השפעות מיקרו-קלידיות על תכנון עירוני ופיתוח תשתיות

הבנת מיקרו-קלמטים באזורים עירוניים

מיקרוקלמטים הם תנאים אטמוספריים מקומיים המתפתלים מהאקלים האזורי הרחב יותר.בסביבות עירוניות, וריאציות אלה נובעות מן הממשק המורכב של צורה בנויה, חומרי פני השטח, כיסוי צמחייה וגוף מים.התוצאה היא פסיפס של טמפרטורה, לחות, רוח ותבניות שניתן להבחין באופן משמעותי מבלוק עיר אחד למשנהו.

מפתחי הפחתת מיקרו-קלמטים עירוניים

גורמים פיזיים וביולוגיה מסוימים אינטראקציה ליצור מיקרו-קלימיים עירוניים. צפיפות הבנייה ותבניות הרוח ויצירה הצללים, בעוד המאפיינים התרמיים של בטון, אספלט, וזכוכית סופגים ושומרים על חום. Vegetation מספק קירור ונפיחות ונפיחות של קירור, וגוף מים מתונים טמפרטורה דרך מסתם תרמית גבוהה ופוטנציאל evaorative.

אפקט החום העירוני

אפקט UHI הוא אחד האזורים הכפריים המטופחים ביותר של תופעות מיקרו אקלים.אזורים עירוניים יכולים להיות טמפרטורות 1- ° C (1.8-5.4 °F) גבוה יותר מאשר באזורים הכפריים הסובבים, עם הבדלים קיצוניים של עד 12 מעלות צלזיוס (21.6 ° F) במקרים מסוימים.העומס חום נוסף יש השלכות ישירות על בריאות הציבור, במיוחד במהלך גלי חום, ומגדיל את הביקוש לאנרגיה לדוגמה, על ידי הסוכנות הבין-ידי הגנה על ידי UCMC.

השפעות על תכנון עירוני

נתונים מיקרוקלידיים משולבים יותר ויותר בתהליכי תכנון עירוניים כדי לשפר את הכדאיות והקיימות.מקצאת ומימון לשימוש קרקע לבניית אוריינטציה ועיצוב חלל ציבורי, מתכננים אשר אחראים לתנאים אקלים מקומי מקבלים החלטות מושכלות יותר כי שיפור נוחות תרמית ולהפחית צריכת אנרגיה.

Zoning, Land Use, and Building Orientation

תקנות זונינג לעתים קרובות לקבוע את צפיפות, גובה, ועיכוב מבנים, אשר כולם להשפיע מיקרו-קליד. לדוגמה, מחוז מגורים בעל רמה גבוהה עם רחובות צרים יכול ליצור מנהרות רוח או כיסים אוויריים ממריצים, המשפיע על נוחות הולכי רגל ואיכות האוויר.משרדי תכנון משתמשים כעת סימולציות מיקרו-קליביות כדי להגדיר גבהים מבני בניין מקסימליים או לגגות ירוקות באזורים חמים-מדומים, יכול כעת להפחית את האווירה המשתנים באופן משמעותי, כמו גם לצמצום באופן משמעותי, או לטמפרטורות חום-F-מחץ חום-אוויר, או לצמצום באופן משמעותי, או לצמצום, או לטמפרטורות חום-F-מחדש, כמו גם לצמצום באופן משמעותי, כדי להפחית את הטמפרטורות חום-מחדש, או לצמצום באופן משמעותי, או לטמפרטורות חום-F-מחדש, או לטמפרטורות חום-מחדש, או לצמצום באופן משמעותי, כדי להפחית את החום, חום-מחדש, או לצמצום באופן משמעותי, או לצמצום באופן משמעותי, כמו גם לצמצום באופן משמעותי, כדי לצמצום באופן משמעותי, כדי לצמצום באופן משמעותי, או לטמפרטורות חום-F-מסלולאריכותרות חום-מחדש, כמו גם לצמצום באופן משמעותי, כמו גם לטמפרטורות חום

