Passives Design — oder Design, das das Klima nutzt, um einen angenehmen Temperaturbereich aufrechtzuerhalten — wurde zum Heizen und Kühlen von Wohnräumen verwendet im Laufe der Menschheitsgeschichte, aber die Praxis sah einen starken Aufschwung unter den Architekten in den Vereinigten Staaten in den 1970er Jahren.Das Ölembargo von 1973, umfassende politische Reformen wie das Clean Water Act und die Gründung der Environmental Protection Agency trugen alle zur Überzeugung einer kleinen Gruppe leidenschaftlicher und umweltbewusster Architekten bei, dass sie anders gestalten mussten. Diese Architekten sahen es als eine wesentliche Aufgabe an, Praktiken wiederzubeleben, die Gebäude heizen und kühlen konnten, ohne sich auf die energieintensiven mechanischen Systeme zu verlassen, die in den Jahrzehnten zuvor eingeführt wurden. Dabei nahm ein Großteil des Nachhaltigkeitsdiskurses, der heute in der Architekturbranche präsent ist, Gestalt an.
Da die Gespräche über den Klimawandel immer dringlicher werden, hat sich Nachhaltigkeit von einer im Entstehen begriffenen Bewegung zu einem Schwerpunkt entwickelt. Wir sprachen mit vier Architekten – zwei, die ihre Karriere in den 1970er Jahren mit passiven Wohnprojekten begannen, und zwei führenden Nachhaltigkeitsinitiativen bei größeren Unternehmen — darüber, wie sie passive Designtechniken einsetzen, wie ein Antrieb für die Gestaltung von Niedrigenergiegebäuden ihre Praxis beeinflusst und was Nachhaltigkeit für sie bedeutet.
David Wright, Eigentümer, David Wright, Architekt, Grass Valley, Kalifornien.David Wright ist ein Pionier auf dem Gebiet des passiven Solardesigns, eine Praxis, die er bis heute fortsetzt. Er ist auch Autor des Passive Solar Primer: Sustainable Architecture (Schiffer Publishing, 2008).
Ich machte 1964 meinen Abschluss in CalPoly, und in den frühen 60er Jahren gab es nicht viel Sorge um Energieeinsparung. Ich trat dem Peace Corps bei und wurde nach Tunesien versetzt, und eines der Projekte, an denen ich arbeitete, war ein erschwingliches Wohndesign mit 60 Einheiten für Polizei, Lehrer und Krankenschwestern – Menschen, die sich nicht unbedingt „gute“ Wohnungen leisten konnten. Ich hatte einige Dinge über die traditionelle Architektur in Nordafrika gelernt, die natürliche Konditionierungsmerkmale verwendete — die Gebäude richtig auszurichten, um im Winter Sonnenlicht hereinzulassen, und im Sommer eine Brise vom Mittelmeer zuzulassen, um sie abzukühlen. Siehe da, die Gebäude arbeiteten daran, sich auf natürliche Weise zu heizen und zu kühlen.
Ich beendete meinen Aufenthalt dort und wurde nach Guinea im tropischen Westafrika versetzt. Mein Job war es, ein landwirtschaftliches Junior College zu entwerfen und zu bauen, 300 Kilometer hoch im Dschungel. Dort entwarf ich für ein ganz anderes Klima. Ich habe mir traditionelle Methoden angesehen, um den Niederschlag fernzuhalten, sicherzustellen, dass die Brise durchblasen kann, und im Allgemeinen die Gebäude an die Klimazone anzupassen.
