A COVID-19 járvány egyértelművé tette az éghajlatváltozás hatásainak enyhítésének szükségességét. Az épített környezet különleges elkövető. Az épületeink építéséhez és üzemeltetéséhez felhasznált energia a világ szén-dioxid-kibocsátásának közel 40% – át tette ki 2018-ban, az ENSZ Környezetvédelmi Programjának legfrissebb jelentése szerint.
A politikának, különösen az USA-ban, megvannak a maga korlátai (lásd Trump elnök kilépését a párizsi megállapodásból), így a változás megvalósításának képessége az építészek és a tervezők kezében van. Az egyik egyre elterjedtebb stratégia a nettó-nulla energiájú épületek tervezése, amit az építészek viszonylag gyorsan elkezdhetnek megvalósítani a földi lakóépületekben és az utólagos felszerelésekben. De hol kezdjem?
sok terminológia van a nettó nulla energiájú épületek körül, de itt a legalapvetőbb definícióját használjuk: egy nettó nulla otthon annyi áramot termel a helyszínen, mint amennyit egy év alatt fogyaszt. Tehát elméletileg minden energia, amit az épület elvesz az elektromos hálózatból, vissza fog térni. “Gondoljon rá úgy, mint egy folyószámlára az épületéhez, ahol pénzt vesz ki és pénzt ad vissza” – mondja Vikram Sami, az AD100 cég Olson Kundig Architects építési teljesítményének igazgatója.
de ne gondold, hogy a Tesla napelemes tető vásárlása oda vezet: “a Net-zero design sokkal holisztikusabb, mint egy csomó napelem vásárlása” – mondja Vicki Yuan építész, az AD100 Lake|Flato Architects cég munkatársa, San Antonio, Texas.
függetlenül attól, hogy kezdő építész vagy, aki ilyen konstrukcióba kíván bejutni, vagy belsőépítész, aki meg akarja ragadni az alapokat, lebontjuk a net-zero lakberendezés folyamatát.
oktatja ügyfelét
ügyfelét érdekelheti egy hatékonyabb, környezetbarát otthon építése, de nem feltétlenül tudják, hogy a nettó nulla otthon lehetőség. “A legtöbb ügyfelünk valójában nem ismeri a” nettó nulla energia “kifejezést, ezért beszélnünk kell velük” – mondja Sami Olson Kundig. Ennek eredményeként, mondja, a tervező csapat elindítja a beszélgetést egy projekt előtti kérdőív kiadásával, amelyben az ügyfél részletesen megadhatja a ház kívánt méretét, a kívánt tereket, és-ha érdekli őket egy nettó nulla ház. “Azt tapasztaltam, hogy amikor elmagyarázod egy ügyfélnek, valójában nagyon elkötelezettek és nagyon izgatottak” – mondja.
fontos, hogy előre tájékozódjon a költségekről. Gyakran, bár jelentősen olcsóbb, mint a múltban, a nettó nulla otthonba kerülő rendszerek és termékek drágák. Itt segít megmutatni az ügyfelek számát: végül a befektetést ellensúlyozza az, amit az ügyfél megtakarít az elektromos számláján. Mary Ann Schicketanz, a Studio Schicketanz alapítója Monterey megyében, Kaliforniában, egy helyi energetikai tanácsadóval dolgozik, hogy a számok beszéljenek:” az alapvető amortizációs számításokat közvetlenül előre végezzük ” – mondja. “Ezekben a napokban, három és hét év között, tiszta vagy, és minden más megtakarítás.”
adókedvezményeket is idéz. Például most 2021 decemberéig a háztulajdonos levonhatja a megújuló energiaforrások, például a napelemek, valamint a telepítés költségeinek 22-26% – át az adókból. Az államok és az önkormányzatok saját ösztönzőket kínálhatnak, ezért győződjön meg róla, hogy elvégzi a kutatást. (DSIRE, átfogó adatbázis politikák és ösztönzők által fenntartott North Carolina State University, egy praktikus forrás.)
bizonyos körülmények között—még akkor is, ha az ügyfél kéri-előfordulhat, hogy a helyi éghajlat, a helyszín körülményei, valamint a meglévő épület tájolása vagy kora miatt nem lehet házat építeni vagy felújítani a nettó nulla energia elérése érdekében. “Ez nem mindenhol érhető el” – figyelmezteti Schicketanz. “Bárcsak meg tudtam volna csinálni a saját otthonomban, de gigantikus fenyőfák vannak a házam körül, és a tető észak felé lejtődik.”
de még akkor is, ha nem tudja elérni ezt a tökéletes egyensúlyt, azt mondja Yuan: “azt hiszem, a válasz az, hogy még mindig megpróbálhatsz közel kerülni, és mindent megtehetsz, hogy odaérj.”
