Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
От тази публикация ще дефинираме основните точки или основи, които трябва да вземем предвид във всяка обвивка на сградата, за да идентифицираме ключовете в енергийно ефективни сгради.
След предварително проучване и грижа за плика в сградата можем да определим три точки.
- Затихване на слънчевите топлинни натоварвания.
- Използване на естествена вентилация.
- Контрол на естественото осветление.
Тези стратегии ще служат като ръководство, което да се прилага към всеки от различните архитектурни компоненти и съоръженията, оборудването и мебелите.
ЗАТИХВАНЕ НА СЛЪНЧЕВИТЕ ТОПЛИНИ
Първо трябва да определим източниците, през които топлината прониква в сградите:
- В слънце: директна и дифузна слънчева радиация достига сградата от слънцето и небето, както и чрез отражение от близките повърхности (албедо).
- В въздух: през деня слънцето повишава температурата на външния въздух чрез почвата и съдържащите се в нея частици. През нощта, при липса на слънце, въздухът, поради натрупването на топлина, поддържа ниво на външна температура, което в тропиците не представлява голям топлинен скок между деня и нощта.
- Други източници на топлина: потребителите, в зависимост от своя метаболизъм и активност, отделят топлина в околната среда. По същия начин съоръженията, оборудването и електроуредите генерират топлина в по-голяма или по-малка степен според предназначението и ефективността си.
Най-важната причина за отоплението вътре в сградите е слънцето, което действа по същество по два начина
• Директно проникване през отвори и остъклени повърхности.
• Нагряване на непрозрачни външни заграждения и последващо предаване към вътрешността.
Ако анализираме външната среда, както слънчевата радиация, така и температурата на въздуха се подчиняват на 24-часови цикли, които се повтарят постоянно. Отвън температурата на въздуха и външните повърхности на обвивката на сградата е на най-ниското си ниво преди зазоряване. С изгряване на слънцето на небето температурата на външния въздух се повишава, докато достигне максималната си стойност, като в същото време в обвивката се съхранява топлинен поток, причинен от пряка, дифузна или отразена слънчева радиация. Пликът съхранява топлината в по-голяма или по-малка степен и след това я предава към вътрешността; Този процес зависи от топлофизичните свойства и характеристиките на повърхността на конструктивните компоненти. Механизмът за предаване на топлина е свързан с две много важни концепции:
-. Затихване: представлява разликата между максималната вътрешна температура и максималната външна температура.
-. Закъснение или изоставане: представено от разликата, в единици време, между максималната външна и вътрешна температура.
Концепцията за топлинна маса или топлинна инерция на сградата се отнася до характеристиката, която сградата като цяло има за амортизиране на топлината, която пада върху нея и я предава към интериора със закъснение.
• Ако топлинната инерция е силна, времето на забавяне и затихването са големи и сградата се казва, че е тежка.
• Ако топлинната инерция е слаба, времето на забавяне и затихването са малки и сградата се казва, че е лека.
Силната топлинна инерция е подходяща за сгради, предназначени за дневна работа с климатични системи, например за държавни и офис сгради. Слаба и средна инерционност са по-подходящи за сгради за денонощно ползване, кондиционирани с естествена вентилация. Сградите, в зависимост от нуждите на ползване и климатичните характеристики, могат да бъдат екологично обусловени по активен или пасивен начин. Във всеки случай, една адекватна стратегия за проектиране трябва да следва следните насоки:
- Адекватно изпълнение, форма и ориентация на сградата.
- Възползвайки се от градския контекст и озеленяването за засенчване.
- Използване на слънцезащита и други слънцезащитни техники.
- Избор на непрозрачни конструктивни компоненти въз основа на тяхната топлинна инерция и характеристики на повърхността.
- Адекватен избор на технологии за дограма и стъклена фасада.
ВЪЗПОЛЗВАНЕ НА ПРИРОДНАТА ВЕНТИЛАЦИЯ
Естествената вентилация се обозначава като процес на обмен на въздух от вътрешността на сградата с чист въздух отвън, без използването на енергоемко механично оборудване като климатици или вентилатори. Движението на въздуха се причинява от разликата в налягането, която има два източника: температурен градиент или динамичен ефект на вятъра, когато удари сградата.
Естествената вентилация, използвана в комбинация с изолация, топлинна маса и слънцезащита, може да намали или премахне необходимостта от вътрешна климатизация. За да се увеличат максимално възможностите за естествена вентилация на сградата, трябва да се осигури неограничен достъп до външни ветрове. Скоростта на въздуха в дадена среда се обуславя от скоростта на падащия вятър и полетата на налягане, които се генерират около сградата, които се определят от оформлението и формата на сградата, пропускливостта на фасадите и разпределението. среди.
