Giriş Giriş Giriş

Yüksek katlı binalar modern şehirlerin gökyüzünü hakimdir, ancak enerji tüketimi ve kapalı çevre kalitesi kritik endişeler kalır. Yüksek katlı tasarıma sahip olmak doğal olarak nefes alan doğal ve gündüz ışıkla ısıtılması, yapay aydınlatma ve HVAC yüklerini birçok iklimde azaltmanın temel bir stratejisidir.Bu makale, ilkeleri, stratejileri, mimari özellikleri, güneş geometrisini kullanarak, yüksek hava kirliliğini ve güneş ışığının doğal olarak nefes almasını sağlar.

Optimize Edilmiş Doğal Havalandırma ve Gün Işığının Faydaları

Geliştirilmiş Hava Kalitesi ve Occupant Health

Doğal havalandırma sürekli olarak hava ile kapalı hava, iç hava kirleticileri ile sabitliyor - daha yüksek bilişsel fonksiyon puanları ve daha az hasta bina sendrom belirtileri ile ilişkili olarak ortaya çıkan, kapalı binalarda yapılan çalışmalar,Harvard T.H. Chan Halk Sağlığı Okulu) tarafından yayınlanan bir ders daha yüksek bilişsel tasarım puanları ve daha az hasta bina sendrom belirtileri ile ilişkili olduğunu gösteriyor.

Enerji Azaltımı ve Karbon Ayak izi

Gündelik yapay aydınlatmayı bozabilir, bu genellikle ticari bir binanın elektrik kullanımını% 25-40 olarak hesaplar. Mekanik soğutmayı azaltır veya ortadan kaldırırken, enerji tasarrufları önemli ölçüde azalır. Örneğin, ESRAT:0) Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı [Dönemli yan ışıklandırma ve üst ışıklandırma stratejilerinin% 50-80 ile birlikte aydınlatma enerjisini azaltabilir. Doğal havalandırma aynı şekilde fan ve soğutma enerji tasarrufu sağlar.

Geliştirilmiş Occupant Comfort ve Verimlilik

Doğal ışık ve taze hava, işyerindeki daha yüksek memnuniyet ve verimlilikle bağlantılıydı. 2019 yılında yapılan çalışma:0) Amerikan İç Tasarım Topluluğu), çalışanların% 68'inin iş yerinde tatmin edici bir faktör olarak doğal ışığa erişimi olduğunu buldu.

Doğal havalandırma ve Gün ışığı için Anahtar Tasarım Stratejileri

Bina Oryantasyon ve Kitle

Binanın uzun eksenlerini üstün rüzgarlara ve güneş yollarına en yüksek maruz kalma eğilimine sahip olmak, kuzey-güneysel bir adımdır (Kuzey Hemisphere) genellikle düşük yarık sabah ve güneşten daha derin bir yere nüfuz etmek için sürekli olarak yakalamaya izin verirken, çift yükli koridorlar, bunun yerine, Manchester'da bulunan bir planla birlikte, yüksek çözünürlükte 15-18 m daha fazla değildir.

Facade Design: Operable Windows, Louvers ve Shading

Bina kabuğu iç ve dış arasındaki arayüzdür. Operable pencereler doğal havalandırma için gereklidir, ancak taslakları, yağmur girişlerini ve güvenlik risklerini önlemek için tasarlanmıştır. 0:0)Horizontal önemli pencereler, kaydırakları veya otomatik üst köşeler, yüksek çözünürlükte ısıtılırken.[Dönemli pencereler ve ışıklandırmak için)

İçsel Layout ve Atria

İç planlama hava akışını engellememelidir. Düşük sekiz bölüm ile açık zemin planları, perforated katlar yükseltti ve stratejik olarak hava yollarını geri yükleme imkanı sağlar.Uygunluklar:0)Yerel dikey miller -[Dönemli bir merkezin ısıtılışları) termal chimneys olarak hareket eder: Sıcak ofisler ve çatıdaki hava yolları, perimetre pencereleri daha soğuk havalar için iki kat daha fazla yeraltı suyu sağlar.

