Bina zemin plaka boyutu - bir yapı içinde tek bir zeminin toplam alanı - her iki enerji performansı ve uzun vadeli işletme masraflarını şekillendirmede kritik bir rol oynar. On yıllardır mimarlar, geliştiriciler ve tesis yöneticileri, zemin boyutları ile ısıtılır, geniş kapsamlı zemin plakaları ve daha kompakt, dar tasarımları.

Kat Plak Boyutu: Tanımlar ve Typolojiler

Kat plaka büyüklüğü, aynı zamanda zemin ayak izi veya tipik zemin alanı olarak da adlandırılır, zemin plakaları genellikle dış duvarların dış yüzlerinden ölçülmüş bir binanın brüt alanıdır. Asansör milleri, stairwells ve mekanik kovalar gibi dikey penetrasyonlar hariç, ancak bu seviyedeki tüm o seviyedeki kullanılabilir ve hizmet alanı içerir.

  • [FONT:0) Deep zemin plakaları [Dönemli: 0:1] - genellikle 30 metreden fazla (100 feet) geniş ofis kulelerinde, veri merkezleri ve endüstriyel depolarda yaygın olarak. Mekanik havalandırma ve yapay aydınlatmaya çok güveniyorlar.
  • [FONT:0]Narrow zemin plakaları [Dönemli: 1) Genellikle 18 metre altında (60 feet) derinlikte, daha fazla perimeter bölgesi erişim ve doğal gün ışığı penetrasyonu sağlar.
  • [FONT:0]Moderate zemin plakaları[[Dönemli: 1 ) - 18 ve 30 metre arasında, genellikle kondüktif binalar veya modern ticari bloklar doğal ışık ve yoğunluk dengelemek için tasarlanmıştır.

Bina tipoloji ağır zemin plaka normları dikmektedir. Örneğin, yoğun bir kentsel alanda tipik bir ofis binası, 20.000 ila 30 metrekarelik bir zemine sahip olabilir (1,860,790 m2), bir banliyö ofis parkının 15,000 metrekare veya daha az plakaları olabilirken, yüksek katlı konut kuleleri genellikle daha küçük plakaları vardır - çoğu zaman dış mekandan 5000-8,000 metrekarelik bir dışlama sağlar.

Kat Plak Boyutu ve Enerji Verimliliği arasındaki Doğrudan İlişki

Bir binanın enerji tüketimi, zemin plaka geometrisine yakından bağlantılıdır. Büyük kat plakaları hem enerji verimliliği için fırsatlar hem de zorluklar yaratabilir. Tasarım günlük ışık, termal yükler ve HVAC iyonunu nasıl yönetmektedir.

Gün ışığı ve yapay Aydınlatma

Ticari binalardaki en önemli enerji tüketicilerinden biri yapay aydınlatmadır, genellikle toplam elektrik kullanımının% 15-25'i için muhasebe. Narrow floor, günlük saat boyunca elektrik ışıklarının ihtiyacını azaltır.Araştırmalar, binalarda 15 metreden daha az (% 50 feet) derin bir şekilde ısıtabilir.

Ancak, büyük zemin plakaları, güneş lekeleri ile tasarlanabilir:0)perimeter gün ışığı hasat[CDK:1) sistemler, fotodörler ve makul LED fikstürleri dahil etmek için, pencere duvarı boyunca enerji kullanımını azaltmak için kullanılabilir. Ek olarak, atriums, ışık scoops veya merkezi avlular doğal ışık, bu tür stratejiler olmadan, aydınlatmadan enerji cezalarını yalnızca 10-20 oranında artırabilir.

Isıtma ve Soğutma Yükleri

Kat plaka boyutu doğrudan binanın termal zarf alanı-to-volume oranını etkiler. Kompakt, derin zemin plaka, daha düşük yüzey-to-volume oranına sahip olma eğilimindedir, bu da kışın ısı kaybını azaltabilir.

