Устойчивая архитектура

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Висячие сады небоскрёба One Central Park[en], Сидней

Устойчивая архитектура — это экологически ориентированная архитектура высоких технологий. Она стремится к минимизации негативного влияния на окружающую среду за счёт эффективного и продуманного использования материалов, энергии, пространства и экосистемы в целом. Проектирование устойчивой архитектуры включает в себя обострённое внимание к вопросу энергосбережения и охраны окружающей среды.[1]

Понятие устойчивой архитектуры тесно связано с устойчивым развитием. В целом в основе идеи устойчивости заложено стремление к тому, чтобы использование имеющихся сейчас ресурсов не привело к разрушительным последствиям для всего общества и не лишило возможности использовать ресурсы в долгосрочной перспективе.[2]

Использование устойчивой энергии[править | править код]

Энергоэффективность на протяжении всего жизненного цикла здания — главная цель устойчивой архитектуры. Архитекторы обращаются ко множеству пассивных и активных методов, чтобы сократить потребление энергии зданиями и вместе с этим повысить их способность улавливать и генерировать энергию самостоятельно.[3] Для уменьшения цены и сложности устойчивой архитектуры предпочтение отдаётся пассивным системам, которые включают в себя использование преимуществ расположения здания, включение в систему здания источников возобновляемой энергии и при необходимости возможность использовать ресурсы ископаемого топлива.[4] Анализ стройплощадки[en] может помочь грамотно использовать для расчёта инсоляции, отопления и вентиляции помещений такие ресурсы окружающей среды, как ветер и дневной свет.

Эффективность систем отопления, вентиляции и охлаждения[править | править код]

Со временем были разработаны многочисленные пассивные архитектурные стратегии. Примеры таких стратегий включают расположение комнат или размер и ориентацию окон в здании,[3] а также ориентацию фасадов и улиц или соотношение между высотой здания и шириной улицы при городском планировании.[5]

Важным и экономичным элементом эффективной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) является хорошо изолированное здание. Более эффективное здание требует меньше тепла, выделяющего или рассеивающего мощность, но может потребоваться большая мощность вентиляции для удаления загрязнённого воздуха в помещении.

Значительное количество энергии вымывается из зданий с потоками воды, воздуха и компоста. Готовые к использованию технологии рециркуляции энергии на месте могут эффективно улавливать энергию из отработанной горячей воды и застоявшегося воздуха и передавать эту энергию поступающей свежей холодной воде или свежему воздуху. Для возврата энергии из компоста, покидающего здания, для других целей, помимо садоводства, требуются централизованные анаэробные варочные котлы.

Возобновляемая энергия[править | править код]

Солнечные панели[править | править код]

Активные солнечные устройства, такие как фотоэлектрические солнечные панели, помогают обеспечить устойчивое электричество для любого использования. Электрическая мощность солнечной панели зависит от ориентации, эффективности, широты и климата — солнечная энергия варьируется даже на одной и той же широте. Типичная эффективность имеющихся в продаже фотоэлектрических панелей составляет от 4 % до 28 %. Низкий КПД некоторых фотоэлектрических панелей может существенно повлиять на срок окупаемости их установки.[6] Такой низкий КПД не означает, что солнечные панели не являются жизнеспособной альтернативой энергии. В Германии[en], например, солнечные панели обычно устанавливаются при строительстве жилых домов.

Ветряные турбины[править | править код]

Использование небольших ветряных турбин в производстве энергии в устойчивых конструкциях требует учёта многих факторов. С точки зрения затрат, небольшие ветровые установки обычно дороже, чем более крупные ветряные турбины, в зависимости от количества энергии, которую они производят. Для небольших ветряных турбин затраты на техническое обслуживание могут быть решающим фактором на объектах с ограниченными возможностями защиты от ветра. На объектах со слабым ветром обслуживание может потребовать значительную часть дохода небольшой ветряной турбины.[7]

Тепловые насосы[править | править код]

Воздушные тепловые насосы (ASHP) можно рассматривать как реверсивные кондиционеры. Как и кондиционер, ASHP может забирать тепло из относительно прохладного помещения (например, дома при 70 ° F) и сбрасывать его в жаркое место (например, на улице при 85 ° F). Однако, в отличие от кондиционера, конденсатор и испаритель ASHP могут переключаться, меняясь ролями, и поглощать тепло из холодного наружного воздуха и сбрасывать его в тёплый дом.

Тепловые насосы с воздушным источником недороги по сравнению с другими системами тепловых насосов. Однако эффективность тепловых насосов с воздушным источником тепла снижается, когда температура наружного воздуха очень низкая или очень высокая; поэтому они действительно применимы только в умеренном климате.[8]

Примечания[править | править код]

  1. «Sustainable Architecture and Simulation Modelling», Технологический университет Дублина, [1] Архивировано 6 мая 2013 года.
  2. Sustainability and the Impacts of Building – Doerr Architecture (англ.). — Определение устойчивости. Дата обращения: 18 марта 2021. Архивировано 1 января 2017 года.
  3. 1 2 M. DeKay G. Z. Brown. Sun Wind & Light, architectural design strategies. — 3-е изд. — Wiley, 2014. — 423 с. — ISBN 978-1-118-33288-7.
  4. Bielek, Boris Green Building – Towards Sustainable Architecture (англ.). Applied Mechanics and Materials (2016). Дата обращения: 5 июля 2020. Архивировано 28 июня 2020 года.
  5. M. Montavon, Optimization of Urban Form by the Evaluation of the Solar Potential, EPFL, 2010
  6. shamilton. Module Pricing. Solarbuzz. Дата обращения: 7 ноября 2012. Архивировано 2 января 2010 года.
  7. Brower, Michael; Cool Energy, The Renewable Solution to Global Warming; Union of Concerned Scientists, 1990
  8. John Randolph, Gilbert M. Masters. Energy for Sustainability: Technology, Planning, Policy. — Island Press, 2008-06-30. — 812 с. — ISBN 978-1-59726-753-3.