Les bâtiments construits pour payer les services publics sont également appelés formes architecturales autosuffisantes. Ils intègrent des concepts de conception et des systèmes techniques avancés pour obtenir un style architectural dans lequel l'énergie produite pendant le fonctionnement, comme l'électricité et la chaleur, peut couvrir ou même dépasser sa propre consommation, et réaliser un recyclage efficace des ressources en eau. Il s’agit non seulement d’un exemple typique d’économie d’énergie et de réduction des émissions, mais marque également une tendance clé dans la transformation du secteur de la construction d’un consommateur de ressources à un producteur de ressources. Le point clé de ce type de bâtiment est sa capacité à « s’auto-générer ». Sa valeur va bien au-delà de la simple réduction des coûts de facturation et, plus important encore, il s'agit d'une solution pratique pour répondre aux besoins du développement urbain durable.
Qu’est-ce qu’un bâtiment utilitaire auto-payant ?
Un bâtiment utilitaire auto-payant ne se résume pas simplement à y installer quelques panneaux solaires. Il s'agit d'un système complet qui couvre une boucle fermée complète, depuis la conception passive, se connectant à la production d'énergie active et s'étendant à la gestion intelligente et au recyclage des ressources. Il vise à rendre la consommation énergétique nette annuelle du bâtiment nulle ou négative, tout en réduisant considérablement la dépendance à l'égard de l'approvisionnement externe en eau et du traitement des eaux usées.
Plus précisément, ce type de bâtiment réduit la consommation d'énergie de base grâce à une série de conceptions telles que des performances d'isolation thermique ultra élevées et une ventilation et un éclairage naturels, puis utilise des technologies telles que l'énergie solaire photovoltaïque et les pompes à chaleur géothermiques pour produire de l'énergie propre. Le système de circulation de l’eau collectera l’eau de pluie, traitera les eaux grises, puis atteindra un état de réutilisation. En fin de compte, le bâtiment est comme un cycle écologique miniature qui satisfait les besoins de confort de l'utilisateur tout en sollicitant le moins de ressources possible du monde extérieur.
Comment les bâtiments auto-payés peuvent réduire la consommation d'énergie
La première étape pour que les bâtiments autofinancés atteignent « l’autosuffisance » est de réduire la consommation d’énergie. Cela commence par une conception passive sophistiquée. Parce que les architectes prendront soigneusement en compte l'orientation du bâtiment, les conditions d'ombrage, les proportions fenêtre-mur et l'utilisation de matériaux thermiquement inertes, ils utiliseront les forces naturelles pour obtenir une isolation thermique en été et une conservation de la chaleur en hiver, minimisant ainsi le recours aux équipements de climatisation et de chauffage.
Le système de gestion intelligente des bâtiments joue le rôle de « cerveau ». À l'aide de capteurs répartis dans tout le bâtiment, le système peut surveiller en temps réel la température, l'humidité, la lumière et les activités du personnel, puis ajuster dynamiquement le fonctionnement des systèmes d'éclairage, de climatisation et d'air frais. Par exemple, les lumières seront automatiquement éteintes dans les zones inoccupées et la température intérieure sera ajustée en fonction des conditions météorologiques extérieures. Une gestion et un contrôle aussi raffinés peuvent éliminer de manière efficace et efficiente le gaspillage d’énergie.
Quelles technologies d’énergies renouvelables sont utilisées dans les bâtiments auto-payés ?
Lorsque la consommation énergétique de base est réduite à un niveau très bas, la demande énergétique restante doit être satisfaite par de l'énergie renouvelable produite sur place. La production d’énergie solaire photovoltaïque est actuellement la technologie la plus répandue. Les bâtiments modernes peuvent intégrer des panneaux photovoltaïques aux murs extérieurs, aux toits et même aux fenêtres, afin que la production d'électricité n'affecte pas la beauté du bâtiment.
