10 passaggi per la progettazione di un'architettura sensibile al clima

Gli edifici contribuiscono quasi alla metà del consumo di energia negli Stati Uniti. Dal momento che l'energia contribuisce in modo determinante al riscaldamento globale, un modo ovvio per mitigare i cambiamenti climatici è progettare edifici a basso o nessun consumo di energia.

Fare ciò significa tornare alle origini e osservare attentamente come la progettazione di un edificio è ottimizzata per le caratteristiche particolari di un sito specifico per ridurre al minimo il potenziale di consumo estremo di energia.

Passi per l'architettura sensibile al clima

L'architettura sensibile al clima prende in considerazione la stagionalità, la direzione del sole (percorso del sole e posizione solare), l'ombra naturale fornita dalla topografia circostante, i fattori ambientali (come vento, pioggia, umidità) e i dati climatici (temperatura, condizioni meteorologiche storiche, ecc.) per progettare case confortevoli ed efficienti dal punto di vista energetico.

Eseguire un'analisi del sito

Determina i modelli meteorologici, il clima, i tipi di suolo, la velocità e la direzione del vento, i giorni dei gradi di riscaldamento e il percorso del sole. Guarda i flussi d'acqua, l'habitat e la geologia del sito. Documenta ciascuno con un team qualificato di professionisti per comprendere le ramificazioni della costruzione in quel luogo specifico. È un approccio che considera le migliori pratiche di sostenibilità ambientale.

Layout dell'edificio sul sito

Utilizzando un processo di progettazione integrativa, utilizzare un ammasso di base del layout dell'edificio per determinare specificamente sul posto la posizione ottimale per l'edificio da collocare. I fattori da considerare qui sono l'accesso alle infrastrutture, tenendosi a una distanza di almeno 100 piedi da qualsiasi spartiacque, non costruendo all'interno di una pianura alluvionale e in un habitat con specie in via di estinzione. Chiedere quali alberi e altre caratteristiche geologiche esistenti dovrebbero essere evitati o in che modo i flussi d'acqua attraverso il sito possono determinare la posizione dell'edificio.

Pianifica pensando al sole

È tutto sul sole, quindi, pianificare di posizionare la struttura in base alle direzioni cardinali. L'obiettivo è massimizzare la quantità di sole che riscalda lo spazio in inverno (risultando nell'uso di meno energia per riscaldare meccanicamente), nonché ridurre la quantità di sole che cucina l'edificio in estate (con conseguente minore energia per raffreddare meccanicamente) .

Considerazioni sulla finestra

Le facciate rivolte a sud dovrebbero utilizzare un'area della finestra adeguata al suo orientamento e i vetri dovrebbero utilizzare un vetro a doppio o triplo vetro con rivestimento Low-E. Riduce al minimo la quantità di calore trasmessa nello spazio nei mesi più caldi, mantenendo il calore all'interno durante i mesi invernali più freddi. Ad esempio, una parete vetrata rivolta a sud cucinerà gli occupanti all'interno durante i caldi mesi estivi se non si presta attenzione a fornire ombra sulla facciata.

Costruire per area geografica

Quando si progetta l'involucro dell'edificio, fattori come l'isolamento, le barriere al vapore e le barriere d'aria varieranno radicalmente a seconda che il progetto si trovi nel nord freddo, nevoso, nel sud caldo e umido o nel deserto arido.

Ridurre al minimo l'impronta dell'edificio

Metti in discussione le vere esigenze del programma. Hai bisogno di così tanto spazio? Ci sono modi in cui gli spazi possono diventare multifunzionali? Abbiamo bisogno di così tanti uffici privati ​​se alcuni membri del personale possono telelavorare occasionalmente e condividere uffici? Una volta che la tua squadra è impostata sul programma di minimizzazione, dai un'occhiata alle dimensioni del tuo footprint. È possibile aggiungere ulteriori storie per ridurre l'impronta? In questo modo, l'edificio avrà meno costi di scavo e più area muraria che può beneficiare degli effetti di riscaldamento del sole e di un aumento della luce naturale del giorno.

Design per ventilazione naturale

Poiché l'aria calda sale, un edificio può essere raffreddato progettando per la ventilazione dello stack attingendo aria più fresca dalle aperture basse dell'edificio, mentre trasporta il calore attraverso le aperture nella parte superiore dello spazio. La velocità con cui si muove l'aria è una funzione della distanza verticale tra le entrate e le uscite, le loro dimensioni e la differenza di temperatura rispetto all'altezza della stanza. Potrebbe impedire agli occupanti di sperimentare la sindrome dell'edificio malato.

Rilassa gli standard di comfort degli occupanti

La maggior parte degli edifici al giorno d'oggi sono progettati per mantenere gli occupanti abbastanza a loro agio, a circa 78 gradi Fahrenheit. Tuttavia, con un design sensibile al clima, la riduzione della quantità di energia utilizzata per raffreddare e riscaldare l'edificio può comportare l'utilizzo di sistemi naturali, ovvero sole e vento. Con questi, se gli occupanti dell'edificio sono aperti all'aggiunta o alla rimozione di strati durante le stagioni, è sorprendente quanta energia può essere risparmiata. Aggiungere un maglione in inverno o rilassare il codice di abbigliamento aziendale ai pantaloncini in estate può essere sufficiente per eliminare del tutto il riscaldamento e il raffreddamento meccanici, risparmiando un sacco di soldi e l'ambiente.

Conduci modellazione e analisi

La modellizzazione energetica, i modelli di illuminazione, gli studi sull'illuminazione diurna, la fluidodinamica computazionale sono tutti strumenti che i progettisti possono e devono usare per comprendere come il design si integra meglio con le caratteristiche locali del clima e del microclima specifiche del sito. Ancora una volta, avere i membri del team giusti con esperienza e software di modellazione è il trucco per contenere i costi mentre si esplorano le migliori opzioni per la progettazione.

Esegui più iterazioni

Se all'inizio non ci riesci, riprova! Il team di progettazione impiegherà più passaggi di questi layout di base nella fase di pre-progettazione o di progettazione schematica per affinare il minor consumo energetico possibile, ottimizzato per il tuo sito specifico. Tuttavia, è meglio dedicare più tempo nelle prime fasi della progettazione per modellare il progetto, che è molto meno costoso che apportare modifiche sul campo o in seguito nel processo di progettazione. Continua alle prove e, alla fine, il tuo edificio risponderà direttamente al clima specifico del sito del progetto.

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