כמה בניינים עולים גבוהים תומכים מטרות הישרדות עירונית

תפקיד המבנים הגבוהים ב- Urban Sustainability

האורבניזציה המהירה הציבה לחץ עצום על ערים כדי להכיל אוכלוסיות צומחות ללא להקריב את הבריאות או הבריאות הסביבתית.בניינים גבוהים הופיעו כאסטרטגיה מרכזית בפעולת איזון זו, המציעה פתרון אנכי לספירה האופקית המטפחת בתי גידול טבעיים ומגדילו את עקבות הפחמן.על ידי ריכוז אנשים ופעילויות בתוך עקבות קומפקטיות, מבנים אלה תומכים במטרות קיימות עירוניות מרובות - מיעילות אנרגיה ופליטות מופחתות למגוון ביולוגי וחיוניות כלכלית וחיוניות כלכלית.

קיימות עירונית אינה רק על צמצום ההשפעות השליליות; היא גם כרוכה ביצירת קהילות עצמאיות, שוויוניות ושגשוגיות. בניינים בעלי-עליות, כאשר נועדו ומופעלים עם קיימות בראש, יכולים לתרום לכל שלושת עמודי התווך של קיימות: סביבתי, חברתי וכלכלית. מאמר זה חוקר כיצד בניינים גבוהים תומכים במטרות קיימות עירוניות, בחינת היתרונות שלהם, הטכנולוגיות הירוקות שהם משלבים, את האתגרים שהם עומדים בפני, המסגרת והמדיניות שמדריכי הפיתוח שלהם.

מקסמת הקרקע לשימוש יעיל

אחת התרומות הישירות ביותר של בניינים בעלי התעלות לקיימות היא היכולת שלהם למקסם את יעילות השימוש הקרקע. בערים שבהן הקרקע היא נדירה ובעלת ערך, בניית מעלה מאפשרת את אותה מזימה לבית יותר אנשים, עסקים, ומתקנים. צפיפות זו מפחיתה את הצורך להתרחבות עירונית בחוץ, שמירה על ירקות, קרקע חקלאית, ומערכות אקולוגיות טבעיות.

יעילות השימוש בקרקע תומכת גם במגוון ביולוגי על ידי מניעת פיצול בתי גידול.כאשר ערים צומחות אנכית ולא אופקית, הן שומרות מסדרונות עבור חיות בר ולהגן על אזורים רגישים מן הפיתוח.יתר על כן, צורות עירוניות קומפקטיות להפחית את עלויות התשתית לדרכים, אספקת מים ומערכות ביוב, שחרור תקציבים עירוניים למיזמים כמו פארק ופרויקטים אנרגיה מתחדשת.

צמצום הרשאות תחבורה וספאנשוף עירוני

התפתחויות בעלות גבוהה המותרות על ידי בניינים גבוהים מקושרות באופן מהותי לפליטת תחבורה נמוכה יותר.כאשר מקומות עבודה, מגורים ושירותים מרוכזים במקבץ אנכי, המרחקים בין יעדים יומיים מתכווץ.

בניינים גבוהים גם תומכים בכדאיות של מערכות תחבורה ציבוריות.מסה קריטית של רוכבים במרחק הליכה מתחנת תחבורה חיונית לאוטובוס יעיל, מטרו, רשתות רכבת קלות. שכונות גידול גבוה של Dense לספק את זה רוכב, מה שהופך תחבורה ציבורית בת קיימא מבחינה כלכלית וצמצום הצורך בתשתיות חניה.התוצאה היא מחזור רוטט: בניינים גבוהים יותר - עלייה בדחיסות גבוהה יותר של פליטות תעבורה נמוכה יותר.

תמיכה במעבר הציבורי והליכה

מחוזות בעלי מבנה גבוה מעוצבים לעתים קרובות משלבים עקרונות פיתוח מוכווני תחבורה (TOD).פלאג המגדלים ליד מרכזי תחבורה מרכזיים - הידוע בעיקר בשם "כפרים טריטוריאליים" - יוצרים סביבות ידידותיות להולכי רגל שבו תושבים יכולים לגשת לחנויות, משרדים ומתקני נופש בתוך 15 דקות הליכה.מודל זה לא רק מקטין את התלות המכונית אלא גם משפר את הבריאות הציבורית על ידי קידום תחבורה פעילה.

