Các tòa nhà tiêu thụ rất nhiều năng lượng - Đây là cách thiết kế toàn bộ cộng đồng mang lại nhiều như họ đã lấy

Các tòa nhà tiêu thụ rất nhiều năng lượng - Đây là cách thiết kế toàn bộ cộng đồng mang lại nhiều như họ đã lấy Nghệ sĩ biểu diễn của Trung tâm Quốc gia phương Tây, một khuôn viên không có mạng đang được xây dựng ở Denver để chứa nhiều hoạt động. Thành phố và Quận Denver | Văn phòng thị trưởng của Trung tâm quốc gia phương Tây, CC BY-NĐ

Mặc dù đại dịch coronavirus đã thống trị các tiêu đề gần đây, biến đổi khí hậu chưa đi xa. Nhiều chuyên gia đang kêu gọi một người Haitiphục hồi kinh tế chỉ đạo đầu tư vào nguồn năng lượng carbon thấp và công nghệ.

Tài khoản tòa nhà cho 40% tổng mức tiêu thụ năng lượng ở Mỹ, so với 32% cho công nghiệp và 28% cho giao thông vận tải. Bangthành phố với các kế hoạch hành động khí hậu đầy tham vọng đang nỗ lực để giảm lượng khí thải từ khu vực tòa nhà xuống không. Điều này có nghĩa là tối đa hóa hiệu quả năng lượng để giảm sử dụng năng lượng xây dựng, và sau đó cung cấp các nhu cầu năng lượng còn lại bằng điện được tạo ra từ các nguồn không có carbon.

Các đồng nghiệp của tôi và tôi nghiên cứu những cách tốt nhất để giảm nhanh lượng khí thải carbon từ ngành xây dựng. Trong những năm gần đây, thiết kế xây dựng đã tiến bộ đáng kể. Các tòa nhà năng lượng bằng không, sản xuất năng lượng họ cần trên trang web từ các nguồn tái tạo, ngày càng là lựa chọn mặc định. Nhưng để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang mức phát thải carbon bằng XNUMX, tôi tin rằng Hoa Kỳ phải nghĩ lớn hơn và tập trung vào việc thiết kế hoặc tái phát triển toàn bộ cộng đồng không có năng lượng.

Sử dụng năng lượng trong các tòa nhà ở cấp huyện mang lại hiệu quả kinh tế theo quy mô. Các kiến ​​trúc sư có thể triển khai các máy bơm nhiệt lớn và các thiết bị khác để phục vụ nhiều tòa nhà theo lịch trình so le trong cả ngày. Các quận mang nhà, nơi làm việc, nhà hàng, trung tâm giải trí và các dịch vụ khác cùng nhau trong các cộng đồng có thể đi bộ cũng làm giảm đáng kể năng lượng cần thiết cho giao thông. Theo quan điểm của tôi, phong trào đang phát triển này sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc giúp Mỹ và thế giới giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu.

 Các tòa nhà năng lượng bằng không tạo ra đủ năng lượng tái tạo để bù đắp hoặc thậm chí vượt quá năng lượng mà chúng tiêu thụ.

Môi trường xung quanh nóng và mát

Sưởi ấm và làm mát là sử dụng năng lượng lớn nhất trong các tòa nhà. Chiến lược thiết kế quận có thể giải quyết các tải hiệu quả hơn.

Huyện sưởi ấm có được sử dụng từ lâu ở châu Âu, cũng như trên một số trường đại học Hoa Kỳ và các trường khác. Các hệ thống này thường có một nhà máy trung tâm đốt khí đốt tự nhiên để làm nóng nước, sau đó được lưu thông đến các tòa nhà khác nhau.

Để đạt được lượng khí thải carbon bằng không, chiến lược mới nhất sử dụng một thiết kế được gọi là vòng nhiệt độ môi trường đồng thời và hiệu quả cả làm nóng và làm mát các tòa nhà khác nhau. Khái niệm này lần đầu tiên được phát triển cho Làng Olympic Whistler ở British Columbia.

