Современное состояние вопроса повышения энергоэффективности зданий
Формирование микроклимата помещений в климатических условиях Республики Узбекистан. Разработка объемно-планировочного решения энергоэффективного административного здания, снижающего негативное влияние климата на параметры внутренней среды помещения.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | диссертация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.05.2018 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Расчеты выполнялись с использованием программного комплекса "BASE" (версия 7.3).
Теплотехнические характеристики используемых в расчетах материалов представлены в табл.2.2.
Таблица 2.2. Теплотехнические характеристики строительных материалов
|
Материал |
Характеристики материала в сухом состоянии |
Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации А) |
|||||
|
плотность г0, кг/м3 |
удельная тепло-ем-кость С0, кДж/ (кгх х0С) |
коэфф. теплопро-водности л0, Вт/ (мх0С) |
теплопроводности л, Вт/ (мх0С) |
теплоусвоения S, Вт/ (м2 х0С) |
паропроницае-мости м, мг/ (м х х ч х Па) |
||
|
1. кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе |
1800 |
0,88 |
0,56 |
0,7 |
9, 20 |
0,11 |
|
|
2. цементно-песчаный раствор |
1800 |
0,84 |
0,58 |
0,76 |
9,60 |
0,9 |
|
|
экструдированный пенополистирол 40000С |
35 |
1,34 |
0,030 |
0,031 |
0,34 |
0,005 |
|
|
дерево поперек волокон |
500 |
2,30 |
0,09 |
0,14 |
3,87 |
0,06 |
|
|
пергамин |
600 |
1,68 |
0,17 |
0,17 |
3,53 |
0,33 |
|
|
ипсокартон |
800 |
0,84 |
0,15 |
0, 19 |
3,34 |
0,075 |
|
|
минераловатные жесткие плиты |
200 |
0,84 |
0,064 |
0,07 |
0,94 |
0.45 |
3. Разработка проектного решения энергоэффективного административного здания
3.1 Разработка объемно-планировочного решения энергоэффективного административного здания, снижающего негативное влияние климата на параметры внутренней среды помещений
В основу разработки проектного решения административного здания, соответствующего требованиям к энергоэффективным зданиям, положена идея создания объекта путем применения планировочных и конструктивных мероприятий, которые предназначены для использования в зданиях массовой застройки. В связи с этим, исходя из анализа мирового опыта проектирования энергосберегающих объектов, основой акцент сделан на переработку объемно-планировочного решения существующего административного здания в энергоэффективный объект таким образом, чтобы он в наибольшей мере отвечал представлениям как современных ученых и проектировщиков по этому вопросу, так и богатому историческому архитектурному наследию Республики Узбекистан. При этом состав помещений, величина рабочих площадей, район строительства (г. Ташкент) принимались близкими к тем, что имеются в существующем (исходном) проектном решении.
Известно, что здание компактной планировки имеет меньшую площадь наружных ограждающих конструкций, а следовательно, и меньшую теплопередачу через ограждения как в зимний период, так и летом. Поэтому был предложен план разрабатываемого административного здания квадратной формы (рис.3.2, 3.3, 3.4 планы этажей).
Принимая во внимание, что в ташкентском типе народного жилища для снижения отрицательного воздействия перегревного периода на микроклимат помещений применялись на верхнем этаже фонарные устройства, предназначенные для освещения и вентиляции и обеспечивающие интенсивное вертикальное проветривание объема здания, то аналогичный прием был использован и в разрабатываемом нами проектном предложении (рис.3.5 разрез).
Также в ташкентском типе жилища использовался прием, позволяющий снизить температуру внутреннего воздуха (за счет испарительного охлаждения) и повысить степень его увлажнения - устройство глинобитного пола на первом этаже, находящегося в увлажненном состоянии. Перерабатывая этот прием на современные условия, было принято решение устроить на первом этаже в холле пол из мраморной плитки и водоем с фонтаном (рис.3.2).
Из опыта проектирования энергоэффективных зданий за рубежом известно, что равномерность распределения температуры в объеме здания способствует "открытая" планировка, однако этот прием может быть применен далеко не для всех типов зданий. В нашем случае, для большинства помещений эта система может быть применена. В связи с этим, было принято решение устройства холла в средней части здания высотой на весь объем, а все помещения запроектировать выходящими раздвижными дверьми в это образующееся пространство (рис.3.5).
Для повышения энергоэффективности покрытия здания зарубежные ученые рекомендуют применение мансардных крыш. В связи с тем, что опыт возведения чердачных крыш становится широко распространенным в новом строительстве на территории Республики Узбекистан, а также имеется положительный опыт термообновления объектов с переустройством плоского совмещенного покрытия в чердачное скатное, было принято решение устройства третьего этажа административного здания в виде мансарды (рис.3.6 фасад).
Для повышения энергоэфективности зданий рекомендуется использовать дополнительные системы отопления, ориентированные на использование нетрадиционных видов энергии. Так как территория Республики Узбекистан имеет значительные поступления солнечной энергии, то представлялось целесообразным применить для получения дополнительного тепла в зимнее время гелиоприёмник в виде оранжереи, примыкающей к зданию и имеющей в своем составе аккумуляторы солнечного тепла - массивные внутренние ограждения (рис.3.1).
Применяя в проектном предложении все выше сказанное, было разработано следующее объемно-планировочное решение административного здания.
Административное здание имеет квадратную форму в плане с размерами 18,4 м х 18,4 м. Выполнено в три этажа. Высота этажа составляет 3,6 м.
Прием композиции здания симметричный, организация входного узла централизованная. Вход в здание осуществляется с южной стороны через оранжерею, которая одновременно служит входным тамбуром и гелиоприемником (рис.3.2). Оранжерея переходит в трехсветный холл, в центре которого размещен водоемом. Между основными помещениями и оранжереей размещается массивная стена - аккумулятор, состоящая из двух слоев кирпичной кладки с заполнением между ними щебенкой (рис.3.1).
Рис.3.1 Конструктивное решение стены-аккумулятора
На первом этаже здания, со входом их холла, расположены административные помещения: приемная, из которой осуществляется вход в кабинеты директора и его заместителя; бухгалтерия и кабинет главного бухгалтера, а также отдел реализации продукции. Предусмотрен санузел. Из холла запроектирован дополнительный эвакуационный выход на улицу, размещенный под третьим маршем открытой лестницы, служащей для связи между этажами.
Планировка второго и третьего (мансардного) этажа аналогична: вокруг объема холла предусмотрена галерея, из которой осуществляется вход в торговые залы, служебные и административные помещения (рис.3.3, 3.4). На уровне второго этажа расположен второй свет оранжереи, связанный с объемом холла, вследствие чего поступающее тепло из оранжереи в зимнее время распространяется на весь объем здания, как с уровня первого, так и второго этажей. Между оранжереей и рабочими помещениями второго этажа также предусмотрена массивная стена - аккумулятор солнечной энергии (рис.3.1).
Над мансардным этажом над холлом размещен свето-аэрационный фонарь. Вследствие чего в жаркое время года происходит следующее движение воздушных масс внутри здания: наружный воздух поступает с уровня первого этажа через входной узел в холл > протекает по холодному мраморному полу холла, остывает, охлаждается и увлажняется около внутреннего водоёма > за счет открытых окон фонаря, в результате возникающей вертикальной тяги, воздух поднимается вверх > распространяется по всему объему здания > нагревается и вытягивается через окна фонарного устройства.
Для эффективности гелиоприемника, пол в оранжерее, кроме прохода в холл, выполнен из галечника, толщиной 100 мм. Оранжерея ориентирована оконным заполнением на южную сторону горизонта. Растения высажены в специальных ёмкостях с грунтом.
Энергоэффективность здания повышается и за счет того, что над оранжереей располагаются помещения мансардного этажа. В этом случае тепло от воздуха поступает через перекрытие, повышая температуру на поверхности пола.
Для предотвращении перегрева оранжереи и ухудшения микроклимата помещений в летнее время, используются специальные солнцезащитные устройства - роллеты. Кроме того, территория рядом с остеклением оранжереи должна быть лишена асфальтового покрытия (за исключением отмостки), засажена травой, кустарниками, снабжена водоразбрызгивающими фонтанчиками и водоемами.
Конструкция пола холла, имеющая целью, с одной стороны, охлаждать внутренний воздух здания в летнее время, а с другой стороны, служить аккумулятором солнечного тепла в зимнее время, представлена на рис.3.7.
Рис.3.7 Конструктивное решение пола холла
Помимо объемно-планировочного решения в магистерской диссертации были разработаны интерьеры (рис.3.8, 3.9, 3.10, 3.11) и фасад офисного здания (рис.3.5).
Одним из обязательных атрибутов энергоэффективных объектов являются повышенные теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций. В связи с этим, в следующем разделе диссертации произведены расчеты теплозащиты как для отдельных конструктивных элементов, так и для всей наружной оболочки административного здания.
3.2 Разработка конструктивных решений наружных ограждающих конструкций
Известно, что однослойные ограждающие конструкции из известных на сегодняшний день строительных материалов не могут обеспечить требуемую по современным энергосберегающим нормам тепловую защиту здания, в связи с этим, необходимо изначально предусматривать многослойное ограждение, имеющее в своем составе эффективный утеплитель, а в ряде случаев - воздушную вентилируемую прослойку.
При разработке конструктивного решения стен и покрытия исходили из требований к расчетным сопротивлениям ограждающих конструкций по III уровню теплозащиты [КМК].
В соответствие с этим нормативным документом предписано расчетные сопротивления теплопередаче принимать в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода (ГСОП), определяемого по формуле (2.6).
Для города Ташкента необходимые для расчета параметры, определенные по КМК 2.01.01-94 [], составили:
температура наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92 и пятидневки с обеспеченностью 0,98 равна tн= - 160С;
средняя температура отопительного периода tот. пер=+2,70С;
продолжительность отопительного периода Zот. пер=129 суток.
Температура воздуха внутри помещений для обеспечения достаточного уровня комфортности принималась равной tв= +200С.
Тогда ГСОП= (20 - 2,7) х129= 2232 град х сут.
При таком значении ГСОП по изменению 1 к КМК 2.01.04-07 принимаем:
для стен зданий расчетное сопротивление теплопередаче по зимним условиям эксплуатации Rтр0=2, 1 м2·0С/Вт;
для покрытий Rтр0=2,8 м2·0С/Вт.
Теплотехнические расчеты выполнялись с использованием программного комплекса "BASE" (версия 7.3).
Наружные стены для расчета были приняты следующего конструктивного решения (рис.3.12):
цементно-песчаный раствор М50, толщиной 20 мм;
кирпич глиняный обыкновенный М75 на цементно-песчаном растворе марки М-50 толщиной 380 мм;
утеплитель из пенополистирола;
цементно-песчаный раствор М50, толщиной 20 мм.
Рис. 3.12. Конструкция стенового ограждения
Вставить распечатку расчета на теплопередачу
В результате расчета была принята толщина утеплителя 80 мм. Затем принятая конструкция была проверена на теплоустойчивость по летним условиям эксплуатации.
Результаты расчета
1. - Исходные данные:
Тип здания - Административные.
Тип конструкции - СТЕНА
Условия эксплуатации ограждения:
Температура наружнего воздуха - 16 град.
Температура внутреннего воздуха 20 град.
Средняя температура отопительного периода - 2,7 град.
Продолжительность отопительного периода 129 дней
Таблица 3.1. Характеристика ограждения:
|
Номер слоя |
Толщина, м |
Наименование |
Величина |
Ед. измерения |
Материал слоя |
|
|
1 слой: |
0,02 |
Теплопроводность |
0.87 |
Вт/ (м*град) |
- Штукатурка сложным раствором |
|
|
2 слой: |
Нулевой |
|||||
|
3 слой: |
0,38 |
Теплопроводность |
0.81 |
Вт/ (м*град) |
- Кладка из обыкн. кирпича |
|
|
4 слой: |
0,08 |
Теплопроводность |
0.052 |
Вт/ (м*град) |
- Пенополистирол G=100кг/м3 |
|
|
5 слой: |
Нулевой |
|||||
|
6 слой: |
Нулевой |
|||||
|
7 слой: |
0,02 |
Теплопроводность |
0.87 |
Вт/ (м*град) |
- Штукатурка сложным раствором |
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности 8,7 Вт/ (м2*град)
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности 23 Вт/ (м2*град)
Требуемое сопротивление ограждения теплопередаче 2,1 м2*град/Вт
Режим работы ограждающей конструкции:
Эксплуатация; режим помещений - Нормальный (55%); зона влажности - Нормальный
Требуется произвести:
Проверку ограждения на сопротивление теплопередаче
Расчет ограждающей конструкции на теплоустойчивость
Расчет ограждающей конструкции на воздухопроницаемость
Среднемесячная температура за июль 27,1 град.
Амплитуда суточных колебаний воздуха в июле месяце 23,7 град.
Минимальная скорость ветра за июль 1,4 м/с
Значение суммарной солнечной радиации, для стен - как для вертикальных поверхностей, для покрытий - как для горизонтальных:
максимальное 744 Вт/м2
среднее 275 Вт/м2
Отделка наружней поверхности: Штукатурка цементная кремовая
Коэффициент поглощения солнечной радиации 0.4
Высота здания до верха вытяжной шахты 11,7 м
Максимальная скорость ветра за январь месяц 2,1 м/с
2. - Выводы:
Сопротивление ограждения теплопередаче ДОСТАТОЧНО
Требуемое сопротивление ограждения теплопередаче 2,1 м2*град/Вт
Фактическое (приведенное) сопротивление ограждения теплопередаче 2,21 м2*град/Вт
Таблица 3.2
Температура на контакте слоев ограждения:
|
Точка измерения температуры |
Величина |
Ед. измерения |
|
|
На внутренней поверхности стены |
18.1 |
град. |
|
|
Между 1 и 2 слоями |
16.0 |
град. |
|
|
Между 2 и 3 слоями |
16.0 |
град. |
|
|
Между 3 и 4 слоями |
7.2 |
град. |
|
|
Между 4 и 5 слоями |
-15.3 |
град. |
|
|
Между 5 и 6 слоями |
-15.3 |
град. |
|
|
Между 6 и 7 слоями |
-15.3 |
град. |
|
|
На наружней поверхности стены |
-16.0 |
град. |
Фактическое сопротивление воздухопроницанию 656,45 м2*ч*Па/кг
Нормируемое сопротивление воздухопроницанию 24,87 м2*ч*Па/кг
Сопротивления паропроницаемости ДОСТАТОЧНО.
Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности 0,04 град. С
Нормируемая амплитуда колебаний температуры поверхности 1,89 град. С
Теплоустойчивости ограждающей конструкции ДОСТАТОЧНО.
Вставить распечатку расчета на теплоустойчивость
Заполнение оконных проемов и остекление оранжерей приняты без расчета, исходя из имеющейся в Узбекистане номенклатуры изделий такого назначения, - однокамерные стеклопакеты в пластмассовых переплетах из обычного стекла с приведенным сопротивлением теплопередаче равном 0,36 м2·0С/Вт.
Конструктивное решение покрытия мансардного этажа для расчета было принято следующее (рис.3.13):
гипсокартон толщиной 10 мм;
деревянный сплошной настил толщиной 20 мм;
пароизоляционный слой из пергамина кровельного толщиной 0,4 мм;
утеплитель из экструдированного пенополистирола 40000С;
пароизоляционный слой из пергамина кровельного толщиной 0,4 мм;
воздушное пространство толщиной 40 мм;
металлочерепица.
Рис.3.13. Конструктивное решение покрытия мансарды
Вставить распечатку расчета на теплопередачу
В результате расчета была принята толщина утеплителя 140 мм. Затем принятая конструкция была проверена на теплоустойчивость по летним условиям эксплуатации.
Результаты расчета
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
1. - Исходные данные:
Тип здания - Общественные, административные, бытовые
Тип конструкции - ПОКРЫТИЕ
Условия эксплуатации ограждения:
Температура наружнего воздуха - 16 град.
Температура внутреннего воздуха 20 град.
Средняя температура отопительного периода - 2,7 град.
Продолжительность отопительного периода 129 дней
Таблица 3.3. Характеристика ограждения:
|
Номер слоя |
Толщина, м |
Наименование |
Величина |
Ед. измерения |
Материал слоя |
|
|
1 слой: |
0,010 |
Теплопроводность |
0.21 |
Вт/ (м*град) |
- Гипсокартон |
|
|
2 слой: |
Нулевой |
|||||
|
3 слой: |
0,004 |
Теплопроводность |
0.17 |
Вт/ (м*град) |
- Пергамин |
|
|
4 слой: |
0,14 |
Теплопроводность |
0.052 |
Вт/ (м*град) |
- Пенополистирол G=100кг/м3 |
|
|
5 слой: |
0,004 |
Теплопроводность |
0.17 |
Вт/ (м*град) |
- Пергамин |
|
|
6 слой: |
Нулевой |
|||||
|
7 слой: |
0,005 |
Теплопроводность |
58 |
Вт/ (м*град) |
- Сталь |
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности 8,7 Вт/ (м2*град)
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности 23 Вт/ (м2*град)
Требуемое сопротивление ограждения теплопередаче 2,8 м2*град/Вт
Режим работы ограждающей конструкции:
Эксплуатация; режим помещений - Нормальный (55%); зона влажности - Нормальный
Требуется произвести:
Проверку ограждения на сопротивление теплопередаче
Расчет ограждающей конструкции на теплоустойчивость
Расчет ограждающей конструкции на воздухопроницаемость
Среднемесячная температура за июль 27,1 град.
Амплитуда суточных колебаний воздуха в июле месяце 23,7 град.
Минимальная скорость ветра за июль 1,4 м/с
Значение суммарной солнечной радиации, для стен - как для вертикальных поверхностей, для покрытий - как для горизонтальных:
максимальное 1022 Вт/м2
среднее 497 Вт/м2
Отделка наружней поверхности: Сталь кровельная оцинкованная
Коэффициент поглощения солнечной радиации 0.65
Высота здания до верха вытяжной шахты 11,7 м
Максимальная скорость ветра за январь месяц 2,1 м/с
2. - Выводы:
Сопротивление ограждения теплопередаче ДОСТАТОЧНО
Требуемое сопротивление ограждения теплопередаче 2,8 м2*град/Вт
Фактическое (приведенное) сопротивление ограждения теплопередаче 2,95 м2*град/Вт
Таблица 3.4. Температура на контакте слоев ограждения:
|
Точка измерения температуры |
Величина |
Ед. измерения |
|
|
На внутренней поверхности стены |
18.6 |
град. |
|
|
Между 1 и 2 слоями |
16.7 |
град. |
|
|
Между 2 и 3 слоями |
16.7 |
град. |
|
|
Между 3 и 4 слоями |
14.6 |
град. |
|
|
Между 4 и 5 слоями |
-15.3 |
град. |
|
|
Между 5 и 6 слоями |
-16.0 |
град. |
|
|
Между 6 и 7 слоями |
-16.0 |
град. |
|
|
На наружней поверхности стены |
-16.0 |
град. |
Фактическое сопротивление воздухопроницанию 13000160 м2*ч*Па/кг
Нормируемое сопротивление воздухопроницанию 24,87 м2*ч*Па/кг
Сопротивления паропроницаемости ДОСТАТОЧНО.
Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности 0,96 град. С
Нормируемая амплитуда колебаний температуры поверхности 1,89 град. С
Теплоустойчивости ограждающей конструкции ДОСТАТОЧНО.
Вставить распечатку расчета на теплоустойчивость
Не меньшее значение придается в практике проектирования и утеплению полов первого этажа здания, так как через полы, устроенные без теплоизоляции, проходят большие потери тепла. Помимо уменьшения потерь тепла, теплоизоляция пола позволяет более эффективно использовать их теплоемкость. Температура же поверхности пола является основным фактором, определяющим степень комфортности помещений. В нашем случае для утепления пола всех помещений первого этажа, за исключением холла, принято конструктивное решение, представленное на рис.3.14.
Рис.3.14. Конструктивное решение утепления пола первого этажа
Был произведен расчет по определению термического сопротивления утепленного пола и неутепленного пола холла.
Вставить расчеты
Таким образом, расчетное сопротивление утепленного пола составило Rо ут.п. = 0,57 м2·0С/Вт; а "холодного" пола холла Rо холл. п. = 0,39 м2·0С/Вт;
В завершении была выполнена проверка запроектированной оболочки здания на повышенную теплозащиту по формуле (2.8).
В запроектированном здании были определены площади ограждающих конструкций, которые составили:
площадь стен - 652 м2;
площадь кровли - 357 м2;
площадь утепленного пола - 139 м2;
площадь холодного пола - 104 м2;
площадь остекления - 166 м2;
Тогда расчетное сопротивление наружной оболочки здания составит:
Rоб= (Rст Sст+RокSок+0,8 RкрSкр+ 0,5RоснSосн+ 0,5Rаб Sаб) /Sоб = 2,21*485+ +0,36*166+0,8*357*2,95+0,5 (0,57*139+104*0,39) =1,62 м2.0С /Вт.
Так как полученное значение на 45% превышает требуемую величину, то можно уменьшить толщину теплоизоляционного слоя на стеновых панелях и покрытии мансардного этажа, а также нет необходимости утеплять пола 1го этажа.
Уменьшаем толщину утеплителя на стенах с 80 мм до 60 мм, при этом Rст = 1,82 м2.0С /Вт; уменьшаем толщину утеплителя в покрытии с 140 мм до 100 мм при этом Rкр = 2,15 м2.0С /Вт. Расчетное сопротивление всей поверхности пола 1го этажа принимаем Rосн = 0,39 м2.0С /Вт. Для этого решения теплозащиты:
Rоб= (Rст Sст+RокSок+0,8 RкрSкр+ 0,5RоснSосн+ 0,5Rаб Sаб) /Sоб = 1,82*485+ +0,36*166+0,8*357*2,15+0,5 (243*0,39) =1,23 м2.0С /Вт.
Rоб =1,23 > 1,21 м2.0С /Вт полученные решения является наиболее экономичным, соответствует европейским требованием к повышенной теплозащите зданий.
3.3 Рекомендации по проектированию энергоэффективного административного здания в условиях сухого жаркого климата
В климатических условиях республики Узбекистан при проектировании административных зданий необходимо разрабатывать объемно-планировочные и конструктивные решения, отвечающие современным требованиям по обеспечению рационального расходования энергии на эксплуатационные нужды при обеспечении комфортного микроклимата помещений. Причем энергосберегающие мероприятия должны быть ориентированы и на зимний период, и на летний.
Для уменьшения площади наружных ограждающих конструкций следует стремиться к компактным планам, близким к квадрату или кругу.
В зданиях со сходными параметрами внутренней среды помещений целесообразно использовать "открытую" планировку, позволяющую воздушным массам наиболее равномерно распространяться по объему здания.
Для организации вертикального движения воздуха внутри объема здания, необходимого для его равномерного распределения по этажам, целесообразно устраивать в центральной части здания светоаэрационный фонарь, при этом необходимо устройство холла-атриума (многосветного пространства, охватывающего все этажи здания).
Для снижения нагрузки на системы отопления целесообразно устройство гелиоприемника в виде оранжереи, ориентированной на южную сторону горизонта. Такие оранжереи позволяют без особых усилий аккумулировать солнечное тепло. Ограждение оранжереи, выполненное из стекла является в такой гелиосистеме тепловой защитой, препятствующей выходу тепла наружу. Благодаря ему в оранжерее поддерживается сравнительно высокая температура. Через оконное заполнение тепло из солнечной ловушки поступает в помещение и обогревает его. Ограждающая теплицу наружная стена здания выполняет функцию коллектора и аккумулятора солнечного тепла, позволяющего увеличить теплопоступления в помещение в солнечную холодную погоду, повысить температуру на внутренней поверхности стены и уменьшить затраты на отопление.
Аккумулятор тепла в энергоактивном ограждении предназначен для накопления и сохранения тепла, которое может быть использовано в вечерне-ночное время и по время несолнечной (пасмурной) погоды. В связи с его назначением конструкция аккумулятора должна быть теплоемкой. В общественных здания аккумулятор следует выполнять вместе с энергоактивным ограждением или в виде отдельной теплоизолированной системы, совмещенной частично или полностью с другими частями здания.
Аккумуляторы улавливают прямую и рассеянную коротковолновую солнечную радиацию и превращают ее в полезную теплоту, необходимую для отопления здания или получения горячей воды. Их можно совместить с элементами панелей, стен, покрытий, балконов и т.п. Принцип действия солнечного коллектора состоит в "парниковом эффекте" - способности стекла пропускать коротковолновые солнечные лучи и задерживать длинноволновую радиацию нагретых поверхностей. В результате такого селективного пропускания солнечные лучи, проходя через стекло, нагревают теплоприемную панель, которая, в свою очередь, начинает излучать длинноволновую радиацию. А благодаря способности стекла не пропускать длинноволновую энергию происходит значительное повышение температуры внутри ограниченного стеклом пространства.
В качестве аккумулятора тепла в здании можно использовать массивную плоскую панель, например железобетонную, или специально сконструированные для этих целей панели, разделенные на секции, заполненные каменной щебенкой, гравием, грунтом, панели с контейнерами (например, в виде бочек), заполненными водой или другой жидкостью, а также панели со специальными герметизированными контейнерами с перенасыщенным раствором хлористого кальция, сульфата натрия, углекислого натрия. В качестве аккумулятора можно использовать внутренний водоем, где в качестве теплоаккумулирующего вещества применяется вода, обладающая большой теплоемкостью и малой вязкостью.
Устроить оранжерею можно под балконом, лоджией или выступающим верхним этажом. В этом случае тепло от воздуха, поступает через окно в комнату первого этажа, а также через перекрытие, повышая температуру на поверхности пола. Эффективность такого решения состоит в том, что, благодаря расположенной под выступающей частью вышележащего этажа оранжерее с теплым воздухом, нет необходимости сильно утеплять пол помещения.
Для обеспечения повышенной теплозащиты наружной оболочки здания следует применять многослойные конструкции с использованием эффективных теплоизоляционных материалов. Для стен наиболее целесообразно использование системы наружного утепления "мокрого типа". Рационально применение в составе здания мансардных этажей. Для утепления мансардного покрытия также следует применять материалы типа экструдированного пенополистирола с повышенной огнестойкостью или минераловатных плит на основе базальтового волокна. Минераловатные плиты повышенной жесткости на основе базальтового волокна целесообразны и для утепления пола помещений первого этажа.
Конструктивное решение окон и дверей должно обеспечивать надежную изоляцию стыков с глухими частями стен, тем самым снижая уровень инфильтрационных воздушных потоков.
Для защиты здания от перегрева и улучшения внутреннего микроклимата помещений естественными средствами целесообразно устраивать массивные "холодные" полы в холле, непосредственно связанном с оранжереей, чтобы одновременно исключить обратный эффект в зимнее время за счет нагрева этого пола солнечными лучами. В холле следует проектировать водоем с разбрызгивающими установками для дополнительного охлаждения и увлажнения воздуха за счет испарительного охлаждения.
Над холлом следует устраивать светоаэрационный фонарь, для организации вертикального проветривания объема здания и равномерного распределения охлажденного и увлажненного воздуха между этажами и помещениями, расположенными на них.
Для улучшения микроклимата в летнее время целесообразно внедрение в структуру общественного здания элементов озеленения, в том числе оранжерей.
Для снижения отрицательного воздействия солнечной энергии на оранжерею, ориентированную на южную сторону горизонта, следует предусматривать внутренние солнцезащитные устройства, а также озеленять и обводнять прилегающую к оранжерее территорию.
На окнах всех ориентаций, за исключением северной, целесообразно устройство наружных солнцезащитных устройств с воздухововлекающей формой [].
3.4 Выводы по главе
1. Разработано объемно-планировочное решение административного здания, в наибольшей степени отвечающего принципам проектирования энергоэффективных объектов для условий сухого жаркого климата.
2. Разработаны конструктивные решения наружных ограждающих конструкций здания, обеспечивающие повышенную теплозащиту его наружной оболочки.
3. Разработаны практические рекомендации по проектированию энергоэффективного офисного здания для климатических условий Республики Узбекистан.
Заключение
1. На основе анализа литературных источников и теоретических исследований установлена возможность разработки проектного решения общественного здания, отвечающего современным требованиям экономии энергии при их эксплуатации, основанная на использовании приемов национальной узбекской архитектуры и мирового опыта проектирования энергоэффективных объектов.
2. Доказана возможность использования существующих на отечественном рынке теплоизоляционных материалов для обеспечения повышенной теплозащиты наружной оболочки здания.
3. Разработано проектное предложение для энергоэффективного офисного здания, включая объемно-планировочное решение, конструктивное решение наружных ограждений, фасад и интерьеры.
4. Разработаны практические рекомендации по проектированию энергоэффективного офисного здания для климатических условий Республики Узбекистан.
Библиографический список
1. Каримов И.А. Наша главная задача - дальнейшее развитие страны и повышение благосостояния народа. - Т.: "Узбекистан", 2010. - 72 с.
2. Экономия энергии при застройке городов. /Под ред. Кортни Р. - М.: Стройиздат, 1983.
2. Отчеты о НИР "Разработка архитектурно-планировочных энергосберегающих решений многоэтажных жилых домов" по теме ГНТП 3.7.3.4 - Ташкент. АО "УзЛИТТИ", 2000-2002.
3. Насонов Е.А., Кадыров Р.Р., Бубнов А.В. Энергосберегающие архитектурно-планировочные решения жилых домов. - "Архитектура и строительство Узбекистана", №1, 2004.
4. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Энергоактивное здание. - М: АВОК-ПРЕСС, 2003.
5. Табунщиков Ю.А. Интеллектуальные здания. - "АВОК", №3, 2001.
7. ?М? 2.01.01-94 Климатические и физико-геологические данные для проектирования. - Ташкент: Госкомархитектстрой, 1994. - 27 с.
6. Исаакович Г.А., Слуцкин Ю.Б. Экономия топливно-энергетических ресурсов в строительстве. - М.: Стройиздат, 1988г.;
7. Устранение барьеров к энергетической эффективности в коммунальном отоплении и горячем водоснабжении. Проект ГЭФ ПРООН /98/42/А/1/99. Промежуточный отчет. - Ташкент, 2000г.;
8. Табунщиков Ю.А., Шилкин Н.В., Бродин М.М. Энергоэффективное высотное здание. - "АВОК", №3, 2003г.;
9. Беляев В.С., Хохлова Л.П. Проектирование энергоэкономичных и энергоэффективных гражданских зданий. - М.: "Высшая школа", 1991г.;
10. Шаповалов И.С. Пути повышения тепловой эффективности жилых зданий. В сб. "Тепловая эффективность крупнопанельных зданий". - М.: ЦНИИЭП жилища, 1978г.;
11. Энергоактивные здания. /Под ред. Сарнацкого Э.В. и Селиванова Н.П. - М.: Стройиздат, 1988г.;
12. Ботупавский Л.Д. Экономия тепла в жилых зданиях. - М.: Стройиздат, 1990г.;
13. Теплоизоляция зданий. - "Строительная газета" №№ 43 и 44, 2001г.;
14. Насонов Е.А., Кадыров Р.Р., Бубнов А.В. Тепловая защита зданий - основа энергосбережения в коммунальном хозяйстве Узбекистана. - "Архитектура и строительство Узбекистана", №1, 2004г.;
15. Васильев Г.П. Энергоэффективный экспериментальный жилой дом в микрорайоне Никулино-2. - "АВОК", №4, 2002г.;
16. Табунщиков Ю.А., Бродин М.М., Шилкин Н.В. Энергоэффективное здание учебного центра. - "АВОК", №5, 2002г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проект строительства патологического корпуса детской городской больницы на 520 коек. Разработка объемно-планировочного и конструктивного решения здания; сбор нагрузок и расчет элементов. Технологическая карта способов и организации производства работ.
дипломная работа [816,4 K], добавлен 24.03.2011Мероприятия, применяемые при оценке энергоэффективности. Солнечный дом Лоренца. Свойства теплоизоляционных материалов. Типы солнечных коллекторов. Схемы систем солнечного теплоснабжения. Объемно-планировочное решение и конструктивная система здания.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 01.10.2014Инженерно-геологические и климатические условия строительной площадки. Разработка генерального плана участка. Выбор объемно-планировочного решения и этажности здания, несущих и ограждающих конструкций, проектирование и отделка здания бытовых помещений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.07.2010Разработка генерального плана участка. Изучение объемно-планировочного и конструктивного решения. Обеспечение пространственной жесткости каркаса. Анализ наружного стенового ограждения. Санитарно-технические устройства и системы микроклимата помещений.
курсовая работа [918,1 K], добавлен 20.12.2021Рассмотрение существующих основных объемно-планировочных и конструктивных решений жилых одноэтажных зданий. Выявление факторов, влияющих на формирование жилого дома и его объемно-планировочной организации. Состав и функциональные взаимосвязи помещений.
курсовая работа [16,4 M], добавлен 10.06.2023Характеристика объемно-планировочного решения здания. Расчет воздухообмена по кратности, по санитарным приборам, а также солнечной радиации для одного помещения. Обоснование принимаемых решений по созданию нормальных санитарно-гигиенических условий.
курсовая работа [80,1 K], добавлен 01.10.2013Элементы и конструктивные схемы гражданских зданий: фундаменты, стены, перекрытия, опоры, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки. Зависимость объемно-планировочного решения промышленного здания от технологического процесса, который происходит в нем.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 21.11.2014Основные требования к современным промышленным зданиям. Объемно-планировочные решения промышленных зданий. Типы многоэтажных промышленных зданий. Ячейковые и зальные промышленные здания. Унифицированные параметры одноэтажных производственных зданий.
презентация [9,0 M], добавлен 20.12.2013Описание и обоснование объемно-пространственного и архитектурно-планировочного решения здания молодежного центра. Обоснование внешней и внутренней отделки здания. Основные конструктивные элементы здания. Расчет технико-экономических показателей.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 29.04.2016Разработка генерального плана строительства промышленного здания из крупноразмерных элементов - цеха металлоконструкций. Характеристика объемно-планировочного решения, привязка конструктивных элементов здания к модульным осям. Расчёт площадей помещений.
курсовая работа [206,5 K], добавлен 15.06.2010Разработка объемно-планировочного и конструктивного решений производственного здания. Технические требования к основным элементам здания - стенам, железобетонным колоннам, фундаментам. Проведение теплотехнического расчета ограждающих конструкций.
курсовая работа [59,3 K], добавлен 30.11.2011Объемно-планировочные решения здания. Конструктивные решения, проектирование фундамента, стен, колонн, перекрытий, лестниц, кровли и перегородок. Инженерное оборудование здания. Ведомость наружной и внутренней отделки. Экспликация полов и помещений.
курсовая работа [68,4 K], добавлен 16.07.2012Особенности объемно-планировочных решений зданий в Йеменской Республике. Организация строительства и направления индустриализации монолитного домостроения. Разработка технологических решений реконструкции жилого дома в условиях жаркого климата Йемена.
презентация [1,6 M], добавлен 16.12.2014Характеристика района строительства административного здания, его объемно-планировочное решение и конструктивная схема. Установление номенклатуры необходимых помещений, требования к строительным конструкциям. Основные элементы несущего остова здания.
курсовая работа [485,6 K], добавлен 26.02.2012Краткое описание объемно-планировочного решения, обоснование решений по производству. Подсчет объемов и затрат труда, подбор крана. Расчеты по строительному генеральному плану: зданий, площадки, транспорта. Меры по обеспечению сохранности материалов.
курсовая работа [107,6 K], добавлен 14.12.2012Характеристика объемно-планировочного и конструктивного решения здания. Формирование номенклатуры общестроительных работ. Назначение строительного генерального плана. Мероприятия по безопасности труда, охране окружающей среды и пожарной безопасности.
дипломная работа [154,1 K], добавлен 12.04.2017Технико-экономические показатели объемно-планировочного и конструктивного решения производственного здания с нормальным режимом эксплуатации. Определение глубины заложения фундамента, сечения элементов наружных стен с учетом требований к энергосбережению.
курсовая работа [43,4 K], добавлен 06.08.2013Создание объемно-планировочного и конструктивного решения строительства двухэтажного дома; выбор материалов его внутренней и наружной отделки. Проектирование водопроводной, канализационной и отопительной систем, а также электро- и газоснабжения здания.
курсовая работа [204,5 K], добавлен 24.07.2011Жилые дома, их предназначение и классификация по типу застройки. Природные условия и генплан строительства, принятие объемно-планировочного решения. Основные конструктивные элементы зданий, характеристика их конструкции и особенности их проектирования.
курсовая работа [64,2 K], добавлен 29.07.2010Разработка объемно-планировочного решения каркасной части главного корпуса ГК в соответствии с заданным основным и подобранным вспомогательным оборудованием. Составление расчетной схемы несущего элемента каркаса здания. Построение огибающих эпюр.
курсовая работа [323,9 K], добавлен 28.04.2011
