Охлаждение и энергоэффективность: новая эра в проектировании зданий
Мир только что стал свидетелем самых жарких месяцев в истории, и перспективы далеки от оптимистических. Повышение температуры приводит к увеличению потребности в охлаждении, угрожая запустить порочный круг увеличения потребления электроэнергии и выбросов углекислого газа. На планете, которая одновременно сталкивается с беспрецедентной урбанизацией и климатическим кризисом, пересечение энергоэффективности зданий и технологий охлаждения никогда не было более важным.
«Здания, традиционно важные потребители энергии, теперь сталкиваются с двойной задачей: обеспечить комфортную среду внутри помещений и минимизировать воздействие на окружающую среду», — сказала Клара Камараса, аналитик по политике энергоэффективности Международного энергетического агентства (МЭА). «Постоянно растущий спрос на охлаждение привел к широкому использованию энергоемких систем кондиционирования воздуха, что в значительной степени способствует как пиковому спросу на электроэнергию, так и выбросам парниковых газов. Нахождение баланса между комфортом в помещении и энергосбережением стало неотложной задачей».
Усилия по созданию энергоэффективных зданий и систем охлаждения требуют комплексной стратегии. Комплексный проект здания учитывает такие важные факторы, как ориентация здания, затенение, изоляция и естественная вентиляция, чтобы свести к минимуму потребность в механическом охлаждении. Приоритет пассивных методов проектирования позволяет зданиям использовать природные элементы для поддержания комфортной внутренней среды.
Методы пассивного охлаждения
В регионах с умеренным климатом стратегии пассивного охлаждения представляют собой экологически чистую альтернативу традиционным подходам к охлаждению. Такие стратегии, как ночная продувка, перекрестная вентиляция и испарительное охлаждение, используют естественный поток воздуха и колебания температуры, обеспечивая оптимальные условия в помещении без необходимости использования энергоемкого охлаждающего оборудования. Например, перекрестная вентиляция оптимизирует воздушный поток, заменяя теплый воздух свежим бризом с улицы. Испарительное охлаждение использует охлаждающий эффект воды, предлагая эффективный и низкоэнергетический метод обеспечения комфорта.
Сочетание энергоэффективного проектирования зданий с возобновляемыми источниками энергии создает мощную синергию. Фотоэлектрические панели, ветряные турбины и солнечные тепловые системы производят чистую энергию для систем охлаждения, снижая зависимость от ископаемого топлива и ускоряя переход к углеродной нейтральности.
Технологии и инновации в материалах
Проблемы достижения энергоэффективного охлаждения требуют инновационных решений. Модернизация существующих структур является распространенной проблемой, но достижения в области материалов и технологий облегчают ее. Высокоэффективные строительные материалы с превосходными изоляционными свойствами и терморегулированием позволяют старым зданиям использовать энергоэффективные конструкции, уменьшая необходимость в обширных структурных модификациях.
Изменение поведения пользователей является еще одной проблемой, поскольку привычки пассажиров могут влиять на эффективность охлаждения. Инновационные технологии, такие как интеллектуальные термостаты и датчики присутствия, помогают пользователям легко внедрять устойчивые методы. Эти устройства позволяют осуществлять автоматическую регулировку, учитывая предпочтения пользователей и структуру занятости, чтобы оптимизировать комфорт при сохранении энергии. Решая эти проблемы с помощью изобретательных подходов, мы можем гарантировать, что энергоэффективное охлаждение станет нормой, способствуя созданию устойчивой и комфортной искусственной среды.
Эффективные интеллектуальные системы HVAC
Эффективные интеллектуальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) совершают революцию в охлаждении зданий. Эти системы используют передовые датчики, средства анализа данных и автоматизацию для оптимизации охлаждения в зависимости от занятости, погоды и тепловых нагрузок. Такая динамическая регулировка не только экономит энергию, но и обеспечивает комфорт пассажиров. Они адаптируются к структуре занятости, уменьшая ненужное охлаждение, когда помещения пустуют, и реагируют на изменение погодных условий, чтобы поддерживать комфорт без избыточного потребления энергии.
Пол Чавес, сотрудник отдела пользовательского опыта и технологий в ARUP, предполагает, что здания могут стать значительно более интеллектуальными, если использовать коллективные знания и действия их обитателей. Возглавляя проект BREO (Выражение и оптимизация строительных ресурсов), Чавес подчеркивает неиспользованный потенциал привлечения жильцов к активному энергосбережению в зданиях. Проект создает гибкую систему, которая сообщает об использовании ресурсов в режиме реального времени. Система снабжает здания «экспресс-данными» от электрических систем здания, теплового комфорта, качества воздуха, воды, природного газа, освещения и аудиовизуальных систем через сенсорные выходы.
Политика и взаимодействие с заинтересованными сторонами
Правительственные постановления и стимулы играют решающую роль в продвижении этого энергоэффективного охлаждения, и многие страны уже поставили амбициозные цели по углеродной нейтральности и энергоэффективности, включая цель «Чистые нулевые выбросы». Политики во всем мире осознают, что достижение этих целей требует смены парадигмы в практике охлаждения, уделяя особое внимание устойчивости и энергосбережению. Более того, такие инициативы напрямую соответствуют Целям устойчивого развития ООН (ЦУР).
«Такие цели, как ЦУР 7, которая призывает к доступной и чистой энергии, и ЦУР 13, ориентированная на борьбу с изменением климата, подчеркивают безотлагательность перехода к экологически чистым технологиям охлаждения. Отдавая приоритет энергоэффективному охлаждению и способствуя сотрудничеству между заинтересованными сторонами, мы создаем возможность достичь этих международных целей, обеспечивая при этом будущее, в котором охлаждение будет одновременно устойчивым и комфортным», — сказала Клара Камараса.
Подводя итог, можно сказать, что ключ к созданию устойчивой искусственной среды заключается в сочетании энергоэффективных методов охлаждения, передовых технологий и возобновляемых источников энергии. Реализуя творческую политику и работая вместе, мы можем ускорить наш путь к достижению целей Net Zero, внеся значительный вклад в создание более экологически сознательного и устойчивого к изменению климата мира.
Эта статья является частью темы : Декарбонизация архитектуры, представленной Holcim.
Руководствуясь своей целью обеспечить прогресс для людей и планеты, Holcim обезуглероживает строительство, одновременно повышая уровень жизни для всех. Holcim дает архитекторам и разработчикам во всех регионах возможность строить экологично. В этой серии рассказывается о том, как города будущего могут стать низкоуглеродными, безотходными и устойчивыми.
Каждый месяц мы углубленно исследуем тему с помощью статей, интервью, новостей и архитектурных проектов. Мы приглашаем вас узнать больше о наших темах . И, как всегда, в мы приветствуем вклад наших читателей; Если вы хотите представить статью или проект, свяжитесь с нами.
