10 étapes pour concevoir l'architecture sensible au climat

Les bâtiments contribuent près de la moitié de la consommation d'énergie aux États-Unis. Étant donné que l'énergie est le premier contributeur au réchauffement climatique, un moyen évident d'atténuer les changements climatiques est de concevoir des bâtiments à faible utilisation ou sans énergie.

Pour ce faire, revenir à l'essentiel et examiner attentivement la façon dont la conception d'un bâtiment est optimisée aux caractéristiques particulières d'un site spécifique pour minimiser le potentiel de la consommation d'énergie extrême.

Étapes de l'architecture réactive du climat

L'architecture réactive climatique prend en considération la saisonnalité, la direction du soleil (chemin solaire et position solaire), de l'ombre naturelle fournie par la topographie environnante, des facteurs environnementaux (tels que le vent, les précipitations, l'humidité) et les données climatiques (température, modèles météorologiques historiques, etc.) pour concevoir des maisons confortables et économes en énergie.

Effectuer une analyse du site

Déterminez les conditions météorologiques, le climat, les types de sol, la vitesse et la direction du vent, les jours de degré de chauffage et le chemin du soleil. Regardez les flux d'eau, l'habitat et la géologie du site. Documentez chacun avec une équipe qualifiée de professionnels pour comprendre les ramifications de la construction dans cet endroit spécifique. C'est une approche qui considère les meilleures pratiques de durabilité environnementale.

Disposer le bâtiment sur le site

À l'aide d'un processus de conception intégrative, utilisez une masse de base de la disposition du bâtiment pour déterminer spécifiquement sur place l'emplacement le plus optimal pour que le bâtiment soit situé. Les facteurs à considérer ici sont l'accès à des infrastructures, en restant au moins 100 pieds à l'écart de tout bassin versant, et non en se construisant dans une plaine inondable et dans un habitat avec des espèces en voie de disparition. Demander quels arbres et autres caractéristiques géologiques existantes doivent être évités ou comment les flux d'eau sur le site peuvent dicter l'emplacement du bâtiment.

Planifiez avec le soleil à l'esprit

Il s'agit du soleil, alors prévoyez de placer la structure en fonction des directions cardinales. L'objectif est de maximiser la quantité de soleil qui chauffe l'espace en hiver (ce qui entraîne une consommation d'énergie mécaniquement mécanique), ainsi que la diminution de la quantité de soleil qui cuit le bâtiment en été (résultant en moins d'énergie pour refroidir mécaniquement).

Considérations de fenêtres

Les façades orientées vers le sud devraient utiliser une zone de fenêtre appropriée à son orientation, et le vitrage devrait utiliser un verre double ou triple à paquet avec un revêtement à faible teneur en E. Il minimise la quantité de chaleur transmise dans l'espace dans les mois les plus chauds tout en gardant la chaleur à l'intérieur pendant les mois d'hiver plus frais. Par exemple, le mur de fenêtre en verre orienté au sud cuire les occupants à l'intérieur pendant les chauds mois d'été si les soins ne sont pas pris pour fournir de l'ombre sur la façade.

Bâtiment pour la zone géographique

Lors de la conception de l'enveloppe du bâtiment, des facteurs tels que l'isolation, les barrières de vapeur et les barrières à l'air varieront radicalement selon que le projet est dans le nord froid, enneigé, le sud chaud et humide ou le désert aride.

Minimiser l'empreinte du bâtiment

Remettre en question les vrais besoins du programme. Avez-vous besoin de autant d'espace? Y a-t-il des moyens que les espaces puissent devenir multifonctionnels? Avons-nous besoin de nombreux bureaux privés si certains membres du personnel peuvent se télévisier à l'occasion et partager des bureaux? Une fois que votre équipe est définie sur le programme de minimisation, jetez un œil à la taille de votre empreinte. Est-il possible d'ajouter des histoires supplémentaires pour rendre l'empreinte plus petite? De cette façon, le bâtiment aura moins de coûts d'excavation et plus de zone murale qui peut bénéficier des effets de réchauffement du soleil et une augmentation de la lumière du jour naturelle.

Conception pour la ventilation naturelle

Depuis que l'air chaud augmente, un bâtiment peut être refroidi en concevant une ventilation de pile en tirant de l'air plus frais des ouvertures basses dans le bâtiment, tout en transportant de la chaleur par des ouvertures en haut de l'espace. La vitesse à laquelle l'air se déplace est fonction de la distance verticale entre les entrées et les prises, leur taille et la différence de température sur la hauteur de la pièce. Cela pourrait empêcher les occupants des expériences du syndrome de la construction malade.

Détendez les normes de confort des occupants

La plupart des bâtiments de nos jours sont conçus pour garder les occupants assez confortables, à environ 78 degrés Fahrenheit. Cependant, avec une conception sensible au climat, la réduction de la quantité d'énergie utilisée pour refroidir et chauffer le bâtiment peut entraîner l'utilisation de systèmes naturels, ce qui signifie le soleil et le vent. Avec ceux-ci, si les occupants du bâtiment sont ouverts à l'ajout ou à la suppression des couches pendant les saisons, il est étonnant de savoir combien d'énergie peut être économisée. L'ajout d'un pull en hiver ou la détente du code vestimentaire de l'entreprise à des shorts en été peut être suffisant pour éliminer complètement le chauffage et le refroidissement, économiser un paquet d'argent et l'environnement.

Mener la modélisation et l'analyse

La modélisation d'énergie, les modèles d'éclairage, les études d'éclairage du jour, la dynamique des fluides informatiques sont tous des outils que les concepteurs peuvent et devraient utiliser pour comprendre comment le design s'intègre le mieux au climat local et aux caractéristiques micro-climat spécifiques au site. Encore une fois, avoir les bons membres de l'équipe avec une expertise et un logiciel de modélisation est l'astuce pour réduire les coûts tout en explorant les meilleures options pour la conception.

Effectuer plusieurs itérations

Si dans un premier temps, vous ne réussissez pas, réessayez! Il faudra à l'équipe de conception plusieurs passes de ces dispositions de base dans votre phase de conception avant la conception ou schématique à perfectionner dans la consommation d'énergie la plus basse possible, optimisé pour votre site spécifique. Cependant, il est préférable de passer plus de temps dans les premières phases de la conception pour modéliser le projet, ce qui est beaucoup moins coûteux que d'apporter des modifications dans le domaine ou plus tard dans le processus de conception. Restez aux essais, et finalement, votre bâtiment répondra directement au climat spécifique au site du projet.