Седов А. В., кандидат технических наук, доцент
Радзиевский Е.Е., аспирант (Московский государственный строительный университет)
АНАЛИЗ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПОМОЩИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Остекление является слабым звеном и камнем преткновения при проектировании любого здания. Невозможно недооценить значения выбора правильных элементов светопрозрачных конструкций при поиске балансного решения с точки зрения их стоимости и теплофизических свойств.
Говоря об остеклении как правило имеются ввиду окна и световые фонари. Хорошие свойства остекления имеют решающее значение для осуществления контроля дневного освещения, поддержания комфортных условий пребывания и контроля термического поведения здания.
Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки РФ Конкурс СП-2015; грант Президента РФ №14.Z57.14.6545-НШ.
Ключевые слова: светопрозрачные конструкции, термические характеристики здания.
ANALYSIS OF TRANSLUCENT STRUCTURES USING MATHEMATICAL MODELING
Glazing is the weak link, and a stumbling block in the design of any building. It is impossible to underestimate the importance of choosing the right elements of translucent constructions in finding balanced solutions in terms of cost and thermal properties.
Speaking of glazing are usually due to the windows and skylights. The good properties of glass are crucial for the control of daylight, maintain comfortable conditions and monitoring the thermal behavior of the building.
The project was made under support of Ministry of education and science of Russian Federation grant of President of RF# 14^57.14.6545-НШ; SP-2015 contest.
Keywords: translucent structures, thermal characteristics of the building.
На практике выделяют три основных компонента характеризующие свойства элементов остекления.
Коэффициент теплопередачи - U
Коэффициент солнечного проникновения - G
Коэффициент светопропускания - VLT
Показатель U обычно имеет значение от 0,51 до 4,8. Чем ниже показатель U тем лучше теплофизические свойства остекления, что особенно важно в зимний период времени.
Показатель G выражается значением от 0 до 1. Чем ниже показатель G тем больше солнечного тепла блокируется от проникновения в здание, что особенно важно в летний период времени.
Показатель VLT выражается значением от 0 до 1. Чем выше показатель VLT тем больше доступа для дневного света.
Характеристики, представленные выше могут варьироваться в зависимости от климатических особенностей, размеров элементов остекления и их местоположения.
На сегодняшний день множество проектов применяют различные варианты остекления в рамках одного здания в зависимости от ориентации фасада по отношению к сторонам света, внутренней конфигурации интерьера, функциональных особенностей и т.д.
Остекление является одним из важнейших компонентов здания. Определение балансного значения свойств требуемого остекления может оказать решающее влияние на термическое поведение здания и комфортность пребывания в нем людей на протяжении всего года. Определение наилучшей конфигурации остекления, при проектировании новых зданий или ре-
конструкции существующих объектов является достаточно трудоёмким процессом. При выборе оптимального остекления необходимо провести дополнительные исследования, связанные с анализом солнечного движения, анализом элементов затенения, анализом дневного освещения, контроля бликов, оценки влияния со стороны объектов, расположенных вокруг здания.
Рис. 1. Пример проведения анализа солнечного воздействия с использованием программного обеспечения Tas
С точки зрения технологических решений основными компонентами, улучшающими теплофизичес-кие свойства остекления, являются применение низкоэмиссинных покрытий, заполнение камер инертным газом и использование термических барьеров.
Изменение свойств светопрозрачных элементов конструкции со стороны северного (и в зависимости от ситуации, возможно восточного и западного) фасада здания, а именно увеличение коэффициента солнечного проникновения G позволит повысить энергоэффективность здания и снизить нагрузки на отопление в зимний период (и межсезонье).
Рис. 2. Пример проведения анализа дневного освещения с использованием программного обеспечения
Tas
С точки зрения конструктивных решений, уменьшение процента остекления, там, где это представляется целесообразным условиям проекта, за счет установки фальш-остекления с дополнительными теплоизоляционными параметрами может рассматриваться в качестве меры повышения энергоэффективности здания посредством оптимизации светопрозрачных элементов конструкции.
Понятно, что не существует универсального остекления на все случаи жизни. Каждое здание особенное и уникально. Только лишь при комплексном интегрированном подходе
можно добиться наиболее оптимального результата при выборе светопрозрачных элементов
конструкции отвечающим заданным конкретным условиям.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волков А.А., Челышков П.Д. Алгоритм сценарной верификации инженерных решений зданий и комплексов в системах автоматизации проектирования. Вестник МГСУ. -2011. - №5.
2. Волков А.А., Челышков П.Д., Седов А.В. Практика численной оценки интеллекта зданий. Вестник МГСУ. - 2012. - №11.
3. Волков А.А., Челышков П.Д., Седов А.В. Абстрактная характеристика надежности (долговечности) при выборе оптимальной структуры системы автоматического управления в САПР. Вестник МГСУ. - 2013. - №1.
4. Волков А.А., Седов А.В., Челышков П.Д., Сукнева Л.В. Географическая информационная система (атлас) альтернативных источников энергии. Вестник МГСУ. - 2013. - №1.
5. Волков А.А., Челышков П.Д., Седов А.В. Теория оценки удельного потребления отдельных видов энергоресурсов Автоматизация зданий. - 2010. - №7-8(42-43).
6. Челышков П.Д., Кузин К.С., Михайличенко А.В. Методы теории вероятностей при сценарном моделировании режимов эксплуатации зданий и комплексов в САПР. Вестник МГСУ. - 2011. - №6.
7. Волков А.А., Челышков П.Д., Зинков А.И. Сценарное моделирование режимов эксплуатации зданий и сооружений для решения задач их геоэкологической безопасности. Журнал Гео Риск. - 2011 г. - №3.
8. Челышков П.Д., Седов А.В., Лысенко Д.А. Информационная модель интернет-портала градостроительного развития территорий г. Москвы. Вестник МГСУ. - 2013. - №10.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.