Jak najít využití energie v udržitelné architektuře: Komplexní průvodce

by

Jak najít využití energie v udržitelné architektuře

Udržitelná architektura je důležitým aspektem moderního designu, který se zaměřuje na minimalizaci negativního vlivu budov na životní prostředí. Jedním z klíčových prvků udržitelné architektury je využití energie. Efektivním řízením spotřeby energie a využíváním obnovitelných zdrojů mohou architekti vytvářet budovy, které jsou nejen šetrné k životnímu prostředí, ale také z dlouhodobého hlediska nákladově efektivní. V tomto příspěvku na blogu prozkoumáme, jak najít využití energie v udržitelné architektuře, budeme diskutovat o principech udržitelného navrhování budov, prozkoumáme nástroje pro měření energetické účinnosti a upozorníme na dopad udržitelných postupů na využití energie.

Principy trvale udržitelného navrhování budov

Při navrhování udržitelné budovy se architekti řídí několika zásadami, jejichž cílem je snížit spotřebu energie a podporovat odpovědnost k životnímu prostředí. Mezi tyto zásady patří:

  1. Energetická účinnost: Navrhování budov s vysokou energetickou účinností začleněním prvků, jako je adekvátní izolace, energeticky účinná okna a účinné systémy HVAC.
  2. Využití obnovitelné energie: Integrace obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární panely, větrné turbíny nebo geotermální systémy, k výrobě elektřiny a tepla.
  3. Pasivní designové strategie: Využití přirozeného osvětlení a ventilace ke snížení potřeby umělého osvětlení a klimatizace.
  4. Úspora vody: Implementace zařízení pro úsporu vody, systémů zachycování dešťové vody a recyklace šedé vody pro minimalizaci spotřeby vody.
  5. Výběr materiálu: Výběr ekologických a udržitelných stavebních materiálů, jako jsou recyklované materiály nebo materiály s nízkou uhlíkovou stopou.
  6. Plánování staveniště: Optimalizace orientace budovy a terénní úpravy pro maximalizaci přirozeného stínu, snížení tepelných zisků a podporu biologické rozmanitosti.

Dodržováním těchto zásad mohou architekti vytvářet budovy, které výrazně snižují spotřebu energie a přispívají k udržitelnější budoucnosti.

Začlenění energetické účinnosti do projektování budov

Energetická účinnost hraje v udržitelné architektuře zásadní roli. Navrhováním budov s vysokou energetickou účinností mohou architekti minimalizovat plýtvání energií a snížit emise skleníkových plynů. Některé běžné strategie pro začlenění energetické účinnosti do návrhu budovy zahrnují:

  1. Izolace: Správná izolace pomáhá regulovat vnitřní teploty a snižuje potřebu nadměrného vytápění nebo chlazení.
  2. Efektivní osvětlení: Výměna tradičních žárovek za energeticky úsporná LED nebo CFL světla může výrazně snížit spotřebu energie.
  3. Smart Building Control Systems: Využití pokročilých automatizačních systémů k optimalizaci spotřeby energie pomocí funkcí, jako jsou čidla obsazenosti, programovatelné termostaty a sběr denního světla.
  4. Vysoce výkonná okna: Instalace energeticky účinných oken s nízkoemisivními nátěry a správným těsněním pro minimalizaci přenosu tepla.
  5. Energeticky účinná zařízení: Výběr energeticky účinných spotřebičů, jako jsou chladničky, klimatizace a ohřívače vody, může vést k podstatným úsporám energie.

Začleněním těchto energeticky účinných návrhových strategií mohou architekti vytvářet budovy, které spotřebují méně energie při zachování pohodlí a funkčnosti.

Případové studie návrhů energeticky účinných budov

využití energie v udržitelné architektuře 1

Abychom dále ilustrovali koncept využití energie v udržitelné architektuře, prozkoumejme některé reálné příklady energeticky účinných návrhů budov:

  1. The Edge, Amsterdam, Nizozemsko: Tato inovativní budova využívá různé udržitelné technologie, včetně solárních panelů, inteligentních osvětlovacích systémů a účinné izolace. Dosáhl nejvyššího hodnocení udržitelnosti (BREEAM) a produkuje více energie, než spotřebuje.

  2. Bullitt Center, Seattle, USA: Bullitt Center, přezdívaný „nejzelenější komerční budova na světě“, zahrnuje funkce jako solární panely, zachycování dešťové vody a přirozené větrání. Je navržen tak, aby měl nulovou čistou energii a svou energii vyrábí z obnovitelných zdrojů.

  3. CopenHill, Kodaň, Dánsko: CopenHill je příkladem kombinace udržitelnosti s rekreačními aktivitami. Budova má na střeše sjezdovku a zahrnuje různé energeticky účinné technologie, jako jsou systémy rekuperace tepla, solární panely a větrné turbíny.

Tyto případové studie demonstrují úspěšnou implementaci energeticky účinných designových strategií v udržitelné architektuře a ukazují potenciál pro snížení využití energie při vytváření vizuálně přitažlivých a funkčních budov.

