מבנים צורכים אנרגיה רבה - הנה כיצד לעצב קהילות שלמות שמחזירות כמה שיותר

מבנים צורכים אנרגיה רבה - הנה כיצד לעצב קהילות שלמות שמחזירות כמה שיותר רישום אמן של המרכז הלאומי המערבי, קמפוס נטו-אפס שנמצא בבנייתו בדנוור כדי לאכלס פעילויות מרובות. עיר ודנבר במחוז | משרד ראש העיר המרכז הלאומי המערבי, CC BY-ND

אף על פי שמגפת הנגיף הקורנו שלטה בכותרות האחרונות, שינויי אקלים לא נעלם. מומחים רבים קוראים "התאוששות כלכלית ירוקה שמפנה השקעות ל מקורות וטכנולוגיות אנרגיה דלת פחמן.

בניינים מהווים חשבון עבור 40% מכלל צריכת האנרגיה בארה"בלעומת 32% לתעשייה ו 28% לתחבורה. הברית ו ערים עם תכניות פעולה אקלימיות שאפתניות פועלות להפחתת פליטות מגזר הבנייה לאפס. המשמעות היא מקסום יעילות האנרגיה כדי להפחית את השימוש באנרגיה בבניין, ואז לספק את צורכי האנרגיה הנותרים באמצעות חשמל המופק ממקורות נטולי פחמן.

הקולגות שלי ואני לומדים את הדרכים הטובות ביותר לעשות זאת להפחית במהירות את פליטת הפחמן ממגזר הבניין. בשנים האחרונות עיצובי הבנייה התקדמו דרמטית. בנייני אנרגיה נטו אפסיים, המייצרים את האנרגיה שהם צריכים באתר ממקורות מתחדשים, הם יותר ויותר ברירת המחדל. אבל כדי להאיץ את המעבר לאפס פליטות פחמן, אני מאמין שארצות הברית חייבת לחשוב יותר גדול ולהתמקד בעיצוב או פיתוח מחדש של קהילות שלמות שאינן אפס אנרגיה.

התמודדות עם שימוש באנרגיה בבניינים ברמה המחוזית מספקת יתרון לגודל. אדריכלים יכולים לפרוס משאבות חום גדולות וציוד אחר לשרת מבנים מרובים בלוח זמנים מפושט לאורך היום. מחוזות המפגישים בתים, מקומות עבודה, מסעדות, מרכזי בילוי ושירותים אחרים ביישובים הניתנים להליכה, מפחיתים משמעותית גם את האנרגיה הדרושה לתחבורה. בעיניי, תנועה צומחת זו תמלא תפקיד חשוב יותר ויותר בסיוע לארה"ב ולעולם להתמודד עם משבר האקלים.

 בנייני אנרגיה אפסית מייצרים מספיק אנרגיה מתחדשת בכדי לקזז או אפילו לחרוג מהאנרגיה שהם צורכים.

לולאות הסביבה מחממות ומצננות

חימום וקירור הם שימושי האנרגיה הגדולים ביותר בבניינים. אסטרטגיות עיצוב מחוזיות יכולות לטפל בעומסים אלה בצורה יעילה יותר.

הסקה מחוזית יש כבר מזמן בשימוש באירופהוכן בכמה מכללות אמריקאיות וקמפוסים אחרים. במערכות אלה בדרך כלל יש מפעל מרכזי השורף גז טבעי לחימום מים, אשר מועבר לבניינים השונים.

כדי להשיג אפס פליטות פחמן, האסטרטגיה האחרונה משתמשת בתכונה המכונה לולאת טמפרטורת הסביבה זה בו זמנית וביעילות גם מחמם ומקרר מבנים שונים. מושג זה פותח לראשונה עבור הכפר האולימפי ויסלר בקולומביה הבריטית.

