מבוא

ככל שהאוכלוסיות העירוניות swell ואקלים דאגות גוברות, הסביבה הבנויה מתמודדת עם דרישות מתחרות: להפחית את השימוש באנרגיה תוך שיפור הבריאות והנוחות של הדיירים.גישות מסורתיות מתייחסות לעתים קרובות ליעילות האנרגיה ואיכות הסביבה הפנימית (IEQ) כמסחר - בידוד טוב יותר עלול למלכודת חומרים אוטונומיים, תוך הגדלת האימוץ יכול להעלות עומסי חימום וקירור.

הבנה של עיצוב ביופילי

עיצוב ביופילי אינו תכונה אחת, אלא מסגרת המושתת בביולוגיה אבולוציונית ופסיכולוגיה סביבתית.המושג היה פופולרי על ידי ביולוג א.או. ווילסון, שטען כי בני אדם התפתחו במסגרות עשירות בטבע ולכן משגשגים בסביבות המחקות את התנאים הללו.יישומים אדריכליים כבר הותקפו מאז לדפוסים - כגון אלה שזוהו על ידי Terrapin Bright Green in their their-FLT:014 Patterns of biophic Design, אשר כוללים צורות של תצורה של צורות ביו-oficial, אשר כוללים חומרים (remoric) וצורות (חומרים) וצורות של הטבע הישר (rephicialicialicial) אשר כוללים:

עקרונות הליבה

עיצוב ביופילי יעיל הולך מעבר לקישוטים.זה דורש הבנה עמוקה של האופן שבו הטבע משפיע על הפיזיולוגיה האנושית ועל הפסיכולוגיה.

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) Air ו- variability תרמיים: היכרות עם אוורור טבעי ומאפשר שינויים עדינים בטמפרטורה ובלחות, כמו מיקרו-קלימיטיס בחוץ.
  • (ב) ,0) ,מבוק (מאט) : שימוש בעץ, אבן, במבוק וחומרים טבעיים אחרים מעוררים קשרים טקטיים ומשתנים לטבע.
  • (ב) ,0) WaterveFLT:1: שילוב תכונות מים - אפילו מזרקות קטנות - לספק השפעות מרגיעות וויזואליות.
  • (ב) ⁇ :0) מערכות ליברפול 1: צמחים חודרים, קירות ירוקים וגנים גג המסננים באופן פעיל אוויר ומסדירים מיקרו-קלימיטיס.

כאשר עקרונות אלה מוחלים באופן הוליסטי, מבנים יכולים לחקות את התכונות השליליות של הגדרות טבעיות, להפחית את הלחץ, לשפר את התפקוד הקוגניטיבי ולתמוך רווחה של הדיירים.

שיפור איכות הסביבה

איכות סביבתית פנימית כוללת איכות אוויר, נוחות תרמית, תאורה, אקוסטיקה, ופריסת מרחבית.עיצוב ביופילי משפיע באופן חיובי על כל הממדים האלה.

יום אור וקצבי צ'רלי

הגישה לאור טבעי היא אחת ההתערבות הביופילאריות החזקות ביותר.המערכת האפוטרופוסית האנושית מסתמכת על חשיפה יומית לאור יום בהיר, עשיר כחול כדי להסדיר מחזורי שינה, ייצור הורמונלי, ואזהרות.בבניינים עם לוחות קומה עמוקה או בוהק, הדיירים נעדרים לעתים קרובות מהפרעות אוריות, אשר קשורה לצמצום הפרודוקטיביות, הפרעות מצב הרוח, והסיכונים בריאותיים ארוכי טווח, בהשוואה לחלון פנימי של 17 שעות עבודה, אשר נמצאו עד ליום ראשון, ו-עשרים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, מדפים חסרי משקל גבוה יותר, ממרחק גבוה יותר, ממרחק גבוה יותר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, לבין חלונות חמים יותר, בין היתר, בין היתר, בין היתר, לבין חלונות חמים יותר, לבין חלונות חמים של 18 שעות עבודה, לבין חלונות חמים יותר, לבין חלונות חמים יותר, בין היתר, לבין חלונות חמים, לבין חלונות ריקים יותר, בין היתר, לבין חלונות ריקים יותר, לבין חלונות חמים, לבין חלונות חמים של 18 שעות עבודה, לבין חלונות חמים יותר, לבין חלונות חמים יותר, לבין חלונות חמים יותר, לבין חלונות חמים, לבין חלונות