Trong một hệ thống vòng lặp xung quanh điển hình, một máy bơm tuần hoàn nước thông qua mạng lưới đường ống không được cách nhiệt chôn dưới đường băng giá. Ở độ sâu này, nhiệt độ đất gần bằng nhiệt độ không khí trung bình hàng năm cho vị trí đó. Khi nước di chuyển qua đường ống, nó nóng lên hoặc nguội dần về nhiệt độ này.

Bơm nhiệt tại các tòa nhà riêng lẻ hoặc các điểm khác dọc theo vòng lặp xung quanh sẽ thêm hoặc trích nhiệt từ vòng lặp. Họ cũng có thể di chuyển nhiệt giữa các giếng địa nhiệt sâu và nước tuần hoàn.

Vòng lặp cũng lưu thông qua một nhà máy trung tâm giữ cho nó ở một phạm vi nhiệt độ tối ưu cho hiệu suất bơm nhiệt tối đa. Nhà máy có thể sử dụng tháp giải nhiệt hoặc nước thải để loại bỏ nhiệt. Nó có thể thêm nhiệt thông qua các nguồn tái tạo, chẳng hạn như bộ thu nhiệt mặt trời, nhiên liệu tái tạo hoặc bơm nhiệt chạy bằng điện tái tạo.

Các tòa nhà tiêu thụ rất nhiều năng lượng - Đây là cách thiết kế toàn bộ cộng đồng mang lại nhiều như họ đã lấy Sơ đồ hệ thống vòng lặp xung quanh cho Làng Olympic Whistler ở British Columbia. Nhóm tích hợp, CC BY-NĐ

Đưa nước thải vào sử dụng

Một ví dụ về một khu vực năng lượng không tiềm năng hiện đang được phát triển, Trung tâm quốc gia miền tây, là một khuôn viên đa dụng hiện đang được xây dựng tại Denver để tổ chức Triển lãm Chứng khoán Quốc gia hàng năm và các sự kiện công cộng khác tập trung vào thực phẩm và nông nghiệp.

Một đường ống có đường kính 6 feet mang nước thải của thành phố chạy ngầm qua khu đất trước khi đưa nước đến nhà máy xử lý. Nhiệt độ nước ở trong một phạm vi hẹp từ 61 đến 77 độ F trong suốt cả năm.

Các đường ống nước thải và một bộ trao đổi nhiệt truyền nhiệt đến và từ một vòng tuần hoàn nước xung quanh huyện. Hệ thống này cung cấp nhiệt vào mùa đông và hấp thụ nhiệt vào mùa hè thông qua các thiết bị làm lạnh thu hồi nhiệt, là các bơm nhiệt có thể đồng thời cung cấp nhiệt và làm mát. Chiến lược này phục vụ các tòa nhà riêng lẻ với hiệu quả rất cao.

Điện được sử dụng để vận hành máy bơm nhiệt, chiếu sáng và các thiết bị khác sẽ đến từ quang điện tại chỗ và điện năng lượng gió và năng lượng mặt trời nhập khẩu từ ngoài địa điểm.

Nhà ở năng lượng thấp tích hợp ở Austin

Một quận khác sẽ giảm thiểu lượng khí thải carbon là Cộng đồng Whisper Valley, đang được xây dựng tại Austin, Texas. 2,000 mẫu Anh này phát triển đa dụng bao gồm 7,500 ngôi nhà hoàn toàn bằng điện, 2 triệu feet vuông không gian thương mại, hai trường học và một công viên rộng 600 mẫu Anh. Thiết kế của nó đã nhận được một giải thưởng công trình xanh.

