Тема 9. УРБАНІСТИКА
матеріал 13

154. Енергоефективна архітектура. Частина 2

Матеріал

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №154. Енергоефективна архітектура. Частина 2

Очікувані результати навчання:
  • формулює самостійно або у співпраці з іншими проблему дослідження [12 ПРО 1.1.1]
  • створює і аналізує самостійно або у співпраці з іншими моделі об’єктів і явищ, які необхідно дослідити [12ПРО 1.4.1]
  • формулює самостійно або у співпраці з іншими висновки за результатами досліджень та обґрунтовує їх [12 ПРО 1.5.2]
  • планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або у співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1]
  • порівнює, аналізує самостійно або у співпраці з іншими природні і техногенні об’єкти, явища і процеси на основі наукових методів пізнання та законів природи[12 ПРО 3.1.1]
  • визначає самостійно або у співпраці з іншими аргументи/твердження, теорії, що ґрунтуються на наукових фактах і доказах[12 ПРО 4.1.1]
  • ідентифікує, формулює та аналізує самостійно або у співпраці з іншими життєву/навчальну проблему [12 ПРО 4.2.1]
  • розробляє самостійно або у співпраці з іншими стратегії ефективного розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 4.3.1]

Мета уроку:

  • сформувати в учнів розуміння принципів енергоефективної архітектури;
  • навчити розрізняти пасивні й активні підходи до застосування енергоефективних рішень;
  • сформувати вміння обґрунтовувати вибір технологій залежно від умов.
Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

  • 11. Сталий розвиток міст і громад
  • 10. Скорочення нерівності
  • 7. Доступна та чиста енергія.
  • 8. Гідна праця та економічне зростання

Ключові слова: енергоефективна будівля, інтелектуальна вентиляція, рекуперація, адаптивний фасад, машрабія, динамічне затінення, сонячні панелі.

План уроку:
  1. Мотивація
  2. Практична частина
  3. Попрактикуй самостійно
  4. Рефлексія
Очікувані результати для вчителя:
  • учні розрізняють пасивні та активні рішення енергоефективності будівель
  • учні розуміють принцип роботи кожної з приведених технології
  • учні навчяться добирати приклади енергоефективних технологій у залежності від особливостей експлуатації будівель
  • учні наводять приклади з реальних об’єктів у яких використовуються енергозберігаючі технології
  • учні аналізують переваги та обмеження кожної технології
Очікувані результати для учнівства:
  • розрізняє пасивні та активні рішення енергоефективності будівель
  • розуміє принцип роботи кожної з приведених технології
  • навчиться добирати приклади енергоефективних технологій у залежності від особливостей експлуатації будівель
  • наводить приклади з реальних об’єктів у яких використовуються енергозберігаючі технології
  • аналізує переваги та обмеження кожної технології
1. Мотивація (проблемне питання):
Дружня порада вчителю

Тривалість до 3 хв.

Чи може будівля працювати як живий організм — отримувати світло, виробляти енергію і сама підтримувати комфорт усередині?

Рис. 1 Розумний будинок. Джерело
Посилання на відео джерела:

Відео

Відео

Відео

2. Практичний блок:
Дружня порада вчителю

Тривалість до 22 хв.

Поради вчителю:

  • Показати фото Powerhouse Brattørkaia та попросити учнів здогадатися, що робить цю будівлю особливою.
  • Згадати від чого залежить кількість енергії, яка генерується сонячними панелями. 
Завдання №1.

Powerhouse Brattørkaia — офісна будівля в Тронхеймі (Норвегія), зведена студією у 2012–2019 рр. За оцінками, будівництво Powerhouse Brattørkaia коштувало близько $34 мільйонів доларів. Це найпівнічніша у світі споруда, яка за весь життєвий цикл виробляє більше енергії, ніж споживає. Будівля генерує 500000 кВт·год на рік — удвічі більше, ніж потрібно для її функціювання. Надлишок енергії подається сусіднім будівлям і транспорту через мікромережу. 

