İklimlendirmek mimarisi, binalarının çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğinin bir paradigma değişikliğini temsil eder. İklimlendirmek için iklime engel olarak, bu yaklaşım doğal güçlerden yararlanır -güneş, yağış, ve bitki örtüsü - rahat, enerji verimli alanlar yaratmak - bir bina şekline uyum sağlamak, yerel iklim koşullarına uygun olarak, tasarımcılar, operasyonel enerji kullanımını önemli ölçüde azaltabilir ve küresel enerji tasarrufuna devam ederler. Küresel enerji artışına ve karbon azaltımı hedeflerine giderek daha acil hale gelirken, iklime duyarlı bir tasarım daha sunar.
İklim-İklimsel Mimari Nedir?
Onun özünde, iklim sorumlu mimarisi, dinamik olarak sitelerinin belirli çevresel koşullarına yanıt veren binaları tasarlamaktır. Bu, mekanik ısıtma, soğutma ve aydınlatma ihtiyacının ötesine geçer. Bu nedenle, enerji tüketimi ve sera gazı emisyonlarını azaltmayı içerir - iklim destekli rüzgarlar, nem modelleri ve mevsimsel sıcaklık hızları da dahil - ve bu faktörlerin her tasarım kararına sürekli olarak adapte olmasını sağlar.
Kavram, dünya çapındaki vernacular mimarlık geleneklerine dayanıyor. Örneğin, geleneksel Orta Doğu rüzgar yakalamacılar (kötülükler) doğal havalandırma sağlar, Akdeniz köylerinde kalın taş duvarlar orta sıcaklıklar sağlar. Modern iklim-responsif tasarım bu zaman test edilen stratejiler üzerinde inşa edilir, gelişmiş malzemeler ve akıllı kontrol sistemleri tarafından geliştirilmiş.
İklim-Responsive Tasarım Temelleri
Etkili iklim sorumlu mimarisi çeşitli ilgili ilkeler üzerinde geri dönüyor. Her biri yerel bağlamda dikkatli bir şekilde kalibre edilmelidir.
Pasif Güneş Tasarımı
Pasif güneş tasarımı, kış aylarında güneş enerjisini yakalar ve yaz aylarında reddeder. Anahtar elementler bina yönelimini (Kuzey hemisphere'deki en yüksek güney maruz kalma için doğu-batı) içerir, pencere yerleştirme ve büyük ısı, beton, tuğla veya su gibi ısıyı azaltır ve yüksek yaz güneşi engelleyen cihazlar veya gölgeler için yüksek kış güneşi kabul ederken yüksek güneş ışığı sağlar. Örneğin, iyi tasarlanmış bir pasif güneş evi, yüksek tasarlanmış bir güneş evi, ısıtma enerjisinin 25-50% olarak azaltılabilir.
Doğal havalandırma ve Hava Akışı
Bir bina aracılığıyla hava taşımak için rüzgar ve buygunluk güçleri büyük ölçüde ısıtabilir veya mekanik soğutmayı ortadan kaldırır. Cross-ventilasyon, bir uzayın tam tersine yanlarında operaz pencereleri gerektirir; hava basıncı farklılıkları hava akışı olmadan ısıtın.Spaz hava kirliliğini kullanır ve hatta üstteki sıcak havadaki havadaki ısıyı etkiler.
Termal yalıtımı ve Mass
Duvarlar, çatılar ve zeminler ile yavaş yavaş yavaşlar ısı transferleri. Uygun R değerlilik iklim bölgesine bağlıdır. Soğuk iklimlerde, havalimanlı havalelimanları ile sürekli yalıtım kritiktir. Sıcak iklimlerde, reflektif yalıtım ve radiant bariyerleri ısıyı tutmaya yardımcı olur. Sıcaklıklı kütleli ısıtılabilir - soğuk bir iklimde şarj edilebilir veya beton gün ısıtabilir ve gece boyunca sallanır.
Shading ve Daylighting
Doğrudan güneş kazancı kışın faydalı olabilir, ancak yaz aylarında istenmeyen. Sabit gölgeleme (overs, fins, louvers) ve dinamik gölgeleme (motorlu körler, yeşil ekranlar) güneş ısısını korumak gün ışığı korumak için güneş ısıtımı sağlarken, aydınlatma ihtiyacı azaltır.
Malzeme Seçimi ve Embodied Karbon
İklimlendirmek için tasarım ayrıca malzemeleri kendileri de dikkate alır. Yerel olarak kaynaklanmış, yenilenebilir veya geri dönüştürülmüş malzemeler ulaşım emisyonlarını azaltır ve sık sık sık ısı özelliklerini azaltır. Örneğin, çapraz devre dışı timber (CLT) yüksek ısı kütle (dokyoda özel ısı kapasitesi) sağlar.
Farklı İklim Tipikleri için Tasarım Stratejileri
Tek tasarım çözümü her yerde çalışır. Mimarlar belirli iklim bölgesine yönelik stratejiler tertemiz olmalıdır. Aşağıdaki genel bakış büyük kategoriler için geçerlidir, gerçek dünya mikrolimlerinin önemli ölçüde değişebilir.
Sıcak ve Kuru İklimler
Phoenix, Arizona veya Riyad gibi yerlerde, Suudi Arabistan, yazlar ısıyı azaltmak ve kışlar hafiftir. birincil zorluk aşırı ısıtma ve glare. Anahtar stratejileri, güneşten ısıtılır ve gece boyunca yayınlanır.).
