Стр. 18

16

З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012

с такой архитектурной формой,

размерами и ориентацией, что

расход энергии на его отопление

в холодный период и (или) на ох-

лаждение в теплый период будет

минимален при прочих равных

условиях (степени остекления,

тепло- и солнцезащите и т. д.).

Точное решение этой зада-

чи впервые в мире на практике

было получено Марианной Бро-

дач и изложено в работах «Тепло-

энергетическая оптимизация

ориентации и размеров здания»

(Научные трудыНИИСФ. Тепловой

режим и долговечность зданий. –

М., 1987) и «Математическое мо-

делирование и оптимизация

тепловой эффективности зда-

ний» (Табунщиков Ю.А., Бро-

дач М.М.). В этих работах даны

следующие принципы выбо-

ра формы и ориентации здания

с учетом теплоэнергетического

воздействия наружного клима-

та. Известно, что интенсивность

солнечной радиации, скорость

и направление ветра, темпера-

тура наружного воздуха изменя-

ются в весьма широких пределах

в зависимости от географическо-

го положения, рельефа местно-

сти и времени года. Воздействие

солнечной радиации и ветра

на здание есть теплоэнергети-

ческое воздействие наружного

климата. В зависимости от поло-

жения и ориентации наружной

поверхности здания она подвер-

гается различному теплоэнерге-

тическому воздействию наруж-

ного климата.

Теплоэнергетическое воздей-

ствие наружного климата на по-

верхность здания может ока-

зывать положительное или

отрицательное влияние на его

тепловой баланс и, следователь-

но, теплоэнергетическую на-

грузку на систему отопления

и кондиционирования воздуха.

Например, воздействие солнеч-

ной радиации на здание в хо-

лодное время снижает нагрузку

на систему отопления. Тепло

энергетическое воздействие на-

ружного климата на тепловой

баланс здания можно оптимизи-

ровать за счет выбора при проек-

тировании формы и ориентации

здания.

Оптимизация теплоэнергети-

ческого воздействия наружного

климата на тепловой баланс зда-

ния может быть проведена для

различных характерных расчет-

ных периодов. Этими периодами

могут быть, например, наиболее

холодная пятидневка, отопи-

тельный период, самый жаркий

месяц, период охлаждения, рас-

четный год.

В этом случае оптимальный

учет теплоэнергетического воз-

действия наружного клима-

та в тепловом балансе здания

за счет выбора его формы и ори-

ентации позволит снизить:

• для наиболее холодной пятидневки –

установочную мощность системы отоп

ления;

• для отопительного периода – затраты

энергии на отопление;

• для самого жаркого месяца – устано-

вочную мощность системы кондициони-

рования воздуха;

• для периода охлаждения – затраты

энергии на охлаждение здания;

• для расчетного года – затраты энергии

на отопление и охлаждение здания.

В общем случае оптимальным

образом учесть теплоэнергетиче-

ское воздействие наружного кли-

мата в тепловом балансе здания

можно для любого характерно-

го периода времени. Важно от-

метить следующее: изменение

формы, размеров и ориентации

здания с целью оптимального уче-

та влияния наружного климата

в его тепловом балансе не требует

изменения площадей или объема

здания – они сохраняются фикси-

рованными.

Наиболее эффективное в те-

пловом отношении здание

в большинстве случаев не бу-

дет реализовано из-за ограниче-

ний, вытекающих из конкрет-

ной строительной ситуации.

Однако можно ввести коэф-

фициент (показатель тепло-

вой эффективности проектного

решения), характеризующий от-

личие принятого к проектиро-

ванию здания от здания, наи-

Солнечные коллекторы встроены

в конструкцию крыши жилого дома

под углом 47-60°, что соответствует

наклону Солнца осенью, зимой

и весной, когда имеется наибольшая

потребность в энергии (район Виикки,

Хельсинки, Финляндия)

Стр. 18 - 1