civil-and-structural-engineering
שילוב של גנים ורנטיים לתוך מסגרת בנייה מבנית
Table of Contents
שילוב של גנים ורנטיים לתוך מסגרת בנייה מבנית
גנים ורנטיים, הידועים גם כקירות ירוקים או קירות חיים, מייצגים גישה טרנספורמטיבית לבניית עיצוב המאחד את מערכות הצומח החי ישירות למבנים אדריכליים.פעם נחשב תכונה אסתטית נישה, מתקנים אלה התבגרו לאסטרטגיה מתוחכמת לשיפור קיימות עירונית, איכות אוויר מקורה, ביצועים תרמיים ורווחה של הדיירים.האתגר ההנדסה אינו רק בנספח צמחים לקיר אלא גם בתוך שילוב של דרישות סביבתיות ומבניות של ארכיטקטורת, ומפתחים מבניים, ומפתחים, ומשלבים של מערכת אקולוגית של עיצובית, ומבנה טכני, ומפתחים, ומפתחים, ומשלבים, ומפתחים, ומבנה טכני, ומפתחים.
מה זה גני ורג?
גן אנכי הוא מערכת מוכוונת חומה התומכת בצמיחה של צמחייה על מטוס אנכי.בניגוד צמחי טיפוס מסורתיים שורש באדמה ולהגדיל את מעלה, חומות חיים מודרניים משתמשים substrates ממונדסים, רשתות השקיה, ולעתים קרובות הידרופוניות או אנירופונית כדי לקיים שכבה צפופה של צמחים.
סוגים של מערכות גינה רתקטיות
הבנת סוגי המערכת השונים חיונית לבחירת הגישה הנכונה:
- (FLT:0)Modular Panel Systems:FLT:1Builded Panels (לעתים קרובות עשוי מפלסטיק ממוחזר, מתכת או תחושה) כי הם רכובים על מסגרת מבנית.הם מציעים התקנה מהירה והחלפת קל של מודולים בודדים.
- (FLT:0) ירוק מסך או מערכות טראליס: 1FIRLT 1 מתכת קלה או מסגרות כבל התומכים מטפסים צמחיים מושרשים במטעים או במכלים ברמה הקרקעית.אלה פשוט יותר אך דורשים זמני הזדווגות ארוכים יותר ועומס זהיר.
- (FLT:0) קירות החיים הירודוקניים: ⁇ 1 (Soil-free Systems), שבו שורשים צמחיים מוטבעים בצמר מינרלים או במדף ומקבלים מים עשירים מזין באמצעות משאבה ושקיקה.אלה פופולריים עבור יישומים פנימיים בגלל הניקיון והצמיחה המדוייקת שלהם.
- (FLT:0)Biofilm או Mos Walls:BuildFLT:1 ; Pre-cultivated mos או לוחות ליצ'נים הדורשים השקיה מינימלית ולא אדמה.הם קלים ונמוכים, המתאימים לקירות תכונה פנימית עם לחות גבוהה.
צמחים נפוצים המשמשים
(הופנה מהדף ו-[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]]
שילוב עם מסגרת סטרקטיבית
השילוב המוצלח של גן אנכי הולך הרבה מעבר ללוחים מבריכים אל הקיר.הוא דורש תיאום בין המהנדס המבני, אדריכל הנוף, MEP (mechanical, חשמל, צנרת) מהנדס ובעל הבניין.כל היבט ו mdash; מחלוקת עומס ובטיחות מים לניקוז והתנגדות אש; לא נחשב במהלך שלב העיצוב.
ניתוח טעינה
(FLT:0Weight הוא הדאגה המבנית העיקרית.FreaLT:1) חומה ירוקה רוויה לחלוטין יכולה לשקול בכל מקום בין 30 ל -100 פאונד ברגל רבוע (150–500 ק"ג / m2), בהתאם לסוג המערכת, מינים צמחיים, ועומק תת-קרקעי.
- היכולת המבנית הקיימת של הקיר, העמודות והבסיס.
- הנקודה מבוססת על חזיונות הרים והאם ניתן לחלקם למבנה ’ פלדה או מסגרת קונקרטית.
- העומס הדינמי מן הרוח, במיוחד על חזיתות גבוהות או חשופים.
- משקל נוסף של הצטברות שלג באקלים קר.