במערכת לולאה אווירתית טיפוסית, משאבה מחזיקה מים דרך רשת צינורות לא מבודדת קבורה מתחת לקו הכפור. בעומק זה, טמפרטורת האדמה קרובה לטמפרטורת האוויר הממוצעת השנתית עבור אותו מיקום. כאשר מים עוברים דרך הצינור, הם מתחממים או מתקררים לכיוון טמפרטורה זו.

משאבות חום בבניינים בודדים או בנקודות אחרות לאורך לולאת הסביבה מוסיפות או מחילות חום מהלולאה. הם יכולים גם להעביר חום בין בארות גיאותרמיות עמוקות לבין המים המסתובבים.

הלולאה מסתובבת גם דרך מפעל מרכזי השומר על טווח טמפרטורות אופטימלי לביצועים מירביים של משאבת החום. המפעל יכול להשתמש במגדלי קירור או בשפכים בכדי להסיר חום. זה יכול להוסיף חום באמצעות מקורות מתחדשים, כמו קולטי שמש תרמיים, דלק מתחדש או משאבות חום המופעלות על ידי חשמל מתחדש.

מבנים צורכים אנרגיה רבה - הנה כיצד לעצב קהילות שלמות שמחזירות כמה שיותר סכמטי של מערכת לולאות הסביבה עבור הכפר האולימפי ויסלר בקולומביה הבריטית. קבוצה אינטגרלית, CC BY-ND

שימוש בשפכים לשימוש

דוגמא אחת למחוז פוטנציאלי עם אפס אנרגיה הנמצא כעת בפיתוח, ה- המרכז הלאומי המערבי, הוא קמפוס רב-שימושי שנמצא כעת בבנייה בדנוור כדי לאכלס את תערוכת המניות הלאומית המערבית הלאומית ואירועים ציבוריים אחרים המתמקדים באוכל וחקלאות.

צינור בקוטר 6 מטר הנושא את שפכים של העיר זורם מתחת לאדמה דרך הנכס לפני שמעביר את המים למפעל טיפול. טמפרטורת המים נשארת בטווח צר של 61 עד 77 מעלות לאורך כל השנה.

צינור השפכים ומחליף חום מעבירים חום אל ומתוך לולאת הסביבה המפיצה מים ברחבי המחוז. המערכת מספקת חום בחורף וסופגת חום בקיץ באמצעות צינורות לשחזור חום, שהן משאבות חום שיכולות לספק בו זמנית חימום וקירור. אסטרטגיה זו משרתת בניינים בודדים ביעילות גבוהה מאוד.

חשמל המשמש להפעלת משאבות החום, התאורה וציוד אחר יגיע מצילומי וותא באתר ומחשמל שנוצר על ידי הרוח והשמש המיובא מחוץ לאתר.

דיור משולב באנרגיה נמוכה באוסטין

מחוז נוסף אשר ימזער את פליטת הפחמן הוא אזור קהילת עמק הלחש, בבנייה באוסטין, טקסס. זה 2,000 דונם פיתוח רב-שימושי כולל 7,500 בתים חשמליים, שטח של 2 מיליון רגל מרובע, שני בתי ספר ופארק בן 600 דונם. העיצוב שלה כבר קיבל פרס הבניין הירוק.

עמק הלוחשים יפעל על מערכת אנרגיה משולבת הכוללת רשת לולאות סביבה רחבה המחוממת ומקוררת על ידי משאבות חום ובארות גיאותרמיות הממוקמות בכל בית. לכל בעל בית אפשרות לבחור לכלול מערך פוטו-וולטאי סולארי בגובה 5 קילוואט להפעלת משאבת החום ומכשירים חסכוניים באנרגיה, כולל מחממי מים ומשאבות אינדוקטיביות. לדברי היזם, כלכלת הגודל של Whisper Valley מאפשרת מחיר מכירה חציוני לסכום של 50,000 דולר מתחת לזה של בתים אוסטיניים טיפוסיים.

רוס טרתווי מ"בית ישן זה "מבקר בפיתוח Whisper Valley באנרגיה נמוכה מחוץ לאוסטין, טקסס, בשנת 2018.

