Энергия үнемдеу ландшафты – жобалау, құрылыс және күтім кезінде энергияны сақтауға бағытталған жасыл кеңістік дизайны. Экологиялық тұжырымдамалар мен инженерлік шешімдер негізінде жасалады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Энергияны үнемдейтін ландшафтты жобалау – энергияны сақтау мақсатында жасалған ландшафттың бір түрі. Материалдардың өндірісінде жұмсалған энергиясы және ландшафтты құрылысымен, ал ландшафтты күтіп ұстау мен пайдалану кезінде жұмсалатын энергия арасында айырмашылық бар.
Energy efficient landscaping is a type of landscaping designed for the purpose of conserving energy. There is a distinction between the embedded energy of materials and constructing the landscape, and the energy consumed by the maintenance and operations of a landscape.
Терминология және анықтама
Ландшафтылық дизайн көбінесе ландшафтты жобалау және бағбандарын жүзеге асыру практикасын білдіреді, бұл әдетте эстетикалық, мәдени, әлеуметтік және діни мақсаттар үшін өсімдіктер мен қолөнерді пайдаланумен байланысты. Ландшафт сәулеті мен ландшафт инженериясы – география, экология, биология және инженерия сияқты техникалық аспектілерді ландшафт дизайнына және оның іске асырылуына біріктіретін көп салалы және пәнаралық мамандықтар. Энергияны тиімді пайдалануға бағытталған ландшафтты жобалау соңғы санатқа жатады және ол жерді пайдалану немесе жаңадан құру кезінде энергияны үнемдеуге баса мән береді. Энергияны тиімді пайдалану терминінің әртүрлі қолданылуларының арасында ландшафтты пайдаланушы/иесі үшін ландшафтты күтіп ұстау және пайдалану кезінде энергия тұтынуды азайту, немесе жалпы қоршаған ортаның энергиясын сақтау, мысалы, жарқырағыш беттер арқылы қалалық жылу аралдарының әсерін азайту (албедоның артуы) немесе суды тазарту және кәрі суды өңдеу қажеттілігін азайту кіруі мүмкін. Энергияны тиімді пайдаланудың жалпы әдістеріне ғимараттың жылу немесе салқындату жүктемесін көлеңке, желден қорғау және жылу оқшаулау арқылы азайту, су ресурстарын басқару, сондай-ақ энергияны аз тұтынатын өсімдіктер мен құрылыс материалдарын пайдалану жатады.
Landscaping often refers to the practice of landscape design and gardening, which traditionally concern with designing sites with vegetation and craft for aesthetic, cultural, social, and religious purposes. Landscape architecture and landscape engineering, on the other hand, are multi disciplinary and interdisciplinary professions that integrate technical considerations, such as geography, ecology, biology, and engineering, into the design of landscape and the actualization of it. Energy efficient landscaping falls into the categories of the latter, and it stresses the energy conservation in site operation or the creation of the site. Among its various term usage, energy efficient landscaping can refer to the reduction of energy usage in maintenance and operation of the landscape narrowly for the user/owner of the site, or broadly for the energy conservation of the global environment, such as mitigating urban heat island effect with reflective surface (increase albedo) or reducing the need of water treatment and sewage by using pervious pavement. Common methods of energy efficient landscaping include reducing heat or cooling load of a building through shade, wind blocking, and insulation; management of water; and using plants or construction material that cost less energy.
Ағаштармен көлеңке
Көлеңке беру мақсатында ағаштар отырғызу, бұл салқындату шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Ағаштардың толық бойы мен олардың қанатының пішіні жақсы зерттелуі тиіс. Ағаштардың орналасуы олардың биіктігі мен ғимараттың биіктігіне сәйкес жоспарлануы керек. Сонымен қатар, ағаштарды терезелерге немесе қабырғаларға жақын отырғызғанда, күннің өзгеруіне байланысты күнінің көп бөлігінде көлеңке береді. Дегенмен, ағаштарды ғимаратқа тым жақын отырғызу да қажет емес, себебі бұл жер үсті және жер асты коммуникацияларына зиян келтіру қаупін тудыруы мүмкін.
Planting trees for the purpose of providing shade, which reduces cooling costs. The mature height of the trees and their canopy shape need to be well studied. The location of the trees should be designed based on their height and the height of the building. Also, when trees are plant closer to the windows or walls, they will provide shade for greater portion of the day as the Sun keep changing its relative position to the window and the trees. Planting the trees too close to the building, however, is also not desirable, as it might cause the danger of touching above ground or underground utility lines.
Жел бұғаты
Үйлердің жанында желдің жылдамдығын азайту үшін желден қорғайтын жолақтарды отырғызу немесе салу, бұл жылу шығындарын төмендетеді. Қыс мезгілінде үйлер инфильтрация арқылы жылуды жоғалтады. Желден қорғайтын жолақтар қысқы желдер үйге және ойын алаңдарына немесе нәзік өсімдіктерге жеткенге дейін оларды тоқтатып, бағытын өзгертуге арналған болуы керек. Желден қорғайтын жолақтар қыста күн сәулесін кедергілемеуі, ал жазда желді тоқтатуы тиіс. Суға батырылған әртүрлі тереңдіктегі құрылысты модельдеу арқылы жүргізілген зерттеуде, табиғи қабырғалар мен жердің салқын климаттағы жылу оқшаулағыш әсерін түсіну мақсатында, жерге жақын орналасқан қабырғалар мен еденнің жылу өткізгіштігі, толығымен жер үстіндегі құрылысқа қарағанда 16%-дан 45%-ға дейін төмен екені анықталды. Жерге жақын салудан басқа, табиғи жер бедерін пайдаланудың оңай жолы – көлеңке үшін таулар сияқты геологиялық нысандарды қолдану.
Planting or building windbreaks to slow winds near buildings, which reduces heat loss. Homes loses heat through infiltration in the Winter. Windbreaks should be designed to intercept and redirect the Winter winds before they reach the house and outdoor areas with playgrounds or sensitive plants. The windbreak in the Winter should also be designed so that they would not block the sunlight in the Winder or block the wind in the Summer. In a study of simulating a structure with varying depth submerged in the ground to understand the insulating effect of natural wall and ground in cold climate, it was found that the thermal transmittance of the earth sheltered walls and floor is 16% 45% lower than that of the structure totally above ground. Other than Earth Sheltering, a simpler way of taking advantage of natural landform is using geology, such as mountains, for shade.
Жасыл шатырлар
Көбінесе ландшафт дизайны мен архитектура жер бетіндегі жобалауды білдіреді; көп жағдайда, әсіресе, жобалау нұсқаулары мен тақырыптары ауласы (бағы), көлік жолы және үйі бар қала маңындағы тұрғын үйлердегі әдеттегі тұрғын үй ландшафты үшін арналған. Бірақ, тығыз қалалық аймақтарда ландшафт дизайны үшін жеткілікті жер көлемі болмайды. Сондықтан, жасыл шатырлар тығыз қалаларға эстетикалық көрініс пен жасыл түс қосудың тартымды нұсқасына айналады. Жасыл шатырлар қалаларда ғана емес, оларға қолайлы жағдайда кез келген жерде қолданылуы мүмкін. Шындығында, жасыл шатырлар салу туралы шешім көбінесе жергілікті климат пен мемлекеттік саясатқа байланысты қабылданады. Өйткені, олардың сыртқы түрінен басқа, жасыл шатырлар энергияны сақтау мүмкіндігі үшін жиі қолданылады, мысалы, ғимарат шатырының жылу оқшаулауын арттыру, жаңбыр суын жинау және сіңдіру, сондай-ақ белгілі бір аумақта орнатылған жағдайда қалалық жылу аралдарының әсерін азайту. Мысалы, Германияда, Еуроодақтың ережелерінің арқасында, жаңадан салынатын шатырлардың 17%-ы жасыл шатырлар болып табылады. Вашингтон қаласында жасыл шатырлар дауыл суын сақтаудың баламалы тәсілі ретінде пайдаланылады.
Often, landscape design and architecture refers to the design in ground surface; in many contexts, specifically, the design guidance and topics are for a typical residential landscape in suburban housing, where there is a yard (garden), a driveway, and a house. In the crowded urban area, however, there is not abundant ground surface for landscape design. Green roofs, then, become an appealing option to add some aesthetics and green to the crowded cities. Not limited to the cities, green roofs can be applied to wherever it will fit. Most of times, actually, the decision to build Green roofs is based on local climate and policy. It is because other than its aesthetics, green roofs are used often for their ability to conserve energy, such as increasing insulation of the building roof, retaining and infiltrating rainwater, and potentially reducing urban heat island effect when it was installed to a certain scale. In Germany, for example, partly because of EU's regulation, 17% of the new roof construction are green roofs. In Washington DC, green roofs are used as an alternative storm water retention technique.
Артықшылықтары
Құрылыстың энергия тұтынуын азайту: Шатырдың жылу оқшаулауын арттыру арқылы. Жалпы энергия тұтынуды азайтуда, суық климатта, түнде жылыту қажет болатын жалаңаш шатырмен салыстырғанда, жасыл шатыр ең тиімді нәтиже береді. Жасыл шатырдың топырақ тереңдігі артқан сайын ғимараттың жылу жүктемесі төмендейді, бірақ топырақ тереңдігінің артуы шатырдың салмағын арттырады. Екінші жағынан, егер ғимарат көбінесе салқындатуды қажет етсе, жапырақ ауданы индексі маңыздырақ. Энергия тұтынуының ең жоғары шағында жасыл шатыр да айтарлықтай әсер етеді, сонымен қатар жапырақ ауданы индексі мен топырақ тереңдігі оның тиімділігіне оң әсер етеді. Жаңбыр суын сақтау және булану: 3-4 дюйм тереңдіктегі топырақ шамамен 1 дюйм жаңбыр суын сіңіре алады. Бұл АҚШ-тың көптеген аймақтарындағы жауын-шашынның шамамен 75% құрайды. Топырақ жаңбыр суын сақтап, оның ағып кетуіне жол бермейді, оның орнына булану процесіне ықпал етеді.
Reducing building energy consumption by increasing the roof insulation: In total energy consumption reduction, green roof would have the best performance relative to a bare roof in a colder climate, which require nighttime heating. The reduction in heating load of the building increase as the soil depth of the green roof increase, though an increased soil depth would mean heavier roof. On the other hand, if a building is cooling dominated, leaf area index is more important. In peak energy consumption reduction, green roof also has a notable effect, and the leaf area index and soil depth are both positively related to its performance. Rainwater retention and evapotranspiration: a 3 4 inch of soil can retain about 1 inch of rainwater. That is about 75% of precipitation in most areas in United States. By retaining the rainwater in soil, the water would not become runoff, instead they would result in evapotranspiration.
Даулар
Судың ағып кету сапасы: Жасыл шатыр жауын-шашын мөлшерін толығымен сіңіре алмаса, артық жаңбыр суы ағып кетеді. Ластанған суды жасыл шатырдың бөлігіне тамшылатып, жаңбырды имитациялаған лабораториялық тәжірибеде, шатырдан шыққан су зерттелді және талданды. Зерттеу нәтижесінде, жасыл шатырдан ағып шыққан судың ішіндегі ерітілген қатты заттардың, азоттың және фосфордың орташа деңгейі, дәстүрлі шатырдан ағып шыққан судан әлдеқайда жоғары екені анықталды. Осылайша, кең ауқымды жасыл шатырлар қалалық су ортасындағы қоректік заттармен ластанудың көзіне айналуы мүмкін. Өрт қаупі: Жасыл шатырлар дәстүрлі шатырларға қарағанда тез тұтанады; жасыл шатыр өртенген жағдайда, жоғары температура шатырдың құрылымдық бөліктеріне зақым келтіруі мүмкін деген алаңдаушылық бар. Шатырдың зақымдануы энергияны сақтау және тұрақтылық принциптеріне қайшы келеді, сондай-ақ өрт және шатырдың зақымдануы тұрғындардың қауіпсіздігіне қауіп тудыруы мүмкін. Жасыл шатыр өрттің салдарына күшейтеді ме, әлде азайтады ма деген мәселе әлі де талқыланып жатыр. Кейбір мамандар өсімдіктердің құрамында 95% су болғандықтан, жасыл шатыр өрт қаупін азайтады деп санайды. Ал басқалары күз және қыс айларында өсімдіктер құрғақ болған кезде өрт қаупінің артатынын айтады. Жақында жүргізілген зерттеулер математикалық модельдеу арқылы көрсеткендей, өсімдіктер өртенген кезде, жылу төмен қарай (топырақтың жылу өткізгіштігі төмен болғандықтан, бірақ баяу) сіңіп, соңында шатырдың өзіне зақым келтіруі мүмкін. Демек, тұтанған өсімдіктер шатырға зақым келтіретін-келтірмейтіні топырақтың қалыңдығына байланысты. Зерттеу сонымен қатар, топырақ қабатының астына гипс қабатын орнату арқылы шатырдың зақымдану мүмкіндігін айтарлықтай азайтуға болатынын көрсетті. Қосымша құрылымдық жүктеме: Көптеген ескі ғимараттар жасыл шатырлардың қосымша жүктемесін ескере отырып салынбаған. Егер жасыл шатырлар үшін қосымша жүктемеге төтеп беруші құрылымды салуға жұмсалатын энергия, оқшаулауды жақсарту және суды сақтау арқылы үнемделген энергиядан көп болса, бұл энергияны сақтау идеясына қайшы келеді. Зерттеулерге сәйкес, нарықтағы кең таралған жасыл шатыр түрлері шатырға бір шаршы метрге 1,2-ден 2,43 килоньютонға дейін қосымша жүктеме түсіреді.
Water runoff quality: When green roof is not able to hold the amount of the precipitation, the excessive rainwater will become runoff. In a field experiment where contaminated water are dripped into a green roof section to mimic rainfall in the green roof, the exfiltrate water was studied and analyzed. It was found that since the average level of suspended solid, nitrogen, and phosphorus concentrations in Green roof water outflow is significantly higher than those in conventional roof outflow, extensive green roofs will become a source of nutrient contamination in urban water environment. Fire Hazard: Green roofs can be more easily ignited than conventional roofs; it is a concern that when the green roof caught fire, the high temperature would damage the roof structure itself. Not only the idea of damaging the roof is contradictory to energy conservation and sustainability, the fire and the roof damage could cause safety issue to the residents. It remains a matter of debate as to whether a green roof will exacerbate or mitigate the effects of a fire. Some argue that, because vegetation is about 95% water, the green roof actually reduces chances of a fire. On the other hand, some argue that during autumn and winter, when the vegetation is dry, fire hazard is increased. A recent study has found, through mathematical modelling, that when the vegetation itself caught fire, heat does penetrate downward (rather slowly as the thermal conductivity of soil is low), eventually damaging the roof itself. Thus the key to whether ignited vegetation will damage the roof or not depends on the thickness of the soil. The study also found that by installing a gypsum layer beneath the soil layer, the possibility of damaging the roof can be greatly reduced. Additional structural load: Most old buildings were not designed for the extra roof dead load of the green roofs. If more energy is consumed in building the additional load bearing structure for the green roofs than the energy saved through insulation enhancement and water retention, it would be contradictory to the idea of energy conservation. By study, common green roofs types in the market would increase the load on the rood by 1.2 to 2.43 kilo newton per square meter.
Қосымша мәлімет
Энергияны үнемдеуге бағытталған ландшафтты жақсарту техникаларына жергілікті материалдарды қолдану, жасыл қалдықтарды тасымалдауды азайту үшін участокта компост жасау және талшыққа айналдыру, бензинмен жұмыс істейтін құралдардың орнына қол құралдарын пайдалану, сондай-ақ шөлейт аймақтарда құрғақшылыққа төзімді өсімдіктерді отырғызу, тасымалдау кезінде энергия шығындалуын болдырмау үшін жергілікті өсірушілерден көшеттер сатып алу және осы сияқты тәсілдер жатады.
Energy efficient landscaping techniques include using local materials, on site composting and chipping to reduce green waste hauling, hand tools instead of gasoline powered, and also may involve using drought resistant plantings in arid areas, buying stock from local growers to avoid energy in transportation, and similar techniques.