Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Optimal Kapalı Hava Kaliteleri için Yüksek Yükselmeler
Table of Contents
Skyscrapers'ta Kapalı Hava Kalitesinin Büyülülüğü
Kentselleştirme şehirleri hiç gökyüzüne doğru sürükleniyor, yüksek binalar tasarımı sağlıklı kapalı ortamlara sahip olmak için ayrı bir zorluk sunuyor. Düşük katlı yapılardan farklı olarak, gökler eşsiz fiziksel koşullar altında çalışır - en iyi IAQ ile birlikte yüksek seviyeden geçiyor ve daha sıkı bir şekilde mühürlenebilir; bu da temiz hava kalitesi (IAQ) bu dikey topluluklarda doğrudan sağlık, bilişsel işlev ve konforları etkiler.
Zavallı IAQ, solunum enfeksiyonları, astım eksicileri ve baş ağrısı dahil olmak üzere birkaç akut ve kronik sağlık sorunuyla bağlantılıydı.Sick Building Sendromu) ....Sihirli hava kalitesindeki verimlilik kayıpları, yıllık olarak milyarlarca dolar değerinden neredeyse tamamen ölçüldü.
Yüksek Binalarda Benzersiz IAQ Faktörleri
Bir gökyüzünde IAQ için tasarım, hava hareketini yüksekliğe yöneten fiziğin bir anlayışı gerektirir. Üç fenomen hakim: yığın etkisi, rüzgara dayalı baskı ve kirleticilerin tabakalaşması.
Stack Etkisi ve Basınç Diferansiyelleri
Soğuk hava yükselirken ve bir binanın tepesindeki açılışlar yoluyla kaçarken, çatılardan hava çizebilir, ısı ve kirleticiler getirebilmeli.Bu, havalandırma bölgeleri tasarlarken güçlü bir şekilde taslaklar oluşturabilir - araç egzozları, toz ve toz hava perdeleri ile daha düşük zeminler.
Rüzgar-Driven Infil
100 metrenin üzerindeki yüksek çözünürlükte rüzgar hızları önemli ölçüde arttı. Bu, bina ve negatif baskının cübbet yan tarafta, havanın pencereleri ve yedekleri ile nasıl girildiğini etkileyen standart bir araçtır. Improperly, komşu binalardan veya binadan gelen hava alımları veya satın alma noktalarından veya binadaki kendi soğutma kulelerinden değiştirilebilir. C ⁇ sıvı dinamikleri (CFD) modelleme şimdi rüzgar kalıplarının yüksek binalarda ve en temiz bölgelerden nasıl tahmin edilmesi için standart bir araçtır.
Dikey Kirişçi Stratification
Kapalı kirleticiler - dıştan gelen mobilya, temizlik ürünleri ve insan aktivitesinden - düzgün bir şekilde yayılmaz. Yüksek binalarda, hava, daha hafif kirleticiler ile yükselen ve daha ağır parçacıklar yerleşmeye eğilimlidir. Yeterli karıştırılmadan üst katlar uçucu organik bileşikler (VOCs) ve karbondioksit, drowsiness ve rahatsızlıklar. Tasarım stratejileri iyi yerleşen tedarik eden tedarik tedarik eden stratejikler ve hava yolları ile iyice karıştırılmalıdır.
Mükemmel IAQ için Core Design Strategies
Bu zorlukların üstesinden gelmek için, yüksek katlı tasarımcılar gelişmiş mekanik sistemlerin bir kombinasyonunu, pasif mimari özellikleri ve akıllı kontrol teknolojileri kullanıyor. Aşağıdaki stratejiler, enerji tüketimini sık sık azaltırken, iç hava kalitesindeki ölçülebilir gelişmeleri garanti etmeyi kanıtlıyor.
1.Firasyon ile yüksek çözünürlük
Çoğu yüksek binalar için, mekanik havalandırma IAQ. Systems'in arka kemiğidir veya minimum havalandırma oranlarının minimum düzeyde olduğu gibi belirlenen standartları yerine getirmek için tasarlanmıştır:0)ASHRAE 62.1[DÜye Olmayanlar için 1) veya DÜŞÜNCÜŞÜNCÜye ait binalar için) veya DÜŞÜNCÜŞÜNCÜye ait binalar için (UYÖLÜMÜSÜye) veya ÖLÜMÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜye Olmayanlar (Üye)
Modern yüksek katlı tasarımlar genellikle iki aşamalı filtrasyon yaklaşımı kullanır: birçok Asya ve Avrupa pazarlarında (MERV 8 veya daha yüksek) özellikle otoyolların veya endüstriyel bölgelerin yakınında bulunan son bir filtre ile takip edilir.Çünkü, karbon filtreleri sigarayı ortadan kaldırmak için yardımcı olabilir.
Talep kontrollü havalandırma (DCV), CO2, nem ve ccupancy'yi gerçek zamanlı olarak ölçmek için sensörler kullanıyor. Daha az insan mevcut olduğunda, sistem hava değişimi azaltır, enerji tasarrufu sağlar.
2. Doğal havalandırma ve Karma-Mode Systems
Kapalı yüksek binalarda bile, doğal havalandırma bir rol oynayabilir - özellikle konut kuleleri ve oteller.ŞUygunluk-mode havalandırma[DK:1) iç mekan koşulları uygun olduğunda, mekanik sistem temel hava kalitesi korurken.
Yüksek katlı için etkili doğal havalandırma tasarımı, operable pencerelerin ve iç hava akış yollarının dikkatli bir şekilde yerleştirilmesini gerektirir. Anahtar stratejileri şunları içerir:
- [FONT:0]Cross-ventilation[[Dönetici: Binanın tam tersine yanlarında pencerelerle birlikte, rüzgarların bu kadar zor hale gelmesine izin verir. Derin zemin plakaları bu kadar çok mimarlar genellikle DÜŞÜNDÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜDÜŞÜNDÜŞÜNCÜŞÜNDÜŞÜNDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
- [FONT=0]Stack-assisted havalandırma[[Dönem: 1 ): Atriums veya çift-skin façades ile binalarda, güneş ısıtma, yüksek katlardan sıcak, kirli hava için kullanılan doğal bir hava akışı yaratır.
- [FONT:0]Night purge havalandırma): Havalı geceler ile, otomatik louver sistemler, serin hava ile binayı yıkamak, soğutma yükünü azaltmak ve bir kirletici çıkarmanızı sağlamak için açık.
Doğal havalandırma, açık hava kirliliğinin yayılmasını önlemek için kontrol edilmelidir. Sık sık smog bölümleriyle şehirlerde tasarımcılar dahil edilir:0)pollution-triggered dampers), açık pencerelerin bir eşiği aştığında otomatik olarak.
3. Malzeme Seçme ve Low-Emission İçleri
Kapalı malzemeler, VOC'lerin önemli bir kaynağıdır, formdehit ve diğer sinir bozucular. Kapsamlı bir IAQ stratejisi, zemin için düşük emisyonlu ürünlerin belirtilmesi, boyalar, yapıştırıcılar, yalıtımlar ve mobilyalar gibi programlar.GREENGUARD Gold).Declare).
Temel malzemeler önceliklendirmek için:
- [Düzücükler ve kaplamalar [Döntgenler için 50 g/L)
- [FONT:0) Solid ahşap veya sertifikalı kompozit zemin[Dönetici:0) ek urea-formdehit olmayan ekstrehit ahşap veya sertifikalı kompozit zeminler).
- [FONT:0)Water-based yapıştırıcılar ve mühürler).
- [FONT:0) CRI Green Label Plus sertifikasyonu ile birlikte gerçekleştirilir).
- [0] Metal veya cam mobilyaları[Dönemli dolap yerine, 1 °T:0)
Ayrıca, tasarımcılar, hareket etmeden önce birkaç hafta boyunca açık hava ile yeni binalar, zirve VOC konsantrasyonlarını dramatik bir şekilde azaltabileceklerdir.
4. Aktif Hava Purification Technologies
Filtre birincil savunma kalırken, ek hava arıtması, özellikle kalıcı dış kirliliği olan alanlarda veya recirli havanın tamamen filtrelenemeyeceği yerlerde ekstra bir koruma katmanı sağlayabilir.
Yüksek binalarda yol katan teknolojiler şunları içerir:
- [FONT:0)Fotoğrafcatalytic oxidation (PCO)[[Dönetici: UV ışığı ve bir katalizör kullanın (titanyum dioksit) VOC'leri kırmak ve mikroplar öldürmek için. PCO sistemleri ozon gibi zararlı ürünler üretmekten kaçınmak için dikkatli bir şekilde tasarlanmıştır.
- [FONT:0) Karbon filtrasyonu) etkinleştirin: Gazları, kokuları ve HEPA filtrelerinin yakalayamayacağı kimyasal buharlar genellikle recirculation veya özel hava sistemleri (DOAS) olarak yerleştirilir.
- [FONT:0]Bipolar iyonizasyon[[DÜT:1): Parçacıklara ve patojenlere ekleyen ve nefes bölgesinden çıkmalarına sebep olan Emits, ozon endişeleri nedeniyle tartışmalı olsa da, yeni sistemler düşük ozon çıkışı için sertifikalıdır ve ticari binalarda yaygın olarak kullanılır.
- [FONT:0)UV-C mikrobiyal intihar reradiasyon[DÜT:1): Hava el birlikleri veya düktörlük içinde monte edilen UV-C lambalar virüsler, bakteriler ve kalıp sporları ile ilgili olarak değerlidir.
5. Biofilik ve Bitki bazlı Çözümleri
Yüksek katlı iç mekanlarda yaşayan bitkiler sadece estetik değildir -plantlar aktif olarak belirli VOC'leri filtreleyebilir ve barış lilies, yılan bitkileri ve Boston fernleri formdehit, karne ve diğer iç kirleticilerin seviyelerini azaltmak için gösterilmiştir.
Büyük ölçekli etki için, bazı yüksek binalar artık ürperticiye sahiptir:0) Yeşil duvarlar loblar ve inria, irrigated ve entegre IAQ. bitki kökleri ve büyüyen orta, mikrofiltrasyon için bir substrat sağlar; ancak bitkiler mekanik filtrasyonu değiştiremez; onların yararı da ekspeylerde kalıp büyümeden kaçınmak için doğru aydınlatma ve sulama gerektirir.
Akıllı İzleme ve Kontroller
IAQ için tasarım tek zamanlı bir çaba değildir. Koşullar değişikliği - kapı kirliliği artışları, occupancy değişir, ekipman degrads. Sürekli izleme en uygun hava kalitesini korumak için gereklidir.
Sensör Ağları ve Gerçek Zamanlı Dashboards
Modern yüksek binalar, IAQ sensörlerinin yoğun ağlarını ısıyı takip eden, nem, CO2, PM2.5, PM10, TVOCs ve bazen karbon monoksitleri dağıtıyor. Bu sensörler otomatik olarak havalandırma oranları, açık veya yakın pencereler ve uyarı tesisleri yöneticilerine ihtiyaç duyduğunda verileri depolayabiliyor.
Occupants, gerçek zamanlı IAQ verilerini, lobilerde veya telefonlarında uygulamalar aracılığıyla görebilirler. Transparency, hava kalitesini artırmak, raporlama kokuları veya kişisel occupancy modelleri ayarlamak gibi davranışları teşvik eder.
Komisyon ve Devam Eden Bakım
Yüksek performanslı IAQ tasarımı sadece uygulama olarak iyidir. RigorousururUTT:0) Kombinasyon[Döneticileri test ve dengeleme dahil, filtre yükleme doğrulama ve denetimleme, ve dükleme öncesi eleştirel: Sağlam bir bakım planı içermelidir:0).
- Çevik filtre değişimi (veya daha sık kirletici ortamlarda)
- Giriş ve tırnakların yıllık temizliği
- Sensörlerin Kalibrasyonu
- Dış hava alımı veya yakın kirliliği kaynakları için denetim
- Saç ve nemsasyon için test edin, özellikle de banyo ve mutfak gibi ıslak alanlarda
Düzenleme Standartları ve Yeşil Bina Sertifikaları
Tasarım takımları, yüksek binalarda IAQ tasarımını yönlendirmek için çeşitli çerçevelere bakabilir. Yerel bina kodlarının ötesinde, aşağıdaki sertifikalar sağlıklı iç ortamlar için kriter belirledi:
- [FONT=0)LEED v4.1[[Dönetici: Krediler yüksek filtreleme MERV 13 veya daha yüksek, su geçirmez prosedürler ve düşük kullanım malzemeleri dahil olmak üzere IAQ'u gelişmiştir.
- [FONT=0)WELL Building Standard[DÜT:1): PM2.5 için Strict performans gereksinimleri (≤ 15 μg/m3), CO2 (≤ 800 ppm), ve TVOCs (≤ 500 μg/m3), sigara içme yasağı ve temizlik ürünleri için de politikalar.
- [FONT Air: IAQ parametrelerinin sürekli izleme ve raporlama gerektiren bir veriye dayalı standart; özellikle de ofis ve konut kuleleri için kendilerini ayırt etmek isteyen popüler.
- [FONT:0)BREEAM[[DÜT:1): İç hava kalitesi, havalandırma ve malzemelerden emisyonlar için krediler içerir.
Sertifika ek olarak, birçok belediyeler, verimli havalandırma stratejilerine dolaylı olarak teşvik eden karbon emisyonunu kabul ediyor; tüm hava binalarda yeni binalarda CO2 sensörlerin yanı sıra, özellikle de büyük yol yolları veya endüstriyel bölgelerin yakınında bulunanlar. Örneğin, New York City'nin Local Law 97, verimli havalandırma stratejilerine dolaylı olarak teşvik eden karbon emisyonunu kısıtlıyor.
Yüksek tasarımdaki Future Trends in High-Rise IAQ Design
Önümüzdeki birkaç yenilik, temiz hava için yüksek binalar nasıl tasarladığımızı daha da dönüştürmeye söz ediyor:
- [FONT:0)Kişiselleştirilmiş havalandırma: Her yolcunun nefes bölgesine temiz hava sağlayan, tüm zeminde gerekli olan enerjiyi azaltın.
- [FONT:0]Electrostatiksel yağış[[Döntilmiş: Paragrafi 1]: Bazı endüstriyel uygulamalarda zaten yaygın olan ve şimdi ticari HVAC için adapte olun.
- [FONT=0]AI-güdümlü optimizasyon[[Dönetici: Dış kirliliğin artışlarını ve ön şartsız havayı tahmin eden makine öğrenme algoritmaları önümüzdeki birkaç saat içinde filtrelemektedir.
- [FONT=0)Zero-enerji havalandırma façades[Dönem: Tümleşik havalandırma modülleri pasif güneş chimneys veya rüzgar türbinlerini kullanan perde duvar sistemleri içinde, mekanik fanlar olmadan filtre havalarını çizmek için.
- [FONT:0]Circular malzeme ekonomisi[[Dönetici: Benimle ilgili biyo-tabanlı, karbon-sequestering malzemeleri, aynı zamanda nem ve iç kirleticileri düzenlemenize yardımcı olan hempcrete.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
En iyi kapalı hava kalitesi için yüksek artış, mimarlık, mekanik mühendislik, malzeme bilimi ve veri analizlerini entegre eden bir sistem düşüncesi gerektirir. Gelişmiş filtrasyon ve akıllı talep kontrollü havalandırma düşük emisyon malzemeleri ve biyoofilik elementler için, her strateji daha sağlıklı bir dikey ortama katkıda bulunur. Kentsel popülasyonlar olarak, bina kuleleri daha uzun büyür, IAQ'ya yatırım yapmak için finansal ve sosyal geri döner: sağlık maliyetleri, daha yüksek verimlilik, konut memnuniyeti ve iklim direnci.
Bu tasarım prensiplerini kucaklayarak ve ortaya çıkan teknolojilerin, mimarlar ve geliştiriciler sadece gökyüzünü kazımayan yüksek binalar sunabilirler, aynı zamanda içinde nefes aldığımız hava için yeni standartlar da ayarlayabilirler.
[FONT:0) Daha fazla okuma için, UYGÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜye Olmayan Hava Kalitesi yönergelerine danışın [DÜye:2), [[Şerefli Standart 62.1[DÜye Olmayanlar İçin 4,4][/Üyeler)