Als ich in die USA zurückkam und lizenziert wurde, zog ich nach New Mexico, weil ich von der Idee begeistert war, natürliche Materialien wie Adobe zu verwenden. Ich analysierte die Leistungsmerkmale traditioneller Adobes in Verbindung mit moderneren Materialien und begann mit einem sehr starken Verständnis der Physik und der Naturgesetze, sogenannte passive Solartechniken zu entwickeln. Es war faszinierend, neue Wege der Raumkonditionierung von Gebäuden zu entwickeln, und als die Ölkrise von 1973 auftrat, gingen wir von dem, was ich den „Lunatic Fringe“ nenne — Leute da draußen in New Mexico, die versuchen, Dinge herauszufinden — zu dem, was ich „Lunatic Center“ nenne.“ Alle Zeitschriften, alle Zeitungen und alle Leute, die Bücher schrieben, tauchten auf, um zu sehen, was los war.
Von da an war alles, was wir taten, eine Evolution. Ich bin weg von Adobe und in super-isolierte und erdintegrierte Gebäude, vor allem in Oklahoma und Minnesota — aber mit starker Isolierung und thermischer Masse, mit allen Prinzipien der passiven Solarenergie. Zu der Zeit dachten meine Mitarbeiter und ich alle: „Wir werden hier die Architektur revolutionieren, weil wir Gebäude schaffen werden, die funktional als Reaktion auf das Klima geformt werden, und das wird eine Methodik für Architekten auf der ganzen Welt, um ihre eigenen mikroklimatischen Gebäude im regionalen Stil zu entwickeln.“
Es ist immer noch total faszinierend für mich als Architekt. Ich bin erstaunt, wie sich der Code geändert hat und wie heute die Dinge, die ich und ein paar andere Leute in den 1970er Jahren tatsächlich im Code enthalten sind, besonders in Kalifornien — man muss auf passive Sonneneffekte achten auf ein Gebäude, sogar mit großen Gebäuden wie dem Federal Building in San Francisco.
Ich persönlich denke, dass passive Solargebäude sowohl sehr energieeffizient als auch allgemein gesünder sind, Gebäude, die tatsächlich komfortabler sind, weil sie auf ihr lokales Klima reagieren.
Dennis R. Holloway, Eigentümer, Dennis R. Holloway, Architekt, Rio Rancho, N.M.
Dennis R. Holloway, Architekt und Professor für Architektur, leitete 1973 die Entwicklung des Ouroboros Solar House der University of Minnesota, eines bahnbrechenden Projekts für alternative Energien.
In den späten 60er und 70er Jahren waren wir alle Umweltschützer. Wir wussten um die Probleme der Industrialisierung und der Nutzung fossiler Brennstoffe. Als das erste Ölembargo Realität wurde, dachte ich: „Dieses Land muss unabhängig sein . Und wenn wir schon dabei sind, warum fangen wir nicht an, über alternative Energiequellen nachzudenken?“
1973 begann ich wirklich kritisch auszusehen. Es gab nicht genug Benzin und man musste in der Schlange warten. Ich unterrichtete an der Universität von Minnesota, und das brachte mich wirklich zum Nachdenken: „Lass uns etwas im Klassenzimmer machen.“ Weil Bildung der Anfang dieses Wandels sein muss.
Ich unterrichtete eine große Klasse von Studienanfängern, etwa 150 Studenten, über Umweltdesign, und ein großer Teil davon war der Energiefokus des Landes. Also begann ich 1973 ein dreijähriges Projekt, bei dem wir ein Haus entwerfen wollten. Dies waren Erstsemester, die noch nie zuvor entworfen hatten. Es würde vom Netz gehen. Es war eine wirklich aufregende Zeit. Mit der Energie von Studienanfängern, die kein Vorurteil darüber haben, was Architektur für ein wirklich großes Potenzial ist. Die ganze Klasse hatte einen überraschenden Entwurfsvorschlag für ein Haus, das vom Stromnetz getrennt war, unterstützt von aktiven und passiven Solarsystemen, thermischen Massenspeichern und vielem mehr.
