Czy zabytki mogą stać się wzorem ekologicznej i energooszczędnej transformacji? Międzynarodowy zespół naukowców, w tym specjaliści z Politechniki Krakowskiej, udowadnia, że tak. Dzięki projektowi badawczemu FuturHist, łączącemu nowoczesne technologie z poszanowaniem historycznego dziedzictwa, możliwe będzie obniżenie zużycia energii nawet o 60 proc. w budynkach takich jak XIX-wieczna kamienica przy ul. Kościuszki w Krakowie. Wyjątkowy projekt naukowy może być początkiem zielonej rewolucji w europejskim budownictwie historycznym.

Unijna współpraca dla energetycznej efektywności budynków historycznych

Przedsięwzięcie badawczo-innowacyjne, realizowane z unijnego programu Horyzont Europa, skupia naukowców z Włoch, Szwecji, Danii, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i Polski, reprezentowanej przez Politechnikę Krakowską. Celem współpracy jest stworzenie standardów działań, zmierzających do zwiększania efektywności energetycznej budynków historycznych. Projekt realizowany jest pilotażowo w czterech budynkach czterech europejskich miast: w Kordobie, Edynburgu, Linköping i Krakowie. Z efektów współpracy mogą skorzystać nie tylko one, ale też inne historyczne miasta, które troskę o zachowanie dziedzictwa muszą połączyć z wymaganiami ekonomicznymi i środowiskowymi aktualnych czasów. 

Skala wyzwań jest bardzo duża. W samym Krakowie naukowcy Politechniki przy współpracy z Zarządem Budynków Komunalnych, także uczestniczącym w projekcie, wytypowali przynajmniej 3,5 tys. cennych historycznie budynków, które mogłyby przejść energetyczną metamorfozę według wzorców wypracowanych w międzynarodowym projekcie "FuturHist. Trwałe zabezpieczenie budynków zabytkowych w oparciu o indywidualnie opracowane zestawy interwencji".

Krakowskim budynkiem demonstracyjnym, wybranym przez interdyscyplinarny zespół naukowców Politechniki do energetycznej rewolucji, jest kamienica z pierwszej połowy XIX w. przy ulicy Kościuszki 18.

Dokonaliśmy dogłębnego rozpoznania tego typu budynków, do którego należy kamienica przy ul. Kościuszki. Dla oszacowania liczby takich obiektów w Krakowie zbadaliśmy dane z ewidencji gruntów i budynków, a także rejestr zabytków i gminną ewidencję zabytków. Wiemy, że podobnych obiektów, nadających się do tego energooszczędnej modernizacji, jest w Krakowie prawie 3500. Zidentyfikowaliśmy 2307 kamienic, które mogłyby zostać poddane termomodernizacji na podstawie wyników projektu, co stanowi 1,92 proc. zabudowy całego Krakowa, oraz 1183 willi (0,98 proc. zabudowy) - mówi dr hab. inż. arch. Kingi Racoń-Leja, prof. PK, kierująca pracami polskiego zespołu badawczego. Naukowcy oceniają jednak, że liczby te są niedoszacowane ze względu na niepełne dane dotyczące roku budowy w ewidencji gruntów i budynków.

Krakowska kamienica, uczestnicząca w projekcie, znajduje się w zwartej zabudowie na obrzeżach historycznego centrum miasta i jest zarządzana przez Zarząd Budynków Komunalnych w Krakowie. Stoi w pobliżu Skweru Lajkonika Zwierzynieckiego, Wawelu i Bulwaru Rodła nad rzeką Wisłą, mieściła się tu dawniej apteka Pod Aniołem Stróżem (obecnie Antykwariat Abecadło). W ramach projektu FuturHist zabytkowy budynek został zbadany m.in. pod kątem ilości energii zużywanej każdego dnia, szczelności, parametrów termicznych cegieł, z których go wybudowano.

Razem z partnerami przemysłowymi z Włoch i Niemiec pracujemy nad zastosowaniem przyjaznych środowisku materiałów, które będą wykorzystane do termomodernizacji takich budynków. To np. właściwe płyty do ocieplania od wewnątrz i od zewnątrz, których produkcja powoduje sekwestrację węgla, co obniża emisję CO2 i ślad węglowy termomodernizacji - mówi dr hab. inż. arch. Kingi Racoń-Leja, prof. PK.

