עיצוב בניין משרדים מסחריים Zero Energy Office בסביבה עירונית

מדוע אפס אנרגיה משנה בסביבת המשרד העירוני

בנייני משרדים מסחריים עירוניים מהווים נתח משמעותי של צריכת האנרגיה העולמית ופליטת גזי החממה.כפי שערים מתרחבות ומטרות האקלים מתדקנות, תכנון אפס מבני אנרגיה (ZEB) הופך לא רק הכרחי סביבתי, אלא גם בניין פיננסי ורגולציה של משרד אפס מייצר כמות גדולה של אנרגיה כמו שהוא צורכת יותר משנה, בדרך כלל באמצעות דור מתחדש ויעילות קיצונית.

עקרונות היסוד של Urban Zero Energy Design

עיצוב אנרגיה אפס בהקשר עירוני מסתמך על שלוש אסטרטגיות הקשורות: צמצום הביקוש לאנרגיה באמצעות אמצעים פסיביים, עמידה בעומס שנותר עם מתחדשים באתר, וקידוד ביצועים תפעוליים עם בקרה חכמה.כל אסטרטגיה חייבת להיות מותאמת למגבלות של סביבה מובנת.

עיצוב פסיבי כקו ההגנה הראשון

לפני הוספת כל מערכות מתחדשות, הבניין חייב למזער את התיאבון האנרגיה שלו.במשרדים עירוניים, זה מתחיל עם אוריינטציה בנייה, יחסי בוהק, ואת מסה תרמיים. חזיתות דרומה (בחצי הכדור הצפוני) יכול ללכוד את השמש בחורף בעוד מכשירים מגרד לחסום חום קיץ.מדת משולשת עם ציפוי נמוך מאפשר להפחית את העברת החום.

בניין סופר-אינטמנציה Envelope

במגדלים עירוניים, המעטפה חייבת להילחם הן באובדן חום בחורף והן ברווח סולארי בקיץ. בידוד רציף, הפסקה תרמית מחלחלת, ופרטים הקשורים לים הם קריטיים.גגים ירוקים וקירות חיים מוסיפים בידוד תוך הקטנת אפקט החום העירוני.המעטפה משפיעה גם על תאורה נקייה דינמית או חלונות אלקטרוכרומטיים יכולים באופן אוטומטי להפחית את העומסים והקירור של ה-Flitt: אפילו על פני שטח של 3-401, למרות ש-RBtvt: CVtvtvtvt: RLT-R.

שילוב אנרגיה חזק באתרים עירוניים

שטח גג מוגבל וגילוח של מגדלים סמוכים לעשות photovoltaics (PV) מאתגר.עם זאת, חידושים כמו photovoltaics (BIPV) על חזיתות, louvres סולארי אנכי, ומנויים סולאריים קהילתיים יכולים להתגבר על הגבולות האלה.על טורבינות רוח אתריים הם לעתים רחוקות קיימא בערים עקב זעזועים ורעש, אבל טורבינותבינטורית בקנה מידה קטן עשוי לעבוד על גבי גל חום חיובי, למשל, ללא חימום גבוה, 000, 000 יעיל, 000.

אחסון אנרגיה ואינטראקציה גריידית

ZEB עירונית לעתים קרובות להתחבר לרשת עבור גיבוי, אבל אחסון סוללות מאפשר להם לשנות את הייצור הסולארי עד העומסים של הערב. מפגעים חכמים ובקרת תגובה הביקוש מאפשר הבניין למכור עודף אנרגיה או להפחית את משך הלחץ ברשת.במחוזות צפופים, מיקרוגורדים יכולים לקשר מספר רב של בניינים אנרגיה אפס, שיתוף של דור ובקרת אחסון.

טכנולוגיות חכמות לביצועים אופטיים

ניתוח אנרגיה אפס דורש מערכת ניהול בנייה (BMS) אשר לומדת ומתאמת. חיישנים של Occupancy, ניטור CO2 ואלגוריתמים חיזוי להתאים תאורה, HVAC, וגילוח בזמן אמת.לדוגמה, צוק משתמש 28,000 חיישנים כדי לעקוב אחר כל דבר החל משולחן השימוש בצריכת אנרגיה, חיתוך עומסים שניתן ל-IoT יכול באופן אוטומטי כוח למטה מערכות כאלה גם לספק נתונים רציף, כדי להבטיח את המטרה.

רכב חשמלי צ'ארלס ו- On-Site Energy Generation

משרדים עירוניים כוללים יותר ויותר תחנות טעינה EV, אשר הופכות לעומס גדול.עיצוב משרד אנרגיה אפס חייב לקחת בחשבון את זה על ידי oversizing PV או שילוב של מטען דו-צדדי המשתמש סוללות רכב כמו אחסון.

מחקרים ב Urban Zero Energy Excellence

The Edge, אמסטרדם

לעתים קרובות נקרא המשרד הירוק ביותר בעולם, צוק משיג מעמד אנרגיה BREEAM יוצא דופן וסמוך ל- אפס.חזיתו דרומה מכוסה 1,000 מ"ר של לוחות סולאריים, והחזית הצפונית משתמשת בלוחות שקוף כדי להביא לאור יום. צמח חום ועוצמה משולב (CHP) (מאוחר יותר הוחלף על ידי שדרוג PV) ומחסן תרמי נוזלי שלה עומד על חום וצרכים קירור שלה.

Oasia Hotel Downtown, Singapore

זה משרד גבוה מגדל מגדל מלון בסינגפור טרופית משתמש "חזית חיה" של 21 מינים של המצנחים כי צלל הבניין וקרר את הגנים מיקרו-קלי. Sky ברמות מרובות לקדם ventilation טבעי ולספק חלל חיצוני ללא שטח הרצפה גדל.

unisphere, מרילנד

בניין משרדים בגובה 130,000 רגל בקובר העירוני השיג הסמכה של אנרגיה נטו אפס על ידי שילוב שדה טוב גיאותרמית, PV גג (הגיל 70% של שימוש באנרגיה), ומעטפה יעילה מאוד.העיצוב שלה מראה כי אפילו במסגרות עירוניות מעורבות, אפס אנרגיה היא אפשרית ללא להקריב אסתטיקה.

אתגרים עירוניים טיפוסיים

גישה שמש ושמש

במרכזים צפופים, מגדלים סמוכים יכולים להפחית את הפוטנציאל הסולארי על ידי 20–40% מעצבי החברה חייבים להשתמש במחקרים גישה סולארית מוקדם בתהליך העיצוב. Solutions כוללים עדיפות לאזורי גג דרומה, באמצעות BIPV על חזיתות מזרח ומערביות, או כניסה להסכמי רכישה כוח (PPAs) עבור משווקים מחוץ לאתרי התחדשות כדי לכסות את הגירעון.

זואיג ושיקום הארדס

ערים רבות עדיין יש קודים מיושנים המגדירים ביצועים קטנים של מעטפות או דורשים תחומי שיפוט מתקדמים כמו ונקובר וניו יורק אימצו אפס קודי בנייה לבניית בנייה חדשה. שיתוף פעולה מוקדם עם רשויות התכנון ומועצות בנייה ירוקה יכול לייעל אישורים ולזהות תמריצים.

כלכלה ראשונה ועלויות חיים

לבניינים של אפס אנרגיה יש בדרך כלל עלות ראשונית גבוהה יותר של 5-15%, בעיקר בגלל מעטפה מוגברת ומחדשים.עם זאת, ניתוח עלות מחזור החיים מראה חיסכון נטו מחשבונות שירות נמוך יותר, שכר דירה גבוה יותר, וערכי נכסים מוגברים.

תחזית: הדרך ל- Zero Carbon

הגבול הבא הוא אפס פחמן, אשר מוסיף התגלמות פחמן מחומרים ובנייה.משרדי אנרגיה עירונית אפס ישתמשו יותר ויותר בחומרים פחמן נמוכים כמו עץ המונים או פלדה ממוחזרת. Electrification של כל המערכות (התחממות, קירור, בישול) יהיה צורך, יחד עם מיקור 100% חשמל מתחדשים מהרשת.טכנולוגיות כמו חלונות סולאריים שקופה וטורפותח רוח אנכית מתקדמים.

דחיפה לעבר אפס בנייני משרדים מסחריים באזורים עירוניים אינה רק מגמה - היא טרנספורמציה הכרחית.עם עיצוב משולב, טכנולוגיה חדשנית ומחויבות לביצועים, ערים יכולות להוביל את הדרך ליצירת חללי עבודה שהם גם פרודוקטיביים וגם מחדש.