Поведението на въздуха около и вътре в сградата се ръководи от следните принципи:
• Движението на въздуха в сградите се основава на основния принцип на "баланс на налягането" между средата. Докато се поддържа разлика в налягането, протича непрекъснат процес на циркулация на въздуха.
• При сблъсък със сградата вятърът причинява разлики в налягането между страните. По този начин въздухът се движи от наветрената зона (налягане +) към подветрената зона (налягане -), през отворите.
• Форма на сграда, която създава по-големи смущения в движението на вятъра, ще създаде по-големи разлики в налягането.
• Въздухът има тенденция да влиза през отворите, обърнати към вятъра и да излиза през останалите отвори, в зависимост от размерите, местоположението и вида на прозореца.
• Ако една среда има само един отвор отвън, там се създава неутрална зона, където въздухът влиза отгоре и излиза отдолу, с малко подновяване на същото.
За да се възползвате ефективно от естествената вентилация, сградата и строителните компоненти трябва да бъдат правилно ориентирани; Също така трябва да има отвори и прозорци, които насърчават кръстосаната вентилация вътре в помещенията. Подходящият архитектурен отговор трябва също да вземе предвид характеристиките на парцела и градския контекст. След това стратегиите за проектиране могат да бъдат обобщени в следните препоръки:
- Адекватно разположение и форма на сградата за осигуряване на по-голямо движение на въздуха около и вътре в сградите.
- Използване на озеленяване за канализиране на движението на въздуха в рамките на парцела.
- Разположение и размери на прозорците и/или отворите, които стимулират циркулацията и обновяването на въздуха.
- Висока пропускливост на фасадите и вътрешните стени.
КОНТРОЛ НА ОСВЕТЛЕНИЕТО
Слънцето е естественият източник на дневна светлина и ефектът му зависи от географското местоположение, така че светлинните характеристики на небето се определят от географската ширина, надморска височина и климатични условия на всеки регион. Това, което възприемаме като светлина, е видимият спектър на електромагнитното лъчение от слънцето, между 380 и 780 nm. Тази светлина се получава директно върху фасадите, ориентирани по оста изток-запад, и дифузно, поради многократните отражения на светлината в небесния свод в другите ориентации.
>
Адекватното използване на естествената светлина изисква познаване на основните й свойства, предаване и отразяване:
• Предаване: така наречените непрозрачни тела, когато са изложени на слънчева радиация, блокират преминаването на светлината, като по този начин създават сенки зад тях. Други тела предават голяма част от падащата светлина, поради което се наричат прозрачни или полупрозрачни. Падащата светлина се разпределя по три начина: отражение (r), абсорбция (a) и пропускливост (t), които определят свойствата на телата, чрез връзката:
r + a + t = 1
В случай на непрозрачни тела
t = 0 и така r + a = 1
Полупрозрачните материали пропускат голяма част от падащата светлина, но прекъсвайки правия й път, тя се разпръсква във всички посоки и води до дифузна светлина.
• Отражение: е свойство, свързано с поведението на светлината, когато се отразява от повърхност. Ако успоредните лъчи на падащата светлина, когато се отразяват от повърхност, продължават да бъдат успоредни, това се нарича огледално отражение, а повърхността в този случай е плоско огледало. За този тип повърхности важат основните правила на геометричната оптика.
Върху матова повърхност падащата светлина се отразява във всички посоки и произвежда дифузна светлина. Често и в зависимост от материала и цвета на повърхността се получава смес от огледални и дифузни отражения, поради което се генерират два вида отражения, наречени полудифузни и разпръснати. Материалите и цветовете с висока пропускливост и/или отразяване са определящи дизайнерски фактори за използване на предимствата на естественото осветление и за рационализиране на потреблението на енергия. Отражателното свойство на огледалата позволява практическото им използване в архитектурата за провеждане или преразпределение на естествената светлина, както в случая на осветителни канали и слънчеви тави.
В обобщение, една адекватна стратегия за контролирано използване на естествена светлина трябва да се основава на следните препоръки:
• Ориентиране и защита на прозорци и други отвори, с сенници, стрехи, решетки, щори или други средства за блокиране на слънчевите печалби.
• Използване на високотехнологични кристали, които позволяват подходящо предаване на естествена светлина с контролирано усилване на слънчевата топлина.
• Разположение и подходящи размери на прозорците и други отвори в зависимост от предназначението и обемните пропорции на околната среда.
• Използване на интериорни покрития в светли и отразяващи цветове.
• Използване на отразяващи повърхности за пренасочване на светлината и осигуряване на среда с повече и по-добро естествено осветление.
• Контрол на външните и вътрешните отблясъци на сградите.
Статия, открадната от Университета на Венецуела (Факултет по архитектура и урбанизъм)
