Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Iz ovog članka ćemo definirati bitne točke ili osnove koje bismo trebali uzeti u obzir u svakoj ovojnici zgrade kako bismo identificirali ključeve u energetski učinkovitim zgradama.
Nakon prethodnog proučavanja, i brige o ovojnici u zgradi, možemo odrediti tri točke.
- Slabljenje solarnih toplinskih opterećenja.
- Korištenje prirodne ventilacije.
- Kontrola prirodnog osvjetljenja.
Ove strategije poslužit će kao vodič koji će se primijeniti na svaku od različitih arhitektonskih komponenti i objekata, opreme i namještaja.
SMANJENJE SUNČEVA TOPLINSKOG OPTEREĆENJA
Najprije moramo odrediti izvore kroz koje toplina prodire u zgradu:
- The Sunce: izravno i difuzno sunčevo zračenje u zgradu dopire od sunca i neba, kao i refleksijom od obližnjih površina (albedo).
- The zrak: tijekom dana sunce povećava temperaturu vanjskog zraka kroz tlo i čestice sadržane u njemu. Noću, u nedostatku sunca, zrak, zbog akumulacije topline, održava razinu vanjske temperature koja u tropima ne predstavlja veliki toplinski skok između dana i noći.
- Ostali izvori topline: korisnici prema svom metabolizmu i aktivnosti odaju toplinu u okoliš. Isto tako, objekti, oprema i električni uređaji proizvode toplinu u većoj ili manjoj mjeri prema namjeni i učinkovitosti.
Najvažniji uzročnici grijanja unutar zgrada je sunce, koje djeluje na dva načina
• Izravan prodor kroz otvore i ostakljene površine.
• Zagrijavanje neprozirnih vanjskih kućišta i naknadni prijenos u unutrašnjost.
Ako analiziramo vanjski okoliš, i sunčevo zračenje i temperatura zraka pokoravaju se 24-satnim ciklusima koji se neprestano ponavljaju. Vani je temperatura zraka i vanjskih površina ovojnice zgrade na najnižoj razini prije zore. S izlaskom sunca na nebu temperatura vanjskog zraka raste sve dok ne dosegne svoju maksimalnu vrijednost, a istovremeno se u ovojnici pohranjuje toplinski tok uzrokovan izravnim, difuznim ili reflektiranim sunčevim zračenjem. Omotnica pohranjuje toplinu u većoj ili manjoj mjeri, a zatim je prenosi u unutrašnjost; Taj proces ovisi o termofizičkim svojstvima i površinskim karakteristikama konstruktivnih komponenti. Mehanizam prijenosa topline povezan je s dva vrlo važna koncepta:
-. Prigušivanje: predstavlja razliku između maksimalne unutarnje temperature i maksimalne vanjske temperature.
-. Zaostajanje ili zaostajanje: predstavljeno razlikom, u vremenskim jedinicama, između maksimalne vanjske i unutarnje temperature.
Pojam toplinske mase ili toplinske inercije zgrade odnosi se na karakteristiku koju zgrada kao cjelina ima da amortizira toplinu koja pada na nju i prenosi je u unutrašnjost sa zakašnjenjem.
• Ako je toplinska inercija jaka, vrijeme kašnjenja i prigušivanje su veliki i kaže se da je zgrada teška.
• Ako je toplinska inercija slaba, vrijeme kašnjenja i prigušenje su mali i kaže se da je zgrada lagana.
Jaka toplinska inercija prikladna je za zgrade dizajnirane za dnevni rad s klimatizacijskim sustavima, na primjer za vladine i poslovne zgrade. Slaba i srednja inercija prikladnija je za objekte za dnevnu i noćnu uporabu s prirodnom ventilacijom. Objekti se, prema potrebama korištenja i klimatskim karakteristikama, mogu okolišno uvjetovati na aktivan ili pasivan način. U svakom slučaju, odgovarajuća strategija dizajna mora slijediti sljedeće smjernice:
- Adekvatna izvedba, oblik i orijentacija objekta.
- Iskorištavanje urbanog konteksta i uređenje okoliša za zasjenjenje.
- Korištenje zaštite od sunca i drugih tehnika zaštite od sunca.
- Izbor neprozirnih građevinskih komponenti na temelju njihove toplinske inercije i površinskih karakteristika.
- Adekvatan izbor tehnologija prozorskih i staklenih fasada.
ISKORIŠTAJUĆI PREDNOSTI PRIRODNE VENTILACIJE
Prirodna ventilacija označava se kao proces izmjene zraka iz unutrašnjosti zgrade za svježi zrak izvana, bez upotrebe mehaničke opreme koja troši energiju kao što su klima uređaji ili ventilatori. Kretanje zraka uzrokovano je razlikom tlaka, koja ima dva izvora: temperaturni gradijent ili dinamički učinak vjetra kada udari u zgradu.
Prirodna ventilacija, korištena u kombinaciji s izolacijom, toplinskom masom i zaštitom od sunca, može smanjiti ili eliminirati potrebu za unutarnjom klimatizacijom. Kako bi se maksimizirale mogućnosti prirodnog prozračivanja zgrade, mora se osigurati neograničen pristup vanjskim vjetrovima. Brzina zraka u okolišu uvjetovana je brzinom udarnog vjetra i tlačnim poljima koja se stvaraju oko zgrade, a koja su određena rasporedom i oblikom zgrade, propusnošću fasada i distribucijom. okruženja.