לדוגמה, שכונות העלייה הגבוהה של הונג קונג הן בין ההולכים ביותר בעולם, עם מסלולים גבוהים וחיבורי תת קרקע המקשרים מגדלי מגורים לתחנות רכבת, קניונים, ופארקים. תכונות עיצוב כאלה להפחית את התכווצויות ברמה הקרקעית ולספק מסלולים מוגנים המעודדים הליכה לאורך השנה, כמו גם, פיתוח גבוה של ונקובר היה מצויד עם אופניים נרחבים והתרחבות מהירה, וכתוצאה מכך שיעורי בעלות נמוכה ביותר של רכב אמריקאי בצפון אמריקה.

טכנולוגיות ירוקות וחדשנות עיצוב

בניינים מודרניים גבוהים הם רחוק ממגדלי הזכוכית העוצמתיים של העבר.היום, אדריכלים ומהנדסים משלבים חבילה של טכנולוגיות ירוקות המפחיתות את השימוש באנרגיה מבצעית, מים מעצימים, ומפחיתים פסולת.החידושים האלה הם קריטיים ליישר מבנים גבוהים עם מטרות אקלים שאפתניות, כגון פליטות אפס נטו עד שנת 2050.

מדדי אנרגיה

יעילות האנרגיה מתחילה במעטפת הבנייה.הביצועים הגבוהים מתבהרים בציפויות נמוכה, חומרי בידוד מתקדמים, ובנייה אוויר-ת-אט מפחיתים עומסי חימום וקירור. מגדלים רבים משלבים כעת ציפויים נמוכים:0 גגות ירוקים של ריצוף 1 או קירות חיים, המספקים בידוד, להפחית את הסופה, ולצמצם את ההשפעה העירונית.

יעילות תאורה השתפרה באופן דרמטי עם אימוץ נרחב של קונסולת:0 התאמות LED של FLT:1 בשילוב עם בקרת אור יום-תגובה-תגובה. חיישנים חכמים מטבול אורות מלאכותיים כאשר אור יום טבעי הוא מספיק ומכבה אורות בחללים לא מאוכלסים.לדוגמה, מגדל בנק אוף אמריקה בניו יורק משתמש במסך ביצועים גבוהים המייעל את הזרקת אור היום, צמצום השימוש באנרגיה על ידי יותר מ-25% למגדל זכוכית קונבנציונלי.

מערכות HVAC הן עוד מוקד מרכזי.מגוון רחב של זרימה (VRF) מערכות, מצמרני התאוששות חום, ואוורור מבוקרת הביקוש חימום קירור וקירור לדיקור בפועל. כמה מגדלים משתמשים ב-FLT:0chilled beamsFLT:1 או מערכות סלאב רדיואקטיביות, אשר יעילים יותר מאשר מגדל התעופה של שנגחאי, אחד של עולמות, כפול, אשר פועל על ידי צריכת אנרגיה כפולה, על ידי צריכת אנרגיה.

חידוש אינטגרציה אנרגיה

הגדלת אנרגיה מתחדשת לתוך בניינים גבוהים מאתגרת בשל שטח גג מוגבל וגילוח מבנים שכנים.עם זאת, פתרונות יצירתיים מתעוררים.בניין-מחדש photovoltaics (BIPV) זמינים כעת כפאנלים זכוכית, קיר וילונות משתרע על פני השטח, ואפילו בוהק החלון שיכול לייצר כוח ללא שילוב אסתטיקה.

טורבינות הרוח מותאמות גם להקשרים גבוהים. Small, אנכי-axis טורבינות ניתן להתקין על גגות או בפינות בנייה שבו מהירות הרוח גבוהה יותר. מרכז הסחר העולמי של בחריין משלבת באופן מפורסם שלושה גשרים המשתרעים על פני שני מגדלים, כל אחד מהם טורבינות רוח גדולה שיוצרת באופן קולקטיבי 11-15% מהחשמל של הבניין.

שימור מים וניהול

בניינים גבוהים יכולים להפחית משמעותית את צריכת המים באמצעות מחזור מים אפור, מים גשם, ותיקון זרימה נמוכה של זרימה.מים אפורים מטביעות, מקלחות, כביסה ניתן לטפל באתר, ושימוש חוזר לשירותים פלוש או השקיה.

