Arhitectura durabilă este o arhitectură de înaltă tehnologie orientată spre mediu . Se străduiește să minimizeze impactul negativ asupra mediului prin utilizarea eficientă și atentă a materialelor, energiei, spațiului și ecosistemului în ansamblu. Proiectarea arhitecturii durabile include un accent deosebit pe conservarea energiei și protecția mediului . [unu]
Conceptul de arhitectură durabilă este strâns legat de dezvoltarea durabilă . În general, ideea de sustenabilitate se bazează pe dorința de a se asigura că utilizarea resurselor disponibile în prezent nu duce la consecințe devastatoare pentru întreaga societate și nu face imposibilă utilizarea resurselor pe termen lung. [2]
Eficiența energetică pe tot parcursul ciclului de viață al unei clădiri este obiectivul principal al arhitecturii durabile. Arhitecții apelează la o varietate de metode pasive și active pentru a reduce consumul de energie al clădirilor, crescând în același timp capacitatea acestora de a capta și genera energie pe cont propriu. [3] Pentru a reduce costul și complexitatea arhitecturii durabile, sunt favorizate sistemele pasive, care includ profitarea de locația clădirii, încorporarea surselor de energie regenerabilă în sistemul clădirii și, dacă este necesar, capacitatea de a utiliza resursele de combustibili fosili. . [4] Analiza șantierului poate ajuta la utilizarea corectă a resurselor de mediu precum vântul și lumina naturală pentru a calcula insolația , încălzirea și ventilația spațiilor.
De-a lungul timpului, au fost dezvoltate numeroase strategii arhitecturale pasive. Exemple de astfel de strategii includ amenajarea camerelor sau dimensiunea și orientarea ferestrelor dintr-o clădire, [3] precum și orientarea fațadelor și străzilor, sau relația dintre înălțimea clădirii și lățimea străzii în planificarea urbană. [5]
Un element important și economic al unui sistem eficient de încălzire, ventilație și aer condiționat (HVAC) este o clădire bine izolată. O clădire mai eficientă necesită mai puțină căldură pentru a genera sau disipa energie, dar poate fi necesară mai multă ventilație pentru a elimina aerul poluat din interior.
Cantități semnificative de energie sunt spălate din clădiri cu fluxuri de apă, aer și compost . Tehnologiile de reciclare a energiei in situ, gata de utilizat, pot capta eficient energia din apa fierbinte reziduală și aerul viciat și pot transfera acea energie în apă proaspătă rece sau aer proaspăt. Pentru a recupera energia din compostul care părăsește clădirile în alte scopuri decât horticultură, sunt necesare digestoare anaerobe centralizate.
Dispozitivele solare active, cum ar fi panourile solare fotovoltaice , ajută la furnizarea de energie electrică durabilă pentru orice utilizare. Puterea electrică a unui panou solar depinde de orientare, eficiență, latitudine și climă - energia solară variază chiar și la aceeași latitudine. Eficiența tipică a panourilor fotovoltaice disponibile în comerț este între 4% și 28%. Eficiența scăzută a unor panouri fotovoltaice poate afecta semnificativ perioada de amortizare a instalării acestora. [6] O astfel de eficiență scăzută nu înseamnă că panourile solare nu sunt o alternativă energetică viabilă. În Germania , de exemplu, panourile solare sunt instalate de obicei în construcția clădirilor rezidențiale.
Turbine eolieneUtilizarea turbinelor eoliene mici în producția de energie durabilă necesită luați în considerare mulți factori. Din punct de vedere al costurilor, turbinele eoliene mici sunt de obicei mai scumpe decât turbinele eoliene mai mari, în funcție de cantitatea de putere pe care o produc. Pentru turbinele eoliene mici, costurile de întreținere pot fi un factor decisiv în instalațiile cu capacități limitate de protecție împotriva vântului. La locurile cu vânt scăzut, întreținerea poate necesita o parte semnificativă din veniturile unei turbine eoliene mici. [7]
Pompe de căldurăPompele de căldură cu sursă de aer (ASHP) pot fi considerate ca aparate de aer condiționat reversibile. La fel ca un aparat de aer condiționat, un ASHP poate prelua căldură dintr-un mediu relativ rece (de exemplu, acasă la 70°F) și o poate arunca într-un loc fierbinte (de exemplu, în aer liber la 85°F). Cu toate acestea, spre deosebire de un aparat de aer condiționat, condensatorul și evaporatorul ASHP pot schimba rolurile și pot absorbi căldura din aerul rece din exterior și o pot arunca într-o casă caldă.
Pompele de căldură cu sursă de aer sunt ieftine în comparație cu alte sisteme de pompe de căldură. Totuși, eficiența pompelor de căldură cu sursă de aer scade atunci când temperatura exterioară este foarte scăzută sau foarte ridicată; prin urmare, ele sunt într-adevăr aplicabile numai în climatele temperate. [opt]