Солнечные панели в жилых проектах: эффективность без ущерба для эстетики
Включение устойчивых стратегий в архитектурные проекты — это не просто тенденция, это необходимость. С каждым днем мы все больше осознаем важность ответственного управления природными ресурсами и понимания факторов окружающей среды, участвующих в разработке проекта.
Солнечная энергия является одной из наиболее часто используемых стратегий в жилой архитектуре, как активной, так и пассивной. Многие страны по всему миру предлагают стимулы для поощрения использования солнечных систем, и выгоды от установки этих систем можно увидеть за короткий период времени с сокращением ежемесячных расходов на электроэнергию до 95%, что делает эту стратегию одно из самых привлекательных из всех устойчивых решений. Кроме того, средний срок службы солнечной панели составляет 25 лет, она работает полностью автономно и требует только базовой очистки один раз в год.
Однако, несмотря на популяризацию солнечных систем в архитектуре из-за их многочисленных неоспоримых преимуществ, их влияние на эстетику по-прежнему является препятствием для архитекторов и заказчиков. Самой большой проблемой, по-видимому, является интеграция их в архитектуру с самого начала процесса проектирования, а не просто добавление их поверх готового проекта.
В настоящее время некоторые альтернативы позволяют лучше интегрировать эту технологию в архитектуру, поскольку новейшие фотоэлектрические панели также можно использовать в качестве облицовки плоских или скатных крыш, фасадов или даже в затеняющих конструкциях, таких как беседки, солнцезащитные экраны, веранды и т. д.
Имея это в виду, такие проекты, как дом Инь Ян, построенный в Калифорнии, с самого начала включают в себя солнечные панели. Система, разработанная студентами Министерства энергетики США, элегантно сочетает в себе инженерные технологии с эстетикой хорошей жилой архитектуры. Двусторонние фотоэлектрические панели могут поглощать солнечную энергию от солнечного света на передней поверхности и отраженного света на задней части, максимизируя количество энергии, производимой на квадратный метр. Кроме того, они визуально привлекательны и создают интересную композицию при установке на балконы, как показано здесь.
Аналогичным образом, Bundeena Beach House оснащен фотоэлектрической системой из шестнадцати панелей и батареей Tesla, которая выглядит как пруд с линейным отражением в дизайне сада на крыше, который обеспечивает все потребности владельца в электроэнергии. Было важно, чтобы фотоэлектрические панели были полностью интегрированы в дизайн дома и сада на крыше, служа примером того, как экологические особенности могут улучшить, а не ухудшить дизайн.
Невозможно говорить об инновациях в сфере бытовых солнечных систем, не упомянув студенческий конкурс Solar Decathlon. Солнечное десятиборье, известное как «Олимпиада устойчивой архитектуры», представляет собой конкурс дизайнеров, проводимый два раза в год, в котором 20 командам студентов предстоит спроектировать, построить и эксплуатировать доступные и привлекательные автономные солнечные дома. Среди множества проектов, которые строятся каждый год, один из них выделяется именно тем, что это гибкая система солнечных батарей. UrbanEden, предложение Северной Каролины в выпуске 2013 года, питается от множества фотоэлектрических панелей на регулируемой системе направляющих над крышей дома. Солнечные панели можно вынести на террасу, чтобы летом обеспечить затенение как внешних комнат, так и южной стены. Зимой панели можно убирать, чтобы солнце пассивно нагревало и освещало дом через южную стеклянную стену. Творческий подход, который может привести к созданию интересных и разносторонних композиций.
Однако стоит упомянуть и некоторые проекты с более традиционными решениями, но, тем не менее, очень аккуратные и элегантные, например, дом Jenson-DeLeeuw NZE House. Этот дом в Соединенных Штатах представляет собой дом площадью 200 квадратных метров, который генерирует достаточно возобновляемой энергии для удовлетворения энергетических потребностей дома, а также для полной зарядки электромобиля. Крыша была спроектирована с идеальным положением и наклоном для размещения 56 фотоэлектрических панелей, образующих единую замечательную поверхность. Темный цвет также гармонирует с палитрой материалов, используемых в доме. Пассивный дом также использует ту же стратегию, добавляя панели поверх наклонной бамбуковой конструкции крыши.
В домах Newhall South Chase также используется эта стратегия: каждый дом имеет 5,4 кв. м фотоэлектрической черепицы. Хотя добавление панели над покатой крышей, облицованной серым камнем, гораздо скромнее, чем предыдущий пример, с точки зрения масштаба, это незаметно, но в то же время очень эффективно.
Однако это решение не всегда должно быть незаметным или незаметным: фотоэлектрические панели могут использоваться для создания контраста и различных композиций, что приводит к созданию отличительной архитектурной особенности. Дом CO2 Saver House является хорошим примером этого: солнечные панели расположены на главном фасаде на одной линии с застекленной крышей, чтобы подчеркнуть выступающую структуру.
Хотя сегодня на рынке все еще очень ограничены варианты, особенно с точки зрения эстетики, устойчивые технологии совершенствуются с каждым днем: солнечные панели производятся из пищевых отходов, которые могут собирать энергию из невидимых ультрафиолетовых лучей для выработки электроэнергии, а также солнечная плитка, которая полностью замаскирован на крыше. Но хотя эта технология пока доступна не всем, мы можем продолжать находить творческие способы сбалансировать функциональность и эстетику в наших проектах.
Примечание редактора. Эта статья была первоначально опубликована 8 сентября 2021 г.
