УДК 721.011.12

КАЧЕСТВО МИКРОКЛИМАТА В ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЗДАНИЯХ

Шпакова Варвара Александровна
Воронежский государственный технический университет
бакалавр по направлению строительство, магистрант 1 курса

Аннотация
Применение энергоэффективных технологий в строительстве отмечено в странах Северной Америки, Европы и Азии. Застройщики стремятся снизить затраты на эксплуатацию здания с помощью возобновляемых источников энергии. Меньше внимания уделяется созданию комфортных условий пребывания человека внутри здания. Лишь несколько международных сертификаций выносит этот вопрос в отдельную категорию. Применение архитектурно-планировочных принципов поможет применить энергоэффективные решения для создания благоприятного микроклимата помещений. Инсоляция и вентиляция внутри здания зависят от его формы, расположения и ориентации относительно сторон света. Планировка здания помогает рационально распределить зоны пребывания человека для продуктивной работы и отдыха. Разработаны специальные стандарты WELL Building Standard и Living Building Challenge, содержащие нормы по комфортному пребыванию людей внутри здания.

Ключевые слова: , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Шпакова В.А. Качество микроклимата в энергоэффективных зданиях // Современные научные исследования и инновации. 2018. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2018/01/85659 (дата обращения: 23.09.2018).

К 2018 году строители и экономисты всего мира активно внедряют идеи и технологии энергоэффективных зданий. Сотни домов в Японии, США, Британии и России доказывают эффективность использования энергии солнца, ветра, земли и подземных вод. За внедрение данных технологий дается наибольшее количество баллов в международных системах сертификации.

Из фокуса внимания профессионалов выпадает не менее важный аспект зеленого строительства – социально-культурное влияние зданий и сооружений. Среди международных сертификаций только немецкий DGNB и британский BREEM выносят отдельными пунктами категорию «здоровье и экологическое благополучие». Человек не всегда соотносит связь своего самочувствия и свойств среды здания.

Архитектурно-планировочные принципы проектирования многоэтажных жилых домов удовлетворяют принципам энергоэффективности и комфорта проживания.

Объемно-пространственная конфигурация зданий

С точки зрения сохранения тепла современные многоэтажные здания имеют нерациональную форму. Через узкий корпус и большую поверхность ограждающих конструкций происходит чрезмерная отдача тепла [1]. Воздействию окружающей среды особенно подвержены здания высотой 17-25 и более этажей. Вихревые потоки на высоте создают дополнительные нагрузки на конструкции.

Целесообразно использование многоэтажных домов атриумного типа (рис.1)[2]. Блоки жилых и общественных помещений располагаются вокруг ограниченного от внешней среды пространства. Увеличение ширины здания позволяет снизить на 35% теплопотери по сравнению с типовыми жилыми домами аналогичной этажности.


Рисунок 1. Исходные формы атриумных зданий [3] (простые типы): а – одностенный атриум – оранжерея; б – двухстенный атриум; в – трехстенный атриум г – четырехстенный атриум; д – линейный атриум.

Сооружения подобной конфигурации обеспечивают эффективное использование территории, добавляют пешеходные пространства в плотной городской застройке. Происходит связывание внутренних территорий разных кварталов и срезание углов больших улиц.

Здания следует проектировать без больших выступов и ниш. По сравнению с плоским фасадом затраты на такой могут возрасти на 12-15% [4]. Выгодной является форма с наименьшей площадью наружных ограждений (стен, крыши, пока на грунте) с минимальными потерями тепла, то есть с наименьшим показателем компактности. Наибольший эффект достигается при строительстве полусферических, цилиндрических и других нетрадиционных форм здания (рис.2).


Рисунок 2. Формы зданий по энергоэффективности

При формировании художественного образа зданий выявляются его особенности по назначению и соответствие нормам качества жизни и труда. Экспериментальная эстетика изучает закономерности построения эстетического объекта и особенности его оценки человеком. Все предпочтения людей можно разделить на три группы: биологические, социальные и личностные [5]. Архитектор и конструктор с помощью композиции, цвета, материалов и акустики воздействуют на человека в стенах здания и за их пределами.