Zwischen den Semesterpausen sammelte ich etwas Geld von der örtlichen Elektrizitätsgesellschaft und nutzte die Erdgasgesellschaft, um auch diesen Zuschuss zu erreichen — also hatten wir 20.000 Dollar, um damit zu beginnen. Und dann habe ich das benutzt, um Baumaterialien zu nutzen. Und so bauten wir im nächsten Trimester tatsächlich ein Haus mit 150 Studenten, die noch keine Bauerfahrung hatten. Wir haben die Arbeit wie eine Gemeinschaft organisiert. Wir gingen einfach da raus, und wir wussten, was wir taten, war richtig. Wir wussten, dass dies etwas bedeuten würde. Es waren neue Studenten, all diese Energie und ein neues Problem — ein neues Paradigma.
Ich habe ungefähr 80 Solarhäuser entworfen. Mein Favorit wurde 1979 in Boulder, Colorado, entworfen.; es ist ein fantastisches Solarhaus und unabhängig von fossilen Brennstoffen. Das National Solar Institute gibt Ihnen ungefähr sechs oder sieben Faustregeln , und ich habe diese jetzt in fast jeder Art von Gebäude verwendet, von institutionellen bis zu Wohngebäuden. Sie können mit hoher thermischer Masse und nach Süden ausgerichteter Verglasung Architektur schaffen, die keine fossilen Brennstoffe zum Heizen und Kühlen benötigt.
Wir haben in den 70er Jahren über die Wünsche des Benutzers gesprochen — „Benutzer“ war ein neues Wort. Es war anders als der Kunde; der Benutzer war generischer. Was brauchen Menschen als Menschen? Das scheint in den letzten 20 Jahren vergessen worden zu sein.
Helena Zambrano, AIA, Sustainability Director, Overland Partners, San Antonio
Helena Zambrano etablierte die Nachhaltigkeitsvision für Overland Partners und leitet dort die Nachhaltigkeitsgruppe. Sie ist Mitglied des AIA-Ausschusses für Umweltfragen (COTE).
Ich habe in Mexiko an der Universität von Monterrey studiert. Es ist ein kleiner Campus am Fuße der Berge, erhöht vom Rest der Stadt. Als ich anfing, hatten die Klassenzimmer keine Klimaanlage, aber die Gebäude waren so angeordnet, dass sie die Brise aus den Bergen einfangen konnten. Sie waren sehr komfortable Gebäude, nur mit passiven Strategien.
Als der Campus wuchs, blockierten die neuen Gebäude die Gebäude im Kern. Zu diesem Zeitpunkt führten sie eine Klimaanlage ein. Aber das hat mein Bewusstsein für die Gestaltung der gebauten Umwelt geschärft.Nach meinem Abschluss entschied ich mich, meine Ausbildung auf nachhaltiges Design mit einem Master in Environmental Building Design von der University of Pennsylvania zu konzentrieren. Ich lernte Gebäudeleistungssimulation, Energiemodellierung, Tageslichtmodellierung und Computational Fluid Dynamics.
Tageslicht ist einer meiner Lieblingsteile der Architektur, weil es für das Umweltdesign wirklich wichtig ist. Tageslicht ist eine der billigsten Strategien, die den größten Einfluss auf Gesundheit und Glück haben. Es ist auch wunderschön. Es ist etwas, das Sie entwerfen können – es ist anders als Energieeffizienz in diesem Sinne.
Im Designprozess der Tagesbeleuchtung sowie im Umweltdesign schaue ich mir zunächst die verfügbaren Ressourcen vor Ort an. Wie kann die Architektur diese Umweltressourcen nutzen? Umweltbelastungen sollten durch architektonische Elemente und passive Strategien angegangen werden, anstatt sich auf mechanische Systeme zu verlassen.
