ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской работы.

Эффективное объемно-планировочное и конструктивное решение энергоактивного здания учитывает не только размеры, конфигурацию, ориентацию проектируемого объекта, но и придает большое значение наличию на фасаде энергоактивных участков ограждений.

В качестве последних рассмотрены глухой участок стены с лучепрозрачным экраном, светопрозрачное ограждение с трансформируемыми теплозащитными шторами, имеющее достаточно высокие значения коэффициентов относительного проникания солнечной радиации, затенения светового проема и сопротивления теплопередаче. В темное время суток теплозащитные шторы занимают рабочее положение в плоскости проема, увеличивая тем самым его сопротивление теплопередаче и снижая теплопотери здания.

Для оценки тепловой эффективности энергоактивных участков введены обозначения площадей: участков s_х, общей наружных ограждений s₀, суммарной полезной здания s_п. Тепловая эффективность участков выражена отношением ( s₀ - s_х)/ s_п. На рис. 1 показана зависимость этого отношения от этажности здания с учетом допущения, что коэффициент теплопередачи k всех наружных ограждений, в том числе конструкции пола, одинаков, за исключением энергоактивных участков ограждения, для которых тепловой баланс принят равным нулю ( k=0). Величина упомянутого отношения, а следовательно, теплопотери здания снижаются как с увеличением площади s_х энергоактивных участков, так и особенно, с ростом этажности здания.

Например, при s_х =0,25 s₀ теплопотери через наружные ограждения в пятиэтажном здании уменьшаются в 1,3 раза по сравнению со зданием, не имеющим энергоактивного ограждения.

На рис.2 показана зависимость s_х/ s_п от ширины сооружения с разной высотой этажа Нэт, характерная для здания любой этажности в случае, когда энергоактивная конструкция занимает всю площадь инсолируемого фасада.

Характер кривых рисунка 2 показывает, что для здания с энергоактивной конструкцией, в отличие от энергоэкономичного здания, может наблюдаться принципиально иная зависимость расходов тепловой энергии от ширины сооружения: с уменьшением последней энергозатраты на отопление снижаются благодаря возрастанию удельной поверхности s_х/ s_п энергоактивного ограждения. В жилом здании с высотой этажа 3м особенно значительный рост отношения s_х/ s_п наблюдается при ширине, начиная с 12 м и меньше.

Расчетным путем определена тепловая эффективность энергоактивных светопрозрачных ограждений для климатических условий г.Пензы и области. В качестве таких ограждений рассмотрены конструкции оконных заполнений южного фасада с герметичными теплозащитными шторами, которые закрываются в ночное время. Коэффициенты затенения и относительного проникания солнечной радиации приняты соответственно равными 0.75 и 0.855. При сопротивлении теплопередаче штор r=0.5 и 0.75 кв.м х ⁰С/Вт такие светопрозрачные ограждения имеют положительный тепловой баланс, т.е., сумма теплопоступлений от солнечной радиации превышает сумму теплопотерь через окна в течение всего отопительного периода, кроме декабря и января.

Рассмотренные конструкции светопрозрачных ограждений обладают высокими энергосберегающими качествами, поскольку они компенсируют до 20-50% общих теплопотерь здания, приходящихся на окна.

Использование даже небольших по площади энергоактивных участков наружных ограждений ( s_х = 0.1 s₀) и рекомендуемых конструкций окон позволяет снизить тепловую нагрузку здания на 15-20% по сравнению с энергоэкономичным зданием за счет использования тепла солнечной радиации.