Tersine, dar zemin plakaları kare ayağı için daha fazla dış yüzey alanı vardır, onları güneş ısı kazanıp sert kayıplarla ilgili olarak daha hassas hale getirirler. Ancak aynı zamanda daha etkili doğal havalandırma ve pasif güneş ısıtmasına izin verebilirler. · 15 metre altında plakalar, temel şartlandırma için mekanik sistemlere olan güven nedeniyle.

Zoning ve Verimlilik

Küçük zemin plakaları doğal olarak daha iyi HVAC zoning. Her bölge kendi termostat ve değişken hava hacmi (VAV) kutusu tarafından kontrol edilebilir ve yüksek oranda yüksek, açık zeminde yer alan sabit sıcaklık ve hava akış ayarlamalarına izin verir.

Modern bina yönetimi sistemleri (BMS) bunu kısmen kullanarak hafifletebilir:0) isteğe bağlı olarak kontrol edilen havalandırma) ve bölge düzeyinde sensörlerinin bir kuralı olarak, tek bir bölgedeki fiziksel kısıtlamalar, alt zeminlerde en az dört bağımsız zeminin verimliliğini sağlamak için mücadele etmesi gerekir.

Termal En Geliştirme ve Paniğe

Zemin plakanın yüzdesi perimeter (projektif ısı kazanımı ile) ve temel alan için dramatik etkiler zarf performansına sahiptir. Deep plakalar düşük perimetre-to-area oranına sahiptir, yani toplam zeminle üç katlı pencereler - bu dengeyi azaltırken, bu işlemsel ısı kazanç / pencereleri de dengeleyerek, güneş enerjisi laboratuvarının (NREL) potansiyel olarak artan aydınlatma ve soğutma yüklerine sahiptir.

Havalandırma ve Kapalı Hava Kalitesi

Doğal havalandırma, dar zemin plakalarında, çapraz-ventilasyonun binanın tam tersi taraflar arasında elde edilebilir. Derin zemin plakalarında, doğal havalandırma genellikle tek taraflı bir strateji ile sınırlıdır, bu da hava değişim oranlarını azaltır ve ASHRAE Standard 62.1 gereklilikleri karşılamak için mekanik yardım gerektirir. Bu, doğal ve mekanik yaklaşımları birleştiren fan enerji tüketimi ve bakım maliyetleri ile ilgili maliyetlerin etkili olmasını sağlar, ancak uzun, işkence edici rotalar olmadan zemin geometrisinin dikkatli bir şekilde tasarımını gerektirir.

Zemin Plak Tasarımının Operasyonel Maliyetleri

Enerji kullanımı ötesinde, zemin plaka boyutu, bir binanın yaşam döngüsü üzerinde bir araya gelen geniş bir işletme maliyetine sahiptir. Tesis yöneticileri, tasarım seçimlerini değerlendirdiğinde bakım, temizlik, güvenlik ve sistem yedek maliyetleri dikkate almalıdır.

Bakım ve Onarım Maliyetleri

Büyük kat plakaları daha geniş ve karmaşık bina sistemlerini talep eder. Longer duct çalışır, daha fazla aydınlatma fikstürleri, ek tesisat dalları ve asansör araç kapasitesi tüm düzenli denetim ve bakım gerektirir. önleyici bakım ölçekleri için çalışma saatleri zeminle doğrusal olarak zemine sahip olabilir, ancak karmaşık bir şekilde dikey kovalamalar ve yatay kullanımlar daha uzun süre erişilebilir. Örneğin, derin bir 100.000 metrekarelik bir VAV kutusunun çekirdeğinde yerine getirebilir.

Temizlik ve Janitorial Hizmetler

Temizlik maliyetleri doğrudan zemin alanına göre orantılıdır, ancak bu efficilikler ile açık planla kalın plakalar çok sayıda özel ofis veya bölmeli zeminler için daha fazla manuel temizlik işi gerektirir. janitorial maliyet karşılaştırmaları, ayda 0,015 $ değerindeki birçok iç bölme, destek sütunları veya mobilya bölgelerinin varlığı bu efficiliği ile.

