Проблема ресурсосбережения в строительстве. Энергоактивные здания, страница 14

В-третьих, рассматривают возможность взаимного расположения одного и более энергоактивных объектов, что усиливает общий аэродинамический эффект. Последний на­правлен на концентрацию энергии и интенсивность подачи воздушных потоков к ветроуста-новке или системе ветроустановок зданий, образующих в совокупности строительный вет-роэнергоактивный комплекс.

В качестве ветроэнергоактивных конструкций могут быть использованы покрытия стены (преимущественно в верхней части здания), защитные элементы светопроемов (зенит­ных фонарей), конструкции надстроек и экранов.

Трансформацию элементов здания в ветроактивную установку осуществляют по од­ной из следующих схем: с вертикальной осью (в рабочем положении) ветроколеса, индиф­ферентного к направлению ветра; то же, с ветроколесом, зависящим от направления ветра и наделенным системой изменения его ориентации (по ветру); то же без системы ориентации, но с обеспечением наиболее эффективной работы только при господствующем направлении ветра; с горизонтальной или наклонной осью ветроколеса или турбины, эффективность ра­боты которых независима от направления ветра.

Приведенные примеры иллюстрируют приемы проектирования ветроэнергоактивных зданий и возможные пути инженерного решения задачи использования энергии ветра и включения ее в энергобаланс здания.

5 Здания с использованием гидротермальной и геотермальной энергии

Гидро- и геотермальная энергия как возобновляемые виды энергии существенно отличаются от солнечной и ветровой по физической сущности и важнейшим параметрам: это низкопотенциальная тепловая энергия, накопленная в естественном аккумуляторе высокой энергоемкости. Такая энергия является источником тепло- и холодоснабжения зданий и рас­сматривается с учетом энергетических характеристик водоносных или сухих слоев грунта в районах городской, промышленной или сельской застройки в различных климатических зо­нах и не связывается исключительно с районами, имеющими природные выходы или дос­тупные ресурсы повышенного потенциала. При этом существенное значение имеет геологи­ческое строение и температурный режим поверхностного слоя, водосодержание слоев грунта в окрестностях здания, теплоемкость пород основания и т. п. Слой земли до 3,2 м представ­ляет практический интерес для энергоактивных зданий, работающих с геотермальной энер­гией. Именно слой толщиной 1,5 - 3 м по теплотехническим и экономическим соображениям может рассматриваться как естественный аккумулятор легкодоступной и имеющейся повсе­местно геотермальной энергии (рис. 5).                                                         

Аналогично решаются вопросы использования в энергоактивных зданиях гидротер­мальной энергии грунтовых вод в водонасыщенных слоях почвы (рис.6). Эффективность ее использования в соорулсениях возрастает в районах глубинных термальных запасов воды, вызывающих дополнительный подогрев массивов под зданием.

Рис. 6. Здания с гидротермальными коллекторами :

а - система из концентрических труб в двух ярусах, соединенных вертикальными трубами;