Биоклиматическая архитектура — это архитектурный подход, который направлен на проектирование зданий и других сооружений для гармоничного взаимодействия с окружающей средой с учетом местного климата. Важность биоклиматической архитектуры значительно возросла в последние годы благодаря ее потенциалу резко сократить потребление энергии, а также нашу зависимость от невозобновляемых ресурсов, таких как ископаемое топливо.
Основные принципы биоклиматической архитектуры
Биоклиматическая архитектура строится на определенных принципах:
- Использование естественных климатических условий в проекте. Это включает в себя учет таких факторов, как климатические особенности, температура, скорость и направление ветра, уровень влажности, качество воздуха и количество осадков.
- Оптимальное использование солнечной энергии. Этого можно добиться, используя такие элементы, как свесы или световые полки, которые позволяют солнечному свету проникать в здание, а также сохраняют тень в жаркие летние месяцы.
- Учет ветрового потока и вентиляции. Естественная вентиляция предполагает проектирование зданий с большими окнами или проемами, которые позволяют воздуху свободно проникать снаружи, в то время как принудительная вентиляция использует вентиляторы и другие механические системы для циркуляции воздуха во внутренних помещениях.
- Рациональное использование воды и управление дождевой водой. Дождевая вода может быть собрана с крыш/поверхностей в границах проекта и затем повторно использована либо напрямую через системы инфильтрации поверхностных вод либо косвенно через системы пополнения грунтовых вод.
Примеры биоклиматической архитектуры
- Здания с энергоэффективной изоляцией и окнами. Это снижает потребность в дополнительном отопительном или охлаждающем оборудовании, обеспечивая лучшую защиту от экстремальных температур как внутри, так и снаружи здания.
- Использование природных элементов в дизайне здания. Например, дизайнеры могут расположить здания так, чтобы они использовали преимущества материалов с тепловой массой, таких как камень или бетон, поглощающих и сохраняющих тепло в холодные дни, а в жаркие дни отражающих большую часть солнечного света.
- Биоклиматическая архитектура часто включает активные методы контроля климата, такие как отопительные насосы или кондиционеры, интегрированные в общую систему для достижения максимальной эффективности при управлении внутренней температурой внутри здания в течение долгого времени.
Преимущества и ограничения биоклиматической архитектуры
Преимущества:
- Благодаря использованию природных элементов, таких как солнце, ветер и вода, для охлаждения или обогрева здания требуется меньше энергии для поддержания комфортной температуры в помещении.
- Использование стратегий пассивного охлаждения, таких как затенение окон или использование материалов с тепловой массой, таких как бетон или камень, для поглощения тепла в теплые месяцы, позволяет избежать дополнительных расходов на электроэнергию в течение всего года.
- Биоклиматическая архитектура уменьшает углеродный след на окружающую среду, поскольку для терморегуляции используются возобновляемые источники, а не невозобновляемые ресурсы, такие как ископаемое топливо.
Ограничения:
- Интеграция биоклиматических решений в существующие архитектурные сооружения может быть затруднена в зависимости от их конструктивных особенностей и ориентации.
- Некоторые погодные факторы, такие как уровень влажности, могут повлиять на эффективность этих решений при использовании в определенных климатических условиях или временных рамках из-за недостатка солнечного света или избытка влаги в определенных районах в разное время года.
- Существуют различные внешние факторы, которые влияют на эффективность биоклиматических решений при использовании в различных регионах, такие как рельеф местности, близлежащая растительность, скорость ветра, качество воздуха.
Мы должны осознать, что этот тип зданий предлагает множество преимуществ, как и цифровизация строительного сектора, причем не только с финансовой, но и с экологической точки зрения. Все эти меры в совокупности приведут к созданию более устойчивых городов, которые будут экологически чистыми, но при этом останутся комфортными местами, где люди хотели бы жить с удовольствием. И хотя у биоклиматической архитектуры есть не только преимущества, но и ограничения, за этими зданиями будущее.