Sıcak ve Humid İklimleri
Singapur veya New Orleans gibi yerlerde, yüksek nem sınırları buharlı soğutmadır. Tasarım öncelik vermeli:0)maximum, çapraz aydınlatmalar) Hava hareketlerini tutmak için genellikle pencereleri yükseltmektedir (köpürücük yağmurlar altında) ve kapalı kapılar ısıtılır.
Temperate Climates
Batı Avrupa veya kıyı Kaliforniya gibi bölgeler orta sıcaklıklar yılı boyunca sürüyor, ancak hem ısıtma hem de soğutma gerektirir. Pasif güneş tasarımı oldukça etkilidir:0) Doğrudan güneş ışığı ile[Dönüşükümede yer alan DYT:2 Sert ısıtılmış pencerelere ihtiyaç vardır.
Soğuk İklimler
Minneapolis veya Helsinki gibi şehirlerde, birincil hedef ısıyı korumaktır. Binalar temiz ve iyi izole edilmiş yüzeyi minimuma indirmek için kullanılır.[/FLT:3) Güneşli inşaat[DÜcretsiz güneş ışığı ile birlikte yapılır; kuzey havalandırma-yüzlü pencereler ısıtılır.
Kompozit veya Monsoon İklimleri
Birçok tropikal ve subtropikal bölge ayrı ıslak ve kuru mevsimlere sahiptir. Tasarım hem ağır yağış hem de güçlü güneş şemsiyeleri gölge verirken yağmurdan duvarları korur.Kapalı zemin seviyelerinin su hasarını önler. [...]DÜcretsiz, çelik ve doğal olarak çürük ahşap (örneğin, çay ya da serdar gibi) yaygın olarak kullanılmalıdır.
Enerji Tasarruflarının Ötesinde Faydaları
Daha düşük fayda maliyetleri büyük bir sürücü olsa da, iklim sorumlu mimarisi, çok sayıda ortak bakım sunar. Occupant konfor geliştirir, çünkü binalar daha istikrarlı sıcaklıklar tutar ve çok fazla ışık alırlar. [...]DÜcretsiz binalar, enerji kesintisi veya aşırı hava olayları sırasında alışabilir – son zamanlarda elektriksel olarak artan endişeler, daha düşük enerji talebinin azaltılmasına yardımcı olur.
Pasif ve Active Systems
İklimlendirmek, tüm mekanik sistemleri ortadan kaldırmak anlamına gelmez - yüklerini azaltır. net-zero veya yakın-zero binası hala en iyi hızlara ihtiyaç duyacaktır, ısı pompasına ihtiyaç duyar veya pasif stratejiler yetersiz olduğunda.Bir hava geçirmez, iyi izole edilmiş bir zarf.
Gerçek Dünya Vaka Çalışmaları
Birkaç dönüm noktası projesi, binanın enerjisinden yaklaşık% 15'ini elde etmek için iklime uygun rüzgar türbinlerini göstermektedir.Theuritt Center, kuleleri arasında üç büyük rüzgar türbini içeriyor; binanın enerjisinden yaklaşık% 15'ini elde etmek için yüksek oranda üstün bir şekilde yararlanıyor ve doğal havalandırma sistemi aşırı derecede düşük bir hava kirliliğini talep ediyor.
Meydanlar ve düşünceler
İklimlendirmek için uygun tasarım, yerel koşullar hakkında derin bir anlayış gerektirir, genellikle ayrıntılı site analizi ve iklim verileri gerektirir. Erken aşama modelleme ve simülasyon (örneğin, EnerjiPlus, iklim danışmanı) performans tahmin etmek için gereklidir. İlk maliyetler uzman malzemeler veya özel detaylar nedeniyle daha yüksek olabilir, ancak yaşam döngüsü maliyetleri genellikle yeni inşaattan daha zordur, ancak stratejik yükseltmeler - aşırı yüklemeler için gerekli olan uzun süre boyunca gerekli olan bilgisayarları gerektirir.
İklim-Responsive Mimarinin Geleceği
Gelişen teknolojiler, iklime bağlı tasarımı için genişliyor.ETHFLT:0)Smart cam) tarafından oluşturulan ve en az sıcaklık değişikliği ile birlikte, ısıtılabilir ısının kontrol edilmesi için elektriksel olarak ayarlandığında, güneş ısısını ve glare.ETHFLT:2Phase-change malzemeleri) bu yana, güneş ışığının yüzeyleri ve güneş ışığının daha iyi ısınmasına izin veriyor.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
İklimlendirme mimarisi, geçen bir trend değildir - dünya çapındaki düşük karbonlu binalar oluşturmak için temel bir çerçevedir, insan konforunu geliştirmek ve zaman test etmek yerine, yalnızca bütçe veya ölçek ile kıyaslanabilir, iklime karşılaştırıldığında, her proje, iklime bağlı bir lensin yükselmesine izin veren binalar tasarlamak ve çevreyle ilgili bir uyarıda bulunmak için teşvik etmek için bir araya gelir.
Pasif bina standartları hakkında daha fazla bilgi edinmek için, iklime özel tasarım stratejilerine rehberlik etmek için,Phius Passive House Institute) veya |Passive House Hızlandırması) için vaka çalışmaları ve kaynaklar için.For rehberlik için, iklime özel tasarım stratejileri, [Üye Olmayan Tasarım Teknolojileri Ofisi[FLT: 5)[FLT: 5)Fort House Hızlandırmak için[Döneticileri ve yayınları sunar.Forward-specific design strategies,Daily's climate-resive architecture collection[FLT: 7)