Bina Şekillerini Anlama

Bina Şekilleri Coive (BSC), binanın durumuyla bölünmüş olan toplam dış zarf alanı olarak ifade edilen bir boyutsız orantır. Daha düşük BSC değeri -tipik olarak% 30,1'in altında - her tarafta 10 metrenin üzerinde, en az maruz kalan bir yüzey alanı iç alana göre ölçen bir miktar. -küresel olarak, arazinin hızla yükselmesi ve bina yükseklikleri, BSC, yoğunluktan ödün vermeden enerji kullanımını kontrol etmek için kritik bir avantaj sağlar.

metrik yeni değildir - enerji modellemeleri onlarca yıldır benzer form faktörleri kullanır - ancak enerji Sıfır Enerji Programına yönelik olarak kabul edilen şehirler olarak kabul edilir[Dönemli şekilde yüksek zarf-ilaçlama oranları ile kompakt şekiller -Dönemli şartlarlar [Dönemli zarflar # 1 ve 8.Bölümler) BSC'yi ilk şematik tasarımda dikkate almalıdır, çünkü genellikle pahalıya uygun şekilde tasarlanmıştır.

Bina Şekil ve Enerji Akışı Arkasındaki Fizik

Bir bina kabuğu aracılığıyla ısı geçişi, konveksiyon ve radyasyon yasaları tarafından yönetilir. daha büyük zarf alanı, kışın ve yaz aylarında kaçmak için daha fazla yol vardır. Bu doğrudan binanın ısısını etkiler - daha fazla ortak ve penetrasyonu sağlamak için gerekli olan enerji miktarı.

BSC'deki araştırma, 15–25'e göre, iklim bölgesine bağlı olarak, Miami veya Singapur'un bu tür sıcak ve nemli iklimlerde, ekstra yüzey alanının da soğutma yükünü artırdığını ve daha büyük hava koşulları gerektiren ekipmanlarını artırabileceğini göstermiştir.

Doğrudan ısı akışının ötesinde, BSC pasif stratejilerin verimliliğini etkiler. Compact binalar birim hacminde daha az dış yüzeye sahiptir, pasif güneş tasarımının - ısıtma güneye dönük pencereler gibi - daha az etkili çünkü enerji yakalamak için daha az perimeter vardır. Ancak, azaltılan alan zarfı da yüksek bir kesintiye uğratmıştır, havaisyon.

BSC'nin Enerji Verimliliği Üzerine Etkisi

Enerji modeli, EnerjiPlus ve OpenStudio gibi araçlar, tasarımcıların BSC'nin yıllık enerji kullanımı üzerindeki etkisini simüle etmelerine izin verir. Tipik bir analiz aynı zemin alanı ve hikaye sayısı ile iki binayı karşılaştırır - daha uzun bir veya sanatçı bir zarf planı ile bir araya gelir. Sonuçlar, kompakt tasarımların% 10–40 oranında daha düşük ısıtma ve soğutma yüklerinin daha düşük bir maliyetle elde ettiğini gösteriyor - örneğin, daha fazla 0.18 m - 1'lik bir BSC'de 20 katlı bir konut kulesi - 1'lik toplam 180 kWh/m'lik bir yük toplamı - 1'i - 2'yi aşan bir güneş ışığıyla aynı kuleyle - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1 kilometrelik bir miktar daha fazla katlı bir miktar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'e kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'ye kadar - 1'

Bu tasarruflar doğrudan işletme maliyetleri ve karbon emisyonlarına dönüşür. Yoğun bir kentsel bağlamda, on binlerce benzer birimin var olabileceği, hatta AB'de %10 artış, özellikle de LEED veya BREEAM gibi şehir çapındaki azalmalara yol açabilir.

BSC'yi Dense Kentsel Ayarlarda Optimizing BSC için Tasarım Stratejileri

İlk önce Compact Massing Erken

BSC'yi düşürmek için en etkili yol, örneğin 30 m kat daha yüksek bir kareye sahip bir × 20 m katla bir çatı havuzuna sahip olan bir binayı tasarlamak ve derinden kaçınmak, dar plan formları zarf-tolik oranını azaltır. Örneğin, 30 m kat daha yüksek bir × 20 m kat plakanın aynı yükseklik ile aynı yüksek bir BSC'ye sahip olması.

Propostları ve Articulation

Balconies, overhangs ve dekoratif fins genellikle bir binanın maruz kaldığı yüzey alanı arttırırken, bu elementler işlevsel veya estetik amaçlara hizmet edebilirken, enerji cezalarına karşı dikkatli bir şekilde değerlendirilmelidir.Bir strateji, bina hacmindeki balkonları, onları dışlamak yerine, çatı parapetleri ve mekanik ekranları da dahil olmak üzere sürekli yalıtımları kullanarak - maruz kalan yapıların termal briçlama etkilerini azaltmalıdır.

Yönelme ve Güneş Kontrol

Orientasyon BSC'nin kendisini değiştirmez, ancak zarfın güneş radyasyonu ile nasıl etkileşimlendiğini etkiler. Yüksek BSC ile bir bina kuzey ve güneydeki en uzun cepheleri atarak optimize edilebilir bir yönelimden yararlanabilir (Kuzey hemi) güneş artışını kontrol etmek için, bu, yüksek bir BSC'nin kuzeydeki olumsuz etkisini azaltır.

Yüksek performanslı En Geliştirmek

Şekil kısıtlamaları daha yüksek bir BSC'ye güçlendiğinde, zarf, yüksek kaplamalarla ve gaz dolumları, kalın sürekli yalıtım ve havalesisyon sağlar. Yeşil çatılar ve yeşil duvarlar ek bir yalıtım sağlar ve şehir ısı ada etkisini azaltır, ancak BSC için birincil fayda, aksi takdirde çıplak olacak yüzeylere termal direniş ekliyor.

modüler İnşaat ve Prefabrikasyon

Prefabricated volumetrik modüller, Asya ve Kuzey Avrupa'da yaygın olarak kompakt formlar üretiyor çünkü modüller yeniden inşa edilen yapılara göre herhangi bir kısıtlamayı mümkün kılar. Üretim süreci, enerji verimliliği ve hava kirliliğinin sıkı kontrolüne olanak sağlar, BSC değerlerinin altında 0.15 m -1'in altında yüksek binalarda bile.

Dense Urban Alanlarında Benzersiz Meydanlar

Küçük bir sürü katlı araziyi en yüksek manzara ve gün ışığı olan düzensiz formlara doğru en yüksek zeminlere doğru şarj edilebilir zemin alanı en yüksek seviyedeki yüksek tavan oranlarına doğru iten küçük bir sürü alandan satın almalı veya görünüş koridorları için yüksek yüzeysel olarak daha fazla teşvik eden yükselteçli sıralamalar.Ayrıca, kısıtlayıcı zemin plaka boyutlarını (500 m2) güç mimarları derin, dar bir alan için teşvik etmek için zorlar oluşturmak için zorlar.

Ek olarak, ek binalardan gelen gölgeler, BSC ile ilgili performansı da etkileyebilir. Çok yoğun bölgelerde, uzun bir bina çoğu gün gölgelenebilir, güneş kazançlarını azaltır, ancak ayrıca pasif ısıtma potansiyeli kısıtlayabilir. Bu, yüksek absorptal yüzeylerle kompakt bir şekil elde etmek anlamına gelir.

Bir başka meydan okuma, yüksek BSC'yi cezalandıran enerji kodları ile ikonik formlar için mimari arzu. Birçok imza kuleleri - Pekin'deki CCTV merkezi veya New York'taki Hearst Kulesi gibi - bu durumlarda, enerji cezası, mimari ifade için değişim için kabul edilir ve performans boşlukları sofistike mekanik sistemler ve yenilenebilir enerji entegrasyonu kullanılarak kapalıdır.

