Udržitelná architektura je ekologicky orientovaná high-tech architektura . Usiluje o minimalizaci negativních dopadů na životní prostředí efektivním a promyšleným využíváním materiálů, energie, prostoru a ekosystému jako celku. Navrhování udržitelné architektury zahrnuje intenzivní zaměření na úsporu energie a ochranu životního prostředí . [jeden]
S udržitelným rozvojem úzce souvisí koncept udržitelné architektury . Obecně je myšlenka udržitelnosti založena na touze zajistit, aby využívání aktuálně dostupných zdrojů nevedlo k ničivým následkům pro celou společnost a neznemožňovalo využívání zdrojů v dlouhodobém horizontu. [2]
Energetická účinnost v průběhu celého životního cyklu budovy je hlavním cílem udržitelné architektury. Architekti se obracejí na různé pasivní a aktivní metody, jak snížit energetickou spotřebu budov a zároveň zvýšit jejich schopnost samostatně zachycovat a generovat energii. [3] Pro snížení nákladů a složitosti udržitelné architektury jsou upřednostňovány pasivní systémy, které zahrnují využití výhod polohy budovy, začlenění obnovitelných zdrojů energie do systému budovy a v případě potřeby možnost využití zdrojů fosilních paliv. . [4] Analýza staveniště může pomoci správně využít zdroje životního prostředí, jako je vítr a denní světlo , pro výpočet oslunění , vytápění a větrání prostor.
Postupem času bylo vyvinuto mnoho pasivních architektonických strategií. Mezi příklady takových strategií patří uspořádání místností nebo velikost a orientace oken v budově, [3] stejně jako orientace fasád a ulic nebo vztah mezi výškou budovy a šířkou ulice v urbanismu. [5]
Důležitým a ekonomickým prvkem efektivního systému vytápění, větrání a klimatizace (HVAC) je dobře izolovaná budova. Efektivnější budova vyžaduje méně tepla k výrobě nebo rozptýlení energie, ale může být zapotřebí více větrání, aby se odstranil znečištěný vnitřní vzduch.
Značné množství energie se z budov vyplavuje proudy vody, vzduchu a kompostu . In-situ technologie recyklace energie připravené k použití mohou efektivně zachytit energii z odpadní horké vody a vydýchaného vzduchu a přenést tuto energii do přicházející čerstvé studené vody nebo čerstvého vzduchu. K rekuperaci energie z kompostu opouštějícího budovy pro jiné účely než pro zahradnictví jsou zapotřebí centralizované anaerobní vyhnívací nádrže.
Aktivní solární zařízení, jako jsou fotovoltaické solární panely, pomáhají poskytovat udržitelnou elektřinu pro jakékoli použití. Elektrický výkon solárního panelu závisí na orientaci, účinnosti, zeměpisné šířce a klimatu – sluneční energie se mění i na stejné zeměpisné šířce. Typická účinnost komerčně dostupných fotovoltaických panelů se pohybuje mezi 4 % a 28 %. Nízká účinnost některých fotovoltaických panelů může výrazně ovlivnit dobu návratnosti jejich instalace. [6] Tak nízká účinnost neznamená, že solární panely nejsou životaschopnou energetickou alternativou. Například v Německu se solární panely obvykle instalují do výstavby obytných budov.
Větrné turbínyPoužití malých větrných turbín při výrobě udržitelné energie vyžaduje zohlednění mnoha faktorů. Pokud jde o náklady, malé větrné turbíny jsou obvykle dražší než větší větrné turbíny v závislosti na množství energie, kterou produkují. U malých větrných turbín mohou být náklady na údržbu rozhodujícím faktorem v zařízeních s omezenými schopnostmi ochrany před větrem. V místech se slabým větrem může údržba vyžadovat významnou část příjmů malé větrné turbíny. [7]
Tepelná čerpadlaVzduchová tepelná čerpadla (ASHP) lze považovat za reverzibilní klimatizace. Podobně jako klimatizace může ASHP odebírat teplo z relativně chladného prostředí (např. doma při 70 °F) a vypouštět ho do horkého místa (např. venku při 85 °F). Na rozdíl od klimatizace však kondenzátor a výparník ASHP mohou přepínat role a absorbovat teplo ze studeného venkovního vzduchu a vypouštět ho do teplého domova.
Vzduchová tepelná čerpadla jsou ve srovnání s jinými systémy tepelných čerpadel levná. Účinnost vzduchových tepelných čerpadel však klesá, když je venkovní teplota velmi nízká nebo velmi vysoká; proto jsou skutečně použitelné pouze v mírném podnebí. [osm]