Объемно-планировочное решение здания

Связь здания с внешней средой, организация групп помещений, коммуникации между помещениями – составляющие функционально-планировочного фактора. Ориентация здания по сторонам света с учетом преобладающих направлений ветра, максимальное остекление южных фасадов и минимальное остекление северных применяются для повышения теплоэффективности жилых зданий.

Примером эффективного планировочного решения является лучевое расположение квартир (рис. 3) [6]. Отличительной чертой является внутреннее расположение лестничного узла, а не с размещением лестничной клетки у наружной стены с естественным освещением. Ограждаемая площадь становится больше периметра наружных стен, а количество квартир на этаже становится больше. Количество лучей может быть разным, от трех до восьми, так же различны варианта соотношений их дины и ширины. Применение данной системы увеличивает нагрузки на лифты и снижается длину инженерных коммуникаций.


Рисунок 3. Виды лучевых планировочных систем [6]: А – комбинированная; Б – трехлучевая; В – четырехлучевая; Г – шестилучевая; Д – восьмилучевая

Не стоит забывать про вид из окна. Для эффективной работы и комфортного состояния необходим пейзаж за окном. В условиях плотной городской застройки подойдет даже железная дорога или улица [7]. Для грамотной инсоляции помещений на стадии проектирования проводится моделирование здания. В помещениях для работы и проживания оценивается глубина проникновения света внутрь. Рациональное соотношение длины и ширины комнаты поможет решить эту задачу. Сохранить температурный режим и рационально использовать естественное освещение в помещении поможет соотношение размеров помещения 1:1,4(1,6) вместо традиционного 1:2. Жилые комнаты и кухня с большим остеклением необходимо располагать с южной стороны, в то время как подсобные помещения (ванная комната, кладовая) с минимальным остеклением и полным его отсутствием должны ориентироваться на северную сторону.

Не менее важным аспектом является качество внутреннего воздуха. Оптимальным остается естественное проветривание. Однако для этого необходимо обеспечить достаточное качество воздуха в данном месте, этажность и ориентацию здания. Вдобавок учитывается качество используемых материалов. В случае опасных испарений и аллергических реакций необходимо обеспечение дополнительным воздухообменом для проветривания помещения до безопасного уровня (что противоречит политике энергоэффективности).

При планировке необходимо учитывать акустический комфорт помещения. Шумное оборудование выносится в отдельные помещения, рабочие и жилые зоны проектируются изолировано.

В 4 квартале 2017 года вышла обновленная версия WELL Building Standard. Этот документ имеет медицинский базис. Действующие нормативные документы содержат нормы и требования по комфортному пребыванию людей, одна WELL поднимает эти стандарты на новый уровень. Так же существует программа Living Building Challenge (LBC), в которой используются биологические термины и понятия. Считается, что она внедрила направление биодизайна в устойчивое строительство.

В настоящее время покупатели обращают внимание на энергоэффективность жилья, но отдают предпочтение проектам, воплощающим идею комфорта и уровня жизни. Это дает гарантию безопасности и надежности объекта.

Поделиться в соц. сетях

0

Библиографический список
  1. Карпанина Е.Н. Проектирование энергоэффективных зданий: некоторые концептуально-методологические подходы //Science Time. – 2015. – №12(24). – с.308-311.
  2. Бушов А.В. Объемно-планировочное решение и его влияние на энергоэффективность и микроклимат помещения //Строительные науки. Строительная теплофизика и энергосбережение. – 2010. – №3. – с.251-252.
  3. Форма атриума: [Электронный ресурс]//Сайт Mensh.ru, 2003-2018/ URL: http://www.mensh.ru/articles/forma-atriuma. (Дата обращения: 22.01.2018).
  4. Карпанина Е.Н Энергоэффективные здания: конструктивные особенности и преимущества//Science Time. – 2016. – №5(29). – с.280-283.
  5. Карпова Е.В. Влияние архитектурной среды на психологическое состояние человека//Вестник АлтГТУ. – 2015. – №1-2. – с.212-215.
  6. Семенова Э.Е. Исследование по применению энергосберегающих технологий при проектировании гражданский зданий// Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Высокие технологии. Экология. – 2011. – №1. – с.150-153.
  7. Агапова К. Здания для людей, а не люди для зданий//Зеленые здания. – 2017. – №3.


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Шпакова Варвара Александровна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация