lasa pe multi intrebati cat de durabili pot fi zgarie-nori.

In orasul aglomerat si subtropical Hong Kong, zgarie-nori sunt o buna utilizare a spatiului – dar inaltimea lor mare aduce provocari unice (Credit: Swire Properties)

Dar exista semne de speranta in Hong Kong, care are o miscare infloritoare de constructii verzi si care se angajeaza sa faca numarul sau mare de zgarie-nori mai eficient din punct de vedere energetic. Nu trebuie sa priviti mai departe decat ICC, care la 484m (1.590ft) este cel mai inalt zgarie-nori al orasului si, de asemenea, cea mai inalta cladire verde.

Folosind cele mai noi tehnologii inteligente pentru a fi mai eficiente din punct de vedere energetic, ICC este recunoscuta in primele 3% din cladirile verzi de pe glob. In interiorul cladirii cu 118 etaje, este instalata o retea de senzori, adesea fara fir, prin diferite facilitati si echipamente, inclusiv iluminat, ascensoare, scari rulante si unitati de aer conditionat. Aceasta retea ofera cantitati mari de date care permit monitorizarea in timp real a consumului de energie. Informata de date, echipa de administrare a proprietatii este capabila sa opreasca anumite facilitati, inclusiv lumini, ascensoare si scari rulante atunci cand acestea nu sunt necesare, pentru a economisi energie.

„Folosim tehnologia Internet of Things (IoT) pentru a analiza datele mari colectate printr-un sistem digital mobil pentru optimizarea eficientei energetice in cladire”, spune Edward Tsui, director general al Intelligent Technologies, care supravegheaza sistemul de date IoT al ICC. „Putem vedea performanta energetica in fiecare zona din cladire si putem optimiza sistemul pentru a obtine performante mai bune.”

Datele colectate sunt, de asemenea, utilizate pentru a acorda prioritate oricarei intretineri pe care o fac cladirii in plus fata de retro-punere in functiune – un proces de imbunatatire a eficientei echipamentelor si sistemelor unei cladiri existente prin reglarea fina, mai degraba decat inlocuirea acestora.

„Este ca o verificare a corpului, daca doriti, a cladirii”, spune Tsui. “In fiecare zi putem monitoriza care sunt economiile de energie. Daca observam activitati anormale, putem reseta sau putem face o intretinere rapida inainte ca aceasta sa iroseasca cu adevarat energie.”

ICC foloseste retro-punerea in functiune si intretinerea bazata pe date pentru a-si imbunatati eficienta energetica (credit: Kai Shing Management Services)

Pastrarea zgarie-nori la rece este probabil cea mai dificila provocare, mai ales ca majoritatea sunt acoperite cu sticla. In timp ce ferestrele din podea pana in tavan permit vederi mai bune si lumina naturala, acest lucru poate crea si un efect de sera cauzat de radiatia solara, iar sistemele de aer conditionat necesita cantitati uriase de energie pentru a functiona.

La ICC, aerul conditionat consuma 70% din energia totala a cladirii. Dar cu dispozitivele inteligente IoT incorporate in sistemele de tratare a aerului din cladire, echipa cladirii poate monitoriza fiecare etaj in timp real pentru a vedea temperatura, nivelurile de poluanti si cantitatea de energie de racire utilizata. De asemenea, inseamna ca pot controla distributia aerului catre diferite etaje de birouri pentru a optimiza si mai mult consumul de energie al cladirii.

Din 2012, prin diferite masuri de economisire a energiei, ICC a conservat 15 milioane kWh de energie, echivalent cu consumul total anual de energie electrica a mai mult de 4.500 de gospodarii cu trei membri si o reducere de 10.000 de tone de emisii de carbon. Si echipa se angajeaza sa atinga obiectivul net de emisii de carbon pana in 2050 stabilit de guvern.

Printre planurile lor de a atinge acest obiectiv ambitios se numara utilizarea mai buna a exteriorului acoperit cu sticla al cladirii prin instalarea de panouri solare pentru a genera energie solara regenerabila. De asemenea, intentioneaza sa utilizeze vanturile care trec peste o cladire atat de inalta prin instalarea de turbine eoliene pe acoperis si podium pentru a genera energie regenerabila.

