چرا انرژی صفر در محیط های شهری اهمیت دارد

ساختمان های اداری شهری به سهم قابل توجهی از مصرف انرژی جهانی و انتشار گازهای گلخانه ای توجه می کنند، زیرا شهرها گسترش می یابند و اهداف آب و هوایی را سخت تر می کنند، طراحی ساختمان های انرژی صفر (ZEB) نه تنها یک ضرورت زیست محیطی است، بلکه یک ساختمان مالی و نظارتی است که فراتر از آن، ساختمان اداری انرژی صفر انرژی تولید می کند، زیرا آن بیش از یک سال است، به طور معمول از طریق نسل های تجدید پذیر و بهره وری شدید، ارائه می شود.

اصول بنیادی طراحی انرژی شهری Zero Energy Design

طراحی انرژی صفر در یک زمینه شهری به سه استراتژی مرتبط متکی است: کاهش تقاضای انرژی از طریق اقدامات منفعل، ملاقات با بار باقی مانده با تجدید پذیر های موجود و بهینه سازی عملکرد عملیاتی با کنترل های هوشمند، هر استراتژی باید با محدودیت های محیط ساخت سازگار باشد.

طراحی Passive به عنوان خط اول دفاع

قبل از اضافه کردن هر سیستم های تجدید پذیر، ساختمان باید اشتهای انرژی خود را در دفاتر شهری به حداقل برساند، این با جهت گیری ساختمان، نسبت های شیشه ای و توده حرارتی شروع می شود. نمای جنوبی (در نیم کره شمالی) می تواند خورشید زمستانی را جذب کند در حالی که دستگاه های سایه دار گرما را مسدود می کنند.

ساختمان فوق العاده عایق Envelope

در برج های شهری، پاکت باید با کاهش گرما در زمستان و خورشیدی در تابستان مبارزه کند.[۵] عایق مستمر، قاب بندی حرارتی و جزئیات تصفیه هوا بسیار مهم است. سقف سبز و عایق دیوارهای زنده اضافه می کنند در حالی که کاهش ضخامت جزیره شهری است: پاکت همچنین بر نور روز تأثیر می گذارد: شیشه های پویا یا الکتروکرومیک به طور خودکار می توانند لکه های روشن را کاهش دهند و بار خنک کننده (۳) حتی در سیاتل ۳ برابر است.

ادغام انرژی تجدید پذیر در سایت های شهری Tight

منطقه سقف محدود و سایه از برج های مجاور فتوولتائیک (PV) را به چالش می کشد. [با این حال، نوآوری هایی مانند فتوولتائیک ساختمان (BIPV) در نماها، louvre های خورشیدی عمودی و اشتراک های خورشیدی جامعه می توانند بر این محدودیت ها غلبه کنند. توربین های بادی در محل به ندرت در شهرها به دلیل آشفتگی و سر و صدا، اما توربین های کوچک عمودی محور کوچک ممکن است در پارکینگ با استفاده از قطعات حرارتی بالا کار کنند.

ذخیره سازی انرژی و تعامل با شبکه

ZEB های شهری اغلب به شبکه برای پشتیبان گیری متصل می شوند، اما ذخیره سازی باتری به آنها اجازه می دهد تا تولید خورشیدی را به بارهای اوج شب تبدیل کنند، اینورتر های هوشمند و کنترل پاسخ تقاضا، ساختمان را قادر می سازد تا انرژی اضافی را بفروشد یا در مناطق متراکم، میکروشبکه ها می توانند چندین ساختمان انرژی صفر، به اشتراک گذاری نسل و منابع ذخیره سازی را به هم پیوند دهند.

تکنولوژی های هوشمند ساختمان برای عملکرد بهینه

عملیات انرژی صفر نیاز به یک سیستم مدیریت ساختمان (BMS) دارد که سنسورهای Occupancy، نظارت CO2 و الگوریتم های پیش بینی کننده را برای تنظیم نورپردازی، HVAC و سایه در زمان واقعی یاد می گیرد، به عنوان مثال، Edge از 28،000 سنسور برای ردیابی همه چیز از استفاده از میز به مصرف انرژی، برش بارهای پلاگین IoT استفاده می کند.

شارژ خودروهای الکتریکی و On-Site Energy Generation

دفاتر شهری به طور فزاینده ای شامل ایستگاه های شارژ الکتریکی هستند که تبدیل به یک بار عمده می شوند.طراحی یک دفتر انرژی صفر باید با اضافه کردن PV یا ادغام شارژرهای دو جهتی که از باتری های خودرو به عنوان ذخیره سازی استفاده می کنند، این را در نظر بگیرد. انرژی خالص صفر برگشت می دهد [FLT 1 نشان می دهد که چگونه ساختمان های موجود می توانند سیستم های PV و باتری را برای جبران تقاضای شارژ اضافه کنند.

مطالعات موردی در زمینه انرژی شهری Zero Energy Excellence

The Edge، آمستردام

اغلب به نام سبزترین دفتر جهان، Edge به BREEAM Outstanding و Near-Zero Energy Status دست می یابد، نمای جنوبی آن با 1000 متر مربع پانل های خورشیدی پوشانده شده است و نمای شمالی از پانل های شفاف برای آوردن حرارت و برق (CHP) استفاده می کند (بعد از آن جایگزین ارتقاء PV) و یک منبع حرارتی باقی مانده برای ذخیره سازی حرارت و مصرف اعتبارات بیشتر از زمان تولید می کند.

هتل Oasia، سنگاپور

این دفتر بلند و برج هتل در گرمسیری سنگاپور از یک " نمای زنده" از 21 گونه از خزنده استفاده می کند که ساختمان را سایه می زند و باغ های آسمان را در سطوح مختلف تهویه طبیعی را ترویج می دهند و فضای آرامش در فضای باز بدون افزایش مساحت کف را فراهم می کند. شدت استفاده از انرژی ساختمان 30٪ کمتر از یک برج معمولی سنگاپور است.

دانلود موسیقی متن فیلم Unisphere, مریلند

این ساختمان اداری 130,000 فوت مربع در یک خوشه شهری حومه با ترکیب یک زمین گرمایی خوب، PV پشت بام (پوشش 70٪ از مصرف انرژی) و یک پاکت بسیار کارآمد نشان می دهد که حتی در تنظیمات شهری ترکیبی، انرژی صفر بدون قربانی کردن زیبایی شناسی امکان پذیر است.

چالش های شهری معمولی

Shading و Solar Access

در مرکز شهر های متراکم، برج های مجاور می توانند پتانسیل خورشیدی را تا 20 تا 40 درصد کاهش دهند. طراحان باید از مطالعات دسترسی خورشیدی در اوایل فرآیند طراحی استفاده کنند.راه حل ها شامل اولویت بندی مناطق پشت بام جنوبی، استفاده از BIPV در نماهای شرقی و غرب، یا وارد شدن به توافق نامه های خرید برق (PPAs) برای انرژی های تجدید پذیر از محل برای پوشش کسری بودجه است.

دانلود بازی Zoning and Regulation Hedles

بسیاری از شهرها هنوز کدهای قدیمی دارند که عملکرد پاکت را محدود می کنند یا نیاز به پارکینگ دارند.م.م.م.م.م.م.اس.ای.ان.ان.ان.ان.ان.ان.ان.اس.ان.ان.اس.ان.ان.ان.ای.ان.ای.ان.د.د.د.د.د.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.د.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.

هزینه های اولیه و اقتصاد چرخه زندگی

ساختمان های انرژی صفر معمولا هزینه های اولیه 5 تا 15 درصد بالاتر دارند که عمدتا به دلیل افزایش پاکت و تجدید پذیرها است، با این حال، تجزیه و تحلیل هزینه های چرخه عمر نشان می دهد پس انداز خالص از صورتحساب های کم هزینه، اجاره های بالاتر و افزایش ارزش های اموال. سبز، اعتبارات مالیاتی و قیمت گذاری کربن (مانند قانون محلی نیویورک 97) هر سال یک از موارد کسب و کار را قوی تر می کند.

چشم انداز آینده: جاده به صفر کربن

مرز بعدی کربن صفر است که کربن را از مواد و ساخت و ساز اضافه می کند. ادارات انرژی صفر شهری به طور فزاینده ای از مواد کم کربن مانند چوب انبوه یا فولاد بازیافت شده استفاده می کنند.انتخاب تمام سیستم ها (گرم کردن، خنک سازی، پخت و پز) ضروری خواهد بود، همراه با منبع 100٪ برق تجدید پذیر از شبکه. فن آوری مانند پنجره های خورشیدی شفاف و توربین های بادی در حال پیشرفت هستند، بسیاری از شهرهای انرژی برای ساخت و ساز جدید، و ساخت و ساز و ساز و ساز و ساز و ساز و ساز و ساز از این درس های ضروری است.

فشار به سمت ساختمان های اداری تجاری صفر انرژی در مناطق شهری نه تنها یک روند است – این یک تحول ضروری است.با طراحی یکپارچه، فن آوری نوآورانه و تعهد به عملکرد، شهرها می توانند راه را در ایجاد فضاهای کاری که هر دو مولد و نو نسلی هستند، هدایت کنند.