ההשפעה של הכחדות עירונית על עיצוב בנייה גבוהה ותכנון

העיר החדשה והרדיאלית

קו הרקיע של המטרופוליטן המודרני אינו מקרי.זוהי תגובה ישירה, תלת-ממדית לשאלה הבסיסית של איך להחנות אוכלוסייה צומחת על כמות סופית של אדמה.כפי שערים ברחבי העולם swell עם תושבים חדשים, הקשר בין צפיפות עירונית לבין עיצוב של בניינים בעלי קומות הפך לאתגר המרכזי של אדריכלות עכשווית ותכנון ערים.

Defining Urban Density and Its Metrics

(הדחיסות העירונית היא מונח פשוט מטעה המסתיר מציאות מורכבת.בלבה, היא מודדת את ריכוז האנשים, יחידות דיור או פעילות כלכלית בתוך יחידה נתונה של אדמה.המדד הנפוץ ביותר הוא FLT:0פופולריות צפיפות FLT:1, מחושב כתושבי ק"מ רבוע או מייל רבוע, ניתן גם למדוד את הצפיפות של שטח:2Flowd; רוחב 4Flow) אשר משווה בין גודלו של 4.

צפיפות גבוהה אינה טובה או רעה מטבעה כאשר היא מתוכננת היטב, היא יוצרת את התנאים לחיים רחוב תוססים, תחבורה ציבורית יעילה, וטביעה פחמן חד פעמית נמוכה יותר, כאשר היא מטופלת בצורה גרועה, היא יכולה להוביל לבריחה, רחובות צלפים, תשתיות מתוחות.המפתח הוא להבין כי צפיפות היא כלי, לא מטרה בפני עצמה.

כיצד הכחשה מניעה את הצורך בדרגה

ההשפעה הברורה ביותר של צפיפות עירונית על עיצוב הבניין היא הלחץ לבנות למעלה.כפי שערכי הקרקע עולים ליבות עירוניות צפופות, ההיגיון הכלכלי של בנייה גבוהה הופך משכנע.מפתח יכול להרות את העלות הגבוהה של הקרקע על פני עשרות או אפילו מאות קומות. עם זאת, ההחלטה לבנות גבוה היא גם תגובה לא רק כלכלית.

תכנון בניין גבוה באזורים צפופים חייב גם להתמודד עם הצורך למקסם את שטח הרצפה ניתן למדידה תוך עמידה בקודים מבניים ובטיחות קפדניים.זה מוביל לעתים קרובות לאימוץ של צלחות רצפת יעילות, בדרך כלל החל מ-800 עד 1,200 מטרים רבועים למגדלים מסחריים וקטן במקצת עבור מבני מגורים.צורת המגדל - בין אם prise מלבנית פשוטה, צורה מטומטמת, או מטבולית מלוטשת - היא מושפעת מהשמיים הדרושים כדי ליצור עומסים ייחודיים, כדי ליצור אור ייחודי, כלומר, כדי לספק אור בהיר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כדי לספק אור בהיר, כלומר, כלומר, כדי לספק את זהה, כדי לספק את זהה, כדי לספק את זהה מספק על ידי השמש, כדי לספק אור בהיר, כדי לספק אור בהיר, או על ידי צורך, או על ידי צורך, כדי לספק אור בהיר, על ידי השמשה, כדי לספק אור בהירה מספק, כדי לספק את זהה, כדי לספק את זהה מספק, כדי לספק אור בהירה מספק, על ידי השמשה מספק, כדי לספק אור בהירה מספק, על ידי השמשה מספק, אם זהה, על ידי השמשה, כדי לספק את זהה מספק, כדי לספק את זהה מספק, אם זהה

אינטגרליות סטרקטיבית בקונטקסט של נטיות גבוהה

כאשר בניינים עולים לגבהים גדולים קרוב זה לזה, הדרישות מבניות הופכות לחריפות.האתגר העיקרי הוא ניהול כוחות מאוחרים מן הרוח ופעילות הסיסמית'. בסביבות עירוניות צפופות, האינטראקציה בין מגדלים סמוכים יכולה ליצור תבניות רוח מורכבות המגבירות את העומסים על מבנים בודדים.זה ידוע בשם FLT:0down אפקט FLT:1, שבו מזרזים מבנים בין, גורם לתנודות ולחצים גוברים על פני רחוב.

