ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ПРОЄКТУВАННЯ ВИСОТНИХ БУДІВЕЛЬ З ІНТЕГРОВАНИМИ ГЕЛІОСИСТЕМАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2076-815x.2022.81.208-218Ключові слова:
висотні будівлі, геліосистеми, енергозабезпечення будівель, відновлювальні джерела енергії, оптимізація проєктних рішеньАнотація
Актуальність завдань інтеграції сонячної енергії у енергоспоживання висотних будівель пов’язана з їх високим рівнем енергоспоживання порівняно з будинками меншої поверховості. У ході проведеного у статті аналізу наукових досліджень відзначено ускладнюючі фактори застосування сонячної енергії, у першу чергу її мінливість у просторі та часі. Тому за мету дослідження прийнято проведення аналізу та визначення напрямів формування проєктних рішень висотних будівель для підвищення ефективності інтегрованих в них систем отримання сонячної енергії.
У статті досліджено вихідні засади проєктування геліосистем у висотні будівлі, встановлено фактори, що впливають на процес проєктування, виділено проєктні рівні моделювання. Показано, що реалізація переваг сонячної енергії при інтеграції у висотні будівлі має ґрунтуватись на комплексному проєктуванні з урахуванням природно-кліматичних, містобудівних, об’ємно- планувальних, конструктивних та технологічних рівнів проєктного аналізу. Проаналізовано наявні технології застосування сонячної енергії (системи активного сонячного енергопостачання - фотоелектричні, термодинамічні; системи сонячного теплопостачання - пасивне сонячне теплопостачання, активне сонячне теплопостачання; комбіновані системи). Розглянуто умови, за яких відбуватиметься реалізація принципу «допустимого втручання», коли та чи інша задача інтеграції геліосистем у висотну будівлю може бути коректно реалізована як фрагмент відповідного етапу проєктування.
Визначено, що ефективність рішень дизайну у процесі інтеграції відновлювальної енергії сонця у висотні будівлі забезпечується з урахуванням численних зв’язків та впливів, що потребує відповідного системного аналізу для оптимізації рішень.
Посилання
Semikin P.P. Printsipy formirovaniya arkhitektury vysotnykh zdaniy s vozobnovlyayemymi istochnikami energii: diss. … kand. arkh. M: Tsentral'nyy nauchno-issledovatel'skiy i proyektnyy institut zhilykh i obshchestvennykh zdaniy, 2014. 153 s. {in Russian}
Zapryvoda V.I. Heometrychne modelyuvannya nadkhodzhennya sonyachnoyi radiatsiyi na poverkhni prostorovykh pokryttiv arkhitekturnykh obʺyektiv: dys. kand. … tekhn. nauk 05.01.0. Kyyiv: KNUBA, 2002. 137s. {in Ukrainian}
Zokoley S. Solnechnaya energiya i stroitel'stvo / Perevod s angliyskogo M.: Stroyizdat, 1979. 209 s. {in Russian}
Martynov V.L. Modelyuvannya nadkhodzhennya sonyachnoyi radiatsiyi na hranni poverkhni arkhitekturnykh obʺyektiv: dys. … kand. tekhn. nauk 05.01.01. Kyyiv: KYSY.1993. 118 s. {in Ukrainian}
Krivenko, O., Pidgornyi, A., Zaprivoda, V., Martynov, V., Zaprivoda, A. (2023). Geometric Aspects of Modeling Real Conditions of Solar Irradiation of Energy Efficient Architectural Objects. In: Cheng, LY. (eds) ICGG 2022 - Proceedings of the 20th International Conference on Geometry and Graphics. ICGG 2022. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, vol 146. Р 288-297. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-13588-0_25 {in English}
Pidhornyy O.L. Heometrychne modelyuvannya nadkhodzhennya sonyachnoyi radiatsiyi na rizni poverkhni // Prykladna heometriya ta inzhenerna hrafika, 1993. Vyp. № 54. S. 10–12. {in Ukrainian}
Kharkness Ye., Mekhta M. Regulirovaniye solnechnoy radiatsii v zdaniyakh. M.: Stroyizdat, 1984. 176 s. {in Russian}