Whisper Valley sẽ chạy trên một hệ thống năng lượng tích hợp bao gồm một mạng lưới vòng quanh môi trường rộng lớn được làm nóng và làm mát bằng bơm nhiệt và giếng địa nhiệt đặt tại mỗi ngôi nhà. Mỗi chủ nhà có tùy chọn bao gồm một mảng quang điện mặt trời trên sân thượng 5 kilowatt để vận hành bơm nhiệt và các thiết bị tiết kiệm năng lượng, bao gồm máy nước nóng bơm nhiệt và mặt bếp cảm ứng. Theo nhà phát triển, quy mô kinh tế của Whisper Valley cho phép mức giá bán trung bình 50,000 USD dưới mức của các ngôi nhà điển hình ở Austin.

Ross Trethewey của Ngôi nhà cổ này đã đến thăm khu phát triển Whisper Valley năng lượng thấp bên ngoài Austin, Texas, vào năm 2018.

Tương lai của các cộng đồng không có năng lượng

Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và các đối tác dự án khác đang phát triển một bộ công cụ phát triển phần mềm nguồn mở được gọi là ĐÔ THỊ mô hình các yếu tố của các khu vực năng lượng bằng không, chẳng hạn như xây dựng chiến lược linh hoạt về hiệu quả / nhu cầu, mảng quang điện trên sân thượng, hệ thống nhiệt khu vực xung quanh. Phần mềm có thể được tích hợp vào các mô hình máy tính khác để hỗ trợ thiết kế các cộng đồng năng lượng bằng không. Các kỹ sư của NREL đã tham gia vào các dự án quận hiệu suất cao trên cả nước, như Trung tâm Quốc gia Phương Tây, để giúp thông báo và hướng dẫn phát triển nền tảng URBANopt.

Các dự án tôi đã mô tả là xây dựng mới. Khó đạt được năng lượng bằng không trong các tòa nhà hoặc cộng đồng hiện tại về mặt kinh tế, nhưng có nhiều cách để làm điều đó. Thật hợp lý khi áp dụng những biện pháp hiệu quả đó là hiệu quả nhất để trang bị thêm, chuyển đổi hệ thống sưởi ấm và làm mát tòa nhà thành điện và cung cấp điện với quang điện mặt trời.

Các tiện ích đang ngày càng cung cấp thời gian biểu tỷ lệ sử dụng, tính phí nhiều hơn cho việc sử dụng năng lượng trong thời gian nhu cầu cao. Các hệ thống quản lý năng lượng gia đình mới nổi sẽ cho phép chủ sở hữu nhà làm nóng nước, sạc pin gia đình và xe điện và chạy các thiết bị khác vào thời điểm giá điện thấp nhất. Cho dù chúng ta đang nói về các tòa nhà mới hoặc hiện tại, tôi thấy các cộng đồng năng lượng không bền vững được cung cấp năng lượng tái tạo là làn sóng của tương lai khi chúng ta giải quyết cuộc khủng hoảng biến đổi khí hậu.

Giới thiệu về Tác giả

Charles F. Kutscher, đồng nghiệp và nghiên cứu viên cao cấp, Viện năng lượng tái tạo và bền vững, Đại học Colorado Boulder

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

của Paul Hawken và Tom Steyer
9780143130444Trước nỗi sợ hãi và sự thờ ơ lan rộng, một liên minh quốc tế gồm các nhà nghiên cứu, chuyên gia và nhà khoa học đã cùng nhau đưa ra một loạt các giải pháp thực tế và táo bạo cho biến đổi khí hậu. Một trăm kỹ thuật và thực hành được mô tả ở đây, một số người nổi tiếng; một số bạn có thể chưa bao giờ nghe nói Chúng bao gồm từ năng lượng sạch đến giáo dục các cô gái ở các nước thu nhập thấp hơn đến các hoạt động sử dụng đất kéo carbon ra khỏi không khí. Các giải pháp tồn tại, có hiệu quả kinh tế và các cộng đồng trên toàn thế giới hiện đang ban hành chúng với kỹ năng và quyết tâm. Có sẵn trên Amazon