Stack Etkisi ve Rüzgar-Driven

İki fiziksel fenomen doğal havalandırma sürüyor: yüksek seviyedeki (büyücü) ve rüzgar basıncı. Stack etkisi sıcaklık farklılıklarına dayanıyor - iç havadaki artış ve yüksek seviyedeki havadaki serinleme stratejilerine bağlı olarak, yüksek seviyede (daha iyi basınç) ve leeward (negatif baskı) ile ilgili olarak, yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) ve yüksek çözünürlükte ısıtılabilir.

Gün ışığı sistemleri: Işık Shelves, Light Pipes ve Clerstories

Derin planlı yüksek artış, pencereden ışığa ışık yönlendirmesi gerekir.ETHFLT:0)Işık raflar[Döntgenlik)[Dörtün üst düzeye doğrulanmış yüzeyler, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan yüzeylere göre yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunur.

Havalandırma ve Daylighting'i teşvik eden mimari Özellikler

  • [FONT:0]Atriums ve iç avlular: Binaya derin bir şekilde nüfuz etme ışığa ve havaya izin veren Dikey boşluklar.
  • [FONT:0]Sky bahçeleri ve çift sekiz teras: [DFLT:1] Binanın kütlesini kıran, rüzgarları azaltır ve çoklu katlara günlük ışık erişim sağlar.
  • [FONT=0]Stack havalandırma milleri:[Dönetici:[Dönetici:0) Özel dikey kanallar (kesinlikle bütünleşikler veya asansör lobları ile) bu, sıcak havayı temizlemek ve periferik pencerelerden serin hava çekmek için bebekleri kullanmak.
  • [FONT:0)Wind kuleler veya rüzgar yakalamacılar: Geleneksel Orta Doğu elemanları yüksek yükselmeye adapte edilmiş - en yüksek rüzgarlara ve onları iç mekanlara götüren yön ve kanallara yönlendirmektedir.
  • [FONT=0)Işık monitörler ve çatı monitörleri:[Dönetici: 0,4] Çatıdaki Propostlar, zenith gün ışığı kabul eden, genellikle üst düzey konferans odaları veya penthouse dairelerde kullanılır.
  • [FONT:0] Çift-skin cepheler: İki bardak cam tabakaları bir ventilated bir boşlukla; boşluk, yaz aylarında ısıyı ön ısıtmak için kullanılabilir, doğal havalandırmayı operadan iç pencerelere izin verirken azaltılabilir.
  • [FONT:0) Zemin plakaları ve ve dikilmiş çekirdekler için: [Dönedekiler zemin plakalarında veya temel perimeter'ta havanın zeminler arasında hareket etmesine izin veriyor.

Meydanlar ve Mitigation Strategies

Heat Lig ve Glare Control

Daha fazla gün ışığı, özellikle doğu ve batı cephelerinde aşırı güneş ısısı kazanabiliyor.Uzgunluklar güneş yolunda sabit dış gölgeler içeriyor, iç tonlarla kıyaslanan ısıyı reddetmektedir (düşük ışık ısıyı reddetmesi ile birlikte) ve otomatik körler veya elektrokromkromlü cam kaplamalar.

Gürültü ve Hava Kalitesi

Gürültülü kentsel alanlarda açılan pencereler ses ve açık kirleticiler davet eder. Solutions, HEPA filtreleri geçen mekanik tedarik ile doğal havalandırmayı ekleyebilir.<0) Hava akışları gibi engellere izin veren yeşil duvarlar veya boşluklar ) Ayrıca, hava kalitesi ile özel alım ve gereçler için, gerçek zamanlı izleme sensörleri, açık hava marjları ile otomatik olarak kapatılabilir.

Yangın Güvenli ve Duman Kontrolü

Bir yangın senaryosu içinde buharı etkileyebilir. Yüksek Binalı doğal havalandırma tasarımları genellikle yerel yangın kodlarına uymalı, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan dumanlı sistemler, stairwells basınurizasyon ve havalandırma açılışlarının otomatik kapanması. ) standart olarak büyük kapalı alanlarda sigara kontrolüne rehberlik sağlar. Tasarım ekipleri, performanstan ödün vermeden doğal havalandırma açılışlarını koordine etmelidir.

Rüzgar Çevresi ve Occupant Güvenlik

Üst katlarda yüksek rüzgarlar, yüksek rüzgar hızlarında kapalı kalabilir veya hesaplamalı sıvı dinamikler (CFD) her cephede yerel rüzgar basınçlarını tahmin etmek için kullanılmalıdır.

