Design af byens energisystemer baseret på byklimaet

Efterhånden som byerne vokser i et stadigt hurtigere tempo, bekymringer om stigende global opvarmning og fossile brændstoffer bliver stadig mere knappe, byer bliver nødt til at vedtage mere bæredygtige energiløsninger. EPFL -forskere har udviklet en model, der kan bruges til at designe byens energisystemer ved at analysere bygningen ikke som en selvstændig struktur, men som en brik i et bypuslespil.

Indtil nu, arkitekter, ingeniører, byplanlæggere og offentlige myndigheder har ikke taget hensyn til, hvordan byklimaet påvirker en bygnings energikrav, når de designer energisystemer til renoverings- og byggeprojekter. Men takket være en model udviklet af forskere ved EPFL, de vil nu kunne vedtage en helhedsorienteret tilgang til energibehovet i et kvarter - eller en hel by - for at skabe integrerede og mere bæredygtige energisystemer. Forskernes arbejde er blevet offentliggjort i Anvendt energi .

Evaluering af energibehov i bymæssig skala er hjørnestenen i begrebet energiknudepunkter. Den nye model, udviklet af Urban Systems -gruppen inden for EPFL's Solar Energy and Building Physics Laboratory (LESO) på Arkitektskolen, Civil- og miljøteknik, kombinerer en byklimamodel med en byggesimulator og energisystemoptimering. "Jeg følte, at det var vigtigt at kunne bestemme, hvad energibehovet for alle bygninger i en by ville være for at skabe et energisystem til det, "siger Dasun Perera, der arbejder med design af energisystemer. "Varme, kulde og vind har alle indflydelse på energibehovet, og bygninger har indflydelse på hinanden, også."

Til deres projekt, LESO -teamet valgte at analysere byer i meget forskellige klimaer:Schweiz og Palæstina. "På ét sted, efterspørgslen efter varme er høj, mens der i den anden er et større behov for aircondition. Men det hele kommer til at ændre sig, "forklarer Dasaraden Mauree, som også var involveret i en beslægtet undersøgelse, der blev offentliggjort i Bæredygtighed, MDPI. Til den undersøgelse, Mauree analyserede EPFL -campus, som var det en schweizisk by i sig selv. Han løb forskellige scenarier over en tidsramme på næsten et århundrede, i et forsøg på at forstå, hvad virkningen af ​​klimaændringer vil være i årene 2039, 2069 og 2099. ”Folk tænker ikke nødvendigvis så langt frem, men det er vigtigt, når vi renoverer og bygger bygninger, der opfylder Minergie P-energieffektivitetsstandarden. "I et århundredes tid, Schweiz 'klima bliver meget mere middelhavsområde, så efterspørgslen efter aircondition vil stige.

Forskerne har vist, hvordan bygninger kan påvirke energiintegration og har bevist, at energioptimering på kvarter- eller samfundsniveau er mere omkostningseffektiv end at optimere energiforbruget i en enkelt bygning. Fremadrettet, hurtig urbanisering, stadig mere tæt konstruktion og virkningen af ​​klimaforandringer skal alle indregnes i enhver løsning på denne udfordring. "Ekstreme byklimaer spiller en stor rolle i energibehovet. Hvis du ikke tager hensyn til miljøet og mikroklimaet i byer, dit energisystem vil mislykkes, og du vil sandsynligvis falde langt under dine forventninger, "siger Perera.