Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
З цієї публікації ми визначимо основні моменти або основи, які ми повинні враховувати в кожній огороджувальної конструкції, щоб визначити ключі до енергоефективних будівель.
Після попереднього вивчення та піклування про конверт у Будівлі ми можемо визначити три точки.
- Ослаблення сонячних теплових навантажень.
- Використання природної вентиляції.
- Контроль природного освітлення.
Ці стратегії слугуватимуть орієнтиром для кожного з різних архітектурних компонентів, а також об’єктів, обладнання та меблів.
ЗАМЛЮЧЕННЯ СОНЯЧНОГО ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ
Спочатку ми повинні визначити джерела, через які тепло проникає в будівлі:
- The сонце: пряме і розсіяне сонячне випромінювання досягає будівлі від сонця і неба, а також відбивається від прилеглих поверхонь (альбедо).
- The повітря: вдень сонце підвищує температуру зовнішнього повітря через ґрунт і містяться в ньому частинки. Вночі, за відсутності сонця, повітря, завдяки накопиченню тепла, підтримує рівень зовнішньої температури, який у тропіках не є великим тепловим стрибком між днем і ніччю.
- Інші джерела тепла: користувачі, відповідно до свого метаболізму та активності, виділяють тепло в навколишнє середовище. Так само приміщення, обладнання та електроприлади виробляють тепло в більшій чи меншій мірі відповідно до свого призначення та ефективності.
Найважливішою причиною опалення всередині будівель є сонце, яке діє, по суті, двома способами
• Пряме проникнення через отвори та засклені поверхні.
• Нагрівання непрозорих зовнішніх корпусів і подальша передача всередину.
Якщо ми аналізуємо зовнішнє середовище, то і сонячна радіація, і температура повітря підкоряються 24-годинним циклам, які постійно повторюються. Зовні температура повітря та зовнішніх поверхонь огороджувальних будівель знаходиться на найнижчому рівні перед світанком. У міру сходу сонця на небі температура зовнішнього повітря збільшується, поки не досягне свого максимального значення, і в той же час в оболонці зберігається тепловий потік, викликаний прямим, розсіяним або відбитим сонячним випромінюванням. Конверт більшою чи меншою мірою зберігає тепло, а потім передає його всередину; Цей процес залежить від теплофізичних властивостей і характеристик поверхні конструктивних компонентів. Механізм теплопередачі пов'язаний з двома дуже важливими поняттями:
-. Демпфування: позначається різницею між максимальною температурою в приміщенні та максимальною зовнішньою температурою.
-. Відставання чи відставання: представлено різницею в одиницях часу між максимальною зовнішньою та внутрішньою температурою.
Поняття теплової маси або теплової інерції будівлі відноситься до характеристики, яку має будівля в цілому, щоб амортизувати тепло, що падає на нього, і передавати його всередину із затримкою.
• Якщо теплова інерція сильна, час затримки та демпфування великі, а будівля вважається важкою.
• Якщо теплова інерція слабка, час затримки та демпфування малі, і будівля називається легкою.
Сильна теплова інерція підходить для будівель, призначених для денної експлуатації з системами кондиціонування повітря, наприклад для державних та офісних будівель. Слабка і середня інерційність більше підходять для будівель денного і нічного використання з кондиціонуванням природної вентиляції. Будівлі, відповідно до потреб використання та кліматичних характеристик, можуть бути екологічно обумовлені активним або пасивним способом. У будь-якому випадку, адекватна стратегія проектування повинна відповідати наступним рекомендаціям:
- Адекватне виконання, форма та орієнтація будівлі.
- Використання переваг міського контексту та ландшафтного дизайну для затінення.
- Використання сонцезахисних засобів та інших засобів захисту від сонця.
- Вибір непрозорих компонентів конструкції на основі їх теплової інерції та характеристик поверхні.
- Адекватний вибір технологій віконного та скляного фасаду.
ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНОЇ ВЕНТИЛЯЦІЇ
Природна вентиляція позначається як процес обміну повітря зсередини будівлі на свіже повітря ззовні без використання енерговитратного механічного обладнання, такого як кондиціонери або вентилятори. Рух повітря викликається різницею тисків, яка має два джерела: температурний градієнт або динамічний вплив вітру при його ударі на будівлю.
Природна вентиляція, що використовується в поєднанні з ізоляцією, тепловою масою та захистом від сонця, може зменшити або усунути потребу в кондиціонуванні повітря в приміщенні. Щоб максимізувати можливості природної вентиляції будівлі, необхідно забезпечити необмежений доступ зовнішніх вітрів. Швидкість повітря в навколишньому середовищі визначається швидкістю вітру, що падає, і полями тиску, які утворюються навколо будівлі, які визначаються плануванням і формою будівлі, проникністю фасадів і розподілом внутрішньої частини будівлі. середовища.
