8 تکنیک اساسی برای طراحی ساختمان سبز و انرژی

یک خانه منفعل بر استراتژی های “منفعل” تأکید می کند ، به این معنی که فن آوری های مورد استفاده شامل اجزای متحرک (مانند دریچه ها ، پمپ ها یا موتورها) ، سیستم های کنترل پیچیده یا تجهیزات مکانیکی پیشرفته نیستند. فن آوری های فعال به کار رفته باید ساده ، آسان برای نصب و نگهداری باشد ، میزان شکست کم و عمر طولانی مدت داشته باشد.

چنین مصرف انرژی فوق العاده کم از طریق پاکت های ساختمان بسیار عایق و ضد صدا ، هوای عالی و استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر حاصل می شود. فلسفه طراحی از یک رویکرد “پارچه اول” حمایت می کند ، با تمرکز بر پنج فناوری کلیدی: عایق حرارتی ، از بین بردن پل حرارتی ، پنجره ها و درها با کارآیی انرژی ، ساخت و ساز هوا و یک سیستم تهویه مکانیکی با بازیابی گرما.

اولین مورد برای مسکن با انرژی کارآمد باید مکان و جهت گیری ساختمان باشد. این طرح باید با هدف به حداکثر رساندن سود خورشیدی منفعل ضمن به حداقل رساندن افزایش گرما در طول تابستان انجام شود. تنظیمات ساده مربوط به جهت و طراحی می تواند به طور قابل توجهی راحتی را بهبود بخشد – اجازه گرمای طبیعی در زمستان بدون گرمای بیش از حد در تابستان. کنترل به خوبی طراحی شده از افزایش خورشیدی منفعل به کاهش تقاضای گرمایش در زمستان و بار خنک کننده در تابستان کمک می کند.

طراحی پنجره با کارآیی انرژی باید بر اساس شرایط واقعی محل ساختمان باشد. انعطاف پذیری ضروری است. این باید آب و هوا ، نیازهای راحتی ساختمان ، تابش خورشیدی و گردش هوا را در نظر بگیرد. هنگام طراحی پنجره های بیرونی ، باید جهت گیری ساختمان ، فاصله بین ساختمانها و روابط مکانی آنها را تجزیه و تحلیل کرد. عوامل محیطی برای اطمینان از روشنایی ، تهویه ، زیبایی شناسی و نسبت های بهینه از پنجره به دیوار باید به طور جامع در نظر گرفته شوند. نوع پنجره مناسب و عملکرد آب بندی پیشرفته به به حداقل رساندن نفوذ هوا و انتقال حرارت کمک می کند ، بنابراین باعث بهبود استفاده علمی و منطقی از منابع طبیعی می شود.

بازیابی گرما باید یکی دیگر از موارد اساسی در هر طراحی مسکونی با انرژی باشد. همانطور که قبلاً نیز گفته شد ، بسیاری از فناوری های پیشرفته تهویه وجود دارد. اگرچه نسبتاً جدید در بازار داخلی است ، اما آنها می توانند عملکرد انرژی یک خانه را تا حد زیادی بهبود بخشند. فناوری هایی مانند بازیابی گرمای گاز دودکش (FGHR) یا سیستم های بازیابی گرمای فاضلاب انرژی و صرفه جویی در هزینه بیشتری را ارائه می دهند.

بهبود هوای یک ساختمان اغلب مقرون به صرفه ترین روش برای کاهش از بین رفتن انرژی برای گرمایش و سرمایش فضا محسوب می شود. همچنین باعث افزایش راحتی داخلی و کیفیت هوا می شود. دستیابی به سطح بالایی از هوای بیش از پر کردن شکافهای قابل مشاهده است – به چندین مرحله با دقت برنامه ریزی شده نیاز دارد. ابتدا مرز عایق را تعریف کنید. سپس ، یک مانع مداوم در کل پاکت را تضمین کنید. نکته اصلی حفظ تداوم است.

این امر می تواند با شناسایی مواد بزرگ مانند روکش خارجی یا دیوارهای داخلی داخلی و پل زدن شکاف ها یا اتصالات بین آنها برای ایجاد یک مرز کاملاً بسته شده حاصل شود. در مرحله بعد ، مناسب ترین روش هوایی را برای پروژه خود انتخاب کنید. چندین تکنیک مؤثر در دسترس است ، از جمله استفاده از دیوار خشک هوایی و پیوند قاب ساختاری با پوشش. سیستم های اختصاصی مانند SIGA و ZIP راه حل های بسیار خوبی را ارائه می دهند اما ممکن است گرانتر باشند. یک گزینه جدیدتر ، فناوری آب بندی مبتنی بر آئروسل ، به سطح بسیار بالایی از هواییت رسیده است.