Uniwersalne wzory do wdrażania w europejskiej skali

Drugim etapem projektu będzie wdrożenie wypracowanych rozwiązań w budynkach demonstracyjnych. Podobnie jak zdecydowana większość (83 proc.) budynków historycznych w Polsce, kamienica przy ulicy Kościuszki 18 jest podpiwniczona, ze ścianami z litej cegły i z oknami skrzynkowymi. Planuje się zastosowanie w niej takich rozwiązań jak: izolacja ścian zewnętrznych, docieplenie od wewnątrz, wprowadzenie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła czy wdrożenie inteligentnego systemu zarządzania energią. Sprawdzono także możliwości wykorzystania energii odnawialnej przy zasilaniu budynku.

Konkretne rozwiązania w tym zakresie zostaną opracowane przy wsparciu partnerów zagranicznych. Po zastosowaniu ich w budynku rozpocznie się kolejny etap badawczy, w ramach którego będziemy w sposób ciągły monitorować zachowanie ścian budynku pod względem przewodzenia ciepła i wilgotności, jakość powietrza i komfort cieplny w pomieszczeniach budynku oraz ilość zużywanej przez niego energii - mówi dr hab. inż. arch. Kingi Racoń-Leja, prof. PK.

Wszystkie te działania zmierzają do zmniejszenia zapotrzebowania budynków historycznych na energię o minimum 60 proc., przy zachowaniu ich wartości historycznych i kulturowych. Ostatecznym celem naszej naukowej współpracy jest stworzenie standardów energooszczędnej modernizacji zabytków, które będą możliwe do zastosowania przy wielu różnych konstrukcjach historycznych - mówi dr inż. arch. Krzysztof Barnaś, członek zespołu badawczego.

W finale projektu opracowane więc zostaną uniwersalne standardy energooszczędnej modernizacji budynków historycznych, które można będzie wdrażać na szeroką skalę w różnych europejskich miastach, co przyspieszy transformację energetyczną zabytków. Inwestycje w ochronę dziedzictwa staną się dzięki temu bardziej opłacalne i przystępne finansowo, a jednocześnie będą sprzyjać ochronie środowiska. Możliwe będzie zachowanie unikalnego dziedzictwa architektonicznego w miastach takich jak Kraków, przy jednoczesnym dostosowaniu ich do wymagań współczesności.

Interdyscyplinarny zespół naukowców z Politechniki Krakowskiej

Przy projekcie FuturHist pracuje doświadczony zespół badawczy z Politechniki Krakowskiej pod kierownictwem dr hab. inż. arch. Kingi Racoń-Lei, prof. PK w składzie: dr inż. arch. Krzysztof Barnaś, dr inż. arch. Ernestyna Szpakowska-Loranc, dr inż. arch. Filip Suchoń, mgr inż. arch. Krzysztof Klus oraz mgr inż. arch. Anna Bochnia z Wydziału Architektury, dr hab. inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, prof. PK z Małopolskiego Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego PK, dr hab. inż. Marzena Nowak-Ocłoń, prof. PK z Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki oraz dr hab. inż. Tomasz Kisilewicz, prof. PK z Wydziału Inżynierii Lądowej. Ze strony ZBK pracami kieruje Marcin Paradyż, zastępca dyrektora ds. Technicznych oraz Roksana Kurek. Oprócz PK i ZBK przy projekcie pracuje również Fundacja Sendzimira i reprezentujący ją Ewelina Pękała oraz dr Tomasz Jeleński (także pracownik PK).

Liderem badawczym projekt FuturHist, finansowanego w ramach programu Unii Europejskiej Horyzont Europa, jest Akademia Europejska we włoskim Bolzano. Partnerami projektu są: Politechnika Krakowska, Gmina Miejska Kraków, Fundacja Sendzimira.EURAC - Accademia Europea di Bolzano (Włochy), Agencia de la Vivienda y Rehabilitación de Andalucia (Hiszpania), Uppsala Universitet (Szwecja), Svenska kyrkan (Szwecja), Erik Arkitekter A/S (Dania), White Arkitekter (Szwecja), Aalborg University (Dania), ICOMOS - Conseil International des monuments et des sites (Francja), University of Strathclyde (Wielka Brytania), Natürlich Bauen (Austria), Nerobutto SRL Società Benefit (Włochy), Edinburgh World Heritage Trust (Wielka Brytania), Calchera San Giorgio (Włochy), Holzmanufaktur Rottweil GmbH (Niemcy) oraz INTBAU - International Network for Traditional Building, Architecture & Urbanism (Wielka Brytania).

Więcej na stronie Politechniki Krakowskiej.