állítsa össze a megfelelő csapatot
a Net-zero tervezés összetett, adatközpontú folyamat, ezért fontos, hogy egy szakértői csapatot hozzon össze. A legtöbb tervező csapat az építész mellett egy energetikai tanácsadót is magában foglal, aki modellt készít az épület teljesítményének előrejelzésére, valamint egy gépészmérnököt, aki biztosítja, hogy a lehető leghatékonyabb HVAC rendszerekkel rendelkezzen. A projekt összetettségétől és az ügyfél kívánságaitól függően érdemes más tanácsadókat is bevonni. Természetesen szüksége van egy képzett vállalkozóra.
mivel sok játékos dolgozik, fontos, mondja Yuan, hogy összehozza a csapatot, és felvázolja céljait az első naptól kezdve. “Sok építési tudomány van benne” – mondja. “A projektet általában egy integrált dizájnkarriettel indítjuk, amely összehozza a tervező és kivitelező csapat minden tagját, hogy közösen és közösen tűzzenek ki célokat.”
ennek az agytrösztnek az összeszerelése nemcsak egy jobb épület megtervezésében segít, hanem jobb építészré is tesz. Schicketanz azt mondja: “Olyan sokat tanulhatsz ezektől az emberektől, és ez visszatáplál a saját gyakorlatodba.”
Kezdje a webhellyel
“a net-zero eléréséhez nem a fotovoltaikus panelekkel kell kezdeni. Számomra ez az utolsó dolog, amit csinálsz” – mondja Sami. Először azt javasolja, hogy elemezzék a helyi éghajlatot, figyelembe véve a napfényt, a szélmintákat, a csapadékmennyiséget és a hőmérsékleti tartományokat, amelyek tájékoztatják az épület kialakítását és az Általános nettó nulla stratégiát.
a ház tájolása szintén kritikus. “Irányíthatja az épületet, hogy kihasználja a természetes szellőt, és kihasználja a napot, amikor akarja, és árnyékolja az épületet, amikor nem” – mondja Sami. Ez nem csak lehetővé teszi, hogy tervezzen egy hatékony épület borítékot, de ez is beállítja a megújuló energiaforrásokat a sikerhez. Például az északi féltekén a napelemek a leghatékonyabbak, ha dél felé néznek, ezért a tetőt ennek megfelelően kell orientálni. Ugyanez vonatkozik a földre szerelt napelemekre is. “Sok ilyen dolog nagyon egyszerű, és ősidők óta használják—ott, ahol a nap felkel és lenyugszik, ahonnan a szél jön” – mondja Schicketanz.
hagyja, hogy a Design végezze el a nehéz emelést
a csapat összeszerelésével és a helyszínre optimalizált masszázzsal most arra koncentrálhat, hogy az épület borítékát a lehető leghatékonyabbá tegye. Ez alapvetően megegyezik a légzárással. Yuan szeret idézni egy analógiát, amelyet egy megbízható gépészmérnöktől hallott: “úgy akarsz gondolni az épületedre, mint egy emberi testre: az orrodon vagy a szádon keresztül akarsz lélegezni—nem a bőrödön keresztül.”
Think tripla üvegezésű ablakok, szuper hatékony szigetelés, és szorgalmas fa blokklánc részleteket, hogy valójában, lezárja a repedések. Ezután finomhangolhatja az alacsony energiájú HVAC rendszerek, készülékek és szerelvények megadásával. Energetikai tanácsadója és gépészmérnöke végigvezeti Önt ezen a döntéshozatalon, annak alapján, hogy mi értelme van az adott épületnek. “Mindennek együtt kell működnie, hogy ellenőrizhesse az eredményt, és képes legyen megfelelően ellensúlyozni” – mondja Yuan.
