Многоэтажные здания

Оптимизация функций и производственных затрат

Последовательная оптимизация энергозатрат учитывает затраты на отопление, кондиционирование, вентиляцию и освещение здания. Следует уделить внимание достижению высокого уровня комфорта в отдельных комнатах, что, как известно, повышает производительность труда и, следовательно, в конце концов, снижает затраты на оплату труда, которые даже выше, чем затраты на содержание самого здания.

Поэтому в будущем целью изготовителей фасадов будет дальнейшее усовершенствование фасадных конструкций, способных защищать здание от негативных влияний окружающей среды и использовать преимущества дневного света и солнечной энергии, а также возвращение к использованию окон для вентиляции. Сегодня основная задача фасада здания состоит в том, чтобы отвечать за комфорт человека, находящегося внутри здания, независимо от внешних погодных условий.

Системы дневного света нацелены на оптимизацию комнатного освещения независимо от положения солнца и наличия облаков. Следствием этого также является сокращение тепловой нагрузки, так как, с одной стороны, световая отдача дневного света выше, чем искусственного, а с другой, избыток дневного света поблизости от фасада и, как следствие, повышенное теплоизлучение ослаблены. Простейшие формы систем такого типа оснащены отражателями, которые направляют попадающий на них дневной свет на потолок. Последние разработки систем уже могут включать в себя зеркальные и голографические элементы. Они спроектированы в соответствии с наклоном и пространственным расположением остекления, направляют входящее солнечное излучение прямо внутрь помещения зимой, когда низкий уровень солнечной активности, и отражают его летом.

В начале 90-х годов получило широкое распространение использование в конструкциях остекления солнцезащитных жалюзи. Подвижные отражающие жалюзи закрывают окно полностью, когда солнечные лучи становятся наиболее активны. В условиях сплошной облачности жалюзи могут занять такое положение, при котором они будут направлять весь свет внутрь помещения. Тем не менее наиболее распространенной солнцезащитной системой сейчас являются жалюзи со светоотражающей поверхностью.

В офисных зданиях с большой внутренней тепловой нагрузкой и большой площадью остекления солнечное излучение приводит к перегреву в летние месяцы, если не принимать дополнительные меры. Если воздух снаружи помещения достаточно холодный, проблему чрезмерного перегрева можно устранить за счет вентиляции.

Однако внешняя солнцезащитная система всегда будет более эффективной, так как она не зависит от внешней температуры воздуха. И все же эта система не может применяться, когда здание открыто сильным ветрам.

Этот факт дал начало развитию системе вентилируемых фасадов (exhaust ventilated facades) в начале 1970-х годов. Такие фасады имели дополнительный слой остекления на внутренней стороне традиционной «экранной стены». Солнцезащитная система располагалась в полости между ними. Эта полость была связана с системой кондиционирования таким образом, что отработанный воздух выходил наружу через фасад. Так как этот воздух примерно той же температуры, что и воздух в помещении, и внутреннее остекление снижает обмен длинноволнового солнечного излучения между внешней «экранной стеной», солнцезащитной системой и интерьером, солнцезащитная система, которая не подвержена влиянию окружающей среды, настолько же эффективна, как и ее внешняя копия. Так как поверхность внутреннего остекления остается комнатной температуры практически целый год, уровень комфорта для находящихся в помещении людей повышается.

Кроме того, такие двухслойные вентилируемые фасады дали возможность перераспределять энергию внутри здания. Если, например, воздух на восточном фасаде нагревается по утрам, то избыток тепла может быть использован на западной стороне здания. Двухслойные вентилируемые фасады с прозрачными стеклами и солнцезащитными системами между ними имеют еще одно преимущество: они аккумулируют солнечный свет, накопленный весной и осенью, и улучшают комнатное освещение круглый год, независимо от погодных условий за окном. Кроме того, такие фасады обладают высоким уровнем шумоизоляции. Их главный недостаток состоит в том, что система кондиционирования воздуха обязательно должна работать круглый год.

Активное использование солнечной энергии — это путь дальнейшего снижения энергетических затрат в процессе эксплуатации здания. Это требует использования в конструкциях фасадов дополнительных устройств, включая специальные тепловые и/или электрические аккумуляторы. Солнечное излучение может быть преобразовано в энергию для обогрева комнат или для подогрева воды в здании до нужной температуры, хотя последнее играет в офисных зданиях не самую главную роль.

Оставить комментарий