Yüksek Doğal Havalandırma ve Gün ışığında Vaka Çalışmaları

One Angel Square, Manchester (UK)

3DReid tarafından tasarlanan, bu 14 katlı ofis binası, zemin uzayın% 90'ını ele alan bir kutsal plan kullanıyor. Bina, doğal havalandırma ve gün ışığı nedeniyle% 40 daha az enerji harcıyor.

Gherkin (30 St Mary Axe), Londra

Norman Foster'ın ikonik kulesi, yapısal kütleyi azaltan ve büyük bir perimeter pencerelerine izin veren bir diyalizasyon bölgeleri ve ısı tamponları kullanan bir diyaloğa sahiptir. Bina, merkezi bir bilgisayar tarafından kontrol edilen dış körleri kullanır.The Diagrid geometrisi doğal olarak rüzgar yükleri kırar ve spiral ışık alanlarının üst kısmından havayı çıkarır.

Khoo Teck Puat Hastanesi, Singapur (Mid-Rise Örnek Contributing Concepts)

Yüksek bir yükseliş olmasa da, RMJM ve CPG Danışmanları tarafından bu hastane, tropikal bir bağlamda doğal havalandırmanın ünlü bir örneğidir. Merkez bahçelerin etrafındaki blokları, derin aşırı uçları ve gölgeli yürüyüş yolları kullanır.

EGE Olimpik, Amsterdam

Bu 15 katlı bina, BREEAM Üstün puanının iş istasyonlarında neredeyse% 100 günlük ışık özerkliği ile elde ettiği karışık yüksek bir artıştır. cephesi BMS Sensörleri ile entegre edilmiş dış körler ve operaz pencereler, doğal havalandırmayı CO2, sıcaklık ve açık hava kalitesi ile birlikte yönetiyor.

Trendler ve Teknolojiler

Karma-Mode ve Adaptive Facades

Gelişmiş kontroller, binaların doğal ve mekanik havalandırma arasında sorunsuz bir şekilde geçiş yapmasına izin verir, gerçek zamanlı olarak konfor ve enerji optimize eder. Adaptif cepheler bu tür teknolojileri keşfeder ve hatta mikro-hippiülic louvers that adjustlight based on sun and wind.TheurFLT:0 Europe) Komisyon'un Geleceği Facades projesi).

Binaya bağlı Fotovoltaikler (BIPV) ve Daylight

Semitransbeus fotovoltaik paneller, günlük ışık penetrasyonuna izin verirken, gök ışıklarında elektrik üretmek için gök ışık veya cepheye entegre edilebilir. Örneğin, [[Dönetici hücreleri) organik fotovoltaikler veya perovskite malzemeleri kullanılarak organik bir fayda sağlamak için test edilir: güç nesli ve gün ışığı hasat.

Biofilik ve Çok-Sensory Design

Doğal havalandırma ve gün ışığı, iki ve psikolojik refaha bağlayan biyofiziksel tasarımın önemli bileşenleridir. [FONTD:0] Renkli duvarlar transpirasyonal soğutma), su özellikleri buharlı soğutma için ve görünüş koridorları yeşillik her iki ve fizyolojik refaha da yükseltmektedir.

Dijital Twin and CFD Optimizasyon

Hesaplamalı sıvı dinamikleri (CFD) ile birlikte bilgi modelleme (BIM) tasarımcıların hava akışı ve gün ışığı dağıtımını karmaşık yüksek binalarda (FLT:0) Dijital ikizler [DD:0) Sürekli performans ve ayar işlemleri, havalandırma ve gün ışığıyla kıyaslama verimliliğini 15–25 oranında optimize etmesine izin verir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

En iyi doğal havalandırma ve gün ışığı için yüksek binalar tasarlamak, bina yönlendirmesi, cephe mühendisliği, iç planlama ve duyarlı teknoloji gerektirir. faydaları -sağlıklı yolcuları, daha düşük enerji tüketimi, karbon emisyonlarını azaltın ve artan mülk değeri - gürültü, yangın güvenliği ve rüzgar yükleri gibi sorunlar gerçekten de gelişmiş bir cam deneyimi gerektirdiğinde, bu insansız hava durumu deneyimlerinden kaynaklanan ilerlemeler doğal havalandırma ve günlük ışıklandırmayı mümkün kılar.