Рис.2 Powerhouse Brattørkaia Джерело
  1. Що важливіше для енергоефективної будівлі: власне виробництво енергії чи її економне використання? Чому?
    Можлива відповідь: Обидва підходи важливі, але економія зменшує потребу в енергії, а виробництво її покриває або перевищує.

При будівництві будівлі було використано багато енергоефективних рішень.
Далі представлено декілька з таких рішень.

1. Сонячні панелі на даху та фасаді.

Площа сонячних панелей— близько 3000 м². розташовані на похилому п’ятикутному даху та частині південного й західного фасадів, щоб максимально вловлювати сонячне світло протягом року.

Рис.3 Powerhouse Brattørkaia Джерело
  1. Чи однакову кількість енергії виробляють панелі на південному, північному, східному та західному фасадах? Чому?
    Можлива відповідь: Ні, південний фасад у північній півкулі отримує найбільше сонця, північний — найменше.
  2. Як ви думаєте, чому архітектори вирішили встановити панелі навіть на фасадах, де сонячне світло потрапляє не так часто?
    Можлива відповідь: Дозволяє використовувати відбите світло та виробляти енергію в різний час дня.
  3. Як би змінилася ефективність панелей, якби будівля знаходилася ближче до екватора?
    Можлива відповідь: Ефективність зросла б через більший кут падіння сонячних променів і більше годин сонячного світла.
  4. Чи впливають на роботу сонячних панелей такі погодні умови, як сніг, лід або часті дощі? Як можна подолати ці проблеми?
    Можлива відповідь: Сніг і лід блокують світло, дощ зменшує інтенсивність, але очищає; вирішення — підігрів, антипригарне покриття, нахил панелей.
  5. Які ризики можуть виникнути при обслуговуванні панелей на високих фасадах? Як їх можна мінімізувати?
    Можлива відповідь: Ризик падіння та травм; вирішення — платформи, страховка, дрони для інспекції.
  6. Що могло б статися з ефективністю панелей, якби будівля була нижчою?
    Можлива відповідь: Могла б втратити ефективність через затінення від інших об’єктів.
Рис.4 Powerhouse Brattørkaia Джерело
2. Інтелектуальна вентиляція з рекуперацією.

У будь-якій будівлі тепле повітря та нагріта вода, що зливаються в каналізацію (так звані сірі стоки — наприклад, після миття рук, душу, миття посуду), містять значну кількість енергії. Якщо просто викидати це тепло назовні, воно губиться, і систему опалення доводиться працювати більше.
Система вентиляції з рекуперацією тепла вловлює цю енергію, перед тим як повітря чи вода покинуть будівлю:
Повітряна рекуперація — тепле відпрацьоване повітря проходить через теплообмінник і передає своє тепло свіжому холодному повітрю, яке надходить з вулиці. При цьому повітряні потоки не змішуються, але тепло переходить.
Рекуперація з сірих стоків — гаряча вода з душів чи умивальників передає тепло холодній воді, що надходить у систему, через окремий теплообмінник.

Рис.5 Повітряна рекуперація
  1. Як тепло з повітря і води передається новим потокам без їх змішування?
    Можлива відповідь: Через теплообмінник, який передає тепло через стінки труб або пластин, не змішуючи рідини чи гази.
  2.  У яких типах будівель (школи, лікарні, офіси, житлові комплекси) така система буде найбільш корисною? 
    Можлива відповідь: У лікарнях, школах, спортивних центрах, великих офісах — де великі обсяги вентиляції чи гарячої води.
  3.  Чи є рекуперація однаково ефективною в різних кліматичних зонах?
    Можлива відповідь: У холодному кліматі ефективність вища через більший перепад температур.
  4. Чи можна вважати цю технологію «обов’язковою» для сучасного енергоефективного будівництва?
    Можлива відповідь: Для високих стандартів енергоефективності — так, у базовому будівництві може бути опційною.
  5. Якщо є дешевші способи зменшити тепловтрати (утеплення, енергоефективні вікна), чи варто використовувати рекуперацію?
    Можлива відповідь: Варто, якщо потрібна додаткова економія після впровадження дешевших заходів.
3. Опалення й охолодження морською водою

Система працює на принципі теплового насоса з використанням морської води як стабільного джерела тепла або холоду.
Взимку морська вода на глибині зберігає відносно високу температуру
(приблизно +4…+8 °C), навіть коли повітря на вулиці може бути значно холоднішим.
Тепловий насос «забирає» це тепло й передає його у систему опалення будівлі.
Влітку морська вода зазвичай прохолодніша за температуру повітря, тому її можна використовувати для охолодження приміщень, передаючи холод через теплообмінник у систему кондиціонування.

