建物設計戦略の高層化による気候変動の影響

気候変動は、これまでにないペースで、建設された環境を再構築しています。 すでにエンジニアリング、マテリアルサイエンス、都市計画の境界線をプッシュする構造 - 構造は、特に高いです。 世界的な温度を上昇させ、嵐、海レベルの上昇を集中し、より頻繁に極端な気象イベントは、スカイスクレーパーが設計、構築、および運営されている方法の根本的な見直しを要求します。 Architects、構造エンジニア、および開発者は、もはや、LTF[F]を要求し、高[F]を計画するために必要としている[F]を計画し、または[F]を計画]を計画するために、または[F]を計画]を計画する[F]を計画]する必要があります。 [F]

気候変動による重要な課題

温度および冷却の要求の増加される

アーバンヒートアイランド効果は、温暖化のグローバル気候と組み合わせ、市内中心部の周囲温度を運転しています。 直射日光にさらされる大きな表面面積を持つ高層ビルでは、これはかなり高い冷却負荷を意味します。 適応設計なしで、機械的な空調システムはより硬質に働かなければならない、より多くのエネルギーを消費し、危険なフィードバックループを加速する温室効果ガス排出量を増加させる。 多くの熱帯および亜熱帯都市では、すでに冷却アカウントを40〜60%の高層ビルのエネルギーとエネルギーを消費し、より強烈なエネルギーとエネルギーを効率性に使用しています。

強烈な嵐と風力

気候モデルは、一貫して熱帯のシクロネ、雷雨、および過度の嵐の強度の増加を計画しています。 高層構造のために、風はすでに優位な側面負荷です。 より強いガストとより頻繁な厳しいイベントは、構造設計限界を押します。 風誘発振動は、占有的な不快感、クラッディング疲労を引き起こし、さらには構造的損傷を引き起こす可能性があります。 沿岸またはハリケーンに及ぶ建物は、これまで以上に新しい風速を要求する技術が、新しい風力学的資源を上回る必要があります。

ライジング・シーレベルと洪水リスク

世界最大都市の約65%、そして最も高い建物の多くは、海レベルの上昇に脆弱な海岸地帯に位置しています。海では、中程度の排出シナリオの下で0.5〜1メートルを2100に上昇させると、地上レベルのインフラと基礎システムが増加し、流入および海水侵入のリスクを増加させました。 嵐は、より高い地下水地下駐車場、電気室、エレベーターシャフト、中立的な建物および安全システムに重点を置いた。

極端な気象イベントの頻度が大幅に向上

個々の危険を超えて、干ばつ中の熱波や、野生火の後の重度の降雨などの極端なイベントの混合は、マルチハザードシナリオを作成します。高層ビルシステムは、ケーシング障害を横断してレジリエンスのために設計されなければならない。例えば、結合された熱波と停電は、未換気塔に占有者をトラップすることができ、急流雨は、より少ない激しいダウンプワー用に設計されたオンサイト排水システムが圧倒的に可能性があります。

気候にやさしい高層化のための戦略設計

構造の整合性を高めて下さい

強風な嵐や風負荷に耐えるために、エンジニアは、性能に基づいた設計アプローチを採用しています。 性能重視の要件を超えて行く。 例えば、建物は風負荷を減らすように形づけることができます。 丸みのあるまたは直面した幾何学は、それらに抵抗するのではなく、ガストを抜く。 高度な材料などの超高性能コンクリート、高強度鋼、および交差積層材(ハイブリッドシステム用)は、より軽量で強力なフレームを可能にします。 チューナーは、従来の風力だけでなく、さまざまな風力に適応するだけでなく、さまざまな風力を提供するだけでなく、さまざまな風力も備えています。

緑の屋根と壁

植毛された封筒はもはや求められていません;それらは気候変動に不可欠です。緑の屋根とリビングの壁は都市熱の熱島の影響を削減し、蒸発を通して30°Cまでの低い表面温度を下げ、そして建物の絶縁材を改善します。高層階層階では、垂直庭園は雨水を回避し、操業offを減らし、隣接するスペースに自然な冷却を提供することができます。ミラノのBosco Verticaleは、有名なミラノでハイリスクのセリエーターが、空中を埋めるために、いくつかの生態系を埋め込むことができることを実証しました。

スマートな艶出しおよび陰影

Windowsは、高層封筒の熱弱点です。 適応ガラス、太陽光に反応する電気クロミックガラスなどの適応ガラスは、日光の質の維持中に最大20%の冷却負荷を減らすことができます。 電動ルーバー、穴あきスクリーン、およびビル統合光起電パネルを含む動的シェーディング装置は、さらに太陽熱の利益を制御します。 これらのシステムは、リアルタイム気象データを使用して建物管理ソフトウェアによってますます制御され、温度調節を低下させることなく、省エネ効果が向上します。 性能を低下させることは、高い耐摩耗性を保証することなく、高い耐摩耗性を向上します。

