Энергоэффективные здания — это сооружения, которые спроектированы и построены таким образом, чтобы потреблять меньше энергии и причинять меньше вредя для природы. Для этого можно использовать энергосберегающий дизайн, строительные материалы и технологии. Преимущества энергоэффективных зданий многочисленны и включают снижение затрат на электроэнергию, улучшение качества воздуха в помещениях и меньшее воздействие на окружающую среду.
В этой статье мы рассмотрим преимущества энергоэффективных зданий и методы их достижения. Мы начнем с обсуждения важности энергоэффективных зданий и преимуществ, которые они предоставляют. Затем мы углубимся в различные методы снижения энергопотребления при проектировании зданий, включая пассивное солнечное проектирование, естественную вентиляцию, дневное освещение и зеленые крыши. Мы также рассмотрим типы доступных энергоэффективных строительных материалов, таких как изоляция, окна и системы ОВКВ. Кроме того, мы будем использовать источники энергии которые являются возобновляемыми, такие как солнечные панели, геотермальные системы и ветряные турбины.
Мы также изучим различные строительные нормы и сертификаты для энергоэффективных зданий, такие как LEED, Energy Star и Passive House. Мы также включим несколько тематических исследований энергоэффективных зданий, чтобы продемонстрировать преимущества и проблемы этих проектов.
Энергоэффективный дизайн здания
Проектирование здания с учетом энергоэффективности является важным шагом в снижении его воздействия на окружающую среду и энергопотребления. Существует несколько методов, которые можно использовать для достижения энергоэффективного дизайна здания, таких как:
Пассивный солнечный дизайн:
Этот метод использует естественное тепло солнца для прогрева здания и уменьшает потребность в отоплении. Добиваться этого мы будем благодаря использованию окон, выходящих на южную сторону, тепловой массы и надлежащей изоляции.
Естественная вентиляция:
Проектируя здание таким образом, чтобы обеспечить естественную вентиляцию, можно уменьшить потребность в кондиционировании воздуха и отоплении. Этого можно достичь за счет использования исправных окон, мансардных окон и вентиляционных отверстий.
Дневное освещение:
Проектируя здание таким образом, чтобы в него проникал естественный свет, можно уменьшить потребность в искусственном освещении. Этого можно достичь за счет использования мансардных окон, фасадных окон и световых колодцев.
Зеленые крыши:
Зеленые крыши помогут нам значительно уменьшить энергопотребление здания, обеспечивая изоляцию и уменьшая количество тепла, поглощаемого крышей.
Внедряя эти энергоэффективные методы проектирования, здания могут значительно снизить потребление энергии, улучшить качество воздуха в помещениях и снизить воздействие на окружающую среду.
Важно отметить, что энергоэффективный дизайн — это не универсальное решение, и его следует адаптировать к конкретным потребностям и контексту каждого здания.
Кроме того, энергоэффективный дизайн должен быть включен в процесс проектирования здания с самых ранних стадий, чтобы гарантировать, что он является экономически эффективным и выполнимым для реализации.
Энергоэффективные строительные материалы
Использование энергоэффективных строительных материалов является еще одним важным шагом в снижении энергопотребления и воздействия здания на окружающую среду. Некоторые примеры энергоэффективных строительных материалов включают:
Изоляция:
Изоляция используется для уменьшения количества тепла, которое теряется или приобретается зданием. Он может быть изготовлен из таких материалов, как стекловолокно, целлюлоза и аэрозольная пена. Эти материалы могут помочь снизить энергопотребление здания, сохраняя в нем тепло зимой и прохладу летом.
Окна:
Энергоэффективные окна предназначены для уменьшения потерь или усиления тепла и могут включать в себя такие функции, как низко эмиссионные покрытия, заполнение аргоном или криптоном, а также несколько стеклопакетов. Эти функции могут помочь снизить энергопотребление здания за счет уменьшения количества тепла, теряемого или получаемого через окна.
Системы ОВКВ:
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха потребляют значительное количество энергии в зданиях. Энергоэффективные системы ОВКВ могут снизить потребление энергии за счет использования более эффективного оборудования, программируемых термостатов и надлежащего технического обслуживания.
Освещение:
Светодиодное освещение отличается высокой энерго эффективностью и может прослужить гораздо дольше, чем традиционные лампы накаливания. Это означает, что их нужно будет заменять реже, снижая затраты на техническое обслуживание и потребление энергии.
Энергоэффективные строительные технологии
Энергоэффективные строительные технологии предназначены для снижения энергопотребления здания путем выработки, накопления или сбережения энергии. Некоторые примеры энергоэффективных строительных технологий включают:
Возобновляемые источники энергии: Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергия, могут быть использованы для выработки электроэнергии для здания. Это может помочь уменьшить зависимость здания от ископаемого топлива и снизить его воздействие на окружающую среду.
Солнечные панели: Солнечные панели можно использовать для выработки электроэнергии для здания. Они могут быть установлены на крыше, стенах или как автономная система.
Геотермальные системы: Геотермальные системы используют тепло от земли для обеспечения отопления и охлаждения здания. Они обладают высокой эффективностью и могут значительно снизить потребление энергии.
Ветряные турбины: Ветряные турбины могут использоваться для выработки электроэнергии для здания. Они могут быть установлены на крыше или как автономная система.
Системы накопления энергии: Системы накопления энергии, такие как батареи, могут накапливать избыточную энергию, вырабатываемую возобновляемыми источниками энергии, для использования в периоды, когда потребность здания в энергии превышает выработанную возобновляемую энергию.
Энергоэффективные строительные нормы и сертификаты
Энергоэффективные строительные нормы и сертификаты — это установленные стандарты, которым здания должны соответствовать, чтобы считаться энергоэффективными. Эти стандарты разработаны такими организациями, как Международный совет по кодам (ICC) и Американское общество инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха (ASHRAE), и утверждены местными органами власти и правительствами штатов. Некоторые примеры энергоэффективных строительных норм и сертификатов включают:
LEED (Лидерство в области энергетического и экологического проектирования):
Это программа сертификации, разработанная Советом по экологическому строительству США (USGBC), которая считает здания, спроектированные, построенные и эксплуатируемые как энергоэффективные и экологически чистые.
Energy Star:
Это программа сертификации, разработанная Агентством по охране окружающей среды США (EPA), которая признает здания, спроектированные, построенные и эксплуатируемые как энергоэффективные.
Пассивный дом:
Это программа сертификации, разработанная Институтом пассивного дома (PHI), которая признает здания, спроектированные и построенные с высокой энергоэффективностью.
ICC 700-2021:
Международный кодекс энергосбережения (IECC) — это типовой кодекс, который устанавливает минимальные требования к энергоэффективности зданий.
Тематические исследования энергоэффективных зданий
Тематические исследования энергоэффективных зданий могут предоставить реальные примеры преимуществ и проблем, связанных с проектированием и строительством энергоэффективных зданий. Некоторые примеры тематических исследований энергоэффективных зданий включают:
Буллит-центр, Сиэтл, США:
Это здание считается одним из самых энергоэффективных зданий в мире. Это шестиэтажное офисное здание, которое вырабатывает больше энергии, чем потребляет, за счет использования солнечных панелей, геотермальных скважин и зеленой крыши.
The Edge, Амстердам, Нидерланды:
The Edge — это офисное здание с высокой энергоэффективностью, которое использует естественную вентиляцию, дневное освещение и солнечные панели для выработки электроэнергии. Он также подключен к городской системе централизованного теплоснабжения и охлаждения, что позволяет ему использовать отработанное тепло городской электростанции для обеспечения теплом и охлаждением здания.
Здание Net Zero Energy Building, Канада:
Это здание спроектировано так, чтобы производить столько энергии, сколько оно использует, и это все благодаря использованию солнечных панелей, ветряных турбин и геотермальных скважин. Здесь также используются различные энергоэффективные строительные материалы и технологии для снижения энергопотребления.
Жилое здание, Сиэтл, США:
Это здание считается одним из самых экологически чистых зданий в мире. Он предназначен для выработки большего количества энергии, чем потребляет, за счет использования солнечных панелей, ветряных турбин и геотермальных скважин. Здесь также используются различные энергоэффективные строительные материалы и технологии для снижения энергопотребления.
Эти тематические исследования дают ценную информацию о проектировании, строительстве и эксплуатации энергоэффективных зданий и могут быть использованы в качестве руководства для строителей, архитекторов и всех, кто заинтересован в понимании преимуществ и проблем проектирования и строительства энергоэффективных зданий.
