Коэффициент компактности здания: коэффициент компактности здания | это… Что такое коэффициент компактности здания?

Содержание

Показатель компактности здания – определение термина

отношение общей площади внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций здания к заключенному в них отапливаемому объему.

Научные статьи на тему «Показатель компактности здания»

Определение 1 Компактность планировки – это показатель, который позволяет оценить целесообразность…
Автор24 — интернет-биржа студенческих работ Технико-экономические показатели производственных зданий…
не вдаваясь в детали, заглянет в одну единственную таблицу, которая называется технико-экономические показатели…
Для простых прямоугольных объемов этот показатель легко найти, в отличие от более сложных форм; рабочая…
используется пространство; объемный коэффициент, показывает отношение объема к общей площади; коэффициент компактности

Статья от экспертов

Описаны общие требования к энергоэффективности зданий.

Представлены результаты исследования коэффициента компактности для зданий, имеющих форму прямоугольной призмы. Строительный объем задан и постоянен, минимизируется площадь поверхности. Показатели приведены к безразмерному виду.

Creative Commons

Научный журнал

Требования, предъявляемые к производственным зданиям В соответствии с витрувианской триадой здание должно…
критериям должно соответствовать здание….
В каждом случае этот список имеет свои особенности, и на первый план в нем выходят разные показатели….
Одноэтажная менее компактная, она требует больших пространств и пролетов, но при этом удается разместить…
Многоэтажная более компактна, но и более раздроблена, каждый этаж функционирует автономно и важно создать

Статья от экспертов

В статье предлагается методика технико-экономической оценки проектных вариантов на основе расчета коэффициента компактности здания, которым интегрально оцениваются основные технико-экономические показатели на самой ранней стадии проектирования.

Creative Commons

Научный журнал

Еще термины по предмету «Инженерные сети и оборудование»

Параметры микроклимата помещений оптимальные

сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении (по ГОСТ 30494).

Покрытие (пола)

верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям.

Столп

массивная опора, прямоугольная, круглая или крестообразная в плане, поддерживающая своды.

Эксплуатационные показатели здания
Компактное множество
Здание
Здания
Компактность землепользования, землевладения
Ограниченно компактное множество
Счетно компактное пространство
Здание (building)
Здание высотное
Здание многоквартирное

Здание многофункциональное
Здания малоэтажные
Комплекс (зданий)
Модернизация здания
Реконструкция здания
Чердак здания
Этаж здания
Этажность здания
Нежилое здание
Счет «Здания»

Смотреть больше терминов

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

Напиши термин
Выбери определение из предложенных или загрузи свое
Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных карточек

Многоэтажное двухуровневое здание

Изобретение относится к области строительства и предназначено для возведения многоэтажных зданий общественного и преимущественно жилого назначения. Технический результат: снижение теплопотребления здания при равных условиях с аналогом на 38% с снижением коэффициента компактности здания за счет конструктивных и планировочных решений, ведущих к повышению ширины здания. Многоэтажное двухуровневое здание включает фундаменты, наружные несущие кирпичные стены, внутренние несущие кирпичные продольные и поперечные кирпичные стены, лестничный коммуникационный узел, связывающий диски перекрытий, образованные из сборных плит перекрытий, заанкеренных в стенах, цокольный этаж, подвал, чердачный этаж, кровлю, балконные плиты, двери, окна, лифты, санитарно-технические узлы и инженерно-техническое оборудование. Здание состоит из нескольких сблокированных по внутренним поперечным стенам секций и разделено продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, на два разноуровневых пространственных объема, образованных соответственно продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, наружными стенами, кровлей и полом подвала. Причем сдвиг уровней пространственных объемов выполнен на половину высоты этажа по вертикали путем монтажа дисков перекрытий из сборных плит перекрытий, заанкеренных в несущие стены каждого пространственного объема, с образованием в каждом пространственном объеме самостоятельных этажей равной высоты, при этом внутренние продольные и поперечные стены образуют в центре каждой из двух секций ядро жесткости, в котором размещен лестничный коммуникационный узел с лестничными холлами, которые соединены дисками перекрытий этажей обоих пространственных объемов. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для возведения многоэтажных зданий общественного и преимущественно жилого назначения.

