ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ...
TRANSCRIPT
![Page 1: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/1.jpg)
1 4 З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012
ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕй
Юрий андрееВич ТабунщикоВ
Высокие технологии – инженерная деятельность по созданию новых изделий и технологий, если она основана на сильных ноу-хау, на правилах сильного мышления. В отличие от энергоэффективных зданий, главная цель создания которых состоит в обеспечении экономии энергии на климатизацию, в зданиях высоких технологий приоритет отдается повышению качества микроклимата помещений и экологической безопасности при одновременном снижении энергопотребления.
С Л О В О Э К С П Е Р Т А
![Page 2: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/2.jpg)
1 5З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И ЙОсень 2012
Идея проектирования и строительства зда-ний высоких техно-логий появилась вме-
сте с необходимостью выполнить требование мирового энергети-ческого кризиса 1974 года: суще-ственно снизить теплоэнергопо-требление зданий без нарушения качества микроклимата поме-щений. Конечно, решить эту за-дачу на основе использования традиционного для того вре-мени инженерного оборудования и общеизвестных технологий не представлялось возможным.
Начался процесс накопления опыта строительства различных типов энергосберегающих зда-ний, который можно было оха-рактеризовать как процесс проб и ошибок. В мировом строитель-стве появилось большое коли-чество зданий, микрорайонов и даже архитектурно-строитель-ных зон, которые были запроек-тированы и построены на основе различных концепций энергети-чески эффективных и экологиче-ски чистых технологий.
Эти концепции определялись собственными наименования-ми. Наибольшую известность по-лучили следующие из них: энер-гоэффективное здание (energy efficient building), здание с низ-ким энергопотреблением (low-energy building), здание с уль-транизким энергопотреблением (ultralow-energy building), здание с нулевым использованием энер-гии (zero-energy building), пас-сивное здание (passive building), биоклиматическая архитектура (bioclimatic architecture), здоро-вое здание (healthy building), ум-ный дом (smart building), интел-лектуальное здание (intelligent building), экологически ней-
тральное здание (environmentally neutral building), устойчивое зда-ние (sustainable building), продви-нутое здание (advanced building). Здания высоких технологий явля-ются неотъемлемой частью зеле-ного строительства.
При проектировании и строи-тельстве таких зданий, как прави-ло, были использованы:• компьютерное математическое моде-
лирование здания как единой энерге-тической системы с последующим ис-пользованием разработанных моделей энергопотребления здания при его экс-плуатации;
• оригинальные и уникальные инженер-ные решения типа вентилируемых фаса-дов, совмещенных с системой воздухо-обмена здания;
• решения в области энергоснабжения с использованием солнечной радиации, тепла верхних слоев Земли, энергии ве-тра и т. д.;
• объемно-планировочные решения с максимальным использованием есте-ственного света.Перечисленные выше техноло-
гии являются только частью совре-менной мировой практики, и их принято называть высокими тех-нологиями.
Содержание понятия «высокие технологии», безусловно, является относительным, т. к. со временем эти технологии будут отнесены к традиционным, не имеющим инновационного содержания. Так, например, управляющие электронные вычислительные машины в середине ХХ века явля-лись уникальными технологиями и занимали своими устройства-ми площадь, равную площади спортивного зала, а сегодня эти машины представляют собой по-существу «карманные» устрой-ства, обладающие несравненно более высокими возможностями.
По нашему мнению, среднее время, когда та или другая при-меняемая технология может представлять «высокую техноло-гию» не превышает 20 лет. Если эффективность ее использования подтверждается временем, то эта высокая технология становится традиционной.
Рассмотрим некоторые приме-ры использования высоких техно-логий в современном строитель-стве.
Климат и архитектураОптимальный вариант архи-тектурной формы, ориентации и размеров здания может быть найден после решения следую-щей задачи: среди всех зданий заданного объема или заданной общей площади выбрать здание
Юрий Андреевич Табунщиков – российский ученый, педагог, доктор технических наук, членкорреспондент РААСН, профессор, президент НП «АВОК», заведующий кафедрой МАрхИ.
О Б а в т О р е
• Гармонизация формы здания и окружающей среды.
• Использование нетрадиционных источников энергии.
• Комбинированная система климатизации.
