پنل های خورشیدی در پروژه های مسکونی: کارایی ، بدون به خطر انداختن زیبایی شناسی
گنجاندن استراتژی های پایدار در پروژه های معماری نه تنها یک روند نیست، بلکه یک ضرورت است. هر روز ما از اهمیت مدیریت مسئولانه منابع طبیعی و درک عوامل محیطی دخیل در طراحی یک پروژه بیشتر آگاه می شویم.
انرژی خورشیدی یکی از متداول‌ترین استراتژی‌های مورد استفاده در معماری مسکونی، چه فعال و چه غیرفعال است. بسیاری از کشورهای جهان مشوق هایی را برای تشویق به استفاده از سیستم های خورشیدی ارائه می دهند و مزایای نصب این سیستم ها را می توان در مدت زمان کوتاهی با کاهش تا 95 درصدی هزینه های ماهانه انرژی مشاهده کرد که باعث این استراتژی می شود. یکی از جذاب ترین راه حل های پایدار. علاوه بر این، میانگین طول عمر یک پنل خورشیدی 25 سال است که به طور کامل به تنهایی کار می کند و تنها یک بار در سال نیاز به تمیز کردن اولیه دارد.
با این حال، علیرغم محبوبیت سیستم های خورشیدی در معماری به دلیل مزایای غیرقابل انکار فراوان، تأثیر آنها بر زیبایی شناسی همچنان مانعی برای معماران و مشتریان است. به نظر می رسد بزرگترین چالش ادغام آنها در معماری از ابتدای فرآیند طراحی است و نه فقط اضافه کردن آنها به بالای پروژه تمام شده.
امروزه، برخی جایگزین‌ها امکان ادغام بهتر این فناوری را در معماری فراهم می‌کنند، زیرا جدیدترین پانل‌های فتوولتائیک می‌توانند به عنوان روکش در سقف‌های مسطح یا شیبدار، نماها و یا حتی در سازه‌های سایه‌دار مانند آلاچیق، آفتابگیر، ایوان و غیره استفاده شوند.
با در نظر گرفتن این موضوع، پروژه هایی مانند خانه یین یانگ که در کالیفرنیا ساخته شده است، از همان ابتدا پنل های خورشیدی را در طراحی گنجانده اند. سیستمی که توسط دانشجویان دپارتمان انرژی ایالات متحده توسعه یافته است، فناوری مهندسی را با زیبایی‌شناسی معماری خوب مسکونی ترکیب می‌کند. پنل های فتوولتائیک دو وجهی می توانند انرژی خورشیدی را از نور خورشید در سطح جلویی و با بازتاب نور در قسمت عقب جذب کنند و میزان انرژی تولید شده در هر متر مربع را به حداکثر برسانند. علاوه بر این، همانطور که در اینجا مشاهده می شود، آنها از نظر بصری جذاب هستند و هنگامی که روی بالکن ها اعمال می شوند، ترکیب جالبی ایجاد می کنند.
به طور مشابه، خانه ساحلی Bundeena دارای یک سیستم فتوولتائیک شانزده پانل و باتری تسلا است که به عنوان یک حوض بازتابی خطی در طراحی باغ پشت بام دیده می شود که تمام نیازهای برق مالک را تامین می کند. مهم است که پانل های PV به طور کامل در طراحی خانه و باغ پشت بام ادغام شوند و به عنوان نمونه ای از این که چگونه ویژگی های محیطی می توانند به جای کاهش دادن، طراحی را بهبود بخشند، عمل کنند.
بدون اشاره به مسابقه دانش آموزی Solar Decathlon نمی توان در مورد نوآوری در سیستم های خورشیدی مسکونی صحبت کرد. Solar Decathlon که به عنوان “المپیک معماری پایدار” شناخته می شود، یک مسابقه طراحی دوسالانه است که 20 تیم از دانش آموزان را برای طراحی، ساخت و راه اندازی خانه های خورشیدی مقرون به صرفه و جذاب خارج از شبکه به چالش می کشد. در میان بسیاری از پروژه هایی که هر ساله ساخته می شوند، یکی از آنها دقیقاً به این دلیل برجسته می شود که یک سیستم پانل خورشیدی انعطاف پذیر است. UrbanEden، پیشنهاد کارولینای شمالی در نسخه 2013، با مجموعه ای از پانل های فتوولتائیک بر روی یک سیستم مسیر قابل تنظیم بر روی سقف خانه تغذیه می شود. پانل های خورشیدی را می توان بر روی عرشه جابه جا کرد تا در طول تابستان برای اتاق های بیرونی و دیوار جنوبی سایه ایجاد کند. پانل ها را می توان در زمستان جمع کرد تا به نور خورشید اجازه دهد که خانه را از طریق دیوار شیشه ای جنوبی به طور غیر فعال گرم کرده و روشنایی کند. رویکردی خلاقانه که می تواند به ترکیب بندی های جالب و همه کاره منجر شود.
با این حال، لازم است به برخی از پروژه‌ها با راه‌حل‌های مرسوم‌تر اشاره کنیم، اما با این وجود بسیار دقیق و ظریف هستند، مانند خانه Jenson-DeLeeuw NZE. این خانه در ایالات متحده یک خانه 200 متر مربعی است که انرژی تجدیدپذیر کافی برای تامین انرژی مورد نیاز خانه و همچنین به طور کامل یک ماشین الکتریکی تولید می کند. سقف در موقعیت و شیب عالی طراحی شده است تا 56 پنل فتوولتائیک را در خود جای دهد و یک سطح واحد و قابل توجه ایجاد کند. رنگ تیره همچنین با پالت مواد مورد استفاده در خانه گفتگو می کند. خانه منفعل همچنین دارای همین استراتژی است و پانل ها را بر روی ساختار سقف شیبدار بامبو اضافه می کند.
خانه‌های نیوهال ساوت چیس نیز از این استراتژی استفاده می‌کنند، هر خانه دارای 5.4 متر مربع کاشی‌کاری سقف فتوولتائیک است. اگرچه از نظر مقیاس بسیار ساده تر از نمونه قبلی است، اما افزودن پانل بر روی سقف شیبدار، که با سنگ خاکستری پوشانده شده است، محتاطانه است اما بسیار کارآمد است.
با این حال، این راه حل همیشه نباید محتاطانه یا نامرئی باشد، پانل های فتوولتائیک را می توان برای ایجاد کنتراست و ترکیبات مختلف استفاده کرد که منجر به یک ویژگی معماری متمایز می شود. خانه بهینه‌ساز CO2 با قرار دادن پانل‌های خورشیدی در نمای اصلی در راستای سقف لعاب‌دار برای تاکید بر ساختار پیش‌آمده، مثال خوبی برای این امر است.
اگرچه امروزه گزینه های بسیار محدودی در بازار وجود دارد، به خصوص از نظر زیبایی شناختی، فناوری پایدار هر روز در حال بهبود است، با تولید پنل های خورشیدی از ضایعات مواد غذایی که می توانند انرژی را از پرتوهای نامرئی UV برای تولید برق و کاشی های خورشیدی تولید کنند. کاملا روی پشت بام استتار شده است. اما در حالی که این فناوری هنوز برای همه در دسترس نیست، می‌توانیم به یافتن راه‌های خلاقانه برای ایجاد تعادل بین عملکرد و زیبایی‌شناسی در پروژه‌های خود ادامه دهیم.
