Passi per l'architettura sensibile al clima

Il design sensibile al clima riduce l'uso di energia

Con gli edifici che contribuiscono a circa la metà del consumo di energia negli Stati Uniti e il consumo energetico è il numero uno che contribuisce al riscaldamento globale, un modo ovvio per mitigare i cambiamenti climatici è progettare edifici a consumo ridotto o senza energia.

Fare ciò significa tornare alle origini e osservare attentamente come il design di un edificio è ottimizzato per le particolari caratteristiche di un sito specifico al fine di minimizzare il potenziale di un uso estremo dell'energia.

10 passi per l'architettura sensibile al clima

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, i fattori ambientali (come vento, pioggia, umidità) e i dati climatici (temperatura, modelli meteorologici storici , ecc.) per progettare case confortevoli ed energeticamente efficienti.

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

1. Esegui un'analisi del sito. Determinare i modelli meteorologici, il clima, i tipi di terreno, la velocità e la direzione del vento, i gradi di riscaldamento e il percorso del sole. Guarda i flussi d'acqua, l'habitat e la geologia del sito. Documenta ciascuno con un team qualificato di professionisti per comprendere le ramificazioni della costruzione in quel luogo specifico.
2. Layout l'edificio sul sito. Utilizzando un processo di progettazione integrativa, utilizzare un raggruppamento 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 all'infrastruttura, che si trova ad almeno 100 piedi di distanza da qualsiasi spartiacque, non costruendo all'interno di una pianura alluvionale e / o in un habitat con specie in via di estinzione. Chiedere quali alberi e altre caratteristiche geologiche esistenti dovrebbero essere evitate o come l'acqua scorre attraverso il sito può dettare la posizione dell'edificio.

1. Si tratta di sole - orientare l'edificio sulla base delle direzioni cardinali. L'obiettivo qui è quello di massimizzare la quantità di sole che riscalda lo spazio in inverno (quindi utilizzando meno energia per riscaldare meccanicamente) e diminuire la quantità di sole che cuoce l'edificio in estate (quindi utilizzando meno energia per raffreddare meccanicamente).

1. Selezionare le aree della finestra e i tipi di vetratura appropriati in base all'orientamento. Le facciate rivolte a sud dovrebbero utilizzare un'area finestra appropriata al suo orientamento e la vetratura dovrebbe utilizzare un vetro a doppia o tripla con rivestimento a bassa emissività per ridurre al minimo la quantità di calore trasmessa nello spazio nei mesi più caldi, mantenendo il calore all'interno durante il raffreddamento mesi invernali. Ad esempio, una parete vetrata rivolta a sud cucinerà gli occupanti all'interno durante i caldi mesi estivi se non si presta attenzione a fornire ombra sulla facciata.
2. Il design dell'involucro edilizio varia notevolmente in base all'area geografica. Quando si progetta l'involucro dell'edificio, fattori come isolamento, barriere al vapore e barriere d'aria varieranno radicalmente a seconda che il progetto si trovi nel freddo, nel nord innevato, nel sud caldo e umido o nel deserto arido.
3. Riduci al minimo l'ingombro dell'edificio. Metti in discussione i veri bisogni del programma: hai davvero bisogno di tanto spazio? Ci sono modi in cui gli spazi possono diventare multifunzionali? Abbiamo davvero bisogno di così tanti uffici privati ​​se qualche membro del personale può occasionalmente effettuare il telecommuting e condividere uffici? Una volta impostato il tuo team sul programma di minimizzazione, dai un'occhiata alle dimensioni del tuo footprint. È possibile aggiungere storie extra per ridurre l'ingombro? In questo modo, l'edificio avrà meno costi di scavo e una maggiore area di muro che può trarre beneficio dagli effetti di riscaldamento del sole e dall'aumento dell'illuminazione naturale.

1. Design per ventilazione naturale. Poiché l'aria calda sale, un edificio può essere raffreddato progettando per la ventilazione della catasta attirando l'aria più fredda dalle aperture in basso nell'edificio, portando via il calore attraverso le aperture nella parte superiore dello spazio. La velocità con cui si muove l'aria è una funzione della distanza verticale tra gli ingressi e le uscite, la loro dimensione e la differenza di temperatura rispetto all'altezza della stanza.
2. Rilassa gli standard di comfort degli occupanti. La maggior parte degli edifici in questo giorno e l'età sono progettati per mantenere gli occupanti abbastanza comodi - circa 78 gradi fahrenheit. Tuttavia, con il design sensibile al clima, la riduzione della quantità di energia utilizzata per raffreddare e riscaldare l'edificio può portare all'utilizzo di sistemi naturali: il sole e il vento. Con questi, se gli occupanti degli edifici sono aperti ad aggiungere o rimuovere strati durante le stagioni, è sorprendente quanta energia può essere salvata. Aggiungere un maglione in inverno o rilassare il codice di abbigliamento aziendale in pantaloncini in estate può essere sufficiente per eliminare il riscaldamento meccanico e il raffreddamento tutti insieme, risparmiando un fascio di denaro e l'ambiente.

1. Condurre modellizzazione e analisi. Modelli energetici, modelli di illuminazione, studi di illuminazione diurna, fluidodinamica computazionale sono tutti strumenti che i progettisti possono e devono utilizzare per capire come il design si integri al meglio con le caratteristiche climatiche e microclimatiche locali specifiche del sito. Ancora una volta, avere i membri del team giusti con esperienza e software di modellazione è il trucco per contenere i costi mentre esplora le migliori opzioni per il design.
2. Eseguire più iterazioni. Se all'inizio non ci riesci, riprova! Il team di progettazione impiegherà più passaggi di questi soli layout di base nella fase di progettazione preliminare o schematica per affinare il minor consumo possibile di energia, ottimizzato per il sito specifico. Tuttavia, è meglio dedicare più tempo alle prime fasi di progettazione per modellare il progetto, che è molto meno costoso rispetto a modifiche sul campo o più avanti nel processo di progettazione. Tieni le prove e alla fine il tuo edificio risponderà direttamente al clima specifico del sito del progetto.