10 trinn for å designe klima-responsive arkitektur

Bygninger bidrar med nærmere halvparten av energibruken i USA. Siden energi er den viktigste bidragsyteren til global oppvarming, er en åpenbar måte å dempe klimaendringer å designe bygninger med lav eller ingen energibruk.

Å gjøre det betyr å gå tilbake til det grunnleggende og se nøye på hvordan utformingen av en bygning er optimalisert til de spesielle funksjonene på et bestemt sted for å minimere potensialet i ekstrem energibruk.

Trinn til klima responsiv arkitektur

Klima responsiv arkitektur tar hensyn til sesongmessighet, solens retning (solsti og solposisjon), naturlig skygge levert av den omkringliggende topografien, miljøfaktorer (som vind, nedbør, fuktighet) og klimadata (temperatur, historiske værmønstre, etc.) å designe komfortable og energieffektive hjem.

Utføre en nettstedsanalyse

Bestem værmønstrene, klima, jordtyper, vindhastighet og retning, oppvarmingsgrad og solsti. Se på vannstrømmene, habitatet og geologien til nettstedet. Dokumenter hver med et kvalifisert team av fagfolk for å forstå konsekvensene av å bygge på det spesifikke stedet. Det er en tilnærming som vurderer den beste miljømessige bærekraftspraksis.

Oppsett bygningen på nettstedet

Ved å bruke en integrerende designprosess, bruk en grunnleggende massering av bygningsoppsettet for å bestemme spesifikt på stedet det mest optimale stedet for at bygningen skal ligger. Faktorer å vurdere her er tilgang til infrastruktur, og holder seg minst 100 fot unna noe vannskille, ikke bygger i en flomløp og i et habitat med truet art. Å spørre hvilke trær og andre eksisterende geologiske funksjoner som bør unngås, eller hvordan vann strømmer over stedet kan diktere bygningens plassering.

Planlegg med solen i tankene

Det handler om solen, så planlegger å plassere strukturen basert på kardinalretningene. Målet er å maksimere mengden sol som varmer plass om vinteren (noe som resulterer i å bruke mindre energi til å varme mekanisk), i tillegg til å redusere mengden sol som koker bygningen om sommeren (noe som resulterer i mindre energi til mekanisk kjølig).

Vindushensyn

Sørvendte fasader bør utnytte et vindusområde som er passende for det. Det minimerer mengden varme som overføres til verdensrommet i de varmeste månedene, mens du holder varmen inne i de kjøligere vintermånedene. For eksempel vil den sørvendte glassvinduet koke okkupantene inne i løpet av de varme sommermånedene hvis det ikke blir tatt forsiktighet for å gi skygge på fasaden.

Bygning for geografisk område

Når du designer konvolutten til bygningen, vil faktorer som isolasjon, dampbarrierer og luftbarrierer variere radikalt avhengig av om prosjektet er i det kalde, snødekte nord, det varme og fuktige sør eller den tørre ørkenen.

Minimer bygningens fotavtrykk

Stille spørsmål ved programmets sanne behov. Trenger du så mye plass? Er det måter rom kan bli multifunksjonelle? Trenger vi at mange private kontorer hvis noen ansatte kan telekommentere av og til og dele kontorer? Når teamet ditt er satt på minimeringsprogrammet, kan du se på størrelsen på fotavtrykket ditt. Er det mulig å legge til ekstra historier for å gjøre fotavtrykket mindre? På den måten vil bygningen ha færre utgravningskostnader og mer veggområde som kan dra nytte av oppvarmingseffektene av solen og en økning i naturlig dagslys.

Design for naturlig ventilasjon

Siden varm luft stiger, kan en bygning avkjøles ved å designe for stabilventilasjon ved å trekke kjøligere luft fra åpninger som er lite i bygningen, mens du fører varmen bort gjennom åpninger i toppen av plassen. Hastigheten som luften beveger seg er en funksjon av den vertikale avstanden mellom innløpene og utsalgsstedene, deres størrelse og forskjellen i temperaturen over rommet på rommet. Det kan forhindre beboere fra opplevelser av syke bygningssyndrom.

Slapp av beboerens komfortstandarder

De fleste bygninger i dag og alder er designet for å holde beboerne ganske komfortable, rundt 78 grader Fahrenheit. Imidlertid, med klima responsiv design, kan redusere mengden energi som brukes til å avkjøle og varme bygningen føre til bruk av naturlige systemer, noe som betyr solen og vinden. Med disse, hvis bygnings beboere er åpne for å legge til eller fjerne lag i løpet av årstidene, er det utrolig hvor mye energi som kan spares. Å legge til en genser om vinteren eller slappe av firmakladekoden til shorts om sommeren kan være nok til å eliminere mekanisk oppvarming og kjøling helt, og spare et knippe penger og miljø.

Gjennomføre modellering og analyse

Energimodellering, belysningsmodeller, dagslysstudier, beregningsvæskedynamikk er alle verktøy som designere kan og bør bruke for å forstå hvordan designen best integreres med det lokale klima- og mikroklimafunksjonene som er spesifikke for nettstedet. Igjen, å ha de rette teammedlemmene med modelleringskompetanse og programvare er trikset for å holde kostnadene nede mens du utforsker de beste alternativene for designen.

Utføre flere iterasjoner

Hvis du først ikke lykkes, kan du prøve igjen! Det vil ta designteamet flere passeringer av nettopp disse grunnleggende oppsettene i din forhåndsdesign eller skjematisk designfase for å finpusse i den laveste energibruken som mulig, optimalisert for ditt spesifikke nettsted. Imidlertid er det bedre å bruke mer tid i de tidlige faser av design for å modellere prosjektet, som er langt mindre kostbart enn å gjøre endringer i feltet eller senere i designprosessen. Hold deg i forsøkene, og etter hvert vil bygningen din svare direkte på klimaet som er spesifikt for prosjektstedet.