Thiết kế các giải pháp khí hậu: Hướng dẫn chính sách cho năng lượng carbon thấp

của Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Với những tác động của biến đổi khí hậu đã gây ra cho chúng ta, nhu cầu cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu là không kém phần cấp bách. Đó là một thách thức khó khăn, nhưng các công nghệ và chiến lược để đáp ứng nó vẫn tồn tại ngày nay. Một bộ nhỏ các chính sách năng lượng, được thiết kế và thực hiện tốt, có thể đưa chúng ta vào con đường hướng tới một tương lai các-bon thấp. Hệ thống năng lượng rất lớn và phức tạp, vì vậy chính sách năng lượng phải được chú trọng và tiết kiệm chi phí. Phương pháp tiếp cận một kích thước phù hợp với tất cả đơn giản là sẽ không hoàn thành công việc. Các nhà hoạch định chính sách cần một nguồn lực rõ ràng, toàn diện để vạch ra các chính sách năng lượng sẽ có tác động lớn nhất đến tương lai khí hậu của chúng ta và mô tả cách thiết kế tốt các chính sách này. Có sẵn trên Amazon

Đây Changes Everything: Chủ nghĩa tư bản vs khí hậu

bởi Naomi Klein
1451697392In Đây Changes Everything Naomi Klein lập luận rằng biến đổi khí hậu không chỉ là vấn đề khác được nộp gọn gàng giữa thuế và chăm sóc sức khỏe. Đó là một báo động kêu gọi chúng tôi sửa chữa một hệ thống kinh tế đã làm chúng tôi thất bại theo nhiều cách. Klein xây dựng một cách tỉ mỉ trường hợp làm thế nào để giảm lượng khí thải nhà kính một cách ồ ạt là cơ hội tốt nhất của chúng tôi để đồng thời giảm bất bình đẳng, tưởng tượng lại các nền dân chủ bị phá vỡ của chúng tôi và xây dựng lại nền kinh tế địa phương bị cắt đứt. Cô vạch trần sự tuyệt vọng về ý thức hệ của những người từ chối biến đổi khí hậu, những ảo tưởng lộn xộn của những người theo chủ nghĩa địa lý và sự thất bại bi thảm của quá nhiều sáng kiến ​​xanh chính thống. Và cô ấy chứng minh chính xác lý do tại sao thị trường không khắc phục được và không thể khắc phục khủng hoảng khí hậu mà thay vào đó sẽ làm mọi thứ tồi tệ hơn, với các phương pháp khai thác cực kỳ nghiêm trọng và gây tổn hại về mặt sinh thái, kèm theo chủ nghĩa tư bản thảm họa tràn lan. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…
Bão Bão là gì và tại sao nó lại nguy hiểm như vậy?
Bão Bão là gì và tại sao nó lại nguy hiểm như vậy?
by Anthony C. Didlake Jr
Khi Bão Sally tiến vào Bờ Vịnh phía Bắc vào Thứ Ba, ngày 15 tháng 2020 năm XNUMX, các nhà dự báo đã cảnh báo về một…
Sự ấm lên của đại dương đe dọa các rạn san hô và sớm có thể khiến việc khôi phục chúng trở nên khó khăn hơn
Sự ấm lên của đại dương đe dọa các rạn san hô và sớm có thể khiến việc khôi phục chúng trở nên khó khăn hơn
by Shawna Foo
Bất cứ ai đang chăm sóc một khu vườn ngay bây giờ đều biết nhiệt độ cực cao có thể ảnh hưởng đến cây trồng. Nhiệt cũng là một mối quan tâm đối với…
Vết đen Mặt trời ảnh hưởng đến thời tiết của chúng ta nhưng không ảnh hưởng nhiều như những thứ khác
Vết đen Mặt trời ảnh hưởng đến thời tiết của chúng ta nhưng không ảnh hưởng nhiều như những thứ khác
by Robert McLachlan
Có phải chúng ta đang hướng tới một thời kỳ có hoạt động Mặt trời thấp hơn, tức là các vết đen? Nó sẽ kéo dài trong bao lâu? Điều gì xảy ra với thế giới của chúng ta…
Các thủ thuật bẩn thỉu mà các nhà khoa học khí hậu phải đối mặt trong ba thập kỷ kể từ khi có báo cáo IPCC đầu tiên
Các thủ thuật bẩn thỉu mà các nhà khoa học khí hậu phải đối mặt trong ba thập kỷ kể từ khi có báo cáo IPCC đầu tiên
by Marc Hudson
Ba mươi năm trước, tại một thành phố nhỏ của Thụy Điển tên là Sundsvall, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC)…
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
by Josie Garthwaite
Phát thải khí mêtan trên toàn cầu đã đạt mức cao nhất trong hồ sơ, nghiên cứu cho thấy.
tảo bẹ 7 12
Làm thế nào các khu rừng của đại dương thế giới góp phần làm giảm bớt khủng hoảng khí hậu
by Emma Bryce
Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm tảo bẹ để giúp lưu trữ carbon dioxide ở xa dưới bề mặt biển.

