واليوم، أصبحت كفاءة الطاقة أولوية لا مفر منها في البناء. إلى جانب الجماليات المعمارية، تتطلب المشاريع استراتيجيات متكاملة تعمل على تحسين استخدام موارد الطاقة. وتسمح لنا هذه الاستراتيجيات بتقليل الاستهلاك والأثر البيئي، ومواءمة الهندسة المعمارية مع أهداف الاستدامة العالمية.
La تعظيم موارد الطاقة أصبح المتاح عنصرا أساسيا لمكافحة انبعاثات غازات الدفيئة. من التصميم إلى التنفيذ، من الضروري إعطاء الأولوية لكفاءة الطاقة في كل مرحلة من مراحل المشروع المعماري. وهذا لا يضمن أداء المباني الوظيفي فحسب، بل يضمن أيضًا احترامها للبيئة. أدناه، نستكشف بعض الاستراتيجيات الأكثر تقدما في هذا المجال.
استراتيجيات الطاقة في العمارة الحديثة
ال المنازل السلبية أو المنازل السلبية هي مثال ممتاز لكيفية دمج كفاءة الطاقة في مشروع معماري. تم تصميم هذه المنازل ل تعظيم استخدام الطاقة المتجددة وتحقيق التآزر المثالي بين الراحة وتوفير الطاقة. وتشمل السمات الرئيسية لهذه المنازل ما يلي:
- استخدام الإشعاع الشمسي للتدفئة والضوء الطبيعي.
- عزل فعال يقلل من فقدان الحرارة في الشتاء ويمنع ارتفاع درجة الحرارة في الصيف.
- أنظمة تهوية طبيعية تعمل على تحسين جودة الهواء والحفاظ على درجة حرارة مريحة دون اللجوء إلى الطاقة الخارجية.
- أجهزة استعادة الحرارة لتحسين استخدام الحرارة المتولدة داخل المنزل.
تطبق المنازل السلبية، من تخطيطها، مفهوم توفير الطاقة من خلال تكامل الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الطاقة الحرارية الأرضية. ومع ذلك، أدى تطور الممارسات المعمارية إلى إنشاء مباني أكثر كفاءة، والمعروفة باسم المباني صفر أو ZEB.
المستقبل: صفر مباني
الكثير المباني الطاقة ما يقرب من الصفر المباني أو المباني الصفرية هي إنشاءات توازن بين استهلاكها للطاقة وإنتاجها الخاص. إنهم يولدون نفس القدر من الطاقة الذي يستهلكونه، ويصبحون مكتفين ذاتيًا من وجهة نظر الطاقة. يمكن لهذا النوع من المباني أن يولد طاقة فائضة يتم تقاسمها مع الشبكة أو مع المباني المجاورة الأخرى.
ولتحقيق هذا المستوى من الكفاءة، تستخدم المباني الصفرية مجموعة متنوعة من التقنيات. ومن أبرزها ما يلي:
- الألواح الشمسية الكهروضوئيةوالتي تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
- الحرارية الجوية والطاقة الحرارية الأرضية، والتي تستفيد من الحرارة المحيطة وباطن الأرض لضمان الراحة الحرارية.
- العزل المتقدملتجنب فقدان الحرارة أو البرودة.
- نوافذ ذكيةوالتي تضبط خواصها الحرارية والإضاءة حسب المناخ الخارجي.
- أنظمة التشغيل الآلي لإدارة فعالة وفي الوقت الحقيقي لاستهلاك الطاقة.
لا يقتصر مفهوم المباني الصفرية على المباني الجديدة؛ ال إعادة تأهيل المباني القديمة كما أنه يلعب دورًا أساسيًا في التحول نحو كفاءة الطاقة. في الاتحاد الأوروبي، يتطلب التوجيه 2018/844 من الدول العمل على تحقيق حياد الطاقة في مبانيها بحلول عام 2050. ويشمل هذا الهدف كلاً من الإنشاءات الجديدة وتجديد المباني القائمة.
المكونات الرئيسية للمبنى الصفري
تحقق المباني الصفرية كفاءتها في استخدام الطاقة من خلال تحسين العديد من الجوانب. تتضمن بعض الاستراتيجيات الأكثر شيوعًا ما يلي:
- تقليل الطلب على الطاقة من خلال التدابير السلبية، مثل استخدام العزل المتقدم ومعايير التصميم المناخي الحيوي.
- توليد الطاقة المتجددة داخل المبنى سواء من خلال الألواح الشمسية أو توربينات الرياح أو أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية.
- استخدام أنظمة وأجهزة منخفضة الاستهلاك، مثل إضاءة LED والمعدات عالية الكفاءة.
- أتمتة ومراقبة الاستهلاك في الوقت الحقيقي للتحكم وضبط كفاءة البناء.
بالإضافة إلى توليد الطاقة النظيفة، لا يتم عادةً دمج أي مباني أنظمة تخزين الطاقةمثل البطاريات الشمسية، لتجميع الطاقة الزائدة وضمان الإمدادات حتى في أوقات انخفاض الإنتاج. وبفضل هذه الحلول، من الممكن الحفاظ على مستوى من الاكتفاء الذاتي من الطاقة مع تقليل التأثير البيئي.
اللوائح التي تعزز المباني الصفرية
تعد اللوائح الأوروبية أحد الدوافع الرئيسية وراء المباني الصفرية. بدءًا من توجيهات كفاءة استخدام الطاقة في المباني (EPBD) لعام 2010 وحتى التوجيه الأحدث 2018/844، وضع الاتحاد الأوروبي أهدافًا طموحة لمكافحة تغير المناخ. ووفقا لهذه اللوائح، يجب أن تكون جميع المباني العامة الجديدة من ما يقرب من الصفر استهلاك الطاقة منذ عام 2018، ويجب أن تستوفي المباني الخاصة الجديدة هذه المعايير اعتبارًا من عام 2020.
في إسبانيا، على الرغم من أن بعض اللوائح استغرقت وقتًا لتنفيذها، إلا أن هناك بالفعل أمثلة ملحوظة على المباني الصفرية، مثل مبنى فالديسيرو في مدريد و منزل موروس في أستورياس، والتي تجمع بين كفاءة الطاقة وممارسات الاستدامة في تصميمها وموادها.
ولا تركز اللوائح على تشييد المباني الجديدة فحسب، بل تركز أيضًا على إعادة تأهيل المباني القديمة. ومن أجل تحقيق حياد الطاقة، يجب على الدول الأعضاء تحديث المباني لتحقيق أهداف خفض الانبعاثات. وينطوي هذا التنظيم على تحديات، ولكنه يوفر أيضًا فرصة لتحسين نوعية حياة المواطنين والتحرك نحو تنمية حضرية أكثر استدامة.
لا تعمل المباني الصفرية على تحسين كفاءة استخدام الطاقة بشكل عام فحسب، بل توفر أيضًا بيئات أكثر صحة وراحة لشاغليها. ومع التنفيذ الصحيح للتكنولوجيات الموفرة للطاقة والمتجددة، فإن هذه المباني تقود الطريق نحو قطاع بناء أكثر صداقة للبيئة وأقل اعتمادا على الوقود الأحفوري.