ABUDHABI 2019
Prezentowana koncepcja powstała jako idea przykrycia całości miasta strukturą przypominającą płótno falujące swobodnie na krzywiznach wysokości zabudowy. Przykrycie dachów, ulic, chodników oraz parków wygenerują potrzebny cień w celu polepszenia warunków życia mieszkańców i użytkowników miasta. Zadaszenie całości układu urbanistycznego zostało poddane procesowi wykorzystania naturalnych walorów środowiskach i minimalizowaniu niepożądanych skutków użytkowania miasta. Prezentowane wnętrza urbanistyczne i piąta elewacja miasta jest efektem przejścia przez wiele procesów użytkowych prezentowanych poniżej. Perforacja przekrycia w układzie wschód zachód jest odpowiedzią na polepszenie wentylacji ulic miejskich, poprzez zróżnicowanie wysokości ( wygenerowanie między nimi pustki ) w celu wytworzenia łapaczy wiatru. Rozwiązania to wspomaga wentylacje ulic i budynków dając możliwości minimalnego sprężenia i rozprężenia powietrza a tym samym obniżenie jego temperatury ( przy prędkościach wiatrów występujących w danej lokalizacji zmiana temperatury powinna być odczuwalna jednostkowo ). Brak zróżnicowania wysokości paneli przekrycia na kierunku północ – południe uwarunkowane jest ograniczeniem wzajemnego zacieniania paneli w południe w cele efektywnego zbierania promieni słonecznych i tym samym generowania cienia poniżej w czasie najgorętszym dla dnia. Całość układu paneli dachu ( piątej elewacji ) miasta rozszerzono koncepcyjnie na całe założenie urbanistyczne jako zaproszenie do zastosowania dla ulic, chodników oraz budynków. Panele zadaszenia zostaną wyposażone w ogniwa fotowoltaiczne jako efektywne i ekologiczne wykorzystanie naturalnego środowiska.
czytaj więcej
W celu dopuszczenia światła do sektorów zabudowy pomniejszono część projektowanych paneli w celu dodania ażuru nad ulicami (25%). Ażurowość konstrukcji dachu miasta zwiększono nad chodnikami (50%) w celu zapewnienia dostępu do światła dziennego dla mieszkańców i użytkowników zabudowy. Zróżnicowanie procentowe prześwitów pomiędzy ulicami a chodnikami wynika z chęci ograniczenia nagrzewania przez słońce materiału wykończenia powierzchni płaskich, gdzie asfalt jako warstwa ścieralna dróg będzie absorbował więcej energii cielnej niż chodniki, tym samym będzie generował zwiększenie temperatury otoczenia. Jego zacienie daje możliwość obniżenia temperatury ziemi w mieście w czasie upalnych dni. Z względu na konieczność pełnego dostępu do światła słonecznego oraz nieba dla zieleni wysokiej zrezygnowano z paneli nad drzewami. Oznaczone na pomarańczowo sześciany mają na celu oznaczenie miejsc magazynowania energii w czasie dnia. Oczywiście sposób magazynowania może być zróżnicowany, przedstawiony w koncepcji, mechaniczny magazyn energii ( wykorzystujący przyciąganie ziemskie ) ma na celu uświadomienie obserwatorom generowanie energii elektrycznej, z wyżej zamocowanych paneli fotowoltaicznych, za dnia a nocą jej odbieranie w celu oświetlenia ulic, chodników i parków poprzez lampy zamocowane w strukturze paneli od spodu. Mechanizm magazynowanie energii będzie wykorzystywał sześciany z żelbetu wypełnione piaskiem ( w celu zwiększenia ich ciężaru ) i podnoszony poprzez ślimacznice podnośników do góry w czasie dostarczania energii za dnia do silników elektrycznych napędzających całość systemu. W nocy sześciany zostaną uwolnione z swojej górnej pozycji w celu obrotu ślimacznic w drugą stronę tym samym generując prąd przez te same silniki elektryczne, które je wyniosły do góry. Tak uzyskany odbiór prądu elektrycznego powinien posłużyć do oświetlenia ulic, chodników oraz parków z dolnej warstwy paneli z zainstalowanym oświetleniem LED.