Как известно, потребление зданием тепловой энергии находится в пропорциональной связи с коэффициентом компактности здания. Коэффициент компактности здания определяется отношением суммарной площади наружных ограждающих конструкций здания (покрытие, полы по грунту, наружные стены, включая проемы) к внутреннему объему здания. Одной из составляющих объема здания является его ширина. Таким образом, ширина здания является элементом обратно пропорциональной функции потребления зданием тепловой энергии.

Известно жилое многоэтажное здание (RU 2099494 С1, МПК⁶ Е04Н 1/00, опубл. 1997.12.20), содержащее квартиры с перекрытием в разных уровнях, включающие жилые комнаты и санитарно-бытовые помещения. Высота жилых комнат больше высоты санитарно-бытовых помещений, а разность отметок между уровнем перекрытия жилых комнат и уровнем перекрытия санитарно-бытовых помещений изменяется дискретно по высоте. При этом ширина здания, а равно и полезный объем, не могут быть увеличены по причине уже максимально использованной глубины жилых помещений по условиям освещенности.

Известно также здание (RU 2114961 С1, МПК⁶ Е04Н 1/00, 1998.07.10), образованное из блоков разной этажности. Одни блоки выполнены со смещением дисков перекрытий на часть высоты этажа с образованием квартир в нескольких уровнях и расположены попеременно с другими блоками, в которых диски перекрытий расположены в одном уровне и в которых размещены лестнично-лифтовые узлы. Блоки здания имеют сквозные коридоры, расположенные через этажи и лестнично-лифтовые узлы. Продольная ось здания имеет ломаное очертание в плане. Описанная конструкция не полностью использует полезный объем здания из-за применения многочисленных внутренних лестничных клеток при имеющемся в здании общем лестнично-лифтовом узле.

Этот аналог принимается за прототип предлагаемого изобретения.

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении коэффициента компактности здания и, соответственно, удельного потребления тепловой энергии за счет расширения конструктивных и планировочных решений, а также в повышении потребительских свойств здания путем максимально полного использования его полезного объема.

Эта задача решается за счет создания разноуровневых пространственных объемов с разделением каждого из них дисками перекрытий на этажи равной высоты и размещением на данных дисках групп жилых квартир (конструктивное решение), созданием у каждого лестничного коммуникационного узла лестничных холлов в каждом пространственном объеме (планировочное решение).

Технический результат изобретения заключается в снижении теплопотребления здания при равных условиях с аналогом на 38% с снижением коэффициента компактности здания за счет конструктивных и планировочных решений, ведущих к повышению ширины здания.

Указанный технический результат достигается тем, что в соответствии с изобретением многоэтажное двухуровневое здание включает в себя следующие конструктивные элементы: фундаменты, наружные несущие кирпичные стены, внутренние несущие продольные и поперечные кирпичные стены, лестничный коммуникационный узел, лестничные холлы, расположенные на каждом этаже каждого пространственного объема, диски перекрытий, образованные из сборных плит перекрытий, заанкеренных в стенах, цокольный этаж, чердачный этаж, кровлю. Каждая из двух сблокированных по внутренней поперечной стене секций разделена продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси здания, на два разноуровневых пространственных объема, образованных, соответственно, продольной стеной, наружными стенами, конструкцией кровли и полом подвала. Сдвиг уровней пространственных объемов выполнен на половину высоты этажа по вертикали, путем монтажа дисков перекрытий из сборных плит перекрытий, заанкеренных в несущие стены, с образованием в каждом пространственном объеме самостоятельных этажей равной высоты.

Внутренние продольные и поперечные стены образуют в центре каждой из двух секций ядро жесткости, в котором размещен лестничный коммуникационный узел. При этом лестничный коммуникационный узел соединяет диски перекрытий этажей обоих пространственных объемов с образованием лестничных холлов на каждом этаже каждого пространственного объема. Ширина каждого пространственного объема, в зависимости от назначения размещаемых в здании объектов, определяется габаритами применяемых плит перекрытия и количеством продольных несущих стен (конструктивное решение) и заданных габаритов квартир и лестничных холлов (планировочное решение).

