COVID-19-pandemia on tehnyt selväksi ilmastonmuutoksen vaikutusten lieventämisen välttämättömyyden. Rakennettu ympäristö on erityinen rikoksentekijä. Ajatellaanpa tätä: rakennusten rakentamiseen ja käyttöön käytetty energia muodosti lähes 40 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä vuonna 2018, kerrotaan Yhdistyneiden Kansakuntien ympäristöohjelman viimeisimmässä raportissa.
politiikalla on etenkin Yhdysvalloissa rajansa (katso presidentti Trumpin vetäytyminen Pariisin sopimuksesta), joten kyky saada muutos aikaan on arkkitehtien ja suunnittelijoiden käsissä. Yksi yhä yleisempi strategia on nollaenergiarakennusten suunnittelussa, jota arkkitehdit voivat alkaa toteuttaa suhteellisen nopeasti maan tasalle rakennetuissa asuntoprojekteissa ja jälkiasennuksissa. Mutta mistä aloittaa?
nettoenergiarakennuksiin liittyy paljon terminologiaa, mutta tässä käytetään sen perusmääritelmää: netto-nollakoti tuottaa yhtä paljon sähköä paikan päällä kuin kuluttaa yhden vuoden aikana. Teoriassa kaikki energia, jonka rakennuksenne ottaa sähköverkosta, palautetaan. ”Ajattele sitä kuin sekkitilinä rakennuksellesi, josta otat rahaa pois ja annat rahaa takaisin”, sanoo Vikram Sami, AD100-yrityksen Olson Kundig Architectsin rakennusperformanssijohtaja.
mutta älkää luulko, että Teslan Aurinkokaton ostaminen vie teitä sinne: ”Net-zero-suunnittelu on vain niin paljon kokonaisvaltaisempaa kuin kasan aurinkopaneeleita ostaminen”, sanoo arkkitehti Vicki Yuan, associate at AD100 firm Lake / Flato Architects San Antoniossa, Texasissa.
olitpa aloitteleva arkkitehti, joka haluaa päästä tällaiseen rakentamiseen, tai sisustussuunnittelija, joka haluaa tarttua perusasioihin, hajotamme net-zero-kodin suunnittelun prosessin.
Valista asiakastasi
asiakkaasi saattaa olla kiinnostunut tehokkaamman ja ympäristöystävällisemmän kodin rakentamisesta, mutta hän ei välttämättä tiedä, että netto-nolla-koti on mahdollinen. ”Suurin osa asiakkaistamme ei itse asiassa tunne termiä” nollaenergia”, joten meidän on keskusteltava siitä heidän kanssaan”, Olson Kundigin Sami sanoo. Hänen mukaansa suunnittelutiimi käynnistää keskustelun julkaisemalla esihanketta koskevan kyselyn, jossa asiakas voi kertoa tarkemmin, minkä kokoisen talon haluaa, millaisia tiloja haluaa ja—jos netto-nolla-talo kiinnostaa. ”Huomasin, että kun sitä selittää asiakkaalle, he ovat itse asiassa hyvin sitoutuneita ja innoissaan siitä”, hän sanoo.
on myös tärkeää olla etukäteen selvillä kustannuksista. Usein järjestelmät ja tuotteet, jotka menevät netto-nolla kotiin, ovat kalliita, vaikkakin selvästi halvempia kuin aiemmin. Tässä auttaa asiakasmäärien näyttäminen: lopulta investointi kuitataan sillä, mitä asiakas säästää sähkölaskussaan. Mary Ann Schicketanz, Montereyn piirikunnassa Kaliforniassa sijaitsevan Studio Schicketanzin perustaja, työskentelee paikallisen energiakonsultin kanssa ja antaa numeroiden hoitaa puhumisen: ”teemme perustason poistolaskelmat heti edessä”, hän sanoo. ”Näinä päivinä, välillä kolme ja seitsemän vuotta, olet selkeä ja kaikki muu on säästöjä.”
mainitse myös verohelpotukset. Esimerkiksi nyt joulukuuhun 2021 asti asunnonomistaja voi vähentää veroistaan 22-26 prosenttia uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinkopaneelien ja asennuksen, kustannuksista. Valtiot ja kunnat voivat tarjota omia kannustimiaan, joten muista tehdä tutkimuksesi. (DSIRE, kattava tietokanta politiikkaa ja kannustimia ylläpitämä North Carolina State University, on kätevä resurssi.)