Güvenlik ve Erişim Kontrolü

Büyük bir zemin plakasını temizlemek, daha fazla giriş noktası ile, acil çıkış noktaları ve potansiyel saklanma noktaları, CCTV kameraları dağıtma maliyeti, erişim kartı okuyucuları ve alarm sistemleri artışları gösterir.Tek büyük bir merdiveni, küçük odalardan daha az kamera gerektirir, ancak ekipman maliyetleri uzun kablo koşu ve merkezi işlem için daha yüksektir.

Enerji Bills ve Maliyetleri

Tartışıldığı gibi, aydınlatma, ısıtma ve soğutma, hizmet maliyetlerinin yüksek olduğunu bildiriyor. ABD Enerji Bilgi Yönetimi, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ticari binaların yıllık ortalama 2,15 $ 'lık bir zeminde, gün ışığı olmayan bir zemin tasarımla, bu rakama 2,60 $ 3,3 $ değerindeki dar plakalar harcayabileceğini bildiriyor.

HVAC Sistemi Yaşam döngüsü ve Değiştirilmesi

Büyük kat plakaları, yüksek kapasiteli faktörlere daha fazla baskı uygular, potansiyel olarak ömrünü kısaltır. Genişletilmiş düktör baskıyı azaltır, daha agresif hale gelen daha büyük hayranlar gerektirir ve yedek çevrimler 20 yıldan 15 yıla kadar veya daha az sayıda merkezin değiştirilmesine neden olabilir. Bu, derin zemin plakalara hizmet eden birkaç milyon dolar giyebilirken, dağıtılmış bir sistem daha küçük bir plaka maliyetlerin değiştirilmesi gerekir.

Optimal Kat Plak için Tasarım Stratejileri

Ticaretten ayrılana göre, bina tasarımcıları nadiren mükemmel bir plaka büyüklüğü lükse sahiptir. Bunun yerine, enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarmak ve seçilmiş plaka boyutları için operasyonel maliyetleri en aza indirmek için bir strateji paketi kullanırlar.

Bina Oryantasyon ve Şekil

Not the plaka büyüklüğü, doğu-batı ekseni boyunca binayı yönlendirmek batıya en aza indirmek, zirve soğutma yüklerini azaltmak. 2:1 veya 3:1'in uzun kenarı ile dikdörtgen bir şekil, uzun süre boyunca bazı doğal ışık almaya yardımcı olabilir. güney cephede dış gölgeleme cihazları kullanarak daha fazla ısı kazanılırken, güneş ısı kazanılır.

Atriums and Light Wells

Derin zemin plakaları için, bir iç atrium veya ışık iyi bir gün ışığı temele getiriyor. Bu, çevre bölgelerindeki% 40-60 oranında yapay aydınlatma gerekliliklerini azaltabilir ve ayrıca doğal havalandırmayı yığın etkisi ile kolaylaştırır. Atriums do run zemin alanı ve inşaat maliyetlerini artırır, ancak yaşam döngüsü enerji tasarrufu genellikle yatırımın haklı çıkar.

Perimeter vs Core Zones

Tasarımcılar, perimeter bölgelerinin (ortalama duvarlarının 15 ayağıyla) temel bölgelerden ayırmalıdır. Perimeter bölgeleri, daha düşük aydınlatma güç kesintileri ve daha yüksek termal konfor set noktaları ile, yüksek hacimli yük alanları olarak tedavi edilmelidir.

modüler ve esnek zemin planları

Daha da önemlisi, binalar, zaman içinde yeniden yapılandırılabilir veya yeniden yapılandırılabilir modüler zemin plakalarla tasarlanmıştır. Bu esneklik sahipleri, büyük yenilemeler olmadan onant ihtiyaçlarını optimize etmeye ve aydınlatmaya uyum sağlar. Örneğin, 30.000 metre zemin plaka, daha sonra duvarların eklenmesine izin veren yapısal körler ile tasarlanmıştır, iki 15.000 metrekarelik bölge yaratır.