Кроме того, в каждом пространственном объеме имеются вспомогательные продольные несущие стены, по крайней мере, по одной, образующие, совместно с поперечными несущими стенами жесткие блоки, в которых размещаются помещения квартир.

Ширина здания определяется формулой В=(в₁+в₂)+(в₃+в₄),

где в₁ – ширина помещения квартиры, расположенной вдоль продольных наружных стен в первом пространственном объеме;

в₂ – ширина помещения лестничного холла в первом пространственном объеме;

в₃ – ширина помещения квартиры, расположенной вдоль продольных наружных стен во втором пространственном объеме;

в₄ – ширина помещения лестничного холла во втором пространственном объеме.

Ширина помещений квартир, расположенных вдоль поперечных наружных стен, определяется, соответственно, как В/2.

Внутренние продольные и поперечные несущие стены образуют центральное ядро жесткости, в котором расположены лестничный коммуникационный узел и лестничные холлы, размещаемые на каждом этаже каждого пространственного объема для объединения пространств жилых квартир.

По крайней мере, один пространственный объем выполнен девятиэтажным, а другой десятиэтажным.

Перекрытие цокольного этажа выполнены сборными плитами перекрытия в разных уровнях со сдвигом в пол-этажа относительно друг друга по вертикали, образуя низкую часть цокольного этажа (техническое подполье) и высокую часть цокольного этажа, обеспечивающую размещение в указанном полезном объеме многофункциональных общественных помещений.

Диски перекрытий, по крайней мере, часть их, выполнены монолитными железобетонными.

По крайней мере, часть наружных и внутренних стен выполнена из пенобетонных и других ячеистых материалов.

Общие признаки с заявленным изобретением состоят в следующем.

1. Здание состоит из нескольких блоков (секций).

2. Блоки (секции) здания расположены по продольной оси.

3. Блоки (секции) выполнены со смещением дисков перекрытий на часть высоты этажа с расположенными на них жилыми группами (квартирами).

4. Блоки (секции) имеют лестничные коммуникационные узлы.

Сопоставление заявленного здания с прототипом показывает, что оно отличается, во-первых, тем, что состоит из двух пространственных объемов, объединенных лестничным коммуникационным узлом. Во-вторых, диски перекрытий разделяют пространственные объемы на этажи, а не на многоуровневые квартиры. В-третьих, каждый этаж каждого пространственного объема имеет лестничный холл, объединяющий группы жилых квартир. В-четвертых, лестничный коммуникационный узел расположен на центральной продольной оси здания. А также ширина здания задана формулой В=(в₁+в₂)+(в₃+в₄), а смещение дисков перекрытия в цоколе одного из пространственных блоков позволяет выделить полноценное многофункциональное помещение с высотой, равной высоте технического подполья плюс половина высоты жилого этажа. Комплексными решениями – созданием разноуровневых пространственных объемов с разделением каждого из них дисками перекрытий на этажи равной высоты и размещением на данных дисках групп жилых квартир (конструктивное решение), созданием у каждого лестничного коммуникационного узла лестничных холлов в каждом пространственном объеме (планировочное решение) – значительно увеличивается ширина здания и снижается коэффициент компактности здания, что приводит к снижению удельного потребления тепловой энергии зданием (38% по отношению к аналогу).

Пример одной из возможных частных форм осуществления изобретения иллюстрируют чертежи, где схематически изображено: на фиг.1 – конфигурация здания в плане; на фиг.2 – схема формирования пространственных блоков; на фиг.3 – фрагмент плана типового этажа здания; на фиг.4 – разрез А-А на фиг.3 по лестничному коммуникационному узлу; на фиг.5 – разрез Б-Б на фиг.3.

Здание образовано из секций 1, 2, сблокированных по внутренней поперечной стене 14. Здание в целом, как и каждая его секция 1, 2, разделено продольной несущей стеной 4, расположенной на центральной продольной оси здания 3, и наружными ограждающими конструкциями – стенами 5, 6, 7, 8, кровлей 9 и полом подвала 10 на два разноуровневых пространственных объема 11, 12. Причем пространственный объем 11 выполнен десятиэтажным, а пространственный объем 12 – девятиэтажным.