(FLT:0) מערכות:004:1 בניינים גבוהים ביותר מסתמכים על הליבה המרכזית של בטון או פלדה, אשר בתים מעליות, מדרגות ומערכות מכניות.הגרעין הזה פועל כעמוד השדרה האנכי, מתנגד לכוחות מאוחרים יותר ומספק יציבות רסאלית.
(ב) ⁇ :0 Outrigger Systems: FLT:1 עבור מגדלים גבוהים מאוד, trusses החוצה לחבר את הליבה בעמודות היקפיות, חלוקת עומסים מאוחרים יותר באופן שווה יותר ולהפחית את הסחף.
(FLT:0) טכנולוגיות הדגימה: 1FLT:1 Tuned המוני לחיכים, הנמצאות לעתים קרובות ליד ראש הבניין, sway נגדי שנגרמו על ידי רוחות ו רעידות אדמה קלות.
עיצוב:0 (העיצוב:0) עיצוב: אתרי דיוק גבוהים לעתים קרובות יש מרחב מוגבל לחפירה עמוקה.מהנדסים חייבים לתכנן יסודות אשר מעבירים עומסים עצומים לקרקע יציבה או לסלע תוך צמצום ההשפעה על מבנים שכנים וכלי מחתרתיים.

ההתקדמות בהנדסה מבנית, כגון עיצוב מבוסס ביצועים ושימוש בחומרים גבוהים, אפשרו לבנות מגדלים גבוהים יותר ו רזה יותר מאי פעם.

אתגר התחבורה הרצינית

בבניין גבוה, העברת אנשים ומוצרים אנכיים חשובה בדיוק כמו העברתם אופקית ברחוב.הדחיסות של דיקור בניין קובעת באופן ישיר את המספר ואת היכולת של מעליות הנדרש. רצפת משרדים טיפוסית במגדל עירוני צפוף עשוי להחזיק 200 עד 300 אנשים, כל אלה צריכים להגיע לרצפה הקרקע בערך באותה עת בשעות השיא.

מערכות מעלית מודרניות מעסיקות מספר אסטרטגיות להתמודדות עם צפיפות גבוהה:

(FLT:0) מערכות משלוח:FLT:1 במקום כפתורים מסורתיים למעלה / למטה, נוסעים בוחרים את הרצפה שלהם על לוח מרכזי ומכניסים מכונית מעלית מסוימת.זה מקטין את זמני ההמתנה ומגדיל באמצעות איסוף נוסעים עם יעדים דומים.
(ב) ,0) מעליות של דלי: 2 קפסולות חנופות מעל אחד את השני משרתות רצפות חלופיות, למעשה מכפיל את יכולת הנוסע של פיר יחיד.
(FLT:0)Sky lobbies: 1 בבניינים סופר-על, מעליות אקספרס לשאת נוסעים ללובי על רצפת עליון, שם הם מעבירים למעליות מקומיות המשרתות אזורים ספציפיים.
(FLT:0) חכם שולח אלגוריתמים: אלגוריתמי למידת מכונה 1FLT 1 מנבאים תבניות ביקוש ואופטימיזציה של תנועת המעלית בזמן אמת, צמצום זמני ההמתנה וצריכת האנרגיה.

העיצוב של הליבה של המעלית הוא החלטה מוקדמת קריטית בכל פרויקט גבוה, כפי שהוא קובע את יעילות הבניין, גמישות ויכולת להתאים לשינויים בדיקור לאורך זמן.

ביצועים סביבתיים של אנרגיה ותפקוד אנרגיה

סביבות עירוניות בעלות גבוהה מציעות יתרונות קיימות טבועה.פיתוח קומפקטי מפחית את הביקוש per-capita עבור אדמה, תשתיות ואנרגיה.עם זאת, בניינים בעלי הגדלים המאפשרים לצפיפות גם כמויות עצומות של אנרגיה לתאורה, חימום, קירור, ואוורור.אתגר העיצוב הוא למקסם את היתרונות הסביבתיים של צפיפות תוך צמצום ההשפעות התפעוליות של בניינים גבוהים.

