Люди часто утверждают, что нахождение умных решений для задач требует творческого подхода, предполагающего мышление за пределами стандартов. Эта идея стала широко признанной в сфере технологий, где многие исторические прорывы возникли благодаря инновационным методам. Примечательные примеры в области энергетики включают открытие фотоэлектрического эффекта Эдмондом Беккерелем в 1839 году и создание первой коммерческой солнечной панели Чарльзом Фриттсом позднее в том же столетии. Эти достижения позволили интегрировать солнечные панели как важные компоненты производства чистой энергии в архитектуру, вызвав существенный сдвиг в сторону возобновляемой энергии.
Сейчас этот сдвиг проявляется как точка перелома между производством энергии и городской застройкой, при этом процесс перехода способствует развитию творческого мышления и поощрению новых перспектив. Сегодня устойчивое производство энергии выходит за рамки простого установления солнечных панелей на крышах; оно направлено на интеграцию различных элементов зданий в энергосистему. Примером этой инновации служат строительно-интегрированные фотоэлектрические системы (BIPV) компании ClearVue, которые используют почти все элементы фасада в качестве источников производства энергии. Это видение открывает новые возможности для дизайна городских конструкций, продвигая более устойчивый подход, который соответствует современным потребностям.
Этот подход позволяет солнечной энергии выйти за пределы крыш, избегая необходимости в сооружениях, сложных для эстетической интеграции в здания. Теперь возможно генерировать энергию с различных поверхностей, включая окна, спандели, перила и витражные стены, среди прочего. Это повышает энергоэффективность и освобождает крыши для городских садов или зон отдыха, создавая многофункциональные пространства. Кроме того, эти системы сохраняют визуальную целостность дизайна, имитируя текстуры, такие как камень, кирпич, дерево или металл в различных дизайнах и цветовых вариантах, способствуя гармоничной интеграции в городскую среду.
Принимая во внимание эти достижения, важно учитывать потери энергии и тепловую неэффективность, связанную с остекленными поверхностями. Внедрение решений, таких как солнечные окна, может привести к значительным преобразованиям. Эти окна генерируют энергию, при этом обеспечивая низкий коэффициент солнечного теплового усиления (SHGC) и дополнительные тепловые преимущества, которые снижают охлаждающую нагрузку. В результате здания могут преобразовывать солнечный свет в электричество и работать с пониженным потреблением энергии, производя часть требуемой ими энергии, тем самым способствуя большей устойчивости в использовании ресурсов.
Основываясь на этом фундаменте, объединение элементов, таких как стекло для видимости, спандель, облицовка, балясины и световые люки, может создать настоящую солнечную оболочку здания, приближая цель достижения нулевого энергопотребления к 2050 году. ClearVue разработала теоретические модели зданий в различных регионах, которые показывают, что солнечная оболочка может компенсировать потребление энергии. Эти модели предполагают, что здания могут генерировать от 63% до 103% энергии, необходимой для их работы, что является значительным шагом вперед к энергетической самодостаточности.
Эти данные особенно актуальны, учитывая тенденцию, выявленную компанией, о постепенном сокращении соотношения окна к стене (WWR) в секторе, снижении его с 70% до 60% или даже до 50%, чтобы ограничить энергопотери через остекление. Однако эти сокращения могут быть не нужны, если будут интегрированы системы BIPV. Это сочетание не только сохраняет естественный свет и архитектурную эстетику, но также позволяет внутренним пространствам получать достаточное освещение, сокращая при этом потребление энергии.
По всему миру можно наблюдать решения BIPV в проектах, таких как атриум торгового центра Warwick и Aqua Ignis Sendai Greenhouse в Японии, которые используют прозрачные солнечные технологии для оптимизации генерации энергии, улучшая при этом способность теплицы выращивать растения. Другим примечательным примером является Учебно-оздоровительный центр CFMEU в Австралии, получивший пятизвездочную сертификацию GreenStar и золотую сертификацию WELL. Это сооружение демонстрирует возможность беспрепятственной интеграции солнечной технологии в фасад здания, способствуя его энергоэффективности и устойчивости.
Внедрение этих систем не только повышает энергоэффективность, но и трансформирует то, как мы воспринимаем и проектируем наши жилые среды. Эта эволюция означает изменение в стратегиях проектирования, ориентированных на устойчивость, превращая здания из простых укрытий в ценные активы, которые способствуют снижению воздействия на окружающую среду и производству чистой энергии. Содействуя окружающей среде, которая отдает приоритет инновациям в интеграции солнечной энергии, возникает будущее, в котором каждая конструкция играет более активную роль в решении современных вызовов.
2024, 30.10
