Klimaatvriendelijk ontwerp vermindert energieverbruik
Om dit te doen, gaat u terug naar de basis en moet u zorgvuldig kijken hoe het ontwerp van een gebouw is geoptimaliseerd voor de specifieke kenmerken van een specifieke site om het potentieel van extreem energieverbruik te minimaliseren.
10 stappen naar Climate Responsive Architecture
Klimaatgevoelige architectuur houdt rekening met seizoensinvloeden, de richting van de zon (zonneweg en zonnepositie), natuurlijke schaduw geboden door de omringende topografie, omgevingsfactoren (zoals wind, regenval, vochtigheid) en klimaatgegevens (temperatuur, historische weerpatronen , enz.) om comfortabele en energiezuinige huizen te ontwerpen.
In een notendop moeten architecten het volgende overwegen voordat ze ooit het ontwerp en de architectuur van een gebouw beginnen:
- Voer een site-analyse uit. Bepaal de weerpatronen, het klimaat, grondsoorten, windsnelheid en -richting, graaddagen voor verwarming en het pad van de zon. Kijk naar de waterstromen, habitat en geologie van de site. Documenteer elk met een gekwalificeerd team van professionals om de consequenties van het bouwen op die specifieke plaats te begrijpen.
- Lay-out van het gebouw op de site. Gebruik een geïntegreerd ontwerpproces en gebruik een basismassing van de lay-out van het gebouw om specifiek ter plaatse de meest optimale locatie voor het gebouw te bepalen. Factoren om hier te overwegen zijn toegang tot infrastructuur, ten minste 100 voet vrij van elke keerpunt, niet in een uiterwaard en / of in een habitat met bedreigde soorten. Vragen welke bomen en andere bestaande geologische kenmerken moeten worden vermeden of hoe water over de site stroomt, kan de locatie van het gebouw bepalen.
- Het draait allemaal om de zon - oriënteer het gebouw op basis van hoofdrichtingen. Het doel hier is om de hoeveelheid zon te maximaliseren die de ruimte in de winter verwarmt (en dus minder energie gebruikt om mechanisch te verwarmen) en de hoeveelheid zon die het gebouw in de zomer kookt te verminderen (vandaar minder energie gebruiken om mechanisch te koelen).
- Selecteer de juiste venstergebieden en glaspartijen op basis van oriëntatie. Op het zuiden gerichte gevels moeten een raamoppervlak gebruiken dat geschikt is voor de oriëntatie en glas moet een dubbel of driedubbel glas met een lage e coating gebruiken om de hoeveelheid warmte die in de warmste maanden in de ruimte wordt doorgegeven te minimaliseren, terwijl de warmte binnen blijft tijdens de koeler wintermaanden. Zo zal een glazen wand aan de zuidkant de bewoners binnenin de hete zomermaanden koken, mits er geen schaduw wordt aangebracht op de gevel.
- Het ontwerp van een gebouwenvelop verschilt sterk per geografisch gebied. Bij het ontwerpen van de omhulling van het gebouw zullen factoren zoals isolatie, dampschermen en luchtbarrières radicaal variëren afhankelijk van of het project zich in het koude, besneeuwde noorden, het hete en vochtige zuiden of de dorre woestijn bevindt.
- Minimaliseer de voetafdruk van het gebouw. Vraag de ware behoeften van het programma - heb je echt zoveel ruimte nodig? Zijn er manieren om ruimtes multifunctioneel te maken? Hebben we echt zoveel privékantoren nodig als sommige personeelsleden af en toe kunnen telewerken en kantoren kunnen delen? Zodra uw team is ingesteld op het minimalisatieprogramma, bekijkt u de grootte van uw footprint. Is het mogelijk om extra verhalen toe te voegen om de voetafdruk kleiner te maken? Op die manier zal het gebouw minder graafkosten hebben en meer ruimte op de muur die kan profiteren van de opwarmingseffecten van de zon en een toename van natuurlijk daglicht.
- Ontwerp voor natuurlijke ventilatie. Omdat warme lucht opstijgt, kan een gebouw worden gekoeld door te ontwerpen voor stapelventilatie door koelere lucht te trekken uit openingen laag in het gebouw, terwijl warmte wordt afgevoerd via openingen in de bovenkant van de ruimte. De snelheid waarmee de lucht beweegt is een functie van de verticale afstand tussen de inlaten en uitlaten, hun grootte en het verschil in temperatuur over de hoogte van de kamer.
- Ontspan de comfortstandaard van de inzittenden. De meeste gebouwen in deze tijd zijn ontworpen om de inzittenden redelijk comfortabel te houden - ongeveer 78 graden Fahrenheit. Met een klimaatgevoelig ontwerp kan het verminderen van de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om het gebouw te koelen en te verwarmen, resulteren in het gebruik van natuurlijke systemen - de zon en de wind. Als deze mensen in de loop van de seizoenen open staan voor het toevoegen of verwijderen van lagen, is het verbazingwekkend hoeveel energie kan worden bespaard. Het toevoegen van een trui in de winter of het verkleden van de bedrijfskleding tot shorts in de zomer kan genoeg zijn om mechanische verwarming en koeling allemaal te elimineren - een bundel geld en het milieu sparen.
- Modellering en analyse uitvoeren. Energiemodellering, verlichtingsmodellen, daglichtstudies, computationele vloeistofdynamica zijn allemaal hulpmiddelen die ontwerpers kunnen en moeten gebruiken om te begrijpen hoe het ontwerp het beste integreert in de lokale klimaat- en microklimaatkenmerken die specifiek zijn voor de site. Nogmaals, het hebben van de juiste teamleden met modelleringsexpertise en -software is de kunst om de kosten laag te houden terwijl je de beste opties voor het ontwerp onderzoekt.
- Voer meerdere herhalingen uit. Als het in het begin niet lukt, probeer het dan opnieuw! Het ontwerpteam krijgt meerdere passen van alleen deze basislay-outs in uw ontwerpfase of schematische ontwerpfase om het laagst mogelijke energieverbruik te optimaliseren, geoptimaliseerd voor uw specifieke site. Het is echter beter om meer tijd door te brengen in de vroege fasen van het ontwerp om het project te modelleren, wat veel minder kostbaar is dan het aanbrengen van wijzigingen in het veld of later in het ontwerpproces. Blijf bij de proeven en uiteindelijk reageert uw gebouw direct op het klimaat dat specifiek is voor de projectsite.