Les pompes à chaleur géothermiques constituent également une source d’énergie efficace et stable. Ils utilisent les caractéristiques du sol souterrain pour avoir une température constante toute l’année, extraient la chaleur pour se chauffer en hiver et rejettent la chaleur intérieure dans le sol pour la rafraîchir en été. Son efficacité énergétique est plusieurs fois supérieure à celle des climatiseurs traditionnels. Dans les zones disposant de ressources éoliennes adaptées, de petites éoliennes à axe vertical peuvent également être utilisées en complément pour réaliser la complémentarité multi-énergies de l'énergie éolienne, lumineuse et géothermique.
Quels avantages économiques la construction autofinancée peut-elle apporter ?
Même si l’investissement initial est relativement élevé, les avantages économiques tout au long du cycle de vie sont évidents dès la construction. La manifestation la plus directe est que les dépenses de fonctionnement ont chuté comme une falaise. Les dépenses en électricité, eau et gaz sont devenues extrêmement faibles, atteignant même zéro. Les économies à long terme réalisées grâce à cette pièce peuvent compenser l’augmentation des coûts de construction et d’installation en quelques années.
Dans une perspective à long terme, avec l'avancée des politiques de taxe carbone et de la finance verte, ce type de bâtiment présente des avantages en termes de valorisation des actifs, de primes de location et de coûts d'assurance. Ils sont moins sensibles aux impacts négatifs des futures fluctuations des prix de l’énergie, offrant ainsi aux propriétaires des perspectives financières stables. Dans le même temps, les politiques d'incitation telles que les projets de subventions et les exonérations fiscales accordées par le gouvernement ont encore amélioré le retour sur investissement du projet.
Quelles difficultés rencontrent les immeubles autofinancés pour les promouvoir ?
À ce stade, la technologie n’est pas le principal obstacle, mais les coûts initiaux plus élevés restent l’obstacle le plus sérieux. L'intégration de matériaux, d'équipements et de conception de systèmes haute performance entraîne généralement des coûts de construction de 10 à 25 % plus élevés que ceux des bâtiments ordinaires. Cette situation exige que les investisseurs aient une vision à long terme et s’appuient sur un soutien politique actif et des méthodes de financement innovantes.
Il existe un autre défi au niveau de la gestion et au niveau cognitif. L’exploitation et l’entretien de ce type de bâtiment nécessitent une équipe professionnelle, ce qui peut s’avérer difficile pour les propriétés traditionnelles. Certains utilisateurs et développeurs sont encore attentistes à l'égard de la nouvelle technologie et ont des doutes sur sa fiabilité et son confort. De plus, dans les centres urbains denses, il peut également être limité d’essayer d’obtenir une surface de toit suffisante pour installer des panneaux photovoltaïques.
Quel est l’avenir de la construction autofinancée ?
À l’avenir, les bâtiments dotés de capacités d’autopaiement deviendront plus intelligents et intégrés. Les modèles d'informations du bâtiment et les technologies de jumeaux numériques seront profondément intégrés à l'Internet des objets pour réaliser une simulation et une optimisation précises de l'ensemble du processus, de la conception à la construction en passant par l'exploitation. Le bâtiment lui-même deviendra un nœud intelligent de l’Internet énergétique, capable non seulement de s’auto-approvisionner, mais également de transmettre de l’électricité au réseau pendant les heures de pointe.
Les progrès de la science des matériaux entraîneront des changements révolutionnaires. Par exemple, des matériaux de nouvelle génération tels que les revêtements photovoltaïques et le verre générateur d’électricité transformeront chaque surface d’un bâtiment en un lieu potentiel de collecte d’énergie. Dans le même temps, la planification au niveau communautaire évoluera dans le sens d'une « énergie positive ». Le partage et l’ajustement de l’énergie peuvent être réalisés entre les bâtiments, et le mouvement global s’orientera vers une communauté à zéro carbone, voire à carbone négatif.
Après avoir lu l’introduction ci-dessus, quel est selon vous le problème le plus urgent à résoudre dans votre ville pour atteindre l’objectif d’une construction autofinancée à grande échelle et généralisée ? S'agit-il d'un problème de politique et de réglementation, d'un problème de contrôle des coûts, d'un problème de talent technique ou d'un problème de sensibilisation du public ? Bienvenue dans la zone de commentaires pour partager vos opinions personnelles. Si vous pensez que cet article est utile, n'hésitez pas à lui donner un like pour montrer votre soutien.
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