Pentru a continua sa lucreze catre zero emisii de carbon, echipa cauta un sistem de baterii pentru a stoca aceasta energie regenerabila.

„Exista multe posibilitati in fata si suntem plini de speranta, mai ales cand vorbim despre tehnologiile bateriilor”, spune Lewis Lam, director general adjunct pentru administrarea proprietatii la ICC. „Suntem foarte siguri ca, intr-un viitor nu prea indepartat, vom vedea aplicarea in masa a bateriilor chiar si pentru locuintele conventionale, nu numai pentru cladirile comerciale mari, cum ar fi ICC”.

Vegetatia in crestere sub panourile solare ajuta la racirea atat a cladirii de jos, cat si a panourilor solare de deasupra (Credit: Swire Properties)

Un alt pionier al miscarii de constructii verzi din Hong Kong este One Taikoo Place. Acest zgarie-nori de 48 de etaje, finalizat in 2018, a fost proiectat si construit in conformitate cu cele mai inalte standarde de cladire verde si sanatate umana.

Intensitatea energetica a cladirii este cu aproximativ 29% mai mica decat o cladire de birouri tipica din Hong Kong. Acest lucru, partial, este realizat de un sistem de management al cladirilor de ultima generatie, compatibil cu AI, numit Neuron, care indeplineste un rol similar echipei ICC, dar foloseste un tip de AI numit invatare automata. Neuronul analizeaza si invata din seturile de date istorice mari pentru a optimiza automat sistemele de constructii si pentru a imbunatati eficienta energetica.

Printre alte caracteristici, sistemul permite performante optime ale sistemelor de incalzire, ventilatie si aer conditionat (HVAC) ale cladirii prin prognozarea momentului de pornire si oprire a racitoarelor si a turnurilor de racire, ceea ce reduce consumul total de energie al cladirii. De asemenea, poate detecta, in timp real, daca cladirea prezinta anomalii, ceea ce ajuta la prevenirea consumului excesiv de energie si a ineficientei operationale, identificand in acelasi timp cand si unde echipamentele critice au nevoie de servicii.

„Inca ii atribuim beneficiul real”, spune Raymond Yau, director general pentru dezvoltare durabila la Swire Properties Limited. Dar linia de jos, spune el, s-a dovedit a fi o economie de 3 milioane de dolari SUA (283.000 de lire sterline / 387.000 de dolari) la electricitate pe an.

Pe langa Neuron, cladirea are un alt sistem de ultima generatie pentru a-si reduce impactul asupra mediului. Zgarie-nori este prima cladire comerciala din Hong Kong care dispune de un sistem de biodiesel deseuri in energie care combina incalzirea, racirea si generarea de energie. Sistemul produce energie regenerabila pentru incalzire si energie din biodiesel (transformat din ulei de gatit uzat colectat din restaurantele cladirii). Intre timp, caldura reziduala din generarea de energie electrica a cladirii conduce un dispozitiv numit racitor de adsorbtie, care furnizeaza apa racita pentru sistemele de racire si dezumidificare a cladirii.

Cladirea este, de asemenea, unul dintre primele proiecte comerciale din Hong Kong care are un acoperis inovator pe doua niveluri, prevazut cu panouri solare plasate peste un acoperis verde. Vegetatia acoperisului izoleaza cladirea de dedesubt de caldura Soarelui si, de asemenea, serveste la racirea panourilor solare de deasupra, sporind eficienta acestora.

„Aceasta combinatie de energie regenerabila, atat cu sistemul de deseuri in energie, cat si cu acoperisul cu doua niveluri, reprezinta aproximativ 3,8% din consumul total de energie pentru cladiri”, spune Yau. “Nu este urias, dar este un gest prin care am depasit limita a ceea ce ar putea face cladirile inalte in Hong Kong.”

Modificarile aduse cladirilor individuale pot reduce emisiile, dar decarbonizarea retelei energetice a orasului ar avea un impact mai larg (Credit: New World Development Company)

Reducerea energiei consumate prin utilizarea aerului conditionat este de departe cea mai mare provocare pentru zgarie-nori. One Taikoo Place a creat un precedent in Hong Kong prin instalarea unui nou tip de ventilator cu eficienta energetica in unitatile de tratare a aerului din cladire, numit ventilator cu priza EC.

