Небоскреб с солнечными батареями

5 зданий с солнечными панелями, которые навсегда изменят архитектуру

Цены на солнечную энергию снизились до рекордного уровня и это не предел. Возобновляемая энергетика стала влиять и на другие отрасли человеческой деятельность, в частности — на архитектуру. Все больше архитекторов и дизайнеров используют солнечные панели не просто для экономии затрат, но и для создания эстетической привлекательности. Вот пятерка самых впечатляющих проектов.

Spaceship HQ от Apple

великолепная новая штаб-квартира Apple в Купертино обошлась компании в $ 5 млрд. При ее строительстве использовали самые крупные стеклянные блоки из когда-либо сделанных в мире и одну из самых больших солнечных батарей. Технологический гигант решил использовать с умом преимущества большой поверхности крыши и установить на ней тысячи панелей солнечных батарей с расчетной мощностью 16 мегаватт. В дополнение к этому Apple посадила 2500 новых деревьев, всего же число деревьев вокруг здания составило более 7000 тысяч. Для сотрудников предусмотрен трек для езды на велосипеде и бега трусцой. В общей сложности, кампус занимает 175 акров и на 80% покрыт зелеными насаждениями.

«Мы строим новый штаб, который будет, я думаю, самым зеленым зданием на планете», — сказал генеральный директор Apple Тим Кук сказал.

Внесетевые небоскреб Мельбурна

Новый 60-этажный жилой дом в Мельбурне станет самым большим автономным зданием в городе. Фасад здания покрыт солнечными батареями ,которые и будут обеспечивать потребность жильцов в электроэнергии. На крыше установлены дополнительные ветровые турбины и массивные системы хранения электроэнергии. Получивший название «Непобедимое солнце», жилой дом ориентирован в пространстве так, чтобы получать максимально возможное количество солнечных лучей.

«Многие дизайнеры и инженеры стремятся уменьшить влияние солнца на здание, мы же сделали наоборот», — рассказал архитектор Питер Брук.

«Солнечная завеса ‘HQ General Electric

Новая штаб-квартира компании GE с видом на Форт — Пойнт канал Бостона будет иметь самую настоящую солнечную завесу. По данным Boston Magazine, завеса будет «состоять из солнечных ламелей, которые будут проводить солнечные лучи до фотогальванических поверхностей». В дополнение к этому, вокруг перепрофилированных старых складов посадят деревья и разобьют сад на крыше здания. Компания также намерена стимулировать тех сотрудников, которые откажутся от личного транспорта в пользу общественного или будут ездить на работу на велосипедах.После завершения строительства в 2018 году, GE ожидает, что ее штаб-квартира будет сертифицирована как одно из самых зеленых зданий в США.

Tesla Gigafactory в штате Невада будет производить батареи для будущих электрических автомобилей. Здание уникально по многим причинам. Во-первых, оно самое большое в мире по физическим объемам — площадь завода составляет 126 акров. Во-вторых, оно полностью независимо от внешних источников энергии. Компания с самого начала решила отказаться от части коммуникаций для того, чтобы завод полагался только на возобновляемые источники энергии. План строительства предусматривает крышу, полностью покрытую солнечными панелями, и установку дополнительных батарей на ближайших горных склонах.
«Мы столкнулись со множеством проблем при реализации этого проекта, для каждой смогли придумать решение», — говорит Д.Б. Страубел, технический директор Tesla Motors.

Международная школа в Копенгагене

После завершения строительства это здание будет иметь самый большой в мире солнечный фасад. 12 000 цветных солнечных панелей будут обеспечивать половину потребности школы в электроэнергии. Кроме прочего, солнечные панели будут помогать студентам в практическом изучении приницпов и методов работы возобновляемых источников энергии.

Источник

9 самых экологичных небоскребов мира

Резервуары для сбора дождевой воды, гигантские ветряки, несколько тысяч солнечных панелей на фасаде – это лишь малая часть инноваций, которые используются при строительстве современных небоскребов. Recycle собрал 9 экологичных высоток, которые уже существуют, причем в гармонии с окружающим их миром.

The CIS Tower, Манчестер, Англия

25-этажный небоскреб CIS Tower в Манчестере облицован солнечными батареями. Более 7 000 панелей установлены на стенах одного из технических корпусов здания и производят до 180 мегаватт-часов электроэнергии в год. Этого достаточно для работы 1000 компьютеров.

На крыше здания расположены 24 ветряка, которые также вырабатывают энергию. Они обеспечивают около 10% электричества, необходимого для работы башни. В CIS Tower располагается штаб-квартира британской страховой компании CIS. Солнечные батареи и ветряки были установлены на здании еще в 2004 году.

The Pearl River Tower, Гуаньджоу, Китай

Штаб-квартира китайской национальной табачной компании (CNTC) в городе Гуаньджоу располагается в одном из самых экологичных небоскребов в мире. Неожиданно, но факт: 310-метровая 71-этажная «Башня жемчужной реки» (Pearl River Tower) создана как здание нулевой энергии, то есть она не потребляет электроэнергию из внешней сети.

Плавные формы небоскреба напоминают волны. Его южный фасад оборудован двойным остеклением с вентиляцией между стекол, что в значительной степени снижает нагрев здания и затраты на кондиционирование. В небоскребе также установлены «умные» жалюзи, которые открываются и закрываются в зависимости от погоды, а на крыше располагаются резервуары для дождевых осадков с системой очистки и рециркуляции воды.

Pearl River Tower также оборудована фотоэлектрическими панелями и солнечными тепловыми коллекторами, которые нагревают воду в небоскребе. А внутри здания на двух технических этажах расположены гигантские ветровые турбины, которые дают в 15 раз больше энергии, чем обычные ветряные мельницы. Излишки электричества запасаются в аккумуляторных батареях.

Bank of America Tower, Нью-Йорк

366-метровый небоскреб Bank of America Tower, который находится в Нью-Йорке, обошелся американцам в 1,2 миллиарда долларов. На экотехнологии было потрачено 2-3 процента от этой суммы. Здание банка выполнено из переработанных материалов, которые в будущем могут быть утилизированы. Среди них – вторично использованный бетон со шлаком (побочным продуктом доменных печей).

В небоскребе также предусмотрена система накопления и очистки дождевой воды. В целях экономии в Bank of America Tower установлены безводные писсуары, которые сохраняют около 30 млн литров воды в год. Весь воздух, проникающий в здание, очищается на 95% с помощью фильтра. Специальная система охлаждения производит запасы льда в ночные часы, чтобы использовать его для охлаждения помещений в утренние и дневные часы.

Фасад здания облицован особым стеклом, которое частично поглощает солнечное излучение, обеспечивая при этом максимальное естественное освещение. Стеклопакеты позволяют сократить потери тепла, что снижает потребление энергии. В здании установлена автоматическая осветительная система, которая регулируется в зависимости от времени суток. А у входа в башню находится стоянка для велосипедов. При этом парковка для машин в Bank of America Tower не предусмотрена.

The Bahrain World Trade Center Towers, Бахрейн

Здание The Bahrain World Trade Center Towers в Бахрейне отличается от других небоскребов тем, что на фасаде центра установлены три 30-метровых вентилятора. Они производят до 1100 МВт электроэнергии в год, которая обеспечивает работу всех офисов и помещений небоскреба. Столь высоких показателей выработки альтернативной энергии удалось добиться благодаря форме здания, которая позволяет создавать ускоренные потоки воздуха для гигантских лопастей турбин.

The Hearst Tower, Нью-Йорк

На строительство небоскреба The Hearst Tower в Нью-Йорке пошли материалы из вторсырья. Конструкция здания на 80% состоит из переработанной стали. Большая часть внутренних помещений также сделана из отходов. На крыше небоскреба установлен резервуар на 14 000 галлонов воды для сбора дождевых осадков. Они покрывают 50% всей необходимой зданию воды: идут на охлаждающие системы, поливку растений и фонтаны в главном холле небоскреба.

340 on the Park, Чикаго

Небоскреб 340 on the Park находится в Чикаго. Он оборудован системой сбора и очистки дождевой воды. В пасмурные дни строение может вообще не использовать городскую водопроводную сеть, ограничиваясь осадками с неба. Благодаря тщательной теплоизоляции и герметичным окнам небоскреб расходует мало энергии на отопление помещений. Кроме того, на 25-м этаже здания есть многоярусный зимний сад.

18 Kowloon Bay, Гонконг

28-этажный небоскрёб 18 Kowloon Bay попал в экотоп благодаря саду, который занимает несколько первых этажей здания. Нижняя часть бизнес-центра, в котором располагаются офисы, выставочные павильоны и торговые площади, отведена под парковку для автомобилей, и именно здесь находится зона озеленения. Живые растения очищают воздух не только внутри 18 Kowloon Bay, но и снаружи здания. Они улучшают экологическую обстановку во всем промышленном районе, который сильно загазован.

Waugh Thistleton Residential Tower, Лондон

Здание Waugh Thistleton Residential Tower в Лондоне – на сегодняшний день его строительство продолжается – оборудовано винтовой ветряной системой, которая состоит из четырех турбин, прикрепленных к одной стороне башни. Они способны производить до 40 тыс. кВт в год, что на 15% больше потребностей самого небоскреба.

The Burj al-Taqa (Energy Tower), Дубай

Небоскреб Burj al-Taqa в Дубае вырабатывает всю необходимую для жизнедеятельности энергию самостоятельно. На крыше здания установлена огромная 61-метровая ветряная турбина и множество солнечных панелей общей площадью около 15 тысяч кв. м. Часть батарей расположена на фасаде небоскреба.

Кроме того, здание оборудовано отражающими стеклянными панелями, которые уменьшают нагрев помещений от солнца и сокращают потребление энергии на кондиционирование помещений. Для охлаждения офисов используется конвекционная система, прогоняющая воздух снизу вверх по всей башне. Это обеспечивает комфортную температуру воздуха в пределах +18 градусов.

Источник

Небоскреб с солнечными батареями

UNStudio и Werner Sobek обнародовали планы по строительству нового небоскреба в Дубае, который определённо удивит своей извилистой формой и станет самым высоким в мире зданием с фасадом из керамической плитки.

Инновационное и функциональное сооружение получило название Wasl Tower. Уникальное здание сократит энергозатраты за счет использования солнечных панелей и оптимизации естественного освещения.

Mandarin Oriental Hotel Group, управляющая сетями шикарных отелей по всему миру, будет обслуживать оригинальный небоскреб, вмещающий пятизвездочный отель с 250 комнатами, а также офисы, резиденции и различные публичные площадки.

Расположенный недалеко от башни Бурдж-Халифа на шоссе шейха Зайда, небоскрёб высотой 300 метров будет разительно выделяться на фоне жесткого и прохладного металло-стеклянного ландшафта Дубая.

Извилистый и асимметричный высотный дом будет использовать интеллектуальную систему освещения, расположенную за керамическими плитками фасада, который за счет своей подвижности будут обеспечивать фильтрацию естественного света и создавать ощущение, будто здание «дышит» в ночное время. Питание для системы будет поставляться солнечными батареями, установленными на крыше парковке.

Остекление простирается по всей высоте здания в виде изогнутой линии с открытыми балконами и зеленой растительностью на «вертикальном бульваре», который заканчивается бассейном на верхнем этаже. Обслуживать здание будут 17 лифтов.

«Поскольку проект небоскрёба тесно связан городской сутью Дубая и переплетается с его урбанистической структурой, цель состоит в том, чтобы сделать посещение Wasl Tower максимально увлекательным. Поэтому, для здания была разработана современная концепция, основанная на здоровье, комфорте и благополучии», — сказал Бен ван Беркель, основатель компании UNStudio.

Строительство небоскрёба Wasl Tower планируется завершить в 2020 году.

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Источник

Почему небоскребы не оборудованы солнечными батареями

Главным потребителем электричества в разных странах мира являются здания. По совокупному потреблению электроэнергии в некоторых странах здания опережают транспорт или промышленность. Чтобы разгрузить общую энергосистему, многие здания оснащаются сейчас солнечными батареями, которые могут не только обеспечить их электричеством, но и некоторую часть энергии отдавать в магистральную электросеть. Правда, гелиевыми энергоустановками оборудуются, в основном, малоэтажные здания. А как же небоскребы? Почему небоскребы не оборудованы солнечными батареями? Ведь площади их внешних поверхностей такие, что установленные на них солнечные батареи вполне смогли бы обеспечить электричеством не только сам небоскреб, но и соседние здания.

Солнечные небоскребы: «за» и «против»

Еще лет 15 назад вопрос о солнечных батареях на небоскребах вообще не стоял. Высоченные сооружения, имеющие в плане небольшую площадь, не могли разместить на своих крышах такое количество гелиевых панелей, которое обеспечивало бы небоскребу автономное электроснабжение. Размещение громоздких и тяжелых модулей по стенам небоскреба было чревато серьезными издержками. Во-первых, резко возрастал вес самого сооружения. Во-вторых, у такого здания стены представляли бы собой ассиметричную нагрузку: минимум одна стена (южная), а максимум три (восточная, южная и западная) весили бы значительно больше оставшихся. Следовательно, потребовались бы нестандартные решения при расчете прочностных характеристик.

Главным потребителем электричества в разных странах мира являются здания. По совокупному потреблению электроэнергии в некоторых странах здания опережают транспорт или промышленность. Чтобы разгрузить общую энергосистему, многие здания оснащаются сейчас солнечными батареями, которые могут не только обеспечить их электричеством, но и некоторую часть энергии отдавать в магистральную электросеть. Правда, гелиевыми энергоустановками оборудуются, в основном, малоэтажные здания. А как же небоскребы? Почему небоскребы не оборудованы солнечными батареями? Ведь площади их внешних поверхностей такие, что установленные на них солнечные батареи вполне смогли бы обеспечить электричеством не только сам небоскреб, но и соседние здания.

Солнечные небоскребы: «за» и «против»

Еще лет 15 назад вопрос о солнечных батареях на небоскребах вообще не стоял. Высоченные сооружения, имеющие в плане небольшую площадь, не могли разместить на своих крышах такое количество гелиевых панелей, которое обеспечивало бы небоскребу автономное электроснабжение. Размещение громоздких и тяжелых модулей по стенам небоскреба было чревато серьезными издержками. Во-первых, резко возрастал вес самого сооружения. Во-вторых, у такого здания стены представляли бы собой ассиметричную нагрузку: минимум одна стена (южная), а максимум три (восточная, южная и западная) весили бы значительно больше оставшихся. Следовательно, потребовались бы нестандартные решения при расчете прочностных характеристик.

Кроме того, неизбежно возник бы вопрос, какую часть стен покрывать гелиевыми модулями. Ведь, пока построено одно здание, стены его щедро освещаются солнцем, все солнечные панели работают на полную мощность, нет никаких проблем. Но вот рядом выстроят второй, третий небоскреб. И часть солнечных модулей будет, если не постоянно, то большую часть времени затенена и не сможет вырабатывать нужную мощность. Еще один существенный момент. Если располагать солнечные панели строго вертикально, образуя из них гладкую стену, то эффективность их будет значительно меньше расчетной, так как некоторая часть солнечного излучения будет отражаться от поверхности модуля, не участвуя в процессе фотоэлектропреобразования. А ставить панели под углом к вертикали – это дополнительные конструкции, а значит, и дополнительный вес.

Тем не менее заманчивость идеи превратить небоскреб в полностью автономный, энергонезависимый объект не оставляла всех, кто так или иначе был связан с гелиевой фотовольтаикой и строительной индустрией. Ученые во всем мире работали и работают над созданием таких фотоэлектрических преобразователей, которые органично вписывались бы в архитектуру и дизайн любого здания. В результате этих усилий появились тонкопленочные гелиевые фотоэлементы, которые принципиально изменили подход к проектированию зданий различной формы и величины, вплоть до гигантских небоскребов.

Уже сейчас строители используют в своих проектах перспективные материалы и технологии, которые позволяют делать большие здания действительно энергонезависимыми. Наиболее перспективными на текущий момент считаются полимерные пленки на базе ячеек Гретцеля. Ярким примером их применения служит недавно построенный Конференц-центр в Швейцарии, в Лозанне.

Конференц-центр в Лозанне

В одной из лабораторий Германии ученые разработали строительный материал, который, обладая всеми характеристиками бетона, способен также преобразовывать энергию солнечного света в энергию электрическую. А исследователи другой лаборатории получили влаго- и термостойкую бумагу, на которую был нанесен фоточувствительный слой. В Нидерландах ученые работают над наноструктурами с переменным коэффициентом преломления, которые при нанесении на фотоэлектрические преобразователи могут в разы повысить их эффективность.

Небоскребы – солнечные электростанции

Появление тонкопленочных полимерных фотоэлектрических преобразователей сразу дало толчок к принципиально новому подходу к проектированию зданий. Строгие гладкие фасады небоскребов строители начали покрывать такими пленками, нанося их посекционно на облицовочные панели. С появлением прозрачных пленок ими стали покрывать оконные стекла, превращая каждое окно в миниатюрную электростанцию. Причем для таких пленок не имело значения, на какую сторону будут они ориентированы, так они могли генерировать электричество даже при рассеянном свете. Суммарная мощность, вырабатываемая всеми солнечными модулями, может доходить до десяти-двенадцати мегаватт.

Одним из примеров солнечного небоскреба может служить небоскреб Maintower (Главная Башня) банковской метрополии Франкфурта-на-Майне. Изначально этот небоскреб проектировался как обычная башня, высотой 200 метров и передающей антенной на самом верху, высотой почти 50 метров. Но на стадии проектирования электрики предложили архитекторам заложить возможность перевода сооружения на автономное электропитание от солнечных батарей. Архитекторы это предложение приняли, в результате был заложен солидный запас прочности, здание весом в 200000 тонн готово было принять и дополнительную нагрузку.

Главная Башня во Франкфурте-на-Майне

Как выяснилось впоследствии, такой запас прочности оказался излишним. Появились тонкопленочные фотоэлектрические преобразователи, вес которых был неизмеримо меньше традиционных солнечных панелей. Однако строители не спешили начинать работы по переоборудованию Главной Башни.

Появились прозрачные тонкопленочные гелиевые преобразователи, которые можно было наносить на оконные стекла. Вот тогда и началась основная работа. 2550 окон небоскреба были покрыты тонкопленочными солнечными батареями. Суммарная мощность производимого электричества составила более четырех мегаватт. К концу 2015 года Главная Башня Франкфурта-на-Майне стала настоящей электростанцией, которая полностью обеспечивает электроэнергией все свои службы.

Английский Манчестер не особенно богат солнечными днями. Тем не менее до недавних пор именно в этом городе был самый крупный солнечный объект в Европе – башня Кооперативной Страховой Компании – CIS Service Tower. Эта башня высотой 122 метра с 25 этажами была построена в период с 1959 по 1962 год и была самым высоким зданием в Манчестере. Изначально фасады башни были покрыты небольшими мозаичными плитками. Но через 40 лет эксплуатации здания эти плитки были сбиты, и на их место были установлены солнечные батареи.

Башня CIS Service Tower

Эти батареи были смонтированы на трех фасадах здания – восточном, южном и западном. Общая площадь гелиевых панелей составила 3200 квадратных метров. Были использованы 5000 солнечных панелей по 80 ватт каждая. Общая мощность этих батарей составила 400 киловатт. Конечно, полностью обеспечить электроэнергией здание, в котором работают 4000 человек, имеются многочисленные рестораны, магазины, лифты, прочее электрооборудование эти панели не могут. Но они могут значительно снизить потребление электричества из общей энергосистемы.

Современные тонкопленочные технологии фотовольтаики находят самое широкое применение в строительстве. Достаточно сказать, что сегодня в ОАР, Сингапуре, Пекине, других городах строятся около десятка гигантских небоскребов, которые будут работать исключительно на солнечном электричестве. И не случайно в эту отрасль ежегодно вкладывается более восьми миллиардов евро во всем мире.

Источник