עתידן של קהילות אנרגיות אפסיות

המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת, המעבדה הלאומית לורנס ברקלי, ושותפי פרויקטים אחרים מפתחים ערכת פיתוח תוכנה בקוד פתוח שנקראת. אורבנאופט המתכננת אלמנטים של מחוזות אנרגיה אפסיים, כמו אסטרטגיות גמישות לבניית דרישה / דרישה, מערכים פוטו-וולטאיים על הגג, מערכות תרמיות מחוזיות של לולאת הסביבה. ניתן לשלב את התוכנה במודלים ממוחשבים אחרים שיסייעו בתכנון קהילות אפס אנרגיה. מהנדסי NREL עוסקים בפרויקטים מחוזיים עם ביצועים גבוהים ברחבי הארץ, כמו המרכז הלאומי המערבי, במטרה לסייע בהדרכה ובהנחיית פיתוח פלטפורמת ה- URBANopt.

הפרויקטים שתיארתי הם בנייה חדשה. קשה להשיג אנרגיה אפס נטו בבניינים או ביישובים קיימים מבחינה כלכלית, אך יש דרכים לעשות זאת. זה הגיוני להחיל את אמצעי היעילות שהם הכי חסכוני ליישום מחדשלהמיר מערכות חימום וקירור בניין לחשמל ומספקים לחשמל פוטו-וולטאים סולאריים.

השירותים מציעים יותר ויותר לוחות זמנים לשיעור זמן השימוש, שגובים יותר עבור שימוש בחשמל בתקופות ביקוש גבוהות. מערכות ניהול אנרגיה ביתיות מתפתחות יאפשרו לבעלי בתים לחמם מים, להטעין מצברים ביתיים וכלי רכב חשמליים ולהפעיל מכשירים אחרים בזמנים בהם מחירי החשמל הם הנמוכים ביותר. בין אם מדובר בבניינים חדשים ובין אם קיימים, אני רואה שקהילות באפס אנרגיה בר-קיימא המופעלות על ידי אנרגיה מתחדשת הן גל העתיד כאשר אנו מתמודדים עם משבר שינויי האקלים.

על המחבר

שארל פ. קוצ'ר, עמית ומנהל מחקר בכיר, מכון אנרגיה מתחדשת ואנרגיה בת-קיימא, אוניברסיטת קולורדו בולדר

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית

מאת פול הוקן וטום שטייר
9780143130444מול פחד ואדישות נרחבים, קואליציה בינלאומית של חוקרים, אנשי מקצוע ומדענים התאגדה כדי להציע מערך של פתרונות מציאותיים ונועזים לשינויי אקלים. מאה טכניקות ושיטות מתוארות כאן-כמה ידוע; כמה שמעולם לא שמעת עליהם. הם נעים מאנרגיה נקייה לחינוך בנות במדינות בעלות הכנסה נמוכה וכלה בפרקטיקות בשימוש בקרקע ששולפות פחמן מהאוויר. הפתרונות קיימים, הם קיימא מבחינה כלכלית, וקהילות ברחבי העולם מיישמות אותם כיום במיומנות ובנחישות. זמין באמזון

עיצוב פתרונות אקלים: מדריך מדיניות אנרגיה מעוטת פחמן

מאת האל הארווי, רובי אורוויס, ג'פרי רסמן
1610919564עם ההשפעות של שינויי האקלים כבר עלינו, הצורך לקצץ בפליטת גזי חממה עולמיים הוא לא פחות דחוף. זה אתגר מרתיע, אך הטכנולוגיות והאסטרטגיות לעמידה בו קיימות כיום. קבוצה קטנה של מדיניות אנרגיה, שתוכננה ומיושמת היטב, יכולה להכניס אותנו לנתיב לעתיד נמוך בפחמן. מערכות אנרגיה הן גדולות ומורכבות, ולכן מדיניות האנרגיה חייבת להיות ממוקדת וחסכונית. גישות המתאימות לכל אחד פשוט לא יעשו את העבודה. קובעי המדיניות זקוקים למשאב ברור ומקיף המתאר את מדיניות האנרגיה שתשפיע בצורה הגדולה ביותר על עתידנו באקלים, ומתאר כיצד לתכנן היטב מדיניות זו. זמין באמזון