joissakin olosuhteissa—vaikka asiakkaasi sitä pyytäisi—ei välttämättä ole mahdollista rakentaa tai jälkiasentaa kotia netto-nollaenergian saavuttamiseksi, johtuen paikallisesta ilmastosta, paikan olosuhteista ja olemassa olevan rakennuksen suunnasta tai iästä. ”Se ei ole saavutettavissa kaikkialla”, varoittaa Schicketanz. ”Olisinpa voinut tehdä sen omassa kodissani, mutta minulla on jättiläismäntyjä joka puolella kotiani ja katto rinteillä kohti pohjoista.”
mutta, vaikka et pääsisikään tuohon täydelliseen tasapainoon, Yuan sanoo, ” mielestäni vastaus on, että voit silti yrittää päästä lähelle ja voit tehdä mitä voit päästäksesi sinne.”
kokoa oikea tiimi
Net-zero-suunnittelu on monimutkainen, datalähtöinen prosessi, joten on tärkeää, että saat kokoon asiantuntijaryhmän. Useimpiin suunnittelutiimeihin kuuluu arkkitehdin lisäksi energiakonsultti, joka rakentaa rakennuksen suorituskykyä ennustavan mallin, sekä koneenrakennusinsinööri, joka varmistaa, että käytössä on mahdollisimman tehokkaat LVI-järjestelmät. Projektin monimutkaisuudesta ja asiakkaan toiveista riippuen mukaan kannattaa ottaa myös muita konsultteja. Ja tietysti tarvitaan osaavaa urakoitsijaa.
kun töissä on niin paljon pelaajia, on Yuanin mukaan tärkeää koota joukkue yhteen ja hahmotella tavoitteet ensimmäisestä päivästä lähtien. ”Siihen liittyy paljon rakennustiedettä”, hän sanoo. ”Käynnistämme projektin yleensä integroidulla design charettella, joka tuo kaikki suunnittelu-ja rakennusryhmään kuuluvat yhteen asettamaan tavoitteita yhdessä ja yhteistyössä.”
tämän braintrustin kokoaminen ei ainoastaan auta sinua suunnittelemaan parempaa rakennusta, vaan se tekee sinusta myös paremman arkkitehdin. Schicketanz sanoo: ”näiltä ihmisiltä voi oppia niin paljon, ja se sitten syötetään takaisin omaan harjoitteluun.”
Aloita sivustolta
” verkko-nollaan pääsyssä ei aloiteta aurinkosähköpaneeleilla. Minulle se on viimeinen asia, mitä tehdään, Sami sanoo. Ensinnäkin hän suosittelee analysoimaan paikallista ilmastoa ja ottamaan huomioon auringonvalon, tuulen, Sademäärän ja lämpötila-alueet, mikä kertoo rakennuksen suunnittelusta ja yleisestä nollaverkostostrategiastasi.
myös talon suunta on kriittinen. ”Rakennusta voi suunnata niin, että se hyödyntää luonnon tuulia ja hyödyntää aurinkoa silloin, kun sitä haluaa ja varjostaa rakennusta silloin, kun ei”, Sami sanoo. Näin voit suunnitella tehokkaan rakennuskuoren, mutta se myös asettaa uusiutuvat energialähteet menestykseen. Esimerkiksi pohjoisella pallonpuoliskolla aurinkopaneelit ovat tehokkaimmillaan etelään päin suunnattuna, joten kattosi tulee suunnata sen mukaisesti. Sama koskee maahan asennettavia aurinkopaneeleita. ”Monet näistä asioista ovat hyvin perustavia ja niitä on käytetty muinaisista ajoista lähtien—siellä, missä aurinko nousee ja laskee, mistä tuulet tulevat”, Schicketanz sanoo.
Anna suunnittelun tehdä raskaat nostot
kun tiimi on koossa ja massaus optimoitu työmaalle, voit nyt keskittyä tekemään rakennuskuorestasi mahdollisimman tehokkaan. Tämä vastaa periaatteessa ilmatiiviyttä. Yuan mainitsee mielellään vertauksen, jonka hän kuuli eräältä luotettavalta mekaanikolta: ”haluat ajatella rakennustasi kuin ihmisruumista: haluat hengittää nenän tai suun kautta—et ihon kautta.”
ajattelevat kolminkertaiset ikkunat, supertehokas eristys ja ahkerat Julkisivun yksityiskohdat, jotka käytännössä tiivistävät mahdolliset halkeamat. Ja sitten voit hienosäätää, määrittämällä vähän energiaa LVI-järjestelmät, laitteet, ja kalusteet. Energiakonsulttisi ja koneenrakennusinsinöörisi voivat opastaa sinua tässä päätöksenteossa sen perusteella, mikä on järkevää kyseisen rakennuksen kannalta. ”Kaiken on toimittava yhdessä, jotta lopputulosta voi kontrolloida ja sen voi kompensoida kunnolla”, Yuan sanoo.