در برخی از ساختمانهای صنعتی مجهز به ماشین آلات بزرگ ، مانند جرثقیل بالای 10 تن ، طراحی هوایی می تواند حتی چالش برانگیز باشد. این امکانات نه تنها به پشتیبانی ساختاری گسترده نیاز دارند بلکه باید تعادل بین دسترسی به تجهیزات ، نصب پیگیری و حفظ عملکرد هوایی نیز ایجاد شود.

نورپردازی و نورپردازی باید نیازهای بصری و روانی سرنشینان را برآورده کند. امروزه ، مردم بیشتر وقت خود را در داخل خانه می گذرانند ، بنابراین انجام طراحی روز روشن روز ، به ویژه برای ساختمانهای اداری ضروری است. از مشکلاتی مانند تابش خیره کننده ، بازتاب یا روشنایی که بسیار شدید یا بسیار کم نور است ، خودداری کنید. فضاهای مسکونی مانند اتاق خواب ، آشپزخانه و اتاقهای نشیمن نیز باید به نور طبیعی دسترسی داشته باشند. این طرح باید ضمن افزایش بهره وری انرژی ، انتظارات مدرن از معماری پیشرفته را برآورده کند.

نورپردازی مصنوعی به طور معمول گرمای بیشتری ایجاد می کند و انرژی بیشتری نسبت به نور روز مصرف می کند. بنابراین ، به حداکثر رساندن استفاده از نور خورشید برای تنظیم شرایط حرارتی داخلی می تواند میزان مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهد. نور روز نه تنها نیازهای روشنایی را برآورده می کند بلکه باعث بهبود راحتی می شود و رشد قالب و میکروارگانیسم ها را مهار می کند و به حفاظت از محیط زیست کمک می کند.

با افزایش هزینه های انرژی که هیچ نشانه ای از کاهش ، استفاده از فتوولتائیک خورشیدی (PV) یا سیستم های حرارتی خورشیدی را برای تولید انرژی خودکفا یا مکمل آب گرم/آب گرم نشان می دهد ، یک طراحی عالی است. در بسیاری از مناطق ، برق مازاد را می توان به شبکه فروخت. سیستم های آینده حتی ممکن است امکان ذخیره انرژی را برای استفاده شخصی فراهم کند.

در حالی که محاسبه دقیق ROI به دلیل نوسانات بازار دشوار است ، روند صعودی در هزینه های انرژی باعث می شود سرمایه گذاری خورشیدی به طور فزاینده ای عملی شود. البته مناسب بودن چنین فناوری به عواملی مانند عرض جغرافیایی ، اندازه سیستم ، انعطاف پذیری طراحی و جهت گیری نصب بستگی دارد.

کاهش از بین رفتن گرما از طریق دیوارها ، کفها و سایر اجزای ساختمان برای طراحی خانه با انرژی بسیار مهم است. اجزای کامپوزیت به خوبی طراحی شده می توانند مقادیر U را به حداقل برسانند و مقادیر R را به حداکثر برسانند ، و انرژی بلند مدت و هزینه ای را برای چرخه عمر ساختمان فراهم می کنند. بسیاری از سیستم ها و مواد عایق موثر از جمله ICF (اشکال عایق بندی شده) ، مجامع دیواری ضخیم تر و عایق سقف در دسترس هستند. کف اسپری نیز یک راه حل گسترده پذیرفته شده است.

طراحی یک ساختمان عایق بندی شده ، روشن و گرم و با کارآمد از ابتدا به مراتب آسانتر از پیشرفت های بعدی است. آب و هوا و جغرافیای محلی را از ابتدا در نظر بگیرید و با استراتژی های سایه زنی منفعل مکمل شوید – این رویکرد با گذشت زمان سود سهام را پرداخت می کند. برای هر تیم معماری ، طراحی کارآمد با انرژی باید اولویت اصلی باشد.

سیستم های گرمایشی ساختمان به طور معمول شامل دو ملاحظات اصلی است:

اول ، ساختمانهای با حجم بزرگ در مقایسه با اتاق های استاندارد فضای بسیار بیشتری دارند و ساختارهای پاکت پیچیده تری دارند. در نتیجه ، تغییرات دمای داخلی به میزان قابل توجهی بر راحتی حرارتی تأثیر می گذارد و سیستم گرمایش باید قادر به کنترل فشار و تقاضا بالاتر باشد.

دوم ، لوله کشی گرمایش باید مطابق با طرح عملکردی ساختمان ، با منطقه بندی دقیق و تقسیم بندی حلقه طراحی شود.

طراحی یک سیستم گرمایشی برای چنین ساختمانهایی شامل دو کار اصلی است. اول ، کلیه ساطع کننده های گرمای ترمینال باید استانداردهای عملکرد و بهره وری انرژی را رعایت کنند. دوم ، طرح لوله کشی باید با توجه به تقاضا ساده و قابل تنظیم باشد و طول لوله را به حداقل برساند تا هزینه های نصب و مصرف انرژی عملیاتی را کاهش دهد.