Поведінка повітря навколо та всередині будівлі регулюється такими принципами:
• Рух повітря всередині будівель заснований на основному принципі «балансу тиску» між середовищами. Поки зберігається різниця тисків, відбувається безперервний процес циркуляції повітря.
• При зіткненні з будівлею вітер викликає різницю тиску між сторонами. Таким чином повітря рухається з навітряної зони (тиск +) до підвітряної зони (тиск -), через отвори.
• Форма будівлі, яка викликає більші порушення руху вітру, створюватиме більшу різницю тиску.
• Повітря має тенденцію надходити через отвори, спрямовані проти вітру, і виходити через інші отвори, залежно від розмірів, розташування та типу вікна.
• Якщо навколишнє середовище має лише один отвір назовні, там створюється нейтральна зона, де повітря надходить зверху і виходить знизу, з невеликим поновленням.
Щоб ефективно використовувати природну вентиляцію, будівля та її компоненти мають бути правильно орієнтовані; Також повинні бути отвори та вікна, які сприяють перехресній вентиляції всередині кімнат. Відповідна архітектурна реакція має також враховувати особливості сюжету та міського контексту. Потім стратегії проектування можна підсумувати в наступних рекомендаціях:
- Адекватне планування та форма будівлі для забезпечення більшого руху повітря навколо та всередині будівель.
- Використання ландшафтного дизайну для спрямування руху повітря в межах ділянки.
- Розташування та розміри вікон та/або отворів, що стимулюють циркуляцію та оновлення повітря.
- Висока проникність у фасадах і внутрішніх стінах.
УПРАВЛІННЯ ОСВІТЛЕННЯМ
Сонце є природним джерелом денного освітлення, і його вплив залежить від географічного положення, тому світлові характеристики неба визначаються широтою, висотою і кліматичними умовами кожного регіону. Те, що ми сприймаємо як світло, - це видимий спектр електромагнітного випромінювання Сонця від 380 до 780 нм. Це світло потрапляє безпосередньо на фасади, орієнтовані по осі схід-захід, і розсіяно, завдяки багаторазовому відображенню світла в небесному склепі в інших орієнтаціях.
>
Адекватне використання природного світла вимагає знання його основних властивостей, передачі та відображення:
• Спосіб передавання: так звані непрозорі тіла під впливом сонячного випромінювання блокують проходження світла, створюючи за собою тіні. Інші тіла пропускають більшу частину падаючого світла, тому їх називають прозорими або напівпрозорими. Падає світло розподіляється трьома способами: коефіцієнт відбиття (r), поглинання (a) і коефіцієнт пропускання (t), які визначають властивості тіл, через співвідношення:
r + a + t = 1
У разі непрозорих тіл
t = 0, отже r + a = 1
Напівпрозорі матеріали пропускають більшу частину падаючого світла, але, перериваючи його прямий шлях, воно розсіюється в усіх напрямках і призводить до розсіяного світла.
• Відображення: властивість, пов'язана з поведінкою світла при відбитті від поверхні. Якщо паралельні промені падаючого світла при відбитті поверхнею продовжують бути паралельними, це називається дзеркальним відбиттям, а поверхня в цьому випадку є плоским дзеркалом. Основні правила геометричної оптики поширюються на цей тип поверхні.
На матовій поверхні падаюче світло відбивається в усіх напрямках і створює розсіяне світло. Часто, залежно від матеріалу та кольору поверхні, утворюється суміш дзеркальних і розсіяних відображень, тому генеруються два типи відображень, які називаються напівдифузними та розсіяними. Матеріали та кольори з високим коефіцієнтом пропускання та/або відбивною здатністю є визначальними факторами дизайну для використання переваг природного освітлення та раціоналізації споживання енергії. Відбивна властивість дзеркал дозволяє практично використовувати їх в архітектурі для проведення або перерозподілу природного світла, як у випадку освітлювальних каналів і сонячних лотків.
Підсумовуючи, адекватна стратегія контрольованого використання природного світла повинна ґрунтуватися на наступних рекомендаціях:
• Орієнтація та захист вікон та інших отворів із сонцезахисними навісами, карнизами, ґратами, жалюзі або іншими засобами блокування сонячного випромінювання.
• Використання високотехнологічних кристалів, які забезпечують належну передачу природного світла з контрольованим збільшенням сонячного тепла.
• Розташування та відповідні розміри вікон та інших отворів залежно від використання та об'ємних пропорцій середовища.
• Використання внутрішньої обробки світлих і світловідбиваючих кольорів.
• Використання поверхонь, що відбивають, для перенаправлення світла та забезпечення середовища з більшим і кращим природним освітленням.
• Контроль зовнішнього та внутрішнього відблиску будівель.
Стаття викрадена з університету Венесуели (факультет архітектури та урбанізму)