„De obicei, un ventilator de ventilatie foloseste un motor actionat de centura, noi il numim un motor indirect care actioneaza ventilatorul”, spune Yau. „Dar cu ventilatorul cu mufa EC, fiecare ventilator are un motor direct, ceea ce face ca pierderea energiei sa dea puterea ventilatorului mult mai putin.” Ventilatorul cu mufa EC poate reduce consumul de energie cu pana la 30%.

Swire Properties, dezvoltatorul unui singur Taikoo Place, modernizeaza acum toate cladirile sale existente din Hong Kong cu ventilatoare EC. „Am fost pionierul in Hong Kong in testarea ventilatoarelor EC”, spune Yau. „Ca urmare a acestui fapt, cred ca industria se transforma singura.”

In timp ce ICC si One Taikoo Place folosesc cea mai recenta tehnologie inteligenta pentru a economisi energie, alte zgarie-nori au gasit succes prin modernizare – modificand o cladire existenta pentru a-si imbunatati performanta energetica.

Cand a fost construita in 1983, China Resources Building, o cladire de birouri cu 48 de etaje din districtul Wan Chai din Hong Kong, a fost cea mai inalta a orasului. Desi parea impresionant, cladirea avea sisteme mecanice si electrice ineficiente. In 2012, cladirea a suferit o renovare majora pentru a remedia acest lucru si astazi serveste drept reper in renovarea durabila.

Pentru a aduce cladirea la standardele de design durabil din secolul 21, fatada a fost modernizata cu un sistem de geamuri care permite transmiterea a numai 5% din energia solara in interior, reducand in mod natural temperatura interioara si nevoia de aer conditionat. A fost instalata o iluminare artificiala eficienta din punct de vedere energetic, iar unitatile de tratare a aerului au fost modernizate. A fost adaugat, de asemenea, un sistem de control al cererii de ventilatie (DCV). In loc sa ventileze un spatiu la o rata fixa, un sistem DCV controleaza debitul de aer exterior pe baza ocuparii efective pentru a economisi energie. In total, aceste modificari au economisit mai mult de 10% din energie electrica. Emisiile de CO2 ale cladirii au fost reduse cu 1.370 de tone – echivalentul de CO2 absorbit de 200.000 de pini intr-un an.

Incorporarea vegetatiei in cladirea K11 sechestreaza in jur de patru tone de CO2 pe an (credit: New World Development Company)

Pentru a evita necesitatea unei adaptari viitoare, cele mai noi zgarie-nori din Hong Kong sunt construite avand in vedere economia de energie. Poate ca cea mai verde dintre toate este K11 Atelier King’s Road – o cladire cu 22 de etaje finalizata in 2019. Fiind prima cladire din lume care a obtinut acreditare de platina pentru trei certificari de sustenabilitate (Well Building Standard, Hong Kong Beam Plus si SUA Leed ), este un concurent puternic pentru zgarie-noriul cel mai durabil al orasului si unul dintre cele mai verzi din lume.

Arata ca o „cladire verde” in toate sensurile. Podiumul cladirii este invelit extensiv in vegetatie. Impreuna cu acoperisul, verdeata totala acopera o suprafata de 6.700 mp (72.000 ft) – echivalenta cu dimensiunea a 26 de terenuri de tenis standard. Dar verdeata serveste mult mai mult decat simpla decorare, de fapt contribuie la captarea de carbon a patru tone de CO2 in fiecare an si reduce acumularea de caldura in cartierul cu densitate mare.

In total, K11 Atelier are peste 70 de caracteristici de sustenabilitate, iar printre acestea se numara cele mai mari panouri solare hibride din Asia (220 mp). Un total de 138 de panouri fotovoltaice genereaza atat electricitate, cat si apa calda pentru iluminatul din holul liftului si multe dintre dusurile cladirii. Sistemul hibrid are o eficienta energetica mai mare decat panourile solare conventionale, cu o generatie anuala de energie regenerabila estimata la 77.000 kWh, reprezentand 1,3% din consumul total de energie pentru cladiri. De asemenea, este instalata o turbina eoliana de 3kW pentru alimentarea iluminatului peisajului. Impreuna, aceste mici interventii se adauga in favoarea cladirii atunci cand vine vorba de economii de carbon si costuri energetice.

„Cladirea a fost proiectata pentru a realiza economii de energie cu mai mult de 30% decat standardele normale din industrie”, spune Ellie Tang, seful dezvoltatorului dezvoltatorului.

In ciuda acestor exemple stralucitoare de zgarie-nori verzi, ramane faptul ca transformarea cladirilor inalte din Hong Kong in retea zero de carbon reprezinta multe provocari. Unul este imbunatatirea eficientei energetice in orele de varf de utilizare, de la 8-10 la 17:00 si 17:00. O alta este lipsa de spatiu pentru instalarea sistemelor mari de energie regenerabila. Si chiar daca exista spatiu pentru instalarea, de exemplu, a unei retele solare, exista riscul aparitiei orbirii care ar putea afecta alte cladiri inalte din apropiere. In plus, exista un anumit grad de incertitudine cu privire la dezvoltarea pe termen lung a pietei de compensare a carbonului.

Exista, de asemenea, carbon incorporat – tot CO2 emis in productia de materiale si constructii, care reprezinta 30-50% din emisiile de viata ale unei cladiri. Pentru a aborda acest lucru, cladirile trebuie sa adopte o abordare a intregii vieti, care sa ia in considerare atat emisiile incorporate, cat si operationale. Utilizarea materialelor de constructie cu emisii reduse de carbon, cum ar fi cherestea sau otel cu un continut ridicat de reciclare sau beton mai durabil, va fi esentiala pentru a reduce amprenta de carbon a acestor cladiri.

Cu toate acestea, in ciuda numeroaselor provocari, Cary Chan, directorul executiv al Green Building Council din Hong Kong, spune ca realizarea unui zgarie-nori neutru din punct de vedere al emisiilor de carbon nu este doar o posibilitate, ci este o necesitate. „Pentru orasele sub-tropicale cu inaltime mare, densitate mare, precum Hong Kong, realizarea zero net este o provocare extraordinara”, spune Chan.

Chan spune ca primul pas pentru a construi zero cladiri nu este sa schimbi o caracteristica a cladirilor in sine, ci sa faca sursa de energie pe care o folosesc mai verde. Ca parte a planului lor de actiune pentru carbon pentru 2030+, guvernul din Hong Kong si-a stabilit un obiectiv de reducere a intensitatii de carbon a alimentarii cu energie a orasului cu aproximativ 65-70%, trecand de la carbune la gaz natural si cumparand mai multa energie regenerabila din China.

„Calculul este ca, pentru sectorul constructiilor, daca o cladire isi poate reduce consumul de energie prin masuri ecologice la aproximativ 25%, iar daca intensitatea de carbon a sursei de energie poate reduce cu 70%, atunci cele doua impreuna sunt deja mai mari de 90%. Deci, cu acest calcul, este posibil pentru Hong Kong “, spune Chan.

Va fi, fara indoiala, o provocare uriasa ca majoritatea cladirilor din Hong Kong – de la zgarie-nori futuristici la locuinte mai vechi si mai mici – sa se angajeze fata de tinta, dar Chan ramane plin de speranta si incredere. In ceea ce priveste zero net, spune el, Hong Kong este hotarat sa devina modelul pentru orasele verticale durabile.

–

Emisiile din calatorii necesare pentru a raporta aceasta poveste au fost de 0 kg CO2. Emisiile digitale din aceasta poveste sunt estimate la 1,2g – 3,6g CO2 pe pagina vizualizata. Aflati mai multe despre modul in care am calculat aceasta cifra aici .

–

Alaturati-va unui milion de fani Viitor placandu-ne pe  Facebook sau urmati-ne pe  Twitter  sau  Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste,  inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „Lista esentiala”. O selectie selectata de povesti de la  BBC Future ,  Culture ,  Worklife si  Travel , livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR