Биоклиматическая архитектура: инновации и тенденции

Экологичность и биоклиматическое планирование — современные тенденции в строительной отрасли. Помимо повышения энергоэффективности, «зеленые» здания в основном направлены на снижение воздействия на экологию. Идея биоклиматического дизайна, по сути, заключается в нахождении баланса между окружающей средой и жителями.

По данным Европейской комиссии, на здания в ЕС приходится 40% энергопотребления и 36% выбросов парниковых газов, сообщает в своей аналитической статье международная энергетическая компания Repsol.

И это еще не все. Отчет о состоянии зданий и строительства за 2022 год, подготовленный Глобальным альянсом по строительству зданий и сооружений (GlobalABC), показал, что только в 2021 году на строительный сектор приходилось более 34% мирового спроса на энергию.

Цели и стратегии биоклиматической архитектуры

Достижение большей энергоэффективности и содействие устойчивому развитию являются двумя задачами биоклиматического городского планирования. С этой точки зрения, биоклиматическая архитектура фокусируется на нескольких проектных целях и стратегиях, среди которых можно выделить следующие.

Адаптация к окружающей среде и местному климату. Это два отличительных признака биоклиматического дома, позволяющие снизить энергозатраты и оптимизировать ресурсы, включая интеллектуальное управление пространством.

Экологичные привычки. Благодаря использованию натуральных материалов и возобновляемой энергии, биоклиматическая архитектура способствует более здоровому образу жизни.

Инновации. Биоклиматический дизайн продвигает интеллектуальные материалы, такие как плитка, которая накапливает тепло для обогрева или охлаждения, стекло, которое темнеет в зависимости от воздействия солнца, и решения по управлению энергопотреблением.

Интеграция с окружающей средой. Биоклиматическое городское планирование адаптируется к природной среде путем сохранения естественного ландшафта (деревьев и водоемов).

Преимущества устойчивой архитектуры

Экономия энергопотребления. Биоклиматический дизайн снижает зависимость от систем искусственного отопления/охлаждения и освещения.

Сокращение выбросов газов. Максимально используя возобновляемые источники энергии, биоклиматическое здание сокращает выбросы парниковых газов.

Улучшение качества жизни. Помещения, спроектированные в соответствии с биоклиматическими принципами, обеспечивают больший тепловой и световой комфорт, поскольку поддерживают постоянную температуру независимо от климата или времени года.

Оптимизация освещения. Расположение дома позволяет максимально использовать естественное освещение, что способствует созданию более приятной и здоровой обстановки для жильцов.

Принципы биоклиматической архитектуры

1. Здания с нулевым энергопотреблением

Такие строения производит больше энергии, чем используют в течение года. Этого можно достичь с помощью различных средств, включая солнечные батареи, ветряные турбины и геотермальные системы, сообщает международный производитель ПО для строительства PlanRadar.

2. Экологически чистые материалы

Самые распространенные — бамбук, шерсть и пробка. Экологически чистые материалы часто более долговечны и требуют меньшего ухода, чем традиционные. Они также оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, что делает их более полезным выбором для строительных проектов. Экологически чистые материалы также могут помочь улучшить качество воздуха в помещениях за счет снижения выбросов вредных химических веществ.

3. Зеленые крыши

Зеленая крыша — один из самых инновационных и устойчивых методов строительства, используемых сегодня. Зеленые крыши могут поглощать дождевую воду и замедлять сброс воды в системы ливневой канализации. Это уменьшает эрозию, а также улучшает качество воды.

Зеленые крыши могут уменьшить потребность в орошении и охлаждении и помочь регулировать температуру в помещениях. Также они защищают кровлю от ультрафиолетовых лучей, экстремальных температур и физических повреждений. Это может продлить срок службы крыши в два раза.

4. Пассивный дизайн

Такой дизайн учитывает местный климат и помогает поддерживать комфортную температуру в здании без дополнительного отопления или охлаждения, что позволяет экономить энергию и деньги. Стратегии пассивного проектирования могут помочь снизить энергопотребление здания, водопотребление и общее воздействие на окружающую среду. Благодаря использованию экологически чистых строительных материалов и технологий пассивный дизайн также может помочь улучшить качество воздуха в помещениях и создать более комфортную и здоровую среду внутри помещений.

Как ТИМ помогает проектам стать «зелеными»

1. Минимизация отходов

Экологически чистые материалы имеют ряд очевидных преимуществ перед традиционными, когда дело доходит до экологичности. Например, это меньший углеродный след и меньший потенциал загрязнения. Тем не менее, также необходимо уменьшить количество строительных отходов, утверждает PlanRadar. Благодаря ТИМ можно изучить различные возможности до начала строительства объекта. Это не только ограничивает возможное количество отходов, но и улучшает контроль качества во время строительства.

2. Прогнозирование ошибок

ТИМ обнаруживает ошибки проектирования, что позволяет избежать доработок в будущем. Это означает меньшее количество демонтажа, вывоза и утилизации материалов, а также закупок запасных материалов для доработок.

3. Создание здоровой внутренней среды

Технологии проектирования и строительства играют важную роль в том, насколько хорошо здание фильтрует воздух. Материалы, используемые в строительстве, могут существенно влиять на уровень летучих органических соединений (ЛОС), присутствующих в воздухе помещений. ЛОС выделяются из обычных строительных материалов, таких как краски, герметики и клеи. Если ЛОС не отфильтровываются должным образом из замкнутого пространства, они могут вызвать проблемы со здоровьем, такие как головные боли или аллергические реакции.

ТИМ помогает создавать более устойчивые здания, которые являются энергоэффективными и способствуют здоровью, благополучию и качеству воздуха в помещениях. Эти процессы также позволяют экспериментировать со способами наилучшего использования вентиляции и более чистых материалов.

4. Более экологичные конструкции и материалы

С помощью ТИМ проектировщики могут смоделировать, как строение будет взаимодействовать с окружающей средой, помогая создавать более эффективные здания. ТИМ в сочетании с дополненной реальностью дает командам представление о том, как будет выглядеть предлагаемая структура и будет ли она хорошо работать в заданных условиях. Кроме того, это позволяет уменьшить любое негативное воздействие на ландшафт или другие сооружения поблизости.

Исследование материалов является ключевой частью процесса проектирования. ТИМ предоставляет проектным и строительным командам возможность внимательно оценить характеристики материалов. Это позволяет им увидеть, как материалы повлияют на эксплуатационные характеристики конструкции в целом, а также как те же материалы будут сохранять свои свойства с течением времени в различных условиях.