זה משנה את הכל: קפיטליזם מול האקלים

מאת נעמי קליין
1451697392In זה משנה הכל נעמי קליין טוענת כי שינויי אקלים אינם סתם נושא נוסף שמוגש בצורה מסודרת בין מיסים לטיפול בבריאות. זו אזעקה שקוראת לנו לתקן מערכת כלכלית שכבר כושלת אותנו במובנים רבים. קליין בונה בקפדנות את המקרה לכך שהפחתה מאסיבית של פליטת החממה שלנו היא הסיכוי הטוב ביותר שלנו בו זמנית לצמצם את אי השוויון הפעור, לדמיין מחדש את הדמוקרטיות השבורות שלנו ולבנות מחדש את הכלכלות המקומיות המרוויחות שלנו. היא חושפת את הייאוש האידיאולוגי של מכחישי שינויי האקלים, את האשליות המשיחיות של אנשי ההנדסה הגיאולוגית, ואת התבוסתנות הטראגית של יותר מדי יוזמות ירוקות-מיינסטרימיות. והיא מדגימה בדיוק מדוע השוק לא - ולא יכול - לתקן את משבר האקלים, אלא במקום זאת יחמיר את המצב, עם שיטות מיצוי קיצוניות ופוגעות יותר ויותר מבחינה אקולוגית, המלוות בקפיטליזם אסון. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

facebook-iconאייקון twitterאייקון rss

 קבל את הדוא"ל האחרון

{emailcloak = כבוי}

הסרטים האחרונים

חמש אי אמונות באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
חמשת אי האמונה באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
by ג 'ון קוק
סרטון זה הוא קורס קריסה במידע מוטעה באקלים, המסכם את הטיעונים המרכזיים המשמשים להטלת ספק במציאות ...
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
by ג'ולי בריגהאם-גרט וסטיב פטיש
מדי שנה, כיסוי קרח הים באוקיאנוס הארקטי מצטמצם עד לנקודה נמוכה באמצע ספטמבר. השנה הוא מודד רק 1.44 ...
מהו סערת סופות הוריקן ומדוע הוא מסוכן כל כך?
מהו סערת סופות הוריקן ומדוע הוא מסוכן כל כך?
by אנתוני סי דידלייק ג'וניור
בזמן שההוריקן סאלי פנה לחוף המפרץ הצפוני ביום שלישי, 15 בספטמבר 2020, החזאים הזהירו מפני ...
התחממות האוקיאנוס מאיימת על שוניות האלמוגים ובמהרה עלולה להקשות על שיקוםם
התחממות האוקיאנוס מאיימת על שוניות האלמוגים ובמהרה עלולה להקשות על שיקוםם
by שואנה פו
כל מי שמטפל בגינה עכשיו יודע מה חום קיצוני יכול לעשות לצמחים. חום הוא גם דאגה ל ...
כתמי שמש משפיעים על מזג האוויר שלנו אך לא כמו דברים אחרים
כתמי שמש משפיעים על מזג האוויר שלנו אך לא כמו דברים אחרים
by רוברט מקללאן
האם אנו פונים לתקופה עם פעילות סולארית נמוכה יותר, כלומר כתמי שמש? כמה זמן זה יימשך? מה קורה לעולמנו ...
טריקים מלוכלכים מדעני האקלים עמדו בשלושה עשורים מאז דוח ה- IPCC הראשון
טריקים מלוכלכים מדעני האקלים עמדו בשלושה עשורים מאז דוח ה- IPCC הראשון
by מארק הדסון
לפני שלושים שנה, בעיר שוודית קטנה בשם Sundsvall, הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) ...
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
by ג'וזי גרתוויייט
מחקרים מראים כי פליטות מתאן עולמיות הגיעו לרמות הגבוהות ביותר.
קסט פורסט 7 12
כיצד יערות אוקיינוסים תורמים להקל על משבר האקלים
by אמה ברייס
חוקרים מחפשים לאזור עזרה באגירת פחמן דו חמצני מתחת לפני הים.

כתבות אחרונות

הרס יצירתי: המשבר הכלכלי Covid-19 מאיץ את מותם של דלקים מאובנים
הרס יצירתי: המשבר הכלכלי Covid-19 מאיץ את מותם של דלקים מאובנים
by פיטר ניומן
הרס יצירתי "הוא העובדה המהותית לגבי הקפיטליזם", כתב הכלכלן האוסטרי הגדול ג'וזף שומפטר ב ...
הפליטות העולמיות יורדות ב -7% חסרי תקדים - אך אל תתחילו לחגוג עדיין
הפליטות העולמיות יורדות ב -7% חסרי תקדים - אך אל תתחילו לחגוג עדיין
by פפ קנדל ואח '
הפליטות העולמיות צפויות לרדת בכ- 7% בשנת 2020 (או 2.4 מיליארד טון פחמן דו חמצני) בהשוואה לשנת 2019 ...
עשרות שנים של שימוש בלתי-בר-קיימא במים ייבש אגמים וגרם להרס סביבתי
עשרות שנים של שימוש בלתי-בר-קיימא במים ייבש אגמים וגרם להרס סביבתי באיראן
by זהרה קלנטרי ואח '
סופות מלח מהוות איום מתפתח עבור מיליוני אנשים בצפון מערב איראן, הודות לאסון האגם ...
ספקן באקלים או מכחיש אקלים? זה לא כל כך פשוט והנה למה
ספקן באקלים או מכחיש אקלים? זה לא כל כך פשוט והנה למה
by פיטר אלרטון
שינויי אקלים הם כעת משבר אקלים וספקן באקלים כיום מכחיש אקלים, על פי העדכון האחרון ...
עונת ההוריקנים האטלנטיים ב -2020 הייתה שובר שיאים, והיא מעלה דאגות נוספות לגבי שינויי אקלים
עונת ההוריקנים האטלנטיים ב -2020 הייתה שובר שיאים, והיא מעלה דאגות נוספות לגבי שינויי אקלים
by ג'יימס ה 'רופרט ג'וניור ואליסון ווינג
אנו מסתכלים אחורה על שובל של שיאים שבורים, והסערות עדיין לא יסתיימו למרות שהעונה רשמית ...
מדוע שינויי אקלים גורמים לעליי הסתיו לשנות את צבעם מוקדם יותר
מדוע שינויי אקלים גורמים לעליי הסתיו לשנות את צבעם מוקדם יותר
by פיליפ ג'יימס
באופן מסורתי מקובלים הטמפרטורה ואורך היום כגורמים הקובעים העיקריים למועד בו העלים שינו את צבעם ונפלו, ...
יש לנקוט בזהירות: טביעות חורף עשויות לגדול ככל שקרח מתדלדל עם שינויי האקלים
יש לנקוט בזהירות: טביעות חורף עשויות לגדול ככל שקרח מתדלדל עם שינויי האקלים
by ספנה שארמה
מדי חורף, הקרח שנוצר על אגמים, נהרות ואוקיאנוסים, תומך בקהילות ובתרבות. זה מספק…
אין קלימטולוגים שעוברים זמן: מדוע אנו משתמשים בדגמי אקלים
אין קלימטולוגים שעוברים זמן: מדוע אנו משתמשים בדגמי אקלים
by סופי לואיס ושרה פרקינס-קירקפטריק
מודלי האקלים הראשונים נבנו על חוקי יסוד של פיזיקה וכימיה ונועדו לחקור את האקלים ...