• Механическая и (или) естественная вентиляция (отсутствие или минимизация системы кондиционирования).
• Элементы биоклиматической архитектуры.
• Интеллектуализация здания.
• Естественное освещение.
• Использование ресурсосберегающих технологий и оборудования.
О с н О в н ы е х а р а К т е р и с т и К и з д а н и я в ы с О К и х т е х н О л О г и й
![Page 3: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/3.jpg)
1 6 З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012
с такой архитектурной формой, размерами и ориентацией, что расход энергии на его отопление в холодный период и (или) на ох-лаждение в теплый период будет минимален при прочих равных условиях (степени остекления, тепло- и солнцезащите и т. д.).
Точное решение этой зада-чи впервые в мире на практике было получено Марианной Бро-дач и изложено в работах «Тепло-энергетическая оптимизация ориентации и размеров здания» (Научные труды НИИСф. Тепловой режим и долговечность зданий. – М., 1987) и «Математическое мо-делирование и оптимизация
теп ловой эффективности зда-ний» (Табунщиков Ю. А., Бро-дач М. М.). В этих работах даны следующие принципы выбо-ра формы и ориентации здания с учетом теплоэнергетического воздействия наружного клима-та. Известно, что интенсивность солнечной радиации, скорость и направление ветра, темпера-тура наружного воздуха изменя-ются в весьма широких пределах в зависимости от географическо-го положения, рельефа местно-сти и времени года. Воздействие солнечной радиации и ветра на здание есть теплоэнергети-ческое воздействие наружного климата. В зависимости от поло-жения и ориентации наружной поверхности здания она подвер-гается различному теплоэнерге-тическому воздействию наруж-ного климата.
Теплоэнергетическое воздей-ствие наружного климата на по-верхность здания может ока-зывать положительное или отрицательное влияние на его тепловой баланс и, следователь-но, теплоэнергетическую на-грузку на систему отопления и кондиционирования воздуха. Например, воздействие солнеч-ной радиации на здание в хо-лодное время снижает нагрузку на систему отопления. Тепло-энергетическое воздействие на-ружного климата на тепловой баланс здания можно оптимизи-ровать за счет выбора при проек-тировании формы и ориентации здания.
Оптимизация теплоэнергети-ческого воздействия наружного климата на тепловой баланс зда-ния может быть проведена для различных характерных расчет-ных периодов. Этими периодами
могут быть, например, наиболее холодная пятидневка, отопи-тельный период, самый жаркий месяц, период охлаждения, рас-четный год.
В этом случае оптимальный учет теплоэнергетического воз-действия наружного клима-та в тепловом балансе здания за счет выбора его формы и ори-ентации позволит снизить:• для наиболее холодной пятидневки –
установочную мощность системы отоп-ления;
• для отопительного периода – затраты энергии на отопление;
• для самого жаркого месяца – устано-вочную мощность системы кондициони-рования воздуха;
• для периода охлаждения – затраты энергии на охлаждение здания;
• для расчетного года – затраты энергии на отопление и охлаждение здания.В общем случае оптимальным
образом учесть теплоэнергетиче-ское воздействие наружного кли-мата в тепловом балансе здания можно для любого характерно-го периода времени. Важно от-метить следующее: изменение формы, размеров и ориентации здания с целью оптимального уче-та влияния наружного климата в его тепловом балансе не требует изменения площадей или объема здания – они сохраняются фикси-рованными.
Наиболее эффективное в те-пловом отношении здание в большинстве случаев не бу-дет реализовано из-за ограниче-ний, вытекающих из конкрет-ной строительной ситуации. Однако можно ввести коэф-фициент (показатель тепло-вой эффективности проектного решения), характеризующий от-личие принятого к проектиро-ванию здания от здания, наи-
солнечные коллекторы встроены в конструкцию крыши жилого дома под углом 47-60°, что соответствует наклону солнца осенью, зимой и весной, когда имеется наибольшая потребность в энергии (район виикки, хельсинки, финляндия)
![Page 4: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/4.jpg)
1 7З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И ЙОсень 2012
более эффективного в тепловом отношении.
