Енергоефективність в будівництві та архітектурі
Постійне посилання на фондhttps://repositary.knuba.edu.ua/handle/987654321/142
Переглянути
57 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 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 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 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.Документ Розвиток питань енергоефективності у ДБН В.2.5-28:2018 «Природне і штучне освітлення»(КНУБА, 2019) Єгорченков, Володимир; Ковалью, Лідія; Демченко, Дмитро; Сергейчук, ОлегВпровадження більш ефективних, з точки зору енерго- та ресурсозбереження і екології, технологій в практику традиційного проектування і будівництва з метою зниження експлуатаційних витрат, створення комфортно- го середовища проживання, зниження викорис- тання природного палива, підвищення викорис- тання альтернативних й поновлювальних дже- рел енергії, збереження навколишнього приро- дного середовища, і, як наслідок, створення су- часного стійкого середовища, потребує постій- ного удосконалення проектування систем як природного, так і штучного освітлення. 1 березня 2019 р. набрала чинності нова ре- дакція ДБН В.2.5-28 «Природне і штучне освіт- лення» [1]. Робота над нормами тривала більше 5 років. У складі авторського колективу 25 фахівців з 10 організацій. Необхідність розроблення нової редакції бу- ла обумовлена вдосконаленням методики роз- рахунку природного освітлення, яка прив’язана до кліматичних умов України та появою і ши- роким застосуванням для штучного освітлення приміщень і територій енергоефективних світ- лодіодних джерел світла. Відомо, що витрати енергії на штучне освіт- лення односімейного будинку складають біля 10% від загального енергоспоживання, а у офі- сних будівлях вони досягають 20%. Тепловтрати зимою через вікна досягають 22-25% від загальних тепловтрат через теплоі- золяційну оболонку будівлі, а літній перегрів приміщень практично повністю обумовлений теплонадходженнями через світлопрозорі ого- родження, оскільки у ясний день сонячна раді- ація, що проникає через вікна, дає більше 85% теплонадходжень. При розробленні нової редакції ДБН був врахований досвід зарубіжних країн та рекомендації Міжнародної комісії з освітлення. У процесі роботи було проаналізовано та част- ково враховано більше 500 зауважень, що на- дійшли на проект першої редакції норм. У даній статі розглядаються основні поло- ження нової редакції норм, які суттєво вплива- ють на енергоефективність проектованих буді- вель і споруд та формулюються наступні кроки.Документ Багатопараметрична оцінка середовища будівель з використанням точкового числення прямий шлях до їх енергоефективності(КНУБА, 2018) Єгорченков, В.Згідно закону оптимуму в екології, кожний фактор має відповідний діапазон (зона оптимуму), в якому людина почуває собі прекрасно. Якщо значення фактору виходять поза цього діапазону організм пригнічується. При формуванні середовища в будівлях важливо, щоб значення факторів в максимальному ступеню наближались до зони оптимуму. Тому ціллю даної роботи є розробка комплексної оцінки діючих на людину різноманітних факторів. В якості критерія оцінки в даної роботі прийнято продуктивність праці. Хоча можуть бути використані і інші критерії, наприклад, критерії енергоефективності. В роботі криві зміни продуктивності праці від того чи іншого фактору описувалися точковими рівняннями. Для практичної реалізації приймалося три фактори: температура і вологість повітря в приміщенні, а також кутова висота світлового вектору. Криві зміни продуктивністі праці від цих факторів сполучалися на один графік. По осі абсцис відкладались значення факторів в долях одиниць від комфортних значень. Це дало змогу визначити коефіцієнти впливу факторів друг відносно друга. Для комплексної оцінки формувались точкові множини поверхонь розрахункових або виміряних значень. Використавши формулу коефіцієнта варіації, визначалося середнє відхилення від комфортного значення за кожним фактором. В завершенні визначалось середньозважене значення відхилу за всіма оцінюваними факторами з урахуванням коефіцієнтів впливу. Найкраще рішення середовища в будівлі буде те, в якому середньозважений критерій оцінки приймає мінімальне значення. Ці результати досліджень дозволять формувати ефективне середовище в будівлях при мінімальних витратах енергії і коштів, що підвищить рівень енергоефективності будівель. Результати досліджень цієї роботи доведено до розробки алгоритму.Документ Врахування вартості життєвого циклу при проектуванні суміщених покриттів будівель(КНУБА, 2018) Гетун, Г.; Лесько, І.Метою даного дослідження є висвітлення ролі критерію вартості життєвого циклу при прийнятті рішень щодо вибору огороджувальних конструкцій покриттів житлових і нежитлових будівель. У сучасній будівельний практиці України визначним фактором погодження замовником/інвестором проектного рішення суміщених покриттів будівель є мінімізація витрат на будівництво. Хоча для досягнення максимальної ефективності використання матеріальних ресурсів необхідним є оцінка витрат на період усього життєвого циклу об’єкта. Оптимізація вартості життєвого циклу будівлі повинна зайняти ключову роль в процесі прийняття рішень, оскільки вона включає економічний аналіз витрат, пов’язаних з будівництвом, експлуатацією та обслуговуванням будівельного об’єкту. Найбільший ефект від використання вартості життєвого циклу можна отримати на стадії проектування будівель. Сучасні покрівельні системи, в яких використовуються ефективні матеріали і технології дозволяють створювати герметичні, енергоефективні та надійні конструктивні рішення суміщених покриттів, які доцільно використовувати не лише в нежитлових будівлях, а й в багатоповерхових житлових будинках. Задача вибору оптимального рішення огороджувальної конструкції суміщеного покриття на стадії проектування будівлі визначається як багатокритеріальна кардинального вибору альтернатив з різними важливими критеріями зі скінченої множини допустимих рішень при вирішенні слабко структурованої проблеми з чітко заданими розподіленими параметрами. В даній статті наведені пропозиції щодо вибору типів складових шарів суміщених покриттів будівель. Представлені параметри, що дозволяють проектувати енергоефективні технічно, економічно та екологічно раціональні системні рішення суміщених покриттів будівель.Документ Енергоефективні рішення пасивного повітрообміну в архітектурі висотних будівель(КНУБА, 2018) Кривенко, О.Розвиток пасивного повітрообміну в висотних будівлях є актуальним, у зв’язку з особливостями їх архітектурно-планувальних рішень. Тенденція до збільшення долі засклення фасадів в сучасних висотних будівлях приз-водить до зростання енергетичної потужності кондиціювання, що може досягати 100%. Крім того, традиційне провітрювання приміщень в висотних будівлях через відкриті вікна неможливе через високий тиск зовнішнього повітря. Ці та інші фактори створюють особливі вимоги при проектуванні повітрообміну в висотних будівлях та сприяють до пошуку сучасних енергоефективних рішень. Пасивні прийоми повітрообміну базуються на природних законах і явищах, що суттєво зменшує витрати при експлуатації таких систем. В статті на основі прикладів рішень наданий аналіз історії світового досвіду пасивного повітряного обміну в будівлях. Сучасний досвід архітектурних рішень на основі пасивних прийомів внутрішнього повітрообміну включає новітні фасадні системи, проектування атріумів з функцією повітрообміну, формоутворення будівлі з урахуванням оптимізації забору повітря та інше. Інтегрування в енергоефективну висотну будівлю рішень пасивного повітрообміну застосовано в рамках дослідницького проекту КНУБА при проектуванні кілометрового хмарочосу «Біотектон». Проектним рішенням пе-редбачено основний відбір чистого та прохолодного повітря з вищих технічних поверхів, де розташовані вітрогенератори та схему розподілу повітря по будівлі з використанням пасивного повітрообміну на основі різниці температур між верхніми та нижніми поверхами. Прийняті параметри зниження температури - з кожним кілометром від поверхні землі на 6 - 7 °С. Розрахунки підтвердили можливість природного вентилювання приміщень з незначним посиленням за рахунок механічних пристроїв. Для покращення якості припливного повітря використана система зелених садів, які огортають будівлю по спіралі.