En byens silhuett gir en enkel måte å måle sin energieffektivitet, sier urban forskere.
I New York, om lag to tredeler av byens energibruk går til kjøling, oppvarming og belysning i bygninger. Det er lignende i andre Nord-Amerikanske byer.
Figurene av disse bygningene i stor grad avgjøre hvordan denne energien stråler ut i miljøet. Med andre ord, en byens skyline er en viktig faktor i sitt klimaregnskap.
Det reiser et interessant sett av spørsmål. Hvordan bygge former variere fra en by til den neste, spesielt med byen størrelse? Og kan dette føre til en mer generell forståelse av hvordan energiforbruket endringer som byer å vokse eller krympe?
I dag, får vi et svar takket være arbeidet til Markus Schlapfer på Santa Fe Institute og kompiser, som har analysert form av nesten fem millioner bygninger i byer av ulike størrelser, over hele Nord-Amerika. Disse gutta si at det er en enkel sammenheng mellom gjennomsnittlig bygning høyde og byen størrelse, og at dette har viktige konsekvenser for hvordan byer forbruker energi.
Denne type arbeid har blitt mulig på grunn urban forskere er i stand til å måle størrelsen av bygningene relativt enkelt ved hjelp av teknikker som for eksempel laser alt. Disse dataene er i økende grad blir plassert i den offentlige sfæren av byene selv eller av åpen kildekode-prosjekter som OpenStreetMap.
Schlapfer og co bare lastet ned denne beskjed fra rundt fem millioner bygninger fra 12 Nord-Amerikanske byer. Disse varierte fra de største, New York og Los Angeles (med bestander av 20 millioner kroner og 13 millioner kroner), for å midsized byer som San Francisco og Austin (med bestander av fire millioner og to millioner kroner) til små byer som i Ann Arbor og Santa Fe (med bestander av alle 300 000 og 100 000 henholdsvis).
Størrelsen fordelingen viser et klart mønster. Schlapfer og co si at ved første øyekast dataene samsvarer med den generelle forventning om at den gjennomsnittlige høyden av bygninger øker i takt med byens størrelse og at det innenfor en by, bygninger bli høyere nærmere sentrum.
Men en nærmere titt på data avsløre noen mer detaljerte mønstre. For en start, i sentrum av byer, gjennomsnittlig bygningens størrelse øker med befolkningen over to størrelsesordener. Og dette gjenspeiler en endring i form av bygninger fra større, flatere strukturer i mindre byer til bredere, smalere seg i større byer.
Årsaken til denne trenden er grei å modellere. Som innbyggere i en by øker, land blir dyrere. Faktisk, land-prisen øker raskere enn personlig inntekt. Så den eneste måten å gjøre det rimelig er å redusere mengden lagringsplass som folk bruker, en trend som til slutt resulterer i slummen, eller for å øke volumene av bygninger ved å gjøre dem høyere.
Siden landet er dyrere i bysentra, bygninger bør være høyere der også.
I teorien er denne trenden bør være god for energieffektivitet. Høyere bygninger blir mer som kuber og så har vanligvis en mindre forholdet mellom arealet og volumet. Dette bidrar til å gjøre bygninger mer energieffektive. “Vi ser at å bygge størrelser øke med byens størrelse, og skape grunnlag for økt energieffektivitet i form av klima-kontroll,” sier Schlapfer og co.
Opp til et punkt. I byer som New York og Boston denne trenden har ført til bygging av mye høyere skyskrapere som er mindre energieffektive. “Overflate-til-volum-forhold øker igjen i sentrum av kjerner av store byer, på grunn av spredning av høye, nål-lignende bygninger,” sier de.
Men det er en praktisk grense for høyden på bygninger som er pålagt av volumet av bygningen som skal være viet til heiser, trapperom, og så videre. “Mange arkitekter ser det som en tommelfingerregel at med dagens teknologi en bygning høyere enn seks om 100 historier er ikke økonomisk levedyktig,” sier teamet.
De konkluderer med at i gjennomsnitt former for bygninger i Nord-Amerikanske byer møtes på en kube-lignende form som byene blir større—det er den mest energieffektive form.
Som burde ha viktige implikasjoner for energibruk i fremtiden megabyer. Over hele verden, bestander er konvergerende på byene i et tempo som er en drivkraft i de største og mest rask periode av byen bygning i historien.
Byen planleggere forvente den urbane stoff i å utvikle byene til å overgå alt som har blitt bygget så langt. Kina, for eksempel, helte mer konkrete mellom 2011 og 2013 enn OSS brukes i hele det 20. århundre.
Som vil ha betydelige konsekvenser siden energien som brukes i disse byene vil nødvendigvis øke.
Den nye vitenskapen skylines skal hjelpe urban forskere til å forstå de prosessene som er involvert. Men i hvilken grad de kan bidra til å redusere konsekvensene for miljøet, er mindre klart.
Ref: arxiv.org/abs/1512.00946 : Urban Skylines: Bygningen Høyder Og Former Som Tiltak Av Byen Størrelse