W celu zapewnienie wentylacji na poziomie 25% dla miasta podniesione panele do góry. W celu zapewnienia wentylacji ulic na poziomie 50% obniżono część paneli w dół. Dostosowanie poziomu paneli do zabudowy miasta lokalnie podniesie ich poziom lub obniży w celu dostosowania ich do ekonomicznego mocowania do konstrukcji dachu zabudowy. Pożądanym efektem ubocznym zastosowania paneli niżej nad drogami daje zmniejszenie emisji hałasu na wyższych poziomach zabudowy, a na dachach zabudowy daje naturalne ekranowanie urządzeń klimatyzacji i wentylacji. Dodatkowymi plusami wygenerowanymi poprzez prezentowaną instalację są: obniżenie kosztów klimatyzacji z względu na zmniejszoną emisje cieplną powierzchni płaskich i pionowych oraz znaczne zacienienie budynków, zwiększona wentylacja na poziomach wyższych a ograniczenie prędkości wiatru na poziome człowieka. Wykorzystanie miasta ( budynków, dróg, ulic oraz parków ) jako generatorów energii elektrycznej konsumowanej na miejscu co zmniejsza jej straty. Dodatkowym atutem rozwiązania jest zmniejszenie emisji ( hałasu, wyspy ciepła, poboru mocy ) do środowiska naturalnego, związanych z użytkowaniem miasta. Oczywiście instalacja prezentowana na planszach ograniczona jest do granic opracowania lokalizacji warunków konkursu ( wszelkie obliczenia przewidywanych kosztów instalacji zostały podane w granicach lokalizacji konkursowej ) jej poszerzenie na całe miasto jest zaproszeniem do zastosowania właśnie tak uformowanej i poddanej procesom dostosowawczym do warunków życia ludzi, piątej elewacji. Jako źródło może rozpocząć proces myślenia o całym układzie urbanistycznym jako strukturze generującej prąd elektryczny dla jego mieszkańców dając dodatkowo cień, wentylacje i ekranowanie niepożądanych emisji.
Użyta technologia: ogniwa fotowoltaiczne
Moc urządzenia: 600-800 W/m2
Energia generowana rocznie: 876 000 kWh
Wymiary: panele: 4 – 16m2 (2x2m – 4x4m), słupy: 7 - 24m wysokości
Materiały: fundamenty i sześciany – żelbet, słupy i wsporniki – stal, poszycie paneli – blacha w formie konstrukcji, oświetlenie LED, ekrany pochłaniające dźwięk
Koszt: ogniw fotowoltaicznych ok. 1 279 584 $, konstrukcji ok. 2 680 416 $ = suma ok. 3 960 000 $ nie uwzględniono kosztów parku poniżej instalacji
Wpływ na środowisko można określić jako pozytywny i minimalizujący oddziaływanie miasta na środowisko naturalne. Ogniwa fotowoltaiczne poprzez częściowe pochłanianie promieni słonecznych a częściowe ich odbicie do środowiska będą minimalizować pochłanianie promieni przez płaszczyzny chodników, ulic i budynków. Poprzez pełne otwarcie ( brak paneli ) w miejscach nasadzeń drzew można uznać brak oddziaływania instalacji na środowisko. Zacienieni przestrzeni publicznych można uznać za pożądane działanie dla zdrowia i życia ludzi, tym samym ograniczenie dostępu światła słonecznego do nawierzchni utwardzonych nie będzie generować skutków nadmiernego ich nagrzania, może nawet zniweluję efekt miejskiej wyspy ciepła. Ograniczenie dostępności do nieba nie powinno mieć negatywnego skutku przy występujących wiatrach a ażurowość konstrukcji powinna wzmagać przewietrzanie miasta zlokalizowanego pod kątem w stosunku do kierunku występujących wiatrów. Pożądanym efektem ubocznym jest znaczące ograniczenie: emisji hałasu, emisji światła sztucznego do środowiska nocą, zmniejszenie zagospodarowanej powierzchni ziemi pod energię odnawialną poprzez wykorzystanie jednego miejsca dla funkcji: elektrowni oraz parku.