Kryvenko O.V. Heometrychne modelyuvannya intehratsiyi sonyachnoyi enerhiyi u vysotni bioklimatychni budivli // Prykladna heometriya ta inzhenerna hrafika. Kyyiv: KNUBA, 2019. Vyp. № 96, S. 51–57. ISSN: 0131-579X. DOI: https://doi.org/10.32347/0131-579x.2019.96. {in Ukrainian}
Krivenko O., Kulikov P., Zaprivoda A., Zaprivoda V. (2020). Calculation of the instant model of solar radiation distribution on curved surfaces in high-rise buildings. EUREKA: Physics and Engineering, Estonia, Tallinn, 6(2020), 14–23. DOI: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001513 {in English}
Kolosov A., Chudinov D., Yaremenko S. (2018). Design of solar systems in high-rise buildings. E3S Web of Conferences, 33, 02055. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20183302055 {in English}
Ling C.S., Ahmad M.H., Ossen D.R. (2007). The Effect of Geometric Shape and Building Orientation on Minimising Solar Insolation on High-Rise Buildings in Hot Humid Climate. Journal of Construction in Developing Countries, 12(1), 27–38. {in English}
Lotfabadi P. (2015). Solar considerations in high-rise buildings. Energy and Buildings, 89(2015), 183–195. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.12.044 {in English}
Zhigilina A., Ponomarenko A. (2018) Energy efficiency of high-rise buidings. E3S Web of Conferences, 33.02003. DOI: http://doi.org/10.1051/e3sconf/20183302003 {in English}
Mkhitaryan N.M. Energetika netraditsionnykh i vozobnovlyayemykh istochnikov. Opyt i perspektivy. Kyyiv: Naukova dumka, 1999. 320 s. {in Russian}
Xie, Y., Sengupta, M., Dudhia, J. (2016). A Fast All-sky Radiation Model for Solar applications (FARMS): Algorithm and performance evaluation. Solar Energy, 135(2016), 435–445. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.06.003 {in English}
Kalogirou S.A. (2009). Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Academic Press, Elsevier, 840. {in English}
Andreychuk V., Filyuk Y. (2017). Analysis of the energy potential of solar light of the western region of ukraine with the account of climatic conditions. EUREKA: Physics and Engineering, 4(2017), 25–32. DOI: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2017.00398 {in English}
Ellis P.G., Torcellini P.A. (2005) Simulating tall buildings using Energy Plus. Ninth International Building Performance Simulation Association (IBPSA) Conference and Exhibition, Building Simulation, Quebec, Montreal, 1–9. {in English}
Thomas R. Photovoltaics and Architecture. (2001). London & NY: Spon Press, 61–85. {in English}
Zhang J., Florita, A., Hodge B.-M., Lu S., Hamann H. F., Banunarayanan V., Brockway A. M. (2015). A suite of metrics for assessing the performance of solar power forecasting. Solar Energy, 111(2015), 157–175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2014.10.016 {in English}
Wen-Shao Chang, Yoshikazu Araki. (2016). Use of shape-memory alloys in construction: A critical review. ICE Proceedings Civil Engineering 169(2), 87–95. DOI: 10.1680/jcien.15.00010 {in English}
Polyakov I.A., Il'vitskaya S.V. Gelioarkhitektura. // Arkhitektura i stroitel'stvo Rossii, 2016. Vyp. № 1–2 (217–218). S. 166. {in Russian}
Ryabov A.V. Arkhitekturnoye formoobrazovaniye zdaniy s ispol'zovaniyem sredstv al'ternativnoy yenergetiki: diss. kand. … arkh. M.: FGBOU VPO Moskovskiy arkhitekturnyy institut, 2012, 135 s. {in Russian}
Kalogirou S.A. (2015). Building integration of solar renewable towards zero or nearly zero energy buildings. International Journal of Low-Carbon Technologies, 10(4), 379–385. DOI: https://doi.org/10.1093/ijlct/ctt071 {in English}
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
