Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 05.23.03 – теплоснабжение, вентиляция,
кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение. — Кыргызский
государственный университет строительства, транспорта и архитектуры
им. Н. Исанова. — Москва, 2011. — 60 с.
Научный консультант: доктор технических наук, профессор Абдыкалыков
А.А.
Основная цель работы – разработка теоретических
основ и исследование особенностей практики повышения
энергоэффективности теплового режима гражданских зданий на примере
Кыргызстана путем улучшения их объема, формы и ориентации,
теплотехнических и геометрических показателей от-дельных ограждений
и всей теплозащитной оболочки при обеспечении благоприятного
теплового микроклимата и максимального привлечения естественных
ресурсов энергии.
Научная новизна. Впервые разработаны и предложены:
два вида имитационной математической тепловой модели здания;
концепция энергоэффективной формы здания и соответствующая расчетная формула для количественной оценки степени совершенства и потенциала улучшения формы реального здания заданного объема относительно показателей теоретического здания в виде шара того же объема;
понятие «теплозащитные качества здания» и спирально-циклическая модель и методика их улучшения;
принцип комплексной теплозащиты здания по формуле взаимосвязи теплотехнических, геометрических и температурных характеристик наружных ограждений и на основе предложенных зависимостей для их предельно низкого, высокого, критического и нормативного коэффициента теплопередачи и среднего коэффициента теплопередачи теплозащитной оболочки здания;
принцип и понятие суточного саморегулирования теплового режима помещений, энергосберегающей архитектуры здания, энергосберегающих заграждений у ограждений и примыкания наружных ограждений к грунту основания и теплозащищенному воздушному пространству;
типы естественного, естественно-возмущенного и искусственного теплового состояния здания, соответствующие понятия и формулы термического и временного показателя энергоэффективности теплового режима здания;
теоретические основы и методы выбора места размещения, формы, ориентации и размеров здания, его помещений, светопрозрачных, остекленных массивных ограждений и устройств затенения в зависимости от круглогодичного теплового эффекта солнечной радиации и окружающей среды при условиях безоблачного неба и его средней облачности;
принцип и методика оптимизации «ножниц» графиков потерь и поступлений теплоты здания с позиции минимизации расходов энергии на отопление, охлаждение и вентиляцию в зависимости от изменения среднесуточной температуры наружного воздуха.
Практическая значимость результатов работы заключается в повышении энергоэффективности теплового режима гражданских зданий путем реализации мер по улучшению теплозащитных показателей здания и его ограждений, степени привлечения и предотвращения теплового эффекта на них солнечной радиации и окружающей среды, экономии энергии на отопление, охлаждение и вентиляцию.
Практическую ценность имеют:
инженерная методика спирально-циклического улучшения теплозащитных качеств проектируемых и существующих зданий;
методика расчета и реализации комплексной теплозащиты здания относительно предельно низкого, высокого, нормативного и критического коэффициента теплопередачи наружных ограждений и сред-него коэффициента теплопередачи теплозащитной оболочки;
методика компьютерного расчета по оптимизации теплового эффекта солнечной радиации через светопрозрачные и массивные остекленные ограждения, устройств затенения с определением их мест размещения, ориентации, размеров и конструктивных особенностей при условиях безоблачного неба и его средней облачности;
реализованные варианты энергосберегающей архитектуры на примерах строительства здания из соломенных тюков, одноквартирных жилых домов с энергосберегающими заграждениями у ограждений в виде устройств затенений окон и остекления массивной глинобитной стены южного фасада;
методика оптимизации «ножниц» графиков круглогодичных потерь и поступлений теплоты здания за счет определения энергоэффективных путей и мер улучшения теплозащитных качеств и тепловых режимов в зависимости от изменения среднесуточной температуры наружного воздуха в течение эталонного климатического года.
Научная новизна. Впервые разработаны и предложены:
два вида имитационной математической тепловой модели здания;
концепция энергоэффективной формы здания и соответствующая расчетная формула для количественной оценки степени совершенства и потенциала улучшения формы реального здания заданного объема относительно показателей теоретического здания в виде шара того же объема;
понятие «теплозащитные качества здания» и спирально-циклическая модель и методика их улучшения;
принцип комплексной теплозащиты здания по формуле взаимосвязи теплотехнических, геометрических и температурных характеристик наружных ограждений и на основе предложенных зависимостей для их предельно низкого, высокого, критического и нормативного коэффициента теплопередачи и среднего коэффициента теплопередачи теплозащитной оболочки здания;
принцип и понятие суточного саморегулирования теплового режима помещений, энергосберегающей архитектуры здания, энергосберегающих заграждений у ограждений и примыкания наружных ограждений к грунту основания и теплозащищенному воздушному пространству;
типы естественного, естественно-возмущенного и искусственного теплового состояния здания, соответствующие понятия и формулы термического и временного показателя энергоэффективности теплового режима здания;
теоретические основы и методы выбора места размещения, формы, ориентации и размеров здания, его помещений, светопрозрачных, остекленных массивных ограждений и устройств затенения в зависимости от круглогодичного теплового эффекта солнечной радиации и окружающей среды при условиях безоблачного неба и его средней облачности;
принцип и методика оптимизации «ножниц» графиков потерь и поступлений теплоты здания с позиции минимизации расходов энергии на отопление, охлаждение и вентиляцию в зависимости от изменения среднесуточной температуры наружного воздуха.
Практическая значимость результатов работы заключается в повышении энергоэффективности теплового режима гражданских зданий путем реализации мер по улучшению теплозащитных показателей здания и его ограждений, степени привлечения и предотвращения теплового эффекта на них солнечной радиации и окружающей среды, экономии энергии на отопление, охлаждение и вентиляцию.
Практическую ценность имеют:
инженерная методика спирально-циклического улучшения теплозащитных качеств проектируемых и существующих зданий;
методика расчета и реализации комплексной теплозащиты здания относительно предельно низкого, высокого, нормативного и критического коэффициента теплопередачи наружных ограждений и сред-него коэффициента теплопередачи теплозащитной оболочки;
методика компьютерного расчета по оптимизации теплового эффекта солнечной радиации через светопрозрачные и массивные остекленные ограждения, устройств затенения с определением их мест размещения, ориентации, размеров и конструктивных особенностей при условиях безоблачного неба и его средней облачности;
реализованные варианты энергосберегающей архитектуры на примерах строительства здания из соломенных тюков, одноквартирных жилых домов с энергосберегающими заграждениями у ограждений в виде устройств затенений окон и остекления массивной глинобитной стены южного фасада;
методика оптимизации «ножниц» графиков круглогодичных потерь и поступлений теплоты здания за счет определения энергоэффективных путей и мер улучшения теплозащитных качеств и тепловых режимов в зависимости от изменения среднесуточной температуры наружного воздуха в течение эталонного климатического года.