Vaka Çalışmaları: BSC in Action

Hong Kong'un Kompakt Konut Blokları

Hong Kong, dünyadaki en yoğun nüfuslu şehirlerinden biri, bu blokların düzensiz ayak izi olan karşılaştırılabilir özel kulelere kıyasla% 15-20 daha az enerji harcadığını gösteriyor. Otorite ayrıca tasarrufları artırmakta ve ayrıca tasarrufları artırmakta.

New York Manhattan Office District

Midtown Manhattan'da, kule 1980'lerden ve 1990'lardan itibaren tasarımlar genellikle yüz yüzen, BSC'yi artıran çok renkli cam cepheler, Amerika Kulesi gibi 1970'lerin en iyileri olan 1970'leri-era Citigroup Center, yüksek performanslarını dengelemek için yüksek performanslı bir çatı içeriyor, ancak işletim EUI hala 10–15'i yükseltiyor - bu tür bir tasarıma sahip olmak için en iyi şekilde bir şekilde şekillendiriyor.

Tokyo'nun karma kullanım Superblocks

Tokyo'nun Minato Mirai 21 semtinde Yokohama, düşük ölçekli binaları nasıl teşvik edebileceğini gösteriyor. Geliştirme yönergeleri, minimum 250 kWh/m2/yıl inşa etmek için en az 800 m2 zemine sahip olmak için yeni yapılar gerektirir ve bina setlerini sınırlandırır. Sonuç olarak, bölgedeki birçok binanın bireysel bina şekillerini ve kolektif enerji tüketimini doğrudan etkileyebileceklerini gösteriyor.

Parametrik tasarım yazılımındaki ilerlemeler artık mimarların binlerce toplulaştırma seçeneği üretmelerine ve her birinin BSC ve enerji performansını saniyeler içinde değerlendirebilmelerine izin veriyor. Rhino+Grasshopper with Ladybug Tools enable real-time trade-offs between form, shading, and Energy. Bu değişiklikler tasarım süreci, bir şekilde optimize edilmiş bir estetik girdinin nerede olduğu konusunda sabit bir şekilde değerlendiriyor.

Dijital ikizler - gerçek dünya sensör verilerine dayanan güncel sanal modeller - termal özelliklerini veya açık / barı çevre koşullarına dayanan daha da uyarlanabilir cepheler yoluyla daha da uyarlanabilir.Bu sistemler hala yoğun kentsel kuleler için ortaya çıkabilir, Avrupa ve Asya’daki erken prototipler, aksi takdirde sorunlu şekillerin enerji cezasını azaltmak için söz verir.

Sonuç: Şekil için Imperative for Shape-Optimized Design

Bina Şekilleri Coive sadece akademik bir metrik değildir; doğrudan enerji performansını, operasyonel maliyeti ve yoğun kentsel alanlarda binaların çevresel etkilerini karşılayan pratik bir araçtır.Süresel formların arkasındaki fizikleri anlamak ve zarf yoluyla kazanmak ve tasarım stratejileri benimsemek, ancak BSC'yi erken bir şekilde teşvik etmeden önce, mimarlar ve planlayıcılar, enerji kullanımını engelleyen binalarla buluşabilir.

Şehirler büyümeye devam ettikçe ve karbonatmayı azaltmak için zorunluluk, her kilovat saat kurtarılan konular. BSC sadece yoğun değil, aynı zamanda inşa edilmiş bir ortamda enerji tüketiminin azaltılması için net ve daha dayanıklı bir yol sunuyor.For developers, mesaj açıktır: önce şekli azaltmak, yükleri azaltmak ve sonra da geri kalan boşluğu kapatmak için sistemleri ve yenilenebilirleri optimize etmek.

[FONT:0) Daha fazla okuma için, [FONTD:0))IYORD'nin bina enerji modelleme kaynakları) ve [[ENFLT:3)ASHRAE Standart 90.1[D][/FONT)[DÜye Olmayan Tasarım[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.