Ponašanje zraka oko i unutar zgrade regulirano je sljedećim načelima:
• Kretanje zraka unutar zgrada temelji se na osnovnom principu "ravnoteže tlaka" između okoliša. Sve dok se održava razlika tlaka, događa se kontinuirani proces cirkulacije zraka.
• Prilikom sudara sa zgradom vjetar uzrokuje razlike u tlaku između strana. Na taj način se zrak kreće iz vjetrobranske zone (tlak +) u zonu zavjetrine (tlak -), kroz otvore.
• Oblik zgrade koji stvara veće smetnje u kretanju vjetra stvarat će veće razlike u tlaku.
• Zrak ima tendenciju ući kroz otvore okrenute prema udaru vjetra i izaći kroz preostale otvore, ovisno o dimenzijama, mjestu i vrsti prozora.
• Ako okolina ima samo jednu rupu prema van, tamo se stvara neutralna zona gdje zrak ulazi odozgo i izlazi odozdo, uz malo obnavljanja iste.
Kako bi se učinkovito iskoristila prirodna ventilacija, zgrada i građevinske komponente moraju biti pravilno orijentirani; Također bi trebali postojati otvori i prozori koji potiču poprečnu ventilaciju unutar prostorija. Odgovarajući arhitektonski odgovor također mora uzeti u obzir karakteristike parcele i urbanog konteksta. Strategije dizajna se zatim mogu sažeti u sljedeće preporuke:
- Adekvatan raspored i oblik zgrade za stvaranje većeg kretanja zraka oko i unutar zgrada.
- Korištenje krajobraznog uređenja za kanaliziranje kretanja zraka unutar parcele.
- Položaj i veličine prozora i/ili otvora koji potiču cirkulaciju i obnovu zraka.
- Visoka propusnost u fasadama i unutarnjim zidovima.
UPRAVLJANJE SVJETOM
Sunce je prirodni izvor dnevne rasvjete, a njegovo djelovanje ovisi o geografskom položaju, pa su svjetlosne karakteristike neba određene zemljopisnom širinom, nadmorskom visinom i klimatskim uvjetima svake regije. Ono što percipiramo kao svjetlost je vidljivi spektar elektromagnetskog zračenja sunca, između 380 i 780 nm. To svjetlo prima se izravno na pročelja orijentirana u osi istok-zapad, a difuzno, zbog višestrukih refleksija svjetlosti u nebeskom svodu u drugim orijentacijama.
>
Adekvatna upotreba prirodnog svjetla zahtijeva poznavanje njegovih temeljnih svojstava, prijenosa i refleksije:
• Prijenos: takozvana neprozirna tijela, kada su izložena sunčevom zračenju, blokiraju prolaz svjetlosti, stvarajući tako sjene iza sebe. Druga tijela prenose veći dio upadne svjetlosti, zbog čega se nazivaju prozirnim ili prozirnim. Upadna svjetlost se raspoređuje na tri načina: refleksiju (r), apsorpciju (a) i propustljivost (t), koji definiraju svojstva tijela, kroz odnos:
r + a + t = 1
U slučaju neprozirnih tijela
t = 0 pa je r + a = 1
Prozirni materijali propuštaju veći dio upadne svjetlosti, ali prekidanjem njezine ravne putanje ona se raspršuje u svim smjerovima i rezultira difuznom svjetlošću.
• Odraz: je svojstvo povezano s ponašanjem svjetlosti kada se reflektira od površine. Ako paralelne zrake upadne svjetlosti kada se reflektiraju od površine i dalje budu paralelne, to se naziva zrcalna refleksija, a površina je u ovom slučaju ravno zrcalo. Za ovu vrstu površina vrijede osnovna pravila geometrijske optike.
Na mat površini, upadna svjetlost se reflektira u svim smjerovima i proizvodi difuzno svjetlo. Često, ovisno o materijalu i boji površine, nastaje mješavina zrcalnih i difuznih refleksija, pa se stvaraju dvije vrste refleksija koje se nazivaju poludifuzne i raspršene. Materijali i boje s visokom propusnošću i/ili refleksijom odlučujući su čimbenici dizajna za iskorištavanje prednosti prirodne rasvjete i za racionalizaciju potrošnje energije. Svojstvo refleksije zrcala omogućuje njihovu praktičnu upotrebu u arhitekturi za provođenje ili preraspodjelu prirodnog svjetla, kao u slučaju rasvjetnih kanala i solarnih nosača.
Ukratko, adekvatna strategija za kontrolirano korištenje prirodnog svjetla trebala bi se temeljiti na sljedećim preporukama:
• Orijentacija i zaštita prozora i drugih otvora, suncobranima, strehama, rešetkama, roletama ili drugim sredstvima za blokiranje sunčevih dobitaka.
• Korištenje visokotehnoloških kristala koji omogućuju odgovarajući prijenos prirodne svjetlosti uz kontrolirano povećanje sunčeve topline.
• Položaj i odgovarajuće veličine prozora i drugih otvora ovisno o namjeni i volumnim omjerima okoliša.
• Korištenje unutarnjih završnih obrada u svijetlim i reflektirajućim bojama.
• Korištenje reflektirajućih površina za preusmjeravanje svjetlosti i osiguravanje okruženja s više i boljom prirodnom rasvjetom.
• Kontrola vanjskog i unutarnjeg odsjaja zgrada.
Članak ukraden sa Sveučilišta Venezuele (Fakultet arhitekture i urbanizma)
