Bangunan Mengkonsumsi Banyak Energi - Inilah Cara Mendesain Seluruh Komunitas yang Memberikan Kembali Sebanyak yang Mereka Peroleh

Bangunan Mengkonsumsi Banyak Energi - Inilah Cara Mendesain Seluruh Komunitas yang Memberikan Kembali Sebanyak yang Mereka Peroleh Artis membawakan National Western Center, sebuah kampus net-zero yang sedang dibangun di Denver untuk menampung banyak kegiatan. Kota dan Kabupaten Denver | Kantor Walikota Pusat Nasional Barat, CC BY-ND

Meskipun pandemi coronavirus telah mendominasi berita utama baru-baru ini, perubahan iklim belum pergi. Banyak ahli menyerukan “pemulihan ekonomi hijau yang mengarahkan investasi ke sumber dan teknologi energi rendah karbon.

Akun bangunan untuk 40% dari total konsumsi energi di AS, dibandingkan dengan 32% untuk industri dan 28% untuk transportasi. Negara serta kota dengan rencana aksi iklim yang ambisius bekerja untuk mengurangi emisi dari sektor bangunan menjadi nol. Ini berarti memaksimalkan efisiensi energi untuk mengurangi penggunaan energi gedung, dan kemudian memasok kebutuhan energi yang tersisa dengan listrik yang dihasilkan oleh sumber bebas karbon.

Rekan saya dan saya mempelajari cara terbaik untuk melakukannya dengan cepat mengurangi emisi karbon dari sektor bangunan. Dalam beberapa tahun terakhir, desain konstruksi telah meningkat secara dramatis. Bangunan tanpa energi bersih, yang menghasilkan energi yang mereka butuhkan di lokasi dari sumber yang terbarukan, semakin menjadi pilihan default. Tetapi untuk mempercepat transisi ke nol emisi karbon, saya percaya Amerika Serikat harus berpikir lebih besar dan fokus pada merancang atau membangun kembali seluruh komunitas yang tidak memiliki energi.

Menangani penggunaan energi pada bangunan di tingkat kabupaten memberikan skala ekonomis. Arsitek dapat menggunakan pompa panas besar dan peralatan lainnya untuk melayani beberapa bangunan dengan jadwal yang tidak teratur sepanjang hari. Distrik yang menyatukan rumah, tempat kerja, restoran, pusat rekreasi, dan layanan lainnya bersama di masyarakat yang dapat berjalan kaki juga secara signifikan mengurangi energi yang dibutuhkan untuk transportasi. Dalam pandangan saya, gerakan yang tumbuh ini akan memainkan peran yang semakin penting dalam membantu AS dan dunia mengatasi krisis iklim.

 Bangunan tanpa energi menghasilkan cukup energi terbarukan untuk mengimbangi atau bahkan melebihi energi yang mereka konsumsi.

Ambient loop panas dan dingin

Pemanasan dan pendinginan adalah penggunaan energi terbesar di bangunan. Strategi desain distrik dapat mengatasi beban ini dengan lebih efisien.

Pemanasan distrik memiliki sudah lama digunakan di Eropa, serta beberapa kampus AS dan kampus lainnya. Sistem ini biasanya memiliki pabrik sentral yang membakar gas alam untuk memanaskan air, yang kemudian diedarkan ke berbagai bangunan.

Untuk mencapai nol emisi karbon, strategi terbaru menggunakan desain yang dikenal sebagai lingkaran suhu sekitar yang secara bersamaan dan efisien memanaskan dan mendinginkan bangunan yang berbeda. Konsep ini pertama kali dikembangkan untuk Whistler Olympic Village di British Columbia.

Dalam sistem loop ambient tipikal, pompa mensirkulasi air melalui jaringan pipa tanpa insulasi yang terkubur di bawah garis beku. Pada kedalaman ini, suhu tanah mendekati suhu udara rata-rata tahunan untuk lokasi tersebut. Saat air bergerak melalui pipa, air itu menghangat atau mendingin ke suhu ini.

Panaskan pompa di setiap bangunan atau titik lain di sepanjang loop sekitar menambah atau mengekstrak panas dari loop. Mereka juga dapat memindahkan panas antara sumur panas bumi yang dalam dan air yang bersirkulasi.

Lingkaran juga bersirkulasi melalui pusat pembangkit yang membuatnya dalam kisaran suhu optimal untuk kinerja pompa panas maksimum. Pabrik dapat menggunakan menara pendingin atau air limbah untuk menghilangkan panas. Ini dapat menambah panas melalui sumber terbarukan, seperti pengumpul panas matahari, bahan bakar terbarukan atau pompa panas yang ditenagai oleh energi terbarukan.

