Passi per progettare l'ambiente responsabile del clima

Con gli edifici che contribuiscono a quasi la metà dell'utilizzo di energia negli Stati Uniti e l'utilizzo energetico è il primo contributore al riscaldamento globale, un modo evidente per attenuare i cambiamenti climatici è quello di progettare basse o no- edifici energetici.

Per farlo significa tornare alle basi e guardare attentamente come il design di un edificio è ottimizzato alle caratteristiche di un sito specifico al fine di minimizzare il potenziale di utilizzo estremo di energia.

L'architettura sensibile al clima prende in considerazione la stagionalità, la direzione del sole (percorso solare e posizione solare), l'ombra naturale fornita dalla topografia circostante e fattori ambientali ( come il vento, la caduta di pioggia, l'umidità) e dati climatici (temperatura, modelli storici, ecc.) per progettare abitazioni confortevoli ed economiche.

In breve, gli architetti dovranno considerare quanto segue prima di iniziare mai la progettazione e l'architettura di un edificio:

Eseguire un'analisi del sito.

Determinare i modelli meteorologici, il clima, i tipi di terreno, la velocità e la direzione del vento, i tempi di riscaldamento e il percorso del sole. Guarda i flussi d'acqua, l'habitat e la geologia del sito. Documentare ciascuno con un team qualificato di professionisti per capire le ramificazioni dell'edilizia in quel luogo specifico.

Layout l'edificio sul sito.

1. Utilizzando un processo di progettazione integrativo, utilizzare una massa di base del layout dell'edificio per determinare in modo specifico sul sito la posizione ottimale per l'edificio da collocare. I fattori da considerare qui sono l'accesso alle infrastrutture, rimanendo almeno 100 metri di distanza da qualsiasi bacino idrografico, non costruendo in una pianura alluvionale e / o in un habitat con specie in pericolo. Chiedere quali alberi e altre caratteristiche geologiche esistenti dovrebbero essere evitate o come fluire l'acqua attraverso il sito può dettare la posizione dell'edificio.
2. Si tratta del sole - orientare l'edificio in base alle direzioni cardinali. L'obiettivo qui è quello di massimizzare la quantità di sole che riscalda lo spazio in inverno (quindi usando meno energia per riscaldare meccanicamente) e diminuire la quantità di sole che cuoce l'edificio in estate (quindi usando meno energia per raffreddare meccanicamente ).

Selezionare le aree e le tipologie di finestre appropriate in base all'orientamento.

1. Le facciate rivolte al sud dovrebbero utilizzare un'area finestra adeguata al suo orientamento e la vetratura dovrebbe utilizzare un vetro a doppio o triplo vetro con un rivestimento basso per ridurre al minimo la quantità di calore trasmessa nello spazio nei mesi più caldi, pur mantenendo calore all'interno durante i mesi invernali più freddi. Ad esempio, una parete di vetro a sud avrà a cuocere gli occupanti all'interno durante i caldi mesi estivi se non si prende cura per offrire ombra sulla facciata. La progettazione dell'involucro di costruzione varia notevolmente per area geografica.
2. Durante la progettazione dell'involucro dell'edificio, fattori quali l'isolamento, le barriere al vapore e le barriere d'aria variano radicalmente a seconda che il progetto sia nel nord freddo, innevato, nel sud caldo e umido o nel deserto arido. Riduci l'ingombro dell'edificio.
3. Domanda le vere esigenze del programma - hai davvero bisogno di quel tanto spazio? Ci sono modi in cui gli spazi possono diventare multifunzionali? Abbiamo davvero bisogno che molti uffici privati ​​se un certo personale può telelavorare occasionalmente e condividere uffici? Una volta che il tuo team è impostato sul programma di minimizzazione, date un'occhiata alla dimensione della tua impronta. È possibile aggiungere storie extra per rendere l'impronta più piccola? In questo modo, l'edificio avrà meno costi di scavo e più pareti che possono trarre vantaggio dagli effetti di riscaldamento del sole e da un aumento della luce naturale. Design per ventilazione naturale.
4. Dal momento che l'aria calda aumenta, un edificio può essere raffreddato progettando per la ventilazione delle pile, prelevando aria più fresca dalle aperture basse dell'edificio, mentre trasportando il calore attraverso le aperture nella parte superiore dello spazio. La velocità con cui si muove l'aria è funzione della distanza verticale tra le entrate e le uscite, la loro dimensione e la differenza di temperatura rispetto all'altezza della stanza. Rilassatevi gli standard di comfort degli occupanti.
5. La maggior parte degli edifici di questo giorno e di età sono stati progettati per mantenere gli occupanti abbastanza confortevoli - circa 78 gradi fahrenheit. Tuttavia, con un design sensibile al clima, ridurre la quantità di energia utilizzata per raffreddare e riscaldare l'edificio può provocare l'utilizzo di sistemi naturali - il sole e il vento. Con questi, se gli occupanti dell'edificio sono in grado di aggiungere o rimuovere strati durante le stagioni, è incredibile quanto energia può essere salvata. L'aggiunta di un maglione in inverno o il rilassamento del codice di abbigliamento aziendale a brevi in ​​estate può essere sufficiente per eliminare il riscaldamento e il raffreddamento meccanici tutti insieme, risparmiando un pacco di soldi e l'ambiente. Condurre modelli e analisi.
6. La modellazione energetica, i modelli di illuminazione, gli studi di daylighting e la dinamica del fluido di calcolo sono tutti gli strumenti che i progettisti possono e devono usare per capire come il design si integra al meglio con le caratteristiche climatiche e microclima locali specifiche del sito. Ancora una volta, avere i membri del team giusto con esperienza di modellazione e software è il trucco per mantenere i costi mentre esplori le migliori opzioni per il design. Eseguire più iterazioni.
7. Se in un primo momento non riesci - riprova! Prenderà il team di progettazione più passaggi di questi semplici layout nella fase di progettazione preliminare o schematica per affinare l'utilizzo energetico più basso possibile, ottimizzato per il tuo sito specifico. Tuttavia, è meglio trascorrere più tempo nelle prime fasi del design per modellare il progetto che è molto meno costoso di apportare modifiche nel campo o più avanti nel processo di progettazione. Tieni i test e alla fine il tuo edificio risponderà direttamente al clima specifico del sito del progetto.