נוחות חיצונית ומרחבים פנימיים

מיקרוקליאלין ברמת Pedestrian הוא גורם קריטי להצלחה של מדרכות, כיכרות, ותחנות מעבר.מהירויות רוח גבוהות סביב בניינים גבוהים יכול להפוך את ההליכה לא נוחה או אפילו מסוכנת, בעוד קרינה סולארית מוגזמת יכולה ליצור כתמים חמים מתפתלים.ערים כגון סן פרנסיסקו ושיקגו אימצו גם את תקני הרוח החדשים לעבור בדיקות רוחיות כדי להפחית את האינטראקציה, בדומה לאסטרטגיות מתפתלות (Fercing) אך לא רק בטמפרטורות פעילות גופנית (Fair) או מתחת לטמפרטורות) אלא גם כן, אך לא יכולות לשפר את רמת הנוחות של 10 בנובמבר (אך רק בטמפרטורות) או בינוניות) או בינוניות (אך רק בטמפרטורות) באופן נמוך יותר (אך רק בטמפרטורות) באופן נמוך יותר (אך) או בינוניות) או בינוניות) באופן איטיות (אך רק בטמפרטורות) או בינוניות (Fair) באופן נמוך יותר) אך ורק בטמפרטורות) בטמפרטורות מהירות (אך רק בטמפרטורות) אך גם כן, אך ורק בטמפרטורות מהירות) או בינוניות (אך רק בטמפרטורות פחות מתקדמות (מסלולאריכותרות) באופן איטיות) של ימינו (10.

צריכת אנרגיה וביקושים מגניבים

מיקרוקלמטים משפיעים ישירות על בניית אנרגיה.עומסי מיזוג אוויר במרכז עירוני צפופה יכולים להיות גבוהים יותר מ-20-30% מאשר באזור סמוך פחות מפותח בשל טמפרטורות גבוהות וצמצום מהירות הרוח.החלטות תכנון המפחיתות את אפקט UHI - כגון שימור הצמחייה הקיימת, שילוב של חללים ירוקים חדשים, ושימוש בסולמות אנרגיה חד משמעית או רפלקטיבית - יכול להוריד את הביקוש לאנרגיה.

דרישות פיתוח תשתיות

מערכות תשתיות – כבישים, גשרים, רשתות ניקוז, וכלי שירותים – הן נכסים ארוכי טווח שצריכים לפעול תחת מגוון של תנאים אקליםיים.אפקטים מיקרוקליים יכולים להאיץ את ההידרדרות, להגדיל את עלויות התחזוקה, ולצמצם את החיים אם לא לטפל בהם במהלך תכנון ובנייה.

כבישים ופמבלים

משטחים אספלט ו בטון רגישים מאוד לטמפרטורות קיצוניות.במיקרו-קלימיטיס חם, טמפרטורות סללאמנט יכולות לעלות על 60 מעלות צלזיוס (140 ° F), המוביל לריצה, דימום, וסדקים תרמיים. versely, בכיסים קרים שבהם מחזורי הכפור עמוק יותר, מחזורי הקפאה יכולים לגרום לשקעים וכשלונות בסיס.

גשרים ומבנה אלב

גשרים נחשפים בכל הצדדים, מה שהופך אותם פגיעים יותר לקיצוניות מיקרוקלימית מאשר תשתיות ברמה הקרקעית. Icing ופוראג להתרחש לעתים קרובות יותר על לוחות גשר בעמקים או ליד גוף מים, יצירת תנאים מסוכנים נהיגה המפרקים.מפרקים של התרחבות חייבים להתאים יותר תנועה תרמית בגוון מול חלקים מקודמים לשמש.

לחץ ובוללת סיכונים

סערות קונפונקטיות מקומיות יכולות לייצר משקעים הרבה מעל הממוצעים האזוריים, במיוחד בערים שגורמות להתכנסות ולמעלה- Updrafts. Microclimate ניתוחים לעזור לזהות נקודות חמות של שיטפון שבו תשתיות ניקוז עלולות להיות מתחת לגודל.בנוסף, משטחים בלתי מאוישים בכבדות עירוניים לייצר שיעורי רזולוציה גבוהים יותר כמו גינות גשם, ריצוף, , ריצוף, ו-cookies לא רק על ידי סוללות גבוהות יותר, אלא גם על ידי סוללות חיזוי מים טמפרטורות גבוהות יותר.

אסטרטגיות מייגציה ופרקטיקה הטובה ביותר

מתכננים ומהנדסים יכולים להשתמש בחבילה של אסטרטגיות כדי להתמודד עם אתגרים מיקרו-קליליים תוך יצירת סביבה עירונית יותר גמישה ונקייה.

תשתיות ירוקות

(הצמחון הוא אחד הכלים התכליתיים ביותר לתקנה מיקרו-קלידית.עצים מספקים צל, להפחית את מהירויות הרוח, ולקרר את האוויר באמצעות evapotranspiration. גגות ירוקים וגנים אנכיים מבודדים ולהפחית את טמפרטורות פני הגג.מחקרים מראים כי עץ בוגר יכול לקרר את הסביבה הקרובה על ידי 2–5 ° C (3.6-F) יערות עירוניים צריכים להיות אסטרטגית כדי למקסם את היתרונות העירוניים של השמש הקוונטית: לדוגמה, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, על גבי אורכיפות מים עירוניים של מים עירוניים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, על גבי מים עירוניים של מים עירוניים של מים עירוניים, כדי לירוטבסביבות מים עירוניים, 1- 1- 1- 5 ° C (Flimate) מאפשר לעצי אורכימימים של מים עירוניים, כדי לירטטים (R.

חומרים מגניבים

גגות הרהורים וסוללים יש רפה סולארית גבוהה ופלט תרמי, הפחתת טמפרטורות פני השטח וכמות החום המועבר לאוויר. ריצוף קולי יכול להוריד טמפרטורות אוויר ממין עד 0.5 מעלות צלזיוס (0.9 °F) בגובה הולכי רגל בגובה הולכי רגל בקניונים עירוניים צפופים. Permeable חומרים גם לתרום על ידי מתן מים לחדורת ומדפס, מתן ריצוף מגניב כמו פיילוט קר וכו '

גאומטריה עירונית וניהול הרוח

עיצוב קפדני של הבד העירוני - רוחבי רחוב, גבהים בנייה וכיוון - ערוץ יכול דומיננטי רוחות עבור ventilation טבעי או לחסום גורים לא רצויים.באקלים חם לחים, רחובות רחבים התואמים עם מבשלים דומיננטיים לשפר את הנוחות תרמית; באקלים קר, חצרות מוגן ורחובות צרים להפחית את אובדן החום.

כלים טכנולוגיים לניתוח מיקרוקלידי

ההתקדמות בדוגמנות חישוביות וחישה מרחוק הפכו אותו לזמין לשלב נתונים מיקרו-קלידיים לכל שלב של תכנון ועיצוב.

Fluid Dynamics (CFD)

סימולציות CFD מודל זרימת האוויר והחום סביב צורות הבנייה, ומאפשרות למעצבים לבחון מהירויות רוח, פיזור מזוהיר ונוחות תרמיות לפני הבנייה.כלי כמו ENVI-met ו- OpenFOAM משמשים נרחב במחקר ופרקטיקה. Planners יכולים לדמות תרחישים שונים - כגון הוספת מגדל חדש או נטיעה שורה של עצים - והגדרת ההשפעות המיקרוקליות שלהם.

מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) ו-Sensing Remote Sensing

שכבות GIS של שימוש בקרקע, כיסוי צמחייה, בניית עקבות, והתעלות ניתן לשלב עם נתונים של טמפרטורת פני השטח של פני השטח לווייניים על פני השטח כדי לזהות איים חום ונקודות מגניבות. פלטפורמות קוד פתוח כמו תוכנית אזורי אקלים מקומיים לעזור לסווג אזורים עירוניים על ידי המאפיינים התרמיים שלהם.זה מנתח אזורי עדיפות עבור התערבות, כגון נטיעת עץ ממוקדת בדרכי המפקד החמים ביותר.

רשתות מזג אוויר וחיישנים

רשתות חיישן בעלות נמוכה פרוסות ברחבי העיר יכול לספק נתונים בזמן אמת על טמפרטורה, לחות, רוח וקרינת השמש ברזולוציה מרחבית גבוהה.הנתונים היפרולוקליים האלה משמשים כדי לאמת מודלים, לעורר תגובות הסתגלות (למשל, הפעלת מערכות שיבוש בפלאזה), ולהזין לתוך תאומים דיגיטליים עירוניים.

מחקרים ב- Microclimate-Responsive Urban Design

עיר מדר, אבו דאבי

העיר Masdar עוצבה מן הקרקע עם אופטימיזציה מיקרו-קלידית בראש. Narrowd רחובות, מגדלי רוח, ו אוריינטציה מערב-דרום-מזרח-דרום-דרום-דרום-דרום-מערב ללכוד רוחות דומיננטיות תוך צמצום החשיפה הסולארית.בניינים של העיר משתמשים בחומרים עתירי-גבוה וחצרות ירוקות כדי להפחית את רווח החום.

ונקובר, קנדה

תוכנית הפעולה הירוקה ביותר של ונקובר כוללת אסטרטגיית יערות עירונית מקיפה שמעדפת 30% כיסוי קאנופי עד שנת 2050.העיר משתמשת ב-FLT:0Urban Forest StrategyveFLT:1 אשר לפני כן היא מאפשרת נטיעת באזורים עם גוון מוגבל ופגיעות חום גבוהות.

קופנהגן, דנמרק

תוכנית ניהול Cloudburst של קופנהגן היא תגובה לאירועים קיצוניים המוגברים על ידי אפקטים מיקרוקלידיים מקומיים.תוכנית רטרופיטס רחובות עם משטחים חד-משמעיים, אגן שימור ומסדרונות ירוקים שגם משפרים נוחות תרמית. לדוגמה, פרויקט Sankt Annæ Annplatds הפך אזור חניה לחלל ציבורי עם ערוצי מים ונטישה נרחבים, הפחתת פני השטח על ידי 2-230-5.4 ימים על פני השטח על פני השטח על פני השטח (ב סופה של 100 שנים) בעוד ניהול סערות חמות) בעודולפני 100 שנים על פני השטח).

כיוונים עתידיים ושפלי מחקר

ככל ששינוי האקלים מגביר את התחזיות, הצורך להבין ולנהל מיקרו-קלימיטיס רק יגדל.מחקר עתידי צריך להתמקד במודלים מיקרו-קליליים עם מודלים עירוניים הידרולוגיים כדי לחזות השפעות תחת תרחישים התחממות שונים.יש גם פער בקביעת קריטריונים מיקרו-קלימיים לשימוש רגולטורי - רוב הערים חסרות מטרות ביצועים מיקרו-קליביות מאוישים עבור התפתחויות חדשות, בנוסף ל- AI ולמידה כדי למנוע אופטימיזציה של אנרגיה ופתרונות באיכות גבוהה יותר של אנרגיה.

מסקנה

מיקרוקלמטים אינם דאגה נישה – הם עדשות בסיסיות שבאמצעותן מתכננים עירוניים ומהנדסי תשתיות חייבים לראות את עבודתם.מאפקט האי החום שממריץ רשתות חשמל לרוחות מקומיות שמאתגרות את בטיחות הולכי הרגל, תנאי מיקרו-קלידי מעצבות את ההצלחה והקיימות של ערים.על ידי אימוץ כלים אנליטיים, חומרים ירוקים ורעננים, אסטרטגיות עיצוב תגובתיים, אנשי מקצוע יכולים ליצור כי הם לא רק נוח ויעילים, אלא גם הוכחה מיקרו-אווירית לשינוי אקלים היא כבר לא משתנה.