Loftslagssönnun bygginga gegn of miklum hita

Nokkrar aðferðir er hægt að nota til að loftslag-sönnun bygginga gegn óhóflega háum hita. Slíkir valkostir tengjast hönnun bygginga (þ.m.t. notkun upplýsingatækni til að hámarka þægindi við hita) og umslögum bygginga (þak, loft, ytri veggir, hurðir, gluggar – þ.m.t. sólvarnargleraugu sem draga úr sólargeislun sem fer inn í íbúðina - og undirstöður).

Byggingarhönnunarlausnir fela í sér hefðbundna eiginleika sem almennt finnast á svæðum með heitt loftslag, svo sem:

• Hlutfall byggingarstærðar: Hlutfallið milli innra rýmis og ytra yfirborðs byggingarinnar, sem hámarkar innri hitadreifingu en lágmarkar frásog sólarhita.
• Arkitektaþættir: Lögun eins og skyggni, útskögun, gluggatónar, porticoes, hvítir eða ljóslitaðir ytri veggir og þök til að endurspegla hita.
• Sólarátt: Staðsetning byggingarinnar til að lágmarka daglega útsetningu fyrir beinu sólarljósi.

Hátæknilausnir geta einnig gegnt mikilvægu hlutverki. Þar á meðal eru skynjarar sem fylgjast með hitauppstreymi, sem gerir kleift að stilla nákvæmlega loftræstingu og loftræstingu, auk rauntímastefnu skyggingarplatna sem byggjast á einangrunarskilyrðum. Hægt er að samþætta skynjara og stafrænan hitastýringarbúnað við stjórnunarráðstafanir á eftirspurnarhlið og hjálpa til við að draga úr áhrifum kæliþarfar á hámarksálag á tímabilum álags í raforkukerfinu (sjá einnig aðlögunarvalkostinn um breytingar á einstaklingsbundinni hegðun í orkugeiranum). Frægt dæmi um byggingu þar sem heill pakki af nýjustu lausnum hefur verið beitt er The Edge skrifstofubyggingin í Amsterdam, lokið árið 2014. Umslag hennar inniheldur dynamic glugga, sjálfvirka tónum og tilfærslu loftræstingu. Með 28.000 skynjurum sem fylgjast með hreyfingu, lýsingarstigi, rakastigi og hitastigi getur byggingin strax lagað sig að orkuþörfum, svo sem að slökkva sjálfkrafa á upphitun, loftkælingu og lýsingu á ónotuðum svæðum. Þar að auki geta starfsmenn notað forrit til að stilla hitastig og lýsingarstig í vinnurými sínu. Að auki er kæling og hitun fínstillt með hitaflutningi á milli hússins og veitis undir því.

Tæknilegir eiginleikar umslagsins eru mikilvægir fyrir getu þess til að stjórna hitastigi innandyra. Efnin sem notuð eru í umslaginu og massi þeirra gegna lykilhlutverki í því hversu fljótt hitamunur innan- og utandyra er bættur upp. Til dæmis þurfa hefðbundnar byggingar með þykkum veggjum í Miðjarðarhafi mun minna loftkælingu en nútíma mannvirki. Að öðrum kosti getur notkun efna með mikla hitaþol hjálpað til við að lágmarka hitann sem fer inn í bygginguna. Þessi valkostur er sérstaklega áhugavert fyrir retrofitting núverandi bygging með einangrun lag sem bæta lélega hitauppstreymi eiginleika upprunalegu byggingarefni.

Einnig dregur notkun vélrænna eða náttúrulegra loftræstingar, eða geymslu kulda í efnum með mikla hitamassa eins og flísar eða steina, úr þörfinni á loftræstingu. Hægt er að tengja kalda geymslu við varmadælu (hugsanlega byggða á jarðhitakerfi sem nýtir mismuninn á hitastigi neðanjarðar og yfirborðs) til að auka sveigjanleika í nýtingu kalds lofts. Að stilla raka innandyra getur haft mikil áhrif á skynjað hitastig og að lokum á hitauppstreymi íbúa byggingar.

