Аэрация зданий на сложном рельефе

Введение.

Для изучения аэрационных характеристик района строительства необходимо знать распределение скорости ветра в районе застройки, учет его воздействия на фасады. Важным условием является оценка увеличения теплопотерь здания. Кроме того, само здание, его форма и расположение на местности оказывают значительное влияние на характер воздушного потока. Вблизи здания изменяется скорость и направление ветра, наблюдаются сильные вихревые образования вокруг него в зависимости от формы в плане и объемно-пространственного решения. Также влияет на характер воздушного потока и сама территория застройки с разной планировочной структурой.

Материалы и методы.

С целью выявления влияния различного рельефа местности на характер воздушного потока были приняты методы теоретических, натурных исследований аэрации зданий. Проанализированы методики научных исследований отечественных и зарубежных авторов. Определена методология, которая дает возможность прогнозировать аэрационную ситуацию придомовых территорий.

Результаты.

Рассмотрены подходы к проблеме оздоровления окружающей среды с точки зрения изучения методов аэродинамических расчетов, используемых в строительной аэродинамике. Обозначена целенаправленная постановка теоретических и экспериментальных исследований, позволяющих разработать эффективную методику расчета естественной аэрации зданий. Установлена интенсивность воздухообмена между внутренней и внешней средой при ветровом напоре, ветровые нагрузки на здания, аэрация помещений, инфильтрационные теплопотери через ограждающие конструкции. Составленная модель формирования циркуляционной зоны при разном размере зданий, скорости ветрового потока и крутизны склона позволяет прогнозировать аэрационный режим придомовых территорий.

Выводы.

Предложенный метод расчета можно использовать при прогнозировании аэрационной ситуации придомовых территорий с выявлением зоны ветровой тени в заветренной стороне здания, также возможно определять количество воздуха, протекающего и вытекающего через отверстия противоположных наветренных и заветренных проемов стен зданий при расположении их в наветренной стороне склона гор, аэрацию помещений, ветровых нагрузок на здания, инфильтрационные теплопотери.

1. Умнякова Н. П. Развитие теории расчета и проектирования ограждающих конструкций с учетом специфики внешних воздействий и отражательных свойств материалов : дис. … д-ра техн. наук. Курск, 2019. 341 с.

2. Гагарин В. Г., Козлов В. В. О комплексном показателе тепловой защиты оболочки здания // АВОК: вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2010. № 4. С. 52-61.

3. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энергоэффективные здания. М. : АВОК-пресс, 2003. 192 с.

4. Гиясов А. Тепло-ветровой режим городского каньона, взаимосвязь его с воздушной средой помещений // Инженерный вестник Дона. 2018. № 1 (48). 144 с.

5. Гиясов Б. И. Роль солнечной радиации в формировании тепло-ветрового режима междомового пространства // Вестник МГСУ. 2012. № 3. С. 12-15.

6. Blázquez T., Suárez R., Sendra J. J. Protocol for assessing energy performance to improve comfort conditions in social housing in a Spanish southern city // International Journal of Energy Production and Management. 2017. Vol. 2. Issue 2. Pp. 140-152. DOI: 10.2495/eq-v2-n2-140-152

7. Cheng Y., Niu J., Gao N. Thermal comfort models: A review and numerical investigation // Building and Environment. 2012. Vol. 47. Pp. 13-22. DOI: 10.1016/j.buildenv.2011.05.011

8. Giyasov A. Regulation of the microecological environment of residential buildings in southern cities with a hot-calm climate condition // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 193. P. 03036. DOI: 10.1051/matecconf/201819303036

9. Kensek K., Hansanuwat R. Environment control systems for sustainable design: a methodology for testing, simulating and comparing kinetic facade systems // Journal of Creative Sustainable Architecture & Built Environment, CSABE. 2011. Vol. 1. Pp. 27-45.

10. Bacha C. B., Bourbia F. Effect of kinetic facades on energy efficiency in office buildings - hot dry climates // 11th Conference on Advanced Building Skins. Bern, Switzerland, 2016. Pp. 458-468.

11. Горниак Ю. Г. Применение фасадных систем в жилищно-гражданском строительстве // Энергоснабжение. 2003. № 4. С. 28-30.

12. Стецкий С. В., Ходейр В. А. Эффективные солнцезащитные устройства в гражданском строительстве регионов с жарким солнечным климатом // Вестник МГСУ. 2012. № 7. С. 9-15. DOI: 10.22227/1997-0935.2012.7.9-15

13. Горомосов М. С. Микроклимат жилищ и его гигиеническое нормирование. М. : Медгиз, 1963. 134 с.

14. Giyasov A. The role of the solar irradiation plate for estimation of the insolation regime of urban territories and buildings // Light & Engineering. 2019. Pp. 111-116. DOI: 10.33383/2018-032

15. Rizk A. A., Henze G. P. Improved airflow around multiple rows of buildings in hot arid climates // Energy and Buildings. 2010. Vol. 42. Issue 10. Pp. 1711-1718. DOI: 10.1016/j.enbuild.2010.05.005

16. Кузнецов В. А., Кожевников В. П. Математическая модель свободной конвекции воздуха в комнате // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2008. № 7-8. С. 15-27.

17. Zemitis Ju., Bogdanovics R. Heat recovery efficiency of local decentralized ventilation device at various pressure differences // Magazine of Civil Engineering. 2020. Issue 2 (94). Pp. 120-128. DOI: 10.18720/MCE.94.10

18. Исаев С. И., Кожинов И. А., Кофанов В. И., Леонтьев А. И., Миронов Б. М., Никитин В. М. и др. Теория тепломассообмена. 3-е изд. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. 448 с.

19. Прандтль Л. Гидроаэромеханика / пер. с нем. М. : Изд-во иностр. лит., 1951. 575 с.

20. Богословский В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) : учебник для вузов. М. : Высшая школа, 1982. 415 с.

21. Гиясов А. Г., Гиясов Б. И. Проектирование жилых зданий и ограждающих конструкций в условиях жарко-штилевого климата // Жилищное строительство. 2000. № 6. С. 24-25.