אסטרטגיות מפתח לתכנון יוקרה בר קיימא באזורים צפופים כוללות:

(FLT:0) חזיתות ביצועים גבוהים:FLT:1ture קירות מסך עם זכוכית דלת-הכיבות נמוכה, משולש גלימה, ומכשירים משולבים מגרד להפחית את רווח החום והפסד, הורדת עומסי HVAC. ב אשכולות צפופים, מבנים סמוכים יכולים גם לספק שיפוצים, אשר מעצבים חייבים לקחת בחשבון במודלים האנרגיה שלהם.
(FLT:0) פוטנציאל האוורור: ⁇ 1 (בגובה גבוה יותר), רוח מאיצה, יצירת הזדמנויות לאוורור טבעי באמצעות חלונות או vents אוטומטיים.עם זאת, רעש ודאגות באיכות האוויר באזורים צפופים במרכז העיר יכול להגביל את הגישה הזו.
(FLT:0) על-site אנרגיות מתחדשות:FLT:1turetop הסולארי לוחות נפוצים, אם כי האזור הזמין מוגבל יחסית לביקוש האנרגיה הכולל של הבניין.Build-intrated photovoltaics (BIPV) בלוחות מפרשים או גילוח גילוח יכול להשלים את כוח הדור.
(FLT:0Waste Heat Recovery:FLT:1 מעלית כוננים מחדש, התאוששות חום מהאוויר ממצה ומערכות ניוון יכול ללכוד ולהשתמש באנרגיה שאחרת יאבד.
(FLT:0) שימור מים: אנדרט 1 (גשם) קציר, מי מים אפורים, ותיקוןי זרימה נמוכה להפחית את הביקוש של הבניין על אספקת מים עירוניים, אשר לעתים קרובות מתוחים באזורים עירוניים צפופים.

הסמכה בנייה ירוקה כגון LEED, BREEAM, ואתגר בניין החיים מספקים מסגרות לשילוב אסטרטגיות אלה בתהליך העיצוב.עם זאת, הגישה היעילה ביותר היא הוליסטית אשר רואה את האינטראקציות של הבניין עם ההקשר העירוני שלה, כולל רשת האנרגיה המחוזית, גישה תחבורה ציבורית, ואת הפוטנציאל של תשתיות משותפות עם מבנים שכנים.

בטיחות וחוסנות במגדלי עתיר

בטיחות היא רבת גג בכל בניין, אך הנתחים מוגדלים בגבהים גבוהים שבהם מאות או אלפי אנשים מחזיקים במבנה יחיד.FLT:0Fire SafetyBuildFLT:1 הוא הדאגה המיידית ביותר.

(ב) יש לקבוע את מבנה ה-FLT:0;0) מבנייני ה-FIRLT:1 (החומרים המבניים) לעמוד באש לתקופה מוגדרת, המאפשרת זמן לפינוי ולמלחמת אש.
(ב) ,0) ,4 ,4 , למערכות בקרת עשן: FLT 1:1 אלה מונעים עשן מלהיכנס לקווי פינוי ולשמור על תנאים אפשריים עבור הדיירים.
(ב) מפוזרים אנטומיים ואזעקות אש: אנדרל 1 (הדברים הבאים) הם למעשה כל המבנים בעלי הגדלים והם מחוברים למערכת ניטור מרכזית.
(ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) ,1 לתושבים שאינם יכולים להשתמש במדרגות, כגון אלה עם ליקויי ניידות, אזורים בטוחים המיועדים מספקים מקום למתן סיוע.

מעבר לשריפה, עמידות כנגד ה-FLT:0 אירועים אסלאמיים של ההרחבה 1:1 היא קריטית באזורים עירוניים צפופים רבים.עיצוב סיסמי מבוסס ביצועים מאפשר למהנדסים להתאים את המערכת המבנית של הבניין לרמת הסיכון הספציפית של האתר, המבטיח שגם רעידת אדמה גדולה, הבניין נשאר בטוח ופונקציונלי יותר.