איכות אוויר באמצעות מערכות חיים

צמחים הם חומרי אוויר טבעיים.באמצעות פוטוסינתזה ו transpiration, הם סופגים פחמן דו חמצני, לשחרר חמצן, להגביר לחות - אשר יכול להפחית את אי הנוחות האווירית נפוץ במרחבים ממוזגים.מין מסוים (למשל, צמחי עכביש, סירוס, מכסה שלווה) הוכח כדי להסיר את תרכובות אורגניות תנודתיות (VOCs) כמוnzene, באופן רשמי, dehyde, ו-Trichloricial cirdicial â, ânculating col ânbsp; â € â € â € ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

נוחות ומשתנה

למערכות HVAC נועדו ללהקת טמפרטורה צרה ומתמשכת (למשל, 21-23 מעלות צלזיוס) עם זאת, נוחות תרמית אנושית היא יותר מנוקבת.עיצוב ביופיללימי מציג ריקנות תרמית - ההזדמנות לחוות שינויים עדינים בטמפרטורה דומה לתכונות כגון חלונות אופרות, אוהדי תקרה, ורדיונט חימום / LT עם חומרים שלב המאפשרים לתושבים להסתגל לתנאי מעבדה חמים (Fairיים) כגון:2, 000 רגיל, 000) עם תכונות מתכת חום קבועות, לעומת 3.

נוחות אקוסטית

צלילים טבעיים - מים זורמים, עלי חלודה, עופות - קשורים להחלמה בלחץ.עיצוב ביופילי יכול להסוות רעש עירוני ולשפר את פרטיות הדיבור באמצעות תכונות מים ונטישה צפופה סופגת קול.מחקר על ידי FLT:0 (אוניברסיטת קולומביה הבריטית) קולומביה הבריטית FLT:1 מצא כי הוספת מזרקה קטנה במשרד פתוח-פתוחה מופחתת על ידי 25% ולהגדיל את שביעות הרצון עם הסביבה אקוסטית בעוד לא תחליף ללוחים יותר, כדי לקבל יותר, כדי לקבל יותר, 000 צליל אקוסטי.

קידום אנרגיה

עיצוב ביופילי מקטין את הביקוש לאנרגיה באמצעות אסטרטגיות פסיביות שמשלבות תהליכים טבעיים.כאשר משולבים כראוי בשלב העיצוב המוקדם, אסטרטגיות אלה יכולות לקצץ תאורה, חימום, קירור, ועומסי האוורור עד 20–40%.

תאורה ואנרגיה

תאורה חשמלית מהווה כ-15-20% מהשימוש באנרגיה של בניין מסחרי.על ידי אומדנים למקסימום את החשיפה הדרומית (בחצי הכדור הצפוני), באמצעות מדפי אור כדי לשקף את השמש למעלה, ולהשתמש בחלונות צלולים, עיצוב ביופילי יכול לענות 70-90% של צרכי תאורה בשעות היום ללא אור מלאכותי.

תנודות טבעית והפחתה של עומסי HVAC

מערכות אוורור מכניות אחראיות על 30-40% מכלל השימוש באנרגיה של בניין.עיצוב ביופילי משלבת את האוורור באמצעות חלונות אופרות, חצרות ומגדלי רוח שמושכים באוויר טרי. Nighttime Air flush יכול לתרום מסה תרמית, צמצום הביקוש למזג אווירי אוויר ממושכים, מערכת קירור אוויר מעוצבת מעוצבת היטב, עם טווח קירור אווירי חום טבעי של 0Mitted, לשימוש טבעי עבור מערכת קירור של 0Fed for Natural Airtated, כלומר, כלומר, לדוגמה:

גגות ירוקים ופאקיסטים כאי בידוד

גגות וקירות מוגזמים מספקים מסה תרמיה ו בידוד.גג ירוק יכול להפחית את גלי החום דרך הגג עד 60% בקיץ ולשמור חום בחורף, הורדת עומסי HVAC.ההההה של צמחים קרירים את האוויר שמסביב, ממיסת את אפקט החום העירוני באופן דומה, חזיתות ירוקות (מטען צמחיים על משקעים או מודולרי חיים) מצמצם את פני המים המשתנים על ידי סערות מים חמים.

