Энергопозитивные здания
Современные системы энергоснабжения устроены так, что потребитель их никак не контролирует. Электричество производится централизованно и приходит в квартиры и нежилые здания "извне". При таком подходе к энергоснабжению электричество производится двумя способами: первый заключается в выработке электроэнергии с помощью невозобновляемых источников энергии на крупных электростанциях, что приводит к увеличению выбросов СО2; второй пытается решить эту проблему с помощью возобновляемых источников энергии, однако, для их использования требуются значительные площади под установку оборудования. Кроме того, местности с высоким энергетическим потенциалом, такие как скалистые морские берега, территории с большим количеством солнечных дней в году (яркий пример Сахара), как правило, не совпадают с территориями, где сконцентрировано население и промышленные потребители.

А теперь давайте представим город, в котором энергия создается самими зданиями с использованием умных источников энергии, которые становятся частью архитектурного облика города. Эта практика действительно эффективна и эстетична. А созданием энергопозитивных зданий уже активно занимаются архитектурные бюро, например, в Германии.
Всеобщая проблема
Современные системы энергоснабжения либо крайне отходны (много выбросов СО2), либо слишком сложны и затратны (большие пространства для производства энергии с помощью возобновляемых источников), либо и то, и другое одновременно. Централизация производства электричества и ее доставки потребителям при этом не позволяет быстро и просто внедрять энергопозитивные решения.
Способ решения
Реализуется подход, основанный на внедрении возобновляемых источников энергии в архитектурный облик здания. Это позволяет сократить территории, используемые под установку оборудования и обеспечивать чистой электроэнергией не только само энергопозитивное здание, но и соседние строения. Таким образом, мы двигаемся к созданию энергетически автономного города.
Целевой образ
В будущем созданная структура будет устойчивая и самообеспечивающаяся, горожане будут жить комфортно в энергопозитивных зданиях, внедряемые технологии не будут мешать их жизни. Кроме того, система будет работать при использовании максимального количества доступных альтернативных источников энергии, ей можно управлять для распределения энергии потребителям и работой над потреблением.
Схема организации эксперимента
В рамках практик энергопозитивных зданий исследуются предельно достижимое снижение удельного энергопотребления в разных режимах использования здания (сезонные, большие/маленькие нагрузки и тд), мощности собственных источников энергии и обеспечиваемой ими выработки электроэнергии, возможность снижения углеродного следа энергопотребления зданий и максимальное время автономности.

Полигоны:
За немецким Фрайбург-им-Брайсгау закрепилось название «город солнца» – он признан столицей солнечной энергетики, на крышах многих домов этого города можно увидеть встроенные солнечные панели. Но одним из важнейших полигонов для отработки практики энергопозитивных зданий является комплекс Smart Green Tower. В нем будут офисные помещения и общественные пространства, а на верхних этажах жилые квартиры. Энергоснабжение организовано на постоянном токе с использованием высокоэффективных солнечных панелей, интегрированных в фасады здания, а также накопителей энергии.
Инструменты и технологии
Переход к альтернативным источникам энергии без нерационального использования территорий осуществляется за счет того, что:

  • фасады и крыши создаются из гибких и полупрозрачных солнечных панелей, а также специальных светоадаптивных стекол;

  • солнечные панели могут устанавливаться на различные поверхности самого строения;

  • применяются накопители электрической и тепловой энергии, тепловые насосы, интеллектуальные системы управления кондиционированием и вентиляцией для накопления и распределения электроэнергии.
Планы на масштабирование
Для сообществ, которые практикуют энергопозитивные здания, архитектура – это история постоянного развития и внедрения нового, она не заканчивается. Во Фрайбурге сконцентрированы различные полигоны, например, the Greenhouse, the Woodhouse и pro Scholare. Но практика активно масштабируется и в других странах (Китай, Франция) за счет реализации различных проектов.
Нормы и ценности
  • Разнообразие архитектуры

  • Удобство и комфорт горожан

  • Устойчивая и самообеспечивающаяся структура

  • Экологичность и забота об окружающей среде

  • Гибкость системы, то есть возможность управлять и регулировать ее
Сообщества и лидеры
  • Frey Architecten – архитектурное бюро, которое подходит к сознанию городов комплексно, основываясь на 5 аспектах: экологическом, экономическом, инновационном, интегративном и мотивирующем. Главное – люди и окружающая среда.

  • Bjarke Ingels Group – группа архитекторов, дизайнеров, урбанистов, ландшафтных специалистов, которые создают пространства для гармоничной жизни людей, где есть место всем аспектам: работе, отдыху, развлечениям, шоппингу, а главное – мечтам, которые можно воплотить в жизнь, если смотреть на архитектуру как инструмент для изменения мира.
Союзники
Партнеры, создающие здание Smart Green Tower:

  • Siemens Energy – компания, помогающая проектам осуществить переход к более устойчивому энергетическому миру

  • Фраунгоферовский институт – ведущая научно-исследовательская организация Европы