Показатель тепловой эффек-тивности проектного решения позволяет ответить на вопрос, насколько энергетически удачно запроектировано здание. Если величина показателя тепловой эффективности существенно от-личается от единицы, то про-ектируемое здание нуждается в корректировке в части опти-мизации учета теплоэнергети-ческого воздействия наружного климата.
Примером обоснованного выбо-ра архитектурной формы и ори-ентации здания с учетом направ-ленного воздействия солнечной радиации является здание Мэ-рии Лондона (Великобритания, архитектор сэр Норман фостер),
с учетом направленного воздей-ствия ветра – стадион Sapporo Dome (Япония, архитектор Хиро-ши Хара).
Энергия окружающей средыИспользование энергии окружаю-щей среды способствует уменьше-нию затрат на энергоснабжение здания, а также уменьшает вред-ное воздействие на природу. По-нятие «энергия окружающей сре-ды» включает в себя солнечную радиацию, тепло окружающе-го воздуха, верхних слоев Земли, энергию ветра и т. д.
Для получения электриче-ской энергии в зданиях, распо-ложенных в Нью-йорке, Condé Nast Building – Four Times Square (СшА, архитекторы Роберт фокс и Брюс фоул) и Twenty River
Terrace (СшА, архитектурное бюро Cesar Pelli & Associates) ис-пользуются, помимо городской энергосистемы, топливные эле-менты и фотоэлектрические па-нели.
Система тепло- и электроснаб-жения экспериментального жи-лого района Виикки, располо-женного в пригороде Хельсинки, помимо подключения к город-ским сетям централизованно-го тепло- и электроснабжения, включает в себя крупнейшую в финляндии установку по ис-пользованию солнечной энергии. Система солнечного теплоснаб-жения состоит из восьми установ-ленных на зданиях солнечных коллекторов общей площадью 1 248 м2. Эти солнечные нагрева-тельные системы обеспечивают
Система трансформации строй-площадки и светорегулирующих устройств: футбольного поля в бейсбольное – перемещение «висячего стадиона». Процесс трансформации занимает около 5 ч.
Открыто-замкнутый купол, обеспечивающий перемещение «висячего стадиона».
Футбольное поле с натуральным дер-новым покрытием, которое перемещается на воздушной подушке со скоростью 4 м/мин при помощи 34 колес. Поле устанавливается вне стадиона на открытой площадке. Для лучшего роста травы оно разворачивается, ориентируясь на солнечное освещение.
Естественная вентиляция. В теплое время наружный воздух поступает с южной стороны через проем купола, удаление происходит из верхней зоны на северной стороне. Зимой – комфортабельный закрытый ста дион с обогревом трибун; в зоне арены теплозащитой служат подземные технические помещения. Трибуны разделены на 12 зон с возможностью регулирования микроклимата отдельно для каждой зоны. В теп лое время к трибунам предусмотрена подача кондиционированного воздуха.
Естественное освещение через остекленную стену с южной сто-роны в сочетании с потолочными
светильниками с северной сторо-ны. Во время проведения бейсбольных матчей и концертов возможно перекрытие светового проема жалюзи и использование искусственного освещения.
Защита купола от снеговой на-грузки. Большая ось купола ориентирована вдоль господствующего направления ветра, а профиль кровли аэродинамически благоприятен для сдува снега. На западной стороне стадиона размещена груп па де ревьев, образующая снего и ветрозащитную полосу. Все въезды в спорткомплекс во избежание снежных заносов выполнены подземными.
в ы с О К и е т е х н О л О г и и , р е а л и з О в а н н ы е в з д а н и и с т а д и О н а S A P P O R O D O M E , с а п п О р О ( я п О н и я )
![Page 5: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/5.jpg)
1 8 З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012
централизованное теплоснабже-ние и в некоторых случаях произ-водят также обогрев помещений при помощи систем подогрева пола. В жилом районе Виикки применяются солнечные комби-нированные системы, системы пассивного использования сол-нечной радиации, параллельная работа систем солнечного обо-грева и систем централизован-ного теплоснабжения, в солнеч-ных коллекторах используются модули большой площади (пло-щадь блока коллектора – 10 м 2). Солнечные коллекторы встроены в конструкцию крыши жилого дома. Эти коллекторы установле-ны под углом 47–60°. Такие углы оптимальны, поскольку они со-
ответствуют наклону Солнца осе-нью, зимой и весной, когда име-ется наибольшая потребность в энергии.
Низкопотенциальное тепло Земли используют для отопле-ния, горячего водоснабжения, кондиционирования (охлажде-ния) воздуха, обогрева дорожек в холодное время года, для пре-дотвращения обледенения, по-догрева полей на открытых ста-дионах и т. п. В настоящее время это одно из наиболее динамич-но развивающихся направлений использования нетрадицион-ных возобновляемых источни-ков энергии.
Тепло Земли использует-ся в здании Main Tower во франкфурте-на-Майне (Гер-мания, архитектурная студия Schweger und Partner). В системе горячего водоснабжения много-этажного жилого дома, распо-
ложенного в Москве в микро-районе Никулино-2, кроме тепла верхних слоев Земли исполь-зуется также тепло удаляемого воздуха.
Комбинированная система климатизацииКомбинированная система кли-матизации сочетает в себе си-стемы отопления, охлаждения и вентиляции, работающие со-вместно. Примером такой систе-мы является интегрированная система, состоящая из системы воздушного отопления, совме-щенного с механической венти-ляцией, и охлаждающих или гре-ющих перекрытий.
Энергопотребление здания с комбинированной системой климатизации на 70 % ниже энер-гопотребления здания, оборудо-ванного традиционной системой кондиционирования воздуха.
на балконах одного из зданий района виикки установлены фотоэлектрические панели, вырабатывающие электрическую энергию для каждой квартиры
![Page 6: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/6.jpg)
СТАДИОНЫ ОТЕЛИ АЭРОПОРТЫ ОФИСЫ ЧАСТНЫЕ ДОМА
Лучшие архитектурные проекты мира используют технологии REHAU
Marina Bay Sands Hotel, Сингапур
ИННОВАЦИИ ДЛЯ ИНТЕРЬЕРНОГО ДИЗАЙНА И СТРОИТЕЛЬСТВА
Энергоэффективные системы обогрева и охлаждения поверхностей
Энергосберегающие оконные системы
Системы оптимизации водных ресурсов
Мебельный дизайн и интерьерные решения
Индустриальные решенияwww.rehau.com
www.rehau.ru
Рекл
ама
![Page 7: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/7.jpg)
2 0 З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012
Комбинированная система климатизации высотного здания Commerzbank во франкфурте-на-Майне (Германия, архитектор сэр Норман фостер) включает в себя систему механической вентиля-ции с утилизацией тепла уда-ляемого воздуха, охлаждающие теплоемкие перекрытия с замо-ноличенными трубопроводами, конвекторы для обогрева поме-щений офисов и обогреваемые металлические конструкции све-топроемов ограждений атриума.
Для охлаждения воздуха в офисных помещениях Мэрии Лондона в теплое время использу-ются охлаждающие потолки. Хо-лодная вода циркулирует по пу-стотелым балкам в конструкциях потолка. Металлические части потолка охлаждаются и охлаж-дают воздух, который поступает в нижнюю часть помещения под действием гравитационных сил. Теплый воздух от находящихся в помещении людей, от компью-теров, принтеров, осветительных приборов и другого оборудования поднимается вверх, где остывает и вновь очень медленно опускает-ся. Таким образом обеспечивает-ся практически одинаковая тем-пература воздуха по всей высоте помещения. В качестве источ-ника холодоснаб жения исполь-зуются грунтовые воды с отно-сительно низкой температурой, составляющей 12–14 °C. Преиму-ществом такой схемы является повышенный тепловой комфорт в обслуживаемом помещении: отсутствие сквозняков, низкая скорость воздушных потоков в по-мещении, равномерность тем-пературы воздуха по высоте по-мещения. Кроме этого, такие системы отличаются бесшумно-стью, низкими эксплуатацион-
ными затратами, компактно-стью.
механическая вентиляцияСегодня основными строитель-ными проблемами в мире явля-ются плохая вентиляция и, как следствие, неблагоприят ный ми-кроклимат в помещениях. Требо-вания энергосбережения и сни-жения инфильтрационных теплопотерь обусловили приме-нение герметичных окон, кото-рые нарушают основной принцип работы естественной вентиля-ции – воздух в квартиры прони-кает через неплотности оконных заполнений. Выходом из создав-шейся ситуации являются устрой-ство регулируемых приточных клапанов и использование меха-нической вентиляции.
Использование системы ме-ханической вентиляции обе-спечивает комфорт и качество микроклимата, повышает про-изводительность труда на 20 % и существенно снижает риск за-болеваний. Система механи-ческой вентиляции, в отличие от естественной, обеспечивает гарантированный воздухообмен в помещениях при любых по-годных условиях. Повышенные энергозатраты, связанные с ра-ботой вентиляторов, могут быть компенсированы за счет утили-зации тепла удаляемого воздуха (например, на подогрев приточ-ного воздуха или на горячее во-доснабжение посредством тепло-вых насосов).
вентилируемый фасад и естественное освещениеОгромную роль в создании ми-кроклимата играет естественная вентиляция, ставшая возможной в высотном здании Commerzbank
Собственная электростанция на топливных элементах для электроснабжения. Побочный продукт химической реакции (горячая вода) используется для теплоснабжения и горячего водоснабжения.
Использование фотоэлектриче-ства для электроснабжения.
Абсорбционные чиллеры/на-греватели с прямым использованием природного газа.
Освещение главным образом естественное.
Окна с повышенными тепло и солнцезащитными характеристиками.
Ограждающие конструкции с сопротивлением теплопередаче 3,52 м2•°С/Вт.
Автоматическое управление освещением с датчиками присутствия (в подсобных помещениях и на лестничных клетках).
Осветительные приборы с малым энергопотреблением и световые указатели на светодиодах.
Насосы и вентиляторы с регулируемым электроприводом.
в ы с О К и е т е х н О л О г и и , р е а л и з О в а н н ы е в з д а н и и C O n D E n A S t B u I l D I n g – F O u R t I M E S S q u A R E , н ь ю - й О р К ( с Ш а )
![Page 8: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/8.jpg)
2 1З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И ЙОсень 2012
благодаря специальной конструк-ции окон и использованию зим-них садов – «зеленых легких» зда-ния. В этом здании применяется комбинация естественной и ме-ханической вентиляции и не ис-пользуется традиционная систе-ма кондиционирования воздуха. Все механические системы и окна управляются интеллектуальной системой, которая обеспечивает оптимальный режим работы вен-тиляции, отопления и охлажде-ния, а также позволяет сотрудни-кам индивидуально регулировать параметры микроклимата непо-средственно в рабочей зоне.
В здании Мэрии Лондона ис-пользована концепция двух-слойного вентилируемого фаса-да. Внутренняя оболочка фасада представляет собой стеклопакет, заполненный инертным газом. Наружная оболочка играет роль ветрозащитного экрана и снижа-ет конвективный тепловой по-ток между поверхностью окна и наружным воздухом. Меж-ду этими двумя слоями имеется воздушный промежуток, а так-же размещены солнцезащитные устройства в виде штор-жалюзи. В нижней части внешнего слоя остекления сделаны отверстия
(ниже вентиляционных щеле-вых отверстий). При естествен-ном проветривании наружный воздух, прежде чем оказаться в здании, попадает в промежу-ток между слоями, где нагрева-ется под воздействием солнечной радиации. Затем приточный воз-
дух попадает в помещение через щелевое отверстие, расположен-ное в нижней части окна. Эти
Поквартирная система отопления.
Нормализация притока и вытяжки посредством авторегулируемых клапанов.
Использование низкопотенциаль-ного тепла Земли.
Утилизация теплоты удаляемого воздуха для горячего водоснабжения посредством теплонасосных установок. Установка включает в себя следующие основные элементы:
• парокомпрессионные теплонасосные установки;
• бакиаккумуляторы горячей воды;
• системы сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта и низкопотенциального тепла удаляемого воздуха;
• циркуляционные насосы;
• контрольноизмерительную аппаратуру.
в ы с О К и е т е х н О л О г и и , р е а л и з О в а н н ы е в Ж и л О м з д а н и и в н и К у л и н О - 2 , м О с К в а ( р О с с и я )
зимние сады в здании Commerzbank во фанкфурте-на-майне (германия) обеспечивают визуальный комфорт и играют важную роль в создании микроклимата
![Page 9: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/9.jpg)
2 2 З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012
щелевые отверстия открывают-ся вручную людьми, находящи-мися в данном помещении. Уда-ление воздуха происходит через щелевое отверстие в верхней ча-сти помещения. На наружном слое и в воздушном промежутке также происходит первоначаль-ное ослабление солнечной радиа-ции. Дальнейшее резкое умень-шение солнечной радиации происходит посредством солнце-защитных устройств.
В холодное время тепло уда-ляемого воздуха, включая бы-товые теплопоступления (глав-ным образом тепловыделения от компью теров, офисной тех-ники и осветительных прибо-ров), а также его влагосодержа-ние могут быть использованы для подогрева и увлажнения приточного воздуха. Для это-го воздух, удаляемый из поме-щений здания Мэрии, собира-ется в вертикальном сборном вентиляционном канале, рас-положенном в центре здания, и пропускается через гигроско-пические роторные рекуперато-
ры, подогревая и увлажняя при-точный воздух.
В теплое время охлажден-ный удаляемый воздух исполь-зуется для предварительного ох-лаждения приточного воздуха. Комбинация устройств утили-зации тепла (холода), использо-вания грунтовых вод в качестве источника холодоснабжения, а также выбор формы, ориента-ции здания и солнцезащитных устройств позволили отказаться от каких-либо традиционных хо-лодильных установок.
Большая площадь светопроз-рачных наружных ограждающих конструкций позволяет использо-вать в помещениях здания преи-мущества естественного освеще-ния – создание комфортной среды обитания людей и снижение за-трат электрической энергии на искусственное освещение. форма здания Мэрии способ-ствует увеличению естествен-ного освещения в помещениях с северной стороны здания, а на-клон ограждающих конструкций на южную сторону и использова-ние элементов фасада в качестве солнцезащитных устройств по-зволяют минимизировать теп-лопоступления от солнечной радиации в теплое время и ми-нимизируют воздействие прямо-го солнечного освещения, которое может вызвать дискомфорт. Кроме этого, в качестве солнцезащитных элементов использованы шторы-жалюзи, расположенные внутри двойного фасада здания.
интеллектуализация зданияПроцесс управления зданием тре-бует вовлечения большого ко-личества работников, которые следят за системами здания.
Main tower во франкфурте-на-майне (германия) – одно из первых высот - ных зданий с низким энергопотреб-лением
![Page 10: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/10.jpg)
2 3З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И ЙОсень 2012
В интеллектуальном здании система управления самостоя-тельно контролирует множество параметров: телефонно-компью-терную сеть, доступ в помеще-ния, антитеррористическую за-щиту, пожарную безопасность здания, системы отопления, кон-диционирования воздуха и вен-тиляции, видеонаблюдения в це-лях безопасности, проведения видеоконференций.
Интеллектуальное здание пред-ставляет собой совокупность ин-женерно-технических решений и организационных мероприя-тий, направленных на созда-ние высокоэффективной сис-темы управления зданием, максимально отвечающей по-требностям пользователей и вла-дельцев. Один из основных ком-
понентов интеллектуального здания – единая система управ-ления, представляющая собой комплекс программно-аппарат-ных средств, основной задачей которого является обеспечение надежного и гарантированного управления всеми подсистема-ми здания при его эксплуатации. Система способна за счет анализа полной неразобщенной информа-ции, получаемой от всех эксплу-атируемых подсистем (напри-мер, пожарная сигнализация, система теленаблюдения, теле-фонная сеть, система климатиза-ции и т. д.), принять правильное решение и выполнить соответ-ствующее действие или проин-формировать о событии соответ-ствующую службу. Современные системы управления зданием
не имеют ограничений на рас-ширение и модернизацию и по-строены в соответствии с прин-ципом открытой архитектуры, т. е. все компоненты системы, как программные, так и аппаратные, не привязаны к какому-либо од-ному производителю.
Каждая из подсистем интел-лектуального здания работает в оптимальном (наилучшем) ре-жиме за счет взаимного обмена данными с другими подсисте-мами здания, что в итоге позво-ляет добиться максимально эф-фективной работы как каждой из подсистем, так и всей системы в целом. Кроме этого, при созда-нии системы управления можно уменьшить число ее компонен-тов, исключив дублирующие эле-менты.
