Paisagismo energeticamente eficiente

O paisagismo energeticamente eficiente é um tipo de paisagismo projetado com a finalidade de economizar energia . Há uma distinção entre a energia incorporada de materiais e construção da paisagem, e a energia consumida pela manutenção e operações de uma paisagem.

Terminologia e definição

O paisagismo geralmente se refere à prática de paisagismo e jardinagem , que tradicionalmente se preocupam em projetar locais com vegetação e artesanato para fins estéticos, culturais, sociais e religiosos.

A arquitetura da paisagem e a engenharia da paisagem , por outro lado, são profissões multidisciplinares e interdisciplinares que integram considerações técnicas, como geografia , ecologia , biologia e engenharia , no projeto da paisagem e na sua atualização.

O paisagismo energeticamente eficiente se enquadra nas categorias deste último e enfatiza a conservação de energia na operação do local ou na criação do local. Entre seus vários termos de uso, paisagismo energeticamente eficiente pode se referir à redução do uso de energia na manutenção e operação da paisagem estritamente para o usuário/proprietário do local, ^{[1] [2]}ou amplamente para a conservação de energia do meio ambiente global, como mitigar o efeito de ilha de calor urbana com superfície refletora (aumentar albedo) ou reduzir a necessidade de tratamento de água e esgoto por meio de pavimentação prévia. Os métodos comuns de paisagismo com eficiência energética incluem a redução da carga de calor ou resfriamento de um edifício por meio de sombra, bloqueio de vento e isolamento; gestão da água; e usando plantas ou materiais de construção que custam menos energia.

Métodos e técnicas

As técnicas de design incluem:

Sombra com árvores

Plantar árvores com a finalidade de fornecer sombra , o que reduz os custos de refrigeração. A altura madura das árvores e sua forma de copa precisam ser bem estudadas. A localização das árvores deve ser projetada com base em sua altura e na altura do edifício. Além disso, quando as árvores são plantadas mais perto das janelas ou paredes, elas fornecerão sombra durante a maior parte do dia, pois o Sol continua mudando sua posição relativa à janela e às árvores. Plantar as árvores muito perto do edifício, no entanto, também não é desejável, pois pode causar o perigo de tocar nas linhas de serviço acima do solo ou subterrâneas. ^[2]

O tipo de folhas das árvores também é importante. As sempre-vivas de folhas largas, como a magnólia do sul, podem ser usadas para fornecer sombra densa durante todo o ano. No entanto, sempre-vivas de folha de agulha, como pinheiros e cedros, podem fornecer mais circulação de ar, embora sua sombra seja mais esparsa e mais aberta. ^[2]

A sombra das árvores não só pode ser utilizada para reduzir a carga de resfriamento na construção, como também pode ser utilizada em estacionamentos, calçadas e playgrounds. ^[3]

Quebra -vento

Plantar ou construir quebra-ventos para desacelerar os ventos perto de edifícios, o que reduz a perda de calor. As casas perdem calor por infiltração no inverno. Os quebra-ventos devem ser projetados para interceptar e redirecionar os ventos de inverno antes que eles atinjam a casa e as áreas externas com playgrounds ou plantas sensíveis. O quebra-vento no inverno também deve ser projetado de forma que não bloqueie a luz do sol no Winder ou bloqueie o vento no verão. ^[3]

Abrigo de parede com arbustos ou trepadeiras

Ao colocar arbustos perto da parede, cria-se um espaço de ar morto isolante ao redor da parede. Esta é uma ideia semelhante com o quebra-vento da árvore de uso. O arbusto deve ser plantado a pelo menos 2 pés da parede para evitar problemas de umidade e insetos. ^[2]

Aproveitando o relevo natural

O abrigo de terra é um exemplo de utilização de relevo natural e condição geológica para economizar energia na construção de uma estrutura. Acredita-se que economize energia de várias maneiras: usando a pedra ou forte

solo como parede e chão como piso, o custo de construção é bastante reduzido, porque a estrutura precisará de menos material de suporte de carga e não há necessidade de escavação e construção de fundação; a parede e o piso feitos de material natural provavelmente terão melhor isolamento do que paredes e pisos artificiais; Paredes e pisos naturais também podem reduzir o risco de incêndio, porque são difíceis de serem inflamados, reduzindo assim a necessidade de retardadores de chama . ^[4]

Em um estudo de simulação de uma estrutura com profundidade variável submersa no solo para entender o efeito isolante da parede natural e do solo em clima frio, ^[5] descobriu-se que a transmitância térmica das paredes e do piso protegidos por terra é de 16% - 45% inferior ao da estrutura totalmente acima do solo.