Nachdem ich durch Klima- und Standortanalysen die richtigen Strategien und Konzepte herausgefunden habe, verwende ich Metriken, um das Design zu optimieren. Bei Tageslicht ist die Tageslichtverfügbarkeit eine Metrik, mit der ich die jährliche Gesamtleistung testen kann. Das Tageslichtdesign ist jedoch dynamischer Natur, und die Punkt-in-Zeit-Beleuchtungsstärke ist eine Metrik, die mir hilft, die saisonale Leistung verschiedener Designelemente zu verstehen. Sowohl die Tageslichtautonomie als auch die Punktbeleuchtungsstärke bilden das verfügbare direkte und indirekte Licht ab, das von einer Lichtquelle, in diesem Fall der Sonne, auf ein Analysegitter fällt.Schließlich sind Post-Occupancy Evaluations (POE) entscheidend, um unsere Designannahmen zu bewerten, betriebliche Probleme zu optimieren und die Zufriedenheit der Nutzer mit dem Raum zu erfahren. Mit POEs können wir die gewonnenen Erkenntnisse dokumentieren und in unserem nächsten Gebäude anwenden.
Arathi Gowda, AIA, Associate Director, Skidmore, Owings & Merrill, Chicago
Arathi Gowda ist Associate Director bei Skidmore, Owings & Merrill und Mitglied des Umweltausschusses der AIA (COTE).
Nachhaltigkeit hat sich in meiner Karriere von einem „Nice to have“ zu einem Imperativ entwickelt. Wir haben eine Grenze unserer Ressourcen erreicht, und obwohl dies Herausforderungen darstellt, motiviert es eine notwendige Revolution, die es uns ermöglichen wird, unsere gesamte Wirtschaft grundlegend neu zu positionieren. Umweltschützer und viele meiner Mentoren kämpften den guten Kampf in den 70er und 80er Jahren, als es nur wie eine Welt des Überflusses schien. Ich bin dankbar für die frühe Führung von vielen, vielen Menschen in der Umweltbewegung, die sagten: „Hey, wir müssen für die Zukunft planen.“
Ich habe 2002 meinen Abschluss an der Carnegie Mellon gemacht, und schon damals gab es einen Dialog über Nachhaltigkeit. Es gab eine Kohorte von Professoren, die in Deutschland studierten und eine Rückkehr zu passiven Designtechniken lehrten, die Architekten historisch praktizierten, aber mit dem Aufkommen technischer Lösungen wie Klimaanlagen verloren. Um passiver zu gestalten, müssen wir Dinge wie Sonne, Wind und Licht verstehen.
Als junger Architekt war Howard Alan einer der ersten, mit denen ich in Chicago zusammengearbeitet habe. Er war ein früher Führer im passiven Design, und er sprach über erneuerbare Energien, wenn die Leute ihm die Tür ins Gesicht knallten. Es gab einen Moment in den späten 70er Jahren, als die Öl- und Gaspreise stiegen, wo die Leute zuhörten. Er ebnete den Weg für das, was wir heute sehen.
Ich bin ein Leiter unseres Performance-Teams bei SOM, und wir verwenden viel analytische Simulation, gepaart mit unserem MEP-Team. Mein Team besteht zur Hälfte aus Ingenieuren und zur Hälfte aus Architekten, und ich denke, das ist wirklich wichtig für die Gruppe, denn bei den komplexen Gebäuden, an denen wir arbeiten, baut oft eine technische Lösung auf einer Designtechnik auf.
Ich habe meine Karriere vor fast 17 Jahren in einer Firma begonnen, die sich seit jeher für nachhaltiges Design-Denken einsetzt. Was einst eine passive Diskussion war, ist jetzt eine aktive; Unsere kollektiven Prioritäten und Ziele haben sich geändert.
Unsere Kunden wollen Nachhaltigkeit. Ohne Frage muss es in unserer Arbeit vorhanden sein. Die nachhaltige Revolution ist sehr aufregend, trotz der Umweltangst, die ich und andere, die sich auf Nachhaltigkeit konzentrieren, empfinden. Wir müssen konzentriert bleiben, das nutzen, was wir wissen, und uns für die von uns entwickelten Lösungen einsetzen. Zum Glück gibt es eine Welle der Unterstützung.