در طراحی یک ساختمان صفر انرژی، علاوه بر رعایت موارد معمول در ساختمان های متداول، موارد ویژه دیگری نیز باید در نظر گرفته شود بگونه ای که باید با استفاده از انواع روش‌های ممکن تولید و تامین شود؛ اگر در ساختمان انرژی بیشتری استفاده شود باید ظرفیت تولید انرژی ساختمان افزایش داده شود. چنانچه افزایش ظرفیت تولید انرژی از نظر فنی مقدور باشد، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود. بر این اساس در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر اصولی به شرح زیر مورد توجه قرار می‌گیرد.
-
- شناخت لازم و کافی از اقلیم
- بررسی دقیق محیط اطراف ساختمان (درختان، ساختمان‌ها و …)
- تمرکز بر طراحی غیر فعال و کاهش نیاز انرژی ساختمان (عایق‌کاری مناسب، سایبان، تهویه طبیعی و بهره‌گیری از نور روز)
- بهره‌گیری از سیستم‌های کارامد ( راندمان بالاتر در سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی، چراغ‌ها و لامپ‌های پربازده)
- بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر و تولید انرژی
- از نظر کلی، می توان به مواردی مشتمل بر شناخت لازم و كافی از اقلیم، بررسی دقیق محیط اطراف ساختمان (درختان، ساختمان ها و …)، تمركز بر طراحی غیر فعال و كاهش نیاز انرژی ساختمان (عایق كاری مناسب، سایبان، تهویه طبیعی و بهره گیری از نور روز)، بهره گیری از سیستم های كارامد (راندمان، COP و EER بالاتر در سیستم های الکتریکی و مکانیکی، چراغ ها لامپ های پربازده)، بهره گیری از انرژی های تجدیدپذیر و تولید انرژی، بهره گیری از سیستم فوتوولتائیک، سقف و پوشش های سبز و دودكش های خورشیدی اشاره کرد؛ با این حال بهتر است که اصول بهینه سازی مصرف انرژی را در در زمینه تفکیک شده تری مورد بررسی قرار دهیم که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- همانطور که پیش تر هم اشاره شد، بیشترین میزان مصرف از كل مصرف انرژی، مربوط به مصرف انرژی در ساختمان است؛ از جمله دلایل اصلی این موضوع می توان به عایق نبودن پوسته خارجی ساختمان، بطور میانگین و تقریبی، حدود 35 درصد اتلاف انرژی از دیوارهای جانبی، 25 درصد از سقف و 10تا درصد از كف ساختمان هاست و 20 تا 30 درصد اتلاف انرژی از پنجره ها اشاره کرد.
در زمینه در طراحی و معماری یک ساختمان میتوان به عوامل زیر اشاره کرد:
- به شرایط آب و هوای محلی و تغییرات اقلیمی توجه شود.
- سمت و جهت ساختمان طوری انتخاب شود که نسبت به میزان تابش و استفاده از پرتو خورشید (کاربرد در سیستم فوتوولتائیک و نیز سیستم گلخانه ای) و باد (کاربرد در سیستم تهویه مطبوع) بهترین حال را داشته باشد.
- از حضور عوامل طبیعی مانند درختان و سایه آن ها جهت خنک سازی و تهویه ساختمان و نیز استفاده از گیاهان و گل ها برای بهبود آب و هوای محلی استفاده شود.
- پوشش ساختمان جهت کاهش تلفات انرژی و نفوذ هوا، محکم و عایق کاری شود و برای کاهش جذب حرارت خورشید در تابستان و مقابله با تلفات انرژی باید از سایه بان استفاده شود.
- اندازه و حجم ساختمان جهت کاهش مصرف انرژی نسبت به فضاهای مورد نیاز بهینه شود.
- نکات استاندارد و روش های بهینه سازی در خصوص درب و پنجره ها توجه کافی شود تا تلفات انرژی حرارتی کاهش یابد (ترجیحا بصورت شیشه دو یا چندجداره، درزبندی درب و پنجره ها).
- قابلیت ذخیره سازی انرژی حرارتی در ساختمان فراهم شود (که از جمله آن می توان به پیل خورشیدی بعنوان اجزای سازنده ای در پوشش ساختمان اشاره کرد).
در زمینه گرمایش و سرمایش ساختمان:
- در سال های نه چندان دور گرمایش ساختمان ها با استفاده از گرم کننده های نفتی و گازی انجام می شد که به تدریج این دستگاه ها در حال تغییر و پیشرفت و توسعه بوده اند به گونه ای که امروزه نسبت به مدل های قدیمی کوچک تر ارزان تر و کارآمدتر شده اند و نوع جدیدتر آن ها بصورت اتوماتیک درآمده اند. از مزایای سیستم های جدید کاهش هزینه های سرمایه گزاری، سهولت در نصب پایین بودن هزینه های جاری و راندمان بالای آن ها می باشد.
- در تعریف کلی، آسایش انسان در ساختمان را به عواملی چون دمای هوا، سرعت جریان هوا، رطوبت نسبی هوا و کنترل و خاک و بو بستگی دسته بندی کرد. بهینه سازی کنترل ها نقش اساسی در تاسیسات مکانیکی دارند و با بهینه کردن کنترل های گرمایش و سرمایش ساختمان را فقط در مواقع لازم امکان پذیر سازید. در بکارگیری اصول بهینه سازی مصرف انرژی بهتر است که ابتدا آن دسته از فرصت های بهینه سازی بکار بسته شوند که هزینه ای در بر ندارد و یا دارای هزینه اندکی هستند و سپس اقدام به فرصت هایی با هزینه متوسط و زیاد به عمل آید و اصول بهینه سازی در گرمایش و سرمایش عبارتند از:
- فضاهای مجموعه مورد نظر، بررسی و قسمت اضافی حذف شوند.
- کاهش بارهای حرارتی و برودتی ساختمان (با کاهش میزان نفوذ هوا و انرژی حرارتی خورشیدی، بارهای حرارتی و برودتی را کاهش داد).
- بهره گیری از عملیات کارآمد تاسیساتی (انتخاب کارآمدترین روش گرمایش و سرمایش و تهویه مطبوع متناسب با نوع ساختمان، اقلیم و ساکنان آن).
- استفاده از تجهیزات و ادوات مناسب (با توجه به مفهوم اقتصاد مهندسی)
- توجه به اصل تاثیرپذیری محیطی (ساختمان و شرایط جوی محیط تا حد امکان با تاسیسات مکانیکی انتخابی هماهنگ باشد)
- بازیابی حرارت (حرارت تلف شده از وسایل و دودکش ساختمان و بخار و الکتریسیته را می توان بازیابی کرد)
- فراهم کردن امکان ذخیره سازی انرژی (با ذخیره سازی انرژی، از کارکرد تجهیزات در ساعات حداکثر بار معاف خواهیم شد)
- در مورد انرژی خورشیدی که در روز گردآوری و ذخیره می شوند، در ایام شب و ساعات غیرآفتابی بهره گیری خواهد شد.
