Проблема ресурсосбережения в строительстве. Энергоактивные здания, страница 12

Примером отечественного производственного энергосберегающего здания может служить быстромонтируемый объект смешанной объемно-планировочной структуры, в котором сочетаются конструкции одно- и многоэтажных сооружений. Оно предназначено для класса предприятий с горизонтальными и вертикальными участками про­изводственного процесса (медицинская промышленность, производство минеральных удоб­рений и многие другие отрасли), где возможен переход на вертикальную технологию на не­которых его площадях.

Архитектурное и конструктивное решения предусматривают объединение в компакт­ном комплексе одно- и многоэтажных участков производства, а также объектов инженерного обеспечения здания и обслуживания работающего персонала. Для размещения коммуника­ций и ряда подсобных помещений (трансформаторных подстанций, очистных сооружений и др.) используют первый этаж многоэтажной части сооружения. Создается система горизон­тальных и вертикальных трасс коммуникаций для связи отдельных участков производствен­ного процесса. Осуществляется поэтажное зонирование многоэтажной части комплекса. На кровле здания размещают гелиоэнергетические установки, обеспечивающие потребность в энергии инженерных систем сооружения и, частично, самого производства.

На первом этаже располагаются наружные коммуникации и мелкие подсобные помещения, на втором - приточные венткамеры и отделы управления. Третий этаж и выше заняты производственной площадью; верхний этаж - технический. Помещения обслуживания рабо­тающего персонала размещаются в административно-бытовом корпусе, компактно вписанном в производственный блок. При этом организуется удобная связь с производством и ком­фортные условия для служащих. Для одноэтажной части комплекса могут применяться легкие конструктивные системы быстровозводимых зданий наряду с возможностью использования традиционных железобетонных элементов.                                                                                                    

Применять гелиоустановки можно отдельно или в сочетании с другими нетрадицион­ными источниками энергии (геотермальная, ветровая, биогаз), а также с традиционными ге-   нераторами теплоты. Иногда целесообразен выбор двух источников электрической энергии -
солнца и ветра, если в данной местности ветреная погода чередуется с солнечной.       

4 Принципы проектирования ветроэнергоактивных сооружений

Ветер, или перемещение воздушных масс относительно поверхности Земли, возникает вследствие неравномерного распределения атмосферного давления и обусловлен особенно­стями формирования температурного режима различных регионов. Он является носителем механической (кинетической) и тепловой энергии. Как энергетический фактор, ветер пред­ставляет собой производную от солнечной энергии. На формирование ветровых потоков влияют глобальные) и региональные факторы. К последним относится рельеф местности и наличие водоемов в пределах рассматриваемых зон.

Здания различной этажности с учетом характера и плотности застройки представляют собой определенный фактор изменения рельефа местности и сами влияют не только на из­менение скорости и направление ветра у поверхности Земли, но и на высотное распределе­ние этих параметров в приземном слое.

Ветер традиционно учитывают в градостроительном, архитектурном и теплотехниче­ском аспектах проектирования зданий. Расчетными факторами являются скорость и распре­деление направлений ветра - роза ветров. С учетом ветра решаются основные вопросы строительства: взаимное расположение промышленных зон и селитебных территорий с точ­ки зрения уменьшения загрязненности воздушного бассейна выбросами в атмосферу, а также оптимизация аэродинамического режима микрорайонов городов и производственных объек­тов. В строительном проектировании ветер учитывается как фактор аэродинамического дав­ления через расчетную ветровую нагрузку на конструкции, а также при разработке систем аэрации зданий и проведении расчетов воздухопроницаемости и вентиляции ограждающих конструкций. При этом кинетическая энергия ветра, преобразующаяся при взаимодействии с неподвижными конструкциями здания в фактор давления (положительного или отрицатель­ного), порождает инфильтрацию, в том числе холодного воздуха, в помещения и обусловли­вает этим повышенные теплопотери зданий в отопительном сезоне (рис. 4).