Schritte zum Entwurf einer klimaschonenden Architektur

Da Gebäude fast die Hälfte des Energieverbrauchs in den Vereinigten Staaten ausmachen und der Energieverbrauch die Nummer eins für die globale Erwärmung ist, ist es ein offensichtlicher Weg, den Klimawandel zu mildern, indem niedrig oder Energiegebäuden.

Um dies zu tun, müssen Sie zu den Grundlagen zurückgehen und sorgfältig prüfen, wie das Design eines Gebäudes auf die besonderen Merkmale eines bestimmten Standorts optimiert wird, um das Potenzial extremer Energienutzung zu minimieren.

10 Schritte zur klimaverträglichen Architektur

Die klimagerechte Architektur berücksichtigt die Saisonabhängigkeit, die Richtung der Sonne (Sonnenpfad und Sonnenstand), den natürlichen Farbton der umgebenden Topographie sowie Umweltfaktoren ( wie Wind, Regenfall, Feuchtigkeit) und Klimadaten (Temperatur, historische Wettermuster, etc.), um komfortable und energieeffiziente Wohnungen zu gestalten.

In aller Kürze müssen Architekten Folgendes berücksichtigen, bevor sie mit dem Entwurf und der Architektur eines Gebäudes beginnen:

1. Führen Sie eine Standortanalyse durch. Bestimmen Sie die Wettermuster, das Klima, die Bodentypen, die Windgeschwindigkeit und -richtung, die Heizgradtage und den Sonnenverlauf. Betrachten Sie die Wasserflüsse, den Lebensraum und die Geologie des Geländes. Dokumentieren Sie jedes mit einem qualifizierten Team von Fachleuten, um die Auswirkungen des Bauens an diesem speziellen Ort zu verstehen.
2. Richten Sie das Gebäude auf der Website ein. Verwenden Sie einen integrativen Entwurfsprozess, indem Sie eine Basismasse des Gebäudeplans verwenden, um vor Ort den optimalen Standort für das zu errichtende Gebäude zu ermitteln. Zu berücksichtigen sind hier der Zugang zu Infrastrukturen, die mindestens 100 Fuß vor einem Wassereinzugsgebiet frei bleiben und nicht in einem Überschwemmungsgebiet und / oder in einem Lebensraum mit gefährdeten Arten entstehen dürfen. Die Frage, welche Bäume und andere vorhandene geologische Merkmale vermieden werden sollten oder wie Wasser über das Gelände fließt, kann die Lage des Gebäudes bestimmen.

1. Es geht um die Sonne - orientieren Sie das Gebäude nach Himmelsrichtungen. Ziel ist es, die Sonneneinstrahlung zu maximieren, die im Winter den Raum heizt (also weniger Energie für die mechanische Heizung benötigt) und die Sonneneinstrahlung zu reduzieren, die das Gebäude im Sommer kocht. ).
2. Wählen Sie die geeigneten Fensterbereiche und Verglasungstypen anhand der Ausrichtung aus. Nach Süden gerichtete Fassaden sollten einen für ihre Ausrichtung geeigneten Fensterbereich verwenden und die Verglasung sollte ein doppeltes oder dreifaches Glas mit einer Low-E-Beschichtung verwenden, um die in den heißesten Monaten in den Raum übertragene Wärmemenge zu minimieren und gleichzeitig die Wärme im Inneren zu halten. während der kühleren Wintermonate. Zum Beispiel wird eine nach Süden gerichtete Glasfensterwand die Insassen während der heißen Sommermonate kochen, wenn nicht darauf geachtet wird, die Fassade mit Schatten zu versehen.
3. Das Design der Gebäudehülle ist je nach geografischem Gebiet sehr unterschiedlich. Bei der Planung der Gebäudehülle können Faktoren wie Isolierung, Dampfsperren und Luftbarrieren stark variieren, je nachdem, ob das Projekt im kalten, verschneiten Norden, im heißen und feuchten Süden oder in der trockenen Wüste liegt.
4. Minimieren Sie den Gebäudefußabdruck. Stellen Sie die wahren Bedürfnisse des Programms in Frage - brauchen Sie wirklich so viel Platz? Gibt es Möglichkeiten, dass Räume multifunktional werden können? Brauchen wir wirklich viele private Büros, wenn einige Mitarbeiter gelegentlich telecommute und Büros teilen? Wenn sich Ihr Team für das Minimierungsprogramm entschieden hat, sehen Sie sich die Größe Ihres Footprints an. Ist es möglich, zusätzliche Geschichten hinzuzufügen, um den Footprint kleiner zu machen? Auf diese Weise wird das Gebäude weniger Aushubkosten und mehr Wandfläche haben, die von den wärmenden Effekten der Sonne und einer Zunahme des natürlichen Tageslichts profitieren können.
5. Design für natürliche Belüftung. Da warme Luft aufsteigt, kann ein Gebäude gekühlt werden, indem für die Stapelbelüftung entworfen wird, indem kühlere Luft aus Öffnungen im unteren Bereich des Gebäudes angesaugt wird, während Wärme durch Öffnungen in der Oberseite des Raums abgeführt wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Luft bewegt, ist eine Funktion des vertikalen Abstands zwischen den Einlässen und Auslässen, ihrer Größe und der Temperaturdifferenz über die Raumhöhe.
6. Entspannen Sie die Komfortstandards der Insassen. Die meisten Gebäude in dieser Zeit sind darauf ausgelegt, die Bewohner ziemlich komfortabel zu halten - etwa 78 Grad Fahrenheit. Bei einer klimafreundlichen Konstruktion kann die Reduzierung der Energiemenge, die zum Kühlen und Heizen des Gebäudes verwendet wird, dazu führen, dass natürliche Systeme verwendet werden - Sonne und Wind. Mit diesen, wenn Gebäudeinsassen sind offen für das Hinzufügen oder Entfernen von Schichten während der Jahreszeiten, ist es erstaunlich, wie viel Energie gespart werden kann. Das Hinzufügen eines Pullovers im Winter oder die Lockerung des Company Dress Codes im Sommer kann ausreichen, um mechanische Erwärmung und Kühlung zu vermeiden - und damit ein Bündel Geld und die Umwelt zu schonen.
7. Modellierung und Analyse durchführen. Energiemodellierung, Beleuchtungsmodelle, Tageslichtstudien, Computational Fluid Dynamics (Computational Fluid Dynamics) sind Werkzeuge, die Designer anwenden können und sollten, um zu verstehen, wie sich das Design am besten an die örtlichen Gegebenheiten des jeweiligen Klimas und Mikroklimas anpasst. Auch hier sind die richtigen Teammitglieder mit Modellierungs-Know-how und Software der Trick, um die Kosten niedrig zu halten und gleichzeitig die besten Optionen für das Design zu erkunden.
8. Führen Sie mehrere Iterationen durch. Wenn es Ihnen zunächst nicht gelingt - versuchen Sie es noch einmal! Das Designteam benötigt nur einige dieser grundlegenden Layouts in der Entwurfsphase oder der schematischen Entwurfsphase, um den niedrigsten Energieverbrauch zu erzielen, der für Ihre spezifische Website optimiert ist. Es ist jedoch besser, mehr Zeit in den frühen Phasen des Designs zu investieren, um das Projekt zu modellieren, was weit weniger kostspielig ist, als Änderungen auf dem Gebiet oder später im Entwurfsprozess vorzunehmen. Halten Sie sich an die Versuche und schließlich reagiert Ihr Gebäude direkt auf das spezifische Klima des Projekts.