עוד דאגה לבטיחות מתפתחת היא (FLT:0) טרור וכניסה כפויה ל-FIRLT:1, בעוד שלא נהג עיצוב ראשוני עבור רוב הפרויקטים, הצורך בפריסות לובי בטוחות, בוהק כלי רכב מבוקר הפך נפוץ יותר בבניינים איקוניים בעלי שיא הממוקם במרכזים עירוניים צפופים.

אסטרטגיות תכנון לפיתוח עירוני משולב

אין בניין גדול קיים בבידוד.הצלחתו של מגדל עירוני צפופה תלויה עד כמה הוא משתלב עם סביבתו.מתכננים העירוניים משתמשים במגוון אסטרטגיות כדי להבטיח שפיתוח בעלות גבוהה תומך בקהילות רבות עוצמה, שוויוניות.

Zoning and Land Use Controls

קודים זונינג הם הכלי העיקרי לניהול צפיפות.הם מקימים מקסימום FAR, גבהים בנייה, נקודות ריצוף ומשטח גדלים. בערים רבות, ייעוד מלווה כעת על ידי FLT:0form מבוסס קודים FLT:1 אשר לווסת את הצורה הפיזית של מבנים ולא רק השימוש שלהם, להבטיח כי מגדלים חדשים לתרום למשטח משותף.

פיתוח מעורבות

המחוזות בעלי יכולת גבוהה ביותר משלבים מגורים, משרדים, קמעונאים, ותרבותית בשימוש באותו בניין או בלוק. גישה זו, הנקראת לעתים קרובות FLT:0mixed-use DevelopmentofLT:1, יש כמה יתרונות:

היא יוצרת שכונה בת 24 שעות עם אנשים בכל עת, שיפור הבטיחות והחיוניות.
זה מקטין את הצורך בנסיעות ארוכות, שכן צרכים יומיים רבים נמצאים במרחק הליכה.
היא מאפשרת אזורי חניה משותפים ושירות משותפים, צמצום טביעת הרגל הכוללת של הקרקע של הפיתוח.
היא תומכת בעסקים מקומיים על ידי מתן בסיס לקוחות מובנה.

תכנון מגדל שימוש מעורב דורש תשומת לב זהירה להפרדה של שימושים.כניסות מגורים, לעגסות טעינה ותחומי שירות חייבים להיות נפרדים מכניסות מסחריות כדי לשמור על פרטיות וביטחון.

פיתוח הכרחי (TOD)

מגדלי שקיפות גבוהים הם בר קיימא ביותר כאשר הם ממוקמים במרחק הליכה של תחנות תחבורה ציבורית בעלות גבוהה.FLT:0 Transit-oriented DevelopmentFLT:1 (TOD) מתרכז צפיפות סביב צפיפות מעבר, צמצום תלות במכוניות ועומס התנועה. באזורים עירוניים צפופים, לעתים קרובות כרוך שילוב המבנה של הבניין עם התחנה עצמה, יצירת קשרים ישירים בין ההסכמים ואדריכלים מורכבים, כולל העברות אוויריות.

מרחב ציבורי ומרחב ירוק

אחד האתגרים הגדולים ביותר של חיים עירוניים בעלי רגישות גבוהה הוא חוסר מרחב חיצוני פרטי.מתכננים ומעצבים חייבים לפצות על ידי מתן איכות גבוהה של ציבור.

(ב) ,0) ,Plazas ו- כיסונים (Clizas) בבסיס המגדלים, לעתים קרובות נדרש על ידי zoning קודים כתנאי לצפיפות מוגברת.
(ב) ,0) גגות ירוקים וגני שמים (FLT:103) המספקים מרחב של תושבים ועובדי משרדים תוך צמצום שטף המים הסוערים ואפקט החום העירוני.
(ב) לרחובות ידידותיים לספרדים 1 (FLT:1) עם מדרכות רחבות, עצי רחוב ואזורי ישיבה המעודדים הליכה ואינטראקציה חברתית.
(FLT:0) אחסון מחזורי ומתקנים מקצה לקצה FLT 1 אשר תומכים תחבורה פעילה ולהפחית את הביקוש לחניון רכב.

השילוב של התחום הציבורי לפרויקטים גבוהים הוא מכריע אם מחוז צפופה מרגיש מקבל בברכה או מדכא.הפרויקטים הטובים ביותר מתייחסים למטוס הקרקע כסיומת של העיר הציבורית, עם שימושים קרקעיים פעילים, חזיתות שקופות, וקשרים חלקה לרחובות ולפארקים הסובבים.