יעילות המים הפנימית מושגת עם שירותים כפולים, faucets ממופעל חיישן, ומדיח כלים יעילים ומכונת כביסה. הרבה גבוה מחוסן ירוק מכוון להפחתת מים מקורה של 30-40% בהשוואה לקודי בניין בסיס. חיסכון אלה חשובים במיוחד באזורי מים שבהם חיים גבוהים יכולים אחרת לזנים עירוניים.

מערכות בנייה חכמות ו-IoT

האינטרנט של הדברים (IoT) הופך את האופן שבו בניינים בעלי גודל גבוהים מנהלים אנרגיה ומשאבים. חיישנים חכמים לפקח על טמפרטורה, לחות, דיקור, ואיכות אוויר בזמן אמת, להאכיל נתונים לבניית מערכות ניהול (BMS) שמייעלות את HVAC, תאורה ואוורור. אלגוריתמים חיזוי יכולים לצפות חימום או קירור צרכים המבוססים על תחזיות מזג אוויר ותבניות דיקור, צמצום תפעול מיותר.

מעליות חכמות להפחית את השימוש באנרגיה על ידי קיבוץ נוסעים המגיעים לקומות דומות ושימוש בזיוף מחדש כדי ללכוד אנרגיה.מערכות ניטור LED-enabled LED להזהיר צוותים תחזוקה לפני שהם גורמים להתמוטטות משמעותית, להאריך את חיי הציוד ולהקטין פסולת באופן קולקטיבי, טכנולוגיות אלה יכולות לקצץ את השימוש באנרגיה מבצעית על ידי 15-30% מעבר למה יעילות קונבנציונלית להשיג לבד.

חומרים בר קיימא ושיטות בנייה

הפחמן המגולם של חומרי בניין - פליטות המשוחררות במהלך החילוץ, הייצור וההובלת - הוא דאגה משמעותית לבניית קומות גבוהה, אשר משתמשת בכמויות גדולות של פלדה ו בטון.התעשייה מגיבה לחומרים חדשים ושיטות אשר מורידים את טביעת הרגל פחמן זו.

דלת פחמימות ופלדה

(הייצור הנוקד) מהווה כ-8% מפליטת הפחמן הדו-חמצני העולמית.כדי לטפל בכך, מהנדסים מפתחים תערובת בטון פחמן פחמן-פחמן נמוך שמשתלבת חלק ממלט עם חומרים מטבוליים נוספים (SCMs) כמו זבוב אפר, ג'טאג, או calcined Graved-cycated Graved) משתמשים כעת ב-FLT:1, אשר חנויות CO2GR2GRate ביעילות.

פלדה היא גם מחוסמת באמצעות פראנסים קשתים חשמליים המופעלים על ידי אנרגיה מתחדשת ושימוש בפלדה מפלט ממוחזר. בניין המדינה של האימפריה עבר רטרופיט שכלל החלפת חלונות ישנים עם יחידות יעילות גבוהה, אבל הפלדה המבנית כבר ממוחזרת במידה רבה.היום, מגדלים חדשים רבים לציין פלדה ממילימטרים המספקים הצהרת מוצרים סביבתית (EPDs) עם תוכן פחמן נמוך.

בנייה מודולרית ו Prefabricated

בנייה מודולרית - ניצול רכיבי בניין מחוץ לאתר ומכשיר אותם באתר - חינוך פסולת, מקצר את לוחות הזמנים של בנייה ומשפר את בקרת איכות. עבור מגדלים גבוהים, שיטה זו הופכת לפופולרית יותר ויותר. The FLT:0Marriot HotelFLT:1 במחוז הפיננסי בניו יורק נבנה באמצעות פודים ממושכים, חוסכים שבועות ולהפחית את הפסולת החומרית ב-25%.

עץ חוצה-מחוסן (CLT) מתפתח כחלופה מעשית עבור בניינים גבוהים, הידוע כעץ המונים.בעוד שלא מתאים למגדלים הגבוהים ביותר, עיצובים היברידיים משלבים CLT עם פלדה או בטון באמצע המגדל ומבנים גבוהים.The FLT:0.0(MjøstårårnetFLT:1 בנורווגיה, מגדל 18 קומות, הוא בניין עץ גבוה בעולם.

אתגרים ומסחר

למרות היתרונות שלהם, בניינים גבוהים אינם ללא אתגרים קיימות. הערכה מאוזנת חייבת לשקול התגלמות של פחמן, דרישות אנרגיה תפעוליות והשלכות חברתיות.

