जलवायु परिवर्तन का प्रभाव उच्च उदय भवन डिजाइन रणनीति पर

जलवायु परिवर्तन से संबंधित प्रमुख चुनौतियां

बढ़ी हुई तापमान और शीतलन मांग

शहरी ताप द्वीप प्रभाव, जो एक वार्मिंग वैश्विक जलवायु के साथ संयुक्त है, शहर के केंद्रों में परिवेश के तापमान को चला रहे हैं। उच्च इमारतों के लिए, जिसमें प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के संपर्क में बड़े सतह के क्षेत्र हैं, इसका मतलब काफी अधिक शीतलन भार है। अनुकूली डिजाइन के बिना, यांत्रिक एयर कंडीशनिंग सिस्टम को कठिन काम करना चाहिए, अधिक ऊर्जा खपत करना और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन बढ़ाना - एक खतरनाक प्रतिक्रिया लूप बनाना। कई उष्णकटिबंधीय और उपोष्णिक शहरों में, पहले से ही शीतलन एक लंबे भवन के ऊर्जा उपयोग के 40-60% के लिए खाते हैं। चूंकि हीटवे लंबे और अधिक तीव्र, निष्क्रिय शीतलन रणनीतियों और ऊर्जा कुशल प्रणालियों की आलोचनात्मक हो जाती है।

अधिक तीव्र तूफान और पवन बल

जलवायु मॉडल लगातार उष्णकटिबंधीय चक्रवातों, गरजों और अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय तूफानों की तीव्रता में वृद्धि की परियोजना करते हैं। उच्च संरचना के लिए, हवा पहले से ही एक प्रमुख पार्श्व भार है; मजबूत गस्ट और अधिक लगातार गंभीर घटनाएं संरचनात्मक डिजाइन सीमा को धक्का देती हैं। पवन प्रेरित दोलनों से ऑक्यूपेंट असुविधा, क्लैडिंग थकान और यहां तक कि संरचनात्मक क्षति हो सकती है। तटीय या तूफान-प्रवण क्षेत्रों में लंबा इमारतों को अब ऐतिहासिक रिकॉर्ड से अधिक हवा की गति के लिए इंजीनियर होना चाहिए, अक्सर नई सामग्री की आवश्यकता होती है, जो वायुगतिकीय रूपों को अनुकूलित करती है, और उन्नत डंपिंग सिस्टम।

बढ़ती सागर स्तर और बाढ़ जोखिम

लगभग 65% विश्व के सबसे बड़े शहरों में से एक है और इसकी सबसे ऊंची इमारतों में से कई तटीय क्षेत्रों में स्थित हैं जो समुद्र-स्तर के उदय के लिए कमजोर हैं। समुद्रों के साथ मध्यम उत्सर्जन परिदृश्यों, जमीन-स्तर के बुनियादी ढांचे और नींव प्रणालियों के तहत 2100 मीटर तक बढ़ने की संभावना बढ़ गई है, जो कि घुसपैठ और खारे पानी के घुसपैठ का खतरा बढ़ गया है। तूफान उच्च बेसलाइन पर अतिरिक् त हो जाता है, भूमिगत पार्किंग, विद्युत कमरे और लिफ्ट शाफ्ट, तटस्थ भवन संचालन और सुरक्षा प्रणालियों को बाढ़ कर सकता है।

चरम मौसम घटनाओं की ग्रेटर फ्रीक्वेंसी

व्यक्तिगत खतरों से परे, चरम घटनाओं का मिश्रित होना- जैसे कि सूखे के दौरान हीटवेव, या एक जंगली आग के बाद भारी वर्षा- बहु-हाज़र्ड परिदृश्यों का निर्माण करता है। उच्च वृद्धि वाली इमारत प्रणालियों को कैस्केडिंग विफलताओं में लचीलापन के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक संयुक्त हीटवेव और पावर आउटेज अप्रत्याशित टावरों में रहने वाले लोगों को फँसा सकता है, जबकि धारदार बारिश कम तीव्र डाउनपोर के लिए डिज़ाइन की गई साइट ड्रेनेज सिस्टम पर भारी हो सकती है।

