DETERMINATION OF THE RATIONAL ORIENTATION OF WINDOWS OF ENERGY EFFICIENT BUILDINGS OF CAMPUS
Keywords:
energy efficient buildings, rational orientation of windows, thermal balance of a windowAbstract
The task of reducing the energy costs of campus buildings is relevant for improving their energy efficiency. This is possible due to the optimization of geometric parameters of buildings, including at the expense of rational azimuth orientation of windows in enclosing structures. The orientation of translucent structures greatly affects the level of thermal balance of buildings. The rational arrangement of window openings on the facades of buildings contributes to increasing the energy efficiency of buildings to 10 percent. The thermal balance of modern windows during a heating period with a certain orientation may be smaller compared to opaque wall structures. The designer needs to have a way to quickly determine the limits of the rational orientation of translucent structures when they are located in the enclosing structures of buildings. A computerized way of determining the rational orientation of window openings with the location of translucent structures in the walls of the building is developed in terms of the minimum thermal balance with the environment, in which the thermal balance of the windows is less than the thermal balance of the walls. This method of determining the orientation can be used in designing both energy-efficient and ordinary buildings, including those within campus areas. The proposed mathematical apparatus and developed techniques for automated architectural design of energy-efficient buildings are given in this article. This material is illustrated by concrete practical examples. The territory of Ukraine is divided into two temperature zones characterized by different air temperature during the year and the level of heat from solar radiation. For buildings located in two temperature zones of Ukraine, namely for the cities of Kyiv and Odesa, graphic models were constructed and the rational orientation of the windows was determined when they were located in the enclosing constructions of buildings of a certain constructive solution. This approach requires its further theoretical development and wide implementation in the practice of architectural design.
References
Теплова ізоляція будівель: ДБН В.2.6-31:2016. // Мінбуд України. – К.: Укрархбудінформ, 2016. – 35 с. – (Державні будівельні норми України).
Маркус Т.А. Здания, климат и энергия / Т.А. Маркус, Э.Н. Морис. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 540 с.
Табунщиков Ю.А. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий / Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2002. – 194 с.
Мартинов В.Л. Геометричне моделювання параметрів енергоактивних житлових будинків / В.Л. Мартинов // Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції "Геометричне моделювання і комп’ютерні технології: теорія, практика, освіта". – Харків, 2009. – С. 153-158.
Сергейчук О.В. Оптимізація розподілу утеплювача по поверхні будівлі при заданому класі його ефективності / О.В. Сергейчук // Матеріали VI Міжнародної Кримської науково-практичної конференції "Геометричне та комп’ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн". – Сімферополь, 2009. – С. 44–49.
Сергейчук О.В. Оптимізація форми енергоефективної будівлі, зовнішня оболонка якої n–параметрична поверхня / О.В. Сергейчук // Матеріали VIІ Міжнародної Кримської науково-практичної конференції "Геометричне моделювання та комп’ютерний дизайн". – Сімферополь, 2010. – С. 150-155.
Мартинов В.Л. Багатопараметрична оптимізація гранних енергоефективних будівель / В.Л. Мартинов // Матеріали VIІ Міжнародної науково-практичної конференції "Геометричне моделювання, комп’ютерні технології та дизайн: теорія, практика, освіта". – Ужгород, 2011. – С. 135-139.
Мартинов В.Л. Оптимізація циліндричної форми енергоефективних будівель та розподілу утеплювача / В.Л. Мартинов // Матеріали ХIІI Міжнародної науково-практичної конференції "Актуальні проблеми геометричного моделювання". – Мелітополь, 2011. – С. 133-138.
Мартинов В.Л. Оптимізація багатогранної форми енергоекономічної будівлі та розподілу його утеплювача / В.Л. Мартинов // Технічна естетика і дизайн. – К.: КНУБА, 2012. – Вип. 89. – С. 143-147.
