Ethisch und wissenschaftlich fundierte architektonische Lösungen für die Klimakrise

Die Forschungsfrage

Können Architektur- und Bauwissenschaften die regionale und globale Klimakrise beeinflussen und glaubwürdige, wissenschaftlich fundierte und ethische Lösungen liefern? Ist es durch die geeignete Gestaltung von Gebäuden, städtischen Strukturen und anderen Infrastrukturen möglich, die Treibhausgasemissionen zu begrenzen, die Temperatur von Städten zu senken, die Häufigkeit und Amplitude extremer Ereignisse zu verringern und die Gesundheit der Bürger zu schützen? Basierend auf soliden wissenschaftlichen Erkenntnissen und Erkenntnissen aus Tausenden von groß angelegten Anwendungen lautet die Antwort ein klares Ja!

Das Problem

Architektur, Bauwesen und Klimawandel sind eng miteinander verbunden. Höhere Umgebungstemperaturen und extreme klimatische Ereignisse erhöhen den Kühlenergieverbrauch in Gebäuden überproportional zum entsprechenden Rückgang der Heizenergie, erhöhen die Konzentration schädlicher Schadstoffe und beeinträchtigen die Raumklimaqualität und die menschliche Gesundheit. Gebäude tragen maßgeblich zum globalen und lokalen Klimawandel bei. Laut UNEP haftet der Sektor für rund 38 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen. Darüber hinaus spielen Gebäude eine große Rolle bei der Entstehung des Phänomens der städtischen Wärmeinsel (UHI), das die Temperatur von Städten erhöht.Die städtische Wärmeinsel wird durch die unangemessene Verwendung von absorbierenden Materialien wie schwarzem Asphalt und dunklen Außendachmaterialien, die hohe Dichte von Gebäuden, die das Eindringen von Wind verringern, anthropogene Wärme, einen Mangel an Grün und Wasser und die übermäßige Verwendung von undurchlässigen Oberflächen, die gespeichert werden, verursacht Sonnenwärme gibt diese dann wieder an die Luft ab. Eine Überhitzung der Städte hat erhebliche Auswirkungen auf den Energieverbrauch und die Umweltqualität des städtischen Raums, erhöht den ökologischen Fußabdruck der Städte und erhöht das Risiko einer hitzebedingten Sterblichkeit und Morbidität. Dies beeinträchtigt auch ernsthaft die Lebensqualität schutzbedürftiger Haushalte mit niedrigem Einkommen, erhöht die Innentemperatur bei extremen Ereignissen erheblich und gefährdet die Gesundheit und das Leben der Menschen.

Wissenschaftliche Studien schätzen, dass sich aufgrund des regionalen und globalen Klimawandels der Energieverbrauch von Gebäuden bis 2050 verdoppeln und die Temperatur von Städten auf 4 bis 5 ° C ansteigen kann. Anschließend kann die Konzentration schädlicher Schadstoffe wie bodengestütztes Ozon ansteigen bis zu 50 Prozent, während die hitzebedingte Mortalität und Morbidität einschließlich der erwarteten physiologischen und technologischen Anpassung bis zu 100 Prozent ansteigen kann. Darüber hinaus können die hitzebedingte Anfälligkeit und die Exposition einkommensschwacher Bevölkerungsgruppen gegenüber gefährlichen klimatischen Bedingungen enorm zunehmen und Leben gefährden .

Die Rolle der Architektur

Richtig gestaltete Gebäude profitieren von einem geringen Energieverbrauch zum Heizen und Kühlen sowie einer überlegenen IEQ- oder Raumklimaqualität. Sonnen- und Wärmeschutz der Hülle, Amortisation von Wärme durch Wärmemasse, Ableitung überschüssiger Wärme an natürliche Senken, angemessene natürliche Lüftungsraten, Eindringen von Tageslicht, Verwendung gesunder und kohlenstoffarmer Materialien und grünes Mikroklima rund um das Gebäude können die Energie verringern Bedarf um bis zu 80 Prozent im Vergleich zu einem herkömmlichen Design. Gleichzeitig verbessern solche Bewegungen auch den thermischen und visuellen Komfort und verringern gleichzeitig die Konzentration schädlicher Schadstoffe in Innenräumen um 90 Prozent. Ein hoher Standard an Umweltleistung in Gebäuden liegt in der Verantwortung des Architekten und sollte durch ordnungsgemäße Gestaltung und nicht durch die Verwendung zusätzlicher technischer Geräte erreicht werden. Je größer die installierten technischen Systeme sind, um den Energie- und Komfortbedarf zu decken, desto geringer ist der Erfolg des architektonischen Entwurfs.

