Будівлі споживають майже половину енергії в Сполучених Штатах. Оскільки енергетика є основним фактором глобального потепління, очевидним способом пом’якшити зміну клімату є проектування будівель з низьким або нульовим споживанням енергії.
Зробити це означає повернутися до основ і уважно розглянути, як проект будівлі оптимізований до конкретних особливостей конкретного місця, щоб мінімізувати потенціал екстремального використання енергії.
Кроки до архітектури, що реагує на клімат
Архітектура, що реагує на клімат, враховує сезонність, напрямок сонця (шлях сонця та його положення), природну тінь, яку створює навколишнє середовище. рельєф, фактори навколишнього середовища (такі як вітер, кількість опадів, вологість) і кліматичні дані (температура, історичні погодні умови тощо), щоб створити комфортну та енергоефективні будинки.
Виконайте аналіз сайту
Визначте погодні умови, клімат, типи ґрунтів, швидкість і напрямок вітру, градусодні нагрівання та шлях сонця. Подивіться на водні потоки, середовище проживання та геологію ділянки. Задокументуйте кожен з кваліфікованою командою професіоналів, щоб зрозуміти наслідки будівництва в цьому конкретному місці. Це підхід, який вважається найкращим
Розміщення будівлі на ділянці
Використовуючи інтегративний процес проектування, використовуйте базове масування макета будівлі, щоб визначити конкретно на місці найбільш оптимальне місце для розміщення будівлі. Факторами, які тут слід враховувати, є доступ до інфраструктури, перебування щонайменше на 100 футів від будь-якого вододілу, відсутність будівництва в межах заплави та в середовищі існування зникаючих видів. Запитання про те, яких дерев та інших існуючих геологічних особливостей слід уникати або про те, як вода тече по ділянці, може визначити розташування будівлі.
Плануйте з урахуванням сонця
Все про сонце, тому плануйте розташовувати конструкцію за сторонами світу. Мета полягає в тому, щоб максимізувати кількість сонця, яке нагріває простір взимку (що призводить до використання менше енергії для механічного тепла), а також зменшення кількості сонця, яке нагріває будівлю влітку (що призводить до зменшення енергії для механічного круто).
Віконні міркування
Фасади, що виходять на південь, повинні мати віконну площу, що відповідає його орієнтації, а скління має використовувати подвійне або потрійне скло з Low-E покриття. Він мінімізує кількість тепла, що передається в простір у найспекотніші місяці, зберігаючи тепло всередині в прохолодніші зимові місяці. Наприклад, скляна віконна стіна, що виходить на південь, буде готувати мешканців усередині в спекотні літні місяці, якщо не подбати про те, щоб забезпечити тінь на фасаді.
Будівля для географічного району
При проектуванні огороджувальної конструкції будівлі враховуються такі фактори, як ізоляція, пароізоляція та повітряні бар’єри будуть кардинально відрізнятися залежно від того, де проект знаходиться на холодній, засніженій півночі, жаркому та вологому півдні чи посушливій пустелі.
Мінімізуйте площу будівлі
Поставте під сумнів справжні потреби програми. Вам потрібно стільки місця? Чи існують способи, завдяки яким приміщення можуть стати багатофункціональними? Чи потрібна нам така кількість приватних офісів, якщо деякі співробітники можуть час від часу працювати дистанційно та ділитися офісами? Коли ваша команда налаштована на програму мінімізації, подивіться на розмір свого сліду. Чи можна додати додаткові історії, щоб зменшити площу? Таким чином будівля матиме менше витрат на земляні роботи та збільшить площу стін, яка може виграти від теплового впливу сонця та збільшення природного денного освітлення.
Конструкція природної вентиляції
Оскільки тепле повітря піднімається вгору, будівлю можна охолодити, спроектувавши трубну вентиляцію за допомогою охолоджувача повітря з отворів у нижній частині будівлі, одночасно відводячи тепло через отвори у верхній частині простір. Швидкість, з якою рухається повітря, залежить від вертикальної відстані між вхідними й вихідними отворами, їхнього розміру та різниці температур по висоті кімнати. Це може запобігти мешканцям від досвіду синдром хворого будинку.
Послабте стандарти комфорту пасажирів
Більшість будівель у наш час спроектовані таким чином, щоб мешканцям було досить комфортно, при температурі близько 78 градусів за Фаренгейтом. Однак завдяки дизайну, що реагує на клімат, зменшення кількості енергії, що використовується для охолодження та обігріву будівлі, може призвести до використання природних систем, тобто сонця та вітру. Завдяки цьому, якщо мешканці будівлі відкриті до додавання або видалення шарів протягом сезону, дивовижно, скільки енергії можна заощадити. Досить додати светр взимку або пом’якшити фірмовий дрес-код до шортів влітку, щоб повністю усунути механічне нагрівання та охолодження, заощадити пачку грошей і навколишнє середовище.
Проведення моделювання та аналізу
Енергетичне моделювання, моделі освітлення, дослідження денного освітлення, обчислювальна динаміка рідини – це інструменти, які дизайнери можуть і слід використовувати, щоб зрозуміти, як дизайн найкраще інтегрується з місцевим кліматом і особливостями мікроклімату, характерними для сайт. Знову ж таки, наявність відповідних членів команди з досвідом моделювання та програмним забезпеченням — це хитрість, щоб знизити витрати під час вивчення найкращих варіантів для дизайну.
Виконайте кілька ітерацій
Якщо спочатку у вас не вийде, спробуйте ще раз! Команді дизайнерів знадобиться багаторазове проходження лише цих базових макетів на етапі підготовки до проектування або схематичного проектування, щоб відточити мінімальне можливе споживання енергії, оптимізоване для вашого конкретного сайту. Однак краще витратити більше часу на ранніх етапах проектування, щоб змоделювати проект, що набагато дешевше, ніж вносити зміни на місці або пізніше в процесі проектування. Продовжуйте випробування, і зрештою ваша будівля буде безпосередньо реагувати на клімат, характерний для місця проекту.
