Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Z tego postu zdefiniujemy najważniejsze punkty lub podstawy, które powinniśmy uwzględnić w każdej przegródce budynku, aby zidentyfikować klucze w budynkach energooszczędnych.
Po wcześniejszych badaniach i dbaniu o kopertę w Budynku możemy określić trzy punkty.
- Tłumienie słonecznych obciążeń cieplnych.
- Zastosowanie naturalnej wentylacji.
- Sterowanie naturalnym oświetleniem.
Strategie te posłużą jako przewodnik do zastosowania do każdego z różnych elementów architektonicznych oraz obiektów, wyposażenia i mebli.
TŁUMIENIE OBCIĄŻEŃ CIEPŁA SŁONECZNEGO
Najpierw musimy określić źródła, przez które ciepło przenika do Budynków:
- ten Słońce: bezpośrednie i rozproszone promieniowanie słoneczne dociera do budynku ze słońca i nieba, a także poprzez odbicie od pobliskich powierzchni (albedo).
- ten powietrze: w ciągu dnia słońce podnosi temperaturę powietrza zewnętrznego przez glebę i zawarte w niej cząsteczki. W nocy, przy braku słońca, powietrze, dzięki kumulacji ciepła, utrzymuje temperaturę zewnętrzną na poziomie, który w tropikach nie wykazuje dużego skoku termicznego między dniem a nocą.
- Inne źródła ciepła: użytkownicy, zgodnie ze swoim metabolizmem i aktywnością, emitują ciepło do otoczenia. Podobnie obiekty, sprzęt i urządzenia elektryczne wytwarzają ciepło w mniejszym lub większym stopniu zgodnie z ich przeznaczeniem i wydajnością.
Najważniejszymi przyczynami nagrzewania się budynków jest słońce, które działa zasadniczo na dwa sposoby
• Bezpośrednia penetracja przez otwory i przeszklone powierzchnie.
• Ogrzewanie nieprzezroczystych obudów zewnętrznych, a następnie przeniesienie do wnętrza.
Jeśli przeanalizujemy środowisko zewnętrzne, zarówno promieniowanie słoneczne, jak i temperatura powietrza podlegają cyklom 24-godzinnym, które są stale powtarzane. Na zewnątrz temperatura powietrza i zewnętrznych powierzchni przegród budynku jest najniższa przed świtem. Gdy słońce wschodzi na niebie, temperatura powietrza na zewnątrz wzrasta aż do osiągnięcia maksymalnej wartości, a jednocześnie w powłoce gromadzi się strumień ciepła spowodowany bezpośrednim, rozproszonym lub odbitym promieniowaniem słonecznym. Koperta w mniejszym lub większym stopniu magazynuje ciepło, a następnie przekazuje je do wnętrza; Proces ten zależy od właściwości termofizycznych i właściwości powierzchni elementów konstrukcyjnych. Z mechanizmem przenikania ciepła wiążą się dwa bardzo ważne pojęcia:
-. Tłumienie: reprezentowana przez różnicę między maksymalną temperaturą wewnętrzną a maksymalną temperaturą zewnętrzną.
-. Opóźnienie lub opóźnienie: reprezentowana przez różnicę w jednostkach czasu między maksymalną temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną.
Pojęcie masy termicznej lub bezwładności cieplnej budynku odnosi się do właściwości budynku jako całości amortyzowania padającego na niego ciepła i oddawania go do wnętrza z opóźnieniem.
• Jeśli bezwładność cieplna jest duża, czas opóźnienia i tłumienie są duże, a budynek jest ciężki.
• Jeśli bezwładność cieplna jest słaba, czas opóźnienia i tłumienie są małe, a budynek uważany jest za lekki.
Duża bezwładność cieplna jest odpowiednia dla budynków przeznaczonych do pracy w ciągu dnia z systemami klimatyzacji, np. dla budynków rządowych i biurowych. Słaba i średnia bezwładność są bardziej odpowiednie dla budynków do użytku dziennego i nocnego z wentylacją naturalną. Budynki, w zależności od potrzeb użytkowania i charakterystyki klimatycznej, mogą być uwarunkowane środowiskowo w sposób aktywny lub pasywny. W każdym przypadku odpowiednia strategia projektowania musi być zgodna z następującymi wytycznymi:
- Odpowiednia realizacja, kształt i orientacja budynku.
- Wykorzystanie kontekstu miejskiego i krajobrazu do zacienienia.
- Korzystanie z ochrony przeciwsłonecznej i innych technik blokowania słońca.
- Dobór nieprzezroczystych elementów konstrukcyjnych na podstawie ich bezwładności cieplnej i właściwości powierzchni.
- Odpowiedni dobór technologii okien i fasad szklanych.
KORZYSTANIE Z NATURALNEJ WENTYLACJI
Wentylacja naturalna to proces wymiany powietrza z wnętrza budynku na świeże powietrze z zewnątrz, bez użycia energochłonnych urządzeń mechanicznych, takich jak klimatyzatory czy wentylatory. Ruch powietrza spowodowany jest różnicą ciśnień, która ma dwa źródła: gradient temperatury lub dynamiczne działanie wiatru uderzającego w budynek.
Wentylacja naturalna, stosowana w połączeniu z izolacją, masą termiczną i ochroną przeciwsłoneczną, może zmniejszyć lub wyeliminować potrzebę klimatyzacji pomieszczeń. Aby zmaksymalizować możliwości naturalnej wentylacji budynku, należy zapewnić nieograniczony dostęp do wiatrów zewnętrznych. Prędkość powietrza w otoczeniu jest uwarunkowana prędkością padającego wiatru i polami ciśnienia generowanymi wokół budynku, które są determinowane układem i kształtem budynku, przepuszczalnością fasad i rozmieszczeniem. środowiska.