שמירה על בניין קיים עשויה לכלול הוספת עגמי פלדה, עניבה, או מסגרת מבנית משנית עצמאית של המעטפה העיקרית.בבניה חדשה, הגן האנכי &רסקו; ניתן לשלב את העומס לתוך חישובי העומס המוקדמים, מה שהופך את השילוב הרבה יותר יעיל עלות.
חסימת מים ודרקנות
ניהול מים הוא האתגר השני קריטי.מערכת ההשקיה של הקיר החי מספקת מים ברציפות או על ציר, ושיש לכופף מים עודף ולכוון ללא פגיעה במעטפת הבניין.
- קרום מים שהותקן מאחורי המדיום הצומח ועל הקיר הקיים.
- שכבת ניקוז (לעתים קרובות גיליון פלסטיק מלוטש) שערוצים עוברים למגש אוסף או מעיים.
- צינורות דראג יוצאים מהקיר בבסיס, מה שמוביל למערכת מחזור מים אפורה או לניקוז סערה.
- הפסקת אש למנוע לחות מתפתל בחזרה לחומרי הבנייה.
כישלון לספק חסימת מים חזקה יכול להוביל לעצב, להירקב, והשפלה מבנית.כשלים רבים של קיר ירוק פרופיל גבוה היו במעקב על עיצוב ניקוז לא מספיק.
מבנים וחומרים
המסגרת המוגברת חייבת להיות עמידת-התמדה ועמידה.חומרים נפוצים כוללים פלדה galvanized או נירוסטה, הפליטורים אלומיניום ו- HDPE (גבוהות פוליאתילן) לוחות.המסגרת קשורה בדרך כלל דרך המחצבה חסימת המים לקיר המבני באמצעות עיגוןים מדורגים עבור המטענים הצפויים.
שיקולים לאינטגרציה
- יכולת עומס סטרקטיבית (static and דינמי)
- מערכות חסימת מים וניקוז (שכבות מוגנות מומלץ)
- נגישות ותחזוקה (סולמות מתוקות, שבילים או מערכות davit)
- חשיפה לאור השמש ומיקרוקלי (ניתוח הצללים לגילוח חלונות)
- תאימות חומרית עם מבנים קיימים (שיעורי הרחבה מדרגה)
- בטיחות אש (שימוש באמצעי התקשורת והאש שאינם בשימוש)
- שילוב עם מערכות ניהול בנייה (שליטה irrigation Control)
היתרונות של אינטגרציה סטרקטיבית
כאשר גנים אנכיים מונדסים כראוי לתוך בניין ’ מסגרת, היתרונות המשתרעים הרבה מעבר אסתטיקה. אלה מערכות חיים הופכים אלמנטים פונקציונליים של המעטפה הבניין.
Aesthetics ו Biophilia
קירות ירוקים יוצרים מוקד ויזואלי חזק, מרכך את הקווים הקשים של בטון וזכוכית.הם מגיבים לאינסטינקט הביופילי האנושי, צמצום הלחץ ושיפור ביצועים קוגניטיביים בסביבות המשרד.מחקרים מראים כי עובדים ליד קירות חיים מדווחים 15% על יעילות גבוהה יותר ו-25% פחות של התחזות.
איכות הסביבה והאוויר
צמחים סופגים פחמן דו חמצני, לשחרר חמצן, ומסננים תרכובות אורגניות נדחות (VOCs) מהאוויר מקורה. חומה ירוקה באורך 100 מטרים יכולה להסיר עד 30% של חלקיקים באוויר.
תקנות אנרגיה וחיסכון באנרגיה
השילוב של הצל, evapotranspiration, ו בידוד מן השכבה substrate להפחית את רווח החום על קירות חיצוניים עד 10 ° C (18 ° F) בקיץ, ומספק שכבת בידוד נוספת בחורף.זה יכול להפחית עומסי קירור עד 15-30%, לתרגם לחיסכון תפעולי משמעותי על הבניין ’ מחזור חיים.
האי החום העירוני מיטיגציה
בערים צפופות שבהן בטון ואטפלט סופגים קרינה סולארית, גנים אנכיים עוזרים להפחית את הטמפרטורות הממוקדות. אשכול של קירות ירוקים יכול להפחית את ההשפעה של האי החום העירוני המקומי על ידי 2-5 מעלות צלזיוס, שיפור הנוחות ברמת הרחוב ולהפחית את הביקוש לאנרגיה של מבנים שכנים.