जलवायु-प्रतिरोधी उच्च-Rises के लिए डिजाइन रणनीतियाँ

उन्नत संरचनात्मक अखंडता

मजबूत तूफानों और उच्च पवन भार का सामना करने के लिए, इंजीनियर प्रदर्शन आधारित डिजाइन दृष्टिकोण को अपना रहे हैं जो कोड-न्यूनतम आवश्यकताओं से परे हैं। उदाहरण के लिए, इमारतों को हवा के भार को कम करने के लिए आकार दिया जा सकता है - गोल या सामना किए गए geometries जो उन्हें रोकने के बजाय गॉट्स को नष्ट कर देते हैं। अल्ट्रा-हाई-प्रदर्शन कंक्रीट, उच्च शक्ति वाले स्टील और क्रॉस-लैटिन लकड़ी (संकर प्रणाली के लिए) जैसे उन्नत सामग्री हल्के अभी तक मजबूत फ्रेम के लिए अनुमति देती है। ट्यून्ड मास डंपर्स, कभी-कभी सैकड़ों टन वजन का वजन होता है, न केवल हवा बल्कि भूकंपीय ताकतों को रोकने के लिए परिष्कृत किया जाता है, जो दोहरे जोखिम संरक्षण प्रदान करता है।

ग्रीन रूफ्स और वॉल

वनस्पति लिफाफे अब एक बाद में नहीं हैं; वे जलवायु अनुकूलन के अभिन्न हैं। ग्रीन छत और रहने की दीवारें शहरी ताप द्वीप प्रभाव को कम करती हैं, वाष्पीकरण के माध्यम से 30 डिग्री सेल्सियस तक कम सतह के तापमान और भवन इन्सुलेशन में सुधार करती हैं। उच्च वृद्धि वाले facades पर, ऊर्ध्वाधर उद्यान वर्षा जल को रोक सकते हैं, रनऑफ़ को कम कर सकते हैं, और आसन्न स्थानों पर प्राकृतिक शीतलन प्रदान कर सकते हैं। मिलान में बोस्को वर्टिकल ने प्रसिद्ध रूप से प्रदर्शित किया कि उच्च वृद्धि वाले वनस्पतियां CO2 को अनुक्रमित कर सकती हैं और HVAC के लिए ऊर्जा की मांग को कम कर सकती हैं। अधिक हाल की परियोजनाओं, जैसे कि पेली क्लार्क-डिज़्ड सुपरटल, जो कि सभी सूक्ष्मदर्शी क्षेत्रों में स्थित हैं।

स्मार्ट ग्लेज़िंग और शेडिंग

विंडोज किसी भी उच्च वृद्धि वाले लिफाफे का थर्मल कमजोर बिंदु है। अनुकूली ग्लेज़िंग - जैसे इलेक्ट्रोक्रोमिक ग्लास जो सूर्य के प्रकाश के जवाब में टिंट करता है - दिन की रोशनी की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए कूलिंग लोड को 20% तक कम कर सकता है। मोटराइज्ड लौवर्स, छिद्रित स्क्रीन और बिल्डिंग-एकीकृत फोटोवोल्टिक पैनल सहित गतिशील छायांकन, आगे सौर ताप लाभ को नियंत्रित करते हैं। इन प्रणालियों को तेजी से निर्माण प्रबंधन सॉफ्टवेयर द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो वास्तविक समय के मौसम डेटा का उपयोग करता है, जो ओक्युफैन्ट आराम से समझौता किए बिना ऊर्जा उपयोग को अनुकूलित करता है। कम-एम्सिविटी कोटिंग के साथ उच्च प्रदर्शन ट्रिपल ग्लेज़िंग जलवायु-सियस डिजाइन में मानक बन रहा है।

जल प्रबंधन प्रणाली

भारी वर्षा की घटनाओं पर साइट पानी प्रबंधन मजबूत मांग। उच्च वृद्धि इमारतों में छत और छत सतहों से वर्षा जल संचयन शामिल हो सकते हैं, सिंचाई और कूलिंग टॉवर मेकअप जैसे गैर-potable उपयोगों के लिए बेसमेंट सिस्टर्न में पानी का भंडारण किया जा सकता है। साथ ही, मध्यवर्ती मंजिलों पर नीली हरी छत और बारिश के बगीचे को नगरपालिका तूफान प्रणालियों के लिए रनऑफ और देरी से पीक डिस्चार्ज को कम कर सकते हैं। कुछ डिजाइनों में इमारत के संरचनात्मक कोर का उपयोग पाइप रनों को कम करने के लिए वर्षा जल डाउनपाइप प्रणाली के रूप में किया जाता है। समुद्र के स्तर के बढ़ने और तटीय बाढ़, महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे को संबोधित करने के लिए - जैसे कि विद्युत स्विचगियर, जनरेटर, और लिफ्ट मशीनरी - अनुमानित बाढ़ के स्तर से ऊपर ऊंचा है या जलरोधक बाड़ों में रखा गया है।

अक्षय ऊर्जा एकीकरण

नेट-शून्य कार्बन लक्ष्य साइट पर अक्षय पीढ़ी की ओर उच्च वृद्धि चला रहे हैं। सौर फोटोवोल्टिक पैनल अब पर्दे की दीवारों, स्पैनड्रेल और सनशेड में एकीकृत होते हैं, जो पूरे मुखौटा को एक बिजली संयंत्र में बदल देते हैं। भवन-एकीकृत पवन टरबाइन, हालांकि कम आम, सुपरटल टावरों पर परीक्षण किया जा रहा है जहां पवन गति अधिक और अधिक सुसंगत होती है। वेंटिलेशन सिस्टम और लिफ्ट से अपशिष्ट-गर्मी वसूली ऊर्जा दक्षता में योगदान देती है। उच्च दक्षता वाले ताप पंप और ऊर्जा भंडारण के साथ संयुक्त, उच्च वृद्धि भी अपने परिचालन कार्बन पदचिह्न को काफी कम कर सकती है, यहां तक कि शीतलन मांग बढ़ने के रूप में भी।

केस स्टडी: जलवायु-एडैपटिव स्काईस्क्रैपर

एज (अम्स्टरदाम, नीदरलैंड)

हालांकि केवल पंद्रह कहानियां, एज को अक्सर दुनिया के सबसे हरे-छोटे कार्यालय भवन के रूप में उद्धृत किया जाता है। यह एक दक्षिण-facing सौर मुखौटा, एक aquifer थर्मल ऊर्जा भंडारण प्रणाली, और एक PoE (पावर ओवर ईथरनेट) ग्रिड द्वारा संचालित एलईडी प्रकाश व्यवस्था का उपयोग करता है। इसकी उन्नत इमारत प्रबंधन प्रणाली प्रकाश, हीटिंग और वेंटिलेशन को समायोजित करने के लिए हजारों सेंसर का उपयोग करती है, जो कि अधिभोग और बाहरी स्थितियों पर आधारित है। जबकि एक सुपरटल नहीं है, इसके सिद्धांतों को अब उसी जलवायु क्षेत्र में लंबे भवनों तक बढ़ाया जा रहा है।

एक सेंट्रल पार्क (सिडनी, ऑस्ट्रेलिया)

इस मिश्रित उपयोग टावर में एक हेलीस्टैट प्रणाली है जो छायांकित प्लाज़ा पर सूर्य के प्रकाश को निर्देशित करती है, जिससे कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता को कम किया जा सकता है। मुखौटा हाइड्रोपोनिक हरी दीवारों को एकीकृत करता है जो 1,200 वर्ग मीटर का समय लेता है, जिसे ब्लैकवॉटर द्वारा सिंचाई किया जाता है। डिजाइन ने चोटी शीतलन भार को 15% तक कम कर दिया और नम उपोष्ण जलवायु में निष्क्रिय और सक्रिय प्रणालियों को एकीकृत करने के लिए एक मॉडल के रूप में कार्य किया।