水処理システム

豪雨イベントは、堅牢な現場の水管理を要求します。高層ビルは、雨水が屋根やテラスの面から収穫を組み込むことができます。地下水貯水槽に水を貯え、灌漑や冷却塔の構成などの非有効利用のための水を貯えます。同時に、青緑色の屋根と雨の庭は、中層階の激しい操業停止および自治体の嵐システムへの遅延ピーク排出を抑制します。一部の設計では、建物の洪水構造コアを雨水管として使用し、または水管を上昇させるための構造体を上昇させます。

再生可能エネルギーの統合

ネットゼロカーボンターゲットは、オンサイト再生発電に向けて高層化しています。ソーラー太陽光発電パネルは、カーテンウォール、スパドレル、サンシェードに統合され、ファサード全体を発電所に変えます。ビルトインテグレーション風力タービンは、風速が高まり、より一貫したスーパートールタワーでテストされています。換気システムやエレベーターからの廃棄物の回収は、エネルギー効率に貢献します。高効率な熱効率とエネルギー消費量を組み合わせ、ポンプの需要を低減し、エネルギー効率を向上します。

事例: 気候適応性スカイスクレーパー

エッジ(アムステルダム、オランダ)

エッジは、世界最緑のオフィスビルとしてしばしば引用されています。それは、南向きのソーラーファサード、急流の熱エネルギー貯蔵システム、およびPoE(イーサネット上の電力)グリッドによって供給されるLED照明を使用しています。その高度な建物管理システムは、数千のセンサーを使用して、照明、暖房、および換気を占める状況に基づいて調整します。スーパートールではないが、その原則は今、同じ気候で高層ビルにスケールされています。

ワンセントラルパーク(シドニー、オーストラリア)

混合塔は、太陽光を陰影した広場に直進するヘリオスタルシステムを備えています。人工照明の必要性を軽減します。ファサードは、処理された黒水で灌漑された1,200平方メートルのスパンの水耕栽培グリーンウォールを統合しています。設計はピーク冷却負荷を15%削減し、湿った亜熱帯気候における受動およびアクティブなシステムを統合するためのモデルとして機能します。

上海タワー(上海、中国)

世界2番目の建物は、風力回復力とエネルギー効率の教科書の例です。そのねじれ形状は、風負荷を24%削減し、構造材料を節約します。ダブルスキンファサードは、内部を絶縁する緩衝ゾーンを作成します。雨水収集システムと地熱ヒートポンプは、LEEDプラチナ認定に貢献します。タワーの270風力タービンは、外部照明に十分な電力を生成します。

未来展望

気候変動のペースは、多くの地域で建物のコードを調べています。将来の高層化は、私たちが最初に機能が組み込まれている可能性が高いでしょう。温度を調節するバイオミメティックファサード、エネルギー弾力性のための分散型マイクログリッド、およびリアルタイム気候リスクをモデル化するデジタルツイン。都市計画は、都市全体の排水管理を統合する「コンポーネント都市」の原則を検討しています。さらに、都市の人口は、都市の分析や建築学的研究が重要になると予想されるだけでなく、都市の科学は、より詳細な研究や研究が重要であるだけでなく、都市の科学的な研究が重要であるだけでなく、都市の科学の分野を発展させる必要があります。

コンテンツ

気候変動は、高層ビルの遠距離の脅威ではありません。 構造的要塞から、エネルギー使用による熱的快適性のバランスをとったインテリジェントファサードに至るまで、ここで概説した戦略は、気候適応性の高い高層ビル設計における芸術の状態を表しています。 開発者や政策立案者にとって、今の投資は、環境の不当性だけでなく、金融的なもの:将来の気候条件のために設計された建物は、より高い資産価値、運用コスト、および増加する可能性の高い研究モデルを継続します。 地球の能力と高等、研究は、さらに、高等に変化する可能性が高まります。

都市部の気候予測に関する詳細なデータについては、 [IPCC 第6次評価報告書 (WGII)] と [] トールビルとアーバンハビタット(CTBUH)研究ライブラリ[]を参照してください。 追加ケーススタディは、[]世界グリーンビルディング評議会の進歩ネットゼロ[FLT]から利用できます。 [FLT::[FLT:]:[FLT:]:[FLT]]:[FLT]]:[F]]]:[FLT:[F]]:[F]]:[FLT:[F]]:[FLT:[F]]:[F]:[F]]]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]]:[F]:[