Þak eru einnig mikilvægir varmaskiptafletir og hönnun þeirra (t.d. hvít þök, græn þök) getur hjálpað til við að draga verulega úr orkuþörf byggingar. Til dæmis eykur nærvera trjáa loftflæði, dregur úr áhrifum sólargeislunar og hjálpar einnig til við að vinna gegn áhrifum hitaeyja í þéttbýli. Við framkvæmd ráðstafana til að takast á við mikinn hita er í raun mikilvægt að huga að áhrifum byggingarefna og byggingarstíla á örloftslag þéttbýlissvæða. Urban heat mitigation research promotes the use of reflective surfaces to counteract the negative effects of extreme heat. Yfirborðsspeglun er lykilatriði til að skilja, móta og breyta orkujafnvægi þéttbýlisyfirborðsins, til að kæla borgir og bæta útihitaþægindi (Fox et al., 2018). Hægt er að nálgast lausnir til að draga úr áhrifum hitaeyja í þéttbýli, en bæta aðstæður innandyra í gegnum umslagið, á tvo vegu: auka sól spegilmynd og auka uppgufun og transpiration. Sól endurspeglun (albedo) byggingar ytri og þéttbýli paving getur hjálpað til við að draga úr hita eyja áhrif. Þessu er hægt að ná fram með því að nota kalda húðun og húðun með endurskinsefnum, s.s. efnum sem endurkasta ljósi. Auk þess er hægt að auðvelda aukna uppgufun og transpiration með grænum flötum og trjám, eins og lóðréttum greeneries, grænum facades og grænum þökum.

Frekari upplýsingar um notkun grænna innviða til að bæta lífvænleika borga við loftslagsbreytingar má finna í loftslags-ADAPT aðlögunarvalkostinum þéttbýlisgrænir og bláir innviðir.

Sérstakur gaumur skal gefinn sögulegum byggingum þar eð margar af þeim ráðstöfunum sem lýst er eiga e.t.v. ekki við vegna gildandi laga og reglugerða sem miða að því að varðveita upprunalegu efnin og byggingartæknina sem notuð eru. Nauðsynlegt er að skilgreina, skipuleggja og hrinda í framkvæmd mismunandi sértækum inngripum þar sem vandlega er tekið tillit til eiginleika sögulegra bygginga og menningarlegrar merkingar þeirra. Það er mjög mælt með því að hafa samráð við sérfræðinga í sögulegu varðveislu og byggingarverkfræði til að þróa sérsniðna kæliáætlun fyrir tilteknar byggingar. Hins vegar eru nú þegar til lausnir til að sanna loftslag sem varðveita sögulegt mikilvægi bygginga og viðhalda byggingarlistarlegu og menningarlegu gildi þeirra. Nokkur dæmi eru gefin af RIBuild verkefninu.

Með tilskipuninni um orkunýtingu bygginga (EPBD) er aðildarríkjum gert kleift að aðlaga lágmarkskröfur um orkunýtingu fyrir bæði íbúðarhúsnæði (list 5.2) og byggingar sem eru ekki íbúðarhús (list 9.6a).

Eiginleikar byggingar, þ.m.t. hvernig hún kemur í veg fyrir óhóflega hitun innanhúss, eru venjulega samningsbundið einkamál milli byggingaraðila og kaupenda byggingarinnar. Þátttaka hagsmunaaðila getur skipt máli ef um er að ræða stórar opinberar byggingar, ef kostnaður við fyrirhugaða hönnun er umtalsvert hærri en kostnaður við staðlaða byggingu og það getur valdið áhyggjum af áhrifum á fjárlög hins opinbera og/eða um getu talsmannsins til að finna fullnægjandi fjármögnun fyrir verkefnið. Meðal valkostanna sem nefndir eru, að búa til græn svæði í kringum byggingar til skyggingar er háð venjulegu leyfisferli. Það krefst einnig samráðs við sveitarfélög til að meta val þeirra á þessari lausn umfram aðra notkun rýmisins. Þátttaka menningararfleifðarstofnana og -yfirvalda er nauðsynleg til að endurnýja sögulegar byggingar, einkum þegar fylgja þarf sérstakri málsmeðferð við leyfisveitingu.

Helstu hindranir fyrir loftslagssönnun byggingarhönnunar eru efnahagslegar og menningarlegar. Sumir af the valkostur lagt (meiri gæði efni til að byggja umslög, græn þök, sjálfvirk glugga skygging) eru dýrari og erfiðara að framkvæma og viðhalda en stöðluðum aðferðum bygging. Menningarlega geta arkitektar skynjað sköpunargáfu sína minnkað með því hversu flóknar sumar af þessum lausnum eru. Að hanna byggingu með algjöru valfrelsi að því er varðar form og efni, en að treysta á loftkælingu til að sjá um innihitaþægindi er freistandi sjónarhorn sem dregur úr tæknilegum áskorunum, byggingarkostnaði og eykur fagurfræðilegt svið fyrir hönnunarvalkosti. Þetta á sérstaklega við um stórar byggingareiningar eins og skýjakljúfa, verslunarmiðstöðvar, háskólasvæði o.s.frv. Hins vegar er engin trygging fyrir því að sveigjanleiki í hönnun bygginga sem nú er í boði með loftkælingu verði nokkurn tíma jafnaður með þessum lausnum.