az otthonok utólagos felszerelése a nettó nulla elérése érdekében kissé trükkösebb, mert természetesen nem tudja átirányítani a házát, és az épület burkolatának visszafejtése drága lehet. Yuan első kézből megérti ezt: férjével megkezdték egy stukkó spanyol gyarmati ház műtéti felújítását azzal a reménnyel, hogy végül nettó-nulla—költségvetést érnek el. Az utólagos felszerelés magában foglalja a falak szigetelését, a repedések lezárását és a rendkívül hatékony új mechanikai rendszerek cseréjét, végül egy tetőtéri napelemet. Ez egy drága törekvés, de megéri: “A kedvenc projekttípusaim az adaptív újrafelhasználás, ahol a történelmet ünnepeljük, és nem hiszem, hogy a házat magas színvonalú színvonalra kell felszerelni, ami azt jelenti, hogy veszélyezteti az esztétikáját.”
találja ki a megújuló energiaforrásokat
miután a fenti stratégiák révén a lehető legnagyobb mértékben csökkentette elektromos terhelését, fordulhat az energiamodelljéhez, hogy meghatározza, mennyi villamos energiát kell ellensúlyoznia megújuló forrásokból. Az esetek többségében ez napelemeken keresztül történik, akár a tetőre szerelve, akár egy földi tömbben. Más helyszíni energiatermelők—mint például a szél, a geotermikus vagy a vízenergia—nagyobb kihívást jelentenek a hazai méretekben, drágábbak és nehezebb megjósolni. Például, mondja Sami, ” tapasztalatom szerint a szél nagyon nehéz bármit megtenni, kivéve az ipari méreteket, különösen a városi területeken, ahol a szélminták kiszámíthatatlanok.”
a jó hír az, hogy a napelemek ára drámaian csökkent az elmúlt években, miközben a technológia még hatékonyabbá vált. A PV-k egyre kevésbé vizuálisan zavaróak (például Elon Musk nagyot fogad a Tesla Napelemes tetőjén).
nézz vissza
lehet, hogy a projekted befejeződött, de a munka még nem ért véget. A projekt nyomon követése a kihasználtság utáni tanulmányokon keresztül és ennek megfelelő kiigazítás elengedhetetlen a nettó nulla tervezési folyamathoz. Előfordulhat, hogy tovább kell ellensúlyoznia a projekt energiafelhasználását. “Úgy gondolom, hogy ez egy nagyszerű módja annak, hogy kövessük azt, amit terveztünk, és bebizonyítsuk, hogy működik. És ha nem, hogyan állítsuk be?”mondja Yuan, hozzátéve, hogy az ügyfelek, ha látják, hogyan használják az energiát, gyakran módosítják életmódjukat. De néha az energiafelhasználási bűnösök meglepőek lehetnek: egy projektben, amelyen Yuan dolgozott, ez egy hiperaktív medenceszivattyú volt. Egy közelmúltbeli projekthez Schicketanz úgy találta, hogy további földi PVs-t kell hozzáadnia a két elektromos jármű töltéséhez használt villamos energia kompenzálása érdekében.
ugyanolyan fontos, mint a projekt nyomon követése, továbbra is figyelemmel kell kísérnie a fenntartható tervezés következő lépéseit—egy olyan mega konferencián keresztül, mint a Greenbuild, egy helyi AIA fejezet esemény, vagy továbbképzési tanfolyamok. “Miután oktatta magát arról, hogy hol van az építési tudomány, elkezdheti megvalósítani őket saját projektjein” – mondja Yuan.
mind a Yuan, mind a Számi nagyon ajánlja, hogy vegyenek részt a 2030-as kihívásban, elkötelezettséget arra, hogy minden új épület és Felújítás 2030-ig szén-dioxid-semleges legyen. Az AIA összefogott a challenge nonprofit karjával, hogy számtalan továbbképzési kurzust és egyéb forrást kínáljon azoknak az építészeknek, akik többet szeretnének megtudni a zöldebb épületek tervezéséről.
a fenti folyamat, mondja Sami, “a nettó nullához jutást az építész hatáskörébe helyezi, szemben azzal, hogy felmentenek minket minden felelősség alól, és csak a mérnökökre hárítják. Ez azt jelenti, hogy kreatív és gyönyörű módon jutunk el oda. Ez nem valami, ami hozzáadódik; a folyamat és a termék lényegének tekintik.”