פחמן ואנרגיה

ככל בניין, המבנה והחומרים נדרשים למטר מרובע של שטח הרצפה, בשל עומסי הרוח ודרישות הבסיס.מחקר של ה-FLT:0) על בניינים גבוהים ועל שטח עירוני (CTBUH) אנדרט:1 מצא כי התגלמות פחמן למ"ר עולה משמעותית מעל 40 סיפורים.

באמצעות חומרים פחמן נמוך ושיטות בנייה יעילות הוא קריטי, אבל גם אז, עליות גבוהות יכול להיות השפעה אקלים שלילי נטו אם הם מבטלים אפשרויות פחמן נמוכות יותר.המפתח הוא להבטיח כי צפיפות הם מאפשרים באמת להחליף תרחישים ספירה במקום פשוט להוסיף שטח הרצפה בערים שכבר היו ממושכות.

עלויות ומימון

טכנולוגיות ירוקות וחומרים באיכות גבוהה לעתים קרובות לשאת פרמיות עלות מראש.בעוד תכונות רבות לשלם בחזרה לאורך זמן באמצעות חיסכון באנרגיה ומים, מפתחים עשויים להיותהססים להשקיע אם הדיירים אינם מוכנים לשלם שכר דירה גבוה יותר או ערכי רכוש. מנגנוני מימון ירוק, כגון אג"ח ירוק והלוואות בעלות ערך, מסייעים לגשר על פער זה על ידי מתן תנאים טובים יותר עבור פרויקטים של קיימות.

הון חברתי והשפעה קהילתית

התפתחויות גבוהות יכולות להחמיר את אי השוויון החברתי אם הן נותנות בלעדית לתושבים בעלי יכולת או ליישב קהילות קיימות.צל ממגדלים יכול להפחית את השמש ואת הגישה לפארקים עבור שכונות בעלות נמוכה הסמוכה, מנהרות רוח ברמת רחוב יכולות להפוך לא נעים או לא בטוח. נושאים אלה דורשים תכנון עירוני זהיר: צעד לאחור המגדל מעל רמות הולכי רגל, שמירה על גישה בשעות העבודה באמצעות zoning, ולהבטיח כי מחוזות גבוהים כוללים יחידות דיור סבירות.

מדיניות zonionary, כגון קביעת דיור במחיר סביר, יכולה להבטיח כי היתרונות של צפיפות גבוהה משותפים. ערים כמו ונקובר ו סיאטל דורשים כי התפתחויות בעלות גבוהה חדשות לתרום למתקנים קהילתיים, מפארקים למרכזי טיפול יום, כחלק מתהליך האישור. Equitable-oriented- Transit-oriented Development (TOD) מבטיח כי תושבים בעלי הכנסה נמוכה יש גישה להזדמנויות כלכליות התומכות צפיפות.

מדיניות ומסגרת תכנון עירונית

מימוש הפוטנציאל הקיימות של בניינים גבוהים דורש מדיניות תומכת ותכנון עירוני מקיף.ללא הדרכה רגולטורית, בניינים גבוהים עשויים להגדיל את הצפיחה, תשתיות מתוחות, או להחמיר את צדק סביבתי.

בונוסים והכחשה

ערים רבות משתמשות בתוספים צפיפות כדי לעודד מפתחים לכלול תכונות קיימות או הטבות ציבוריות. בתמורה לבניית בניינים גבוהים יותר או גדולים יותר, מפתחים עשויים להיות נדרשים לספק גגות ירוקים, תחנות טעינה לרכב חשמלי, או תרומות לשדרוגים מעבר.

קודים מבוססי טפסים יכולים גם לעצב את האופן שבו בניינים גבוהים מתייחסים אל הרחוב ולתחום הציבורי.הם לווסת ריצוף, גבהים של פונופול, וחזית רחוב כדי להבטיח כי בניינים גבוהים לתרום לסביבה מזמינה הולכי רגל במקום מכריעה. פורטלנד, אורגון, מגבילה את גובה המבנים ליד מסדרונות המעבר תוך עידוד מגדלים גבוהים יותר באזורי צפיפות ייעודיים, איזון צמיחה עם מינוף.

אישור בנייה ירוקה

(הופנה מהדף ניהול אנרגיה ועיצוב סביבתי), כמו FLT:0 (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) (מנהיגות באנרגיה ועיצוב סביבתי), FLT:2BREEAMIRLT 3: 3 (Building Research Establishment Environmental Assessment Method), ו-FLT:403 WellFLT:5 לספק אימות של צד שלישי של ביצועים קיימים.

ה-FLT:0[עריכת קוד מקור | עריכה] באמסטרדם, המכונה לעתים קרובות הבניין הירוק ביותר בעולם, מראה כיצד עיצוב משולב וטכנולוגיה חכמה יכולים להשיג BREEAM מצטיין עם מאזן אנרגיה קצר אפס. בעוד לא גידול מסורתי למגורים, עקרונותיו - כגון השימוש במערכת תאורה LED המופעלת על ידי Ethernet, המנטרת דיקור - הם קלושים על פני מתודולוגיות גבוהות.

כיוונים עתידיים

ככל שמטרות האקלים מתדקות וטכנולוגיות טכנולוגיות מתקדמות, בניינים בעלי גודל גבוה ימשיכו להתפתח.הדור הבא של בניינים גבוהים נועד להיות לא רק מזיק אלא גם רגנרטיבי פעיל.

מגדלי טיס-נוטרליים ופחמן-נפט

(ב) כמה פרויקטים בעלי דירוג גבוה מתמקדים בפחמן התפעולי של אפס באמצעות דור אנרגיה מתחדשת באתר ומערכות יעילות גבוהה (FLT:0Brock Commons Tallwood House of AzulFLT:1 בוונקובר, בניין עץ עץ עץ עץ עץ המוני בן 18 קומות, נועד להיות כמעט אפס אנרגיה, מחלחל באמצעות פחמן או על LTs (כדוגמת COUD2Fate) אשר משלבת לוחות DEAD2.

הפחתה של פחמן היא גם גבול: הפורום למנהיגות של 0 (Carbon Leadership ForumFLT:1) תומך בהערכה של מחזור חיים שלם (LCA) ומגבלות מחמירות יותר על התגלמות פחמן בקודים בנייה.

עיצוב ביופילי ומרחבים ירוקים

עיצוב ביופילי – תוך שימת לב לסביבה הבנויה – הוא צובר מתחים באדריכלות גבוהה של גן עדן, יערות אנכיים וקירות ירוקים משפרים את איכות האוויר, להפחית את הלחץ ולספק גידול לבעלי חיים עירוניים.ה-FLT:0Bosco VerticaleFLT:1 (Vertical Forest) בממלאים 900 עצים, 5,000 צלעות, 11,000 צמחים וקרקעים על פני מגדל זה, 000 ירוק, ומייצר פילטרים, כמו גם חומרים ירוקים.

גידולים עתידיים עשויים לכלול אפילו אלמנטים ביופיליים שאפתניים יותר: חממות קהילתיות על כל קומה, גן עדן פתוח באוויר באמצע השמונה, ו"גרעין ירוק" המפיץ אוויר טרי דרך הבניין.מרחבים אלה לא רק ליהנות הסביבה אלא גם ליצור הזדמנויות לאינטראקציה חברתית ורווחה נפשית במסגרות עירוניות צפופות.

מסקנה

בניינים גבוהים הם כלים הכרחיים להשגת קיימות עירונית בעולם מהיר.כאשר משולבים עם טכנולוגיות ירוקות, חומרים בר קיימא ועיצוב עירוני מתחשב, הם יכולים להפחית באופן דרמטי את צריכת הקרקע, פליטות תחבורה ושימוש משאבים תוך טיפוח קהילות תוססות, הולכי רגל.הדרך קדימה דורש התייחסות לאתגרים של פחמן מגולמת, הון, ועלות באמצעות מדיניות חדשנית והתקדמות טכנולוגית מתמשכת.

בסופו של דבר, ההצלחה של בניינים גבוהים בתמיכה במטרות קיימות תלויה בגישה הוליסטית שמאזנת את צפיפות עם מינוף, ביצועים סביבתיים עם הכללה חברתית, וצרכים מיידיים עם חוסן לטווח ארוך.עם פעולה מתואמת מאדריכלים, מתכננים, מפתחים וקובעי מדיניות, הערים שלנו יכולות לגדול קדימה מבלי להתפשר על עתיד כדור הארץ.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה] [ה]] [ה]] [ה]]: [ה] [ה] [ה]] [ה]]]] [ה]]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה'[ה']]]] [ה']'[ה']']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']'[ה'[ה'[ה']']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[