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

Đức Chúa Trời đã định nó như một hành tinh dùng một lần: Gặp gỡ chúng tôi Mục sư rao giảng Sự từ chối biến đổi khí hậu
Đức Chúa Trời đã định nó như một hành tinh dùng một lần: Gặp gỡ chúng tôi Mục sư rao giảng Sự từ chối biến đổi khí hậu
by Paul Braterman
Thường xuyên bạn bắt gặp một tác phẩm viết đặc biệt đến nỗi bạn không thể không chia sẻ nó. Một trong những phần như vậy là…
Hạn hán và nắng nóng cùng nhau đe dọa miền Tây nước Mỹ
Hạn hán và nắng nóng cùng nhau đe dọa miền Tây nước Mỹ
by Tim Radford
Biến đổi khí hậu thực sự là một vấn đề nhức nhối. Hạn hán và nắng nóng đồng thời ngày càng có nhiều khả năng…
Trung Quốc vừa khiến thế giới sửng sốt với động thái hành động vì khí hậu
Trung Quốc vừa khiến thế giới sửng sốt với động thái hành động vì khí hậu
by Hào Tân
Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình gần đây đã gây ngạc nhiên cho cộng đồng toàn cầu khi cam kết đất nước của ông không phát thải ròng bằng…
Biến đổi khí hậu, di cư và dịch bệnh chết người ở cừu thay đổi hiểu biết của chúng ta về đại dịch như thế nào?
Biến đổi khí hậu, di cư và dịch bệnh chết người ở cừu thay đổi hiểu biết của chúng ta về đại dịch như thế nào?
by super User
Một khuôn khổ mới cho sự tiến hóa mầm bệnh cho thấy một thế giới dễ bị bùng phát dịch bệnh hơn nhiều so với trước đây…
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc cực và rừng khô
Điều gì nói trước đối với Phong trào Khí hậu Thanh niên
by David Tindall
Sinh viên trên khắp thế giới đã trở lại đường phố vào cuối tháng XNUMX cho ngày toàn cầu hành động vì khí hậu lần đầu tiên…
Các vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon trong lịch sử Đe dọa Khí hậu và Tăng nguy cơ Bệnh mới
Các vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon trong lịch sử Đe dọa Khí hậu và Tăng nguy cơ Bệnh mới
by Kerry William Bowman
Các đám cháy ở vùng Amazon vào năm 2019 có sức tàn phá chưa từng có. Hàng ngàn ngọn lửa đã thiêu rụi hơn…
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc Cực và làm khô rừng
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc cực và rừng khô
by Tim Radford
Hỏa hoạn giờ bùng cháy dưới tuyết Bắc Cực, nơi từng có những khu rừng nhiệt đới ẩm ướt nhất bị đốt cháy. Biến đổi khí hậu khó có thể mang lại…
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
by Jen Monnier, Enisa
Cải thiện "dự báo thời tiết" cho các đại dương mang lại hy vọng giảm sự tàn phá đối với nghề cá và hệ sinh thái trên toàn thế giới