Akıllı Bina Teknolojilerinin Bütünleştirilmesi

Gelişmiş bina otomasyon sistemleri (BAS), büyük zemin plakalarında doğal olmayan birçok verimi azaltabilir ve ASHRAE 90.1-2022 gibi enerji kodları ile daha dar hale gelir.Örneğin, sensör bazlı bir sistem, betonun yüksek oranda hava akışını azaltabilir ve daha dar hale gelir.

Vaka Çalışmaları: Ticari binalarda Büyük Bir vs. Küçük Zemin Plakları

Gerçek dünya örnekleri zemin plaka kararlarının operasyonel etkisini vurgulamaktadır.

Vaka Çalışması 1: Deep Floor Plak – Chicago'daki 40.000 Square Foot Office Kulesi

2010 yılında inşa edilen 30 katlı ofis kulesi, 85 kişilik ofis binaları için Chicago ortalamasından 40 metre uzaklıkta bulunuyor.Bu yıl üst düzeye ve yüksek performanslı bir glaning, bina enerji kullanımı yoğunluğu (EUI), asansör için yıllık bakım maliyetlerine kıyasla, yüksek çözünürlükte 500 tonlu soğuk havali bitkidir.

Vaka Çalışması 2: Narrow Floor Plak - Portland'da 12.000 metrekarelik bir ofis binası

2018 yılında tamamlanan dört katlı ofis binası, yıllık soğutma ihtiyacının% 16 metre (52 feet) Mükemmel gün ışığının altında bulunan toplam 2,80 $ kare ısıtma/soğuk, ancak bölgedeki benzer binalara kıyasla, yıllık soğutma ihtiyacının %70'ini sağlar.

Future Trends ve Tahminler

Net-zero enerji binalarına ve karbon nötriteye doğru iten, zemin plaka tasarımını yeniden şekillendirir. Birçok yeni ticari bina, günlük aydınlatmaya öncelik veren, doğal havalandırmaya ve düşük enerji sistemlerine öncelik verir.Bu stratejiler, işbirliği alanları için kullanılan daha esnek bir zeminle elde etmek için çok daha kolaydır.

Başka bir eğilim, karma ve uzaktan çalışma modellerinin etkisidir. Ticari ofislerdeki düşüklüğün düşüklüğü, daha cömert açık alanla yeniden amaçlanmış hale getirilmesine izin verebilir, ancak aynı zamanda talep kontrollü havalandırma ve kısmi occupancy stratejileri için ihtiyaç da artırır.Mevcut derin mobilya binalarının alt yapısı, iç ışık kuyularını eklemeye, globünlemeye ve verimli bina kontrollerini verimliliği boşluğu kapatmaya da olanak sağlar.

Son olarak, karbon gözlüğü aynı zamanda dar bir plaka kararlarından da etkilenmektedir. Büyük kat plaka plakaları genellikle daha büyük bir aralığın verimliliği nedeniyle karenin daha düşük bir yapısal malzeme yoğunluğuna sahiptir. Derin bir zemin plaka, kare başına 10-15 daha az çelik veya beton, yüksek karbon emisyonlarını azaltır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kat plaka boyutu sadece zemin alanı meselesi değildir; temel olarak bir binanın enerji kullanımı, operasyonel maliyetler ve yolcu konforunu sınırlar. Deep zemin plakaları bu yoğunluk ve yapısal verimliliği sunar, ancak sağlam mekanik sistemlere, yapay aydınlatmaya ve yüksek bakım bütçelerine göre performansları optimize eder. Enerji kodları ve karbon hedefleri, zoning ve daha düşük işletme maliyetleri, zeminleri artırmak ve maliyetleri artırmak için zeminleri dikkatlice tartır.