Architekten sind auch dafür verantwortlich, den städtischen Wärmeinseleffekt zu mildern. Die Verwendung von zusätzlichem Grün in Städten, sei es in Gebäuden oder in der städtischen Infrastruktur integriert, sowie die Verwendung von reflektierenden und anderen fortschrittlichen Materialien in offenen Räumen und der Außenhülle von Gebäuden, die Verwendung von Wasserquellen, Sonnenschutz und Beschattung von Durch die offenen städtischen Räume kann die maximale Umgebungstemperatur von Städten auf bis zu 3 ° C gesenkt werden. Mündungsmaßnahmen führen zu einer beeindruckenden Verbesserung des thermischen Komforts im Freien, einer Reduzierung des Kühlenergieverbrauchs von Gebäuden um bis zu 40 Prozent und vor allem Dies bedeutet eine Verringerung der hitzebedingten Mortalität und Morbidität um bis zu 35 Prozent. Die Wiederbelebung der thermischen Umgebung von Städten führt zu einer erheblichen wirtschaftlichen und sozialen Aufwertung der städtischen Räume, schafft Wohlstand, fördert Resilienz und Nachhaltigkeit und schafft Arbeitsplätze. Die Regeneration des städtischen Raums in benachteiligten Gebieten auf diese Weise trägt dazu bei, die städtische Armut und Verwundbarkeit zu beseitigen, soziale Gerechtigkeit zu fördern und wirtschaftliche Unterschiede und Diskriminierungen abzubauen.

Während das technische Potenzial zur Bewältigung der Probleme des globalen und hauptsächlich regionalen Klimawandels sehr hoch zu sein scheint, verringern die wirtschaftlichen, finanziellen und sozialen Hindernisse sowie das Fehlen angemessener politischer Maßnahmen die globale Fähigkeit der Architekturwelt, den Klimawandel anzugehen, erheblich Problem auf radikale Weise. Es ist offensichtlich, dass die tatsächlichen und zukünftigen Ziele der architektonischen Gestaltung über die übliche Praxis und die einfache Erfüllung der nationalen Gebäudeenergiekodizes hinausgehen sollten. Stattdessen sollte es von ethischen Fragen bestimmt werden, die darauf abzielen, die Gesundheit, den Komfort und das Wohlbefinden von Bewohnern und Bürgern zu schützen und gleichzeitig die lokale und globale Umwelt zu verteidigen. Die Annahme und Erreichung dieser Ziele und Praktiken erfordert Planung und die Notwendigkeit, einer vollständig innovativen wissenschaftlichen und politischen Agenda voller technologischer Durchbrüche und der Umsetzung fortschrittlicher Technologien und Strategien zu folgen. Architekturinterventionen sollten eher Teil einer proaktiven als einer reaktiven Agenda sein. Ein solcher Zukunftsplan erfordert erhebliche Investitionen in den globalen Bausektor, einschließlich in Städte und einzelne Gebäude, was weitreichende wirtschaftliche, wissenschaftliche und soziale Chancen für die Zukunft schafft und sicherlich große mittel- und langfristige Vorteile für die Gesellschaft schafft. Parallel dazu wird es helfen, die Intensität und die Folgen der Probleme der einkommensschwachen und schutzbedürftigen Bürger zu lindern.

Die Klimakrise stellt den Architektenberuf vor eine enorme neue Herausforderung - den Mehrwert technologischer, wirtschaftlicher und sozialer Eingriffe in die gebaute Umwelt zu steigern und die Klimaherausforderung erfolgreich in eine zukünftige Chance umzusetzen.

- Mat Santamouris ist Professorin für Wissenschaft, Anita Lawrence, Lehrstuhl für Hochleistungsarchitektur an der UNSW Built Environment.

Fußnoten

1. M Santamouris, Minimierung des Energieverbrauchs, der Energiearmut und des globalen und lokalen Klimawandels in der gebauten Umwelt Minimierung des Bausektors auf Null (Elsevier, 2018)

2. M. Sanderson, K. Arbuthnott, S. Kovats, S. Hajat, P. Falloon, Die Verwendung von Klimainformationen zur Abschätzung der zukünftigen Sterblichkeit aufgrund hoher Umgebungstemperaturen: eine systematische Literaturübersicht (2017), Plus eins12 (7): e0180369

3. M Santamouris und D Kolokotsa, Über die Auswirkungen der städtischen Überhitzung und extremer klimatischer Bedingungen auf den Energiekomfort und die Umweltqualität schutzbedürftiger Bevölkerung in Europa (2015), Energie und Gebäude, 98, 125–133, DOI: 10.1016 / j.enbuild.2014.08.050

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