Принципи формоутворення високотехнологічних енергоактивних будинків-комплексів

Abstract

UK: Постановка проблеми. Кожного року збільшується кількість країн світу (Швеція, Фінляндія, Росія, Іспанія, Ізраїль та багато інших), які роблять ставку на будівництво енергозберігаючих висотних будівель. Цим характерне поточне десятиліття новітньої історії. Інтерес до будівництва енергоефективних висотних будівель викликаний перш за все економічними міркуваннями. Енергозберігаючими називаються такі будівлі, при проектуванні яких був передбачений комплекс архітектурних та інженерних заходів, що забезпечують істотне зниження витрат енергії на теплопостачання цих будинків у порівнянні зі звичайними(типовими) будівлями при одночасному підвищенні комфортності мікроклімату в приміщеннях. Методологія проектування енергозберігаючої висотної будівлі повинна ґрунтуватися на системному аналізі будівлі як єдиної енергетичної системи. За рік населення землі споживає вугілля понад2,3 млрд. т., а нафти та газу3 018,7 млрд. м3, вугілля вистачить на200 років, нафти– на42, газу– на65 [1; 3; 5]. Беручи до уваги світовий економічний спад, необхідно знайти альтернативу природним ресурсам. Ефективним шляхом до вирішення цієї проблеми є запровадження енергоощадних заходів і державна підтримка використання у недалекому майбутньому альтернативних поновлювальних джерел енергії. Поновлювальні джерела– єдиний перспективний вид енергії. Мета статті. Мета дослідження полягає в науковому обґрунтуванні принципів формування архітектурних рішень енергоефективних житлових багатоповерхових будинків-комплексів та розробці методики архітектурного проектування ЕЖБ із застосуванням енергії вітру. Розробити науково-обгрунтовані принципи архітектурного формоутворення будівель з використанням засобів альтернативної енергетики та визначити специфічні особливості архітектурного проектування таких будівель. Виявлення принципів формоутворення енергоактивних багатоповерхових будинків-комплексів. Висновок. Сформульовано можливі тенденції для розвитку будівель з інтегрованими вітряними установками. Поліфункціональність вітряних установок полягає в спеціальних властивостях окремих елементів матеріально-конструктивної структури будівлі, підвищують аеродинамічні характеристики зовнішньої оболонки і, відповідно, енергоефективність вітроприймальних пристроїв. Таким чином, ефективність енергосистеми вітроенергоактивної будівлі безпосередньо залежить від його об'ємно-просторового рішення. Проаналізувавши світовий досвід будівництва енергоактивних багатоповерхових будинків-комплексів, авторами дійшли до висновку, що оптимальною для використання сонячного випромінювання та вітряного потоку пропонується нами форму спіралі.

RU: Постановка проблемы. Каждый год увеличивается количество стран мира(Швеция, Финляндия, Россия, Испания, Израиль и многие другие), которые делают ставку на строительство энергосберегающих высотных зданий. Этим характерно текущее десятилетие новейшей истории. Интерес к строительству энергоэффективных высотных зданий вызван прежде всего экономическими соображениями. Энергосберегающими называются такие здания, при проектировании которых был предусмотрен комплекс архитектурных и инженерных мероприятий, обеспечивающих существенное снижение затрат энергии на теплоснабжение этих домов по сравнению с обычными(типичными) зданиями при одновременном повышении комфортности микроклимата в помещениях. Методология проектирования энергосберегающей высотного здания должна основываться на системном анализе здания как единой энергетической системы. За год потребляется угля более2,3 млрд. т., а нефти и газа30 187 млрд м3, угля хватит на200 лет, нефти– на42, газа- на65 [1; 3; 5]. Сейчас происходит мировой экономический спад, необходимо найти альтернативу естественным ресурсам. Эффективным путем для решения этого вопроса является внедрение энергосберегающих мероприятий и государственная поддержка использования в недалеком будущем альтернативных возобновляемых источников энергии. Возобновляемые источники– единственный перспективный вид энергии. Цель статьи. Цель исследования заключается в научном обосновании принципов формирования архитектурных решений энергоэффективных жилых многоэтажных домов-комплексов и разработке методики архитектурного проектирования ЕЖЗ с применением энергии ветра. Разработать научно-обоснованные принципы архитектурного формообразования зданий с использованием средств альтернативной энергетики и определить специфические особенности архитектурного проектирования таких зданий. Определение принципов формообразования энергоактивных домов-комплексов. Вывод. Сформулированы возможные тенденции для развития зданий с интегрированными ветряными установками. Полифункциональность ветряных установок заключается в специальных свойствах отдельных элементов материально-конструктивной структуры здания, повышают аэродинамические характеристики внешней оболочки и, соответственно, энергоэффективность ветроприемних устройств. Таким образом, эффективность энергосистемы ветроенергоактивного здания напрямую зависит от его объемно-пространственного решения. Анализируя мировой опыт строительства енергоактивных многоэтажных домов-комплексов, авторами пришли к выводу, что круглая форма наиболее эффективна. Но оптимальной для использования солнечного излучения и энергии ветра является прийнята нами спиральная форма.

EN: Summary. Raising of problem.Every year more and more countries in the world (Sweden, Finland, Russia, Spain, Israel and many others) rely on the Construction of tall buildings. This is typical of the current decade, recent history. Interest in energy-efficient construction of high-rise buildings caused in primarily by economic considerations. The energy-efficient buildings are those which design was provided by the complex of architectural and engineering activities, providing a significant reduction in energy consumption for heating these buildings compared to conventional (typical) buildings while enhancing comfort indoor environment. The methodology of designing energy-efficient tower building should be based on systematicanalysis of the building as a unified energy system. World's natural resources are: coal - 909 064 billion t..; оil – 12 580 milliard barrels; Natural gas - 173trillion m3. Considering the factor, that more than 2.3 billion tons of coal, 30 187milliard m3 of oil and gas is consumed for a year, it will be more than enough of natural resources for the following years: coal for 200 years, oil - 42 years, gas - up to 65 years [1; 3; 5]. Now there is the global economic downturn, so it is necessary to find alternative natural resources. An effective way of solving this problem is energy saving measures inculcating and state support use, based on managing alternative renewable energy sources in the nearest future. The usage of renewable energy sources will increase the energy of the world, and also will provide environmental cleanliness, social and economic development. Purpose. The purpose of the study is scientific justification principles of architectural formation decisions of the power-rise energy efficient complexes and developing methods of architectural design of PRBC using wind energy. To develop the science-based principles forming the architectural buildings with the use of alternative energy and determine the specific features of the architectural design of buildings. Analysis the principles shaping of active energy complexhouses using solar energy. Conclusion.The principles of architectural forming in the use of wind power and identify possible trends for the development of buildings with integrated wind installations. Polyfunctional wind power plants are in special propertiesof certain material and structural elements of the building structure, improve aerodynamic performance of the outer shell and therefore wind energy devices. Thus, the power efficiency of energy active building depends on itsspace solutio. The most efficient in terms of minimizing heat loss is a circular shape. It has the smallest perimeter and that’s why building with circular shape in the planwill have the smallest area enclosing parts. Another advantage of the circular shape of the building -if the building’s facade is covered, the process of electrical energy generation will be much efficient. Considering a great step production in a short period of time, we can assume that the common way of their usage will change.