Thiết kế đáp ứng khí hậu làm giảm sử dụng năng lượng
Để làm như vậy có nghĩa là quay trở lại vấn đề cơ bản và xem xét cẩn thận cách thiết kế của một tòa nhà được tối ưu hóa cho các tính năng cụ thể của một trang web cụ thể để giảm thiểu tiềm năng sử dụng năng lượng cực đoan.
10 bước để biến đổi cấu trúc đáp ứng
Kiến trúc khí hậu đáp ứng tính mùa vụ, hướng nắng (vị trí mặt trời và mặt trời), bóng râm tự nhiên do địa hình xung quanh, các yếu tố môi trường (như gió, mưa, độ ẩm) và dữ liệu khí hậu (nhiệt độ, kiểu thời tiết lịch sử) , vv) để thiết kế ngôi nhà thoải mái và tiết kiệm năng lượng.
Tóm lại, các kiến trúc sư sẽ cần phải xem xét những điều sau đây trước khi bắt đầu thiết kế và kiến trúc của một tòa nhà:
- Thực hiện phân tích trang web. Xác định các kiểu thời tiết, khí hậu, loại đất, tốc độ và hướng gió, nhiệt độ ngày và đường đi của mặt trời. Nhìn vào dòng chảy, môi trường sống và địa chất của khu vực. Ghi lại từng tài liệu với một nhóm chuyên gia đủ điều kiện để hiểu các chi nhánh xây dựng ở địa điểm cụ thể đó.
- Bố trí tòa nhà trên trang web. Sử dụng một quá trình thiết kế tích hợp, sử dụng một khối lượng cơ bản của bố trí tòa nhà để xác định cụ thể trên trang web vị trí tối ưu nhất cho tòa nhà được đặt. Các yếu tố cần xem xét ở đây là tiếp cận cơ sở hạ tầng, ở độ sâu ít nhất 100 feet so với bất kỳ lưu vực đầu nguồn nào, không xây dựng trong vùng ngập lũ và / hoặc trong môi trường sống có các loài đang bị đe dọa. Hỏi cây nào và các đặc điểm địa chất hiện có khác nên tránh hoặc cách nước chảy qua địa điểm có thể quyết định vị trí của tòa nhà.
- Đó là tất cả về mặt trời - định hướng tòa nhà dựa trên các hướng chính. Mục tiêu ở đây là để tối đa hóa lượng ánh nắng làm nóng không gian trong mùa đông (do đó sử dụng ít năng lượng hơn để làm nóng cơ học) và giảm lượng ánh nắng mặt trời nấu tòa nhà vào mùa hè (do đó sử dụng ít năng lượng hơn để làm mát bằng máy móc).
- Chọn các khu vực cửa sổ thích hợp và các loại kính dựa trên hướng. Mặt tiền hướng nam nên sử dụng một khu vực cửa sổ phù hợp với hướng và kính của nó nên sử dụng kính đôi hoặc ba lớp có lớp phủ điện tử thấp để giảm thiểu lượng nhiệt truyền vào không gian trong những tháng nóng nhất, đồng thời giữ nhiệt bên trong những tháng mùa đông. Ví dụ, một bức tường cửa sổ bằng kính hướng về phía nam sẽ nấu những người cư ngụ bên trong trong những tháng hè nóng bức nếu không được chăm sóc để che bóng trên mặt tiền.
- Thiết kế phong bì tòa nhà thay đổi rất nhiều theo khu vực địa lý. Khi thiết kế phong bì của tòa nhà, các yếu tố như vật liệu cách nhiệt, rào cản hơi và hàng rào không khí sẽ thay đổi hoàn toàn tùy thuộc vào dự án ở phía bắc lạnh, tuyết, phía nam nóng và ẩm ướt hay sa mạc khô cằn.
- Giảm thiểu dấu chân của tòa nhà. Hỏi các nhu cầu thực sự của chương trình - bạn có thực sự cần nhiều không gian đó không? Có những cách mà không gian có thể trở thành đa chức năng không? Chúng ta có thực sự cần nhiều văn phòng tư nhân nếu một số nhân viên có thể telecommute thỉnh thoảng và chia sẻ văn phòng? Khi nhóm của bạn được thiết lập trên chương trình giảm thiểu, hãy xem kích thước của dấu chân của bạn. Có thể thêm các câu chuyện bổ sung để làm cho dấu chân nhỏ hơn không? Bằng cách đó, tòa nhà sẽ có chi phí đào ít hơn, và nhiều khu vực tường có thể hưởng lợi từ các hiệu ứng ấm lên của mặt trời và sự gia tăng ánh sáng ban ngày tự nhiên.
- Thiết kế thông gió tự nhiên. Kể từ khi không khí ấm áp tăng lên, một tòa nhà có thể được làm lạnh bằng cách thiết kế cho thông gió ngăn xếp bằng cách vẽ không khí mát hơn từ các khe hở thấp trong tòa nhà, trong khi mang nhiệt đi qua các khe hở ở phía trên cùng của không gian. Tốc độ di chuyển của không khí là một hàm của khoảng cách thẳng đứng giữa các cửa hút gió và đầu ra, kích thước của chúng và chênh lệch nhiệt độ trên chiều cao của căn phòng.
- Hãy thư giãn các tiêu chuẩn tiện nghi của người cư ngụ. Hầu hết các tòa nhà trong ngày và tuổi này được thiết kế để giữ cho người cư ngụ khá thoải mái - khoảng 78 độ F. Tuy nhiên, với thiết kế đáp ứng khí hậu, giảm lượng năng lượng được sử dụng để làm mát và làm nóng tòa nhà có thể dẫn đến việc sử dụng hệ thống tự nhiên - mặt trời và gió. Với những điều này, nếu người xây dựng được mở để thêm hoặc loại bỏ các lớp trong mùa, thật ngạc nhiên là có thể tiết kiệm được bao nhiêu năng lượng. Thêm một chiếc áo len vào mùa đông hoặc thư giãn mã váy công ty để quần short vào mùa hè có thể là đủ để loại bỏ sưởi ấm cơ khí và làm mát tất cả cùng nhau - tiết kiệm một bó tiền và môi trường.
- Tiến hành mô hình hóa và phân tích. Mô hình năng lượng, mô hình chiếu sáng, nghiên cứu ánh sáng ban ngày, động lực học tính toán là tất cả các công cụ mà nhà thiết kế có thể sử dụng để hiểu cách thiết kế tích hợp tốt nhất với khí hậu địa phương và các tính năng vi khí hậu cụ thể cho trang web. Một lần nữa, có các thành viên trong nhóm phải với chuyên môn và phần mềm mô hình hóa là mẹo để giảm chi phí trong khi khám phá các tùy chọn tốt nhất cho thiết kế.
- Thực hiện nhiều lần lặp lại. Nếu lúc đầu bạn không thành công - hãy thử lại! Nó sẽ đưa đội ngũ thiết kế nhiều đường chuyền của những bố trí cơ bản này trong giai đoạn thiết kế trước hoặc thiết kế sơ đồ của bạn để trau dồi trong việc sử dụng năng lượng thấp nhất có thể, được tối ưu hóa cho trang web cụ thể của bạn. Tuy nhiên, tốt hơn là dành nhiều thời gian hơn trong các giai đoạn đầu của thiết kế để mô hình hóa dự án kém tốn kém hơn nhiều so với việc thực hiện các thay đổi trong lĩnh vực này hoặc sau này trong quá trình thiết kế. Giữ ở các thử nghiệm và cuối cùng tòa nhà của bạn sẽ phản ứng trực tiếp với khí hậu cụ thể cho trang web của dự án.