Рис. 6 Опалення й охолодження морською водою Джерело
  1. Чому важливо забирати морську воду з певної глибини, а не з поверхні?
    Як тепловий насос може отримати тепло з води, температура якої взимку лише +4…+8 °C?
    Можлива відповідь: На глибині температура стабільна, тоді як на поверхні сильно коливається від погоди.
  2. В яких регіонах актуально встановлювати таку систему, а в яких ні?.  Чому?
    Можлива відповідь: Актуально в прибережних регіонах із холодними зимами або спекотним літом; неефективно у теплих морях без значного перепаду температур.
  3. Чи може така система зашкодити морській екосистемі, якщо забирати і повертати воду?
    Можлива відповідь: Так, якщо змінювати температуру чи хімічний склад води; шкоду зменшують фільтрацією і контрольованим відведенням.
  4. Якщо будівля вже має сонячні панелі, чи доцільно ще інвестувати у таке опалення?
4. Динамічне регулювання освітлення
Дружня порада вчителю

Поради вчителю:

  • Показати коротке відео з прикладом роботи динамічного освітлення в офісі або школі.
  • Обговорити з учнями, як вони відчувають себе в приміщеннях з різними рівнями світла.
  • Підкреслити зв’язок між комфортом, економією та здоров’ям очей.

Динамічне регулювання освітлення — це інтелектуальна система, яка автоматично підлаштовує рівень штучного світла залежно від природного освітлення і присутності людей.

  • Датчики освітленості вимірюють, скільки природного світла потрапляє в приміщення, і зменшують або збільшують яскравість ламп.
  • Датчики руху та присутності вмикають світло лише там, де перебувають люди, і вимикають його в порожніх зонах.
  • Перехід між рівнями яскравості відбувається плавно.
Рис. 7 Динамічне регулювання освітлення. Джерело
  1. Чому система не просто вмикає і вимикає світло, а змінює його яскравість поступово?
    Можлива відповідь: Щоб уникнути різкого дискомфорту для очей і створити природний перехід.
  2. У яких типах приміщень (школи, офіси, лікарні, підприємства) динамічне регулювання освітлення може дати найбільший ефект? Чому?
    Можлива відповідь: Офіси та школи — багато часу при штучному світлі, значна економія й підвищення комфорту.
  3. Які проблеми можуть виникнути, якщо датчику руху будуть налаштовані неналежним чином? Чи бував ти у ситуації коли датчик був налаштований неправильно?
    Можлива відповідь: Світло може гаснути, коли люди нерухомі, або вмикатися без потреби; так, трапляється у громадських туалетах чи коридорах.
  4. За яких умов використання цієї системи може окупитися швидше?
    Можлива відповідь: При високих тарифах на електроенергію та великій кількості робочих годин.
  5. Чому актуальність використання цієї технології це не тільки про економію коштів?
    Можлива відповідь: Це також про комфорт, зменшення втоми очей та екологічне зниження споживання енергії.
  6. Що складніше: створити будівлю, яка виробляє багато енергії, чи будівлю, яка витрачає дуже мало енергії? Обґрунтуйте відповідь.
    Можлива відповідь: Зменшити витрати складніше, бо це потребує змін у конструкції, матеріалах та поведінці користувачів.
Завдання №2.