אתגרים ייחודיים לפיתוח גבוה

למרות היתרונות הרבים של בניית מעלה, פיתוח גבוה של עלייה גבוהה מגיע עם אתגרים משמעותיים שיש לטפל בהם באמצעות תכנון קפדני ומדיניות.

תשתיות

מגדלי Dense מציבים דרישות עצומות על תשתיות עירוניות מזדמנות.ראשי מים, קווי תפירה, רשתות חשמל ורשתות פס רחב חייבים כולם להיות משודרגים כדי לתמוך בעומס המוגדל. בערים רבות יותר, היכולת של תשתיות קיימות היא מעצמה מחייבת על דנון נוסף.מפתחים תורמים לעתים קרובות עלות שדרוגים באמצעות עמלות השפעה או הסכמי תועלת קהילתית.

צל ורוחות משפיעים

בניינים גבוהים מטילים צלים ארוכים ויוצרים מנהרות רוח ברמה רחוב.במחוזות צפופים, ההשפעה המצטברת של מגדלים מרובים יכולה לחסל את השמש מהחללים הציבוריים וליצור מיקרו-מייטים לא נוחים.ערים רבות דורשות כעת מחקרים הצללים והערכות רוח כחלק מתהליך הנישום לפרויקטים גבוהים. מעצבים יכולים להפחית את ההשפעות הללו באמצעות בנייה, צורות מגדלות מוקרן, ושימוש בתותחים או באפיות ברמת הקרקע.

בעיות חברתיות ושוויון

פיתוח גבוה של שקיפות יכול להחמיר את אי השוויון החברתי אם לא מנוהל בקפידה.מגדלים יוקרה יכולים להניע ערכי רכוש ולבטל תושבים לטווח ארוך.חוסר דיור סביר בליבות עירוניות צפופות הוא בעיה דחופה בערים רבות.מתכננים ומפתחים חייבים לעבוד יחד כדי ליצור FLT:0inclusiveFLT:1 המספק דיור עבור מגוון רחב של רמות הכנסה.

בנייה לוגיסטית

בניית מגדל גבוה באתר עירוני צפופה היא אתגר לוגיסטי.שטחי נפילה מוגבלת, סגירת רחוב, ואת הצורך לתאם עם מבנים ושירותים סמוכים דורש תכנון קפדני. - משלוח זמן של חומרים, ערומים המגדל עם רדיוס נדנדה מוגבל, ובנייה בשעות הלילה הם אסטרטגיות נפוצות לניהול מגבלות האתר.

אפשרויות לחדשנות בעיצוב גבוה

האתגרים של התפתחות עירונית גבוהה של בעלות גבוהה גרמו לחידושים יוצאי דופן בארכיטקטורה ובבניה.ההתקדמות הזו מאפשרת לבנות מגדלים גבוהים יותר, יעילים יותר, וניתן להשיג יותר מאשר אי פעם.

עיצוב פרדוקסלי ויצור

אדריכלים משתמשים בכלים parametric כדי לייעל את צורות המגדל עבור אור יום, רוח ויעילות מבנית.אלגוריסים יכולים לייצר אלפי היציאות עיצוב, להעריך כל אחד נגד קריטריונים ביצועים כגון שימוש באנרגיה, רצפה, ואפקט צל. גישה זו מבוססת נתונים מאפשרת למעצבים למצוא פתרונות שלא ניתן למצוא באמצעות אינטואיציה בלבד.

Off-Site and Modular Construction

ייצור רכיבים במפעל ועידוד אותם באתר מקטין את זמן הבנייה, הפסולת והשיבוש לשכונה הסובבת.FLT:0Modular BuildingsFLT:1 הוא מתאים במיוחד להצלחות חוזרות ונשנות במגדלי מגורים, שם ניתן לסווג מודולי דירות שלמים ולהערערם למקום.