Наружные 5, 7 и внутренние продольные 13, наружные 6, 8 и внутренние поперечные 14 стены секций 1, 2 выполнены из кирпичной кладки. Диски перекрытий 15, 16 пространственных объемов 11, 12 выполнены из сборных плит перекрытия и смещены относительно друг друга по вертикали на высоту половины этажа, опираются на наружные 5, 7 и внутренние продольные 13, наружные 6, 8 и внутренние поперечные 14 стены и заанкерены в них.

Внутренние продольные 13 и внутренние поперечные 14 несущие кирпичные стены образуют центральное ядро жесткости 17, в котором расположен лестничный коммуникационный узел 18 и лестничные холлы 19. Лестничный коммуникационный узел 18, связывающий диски перекрытий 15 и 16, расположен на центральной продольной оси здания 3 и выполнен из стандартных железобетонных элементов лестничных клеток. Секции 1, 2 имеют двускатные крыши 9 и разноуровневые цокольные этажи 20, 21, причем низкий цокольный этаж 20 является техническим подпольем здания, а высокий 21 обеспечивает размещение на своей площади многофункциональных общественных помещений. Фундаменты 22 здания выполнены из монолитных ленточных плит, стены цоколя 23 выполнены из сборных бетонных блоков. Часть дисков перекрытий 15, 16 выполнена монолитными железобетонными, а часть наружных и внутренних 5-8 и 13-14 стен выполнена из пенобетонных и других ячеистых материалов.

Здание оборудовано санитарно-техническими узлами, имеет инженерно-техническое оборудование, а также балконные плиты, двери, окна, лифты.

Формула определения ширины приведенного частного случая:

В=(6,36+3,19)+(6,36+3,19)=19,1 м.

Строительство здания не отличается от возведения стандартных объектов в кирпичном исполнении:

Устраивается фундамент 22, на фундаменте монтируются стены цоколя 23. Выше цокольной части здания стены 5, 6, 7, 8, 13, 14 выполняются кирпичными, причем наружная стена 5-8 выполняется колодцевой кладкой и является, наряду с внутренними 13, 14, несущей стеной. Надземная часть здания выполняется в виде девятиэтажного пространственного объема 12 с одной стороны центральной продольной стены 4 и десятиэтажного пространственного объема 11 с другой стороны. Перекрытия этажей выполняются из сборных железобетонных плит перекрытий, опирающихся на внутренние и наружные несущие кирпичные стены 5-8, 13-14 и заанкеренных в них. Одновременно с возведением стен монтируется лестничный коммуникационный узел 18 и лестничные холлы 19. Лестничный холл 19 объединяет образованные внутренними и наружными несущими кирпичными стенами пространства жилых квартир 24. В частном случае, на этаже десятиэтажного пространственного объема размещено четыре квартиры, а на этаже девятиэтажного пространственного объема – пять. Все квартиры имеют балконы 25.

Выше жилой части расположен чердачный этаж 26, с покрытием фальцевой металлической кровлей по стропильным конструкциям.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении следующей совокупности условий:

заявленное изобретение может быть использовано при возведении зданий общественного и преимущественно жилого назначения;

заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата – снижение коэффициента компактности здания за счет конструктивных и планировочных решений, ведущих к повышению ширины здания, что приводит к снижению теплопотребления здания при равных условиях с аналогом на 38% и стандартными серийными зданиями до 40%.

1. Многоэтажное двухуровневое здание, включающее фундаменты, наружные несущие кирпичные стены, внутренние несущие кирпичные продольные и поперечные кирпичные стены, лестничный коммуникационный узел, связывающий диски перекрытий, образованные из сборных плит перекрытий, заанкеренных в стенах, цокольный этаж, подвал, чердачный этаж, кровлю, балконные плиты, двери, окна, лифты, санитарно-технические узлы и инженерно-техническое оборудование, отличающееся тем, что здание состоит из нескольких сблокированных по внутренним поперечным стенам секций и разделено продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, на два разноуровневых пространственных объема, образованных соответственно продольной стеной, расположенной на центральной продольной оси, наружными стенами, кровлей и полом подвала, причем сдвиг уровней пространственных объемов выполнен на половину высоты этажа по вертикали путем монтажа дисков перекрытий из сборных плит перекрытий, заанкеренных в несущие стены каждого пространственного объема, с образованием в каждом пространственном объеме самостоятельных этажей равной высоты, при этом внутренние продольные и поперечные стены образуют в центре каждой из двух секций ядро жесткости, в котором размещен лестничный коммуникационный узел с лестничными холлами, которые соединены дисками перекрытий этажей обоих пространственных объемов.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что лестничный коммуникационный узел и лестничные холлы размещаются на каждом этаже каждого пространственного объема для объединения пространств жилых квартир.

