Bina Formunun Etkisi ve Daylight Yaygınlığı ve Enerji Kullanımı
Bina formu ve kitleselleştirme, doğrudan bir yapının çevre ile nasıl etkileşimlendiğini şekillendiren temel tasarım kararlarıdır. Bu seçenekler yalnızca bir binanın estetik karakteri değil aynı zamanda doğal gün ışığı ve enerji tüketimini en aza indirme yeteneğidir.
Bina ve #8217 arasında Interplay; geometri ve güneş maruziyeti, ısıtma ve soğutma talepleri için her şeyi etkiler. İyi amaçlı kitlesel kitlesel strateji, mekanik sistem boyutları ve operasyonel maliyetlerle yapay aydınlatma ihtiyaçlarını azaltabilir.Bu makale, 10–% 30'u, iklim ve ccupancy modellerine bağlı olarak aydınlatma yüklerinin her şeyi etkiler.
Bina Formunu Tanımlayın ve Kitlesel
[FONT:0) Form[[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönlendirme formu[Dönetici:0)[Dönlendirme formu[Dönlendirmeler)[Dönetici:0))[Döneticileri ve uzaydaki bina hacimlerinin birbiriyle nasıl ilişkili olduklarını ve siteyi nasıl belirlediğini açıklar.
Mimari uygulamada, form ve kitle genellikle ilk diyagrammatik bir tasarım ekibi hareket eder. Bir bina kompakt bir küp olarak tasarlanırsa, bir elongated bar, bir dizi soğuk iklimlerde ısı kaybı veya bir adım attı ve kule, her seçim derin zemin plakalara nasıl ulaşır; yüksek çözünürlükte yüksek bir bina yüzeyinin oranı her iki katına çıkar.
Anahtar Kitlesel Typolojiler ve Özellikleri
- [FONT:0)Compact formlar (kampiyonlar, bloklar, derin planlar): [Dönetici: 1) Birim hacminde bulunan Minimise zarf alanı, iletken ısı kaybı / gerisi azaltın. Ancak, perimeter'den uzak bölgeler, ne kadar yüksek bir gün ışığı almaz, onları ağır bir şekilde elektrik aydınlatmaya zorlar.
- [Düzen veya lineer formlar (barlar, plakalar, parmak planları): ), Maximise perimeter uzunluğu zemin alanına göre daha fazla odaya doğrudan erişim sağlar, gün ışığı penetrasyonunu geliştirir.
- [FONT:0)Köpek ve atrium formlarında:) Bina hacminde kapalı veya yarı kapı ışıklı ışık kuyularını tanıtarak iç gün ışığı bölgelerin, aksi takdirde derin zemin plakalarına kanalize edilmesiyle birlikte oluştururlar.
- [FONT:0)Adımlanmış veya teraslı formlar:) Açık teraslar oluşturmak ve daha düşük zeminlerin gölgesini azaltmak için geri dönüşler kullanın.Bu yaklaşım, yüksek şehir çevrelerine günlük erişim sağlamak için yaygındır.
Bu tipolojiler arasındaki seçim, site bağlamına, iklime, program gereksinimlerine ve estetik hedeflere bağlıdır. Sıcak bir arid ikliminde derin planlı ofis kulesi, gün ışığının özüne getirilmesi için geniş bir iç ışık veya merkezi bir yer gerektirebilir, ancak muzdaki dar bir konut levhası sabah ve öğleden sonra güneş ışığına doğru yol açabilir.
Form Influences Daylight YaygınlaştırmaHow Form Influences Daylight
Gündelik bir binaya giriş öncelikle pencereden uzayın derinliği ile yönetilir, güneye dönük cephenin yüksekliği, pencere başının yüksekliğe ve pencere başının derinliğine kadar uzanır; örneğin, eksel üst ışık veya yansıma cihazlarının her biri için gerekli olan bir oda.
Geometrik Daylight Dağıtım Prensleri
[FONT:0]Gün ışığında faktör [[Dönetici:0] (DF), iç ışıkların aşırı güneş koşullarına bağlı olarak ilk 4– 6 m boyunca katkı oranına sahip, basitleştirilmişken, elektrik aydınlatmanın her iki tarafta da tek bir yan pencere ile bir odanın ne kadar yüksek bir noktaya ulaştığını belirtir.
Bina yüksekliği ve bitişik tıkanmaları da gün ışığının varlığını etkileyebilir. Yoğun kentsel ortamlarda, yüksek binalar komşu yapılar için günlük ışığı azaltan uzun gölgeler atabilir.Tam olarak, binanın kendisi veya çevresi için gün ışığı azaltmasına izin verebilir.
Oryantasyon ve Façade Relativity
Bir bina ve #8217; en uzun eksende kartinal yönlere göre anlamlı şekillerdeki eğimli çizgiler, güney-ışın cepheleri, özellikle sabah ve öğleden sonra, pasif güneş ısıtma ve gündüz ışıklandırma için en tutarlı güneş ışığı alırlar.
