مباني الطاقة الصفرية الصافية: المباني المستدامة
تستخدم مباني Net Zero Energy هندسة ذكية لضمان استقلالية الطاقة في المباني
الصورة التي تم تعديلها وتغيير حجمها لـ Engineering for Change متاحة على Flickr ومرخصة بموجب CC BY-SA 2.0
واحد صافي بناء الطاقة صفر ، يُطلق عليه أيضًا اسم مبنى الطاقة الصفري (ZE) ، وهو مبنى لا يستهلك أي طاقة ، مما يعني أن إجمالي كمية الطاقة التي يستخدمها المبنى خلال عام واحد يساوي كمية الطاقة المتجددة التي تم إنشاؤها في الموقع. تولد هذه المباني غازات دفيئة أقل من المباني العادية. أنت صافي مباني الطاقة صفر قادرون على تقليل استهلاك الطاقة باستخدام الضوء الطبيعي والعزل الحراري.
- ما هي الطاقة المتجددة
العمارة المستدامة
الطاقة النظيفة هي إحدى ركائز الاستدامة. يتم باستمرار تطوير وسائل لخفض تكاليف الطاقة وطرق أقل تلويثًا لتوليد الطاقة. من أجل بناء مدن أكثر اخضرارًا ، من المهم التفكير في استهلاك الطاقة للمباني وكيفية تقليله.
الهندسة المعمارية هي أداة فعالة للغاية لتخطيط المباني ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة ، أو حتى التي تتمتع بالاكتفاء الذاتي من الطاقة. مباني الطاقة الصفرية هي مباني ذات "استهلاك صفري" للطاقة ، أي أن إجمالي كمية الطاقة المستخدمة ، على أساس سنوي ، يساوي تقريبًا كمية الطاقة المتجددة المنتجة في الموقع (بالموقع) أو تم الحصول عليها من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى (خارج الموقع).
- ما هي الهندسة المعمارية المحاكاة الحيوية؟
أحد الجوانب المهمة لاستدامة هذا النشاط هو أن إنتاج هذه الطاقة يجب أن يأتي من مصادر متجددة ونظيفة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية.
ضمن المفهوم ، يمكن أن تنقسم المباني إلى تصنيفين: موقع صافي الطاقة صفر و صافي مصدر الطاقة صفر. في الأول ، يكون المبنى مستقلًا تمامًا للطاقة ، بينما في الثاني ، لا يمكن للمبنى أن يولد كل ما يستهلكه ، ولكنه يغطي العجز بالطاقة من مصادر الطاقة المتجددة الخارجية.
لا تنص اللوائح البرازيلية على بيع فائض الطاقة المتجددة المنتجة بالموقع للشبكة العامة. ولكن هناك نموذج تعويض ائتماني ، حيث يترك للمستهلك ائتمانات يمكن تطبيقها لخفض فاتورة الكهرباء. يمكن استخدام هذه الاعتمادات في غضون 60 شهرًا ويمكن تحويلها لتعويض استهلاك المواقع الأخرى ، والتي يكون صاحبها هو نفسه ، سواء للأفراد والشركات ، طالما أنهم يخدمهم نفس موزع الطاقة.
تذكر أن الإنتاج الذاتي للطاقة هو نصف الطريق فقط. لكي تكون المباني مستدامة حقًا ، يجب أن تأخذ في الاعتبار أيضًا إدارة المياه والنفايات ، وقضايا مثل إمكانية الوصول ، من بين أمور أخرى.
- ما هي النفايات البلدية الصلبة؟
للوصول إلى هذا المستوى ، تم تصميم المباني بحثًا عن الكفاءة ، باستخدام ما يسمى بالذكاء المعماري والعمارة المناخية الحيوية. هل تعلم أنه من خلال مشروع معماري يمكن تقليل الإضاءة الاصطناعية والحاجة إلى أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء؟
- ما هو الضوء الأزرق وأخطاره
جميع العناصر مترابطة وتلعب معًا عند تصميم المبنى صافي الطاقة صفر . يأخذ في الاعتبار أبعاد وموقع النوافذ ، والتوجه الشمسي ، والعزل الحراري على الجدران والسقوف ، والأبواب ، إلى الأبعاد والتخطيط المناسب للشرفات واللوحات والألواح ، إلخ. يسهل التعرف على بعض هذه العناصر ويمكنك ملاحظتها في منزلك. هل سبق لك أن لاحظت أن تلك الغرفة في منزلك حيث يوجد المزيد من ضوء الشمس تميل إلى أن تكون أكثر دفئًا حتى عندما تغيب الشمس؟
غالبًا ما تكون الإضاءة الطبيعية الكافية قادرة على توفير الطاقة وتوفير الراحة وعدم التحميل الزائد لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. لكن الأمر ليس بهذه البساطة التي يبدو عليها. يمكن أن يؤدي الاستخدام الأكبر لأشعة الشمس إلى زيادة الحمل الحراري بشكل كبير في نفس الوقت ، بسبب أشعة الشمس المباشرة. لذلك ، هناك حاجة إلى دراسة كاملة لاحتياجات المبنى من أجل التخطيط السليم.
لضمان الراحة وتقليل الطاقة بشكل كبير ، يتمثل أحد الخيارات في اعتماد عزل حراري جيد ، مما يقلل من فقد الحرارة للخارج في الشتاء ومكاسب الحرارة في الصيف.
ساعدت التقنيات ومواد البناء الجديدة شركات الهندسة والبناء على تنفيذ مشاريع موفرة للطاقة ، مثل الزجاج الذي يسمح للضوء بالمرور ولكنه يحتفظ ببعض الحرارة ؛ الدهانات والطلاءات والعزل التي تقلل من انتقال الحرارة ؛ المواد التي تحتفظ بالحرارة الخارجية أثناء النهار وتطلق في البيئة ليلاً ، من بين أمور أخرى.
استراتيجيات بناء الطاقة الصفرية الصافية
يعد التحكم في الإضاءة حسب المنطقة والتطبيق ضروريًا لأي مشروع بناء موفر للطاقة. تستخدم بعض المباني التحكم التلقائي في الغالق للاستفادة من الإضاءة الطبيعية وإدارة الحرارة في البيئة ، مما يقلل من استهلاك الإضاءة الاصطناعية ونظام تكييف الهواء. خيار آخر هو حماية المنطقة الخارجية من خلال تظليل المساحات الزجاجية لتقليل دخول الحرارة.
يتيح لك استخدام مواد القصور الذاتي الحراري العالية إبطاء درجات الحرارة القصوى في الهواء الطلق وتأخير الحد الأقصى والأدنى لدرجة الحرارة الداخلية القصوى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التوجيه الجيد للمبنى ووضع الفتحات يسمح بالاستخدام الذكي للتهوية الطبيعية.
لإنتاج الكهرباء ، يتم التوليد بشكل أساسي من خلال الخلايا الكهروضوئية أو توربينات الرياح.
- الطاقة الشمسية: ما هي ، مزاياها وعيوبها
تعتبر أنظمة تبريد الهواء مع طرد الحرارة الجوفية من الأرض بالقرب من المبنى من الخيارات المستخدمة أيضًا. هناك أيضًا استخدام نظام تأقلم الامتصاص ، مع مجمعات الطاقة الشمسية وتوليد الحرارة باستخدام الكتلة الحيوية.
صافي مباني الطاقة صفر لا تزال نادرة جدا. ومع ذلك ، تظهر مشاريع معمارية أكثر فاعلية يمكن أن تقلل من الاستهلاك نحو استقلالية الطاقة في المباني.