3. Здание по п.1, отличающееся тем, что кроме продольной стены, расположенной на центральной продольной оси здания, в каждом пространственном объеме имеются вспомогательные продольные несущие стены, по крайней мере по одной, образующие, совместно с поперечными несущими стенами жесткие блоки, в которых размещаются помещения квартир.

4. Здание по п.1 или 3, отличающееся тем, что ширина здания задается формулой В=(в₁+в₂)+(в₃+в₄),

в₂ – ширина помещения лестничного холла в первом пространственном объеме;

в₄ – ширина помещения лестничного холла во втором пространственном объеме;

5. Здание по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что, по крайней мере, один пространственный объем выполнен девятиэтажным, а другой – десятиэтажным.

6. Здание по п.1, отличающееся тем, что перекрытие цокольного этажа выполнено сборными плитами перекрытия в разных уровнях со сдвигом в пол-этажа относительно друг друга по вертикали, образуя низкую часть цокольного этажа (техническое подполье) и высокую часть цокольного этажа, обеспечивающую размещение в указанном полезном объеме многофункциональных общественных помещений.

7. Здание по п.1, отличающееся тем, что диски перекрытий, по крайней мере, часть их выполнены монолитными железобетонными.

8. Здание по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, часть наружных и внутренних стен выполнены из пенобетонных и других ячеистых материалов.

Edinburgh Napier Research Repository Home

«Репозиторий исследований» — это общедоступный институциональный репозиторий Эдинбургского университета Нейпира. Он содержит примеры результатов исследований, проведенных сотрудниками и студентами-исследователями, а также соответствующую информацию о проектах, финансируемых университетом, и научных интересах сотрудников.

По возможности рецензируемые документы, принятые к публикации, или готовые художественные произведения, представленные публично, будут доступны здесь в полном цифровом формате, а также будут даны гиперссылки на стандартные опубликованные версии. Любые вопросы, связанные с отправкой в репозиторий или проблемами с доступом к любому его содержимому, следует направлять команде репозитория по адресу репозиторий@napier.ac.uk.

Обзор последних достижений в технологиях частотной спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (2023)
Журнальная статья
Чжоу, X. , Ся, Ю., Учитель, Дж., Коллинз-Джонс, Л., Ян, С., Лурейро, Р., … Чжао, Х. (2023). Обзор последних достижений в технологиях частотной спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона. Biomedical Optics Express, 14(7), 3234-3258. https://doi.org/10.1364/BOE.484044
За последние несколько десятилетий спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (NIRS) стала популярным исследовательским и клиническим инструментом для неинвазивного измерения оксигенации биологических тканей с особым упором на приложения к человеческому мозгу. В большинстве… Подробнее о Обзор последних достижений в технологиях частотной спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона.

Джесмин Уорд: новые критические очерки
Книга
Харрисон, С. , Кибл, А., и Торрес-Кеведо, М.Э. (ред.). (в прессе). Джесмин Уорд: новые критические эссе. Эдинбург: Издательство Эдинбургского университета
Первое существенное и целенаправленное критическое исследование Джесмин Уорд, которая сейчас является одним из самых читаемых, преподаваемых и изучаемых современных авторов. Он включает введение в соавторстве, двадцать глав и «Послесловие», выходит за рамки существующей стипендии Уорда… Узнайте больше о Джесмин Уорд: новые критические эссе.