Форма здания обеспечивает минимальные теплопотери в холодный период года и минимальные теплопоступления в теплый.
Элементы наружных ограждающих конструкций используются в качестве солнцезащитных устройств для снижения теплопоступлений от солнечной радиации в теплый период года.
Светопрозрачные наружные ограж-дающие конструкции способствуют использованию в здании преимущественно естественного освещения.
Высокоэффективная теплоизоля-ция и светопрозрачные ограждаю-щие конструкции с повышенными теплозащитными характеристиками (сопротивление теплопередаче светопрозрачных элементов наружных ограждающих конструкций составляет 0,83 м2•°C/Вт, непрозрачных ограждающих конструкций – 5,0 м2•°C/Вт).
Использование в теплый период года главным образом естественной вентиляции посредством двухслойных вентилируемых фасадов.
Утилизация тепла удаляемого воздуха для подогрева приточного воздуха.
Охлаждающие потолки вместо традиционной системы кондиционирования воздуха.
Использование низкотемпературных грунтовых вод в качестве источника холодоснабжения.
Насосы с автоматически регулируемой скоростью вращения (применяют в системе водяного отопления) снижают затраты энергии и обеспечивают комфортную температуру воздуха в обслуживаемых помещениях.
Система автоматизации и управления зданием (Building Management System, BMS) поддерживает комфортные параметры микроклимата в помещениях и способствует энергосбережению.
в ы с О К и е т е х н О л О г и и , р е а л и з О в а н н ы е в з д а н и и м Э р и и , л О н д О н ( в е л и К О Б р и т а н и я )
![Page 11: ВОПЛОщЕНИЕ ИНжЕНЕРНыХ ИДЕйzvt.abok.ru/upload/pdf_articles/22.pdfтехнологии», безусловно, является относительным, т](https://reader034.vdocument.in/reader034/viewer/2022051809/6012ef1719bb4a023a73dcfa/html5/thumbnails/11.jpg)
2 4 З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й Осень 2012
Интеллектуализация здания – это новый уровень удобства, без-опасности и комфорта, разумное использование электроэнергии, уменьшение расходов на ре-монт и эксплуатацию. Напри-мер, в бизнес-центре компании British Airways в Хармондсворте (Великобритания) использование объединенной системы управле-ния освещением, вентиля цией,
кондиционированием возду-ха и контроля доступа позволяет сэко номить до 24 млн долл. еже-годно за счет более эффективной работы всех подсистем комплек-са и повышения производитель-ности труда персонала на 20 %.
Сотрудники центра могут ра-ботать из любой точки бизнес-центра, других офисов компа-нии или даже из дома, при этом
в любой точке комплекса есть возможность выхода в основную сеть. Через интранет-сеть бизнес-центра обеспечиваются доступ к информационной библиотеке, проведение видеоконференций и организация учебных курсов для персонала. Есть даже вну-треннее телевещание. Телефон-ная сеть дает возможность соз-дать голосовые и факсимильные почтовые ящики, доступ к кото-рым возможен с любого телефона при вводе идентификационно-го номера. Перемещаясь по зда-ниям бизнес-центра, сотрудники могут поддерживать связь друг с другом при помощи сети бес-проводной телефонной связи.
В бизнес-центре объединены системы управления освещени-ем, вентиляцией и кондицио-нированием и система контро-ля доступа на базе протокола LonWorks. Использование общей коммуникационной шины де-лает возможным обмен инфор-мацией между различными управляющими системами, что позволит в будущем обеспечить полную интеграцию всех служб комплекса зданий.
Около 13 000 светильников ре-гулируются примерно 800 вось-миканальными управляющими модулями, получающими инфор-мацию от 2 000 комбинированных датчиков движения и освещен-ности. Эти же датчики исполь-зуются для управления система-ми кондиционирования воздуха и вентиляции. При появлении человека свет и вентиляция авто-матически включаются, а через некоторое время после освобожде-ния помещения – выключаются. В конференц-залах управление освещением и аудио- и видеообо-рудованием интегрировано. ●
система автоматизации и управления зданием бизнес-центра компании British Airways в хармондсворте (великобритания) экономит до 24 млн долл. ежегодно за счет более эффективной работы всех подсистем комплекса и повышения производительности труда персонала