Энергетические солнечные карты для расчёта эффективности солнцезащиты
О.В. Сергейчук
Предлагается новый графоаналитический метод определения эффективности проектируемых солнцезащитных устройств, который основан на использовании энергетических солнечных карт.
Energy solar maps we developed for the eight orientations of facades of buildings in all
architectural-climatic regions of Ukraine. They are constructed separately for the heating period and the
period of cooling of buildings; separately for direct and diffuse solar radiation, taking into account the
real cloud sky.
Определение класса энергоэффективности зданий в зависимости от затрат энергии на отопление, как это регламентируется нормами Украины [1], России [2] да и других стран СНГ не является достоверным. Особенно это ощущается в регионах с жарким климатом, например, в Крыму, где охлаждение зданий летом является массовым явлением.
В Украине принят стандарт ДСТУ Б EN ISO 13790 [3], который определяет методику расчёта энергии на отопление и охлаждение зданий. В настоящее время разрабатывается новая редакция строительных норм по тепловой изоляции зданий, где предусматривается определение энергоэффективности в зависимости от годового потребления энергии на их климатизацию.
Для ограничения летнего перегрева помещений от воздействия солнечной радиации необходимо массово использовать солнцезащитные устройства (СЗУ). Значение СЗУ в настоящее время недооценивается, хотя они способны существенно уменьшить нагрузку на системы охлаждения зданий в период перегрева при сохранении (или незначительном уменьшении) пассивного солнечного отопления зимой. Кроме того, проектировщики не умеют их проектировать. Одной из причин этого является отсутствие простого и наглядного инструментария, позволяющего быстро оценить эффективность проектируемых СЗУ.
Проблеме определения эффективности СЗУ посвящено много исследований.
В работе [4] предложен метод анализа климатической информации района строительства путем нанесения ее на солнечные карты, для чего на траекториях солнца на небесной сфере отмечаются значения соответствующих температур воздуха. По этим точкам строятся изотермы, которые образуют на солнечной карте зоны желаемой и нежелательной инсоляции. Такие карты названы комплексными солнечными картами. Они являются хорошим графическим инструментом для определения геометрических параметров оптимизированных СЗУ, но не позволяют количественно определить их эффективность. В [5] предложен способ построения энергетических солнечных карт, на которых нанесены изолинии солнечной радиации, поступающей на фасад соответствующей ориентации. Определение эффективности СЗУ по этим картам требуют от проектировщиков значительных дополнительных вычислений. Кроме того, они разработаны только для прямой солнечной радиации.
1. Тепловая изоляция зданий: ДБН В.2.6-31:2006 – [Дата введения 2007-01-01] (с изменением № 1 от 1.07.2013 г.) / Мінбуд України ― К. : Укрархбудінформ, 2006. – 65 с. – (Государственные строительные норми Украины).
2. Тепловая защита зданий: СП 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23- 02-2003). – [Дата введения 2013-07-01] / Минрегион России – М., 2012. – 95 с. – (Государственные строительные нормы России).
3. Расчет энергопотребления на отопление и охлаждение: ДСТУ Б EN ISO 13790:2011 (EN ISO 13790 : 2008, IDT). – [Дата введения 2013-07-01]. – К.: Мінрегіон України, 2013. – 241 с. – (Национальный стандарт Украины).
4. Руководство по расчету инсоляции объектов гражданского назначения: ДСТУ Н Б В.2.2-27:2010. [Дата введения 2011-01-01] / Минрегіонбуд України. – К.: Укрархбудінформ, 2010. – 81 с. – (Национальный стандарт Украины).
5. Дворецкий А. Т. Геометрическая модель распределения солнечной радиации на вертикальном фасаде / А.Т. Дворецкий, М.В. Чебышев // Енергоефективність в будівництві та архітектурі: наук.-техн. збірник. – К.: КНУБА, 2013. – Вып. 5. – С. 24-28.
6. Строительная климатология: ДСТУ-Н Б В.1.1–27: 2010.– [Дата введения 2011-11-01]. / Мінрегіонбуд України. – К.: Укрархбудінформ, 2011. – 123 с. – (Национальный стандарт Украины).
Ключевые слова: энергоэффективность, солнечная радиация, отопительный период, период охлаждения, солнцезащитные устройства.
Сборник научных трудов «Строительство и техногенная безопасность»
|