Form modulation ayrıca bir rol oynar. [Dönüşük:0]Adım-backs[Dönetici:2) ve [[Döneticileri (Döneticileri) üst katlarda, yüksek çözünürlükte doğrudan güneş saatleri boyunca ışık nüfuzu olan cephenin kısmını azaltır, pencere alanını korurken daha düşük ısı ve hafif bir ısıya doğru bir şekilde çalışır.
Bina Massing'in Enerji Implikasyonları
Bir binanın termal performansı doğrudan formuna bağlıdır. Isı kazanımlar ve kayıplar gün ışığıyla gerçekleşir ve elektrik aydınlatmanın artması, bu değişimin büyüklüğüne göre çıkarılması gereken iç ısı kazanımlar sağlar.Bir zemin alanı için, kompakt bir form minimis zarflar alanı, iletim yüklerini azaltır. ancak, kompakt form aynı zamanda limitleri gün ışığı erişimi, elektrik aydınlatmanın artan kullanımı, yaz aylarında soğutma sistemleri tarafından kaldırılmalıdır.
Tersine, birçok propost ile son derece sanatlı bir form ve tekrarlamalar, kışın yüksek ısı kaybına yol açan ve yaz aylarında daha yüksek ısı artışına yol açan zarf alanı arttırır. Ticaretten çıkış, bu tür formların genellikle aydınlatma yüklerini azaltabileceği ve ilişkili ısı artışının belirli iklime, özel iklime, ısı verimliliğine ve elektrik yoğunluğuna bağlı olduğu anlamına gelir.
Isıtma ve Soğutma Yükleri
Soğuk iklimlerde, düşük S/V oranları ile kompakt formlar avantajlıdır, çünkü ısı kaybını azaltırlar. Örnekler, geleneksel igloo veya modern kompakt Passivhaus tasarımları içerir. Sıcak iklimlerde, kompakt formlar da yardımcı olur, çünkü güneş ısısını daha küçük bir alandan azaltırlar, ancak öncelikli değişimleri gölgelendirmek ve yansıtmak için.
Ayrıca kütleli bina doğal havalandırma potansiyelini etkiler. Bir bina, yüksek atrium veya dikey millerle inşa edilebilir.Önümüzdeki hava akışını yılın önemli kısımları için mekanik soğutma ihtiyacını ortadan kaldırabilir.[Dönemli hava hareketi) enerji kullanımını önemli ölçüde azaltır.
Termal Kitle ve Heat Storage
Exposed termal kütle (örneğin, beton zeminler, Mason duvarları) gün boyunca ısıyı absorbe edebilir ve gece boyunca ısıyınır. Form ve bu tür sıcak stratejilerin başarısı, kalın iç bölmelerle ilgili olarak yüksek ısıtılabilir. Elongated veya atrium formları, gün boyunca kütleyi doğrudan güneş ışığına çıkarabilir ve gece boyunca ısınır ve bir sonraki döngü için serinleyebilir.
Gün ışığı ve Enerji Verimliliği için Stratejiler
Gün ışığı ve enerji performansının başarılı entegrasyonu, form, kitle, yönelim, cephe tasarımı ve sistemler seçimi göz önünde bulundurmayı düşünen bütünsel bir yaklaşım gerektirir. Aşağıda yüksek performanslı bina tasarımında kullanılan kanıtlanmış stratejiler vardır.
1. Güneş Erişim Analizi ile Tamamen Kitleselleştirme
Sistem tasarımı sırasında, bina derinliği, yüksekliği ve yönelimi değiştiren parametrik simülasyonlar çalıştırın. Enerji kullanımı ile iklim temelli günlük ışık modelleme (CBDM) araçları, yıllık gün ışığı özerkliği (DA) ve yararlı gün ışığı ışık ışığı ışıklandırma (UDI) ile hesaplamaya yardımcı olur.
2. Zemin Plak Derinliğinin İyileştirilmesi
Yanlı alanlarda, bir zemin plaka derinliği 1.5 ila 2 kat daha fazla değil zemin kaplamalı yükseklik (tipik olarak 4.5–6 m perimeter) hem de daha derin zemin plakaları için, inria, clerstories veya ışık rafları dahil olmak üzere. Birçok modern ofis 18–21 m iç bir temelle, her iki perimeters ulaşmak için gün ışığı sağlar.
3. Formasyona Bu Adaptleri Kullanın
Dış gölgeleme cihazları her cephenin yönelimine ve geometrisine uygun olmalıdır. Güney-yüz cepheler, düşük kış güneşi kabul ederken, yüksek yaz güneşi engelleyen dikey aşırı güneşe izin vermek zorundadır.
4. Instri Light Wells ve Courts
İç avlular veya atria, bina çekirdeğine doğal ışık getirebilir. Işık derinliği ve ışığın ne kadar ışık nüfuz ettiğini iyi belirleyebilir. Işık renkli kaplamalar ve sığ iyiler (height-to-toplama oranı 2:1) performansları artırmak. multi-hikayede binalarda, bir perimeter atrium birden çok katlara hizmet edebilir ve daha derin zemin plakalarına nasıl izin verebilir.
5. Kapsik Kitlesel Aktivasyon
Güneş'i kışın pencerelerden absorbe edebilecek beton tavanları ve zeminleri.Yaz aylarında, açık atria veya çöp ve aletler sıcak havanın yükselmesine ve kaçmasına, termal kütleden soğutmak için ısınmasına izin verir.Bu pasif soğutma stratejisi 30–% 50 uygun iklimlerde ısıyı azaltabilir.
6. Integrate Daylight-Responsive Controls
En iyi kitleye sahip olsa bile, elektrikli aydınlatma hala daha derin bölgelerde veya aşırı dönemlerde gerekli olacaktır.Kablok dönemdeki aydınlatma kontrolleri için daha kolay hale getirilmelidir.Bu, mevcut gün ışığından başlayarak üretilen fotodörlerle dolu LED fikstürleri yüklemelidir.Bu, aydınlatma enerjisini %50 veya daha fazla azaltabilir.
Form-Driven Performans Örnekleri
Birkaç önemli bina, tartışılan ilkeleri genişletmektedir.TheETHFLT:0)Manitoba Hydro Place), Winnipeg, Kanada, bir C- şekilli formu kullanarak, Amsterdam'da ısıtıcı ve günlük ışık kaynağı olarak çalışan, tam bir zeminle dolu bir şekilde inşa edilen bir zemine ve merkezi bir şekilde elde etti.
Daha aşırı bir iklim için, [[Üyetim:0)Raglan House[[Dönetici: 1) Yeni Zelanda'da, kuzey ışığını kabul eden, güneş kazançlarını kontrol ederken, kuzey ışıkla kabul eden bir doğrusal form kullanıyor.Bu pasif güneş formu, yaz aylarında mekanik soğutma ihtiyacını ortadan kaldırır ve% 80 azaltır. Bu örnekler, bina formunun sadece estetik bir seçim değil, çevresel performansın birincil sürücüsü olduğunu göstermektedir.
Simülasyon ve Analitik Araçlar
Modern tasarım iş akışları, günlük ışık ve enerji üzerindeki form etkilerini ölçmek için simülasyona çok güveniyor. Bazı yaygın kullanılan araçlar şunları içerir:
- [FONT:0]Radiance[[Dönetici: 1) & #8211; Günlük ışık faktörlerini hesaplamak için fiziksel olarak temel bir aydınlatma simülasyonu motoru, ışıklandırma ve jlare endeksleri.
- [FONT:0]ClimateStudio[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜ; Rhino ve SketchUp için ipuçları, gün ışığı, enerji ve termal konfor analizi erken tasarımda.
- [FONT:0)EnergyPlus) & #8211; Tüm inşa edilmiş enerji simülasyonu motoru, plast, aydınlatma ve zarf etkileşimleri.
- [FONT=0]Ladybug Tools[Dönetici:0] & #8211; Parametrik günlük ışık ve enerji analizine izin veren Grasshopper için Open-source eklentiler.
Bu araçlar, tasarımcıların yüzlerce kitlesel alternatif test etmelerini sağlar, ayrıntılı tasarım başlamadan önce en iyi performans hedeflerini belirleme şeklini tanımlamak önemlidir. İklime özgü hava verilerini kullanmak ve yıllık simülasyonları çalıştırmak, sadece tek birmoment analizleri değil.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Bina formu ve kitleselleştirme mekanik ve elektrik sistemlerine pasif bir geri dönüş değildir; günlük ışık penetrasyonu ve enerji tüketiminin aktif belirleyicileridir. İlk siparişli bir tasarım sürücüsü olarak formun rolü, sadece aydınlatma ve HVAC yüklerini önemli ölçüde azaltabilir, daha düşük işletme maliyetlerinin arttırılmasına yol açar, daha küçük bir karbon ayak izi. Net-zero bina performansı standartları ve net binalar için zorlanırken, formun ilk siparişi tasarımı sürücüsü olarak rolü sadece büyüyecektir.
Mimarlar ve mühendisler, günlük ışık özerkliği ve enerji kullanımını birçok form seçeneğiyle değerlendirmek için simülasyon araçları kullanarak en erken kavramsal aşamalardan işbirliği yapmalıdırlar.Güneşle çalışan formdan önce, buna karşı değil, tasarım topluluğun sadece verimli değil, aynı zamanda daha sağlıklı ve daha keyifli bir inhabit temin edebileceği binalar sunabilir.
Daha fazla okuma için, [[0)Kimle Building Design Guide[Dönetici: 1 ) Güneş kontrolü ve gölgelendirme konusunda geniş kaynaklar sunar, ancak [[Üyetim:2. Enerji Bölümü[DÜye Olmayanlar İçin Rehberler Sunur.) ek olarak, [Dönetici: 4 )