Assessment of the Influence of Vacuum Replacement on Energy Consumption and Conditions of Comfort in Building on the Basis of Dynamic Modeling

Abstract

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» ОЦІНКА ВПЛИВУ ЗАМІНИ ВІКОН НА ЕНЕРГОПОТРЕБУ ТА УМОВИ КОМФОРТУ В БУДІВЛІ НА ОСНОВІ ДИНАМІЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ Відповідно до настанови з виконання термомодернізації будівель, перший її етап є заміна світлопрозорих елементів конструкцій. У роботі проаналізовано вплив встановлення різних типів вікон на теплоенергетичний стан будівлі масової забудови для різних коефіцієнтів засклення з використанням динамічних сіткових моделей, створених на базі програмного продукту EnergyPlus. Для Пн та Пд орієнтацій визначено та проаналізовано енергопотребу в опаленні будівлі з енергозберігаючими вікнами з селективним напиленням та/або заповненням камер інертним газом, характеристики пропускання сонячних теплонадходжень яких відповідають та розширюють межі діючих стандартів в Україні. Досліджено вплив зміни параметрів довкілля протягом опалювального періоду на показники теплового комфорту та на середню радіаційну температуру для різних варіантів засклення вікон. Оцінено діапазон зміни PMV, середньої радіаційної температури та температури повітря у приміщенні для опалювального періоду. Наведені рекомендації щодо регулювання зміни температури повітря у приміщенні для забезпечення відповідної категорії будівлі щодо комфортних умов. Ключові слова: енергопотреба, енергозберігаючі вікна, тепловий комфорт, прогнозована середня оцінка тепловідчуттів людини, середня радіаційна температура, операційна температура. Вступ Більшість будівель в Україні відносяться до будівель масової забудови 80-тих років, при будівництві яких акцент робився на вартості будівництва, тобто мінімізувалися капітальні затрати і майже не враховувалися експлуатаційні витрати, тому 80% будівель не відповідають сучасним вимогам енергоефективності [1, 2]. Період, починаючи з 90-х років і до сьогодні, характеризується постійним ростом цін на енергоносії, що є спізненою відповіддю на аналогічні тенденції у світі. У зв'язку з газовою кризою в Україні починаючи з 2014 року, яка особливо гостро постала взимку 2017-2018 року, питання енергоефективності є одним з основних напрямків розвитку країни. Зниження витрати енергоносіїв на опалення будівель може досягатися різними шляхами. В Україні один з найбільш поширених-це використання сучасних теплоізоляційних матеріалів та технологій. Основним орієнтиром при реалізації комплексу енергозберігаючих заходів є зменшення енергоспоживання при дотриманні нормативної внутрішньої температури повітря. Враховуючи світові тенденції при оптимізації енергопотреби та забезпечення комфортних умов праці, розрахунок питомої енергопотреби повинен визначатися на базі операційної температури повітря, або при дотриманні показника комфортності PMV=0. Дані умови оптимізації енергоефективності є наступним преспективним кроком для використання в Україні. Тепловий комфорт задано низкою стандартів, в Україні [3,4]. Якість теплового комфорту визначається на основі показників PMV (прогнозовані середні тепловідчуття людини) та PPD (прогнозований процент незадоволе...

Energy efficiency of modernization of translucent building envelope structures

“…The article [26] analyzed the influence of the installation of different types of windows on the thermal energy condition of a mass building for different window to wall ratios (WWR) using dynamic grid models created on the basis of the software product EnergyPlus. For northern and southern orientations, energy consumption was determined and analyzed when heating a building with energy-saving windows with selective spraying and/or filling the chambers with inert gas, the transmission characteristics of solar heat supply which meet and expand the limits of current standards in Ukraine.…”