Al Bahr Towers — це пара 29-поверхових офісних хмарочосів в Абу-Дабі, ОАЕ, побудованих у 2012 році. Загальна висота кожної вежі становить близько 145 метрів, а сумарна площа офісних приміщень — понад 70000 м².
Будівлі були створені як нова штаб-квартира Ради з інвестицій Абу-Дабі та розташовані в діловому центрі міста. Незвичним елементом будівлі є адаптивний фасад, що поєднує естетику, культурну спадщину та передові технології пов’язані з енергоефективністю.
Фасад складається з понад 1000 рухомих трикутних панелей. Кожна панель автоматично відкривається або закривається залежно від положення сонця.

Рис.8 Al Bahr Towers Джерело
  1. У чому схожість по функціоналу між машрабією (традиційна арабська дерев’яна решітка на вікна та балкони) та сучасною системою затінення фасаду Al Bahr Towers? У чому принципова відмінність?
    Можлива відповідь: Обидві системи зменшують нагрів приміщень і створюють тінь; відмінність — машрабія статична, панелі Al Bahr Towers рухомі й автоматизовані.
Джерело

Рис. 9 Технологія машрабією та сучасною системою затінення фасаду Al Bahr Towers

Джерело
  1. Чому для будівлі в Абу-Дабі було важливо розробити систему динамічного затінення, а не обмежитися звичайними тонованими вікнами?
    Можлива відповідь: Через сильну спеку й високу сонячну активність потрібен динамічний контроль освітлення та тепла, а не постійне затемнення.
  2. Як би змінилося енергоспоживання будівлі, якби фасад не мав адаптивних панелей?
    Можлива відповідь: Зросло б споживання енергії на кондиціонування.
  3. Чи потрібна подібна система в регіонах із помірним кліматом, де немає надмірної спеки? Чому?
    Можлива відповідь: У помірному кліматі потреба менша, але можливо використовувати для контролю блиску чи захисту від перегріву влітку.
  4. Чи могла б така система виконувати ще якісь функції, окрім сонячного захисту? І навіщо в цій системі встановлений анемометр?
    Можлива відповідь: Може зменшувати відблиски, підвищувати приватність; анемометр захищає систему, прибираючи панелі при сильному вітрі, захист від пилових бурь.
  5. Чому панелі не просто встановлені на фасаді, а рухаються упродовж дня? Який практичний ефект дає їхня автоматична регуляція?
    Можлива відповідь: Щоб реагувати на зміну положення сонця й підтримувати оптимальні умови всередині будівлі.
  6. Якщо фасад захищає від сонця, чи може він погіршити природне освітлення і збільшити витрати на штучне світло? Як це можна вирішити?
    Можлива відповідь: Може зменшити освітленість, але вирішується використанням прозорих матеріалів, світловідбивних панелей або автоматичним регулюванням відкритості.

Kuggen — це офісна будівля в Гетеборзі, Швеція, зведена у 2011 році. Вона має круглу форму, завдяки чому співвідношення зовнішньої поверхні до внутрішнього об’єму менше, а отже, знижуються тепловтрати. Фасад будівлі обладнаний рухомими екранами, які змінюють своє положення залежно від руху сонця, створюючи тінь на верхніх поверхах. Додатково ці екрани інтегровані з сонячними панелями, що одночасно забезпечують захист від прямих променів і виробляють електроенергію.

Рис. 10 Kuggen Джерело
  1. Яка будівля більше орієнтована на пасивне зниження енергоспоживання, а яка — на активне виробництво енергії?
    Можлива відповідь: Kuggen більше орієнтована на пасивне зниження енергоспоживання, Al Bahr Towers — на активне регулювання мікроклімату та захист від сонця.
  2. Які адаптивні елементи фасаду використовує кожна будівля?
    У чому принципова різниця між рухомими екранами Kuggen і панелями фасаду Al Bahr Towers?
    Можлива відповідь: Kuggen — рухомі екрани з інтегрованими сонячними панелями; Al Bahr Towers — рухомі трикутні панелі. Різниця: у Kuggen екрани виконують одночасно затінення й генерацію енергії, а в Al Bahr — лише адаптивне затінення.
  3. Як клімат кожного міста вплинув на форму будівлі?
    Можлива відповідь: У Гетеборзі холодніший клімат, тому компактна кругла форма зменшує тепловтрати; в Абу-Дабі жарко, тому форма дозволяє ефективно застосовувати динамічне затінення.
  4. Чи працювали б технології Al Bahr Towers у холодному кліматі Швеції, а Kuggen — у спекотному кліматі ОАЕ?
    Можлива відповідь: Al Bahr Towers у Швеції були б менш ефективними через відсутність надмірного сонячного випромінювання; Kuggen в ОАЕ потребувала б сильнішого захисту від спеки та, ймовірно, іншої системи охолодження.
3. Попрактикуймо самостійно:
Дружня порада вчителю

Тривалість до 17 хв.

«Реставруй будівлю енергоефективно» (частина №2)

  1. Уточніть дані з частини №1
  2. Оберіть 3-4 енергоефективні рішення (лише назви) для вашої будівлі.
  3. На фото позначте місця реалізації енергоефективних рішень.
  4. Складіть короткий план реалізації
    • Зараз (без великих витрат) 
    • Пізніше (потрібні кошти/дозволи) 
    • Ризики та їх мінімізація 
  1. Захист робіт
    • Назва будівлі
    • Проблеми пов’язані з енергоефективністю будівлі
    • Спосиби підвищення енергоефективності будівлі
    • Ризики та їх мінімізаці
    • Вплив реставрації на такі напрями (аспекти): історичний, економічний, культурний, туристичний та екологічний.
    • Висновок
Рефлексія:
Дружня порада вчителю

Тривалість до 3 хв.

Опишіть одним реченням, яке з енергоефективних архітектурних рішень вас вразило найбільше і чому.

У вільний від відпочинку час:

Сфотографуйте вдома або у своєму районі приклад енергоефективного рішення  та підпишіть фото:

  • Як воно економить енергію?
  • Що це?
Завантажити матеріал (PDF)
Завантажити матеріал (PDF)

Урок №154. Енергоефективна архітектура. Частина 2

Очікувані результати навчання:

Мета уроку:

  • сформувати в учнів розуміння принципів енергоефективної архітектури;
  • навчити розрізняти пасивні й активні підходи до застосування енергоефективних рішень;
  • сформувати вміння обґрунтовувати вибір технологій залежно від умов.
Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

  • 11. Сталий розвиток міст і громад
  • 10. Скорочення нерівності
  • 7. Доступна та чиста енергія.
  • 8. Гідна праця та економічне зростання

Ключові слова: енергоефективна будівля, інтелектуальна вентиляція, рекуперація, адаптивний фасад, машрабія, динамічне затінення, сонячні панелі.

План уроку:
  1. Мотивація
  2. Практична частина
  3. Попрактикуй самостійно
  4. Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
  • розрізняє пасивні та активні рішення енергоефективності будівель
  • розуміє принцип роботи кожної з приведених технології
  • навчиться добирати приклади енергоефективних технологій у залежності від особливостей експлуатації будівель
  • наводить приклади з реальних об’єктів у яких використовуються енергозберігаючі технології
  • аналізує переваги та обмеження кожної технології
1. Мотивація (проблемне питання):

Чи може будівля працювати як живий організм — отримувати світло, виробляти енергію і сама підтримувати комфорт усередині?

Рис. 1 Розумний будинок. Джерело
Посилання на відео джерела:

Відео

Відео

Відео

2. Практичний блок:
Завдання №1.

Powerhouse Brattørkaia — офісна будівля в Тронхеймі (Норвегія), зведена студією у 2012–2019 рр. За оцінками, будівництво Powerhouse Brattørkaia коштувало близько $34 мільйонів доларів. Це найпівнічніша у світі споруда, яка за весь життєвий цикл виробляє більше енергії, ніж споживає. Будівля генерує 500000 кВт·год на рік — удвічі більше, ніж потрібно для її функціювання. Надлишок енергії подається сусіднім будівлям і транспорту через мікромережу. 

Рис.2 Powerhouse Brattørkaia Джерело
  1. Що важливіше для енергоефективної будівлі: власне виробництво енергії чи її економне використання? Чому?