Měření energetické účinnosti v budovách

K hodnocení energetického využití budovy se používají různé nástroje a techniky k měření její energetické účinnosti. Tato měření pomáhají architektům a majitelům budov porozumět energetické náročnosti a identifikovat oblasti pro zlepšení. Některé běžně používané nástroje a techniky zahrnují:

  1. Energetické audity: Energetické audity zahrnují komplexní posouzení energetické spotřeby budovy, identifikaci neefektivnosti a doporučení opatření na úsporu energie. Toto posouzení zahrnuje analýzu izolace, HVAC systémů, osvětlení a spotřebičů.

  2. Certifikáty energetické náročnosti: Tyto certifikáty poskytují údaje o energetické účinnosti budovy a pomáhají potenciálním kupcům nebo nájemcům činit informovaná rozhodnutí. Certifikáty obvykle hodnotí budovu na stupnici energetické účinnosti v rozsahu od A (nejefektivnější) do G (nejméně efektivní).

  3. Energetické monitorovací systémy: Instalace energetických monitorovacích systémů umožňuje sledování spotřeby energie v budově v reálném čase. Tyto systémy poskytují cenná data pro analýzu vzorců spotřeby energie a identifikaci příležitostí pro optimalizaci.

Využitím těchto nástrojů a technik mohou architekti a majitelé budov získat cenné poznatky o využití energie budovy a učinit informovaná rozhodnutí ke zlepšení její účinnosti.

Vliv udržitelných postupů na využití energie

Začlenění udržitelných postupů do architektury má významný dopad na využití energie. Přijetím strategií udržitelného designu a využíváním obnovitelných zdrojů energie mohou budovy dosáhnout nižší spotřeby energie a nižší uhlíkové stopy. To zase vede k několika výhodám, včetně:

  1. Úspora nákladů: Energeticky účinné budovy mají obvykle nižší provozní náklady díky snížené spotřebě energie. To se promítá do dlouhodobých úspor nákladů pro majitele budov a uživatele.

  2. Výhody pro životní prostředí: Udržitelné budovy přispívají ke snížení emisí skleníkových plynů a pomáhají v boji proti změně klimatu. Minimalizací využití energie a využíváním obnovitelných zdrojů hrají tyto budovy klíčovou roli při vytváření udržitelnější budoucnosti.

  3. Zdraví a pohodlí: Udržitelné budovy upřednostňují kvalitu vnitřního vzduchu, přirozené osvětlení a tepelnou pohodu. Toto zaměření na pohodu cestujících zlepšuje celkovou kvalitu života a produktivitu.

  4. Odolnost: Udržitelné budovy jsou navrženy tak, aby byly odolné vůči měnícím se podmínkám prostředí. Integrací strategií pasivního designu a využíváním obnovitelných zdrojů energie se tyto budovy mohou přizpůsobit a zmírnit dopady změny klimatu.

Numerické problémy jak najít využití energie v udržitelné architektuře

1 problém:

využití energie v udržitelné architektuře 3

Udržitelná budova je navržena tak, aby měla průměrný denní zisk solární energie 2000 kJ. Pokud je účinnost budovy při přeměně sluneční energie na užitečnou energii 80 %, vypočítejte množství užitečné energie získané ze sluneční energie.

Řešení:
Zadáno:
Průměrný denní zisk solární energie = 2000 kJ
Účinnost konverze = 80 %

Užitečnou energii získanou ze sluneční energie lze vypočítat pomocí vzorce:

\text{Užitečná energie} = \text{Průměrný denní zisk solární energie} \times \text{Účinnost přeměny}

Dosazením zadaných hodnot:

\text{Užitečná energie} = 2000 \, \text{kJ} \krát 0.80

\text{Užitečná energie} = 1600 \, \text{kJ}

Množství užitečné energie získané ze sluneční energie je tedy 1600 kJ.

2 problém:

využití energie v udržitelné architektuře 2

Udržitelná budova vyrobí 600 kJ energie z kogeneračního systému. Pokud je účinnost systému 70 %, vypočítejte celkový příkon energie do systému.

Řešení:
Zadáno:
Energie vyrobená kogeneračním systémem = 600 kJ
Účinnost systému = 70%

Celkový energetický vstup do systému lze vypočítat pomocí vzorce:

\text{Celkový energetický příkon} = \frac{\text{Vyrobená energie}}{\text{Účinnost}}

Dosazením zadaných hodnot:

\text{Celkový energetický příkon} = \frac{600 \, \text{kJ}}{0.70}

\text{Celkový energetický příkon} \cca 857.14 \, \text{kJ}

Celkový energetický příkon do systému je tedy přibližně 857.14 kJ.

3 problém:

Udržitelná budova má roční spotřebu elektřiny 5000 kWh. Pokud je účinnost elektrického systému budovy 90 %, vypočítejte celkový příkon energie potřebný pro výrobu elektřiny.

Řešení:
Zadáno:
Roční spotřeba elektřiny = 5000 kWh
Účinnost elektrického systému = 90%

Celkový příkon energie potřebný k výrobě elektřiny lze vypočítat pomocí vzorce:

\text{Celkový energetický příkon} = \frac{\text{Roční spotřeba elektřiny}}{\text{Účinnost}}

Dosazením zadaných hodnot:

\text{Celkový energetický příkon} = \frac{5000 \, \text{kWh}}{0.90}

\text{Celkový energetický příkon} \cca 5555.56 \, \text{kWh}

Celkový příkon energie potřebný pro výrobu elektřiny je tedy přibližně 5555.56 kWh.

Také čtení: