به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، با گسترش بحران انرژی و تشدید تغییرات اقلیمی، معماری شهری به‌سمت ساخت ساختمان‌هایی حرکت می‌کند که به‌جای مصرف‌کننده انرژی، به تولیدکننده برق و گرما تبدیل می‌شوند. در این الگو، پنل‌های خورشیدی، نماهای فتوولتائیک (Photovoltaic) ، سامانه‌های زمین‌گرمایی، پمپ‌های حرارتی و فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، به ساختمان‌ها کمک می‌کنند بخشی یا حتی تمام انرژی مصرفی خود را تامین کنند. بعضی از این ساختمان‌ها در طول سال، به تراز انرژی صفر می‌رسند؛ یعنی در مجموع، به‌اندازه انرژی مصرفی خود، انرژی تجدیدپذیر تولید می‌کنند. بااین‌حال، تولید انرژی موردنیاز یک ساختمان، در تمام ساعات شبانه‌روز با خودکفایی کامل انرژی تفاوت دارد و هنوز در بیشتر شهرها، هدفی محدود به پروژه‌های خاص یا شرایط مشخص، قابل‌بهره‌برداری است.
بررسی نمونه‌های موفق در قاره‌های اروپا و آسیا، در سال ۲۰۲۶ نشان می‌دهد که آینده ساختمان‌های کم‌مصرف و تولیدکننده انرژی، فقط به نصب پنل خورشیدی روی پشت‌بام، محدود نیست، بلکه جهت‌گیری ساختمان، طراحی نما، عایق‌کاری، مدیریت هوشمند مصرف و اتصال به شبکه برق نیز نقشی تعیین‌کننده‌ای در این موضوع دارند. در ادامه به بررسی شهرهایی می‌پردازیم که با اجرای پروژه‌های شاخص، مسیر توسعه ساختمان‌های تولیدکننده انرژی را هموار کرده‌اند:
تروندهایم نروژ؛ ساختمان‌هایی که بیش از مصرف خود انرژی تولید می‌کنند
شهر تروندهایم، یکی از نمونه‌های برجسته در توسعه ساختمان‌های انرژی‌مثبت است. شاخص‌ترین پروژه این شهر، ساختمان اداری Powerhouse Brattørkaia است که انرژی خورشیدی را در مرکز طراحی خود قرار داده است. این ساختمان با مساحت حدود ۱۸ هزار و ۲۰۰ مترمربع، از پنل‌های خورشیدی، عایق‌کاری موثر، تهویه مناسب و طراحی بهینه، برای دریافت نور خورشید، استفاده می‌کند. طبق اطلاعات منتشرشده از سوی مجریان پروژه، ظرفیت تولید سالانه آن حدود ۴۸۵ هزار کیلووات‌ساعت برق است.
اهمیت این پروژه تنها به تامین برق ساختمان محدود نمی‌شود، بلکه طراحی آن به‌گونه‌ای است که در چارچوب محاسبات چرخه عمر تعریف‌شده برای پروژه، انرژی تولیدشده از مجموع انرژی مصرف‌شده، فراتر می‌رود. برق مازاد نیز می‌تواند از طریق شبکه محلی در اختیار ساختمان‌های مجاور و وسایل نقلیه برقی قرار گیرد. این رویکرد نشان می‌دهد که ساختمان انرژی‌مثبت می‌توانند از یک واحد مستقل فراتر بروند و به بخشی از زیرساخت انرژی محله تبدیل شوند.
فرایبورگ آلمان؛ خانه‌هایی که به نیروگاه‌های کوچک تبدیل شده‌اند
فرایبورگ از شهرهای پیشگام آلمان در معماری خورشیدی است. مجموعه مسکونی و تجاری Solar Settlement و ساختمان تجاری Sonnenschiff از نمونه‌های شناخته‌شده این رویکرد هستند. در این مجموعه، خانه‌ها با طراحی خورشیدی، استفاده از پنل‌های فتوولتائیک و کاهش نیاز به گرمایش، برای تولید انرژی بیشتر از میزان مصرف، طراحی شده‌اند. در فاصله سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۵، تعداد ۵۹ خانه انرژی‌مثبت در این مجموعه ساخته شد.
نمونه جالب دیگر، خانه Heliotrope است که به‌عنوان نخستین خانه انرژی‌مثبت جهان معرفی می‌شود. این ساختمان با چرخش در جهت حرکت خورشید، میزان دریافت نور را تنظیم می‌کند و بر اساس معرفی رسمی سازمان گردشگری فرایبورگ، حدود سه برابر انرژی مصرفی خود، انرژی تولید می‌کند. چنین پروژه‌هایی نشان می‌دهند که طراحی ساختمان می‌تواند به‌اندازه فناوری تولید برق، اهمیت داشته باشد، زیرا کاهش مصرف، پیش از تولید انرژی بیشتر، یکی از مؤثرترین راه‌های رسیدن به تراز انرژی مثبت است.
سنگاپور؛ ساختمان‌های هوشمند در اقلیم گرمسیری
سنگاپور باتوجه‌به گرما و رطوبت بالا و نیاز گسترده به سرمایش، یکی از آزمایشگاه‌های مهم جهان برای توسعه ساختمان‌های کم‌مصرف و تولیدکننده انرژی است. یکی از نمونه‌های شاخص این شهر، ساختمان Zero Energy Building Plus است که در آکادمی سازمان ساختمان و ساخت‌وساز سنگاپور قرار دارد. این پروژه، ابتدا در سال ۲۰۰۹ با بازسازی یک بنا، به یک ساختمان با انرژی صفر، تبدیل شد و سپس با ارتقای فناوری‌های آن، در سال ۲۰۲۲ به مرحله انرژی‌مثبت رسید.
این ساختمان از پنل‌های خورشیدی، سامانه‌های سرمایش کارآمد، روشنایی کم‌مصرف و کنترل هوشمند تجهیزات، استفاده می‌کند. هدف پروژه، آزمودن فناوری‌هایی است که بتوانند مصرف انرژی را کاهش دهند و برق مازاد تولید کنند. تجربه شهر سنگاپور اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا در مناطق گرمسیری، بخش بزرگی از انرژی ساختمان‌ها صرف تهویه مطبوع می‌شود. بنابراین، تولید برق خورشیدی به‌تنهایی کافی نیست و بهبود عملکرد سامانه‌های سرمایش نیز ضروری است. در مقیاس شهری، برنامه جامع ساختمان‌های سبز سنگاپور با عنوان «۸۰-۸۰-۸۰ تا ۲۰۳۰» دنبال می‌شود. طبق داده‌های سازمان ساخت‌وساز این کشور، تا ماه دسامبر ۲۰۲۵، حدود ۶۶ درصد ساختمان‌ها بر اساس مساحت زیربنا، در مسیر سبزسازی قرار گرفت. این برنامه علاوه بر افزایش ساختمان‌های سبز، به توسعه ساختمان‌های بسیار کم‌مصرف و ارتقای بهره‌وری انرژی نیز توجه دارد.
کپنهاگ دانمارک؛ تولید انرژی در کنار کاهش مصرف
کپنهاگ یکی از شهرهای اروپایی است که معماری کم‌مصرف را با فناوری‌های تولید انرژی، ترکیب کرده است. ساختمان اداری The Crystal، نمونه‌ای از این رویکرد است. این ساختمان با نمای شیشه‌ای چندلایه، طراحی مناسب برای بهره‌گیری از نور طبیعی و پنل‌های خورشیدی روی بام، ساخته شده است. روی سقف این ساختمان، حدود ۸۰۰ مترمربع پنل خورشیدی نصب شده است که سالانه نزدیک به ۸۰ هزار کیلووات‌ساعت برق، تولید می‌کنند.
در این پروژه، توجه به مصرف انرژی به تولید برق، محدود نمی‌شود. تهویه طبیعی، سرمایش شبانه و استفاده از آب بندر، برای کاهش دمای ساختمان در تابستان، از جمله راهکارهایی هستند که نیاز به تجهیزات پرمصرف سرمایشی را کاهش می‌دهند. بااین‌حال، نباید این ساختمان را نمونه‌ای از خودکفایی کامل انرژی دانست. اهمیت آن بیشتر در نشان‌دادن این موضوع است که ترکیب طراحی معماری و انرژی خورشیدی، می‌تواند مصرف منابع را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد.
نظر شما