מערכות בנייה חכמות

האינטרנט של הדברים (IoT) הופך את פעולות הבנייה.חיישנים ברחבי המגדל לפקח על צריכת האנרגיה, איכות האוויר, דיקור ובריאות מבנית. פלטפורמות ניתוח נתונים לייעל HVAC, תאורה, ולוח הזמנים של מעלית בזמן אמת. מערכות בניין חכם יכול גם לתקשר עם התשתית העירונית הרחבה יותר, התאמת הביקוש בתגובה לתנאי רשת או אירועי חירום.

החקלאות העירונית

כאשר בטיחות המזון הופכת לדאגה גוברת, כמה מעצבים בעלי קומות משלבים מקום לחקלאות עירונית.חממות גג, חוות אנכיות הידרופוניות, וגנים אכילים על טרסות יכולים לספק תוצרת טריה לתושבים ולצמצם את קילומטרים המזון של הבניין.

מחקרים: למידה מפרויקטים בנויים

בחינת פרויקטים בעולם האמיתי מספק תובנה כיצד עקרונות עיצוב תגובתי צפיפות מוחלים בפועל.

The Shard, לונדון

בשעה 310 מטר, ה-Shard הוא הבניין הגבוה ביותר בממלכה המאוחדת.צורתו המפוחדת עוצבה למזער את צללים על השכונות ההיסטוריות הסובבות, ו להיראות כסגנית של השמיים מנקודות מבט מסוימות.מגדל התערובת כולל משרדים, מלון, מסעדות ודירות מגורים, יצירת קהילה אנכית בלב מחוז סאות'וורק הדחוס של לונדון.

מרכז הסחר העולמי, ניו יורק

מרכז הסחר העולמי אחד (ב-1131 מטרים, כולל ההשראה שלו) הוא מרכז של מתחם מרכז הסחר העולמי שנבנה מחדש במנהטן התחתונה.העיצוב של המגדל מדגיש בטיחות וחוסנות, עם ליבה קונקרטית חזקה, מערכות הגנה מפני אש מחוסמות, ובסיס פורץ-פיצוץ.הצורה גבישית שלו היא תגובה ישירה לצפיפות האתר ולחשיבותו הסמלית.

מרינה ביי סנדס, סינגפור

בעוד שלא מגדל יחיד, מתחם מרינה ביי סנדס ממחיש כיצד פיתוח בעלות גבוהה יכול ליצור מרחב ציבורי איקוני.שלושת המגדלים בני 55 קומות מקושרים על ידי גן עדן הכולל מאגר אינסוף של 150 מטרים, גנים ותצפיות. צפיפות הפרויקט מאפשרת לו להכיל מלון, קזינו, מרכז וקמעונאית בטביעה קומפקטית, בעוד שתחום הציבורי בבסיס משולב בצורה חלקה עם מים ומערכת חוף הים.

מסקנה

צפיפות עירונית היא המצב המכונן של בניית העיר במאה ה-21.זהו אתגר והזדמנות עבור אלה המעצבים ומתכננים בניינים גבוהים.כאשר צפיפות מנוהלת באופן אינטליגנטי, היא יכולה לייצר קהילות תוססות, בר קיימא ושוויון שהופכות שימוש יעיל של אדמה, אנרגיה, תשתיות. כאשר היא מתעלמת או לא מחוסנת, היא יכולה להוביל לזיהום, אי שוויון, איכות חיים מוזנחת.

בניין העלייה המוצלח אינו רק הישג של הנדסה מבנית או ביטוי אדריכלי.זהו הרחבה מפוכחת של העיר קיד 1:1, חלק של תשתיות עירוניות שחייב לעבוד בשיתוף פעולה עם ההקשר שלה. על ידי אימוץ המורכבות של צפיפות עירונית להגיב עם עיצוב חדשני, תכנון ומדיניות, אנו יכולים ליצור מבנים גבוהים שמשפרים את יכולתן של ערים שלנו לדורות הבאים.

לקריאה נוספת על הקשר בין צפיפות עירונית ועיצוב בנייה, בקר ב-FLT:0 (הידוע על בניינים גבוהים ו- Urban HabitatFLT:1, TheFLT:2Urban Land Institute of EvolutionFLT:3, ו-FLT:4World Building CouncilFLT:5 ארגונים אלה מספקים מחקר, מחקרים, ופרקטיקות הטובות ביותר לעבודה בתחום ההתפתחות העירונית הגבוהה.