Além do Abrigo da Terra, uma maneira mais simples de aproveitar a forma do relevo natural é usar a geologia, como montanhas, para sombra.

Telhados verdes

Muitas vezes, paisagismo e arquitetura referem-se ao projeto na superfície do solo; em muitos contextos, especificamente, a orientação e os tópicos do projeto são para uma paisagem residencial típica em uma habitação suburbana, onde há um quintal (jardim), uma entrada de automóveis e uma casa. Na área urbana lotada, no entanto, não há superfície de solo abundante para o projeto paisagístico. Telhados verdes, então, tornam-se uma opção atraente para adicionar um pouco de estética e verde às cidades lotadas. Não se limitando às cidades, os telhados verdes podem ser aplicados onde quer que se encaixem. Na maioria das vezes, na verdade, a decisão de construir telhados verdes é baseada no clima e na política local. Isso porque, além da estética, os telhados verdes são usados ​​frequentemente por sua capacidade de economizar energia, como aumentar o isolamento do telhado do edifício, reter e infiltrar a água da chuva e potencialmente reduzir o efeito de ilha de calor urbano quando instalado em uma determinada escala. Na Alemanha, por exemplo, em parte devido à regulamentação da UE, 17% da nova construção de telhados são telhados verdes. Em Washington DC, os telhados verdes são utilizados como uma técnica alternativa de retenção de águas pluviais. ^[6]

Benefícios

Reduzir o consumo de energia do edifício aumentando o isolamento do telhado: Na redução total do consumo de energia, o telhado verde teria o melhor desempenho em relação a um telhado nu em um clima mais frio, que exige aquecimento noturno. A redução na carga de aquecimento do edifício aumenta à medida que a profundidade do solo do telhado verde aumenta, embora uma maior profundidade do solo signifique um telhado mais pesado. Por outro lado, se um edifício é dominado por resfriamento, o índice de área foliar é mais importante. Na redução do consumo de energia de pico, o telhado verde também tem um efeito notável, e o índice de área foliar e a profundidade do solo estão ambos positivamente relacionados ao seu desempenho. ^[7]

Retenção de água da chuva e evapotranspiração : 3-4 polegadas de solo podem reter cerca de 1 polegada de água da chuva. Isso é cerca de 75% da precipitação na maioria das áreas nos Estados Unidos. ^[8] Ao reter a água da chuva no solo, a água não se transformaria em escoamento, mas resultaria em evapotranspiração.

Controvérsias

Qualidade do escoamento da água: Quando o telhado verde não é capaz de reter a quantidade de precipitação, o excesso de água da chuva se tornará escoamento. Em um experimento de campo onde água contaminada é pingada em uma seção de telhado verde para imitar a chuva no telhado verde, a água exfiltrada foi estudada e analisada. Constatou-se que, uma vez que o nível médio de sólidos suspensos, nitrogênio e concentrações de fósforo na vazão de água do telhado verde é significativamente maior do que na vazão de telhado convencional, os telhados verdes extensos se tornarão uma fonte de contaminação de nutrientes no ambiente hídrico urbano. ^[9]

Perigo de Incêndio: Os telhados verdes podem ser incendiados mais facilmente do que os telhados convencionais; é uma preocupação que, quando o telhado verde pegou fogo, a alta temperatura danificaria a própria estrutura do telhado. Não só a ideia de danificar o telhado é contraditória à conservação de energia e sustentabilidade, o fogo e os danos no telhado podem causar problemas de segurança aos moradores. Ainda é debatido se o telhado verde causará incêndio ou reduzirá a chance de um. Alguns argumentam que, como a vegetação é cerca de 95% de água, o telhado verde na verdade reduz a chance de incêndio. Por outro lado, alguns argumentam que durante o outono e o enrolamento, quando as folhas estão secas, o risco de incêndio aumentará. Um estudo recente descobriu, por meio de modelo matemático, que ^[10]quando a própria vegetação pegou fogo, o calor penetrará lentamente, porque a condutividade térmica do solo é baixa e, finalmente, danificou o próprio telhado. Assim, a chave para saber se o fogo apanhado pela vegetação danificará ou não o telhado depende da espessura do solo. O estudo também descobriu que, ao instalar uma camada de gesso abaixo da camada do solo, a possibilidade de danificar o telhado pode ser bastante reduzida.

