Енергоефективність в будівництві та архітектурі
Постійне посилання на фондhttps://repositary.knuba.edu.ua/handle/987654321/142
Переглянути
361 результатів
Результат пошуку
Документ Специфіка дизайну систем розсіяного освітлення приміщень на основі світлодіодів(КНУБА, 2019) Коваль, ЛідіяУ статті розглядається специфіка дизайну систем розсіяного освітлення приміщень на основі світлодіодів, яка визначається такими проблемами дизайнерського проектування світлодіодних освітлювальних систем: утворення множинних тіней при використанні груп відкритих світлодіодів у світильниках прямого світла; необхідність захисту зору користувачів від прямого попадання світла світлодіодів, у зв’язку з тим, що висока світлова ефективність і мініатюрні розміри сучасних світлодіодів призводять до концентрації значного світлового потоку в одній точці. У процесі роботи визначено, що перспективним варіантом вирішення вище окреслених проблем є використання розсіяного освітлення, яке вважається одним з найбільш комфортних, з точки зору уникнення засліплення та блискавості. Однак, розсіяне освітлення має такий недолік як монотонність. У результаті дослідження запропоновано способи уникнення монотонності світлового середовища, сформованого розсіяним світлом: основний – збагачення форми світильників і освітлювальних систем завдяки використанню для їх утворення складних і структурованих світлорозсіювальних поверхонь; додатковий – збагачення кольору освітлення за рахунок нюансових відмінностей у кольоровій температурі світла окремих світильників серед множини тих, що входять до загальної системи освітлення. Практичного застосування окреслені вище теоретичні положення набули у: серіях спроектованих абажурів (ПУ 112427, ПУ 130594), в основі конструкції яких лежать правильні (гексаедр або куб, октаедр, ікосаедр) і напівправи- льні (кубоктаедр, ромбокубоктаедр) багатогранники; серіях світлодіодних світильників – для освітлення абажурів (ПУ 128832) і для формування систем розсіяного освітлення (ПУ 121313). Також, виявлено, що в сучасному дизайні світильників розсіяного світла поширюється використання органічних світлодіодів (OLED) на жорсткій або гнучкій підкладці у якості джерел світла.Документ Експериментальне дослідження тепловіддачі опалювальних приладів з екструдованих алюмінієвих секцій(КНУБА, 2019) Гламаздін, Павло; Пасічник, ПавлоЕфективність алюмінієвих опалювальних приладів, що представлені на світовому теплотехнічному ринку, тримається на сталому рівні вже протягом декількох десятків років. Це зумовлено тим, що форма секції такого приладу не має можливості на суттєві зміни – це обумовлено способом виготовлення алюмінієвих опалювальних приладів, а саме литвом. Технологія вичерпала змогу подальшого поліпшення теплотехнічних характеристик приладів, але сам матеріал – алюмінієві сплави – дає широкий простір для пошуку нових форм оребрення та оптимізації його розмірів. Спроби використати інші технології виготовлення секцій опалювальних приладів, а саме пресування через фільтри тепловіддаючих поверхонь показали широкі можливості цього способу для підвищення ефективності оребрення алюмінієвих приладів. Нові технологічні підходи до створення нових конструкцій алюмінієвих приладів потребують їх попереднього моделювання і дослідження. Однак даних по тепловіддачі потрібних конструкцій в літературі фактично немає. Тому в статті представлено абсолютно нову конструкцію секції і аналітичне і експериментальне дослідження тепловіддачі приладу, а саме дослідження вільної конвекції в каналах, утворених запропонованим оребренням приладу. Дослідження показали, що розподілення температури на ребрах приладу по висоті мають схожий характер. Температура ребер досягає свого максимуму на відмітці від 250 мм до 350 мм потім відбувається її зменшення. Можна зробити висновок, що в цьому діапазоні товщина граничного шару стає максимальною після чого відбувається його зрив. Щоб цього уникнути необхідно вкорочувати секції або пристосовувати в даному діапазоні якийсь турбулізатор. Подальші дослідження мають бути направлені на дослідження швидкостей у каналі для точного визначення критеріальних рівнянь конвективного теплообміну для каналів сформованих у запропонованій секції опалювального приладу.Документ Моделювання тіньової маски світлопрорізу методом перетворення простору(КНУБА, 2019) Андропова, ОльгаУ складних містобудівних ситуаціях, коли новий будинок потрібно вписати у існуючу забудову міста не спричинивши погіршення інсоляційного стану існуючих будинків і виникає потреба у розрахунках, які дають реальну картину по обмеженням для подальшого проектування. При проектуванні у максимально обмежених умовах, є необхідність у збільшенні корисної площі нового будинку. Інсоляційні норми диктують правила які мають вплив на проектні роботи у межах міста. Тому актуальними є методи, що дають можливість покращити проектні умови. В задачах інсоляції існують різні методи побудови тіньової маски світлопрорізу. Основним є метод розрахункової точки. У випадку, коли розрахункова тривалість інсоляції визначена методом розрахункової точки не відповідає нормативним вимогам інсоляції, потрібно зробити розрахунки з використанням перетворення простору завдяки яким, визначається повна тривалість інсоляції. В цьому випадку розраховувається максимальний час інсоляції в приміщенні. Після аналізу існуючої ситуації на ділянці, зрозуміло, чи потрібно робити уточнюючий розрахунок тривалості інсоляції методом перетворення простору. Якщо в цьому виникає потреба, то цей метод розраховує максимальний час інсоляції в приміщенні. Геометричні побудови при визначенні тіньових масок від світлопрорізів вирішенні. Постає задача по автоматизації цих розрахунків. Для цього запропоновано аналіти чний алгоритм перетворення простору для різних форм світлопрорізів. В роботі розглянутий метод перетворення простору на прикладі аналітичного розрахунку побудови тіньових масок світлопрорізів різної конфігурації. Грані світлопрорізів та скління мають комбінації із прямих та кривих 2-го порядку вищих порядків. На основі існуючої геометричної моделі перетворення простору при розрахунку повної тривалості інсоляції приміщень потрібно автоматизувати побудову тіньової маски світлопрорізу для визначення розрахунково тривалості інсоляції. Подальші дослідження можливі для комп’ютерної візуалізації тіньових масок світлопрорізів для визначення обмежуючого проектного простору для нових будинків.Документ Отримання взаємозамінних відбивачів при заданій поверхні відбитих променів в архітектурній акустиці(КНУБА, 2019) Козак, ЮрійПід час проектування видовищних залів у архітектора виникає необхідність використання складних форм внутрішнього оздоблення. Ці форми можуть використовуватись як відбиваючі екрани для підсилення перших відбиттів звуку для покращення чутності, для збільшення дифузності звуку та перенаправлення відбиттів в задані області залу. Управління звуковою енергією можливо при відомому характері відбиттів. Дослідження акустики залів базується на побудові поверхонь відбитих променів від плоских перерізів відбиваючих поверхонь. Відбивачі, що розглядаються, можуть бути плоскими, поверхнями другого та вищих порядків. Відповідно, поверхні відбитих променів набувають форм від плоского пучка прямих до складної форми вищих порядків. Вздовж плоских перерізів відбиваючих поверхонь двопараметрична множина нормалей розшаровується на поверхні нормалей. На основі запропонованій класифікації відбиваючих поверхонь по типу поверхонь нормалей до плоских перерізів створена модель вирішення зворотної задачі отримання відбиваючих поверхонь по наперед заданим параметрам поверхні відбитих променів. Класифікація пропонує п’ять груп відбиваючих поверхонь. Перша група об’єднує відбивачі, для яких конгруенція нормалей розшаровується на плоскі пучки паралельних прямих. Друга - поверхні, вздовж твірних яких утворюються поверхні нормалей у вигляді гіперболічних параболоїдів. Третя група - це поверхні обертання з круговими конусами в якості поверхонь нормалей вздовж кіл перерізу площиною, перпендикулярною до осі поверхні. До четвертої групи відносяться циклічні, трубчаті, різні поверхні та окремі випадки інших поверхонь, у яких поверхня нормалей має вигляд плоского пучка прямих. П’ята група складається з поверхонь, для яких нормалі вздовж твірних створюють поверхню четвертого порядку. До таких відбиваючих поверхонь відносяться поверхні 2-го порядку загального виду. В середині однієї групи відбиваючі поверхні вздовж спільних перерізів мають спільні поверхні нормалей, поверхні дотичних та поверхні відбитих променів. Тобто, в якості відбивачів зазначені поверхні є взаємозамінними. Вздовж спільних ліній перерізу можна задавати однопараметричну множину поверхонь одного виду.Документ Деякі аспекти визначення рівня освітленості криволінійних поверхонь від точкових джерел(КНУБА, 2019) Копасова, Ганна; Скочко, Володимир; Кожедуб, СергійЯк правило, для визначення рівня освітленості поверхонь від точкових джерел користуються досить простою закономірністю (законом обернених квадратів) та шаблонними правилами побудови падаючих променів. Дана закономірність найбільш застосовна для ділянок поверхні, що представляють собою фрагменти площин (або близькі до площин). При цьому, при проектуванні дизайну внутрішнього або зовнішнього середовища дуже часто зустрічаються предмети та об’єкти, поверхні яких є криволінійними. Водночас із цим, одним із основних завдань дизайнерів та архітекторів є забезпечення достатнього рівня освітленості предметів інтер’єрів та екстер’єрів для забезпечення достовірності сприйняття їх форм та кольорових рішень, а також для досягнення необхідного рівня зорового комфорту. Врешті решт, у зв’язку з високою складністю та різноманіттям просторових форм, фахівцям доводиться використовувати для розрахунків, пов’язаних із визначенням або перевіркою рівня освітленості, програмні засоби комп’ютерного моделювання. В той же час інструментальні засоби, що передбачають ручні розрахунки стають все менш актуальними. В процесі програмної реалізації математичних методів та алгоритмів визначення рівня освітленості, стає важливим виключення ймовірності допущення розрахункових помилок, пов’язаних із нездатністю програмного забезпечення до логічного мислення та аналізу перешкод на шляху поширення світлових променів. Зокрема, коли мова йде про аналіз характеру освітленості поверхні від точкового джерела (яким можна умовно вважати майже будь-який освітлювальних прилад, що рівномірно розсіює світло і розміри якого набагато менші у порівнянні з габаритами оточуючих предметів), виявляється, що використання закону обернених квадратів не дозволяє ідентифікувати зони самозатінення при його програмній реалізації у класичній формі без накладання додаткових обмежень. Такі обмеження проявляються у застосуванні ряду логічних операторів та шаблонних алгоритмів виявлення ділянок падіння власної тіні. Для уникнення необхідності розробки відповідних алгоритмів у даному дослідженні пропонується модифікувати форму запису закону обернених квадратів, увівши до нього додаткові математичні функції. Ці функції дозволятимуть автоматично відслідковувати локальний характер зміни кута нахилу дотичних до досліджуваних точок освітлюваних поверхонь. Відповідна модифікація дасть змогу полегшити процес програмної реалізації процесу відтворення розподілу освітленості по криволінійній поверхні.Документ Експериментальна оцінка мікроклімату приміщення, що опалюється комбінованим використанням електричного випромінювача та секційного опалювального приладу(КНУБА, 2019) Приймак, Олександр; Вєселвський, Мацєй; Очеретянко, МикитаПри проектуванні систем опалення необхідно приділяти значну увагу мікроклімату, що буде забезпечуватися при функціонуванні таких систем. Для оцінки мікроклімату у приміщенні зазвичай використовують шість основних умов теплового комфорту, а саме: температуру, відносну вологість та швидкість руху повітря; радіаційну температуру огороджень; рівень фізичної активності людей, що знаходяться всередині приміщення та термічний опір одягу, в який вони одягнені. Всі вище перераховані умови теплового комфорту слід розглядати не як окремо взяті, а як цілісну систему, що динамічно змінюється та є чутлива до багатьох факторів, але насамперед до розміщення опалювальних приладів, їх температурного режиму та способу передачі теплової енергії. В даній роботі приведені результати експериментальних досліджень мікроклімату приміщення, що опалюється за допомогою комбінації двох опалювальних приладів: водяного секційного радіатора централізованої системи опалення та електричного інфрачервоного обігрівача. Температура повітря в кімнаті, що опалюється вимірюються за допомогою термопар в дев'ятьох точках що знаходяться по центру кімнати на висоті 0,5; 1,5 та 2,5 м відповідно. Для врахуваннярадіаційної температури в геометричних центрах всіх стін, підлоги та стелі також були встановлені термопари.Документ Теплотехнічні показники збірних систем зовнішніх стін з використанням цементних плит КНАУФ AQUAPANEL® OUTDOOR(КНУБА, 2019) Тимофєєв, Микола; Шамріна, Галина; Хохрякова, Дар'яКонструкції збірної системи з ви- користанням цементних плит КНАУФ AQUAPANEL ® Cement Board Outdoor мають оче- видні переваги. Теплові мости, що створюють- ся інтенсивним використанням стали в каркасі системи, можуть значно знижувати теплотехні- чні характеристики конструкції. Дослідження було спрямоване на визначен- ня області раціонального застосування збірних систем в якості зовнішніх огороджень будівель в кліматичних умовах України. Застосовувався метод чисельного моделювання двомірних те- мпературних полів та теплових потоків із вико- ристанням програми THERM 7.5. За конструктивним рішенням було обрано чотири збірних системи з використанням цеме- нтної плити КНАУФ AQUAPANEL® Cement Board Outdoor з однорядним та дворядним роз- ташуванням металевих суцільних стійкових профілів компанії "STEELCO" з висотою пере- тину 100, 150 і 200 мм і шагом 400 мм. Розрахунки приведеного опору теплопере- дачі виконувались за умов дотримання мініма- льних вимог згідно ДСТУ В.2.6-189:2013, що встановлюються при визначенні необхідної товщини теплоізоляційного шару в конструкції. Враховувався термічний вплив теплопровідних включень, що є характерними для обраних конструкцій: - металеві стійки каркасу глухих ділянок стіни і віконні відкоси в місцях розта- шування світлопрозорих огороджувальних конструкцій. За результатами моделювання для кожної збірної системи і відповідних стійкових профілів були визначені лінійні коекоефіцієнти та приведений опір теплопередачі. Микола Тимофєєв доцент кафедри архітектурних конструкцій к.т.н., доц. Галина Шамріна доцент кафедри будівельних конструкцій, будівель і споруд к.т.н., доц. Дар’я Хохрякова доцент кафедри будівельних конструкцій, будівель і споруд к.т.н., доц. За результатами розрахунків визначені варі- анти збірних систем, які відповідають мініма- льним вимогам. Для житлового і громадського будівництва в І температурній зоні – збірна система 2 з висотою перерізу стійкового профі- лю 150 та 200 мм; в ІІ температурній зоні - збі- рна система 2 з висотою перерізу стійкового профілю 100, 150, 200 мм та збірна система 3 з висотою перерізу стійкового профілю 200 мм.Документ Перспективні конструкції водогрійних котлів великої потужності для систем централізованого теплопостачання.(КНУБА, 2019) Гламаздін, Павло; Гламаздін, Дмитро; Шварценбергер, РудольфСтаття присвячена актуальної те- мі – підвищенню енергоефективності потужних опалювальних котелень і станцій теплопоста- чання систем централізованого теплопостачан- ня міст України, зокрема заміні відпрацював- ших свій експлуатаційний термін і фізично зношених водогрійних котлів великої потужно- сті. Реально в потужних опалювальних котель- них систем централізованого теплопостачання міст України використовуються водогрійні котли двох серії – ПТВМ та КВГМ. Обидва типа котлів сьогодні не задовольняють потреб ринку – вимог нормативних документів з еко- логії та з енергоефективності. В пострадянсь- ких країнах Прибалтики та Східної Європи накопичений великий досвід з модернізації цих котлів з метою підвищити їх екологічні та теп- лотехнічні показники. Зокрема за рахунок замі- ни пальників на більш сучасні, зменшення їх кількість для котлів серії ПТВМ, улаштування газощільних екранних поверхонь в топках кот- лів, заміни обмурування на легке з волокнистих матеріалів, глибокої автоматизації роботи кот- лів та оснащення частотними регуляторами тягодуттєвих машин.Однак при необхідності збільшувати по- тужності великих опалювальних котелень ви- користовувати котли типів ПТВМ та КВГМ вже недоречно. В наведеному в статті огляді технічної літератури проаналізовано великий обсяг інформації з результатами досліджень щодо оптимізації конструкції потужних паро- вих котлів, зокрема з оптимізації компонування пальників в топках. Аналіз цієї інформації по- казав, що її можна використовувати і для прое- ктування водогрійних котлів великої потужнос- ті (від 30 МВт до 200 МВт).На основі аналізу інформації вибрані напрямки оптимізації конструкцій водогрійних котлів великої потужності розташування пальників в своді або в поду топок, використання газощіль- них екранних поверхонь, частина з яких вико- нується двосвітними, використання якомога меншої кількості модульованих пальників Low NOx великої потужності, глибока автоматиза- ція роботи котлів і котельні взагалі. В статті наведений приклад концептуальної конструкції водогрійного котла потужністю 120 МВт з використанням названих вище принци- пів у порівнянні з водогрійним котлом такої же потужності, що являє собою модернізований варіант котла ПТВМ-100 потужністю 116 МВт. Порівняння показує, що пропонуємо концептуальна конструкція водогрійного котла має май- же в 2,5 рази меншу металоємність, майже в 2 рази менше за висотою, має набагато гнучкіше та широке регулювання, що веде до меншої вартості самого котла та відповідно вартості монтажних робіт.Документ Математичне моделювання динаміки сушіння біомаси(КНУБА, 2019) Сорокова, Н.; Кольчик, Ю.Розроблено математичну модель та чисельний метод розрахунку динаміки теп- ло-масопереносу при сушінні біомаси, що ви- користовується в якості сировини при вироб- ництві паливних пелет. Математична модель будувалася на базі диференціального рівняння переносу субстанції (енергії, маси, імпульсу) для систем, що деформуються. Отримані ре- зультати чисельного моделювання підтверджені фізичним експериментом по зневодненню ча- стинок енергетичної верби в потоці повітря. Це свідчить про адекватність математичної моделі, ефективності методу її реалізації і дозволяє використовувати її для дослідження динаміки тепломасопереносу при сушінні частинок різ- них видів подрібненої біомаси; визначати час досягнення рівноважного вологовмісту в за- лежності від властивостей матеріалу і сушиль- ного агента. Результати дослідження дозволя- ють вибирати оптимальні режимні параметри процесу з точки зору зниження енерговитрат і забезпечення якості висушуваного продукту.Документ Методика діагностування свердловин ґрунтових теплових насосів на предмет теплового потенціалу в залежності від типу ґрунту(КНУБА, 2019) Кулінко, Євген; Скочко, Володимир; Погосов, ОлександрПри визначенні питомої норми відбору енергії зі свердловини ґрунтовими теп- ловими насосами слід користуватися ДСТУ Б В.2.5-44:2010, що торкається лише питань про- ектування системи опалення та не охоплює всі варіанти експлуатації таких систем, в тому чис- лі режими використання теплових насосів для холодопостачання будівель та споруд. При проектуванні відповідних систем тепло- та хо- лодопостачання виникає потреба у застосуванні фізико-математичних підходів для отримання залежностей норми теплового відбору із ґрун- тового середовища від умов експлуатації сис- теми енергозабезпечення та врахування власти- востей різних типів ґрунтів, в яких знаходиться теплообмінник. Найбільш складною задачею, яка виникає при визначенні питомих норм від- бору теплової енергії, є розрахунок питомих теплотехнічних характеристики свердловин (теплоємностей та коефіцієнтів теплопровідно- сті), що є визначальним на початковому етапі проектування геотермального поля (а саме: глибини закладання, кількості та відстані між свердловинами). Для експериментального ви- значення теплотехнічних характеристик засто- совують мобільне автономне джерело теплоти (електричний котел) для повного насичення об’єму ґрунту, що оточує свердловину із ґрун- товим теплообмінником, паралельно виконую- чи моніторинг параметрів потужності, витрати теплоносія, його температури та час її стабілі- зації в подавальному та зворотному трубопро- водах. В даному дослідженні запропоновано мате- матичну модель для визначення теплотехніч- них характеристик ґрунтового масиву в різних горизонтальних площинах перерізу стовбуру свердловини теплообмінника. Модель базуєть- ся на методиці відтворення показників темпе- ратурного поля в суцільному середовищі по принципу термоелектричної аналогії та врахо- вує нерівномірність падіння рівня температури теплоносія по довжині трубопроводів теплооб- мінника. Даний підхід дозволяє значно спрос- тити процес визначення норми відбору енергії зі свердловини, зменшивши трудовитрати ін- женерів при проектуванні геотермального поля.