Компетенции информационной грамотности для смены карьеры в эпоху цифровых технологий (2023)
Книга Глава
Милошева, М.
, Холл, Х., Робертсон, П., и Круикшенк, П. (2023). Компетенции информационной грамотности для карьерных переходов в эпоху цифровых технологий. В книге Г. Уайдена и Дж. Тейшейры (ред.), Информационная грамотность и оцифровка рабочего места (71–101). Лондон: Издательство Facet

TG1/202211/03rev1: Получение настроек сортировочной машины Goldeneye для сочетания пород лиственницы и пихты Дугласа (IE и GB, классы C)
Отчет
Гил-Морено, Д., Бачер, М., и Ридли-Эллис, Д. TG1/202211/03rev1: Вывод настроек сортировочной машины Goldeneye для сочетания пород лиственницы и пихты Дугласа (IE и GB, классы C). Университет Голуэя, Эдинбургский университет Нейпира, Microtec

TG1/202204/18: Получение настроек сортировочной машины Goldeneye для сочетания пород лиственницы и пихты Дугласа (IE и GB, классы C)
Отчет
Гил-Морено, Д. , Бахер, М., и Ридли-Эллис, Д. TG1/202204/18: Получение настроек сортировочных машин Goldeneye для сочетания пород лиственницы и пихты Дугласа (IE и GB, классы C). Университет Голуэя, Эдинбургский университет Нейпира, Microtec

Изучите эти темы исследований

BSD-061: Функция формы — форма здания и энергия

Форма и ориентация здания не оказывают такого большого влияния на потребление энергии, как иногда думают, особенно для средних или больших зданий. Во всех зданиях важно соотношение площади ограждения к площади пола, поэтому предпочтительны простые формы (а также менее дорогие в строительстве и обслуживании). В Европе отношение объема V к площади поверхности S является типичной метрикой, обозначенной компактностью C: 9.0005

Компактность C = Объем / Площадь поверхности

Немецкий энергетический кодекс предписывает более высокие значения R для менее компактных зданий, чем другие.

Тепловая нагрузка небольших зданий (например, домов) может варьироваться примерно на 25% (Gratia and De Herde 2003) от самых компактных (высокий C) до самых раскидистых (низкий C) конструкций (рис. 1). Большинство односемейных домов со сверхнизким энергопотреблением имеют отношение V/S около 1,0 или выше.

Рисунок 1 : Влияние формы здания на годовую тепловую энергию для небольшого дома площадью 144 м ² (1500 футов ² ) здание в холодном климате. площадь надземного ограждения E. Чем компактнее форма, тем выше отношение F/E. Явно удаляя объем из оценки, эта метрика вознаграждает здания, которые требуют меньшей высоты от пола до этажа. Максимизация высоты потолка относительно высоты пола также всегда желательна с точки зрения использования ресурсов и первоначальных затрат. Большинство видов использования в зданиях (например, офисы, учебные заведения, магазины) ¹ не требуют объема для выполнения своих функций и не продаются и не сдаются в аренду в зависимости от объема: важна площадь пола. Этот показатель также не включает площадь контакта с землей, но включает крышу. Земля всегда находится при более умеренном перепаде температур, чем стены или крыши, и не подвержена влиянию солнечной радиации, поэтому влияние плиты и фундамента на решения должно быть снижено. Крыша также отличается тем, что ее обычно легче утеплить до высокого уровня. Подсчет полной площади крыши без учета площади перекрытия предназначен для приблизительного балансирования ударов.

На рис. 2 показано влияние размера и формы на пол: соотношение площадей корпуса (F/E) для офиса с плитой пола 14 000 футов ². Как видно, чем компактнее форма (квадрат близок к идеальному оптимуму, кругу), тем выше коэффициент. Большие здания (например, 172 800 футов ² более 12 этажей) имеют гораздо более эффективную форму, чем небольшие здания (дома) или большие многоэтажные здания (например, торговые центры). Из этого следует, что при одних и тех же тепловых потерях через ограждение (т. е. одинаковое общее значение U или R) в зимнюю ночь интенсивность тепловой энергии (Вт/м ² или Btu/hr/ft ² ) будет выше для низкого отношения F/E (например, дом или торговый центр) и ниже для высокого отношения F/E. Именно эта логика приводит к гораздо более высоким рекомендуемым общим значениям R для ограждений домов, чем для больших офисов.