חומרים מיסה ושינויים בשלב

עיצוב ביופילי לעתים קרובות משתמש בחומרים טבעיים חשופים כמו אבן, אדמה מופרכת, או בטון עם מסה תרמית גבוהה.חומרים אלה סופגים חום במהלך היום ושחררו אותו בלילה, ייצוב חומרים בתוך שלב (PCMs) המשולבים בתוך לוחות קיר או תקרה יכולים לאחסן אפילו יותר אנרגיה תרמית למשקל יחידה. כאשר בשילוב עם ventilation טבעי ואור יום, מסה תרמי יכול לחתוך עומסים עד 40% כדי להוכיח בית פסיבי.

אסטרטגיות יישום ומחקרי מקרים

מעבר מהרעיון ליישום מעשי דורש תכנון זהיר, שיתוף פעולה בין-תחומי, ולעתים קרובות נכונות לאתגר את פרקטיקות הבנייה הקונבנציונליות. להלן הן אסטרטגיות מפתח ודוגמאות בעולם האמיתי.

שילוב עיצוב ביופילי מההתחל

המבנים הביופילאריים היעילים ביותר באנרגיה ו- IEQ ידידותיים ל-iophilic משלבים עקרונות אלה במהלך עיצוב סכימטי, לא כמו מתודולוגיה של האתר, מבנה, יחס חלונות-לקיר, ואפשרויות חומריות מבניות המשפיעות על האופן שבו ניתן למנף אלמנטים טבעיים.לדוגמה, צלחת צרה (תחת 15 מטרים) מאפשרת אור יום ואוורור טבעי להגיע אל הליבה של שימוש נכון גם כן, או מצריך עוד יותר בקירות.

שיקולים

עלויות מעל לתכונות ביופילריות - בוהקות, גגות ירוקים, חלונות אוטומטיים, תכונות מים - יכול להיות גבוה 5-15% מבניה קונבנציונלית, עם זאת, חיסכון תפעולי לעתים קרובות לשחזר את הפרימיה הזו בתוך 3-7 שנים. מחקרים על ידי ה-FLT:0U.S. Green Building CouncilFLT:1 מראה כי מבנים עם יסודות חזקים של חיסכון ביופילימי גבוה יותר יש עודף גבוה יותר, ויש להם ערך נמוך יותר, כלומר, 000 ימים בודדים יותר, יותר, יותר, יותר מאשר עלייה של פחות, 000, 000, 000, יותר מאשר עלייה של אנרגיה, יותר, 000, 000 יותר, 000, שיפור יעיל יותר, 000.

מקרה מחקר: The Edge (Amsterdam)

לעתים קרובות צוטט כאחד המבנים הירוקים בעולם, צוק משלב עיצוב ביופילי נרחב לצד טכנולוגיית IoT חדשנית.זה כולל אטריום דרומה עם חומה ירוקה, אוורור טבעי דרך קרקעית גרילים, וחיישנים אור היום שמשנים את תאורה LED.המבנה השיג יותר מ -90% על ציון BREEAM ומשתמש בפחות חשמל מאשר מבנים טיפוסיים.

מקרה מחקר: Khoo Teck Puat Hospital (Singapore)

בית חולים זה בסינגפור הוא דוגמה בולטת של עיצוב ביופילרי בבריאות.זה משלב גנים גג, חצר ירוק, תכונות מים, ואוורור טבעי לאורך כל. עוצמת השימוש באנרגיה של בית החולים הוא 40% נמוך יותר מבתי חולים סינגפור טיפוסיים, הודות בחלקו לאורור טבעי באזורים משותפים וחדרי התאוששות המטופל הם קצרים יותר, וסקרים מצביעים על רמות נמוכות יותר של עיצוב כי ניתן להוכיח עקרונות ביוטרופיים אפילו בסביבה טרופית, אפילו חסכונית.