kotien jälkiasennus netto-nollan saavuttamiseksi on hieman hankalampaa, koska taloaan ei tietenkään voi suunnata uudelleen, ja rakennuskuoren käänteissuunnittelu voi olla kallista. Yuan ymmärtää tämän omakohtaisesti: hän ja hänen miehensä ovat aloittaneet Espanjan siirtomaahallinnon stukkotalon kirurgisen remontin toiveenaan saavuttaa lopulta netto-nolla—budjetilla. Jälkiasennukseen kuuluu seinien eristäminen, halkeamien tiivistäminen ja uusien tehokkaiden mekaanisten järjestelmien vaihtaminen sekä lopulta katolla oleva aurinkopaneeli. Se on kallis yritys, mutta sen arvoista.: ”Suosikkiprojektejani ovat mukautuva uudelleenkäyttö, jossa juhlitaan historiaa, enkä usko, että talosi jälkiasennus korkeisiin suoritustasoihin tarkoittaa sitä, että joudut tinkimään sen estetiikasta.”
selvittäkää uusiutuvat energialähteet
kun olette vähentäneet sähkökuormitustanne mahdollisimman paljon edellä mainittujen strategioiden avulla, voitte käyttää energiamallianne määrittääksenne, kuinka paljon sähköä tarvitaan uusiutuvilla energialähteillä kompensoitavaksi. Useimmissa tapauksissa, tämä on kautta aurinkopaneelit, joko asennettu katolla, tai maahan array. Muut paikan päällä olevat energiantuottajat-kuten tuuli—, maalämpö-tai vesivoimala-ovat kotimaassa haastavampia käyttää, kalliimpia ja vaikeammin ennustettavia. Esimerkiksi ”tuulta on kokemukseni mukaan todella vaikea tehdä missään muussa kuin teollisessa mittakaavassa, varsinkin taajamissa, joissa tuulimallit ovat arvaamattomia.”
hyvä uutinen on, että aurinkopaneelien hinta on laskenut rajusti viime vuosina samalla kun tekniikka on tehostunut entisestään. Enenevässä määrin PVs: T muuttuvat myös visuaalisesti vähemmän häiritseviksi (esimerkiksi Elon Musk lyö vetoa Teslan Aurinkokaton puolesta).
Check Back in
projektisi saattaa olla valmis, mutta työ ei ole vielä ohi. Projektisi seuraaminen asumisen jälkeisten tutkimusten avulla ja sen mukainen säätäminen on ratkaisevaa net-zero-suunnitteluprosessissa. Saatat joutua kompensoimaan projektisi energiankulutusta entisestään. ”Mielestäni se on hyvä tapa seurata suunnittelemiamme asioita ja todistaa, että ne toimivat. Jos se ei ole, miten säädämme sitä?”sanoo Yuan ja lisää, että kun asiakkaat näkevät, miten he käyttävät energiaa, he usein muuttavat elintapojaan. Mutta joskus energiankäytön syylliset voivat olla yllättäviä: yuanin työstämässä projektissa se oli yliaktiivinen allaspumppu. Eräässä äskettäisessä projektissa Schicketanz huomasi, että hänen oli lisättävä maahan lisää PVs: ää kompensoidakseen kahden sähköauton lataukseen käytettävää sähköä.
yhtä tärkeää kuin projektisi seuraaminen on, sinun tulisi myös jatkaa kestävän suunnittelun jatkoa—megakonferenssissa, kuten Greenbuildissa, paikallisessa AIA-lukutapahtumassa tai täydennyskoulutuskursseilla. ”Kun valistaa itsensä siitä, missä rakennustiede on, niin niitä voi alkaa toteuttaa omissa projekteissaan”, Yuan sanoo.
sekä Yuan että Sami suosittelevat lämpimästi 2030-haasteeseen mukaan lähtemistä, sitoutumista siihen, että kaikki uudet rakennukset ja peruskorjaukset ovat hiilineutraaleja vuoteen 2030 mennessä. AIA on lyöttäytynyt yhteen haasteen voittoa tavoittelemattoman haaran kanssa tarjotakseen lukemattomia täydennyskoulutuskursseja ja muita resursseja arkkitehdeille, jotka haluavat oppia lisää ympäristöystävällisempien rakennusten suunnittelusta.
edellä mainittu prosessi, sanoo Sami, ”asettaa netto-nollaan pääsemisen arkkitehdin vastuulle verrattuna siihen, että meidät vapautetaan kaikesta vastuusta ja vain sälytetään se insinöörien harteille. Se tarkoittaa, että keksimme luovia ja kauniita tapoja päästä sinne. Se ei ole jotain, jota lisätään, vaan sen nähdään olevan olennainen prosessille ja tuotteelle.”