Bangunan Mengkonsumsi Banyak Energi - Inilah Cara Mendesain Seluruh Komunitas yang Memberikan Kembali Sebanyak yang Mereka Peroleh Skema dari sistem loop ambient untuk Desa Olimpiade Whistler di British Columbia. Grup Integral, CC BY-ND

Menempatkan air limbah untuk digunakan

Salah satu contoh kabupaten dengan potensi energi nol saat ini sedang dikembangkan, yaitu Pusat Barat Nasional, adalah kampus multi guna yang saat ini sedang dibangun di Denver untuk menampung National Western Stock Show tahunan dan acara publik lainnya yang berfokus pada pangan dan pertanian.

Sebuah pipa berdiameter 6 kaki yang membawa air limbah kota mengalir di bawah tanah melalui properti sebelum mengirimkan air ke pabrik pengolahan. Suhu air tetap dalam kisaran sempit 61 hingga 77 derajat F sepanjang tahun.

Pipa air limbah dan penukar panas memindahkan panas ke dan dari loop ambient yang beredar di seluruh distrik. Sistem ini menyediakan panas di musim dingin dan menyerap panas di musim panas melalui pendingin pemulihan panas, yang merupakan pompa panas yang secara bersamaan dapat memberikan pemanasan dan pendinginan. Strategi ini melayani bangunan individu dengan efisiensi sangat tinggi.

Listrik yang digunakan untuk mengoperasikan pompa panas, penerangan dan peralatan lainnya akan berasal dari photovoltaics di tempat dan listrik yang dihasilkan oleh angin dan matahari yang diimpor dari luar lokasi.

Perumahan berenergi rendah terintegrasi di Austin

Kabupaten lain yang akan meminimalkan emisi karbon adalah Komunitas Whisper Valley, sedang dibangun di Austin, Texas. 2,000 hektar ini pengembangan multi guna termasuk 7,500 rumah listrik, 2 juta kaki persegi ruang komersial, dua sekolah, dan taman seluas 600 hektar. Desainnya telah menerima penghargaan green building.

Whisper Valley akan berjalan pada sistem energi terintegrasi yang mencakup jaringan loop ambient yang luas yang dipanaskan dan didinginkan oleh pompa panas dan sumur geotermal yang terletak di setiap rumah. Setiap pemilik rumah memiliki pilihan untuk memasukkan susunan fotovoltaik surya 5-kilowatt atap untuk mengoperasikan pompa panas dan peralatan hemat energi, termasuk pemanas air pompa panas dan kompor induktif. Menurut pengembang, skala ekonomi Whisper Valley memungkinkan untuk harga jual rata-rata US $ 50,000 di bawah rumah-rumah khas Austin.

Ross Trethewey dari “This Old House” mengunjungi pengembangan Whisper Valley berenergi rendah di luar Austin, Texas, pada tahun 2018.

Masa depan komunitas tanpa energi

Laboratorium Energi Terbarukan Nasional, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley, dan mitra proyek lainnya sedang mengembangkan perangkat pengembangan perangkat lunak sumber terbuka yang disebut URBANopt yang memodelkan elemen-elemen dari distrik tanpa energi, seperti membangun efisiensi / strategi fleksibilitas permintaan, susunan fotovoltaik atap, sistem termal distrik loop ambient. Perangkat lunak ini dapat diintegrasikan ke dalam model komputer lain untuk membantu dalam desain komunitas tanpa energi. Insinyur NREL telah terlibat dengan proyek-proyek distrik berkinerja tinggi di seluruh negeri, seperti National Western Center, untuk membantu menginformasikan dan memandu pengembangan platform URBANopt.

Proyek yang saya jelaskan adalah konstruksi baru. Lebih sulit untuk mencapai energi nol bersih di bangunan atau komunitas yang ada secara ekonomi, tetapi ada cara untuk melakukannya. Masuk akal untuk menerapkan langkah-langkah efisiensi yang merupakan paling hemat biaya untuk retrofit, mengubah bangunan pemanas dan sistem pendingin menjadi listrik dan menyediakan listrik dengan fotovoltaik surya.