Carga estrutural adicional: A maioria dos edifícios antigos não foi projetada para a carga morta extra dos telhados verdes. Se for consumida mais energia na construção da estrutura de suporte de carga adicional para os telhados verdes do que a energia economizada através do aumento do isolamento e da retenção de água, isso seria contraditório com a ideia de conservação de energia. Pelo estudo, os tipos comuns de telhados verdes no mercado aumentariam a carga na estrada em 1,2 a 2,43 quilo-newton por metro quadrado. ^[11]

Pavimentação permeável (porosa/permeável)

Muitos pavimentos na área urbana e suburbana são impermeáveis, o que provavelmente resultaria no escoamento de águas pluviais contaminados . Na área de pré-desenvolvimento, em média, 50% das águas pluviais resultariam em evapotranspiração , 5% em escoamento e 45% em infiltração , enquanto na área de pós-desenvolvimento, apenas 35% das águas pluviais resultariam em evapotranspiração e 50% em escoamento e 15% na infiltração. Essa mudança causou vários problemas, como inundações, danos à infraestrutura devido ao movimento rápido da água e contaminação da água . ^[12]

Ao usar pavimentação permeável , no entanto, a quantidade de águas pluviais infiltradas será aumentada na área de pós-desenvolvimento, e os poluentes na água filtrada podem ser reduzidos; assim o problema pode ser mitigado. Na Conferência de Desenvolvimento de Baixo Impacto 2008, a ASCE realizou dois estudos em escala de bancada para examinar a eficácia do pavimento de concreto intertravado permeável em termos de vazão de água e o papel das colônias microbianas na remoção de poluentes no microambiente do pavimento poroso. ^[13] O experimento mostra 84% de sólidos suspensos totais relativos(TSS) em média, mas o aumento da remoção relativa ao longo do tempo sugere que há um acúmulo potencialmente sólido, e isso pode resultar em entupimento e falha do sistema. A evidência na remoção de poluentes provou a conclusão do estudo anterior de que o escoamento anual de poluentes das calçadas foi 86% menor para calçadas permeáveis ​​do que para calçadas impermeáveis.

Os tipos de pavimento permeável incluem: ^[12]

Asfalto poroso

Vantagem: Custo relativamente baixo; Fácil acesso ao material; Os trabalhadores são experientes com isso

Desvantagem: Suscetível a danos causados ​​pela água; Geralmente usado apenas para curto prazo; Baixa força relativa

Concreto permeável

Vantagem: Alta resistência estrutural; Fácil acesso ao material

Desvantagem: Processo de construção lento; Alto custo inicial

Pavimentadora de concreto intertravado permeável

Vantagem: Facilidade de construção, estética, facilidade de manutenção e reparo

Desvantagem: Alto Custo; Só pode ser usado para estrada de baixa velocidade

Pavimento da grade

Vantagem: Grande variedade de produtos; Relativamente barato; Facilidade de manutenção e reparo

Desvantagem: Normalmente limitado a áreas de estacionamento

A decisão entre os diferentes tipos de pavimentos permeáveis ​​depende da necessidade do projeto, materiais e equipamentos disponíveis e orçamento.

Iluminação eficaz e inteligente

Iluminação do local com luminárias de corte total, sensores de nível de luz e luminárias de alta eficiência.

Orientação da estrutura

O sol nasce do leste, move-se para o sul e se põe no oeste. Assim, uma regra prática para o projeto é evitar a janela voltada para o sul ao tentar diminuir a carga de resfriamento do edifício e aumentar a janela voltada para o sul ao tentar diminuir a carga de aquecimento do edifício. A realidade, porém, é mais complicada. O sol nasce do leste e se põe no oeste perfeitamente apenas nos equinócios de outono e primavera , e durante a grande maioria do ano, o sol viaja ligeiramente para o sul e para o leste, dependendo se é verão ou inverno e se o observador está no hemisfério norte ou Hemisfério sul. ^[14]

Para projetar para o melhor desempenho do local, o projetista precisa entender bem o clima local e a localização do local em relação ao equador.

Mais para incluir

Técnicas de paisagismo com eficiência energética incluem o uso de materiais locais, compostagem e trituração no local para reduzir o transporte de resíduos verdes , ferramentas manuais em vez de a gasolina e também podem envolver o uso de plantações resistentes à seca em áreas áridas , comprando estoque de produtores locais para evitar energia no transporte e técnicas semelhantes.

Exemplo

De acordo com a cidade para construir uma paisagem resiliente e sustentável, o Massachusetts Institute of Technology iniciou vários projetos de atualização de eficiência energética, esses projetos incluem:

• Plantar árvores e usar a copa das árvores para dar sombra aos pedestres, o que também incentivaria os alunos a caminhar
• Filtros de paisagem são adicionados para (parcialmente) tratar a água da chuva
• O armazenamento de águas pluviais é instalado para mitigar as inundações
• Pavimento de cor mais clara para reduzir o efeito de ilha de calor

Veja também

Links externos

• Projeto Residencial Sustentável: Guia de Recursos para Aumentar a Eficiência Energética

Referências