אתגרים והזדמנויות עתידיות

למרות ראיות משכנעות, אימוץ נרחב של עיצוב ביופילי עומד בפני מכשולים.עלויות ראשונות גבוהות יותר, נטלי תחזוקה נתפסים, וחוסר מודעות בין אדריכלים ומפתחים הם מכשולים ראשוניים.בנוסף, בניית קודים ותקני אנרגיה לעתים קרובות עדיפות לזרז אוויריות ויעילות מכנית, אשר יכול להתמודד עם אסטרטגיות ventilation טבעיות.

מערכות ביופילריות חכמות

האינטרנט של הדברים (IoT) מאפשר שילוב דינמי של מערכות טבעיות ומכניות.לדוגמה, חיישנים יכולים לפקח על רמות CO2 מקורה, טמפרטורה ואור יום, ולאחר מכן להתאים באופן אוטומטי פתחי חלונות, עיוורים ואוורור מכני כדי לייעל הן IEQ והן שימוש באנרגיה.שליטה המונעת תוכנה של קירור קיר ירוק, גילוח, וטעינה המונית תרמי יכול לשפר ביצועים נוספים "מערכות ביופיליביות יכולות להפוך מבנים סטנדרטיים" והופכים לחיזויים.

אורבניזם ביולוגי

עקרונות ביופיליים לרמה של השכונה והעיר - הנקראת אורבניות ביופילריות - מציעה אפילו אנרגיה גדולה יותר ויתרונות IEQ. עץ עירוני יכול להפחית טמפרטורות ממושכות, דפוסי רוח הולכי רגל, ובניית עומסי קירור. מסדרונות ירוקים להקל על האוורור הטבעי על פני בלוקים עירוניים. גינות גשם ורטבים לנהל סערות תוך מתן ערים, פורטלנד, פורטלנד, ומנגבינום, הם מתמחישים את הגישה הביופילרית באופן פעיל, אשר מדגימים, באופן פעיל, אשר מופעלת, באופן פעיל, היא מדיניות אזורית, אשר נמצאת בסולקת קשקשים.

מדיניות ונהגי אישור

מערכות הסמכה בנייה ירוקה יותר ויותר מתגמלות תכונות ביופיליות. LEED v4 כולל אשראי עבור אור היום, נופים, גישה ישירה לטבע. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

מסקנה

עיצוב ביופילי הוא הרבה יותר מאשר מגמה סגנונית; זוהי גישה מדעית מעומקת שמשלבת את המטרות התאומות של איכות סביבתית גבוהה ויעילות אנרגיה.על ידי רתום אור יום, אוורור טבעי, מערכות חיים וחומרים טבעיים, מבנים יכולים להפוך למרחבים בריאים יותר ופרודוקטיביים יותר תוך פחות אנרגיה.ההשקעה העליונה באסטרטגיות ביופילריות היא מחיסכון תפעולי, שיפור של צמיחה משמעותית של בעלי ערך רוחני, ולפתחי, כמו גם את התהליכים העירוניים, כמו גם כיום, כמו גם את הפוטנציאלים, כמו גם את התהליכים המודרניים, ולפתח את התהליכים המודרניים, כמו גם את התהליכים המודרניים, כמו גם את הפוטנציאלים, כמו גם את התהליכים המודרניים של טכנולוגיות ביולוגים, ולפתח את הפוטנציאלים, כמו גם את הפוטנציאלים, ולפתחי, ולפתחי-ה, ולפתחי הסביבה שלנו, כמו גם את הפוטנציאלים, כמו גם את התהליכים המודרניים, כמו גם את הפוטנציאלים, כמו גם את התהליכים המודרניים, כמו גם את הטכנולוגיה שלנו, ולפתח את הטכנולוגיה שלנו, כמו גם את הפוטנציאלים, כמו גם את הטכנולוגיה שלנו, כמו גם את הפוטנציאלים, כמו גם את הטכנולוגיה שלנו, כמו גם את הטכנולוגיה המודרנית, כמו גם את הפוטנציאל של טכנולוגיות ביולוגים, כמו גם את הפוטנציאל של טכנולוגיות