Utilitas semakin menawarkan jadwal tingkat waktu penggunaan, yang membebankan biaya lebih untuk penggunaan daya selama periode permintaan tinggi. Sistem manajemen energi rumah yang baru muncul akan memungkinkan pemilik rumah memanaskan air, mengisi baterai rumah dan kendaraan listrik dan menjalankan peralatan lain pada saat harga listrik paling rendah. Apakah kita berbicara tentang bangunan baru atau yang sudah ada, saya melihat komunitas tanpa energi berkelanjutan yang didukung oleh energi terbarukan sebagai gelombang masa depan saat kita menangani krisis perubahan iklim.

Tentang Penulis

Charles F. Kutscher, Rekan dan Peneliti Senior, Institut Energi Terbarukan & Berkelanjutan, University of Colorado Boulder

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
9780143130444Dalam menghadapi ketakutan dan apati yang meluas, sebuah koalisi internasional para peneliti, profesional, dan ilmuwan telah berkumpul untuk menawarkan serangkaian solusi realistis dan berani untuk perubahan iklim. Seratus teknik dan praktik dijelaskan di sini — beberapa diketahui dengan baik; beberapa Anda mungkin belum pernah mendengarnya. Mulai dari energi bersih hingga mendidik anak perempuan di negara berpenghasilan rendah hingga praktik penggunaan lahan yang menarik karbon dari udara. Solusi yang ada, layak secara ekonomi, dan komunitas di seluruh dunia saat ini menerapkannya dengan keterampilan dan tekad. Tersedia di Amazon

Merancang Solusi Iklim: Panduan Kebijakan untuk Energi Karbon Rendah

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Dengan dampak perubahan iklim yang sudah menimpa kita, kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca global sangatlah mendesak. Ini tantangan yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menghadapinya ada saat ini. Seperangkat kecil kebijakan energi, yang dirancang dan diterapkan dengan baik, dapat membawa kita ke jalan menuju masa depan rendah karbon. Sistem energi itu besar dan kompleks, sehingga kebijakan energi harus fokus dan hemat biaya. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan menyelesaikan pekerjaan. Pembuat kebijakan membutuhkan sumber daya yang jelas dan komprehensif yang menguraikan kebijakan energi yang akan berdampak terbesar pada masa depan iklim kita, dan menjelaskan cara merancang kebijakan ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Semua Perubahan: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
1451697392In Ini Semua Perubahan Naomi Klein berpendapat bahwa perubahan iklim bukan hanya masalah lain yang harus diajukan antara pajak dan perawatan kesehatan. Ini adalah alarm yang memanggil kita untuk memperbaiki sistem ekonomi yang sudah gagal dalam banyak hal. Klein dengan cermat membangun kasus tentang seberapa besar pengurangan emisi rumah kaca kita adalah kesempatan terbaik kita untuk secara bersamaan mengurangi kesenjangan yang menganga, membayangkan kembali demokrasi kita yang rusak, dan membangun kembali ekonomi lokal kita yang hancur. Dia mengungkap keputusasaan ideologis dari penyangkal perubahan iklim, delusi mesianis dari calon geoengineer, dan kekalahan tragis dari terlalu banyak inisiatif hijau mainstream. Dan dia menunjukkan dengan tepat mengapa pasar tidak — dan tidak bisa — memperbaiki krisis iklim tetapi malah akan memperburuk keadaan, dengan metode ekstraksi yang semakin ekstrem dan merusak secara ekologis, disertai dengan kapitalisme bencana yang merajalela. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}

