[SketchUp case-study] Доступное жилье с нулевым потреблением энергии

Архитектурная компания Inscape Publico использовала решение Sefaira на поздних этапах проектирования, чтобы сбалансировать характеристики стеновых конструкций здания и выработку возобновляемой энергии, достичь результата нулевого потребления

Аналитический инструмент энергоэффективности для эскизного проектирования, моделирования и дизайна зданий, используется с решениями SketchUp

Mi Casa Inc., некоммерческая организация, предоставляет доступное жилье семьям с низким и средним доходом для поддержания разнообразных и здоровых сообществ в Вашингтоне, округ Колумбия, и в районах Балтимора. Для решения сложных изменений, затрагивающих районы в большом округе Колумбия, и обеспечения масштабируемости Mi Casa сотрудничала с Департаментом жилищного строительства и общественного развития.

Тип проекта: доступное жилье для малообеспеченных семей

Местоположение: Вашингтон, округ Колумбия, США

Программа строительства: жилое строительство

Площадь/этажи/заполняемость: 2 блока по 6 квартир

Цель производительности: нулевое использование энергии

С помощью анализа Sefaira архитекторам удалось разработать энергоэффективные здания с небольшим бюджетом

Компания Inscape Publico разработала и собрала строительные блоки, но хотела понять их эффективность и оптимизировать проект там, где это возможно. Проект должен был сочетать ограниченный бюджет, ограниченный список доступных строительных материалов и сжатые сроки реализации проекта. Использование анализа Sefaira позволило команде оптимизировать изменчивые факторы в рамках проекта и продемонстрировать, что проект идет по пути к достижению нулевой энергии.

План участка с указанием расположения обоих кварталов на прилегающих улицах.

Чтобы минимизировать потребление энергии проектировщикам пришлось провести анализ затенения каждого здания, эффективность строительных конструкций и систем подачи воды:

• рассчитать базовые характеристики здания на основе заданных строительных материалов;
• минимизировать потребление энергии для достижения нулевого уровня за счет использования высокопроизводительной конструкции и определения высокоэффективных приборов и систем;
• определить, сколько возобновляемой энергии будет произведено заранее солнечными фотоэлектрическими панелями, чтобы подтвердить количество, необходимое для достижения чистого нуля;
• минимизировать годовые эксплуатационные расходы для жителей за счет установки высокоэффективной водопроводной арматуры.

Чтобы начать работу, группа разработчиков создала модель анализа, введя предварительно расчеты значения огибающей и HVAC, а также базовые переменные, такие как занятость, плотность мощности освещения, нагрузка на штекер, заданные значения температуры и коэффициенты разнообразия. Затем были изучены потенциальные стратегии.

Тип и глубина затенения: Используя кривые отклика Sefaira, для каждого застекленного проема была определена оптимальная горизонтальная проекция глубиной 2,5 фута. Это снизило ежегодное охлаждение помещения на 14%.

Арматура водоснабжения: для сокращения отходов и эксплуатационных расходов была выбрана высокоэффективная водная арматура.

Жилой дом на улице Миннесота и соответствующий график месячного энергопотребления

Показатель годового энергопотребления здания

Получив с помощью программы высокоэффективные значение для затенения и водоснабжения, команда разработчиков обеспечила, чтобы окончательный показатель годового энергопотребления был на уровне 21 372 кБТЕ / год для Миннесота-стрит и 21 073 кБТЕ / год для 27-й улицы.

Жилой дом 27-й улицы и соответствующий график месячного энергопотребления.

Расчет выработки электроэнергии, определение точного количества солнечных панелей с Sefaira для каждого дома

После оптимизации ограждающей конструкции здания с точки зрения производительности следующим шагом было компенсировать потребляемую энергию за счет выработки такого же или большего количества энергии на месте. Анализ Sefaira подтвердил, что два массива из 18 фотоэлектрических панелей на блок будут генерировать 21 473 кБТЕ / год для Миннесота-стрит и 22 025 кБТЕ / год для 27-й улицы, тем самым гарантируя, что проект достигнет нулевого энергетического статуса.

Я бы использовал Sefaira на более раннем этапе, чтобы оптимизировать конвертацию получаемой энергии, вместо того, чтобы просто анализировать материалы и детали, которые мы уже установили

Например, заданное значение R для сборки крыши было довольно высоким; однако Sefaira показала, что сборка крыши с более низким значением R работает так же хорошо. Знание этой информации ранее могло позволить команде сделать более экономичный выбор строительных материалов и деталей.

Sefaira позволила команде Inscape Publico и Mi Casa рассчитать годовое потребление энергии, изучить стратегии энергосбережения и применить возобновляемые источники энергии, что помогло проекту достичь нулевого энергетического статуса.

Sefaira исключает догадки из процесса оценки различных вариантов проекта, чтобы найти те, которые имеют оптимальное воздействие, помогая команде архитекторов гибко изменять не только сам дизайн проекта, но и цели проекта

Возможность сравнивать варианты компоновки, планировки и фасадов, выбирать самые подходящие комбинации. С Sefaira можно увидеть, как будет работать система естественной и искусственной вентиляции, отопления и кондиционирования во всех типах проектов.

Softprom - дистрибьютор SketchUp.