Рисунок 2: Влияние формы на соотношение площадей пола и ограждения (F/E) различных типов зданий.

На Рисунке 3 представлен диапазон отношений F/E для двух размеров площади офисного этажа (10 000 футов ² на этаж). Для небольшого офиса площадью 20 000 футов ² (1800 м ² ) узкая двухэтажная форма, идеально подходящая для естественной вентиляции и дневного освещения, имеет F/E 0,88, тогда как глубокая квадратная планировка имеет F/E 0,88. 1.02. Чтобы длинное узкое здание имело такой же коэффициент тепловых потерь ограждения, его общее среднее значение R-значения ограждения должно быть на 1,02/0,88 = на 16 % выше. На практике этого можно достичь, увеличив среднее значение R с 7,5 до 9,0. Это небольшое увеличение общего среднего значения R кажется обманчиво простым, но потребует значительного увеличения значения R непрозрачной площади стены, уменьшения площади окна или гораздо более дорогого окна. Тем не менее, это относительно легко достижимо технологически.

Рисунок 3: Соотношение площади пола к площади ограждения для различных форм здания, каждое из которых имеет
10 000 футов ² (930 м ² ) плиту пола

Большое здание высотой 60 000 футов ² (5500 м ² ) имеет гораздо более высокое соотношение F/E. Для той же формы плана этажа сокращение F/E составляет около одной трети (0,88/1,33 и 1,02/1,55), и, следовательно, в более крупном здании будет заметно меньше теплопотерь по сравнению с меньшим зданием. Влияние формы плана такое же, около 15%, как и у меньшего здания.

Размер здания по площади пола является лучшим показателем поступления/отдачи энергии через ограждение, чем форма в плане для большинства обычных зданий. К сожалению, на практике общий размер этажа, плита пола и количество этажей ограничены потребностями проекта в гораздо большей степени, чем формой плана.

Влияние формы здания на общее потребление энергии (приблизительно половину которого составляет тепловая энергия) для заданного размера этажа здания меньше для больших зданий, чем для небольших зданий: исследования показывают, что около 10% разделяет энергопотребление компактного квадратного здания. к длинному, узкому «барному» зданию (Ross 2009). Это важное наблюдение по двум причинам:

оно дает проектировщикам больших зданий значительную свободу форм для выполнения программных требований с ограничениями площадки и
дневное освещение и естественная вентиляция охлаждение могут быть важными стратегиями энергосбережения, и обе требуют, чтобы одно измерение здания было относительно узким, порядка от 45 до 60 футов (от 14 до 18 м). ²

Эти наблюдения привели к тому, что многие проекты зданий с низким энергопотреблением для коммерческого использования (и почти все проекты со сверхнизким энергопотреблением) выбирают простую, компактную форму с короткими размерами около 45-60 футов (от 14 до 18 м). Такие здания могут свести к минимуму нагрузку на освещение (которая возникает в основном в дневное время) с помощью управления дневным светом и сбора дневного света. Небольшое увеличение теплопотерь, связанное с неквадратной формой плиты пола, может быть устранено за счет повышения производительности корпуса при небольших затратах. Если это вообще возможно, здание должно быть ориентировано на юг (для получения полезного зимнего солнечного тепла, легкого отказа от летнего солнечного тепла и минимизации воздействия жаркого западного летнего солнца).

Следует также отметить, что чем выше коэффициент F/E, тем ниже отношение площади ограждения к площади этажа, а, следовательно, ниже стоимость ограждения здания пропорционально полезной или арендуемой площади этажа. Более дорогие ограждения зданий в пересчете на площадь могут на самом деле быть дешевле в расчете на арендуемые/продаваемые квадратные метры, если форма остается простой и компактной. Многочисленные здания с очень низким энергопотреблением были построены по рыночной стоимости просто за счет выбора более экономичной в строительстве и энергосберегающей формы здания. На самом деле соотношение F/E часто оказывает большее влияние на первоначальные затраты, чем на потребление энергии.

Рисунок 4: Большое современное офисное здание с высокоэффективной формой и площадью оконных стен (обратите внимание на количество окон с задернутыми шторами) производство другое.

Саргорстрой