VIDEO TERBARU

Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kilat tentang misinformasi iklim, meringkas argumen utama yang digunakan untuk meragukan kenyataan…
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, lapisan es laut di Samudra Arktik menyusut ke titik terendah pada pertengahan September. Tahun ini hanya mengukur 1.44…
Apa Itu Gelombang Badai dan Mengapa Begitu Berbahaya?
Apa Itu Gelombang Badai dan Mengapa Begitu Berbahaya?
by Anthony C. Didlake Jr
Saat Badai Sally menuju ke Pantai Teluk utara pada hari Selasa, 15 September 2020, para peramal cuaca memperingatkan ...
Pemanasan Laut Mengancam Terumbu Karang dan Segera Menyulitkan Pemulihannya
Pemanasan Laut Mengancam Terumbu Karang dan Segera Menyulitkan Pemulihannya
by Shawna Foo
Siapa pun yang merawat taman sekarang tahu apa dampak panas ekstrem pada tanaman. Panas juga merupakan perhatian untuk…
Bintik Matahari Memengaruhi Cuaca Kita Tapi Tidak Sebanyak Hal Lain
Bintik Matahari Memengaruhi Cuaca Kita Tapi Tidak Sebanyak Hal Lain
by Robert McLachlan
Apakah kita menuju periode dengan aktivitas Matahari yang lebih rendah, yaitu bintik matahari? Berapa lama itu bertahan? Apa yang terjadi pada dunia kita…
Trik Kotor Yang Dihadapi Ilmuwan Iklim Dalam Tiga Dekade Sejak Pelaporan IPCC Pertama
Trik Kotor Yang Dihadapi Ilmuwan Iklim Dalam Tiga Dekade Sejak Pelaporan IPCC Pertama
by Marc Hudson
Tiga puluh tahun lalu, di kota kecil Swedia bernama Sundsvall, Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC)…
Emisi Metana Mencapai Tingkat Pemecahan Rekor
Emisi Metana Mencapai Tingkat Pemecahan Rekor
by Josie Garthwaite
Emisi global metana telah mencapai tingkat tertinggi dalam catatan, penelitian menunjukkan.
rumput laut forrest 7 12
Bagaimana Hutan-Hutan Lautan Dunia Berkontribusi Untuk Mengurangi Krisis Iklim
by Emma Bryce
Para peneliti sedang mencari rumput laut untuk membantu menyimpan karbon dioksida jauh di bawah permukaan laut.

ARTIKEL TERBARU

Tuhan Memaksudkannya Sebagai Planet Sekali Pakai: Temui Pendeta AS yang Mengkhotbahkan Penyangkalan Perubahan Iklim
Tuhan Memaksudkannya Sebagai Planet Sekali Pakai: Temui Pendeta AS yang Mengkhotbahkan Penyangkalan Perubahan Iklim
by Paul Braterman
Seringkali Anda menemukan sebuah tulisan yang sangat luar biasa sehingga Anda tidak bisa tidak membagikannya. Salah satunya adalah ...
Kekeringan Dan Panas Bersama Mengancam American West
Kekeringan Dan Panas Bersama Mengancam American West
by Tim Radford
Perubahan iklim benar-benar masalah yang membara. Kekeringan dan panas secara bersamaan semakin mungkin terjadi pada ...
China Baru Saja Mencengangkan Dunia Dengan Langkahnya Dalam Tindakan Iklim
China Baru Saja Mencengangkan Dunia Dengan Langkahnya Dalam Tindakan Iklim
by Hao Tan
Presiden China Xi Jinping mengejutkan komunitas global baru-baru ini dengan berkomitmen pada negaranya untuk emisi nol-bersih dengan…
Bagaimana Perubahan Iklim, Migrasi, dan Penyakit Mematikan Pada Domba Mengubah Pemahaman Kita Tentang Pandemi?
Bagaimana Perubahan Iklim, Migrasi, dan Penyakit Mematikan Pada Domba Mengubah Pemahaman Kita Tentang Pandemi?
by super User
Kerangka kerja baru untuk evolusi patogen memperlihatkan dunia yang jauh lebih rentan terhadap wabah penyakit daripada sebelumnya…
Panas Iklim Mencairkan Salju Arktik dan Hutan Kering
Apa Yang Ada Di Depan Gerakan Iklim Pemuda
by David Tindall
Siswa di seluruh dunia kembali ke jalan pada akhir September untuk hari aksi iklim global untuk ...
Kebakaran Hutan Hujan Amazon yang Bersejarah Mengancam Iklim Dan Meningkatkan Risiko Penyakit Baru
Kebakaran Hutan Hujan Amazon yang Bersejarah Mengancam Iklim Dan Meningkatkan Risiko Penyakit Baru
by Kerry William Bowman
Kebakaran di wilayah Amazon pada tahun 2019 belum pernah terjadi sebelumnya dalam kehancurannya. Ribuan kebakaran telah membakar lebih dari…
Panas iklim mencairkan salju Arktik dan mengeringkan hutan
Panas Iklim Mencairkan Salju Arktik dan Hutan Kering
by Tim Radford
Api kini berkobar di bawah salju Arktik, tempat hutan hujan terbasah pernah terbakar. Perubahan iklim tidak mungkin terjadi…
Gelombang Panas Laut Menjadi Lebih Umum Dan Intens
Gelombang Panas Laut Menjadi Lebih Umum Dan Intens
by Jen Monnier, Enisa
Peningkatan "ramalan cuaca" untuk lautan memiliki harapan untuk mengurangi kerusakan pada perikanan dan ekosistem di seluruh dunia