Á hinn bóginn, sérstaklega fyrir smærri einingar eins og einbýlishús eða lítil meðalstór íbúðarhverfi, getur loftslagsþétting reynst mjög örvandi hönnunaráskorun. Það er fjöldi framtaksverkefna í ESB sem innleiða grænar lausnir fyrir íbúðarhúsnæði og þéttbýlisskipulag, þar á meðal grænt borgarlandslag, vitundarvakningarherferðir og fjárhagslega hvata. Meðal annars má finna dæmi um fjárhagslega hvata í Rotterdam (Climate Adaptation Subsidy), í Hamborg (Græn þakstefna Hamborgar) og á Ítalíu (grænn bónus).  

Þar að auki, loftslag sönnun í núverandi byggingum, sérstaklega menningararfleifð sjálfur, valdið sérstökum áskorunum, vegna reglugerða og náttúruvernd hugmyndafræði. Áskorunin er að finna jafnvægi milli aðlögunar að loftslagsbreytingum og að standa vörð um áreiðanleika og heilleika þessara sögulegu staða.

Kostnaður er breytilegur eftir þeirri lausn sem beitt er og staðsetningu þar sem hann er framkvæmdur vegna mismunandi þroska iðnaðarins og staðbundinna byggingareinkenna. Samkvæmt dæmisögunni um Græna þakið í Hamborg eru græn þök fjárfesting með skýra framtíðarávöxtun. Kostnaður við umfangsmesta græna þök eru á bilinu 40-45 € / m2, en ákafur græna þök getur kostað um 58 € / m2.

Hvítt þak eru verulega ódýrari. Vegg- og þakeinangrunarverð er mjög breytilegt eftir einangrunarefninu, en er venjulega á bilinu 40 til 100 evrur á hvern fermetra. Verð á sólvarnargleraugum er sambærilegt eða lítillega hærra en venjuleg einangrunargleraugu sem almennt eru sett upp í gluggum evrópskra heimila. Það getur verið dýrt að pakka fullum matseðli af nýjustu loftslagsvörnum í byggingu og það er auðveldara að gera það frá grunni með því að hanna nýja byggingu í þeim tilgangi. The mjög orka duglegur og hitauppstreymi þægilegt 39,673 m ² skrifstofuhúsnæði (auk 11.558 m ² af inni bílastæði) The Edge bygging þarf fjárfestingu 74 milljónir evra (heildar byggingarkostnað).

Þessi kostnaður verður að vega á móti jákvæðum áhrifum á heimili, fyrirtæki og fjárveitingar opinberrar stjórnsýslu með tilliti til orkusparnaðar, sem fyrir nýjustu lausnir geta verið mjög umtalsverðar og jafnvel leitt til nánast núll hreinnar orkunotkunar. Aukning grænna svæða í þéttbýli hefur einnig í för með sér ýmsa kosti hvað varðar bætta heilsu, líffræðilega fjölbreytni í þéttbýli, félagsleg samskipti og fagurfræðilegar umbætur.

Á reglusetningarstigi er hægt að fella tæknilausnirnar, sem nefndar eru hér að framan, inn í byggingarkóða. Þegar þessu er ekki þegar framfylgt er mælt með reglusetningu í þessa átt fyrir ESB lönd með heitt loftslag.

Endurskoðuð tilskipun um orkunýtingu í byggingum (EU/2024/1275) eykur kröfur um orkunýtingu nýrra bygginga. Þar er þess krafist að allar nýjar íbúðarhúsnæðisbyggingar og aðrar byggingar en íbúðarhúsnæðis séu frá og með 1. janúar 2028 að því er varðar byggingar í eigu opinberra aðila og 1. janúar 2030 að því er varðar allar aðrar nýjar byggingar, með möguleika á sérstökum undanþágum. * Samkvæmt endurskoðaðri tilskipun hefur núlllosunarbygging enga kolefnislosun á staðnum frá jarðefnaeldsneyti og mjög mikla orkunýtingu .  Þó að þessar kröfur beinist ekki beint að aðlögun að háum hita kalla þær á víðtæka beitingu ráðstafananna sem hér er lýst.

Framkvæmdartími er breytilegur eftir tegund íhlutunar, allt frá nokkrum klukkustundum til að setja upp gluggatjöld og tónum til nokkurra mánaða eða jafnvel ára til að hanna og byggja upp loftslagsþétta byggingu frá grunni.

Ævi er breytileg eftir tegund af íhlutun, allt frá nokkrum árum til afgangs líftíma hússins.