המגוון הביולוגי וה- Stormwater Management
קירות חיים מספקים בית גידול למפצלי אבק, ציפורים, חרקים מועילים באזורים שאחרת מציעים מרחב ירוק קטן.הם גם סופגים מים גשם, מאטים את ההפוגה וצמצום הנטל על מערכות מי סערות עירוניות.
אתגרים ופתרונות
למרות ההבטחה שלהם, גנים אנכיים אינם ללא אתגרים.הנושאים הבאים יש לטפל באמצעות תכנון קפדני וניהול מתמשך.
דרישות תחזוקה
קירות חיים דורשים השקיה רגילה, דשן, ריצה, ובקרת מזיקים.גישה לשימור היא לעתים קרובות קשה על חזיתות גבוהה.FLT:0Solution:veFLT:1 Install Accessways או לשלב יחידת תחזוקה בניין (BMU) בתכנון. השתמש השקיה אוטומטית עם פיזור (הזרקת שומן) ו ניטור מרחוק כדי להפחית את העבודה.
ניהול מים
עודף יכול להיות כתמים חומרים חזיתיים או לגרום לסיכונים חלקלק:0 (Solution: ⁇ FLT:1 Recirculate מים באמצעות מערכת סגורה עם לולאה סינון ו-UV, צמצום השימוש במים עד 90% בהשוואה למערכות פתוחות.com אסף לרוץ כמו מים אפורים ו reuse זה עבור השקיה נוף.
הגבלות מבניות
מבנים קיימים רבים אינם יכולים לתמוך במשקל של קיר ירוק רווי.FLT:0 (Solution: ⁇ ) שימוש באמצעי התקשורת הגדלים (למשל, הרחבת החימר, perlite, או קוקטור) ומערכות פאנל דק משקל שמשקלו כ-15 פאונד לכף רגל רבוע כאשר יבש.
תמותה צמחים ושינויים עונתיים
קירות חיצוניים חווים רוח קשה, שמש, מחזורי קפואה. Solution:FLT:1 בחר קשיחות, מינים מתאימים אזוריים. Install back irrigation במקרה של אי ספיקת משאבה.
תגית: Successful Vertical Gardenאינטגרציה
The Bosco Verticale, מילאנו
ככל הנראה בניין המגורים המפורסם ביותר, הבוסקו Verticale (Vertical Forest) כולל שני מגדלי מגורים עם יותר מ -20,000 עצים, שיחים, ו- ennials נטועים על טרסות.העיצוב המבני שילב סלאבים קונקרטיים כדי לתמוך במשקל של עצים וקרקע בוגרים.כל דירה יש גישה לירוק, והמבנה הפך מודל לאדריכלות אורבנית ביופילרית.
החומה הירוקה בקאיקספורום, מדריד
מותקן על תחנת כוח לשעבר, זה 460 מטר חי קיר על ידי פטריק בלנש משתמש מערכת הידרופונית תחושה כי מערכת מפונקת חשו כיפה מסגרת פלדה.הקיר הקיים מתחזק עם עגמי פלדה לשאת את העומס, ואת מחזורי מערכת השקיה מחזור מים ממוחזר.הקיר פרח במשך יותר מעשור עם בעיות מבניות מינימליות.
1 רחוב בליי, סידני
בניין משרדים מסחרי זה כולל קיר מגורים בן שש קומות הפועל כמסנן אוויר טבעי ורגולטור לחות.החומה משולבת בבניין ’ מערכת ventilation מכנית, שואבת אוויר דרך הערפל. המסגרת המבנית נועדה להכיל את משקל הקיר הצמח, כולל קטויט לתחזוקה.
ניתוח עלויות-Benefit Analysis
העלות הראשונית של גן אנכי משולב מבני נע בין 100 $-800 $ רגל רבוע, בהתאם מורכבות מערכת, גודל צמח, ובניית שינויים.עם זאת, עלויות אלה צפויות על ידי חיסכון ארוך טווח:
- ירידה באנרגיה: 10-25% נמוך יותר עלויות HVAC.
- ערך הנכס מוגבר: בניינים בעלי אחריות ירוקה מעלים 5-15% גבוה יותר מאשר אלה קונבנציונליים.
- תמריצים והטבות מס: ערים רבות מציעות ריבאונדות לחזית ירוקה וניהול מים סוער.
