Моделювання параметрів трубопроводів системи центрального водяного опалення та теплоізоляції фасаду українських будівель і споруд для різних кліматичних умов
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.128417Ключові слова:
термомодернізація будівель і споруд, фасадна теплоізоляція, система центрального водяного опаленняАнотація
Об'єктом дослідження є конструктивні параметри та матеріал виконання елементів комплексної термомодернізації будівлі чи споруд, а саме системи центрального водяного опалення та фасадної теплоізоляції, з урахуванням дії кліматичних зон, в яких експлуатуються зазначені об’єкти. Одними з найбільш проблемних місць є недостатнья вивченість та відсутність обґрунтування ефективних конструктивних параметрів та матеріалу виконання трубопроводів системи центрального водяного опалення та фасадної теплоізоляції. Це необхідно для суттєвого зменшення енергоспоживання існуючих будівель і споруд українського житлового фонду. В ході дослідження використовувся комплексний підхід до вирішення поставлених завдань, включаючи економічний і статистичний аналіз, аналіз світового досвіду та синтез результатів і ретроспективи, історико-еволюційний та логічний підхід. Також використовувались теорія систем і системний аналіз для ідентифікації стратегічних перспектив значного скорочення енергоспоживання існуючих українських будівель і споруд. У перспективі передбачається дисемінація отриманих результатів на зарубіжні будівлі і споруди, що мають аналогічні пробеми з енергоефективності, у тому числі з урахуванням кліматичних зон. Обґрунтувано ефективні конструктивні параметри та матеріал виконання трубопроводів системи центрального водяного опалення для суттєвого зменшення енергоспоживання існуючих будівель і споруд українського житлового фонду. Визначено мінімальну товщину шару фасадної теплоізоляції, що становить 50 мм, для досліджуваного температурного режиму і умов експлуатації, а також для характеристик використовуваних матеріалів, геометрії трубопроводів і фасадної теплоізоляції для першої температурної зони. Отримана оптимальна товщина шару фасадної теплоізоляції, що становить 100 мм, та приводить до 100 %-го захисту від замерзання трубопроводів навіть при повній зупинці руху теплоносія протягом більше, ніж 24 години після припинення руху теплоносія. Розроблені інноваційні проектні та конструктивно-технологічні рішення приводять до значного зменшення енергоспоживання існуючих будівель і споруд житлового фонду, що експлуатується понад 30 років і які розміщені у різних кліматичних зонах, і сприяють підтриманню комфортних умов для життєдіяльності.
Посилання
- Yeromin, A., Kolosov, A. (2017). Choice and ground for direction of energy efficiency increasing for Ukrainian buildings and facilities. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (39)), 48–55. doi:10.15587/2312-8372.2018.85402
- Yeromin, A., Kolosov, A. (2018). Modeling of energy efficient solutions regarding the heating system and the facade heat insulation in the implementation of thermomodernization. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (8 (91)), 49–57. doi:10.15587/1729-4061.2018.123021
- DSTU B V.3.2-3:2014. Nastanova z vykonannia termomodernizatsiyi zhytlovykh budynkiv. (2014). Introduced: 01.10.2015. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 70.
- DBN V.2.6-31:2016. Teplova izoliatsiia budivel. (2016). Approved by the order of the Ministry of Regional Development of Ukraine from 08.07.2016 No. 220. Introduced: 08.10.2016. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 30.
- Weglarz, A., Gilewski, P. G. (2016). A Method of Evaluation of Polioptimal Thermomodernization Schemes of Buildings. Procedia Engineering, 153, 862–865. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.194
- Kuzniar, K., Zajac, M. (2017). Numerical evaluation of natural vibration frequencies of thermo-modernized apartment buildings subjected to mining tremors. Procedia Engineering, 199, 296–301. doi:10.1016/j.proeng.2017.09.039
- Hurnik, M., Specjal, A., Popiolek, Z., Kierat, W. (2018). Assessment of singlefamily house thermal renovation based on comprehensive onsite diagnostics. Energy and Buildings, 158, 162–171. doi:10.1016/j.enbuild.2017.09.069
- ZenderSwiercz, E., Piotrowski, J. Z. (2013). Thermomodernization a building and its impact on the indoor microclimate. Structure and Environment: Architecture, Civil Engineering, Environmental Engineering and Energy, 5 (3), 37–40.
- JaworskaMichalowska, M. (2009). Ochrona historycznej elewacji w procesie termomodernizacji – wybrane zagadnienia. Czasopismo Techniczne. Budownictwo, 106 (2-B), 151–161.
- Sadowska, B., Sarosiek, W. (2014). Efficiency of raising lowenergy buildings and thermomodernization of existing ones. Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, 63 (1), 179–191.
- Rutkowska, G., Wojnowski, D. (2014). Analysis of variants thermomodernization of a dwelling house from a point of view of optimal energetic demands. Inzynieria Ekologiczna, 37, 162–173.
- Lundstrom, L., Wallin, F. (2016). Heat demand profiles of energy conservation measures in buildings and their impact on a district heating system. Applied Energy, 161, 290–299. doi:10.1016/j.apenergy.2015.10.024
- Bali, D., Maljkovi, D., Loncar, D. (2017). Multicriteria analysis of district heating system operation strategy. Energy Conversion and Management, 144, 414–428. doi:10.1016/j.enconman.2017.04.072
- Kolosov, A. E., Virchenko, G. A., Kolosova, E. P., Virchenko, G. I. (2015). Structural and Technological Design of Ways for Preparing Reactoplastic Composite Fiber Materials Based on Structural Parametric Modeling. Chemical and Petroleum Engineering, 51 (7–8), 493–500. doi:10.1007/s10556-015-0075-3
- ZenderSwiercz, E., Telejko, M. (2016). Impact of Insulation Building on the Work of Ventilation. Procedia Engineering, 161, 1731–1737. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.766
- Lulic, H., Civic, A., Pasic, M., Omerspahic, A., Dzaferovic, E. (2014). Optimization of Thermal Insulation and Regression Analysis of Fuel Consumption. Procedia Engineering, 69, 902–910. doi:10.1016/j.proeng.2014.03.069
- GonzalezAguilera, D., Laguela, S., RodriguezGonzalvez, P., HernandezLopez, D. (2013). Imagebased thermographic modeling for assessing energy efficiency of buildings facades. Energy and Buildings, 65, 29–36. doi:10.1016/j.enbuild.2013.05.040
- SierraPerez, J., BoschmonartRives, J., Gabarrell, X. (2016). Environmental assessment of fa adebuilding systems and thermal insulation materials for different climatic conditions. Journal of Cleaner Production, 113, 102–113. doi:10.1016/j.jclepro.2015.11.090
- Sulakatko, V., Lill, I., Witt, E. (2016). Methodological Framework to Assess the Significance of External Thermal Insulation Composite System (ETICS) onsite Activities. Energy Procedia, 96, 446–454. doi:10.1016/j.egypro.2016.09.176
- Elarga, H., De Carli, M., Zarrella, A. (2015). A simplified mathematical model for transient simulation of thermal performance and energy assessment for active facades. Energy and Buildings, 104, 97–107. doi:10.1016/j.enbuild.2015.07.007
- Vox, G., Blanco, I., Schettini, E. (2018). Green façades to control wall surface temperature in buildings. Building and Environment, 129, 154–166. doi:10.1016/j.buildenv.2017.12.002
- Cvetkovic, D., Bojic, M. (2014). Optimization of thermal insulation of a house heated by using radiant panels. Energy and Buildings, 85, 329–336. doi:10.1016/j.enbuild.2014.09.043
- Pflug, T., Nestle, N., Kuhn, T. E., Siroux, M., Maurer, C. (2018). Modeling of facade elements with switchable Uvalue. Energy and Buildings, 164, 1–13. doi:10.1016/j.enbuild.2017.12.044
- Kremensas, A., Stapulioniene, R., Vaitkus, S., Kairyte, A. (2017). Investigations on Physicalmechanical Properties of Effective Thermal Insulation Materials from Fibrous Hemp. Procedia Engineering, 172, 586–594. doi:10.1016/j.proeng.2017.02.069
- Kolosov, A. E., Sivetskii, V. I., Kolosova, E. P., Lugovskaya, E. A. (2013). Procedure for analysis of ultrasonic cavitator with radiative plate. Chemical and Petroleum Engineering, 48 (11–12), 662–672. doi:10.1007/s10556-013-9677-9
- Yeromin, A. V. (26.12.2017). Systema kompleksnoi termomodernizatsiyi budivel i sporud za Yerominym. Patent No. 115858 C2 UA, MPK F24D3/00, F16L59/00. Appl. No. a201709331. Filed: 25.09.2017. Bull. No. 24.
- Yeromin, A. V. (11.11.2017). Sposib kompleksnoi termomodernizatsiyi budivel i sporud za Yerominym. Patent No. 115760 C2 UA. MPK F24D3/00, F16L59/00. Appl. No. a201709333. Filed: 25.09.2017. Bull. No. 23.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Andriy Yeromin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.