Zachowanie powietrza wokół i wewnątrz budynku rządzi się następującymi zasadami:
• Ruch powietrza w budynkach opiera się na podstawowej zasadzie „równowagi ciśnienia” pomiędzy środowiskami. Dopóki utrzymywana jest różnica ciśnień, zachodzi ciągły proces cyrkulacji powietrza.
• Wiatr zderzając się z budynkiem powoduje różnice ciśnień między bokami. W ten sposób powietrze przemieszcza się ze strefy nawietrznej (ciśnienie +) do strefy zawietrznej (ciśnienie -) przez otwory.
• Forma budynku, która powoduje większe zakłócenia w ruchu wiatru, spowoduje większe różnice ciśnień.
• Powietrze ma tendencję do wchodzenia przez otwory skierowane w stronę padania wiatru i wychodzenia przez pozostałe otwory, w zależności od wymiarów, położenia i rodzaju okna.
• Jeśli środowisko ma tylko jeden otwór na zewnątrz, tworzy się tam strefę neutralną, w której powietrze wchodzi z góry i wychodzi z dołu, przy niewielkiej jego odnowie.
Aby efektywnie wykorzystać naturalną wentylację, budynek i elementy konstrukcyjne muszą być odpowiednio zorientowane; Powinny być również otwory i okna promujące wentylację krzyżową wewnątrz pomieszczeń. Właściwa odpowiedź architektoniczna musi również uwzględniać charakterystykę działki i kontekst urbanistyczny. Strategie projektowania można podsumować w następujących zaleceniach:
- Odpowiedni układ i kształt budynku, aby zapewnić większy ruch powietrza wokół i wewnątrz budynków.
- Wykorzystanie architektury krajobrazu do ukierunkowania ruchu powietrza na działce.
- Lokalizacja i rozmiary okien i/lub otworów stymulujących cyrkulację powietrza i odnowę.
- Wysoka przepuszczalność w elewacjach i ścianach wewnętrznych.
KONTROLA OŚWIETLENIA
Słońce jest naturalnym źródłem światła dziennego, a jego działanie zależy od położenia geograficznego, więc charakterystyka oświetlenia nieba zależy od szerokości geograficznej, wysokości i warunków klimatycznych każdego regionu. To, co postrzegamy jako światło, to widzialne widmo promieniowania elektromagnetycznego pochodzącego od Słońca, o długości od 380 do 780 nm. Światło to jest odbierane bezpośrednio na fasadach zorientowanych w osi wschód-zachód oraz rozproszone, dzięki wielokrotnym odbiciom światła w sklepieniu niebieskim w innych orientacjach.
>
Właściwe wykorzystanie światła naturalnego wymaga znajomości jego podstawowych właściwości, transmisji i odbicia:
• Transmisja: tak zwane ciała nieprzezroczyste, wystawione na działanie promieniowania słonecznego, blokują przejście światła, tworząc za sobą cienie. Inne ciała przepuszczają dużo padającego światła, dlatego nazywa się je przezroczystymi lub półprzezroczystymi. Padające światło rozkłada się na trzy sposoby: współczynnik odbicia (r), absorbancja (a) i transmitancja (t), które określają właściwości ciał, poprzez zależność:
r + a + t = 1
W przypadku korpusów nieprzezroczystych
t = 0, a więc r + a = 1
Materiały półprzezroczyste przepuszczają dużą część padającego światła, ale przerywając jego prostą ścieżkę, jest ono rozpraszane we wszystkich kierunkach i daje rozproszone światło.
• Odbicie: jest właściwością związaną z zachowaniem światła po odbiciu od powierzchni. Jeśli równoległe promienie padającego światła po odbiciu od powierzchni nadal są równoległe, nazywa się to odbiciem zwierciadlanym, a powierzchnia w tym przypadku jest zwierciadłem płaskim. Do tego typu powierzchni obowiązują podstawowe zasady optyki geometrycznej.
Na matowej powierzchni padające światło odbija się we wszystkich kierunkach i wytwarza rozproszone światło. Często iw zależności od materiału i koloru powierzchni powstaje mieszanina odbić zwierciadlanych i rozproszonych, w związku z czym generowane są dwa rodzaje odbić, zwane półrozproszonymi i rozproszonymi. Materiały i kolory o wysokiej przepuszczalności i/lub współczynniku odbicia to czynniki decydujące o projektowaniu wykorzystania naturalnego oświetlenia i racjonalizacji zużycia energii. Właściwość odbicia luster pozwala na ich praktyczne zastosowanie w architekturze do przewodzenia lub redystrybucji naturalnego światła, jak w przypadku kanałów oświetleniowych i tac solarnych.
Podsumowując, odpowiednia strategia kontrolowanego wykorzystania naturalnego światła powinna opierać się na następujących zaleceniach:
• Orientacja i ochrona okien i innych otworów za pomocą osłon przeciwsłonecznych, okapów, krat, żaluzji lub innych środków blokujących nasłonecznienie.
• Zastosowanie kryształów high-tech, które umożliwiają odpowiednią transmisję naturalnego światła z kontrolowanym przyrostem ciepła słonecznego.
• Rozmieszczenie i odpowiednie rozmiary okien i innych otworów w zależności od przeznaczenia i proporcji objętościowych środowiska.
• Zastosowanie wykończeń wnętrz w jasnych i odblaskowych kolorach.
• Wykorzystanie powierzchni odbijających światło w celu przekierowania światła i zapewnienia otoczenia większej ilości i lepszego naturalnego oświetlenia.
• Kontrola olśnienia zewnętrznego i wewnętrznego budynków.
Artykuł skradziony z Uniwersytetu Wenezueli (Wydział Architektury i Urbanistyki)