- תחזוקה מופחתת: מערכות אוטומטיות מורידות את העבודה המתמשכת ב 60%.
תקופת ההחזר נופלת בדרך כלל בין 5 ל-10 שנים, עם קיר חי שנמשך 15-25 שנים לפני שהחלפה מלאה נדרשת.
שיקולים וקוד
שילוב של קיר חי למבנה בנייה גורם להוראות קוד בנייה מרובות.אדריכלים חייבים לבדוק:
- (ב) ,0) ,קוד בניין בינלאומי (IBC)FLT:1 חלקים על עומסי חיים, עומסי שלג, ועומסים מתים.
- (ב) ⁇ :0 (Fire code: ⁇ : 1) שימוש במדיה מתפתחת שאינה נגישה, התכווצות בין לוחות צמחיים ופתיחת בנייה, וכיסוי פיזור אש מעל הקיר.
- (ב) ,0) קודים: FLT:1 Backflow מניעת אספקת השקיה ודרישות חיבור ניקוז.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ (ב) ,ב"ה) ,הקיר עשוי להיחשב כמכשיר גילוח או אסיפה אינסטלציה, שעלול לשנות את חישובי הציות.
מומלץ לעסוק יועץ קוד מוקדם בתהליך העיצוב כדי להימנע מעבודות עבודה יקרות.
כיוונים עתידיים: גנים ורגטיים חכמים
טכנולוגיות מתפתחות הופכות לגנים אנכיים יותר אוטונומיים ויעילים.
- רשתות החיישן:0 (IoT רשתות: FLT:1) של לחות, טמפרטורה וחיישנים עלים רטובים להאכיל נתונים למרכז BMS (Building Management System) עבור השקיה בזמן אמת והתאמות להפריה.
- (FLT:0) לוחות כהרומים:FreaLT:1 ; מודולים פוטו-וולטאיים משובצים מסגרת הקיר הירוקה לשאיבה חשמל וחיישנים, מה שהופך את המערכת לאפס.
- (ב) ⁇ :0) חומרי קיר: 1FLT:1 תת-שכבות ביודגרדות שנעשו מפטריית המיליסליום או טקסטיל ממוחזר להפחית את ההשפעה הסביבתית.
- (ב) תחזוקת מבוססת ד"ר ד"ר נדר: 1 (ב) שטרים מת משאיר, חלים חומרי הדברה, או להחליף מודולים צמחיים בודדים ללא ספוג.
- (FLT:0) מעקב אחר לכידת הקרבון: FIRLT:1 , מדידה בזמן אמת של CO2 נספג על ידי הקיר, אשר יכול להרוויח זיכויים פחמן או לתמוך הסמכה בנייה ירוקה כמו LEED ו- WELL.
ככל שהחידושים האלה מתבגרים, העלות והמורכבות של האינטגרציה יפחתו, מה שהופך קירות חיים תכונה סטנדרטית בארכיטקטורה בת קיימא.
מסקנה
השילוב של גנים אנכיים למסגרות בנייה מבניות הוא מאמץ רב תחומי הדורש מומחיות בהנדסה מבנית, חקלאות horticulture, הידרולוגיה, ובניית מדע. כאשר מבוצע כראוי, התוצאה היא עור חי, מבנה נשימה המספק יתרונות סביבתיים, כלכליים ואנושיים כי הרבה יותר מעבר לאלה של קלדה קונבנציונלית, עם המשך התקדמות בחומרים קלים, השקיה חכמה, ובניית מערכות צמחיות מתורבת, הם מכוננים לגנים עירוניים, בעודם, לא ניתן להבחין, ולא ניתן למצוא יותר, אלארמים, אלא גם על ידי פיתוח של מבנים ירוקים בעלי יכולת גבוהה, ולפתח, ולפתח, ולפתח פרויקטים חדשים, וחדשניים, תוך כדי לחפש, ולפתח, תוך כדי התבוננות ירוקה, תוך כדי התבוננות ירוקה, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח פרויקטים חדשים, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח פרויקטים חדשים, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח, תוך כדי התבוננות ירוקה, תוך כדי התבוננות ירוקה, ולפתח, ולפתח פרויקטים חדשים, ולפתח, ולפתח, כאשר הם, תוך כדי התבוננות ירוקה, כאשר הם, ולפתח, ולפתח, ולפתח, ולפתח, תוך כדי התבוננות מעשית, ולפתח, ולפתח,