शंघाई टॉवर (शंघाई, चीन)

दुनिया की दूसरी सबसे लंबा इमारत पवन लचीलापन और ऊर्जा दक्षता का एक पाठ्यपुस्तक उदाहरण है। इसका मोड़ रूप एक वर्ग आकार की तुलना में 24% तक हवा के भार को कम करता है, संरचनात्मक सामग्री को बचाता है। डबल-स्किन मुखौटा एक बफर ज़ोन बनाता है जो इंटीरियर को इन्सुलेट करता है, जबकि एक वर्षा जल संग्रह प्रणाली और भू-तापीय ताप पंप अपने LEED प्लेटिनम प्रमाणीकरण में योगदान करते हैं। टावर के 270 पवन टरबाइन इसकी बाहरी प्रकाश व्यवस्था के लिए पर्याप्त शक्ति उत्पन्न करते हैं।

भविष्य आउटलुक

जलवायु परिवर्तन की गति कई क्षेत्रों में इमारत कोड को नष्ट कर रही है। भविष्य में उच्च वृद्धि की संभावना उन विशेषताओं को शामिल करेगी जिन्हें हम केवल देखने की शुरुआत कर रहे हैं: जैव विविधतापूर्ण facades जो तापमान को विनियमित करने के लिए "खड़िया" हैं, ऊर्जा लचीलापन के लिए सूक्ष्म-ग्रिडों को विकेन्द्रीकृत करते हैं, और डिजिटल जुड़वाँ जो वास्तविक समय में जलवायु जोखिमों को मॉडल करते हैं। शहरी योजनाकारों को "स्पंज शहर" सिद्धांतों पर विचार किया जाता है जो शहर के जल निकासी के साथ इमारत के स्तर के जल प्रबंधन को एकीकृत करते हैं। वैश्विक आबादी के रूप में आगे बढ़ जाती है, और चूंकि घने ऊर्ध्वाधर पड़ोस अधिक आम हो जाते हैं, इमारत के डिजाइन और जलवायु अनुकूलन के बीच अंतर-साक्षर बन जाएगा।

निष्कर्ष

जलवायु परिवर्तन उच्च वृद्धि वाली इमारतों के लिए एक दूर का खतरा नहीं है - यह एक वर्तमान डिजाइन ड्राइवर है। ऊर्जा उपयोग के साथ थर्मल आराम को संतुलित करने वाले बुद्धिमान facades के खिलाफ संरचनात्मक किलेबंदी से, यहां बताया गया रणनीति जलवायु-अनुकूली लंबी इमारत डिजाइन में कला की स्थिति का प्रतिनिधित्व करती है। डेवलपर्स और नीति निर्माताओं के लिए, इन उपायों में निवेश करना अब न केवल एक पर्यावरणीय अनिवार्य बल्कि वित्तीय एक भी है: भविष्य की जलवायु स्थितियों के लिए डिज़ाइन की गई इमारतों में उच्च परिसंपत्ति मूल्यों, कम परिचालन लागत और अधिक अस्पष्ट संतुष्टि का आदेश दिया जाएगा। चूंकि अनुसंधान जारी रहता है और प्रौद्योगिकी विकसित होती है, उच्च वृद्धि आत्म-सुरक्षा और लचीलापन का मॉडल बन जाएगी, यह साबित करता है कि यहां तक कि एक लंबी संरचनाएं भी हो सकती हैं।

शहरी क्षेत्रों के लिए जलवायु अनुमानों पर अधिक गहन डेटा के लिए, ]IPCC छठे आकलन रिपोर्ट (WGII) और ]]Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) अनुसंधान पुस्तकालय [FLT: 3]]] पर कोन्सिल। अतिरिक्त केस अध्ययन वर्ल्ड ग्रीन बिल्डिंग काउंसिल के एडवांसिंग नेट शून्य पहल से उपलब्ध हैं।