При будівництві будівлі було використано багато енергоефективних рішень.
Далі представлено декілька з таких рішень.

1. Сонячні панелі на даху та фасаді.

Площа сонячних панелей— близько 3000 м². розташовані на похилому п’ятикутному даху та частині південного й західного фасадів, щоб максимально вловлювати сонячне світло протягом року.

Рис.3 Powerhouse Brattørkaia Джерело
  1. Чи однакову кількість енергії виробляють панелі на південному, північному, східному та західному фасадах? Чому?
  2. Як ви думаєте, чому архітектори вирішили встановити панелі навіть на фасадах, де сонячне світло потрапляє не так часто?
  3. Як би змінилася ефективність панелей, якби будівля знаходилася ближче до екватора?
  4. Чи впливають на роботу сонячних панелей такі погодні умови, як сніг, лід або часті дощі? Як можна подолати ці проблеми?
  5. Які ризики можуть виникнути при обслуговуванні панелей на високих фасадах? Як їх можна мінімізувати?
  6. Що могло б статися з ефективністю панелей, якби будівля була нижчою?
Рис.4 Powerhouse Brattørkaia Джерело
2. Інтелектуальна вентиляція з рекуперацією.

У будь-якій будівлі тепле повітря та нагріта вода, що зливаються в каналізацію (так звані сірі стоки — наприклад, після миття рук, душу, миття посуду), містять значну кількість енергії. Якщо просто викидати це тепло назовні, воно губиться, і систему опалення доводиться працювати більше.
Система вентиляції з рекуперацією тепла вловлює цю енергію, перед тим як повітря чи вода покинуть будівлю:
Повітряна рекуперація — тепле відпрацьоване повітря проходить через теплообмінник і передає своє тепло свіжому холодному повітрю, яке надходить з вулиці. При цьому повітряні потоки не змішуються, але тепло переходить.
Рекуперація з сірих стоків — гаряча вода з душів чи умивальників передає тепло холодній воді, що надходить у систему, через окремий теплообмінник.

Рис.5 Повітряна рекуперація
  1. Як тепло з повітря і води передається новим потокам без їх змішування?
  2.  У яких типах будівель (школи, лікарні, офіси, житлові комплекси) така система буде найбільш корисною? 
  3.  Чи є рекуперація однаково ефективною в різних кліматичних зонах?
  4. Чи можна вважати цю технологію «обов’язковою» для сучасного енергоефективного будівництва?
  5. Якщо є дешевші способи зменшити тепловтрати (утеплення, енергоефективні вікна), чи варто використовувати рекуперацію?
3. Опалення й охолодження морською водою

Система працює на принципі теплового насоса з використанням морської води як стабільного джерела тепла або холоду.
Взимку морська вода на глибині зберігає відносно високу температуру
(приблизно +4…+8 °C), навіть коли повітря на вулиці може бути значно холоднішим.
Тепловий насос «забирає» це тепло й передає його у систему опалення будівлі.
Влітку морська вода зазвичай прохолодніша за температуру повітря, тому її можна використовувати для охолодження приміщень, передаючи холод через теплообмінник у систему кондиціонування.

Рис. 6 Опалення й охолодження морською водою Джерело
  1. Чому важливо забирати морську воду з певної глибини, а не з поверхні?
    Як тепловий насос може отримати тепло з води, температура якої взимку лише +4…+8 °C?
  2. В яких регіонах актуально встановлювати таку систему, а в яких ні?.  Чому?
  3. Чи може така система зашкодити морській екосистемі, якщо забирати і повертати воду?
  4. Якщо будівля вже має сонячні панелі, чи доцільно ще інвестувати у таке опалення?
4. Динамічне регулювання освітлення

Динамічне регулювання освітлення — це інтелектуальна система, яка автоматично підлаштовує рівень штучного світла залежно від природного освітлення і присутності людей.

  • Датчики освітленості вимірюють, скільки природного світла потрапляє в приміщення, і зменшують або збільшують яскравість ламп.
  • Датчики руху та присутності вмикають світло лише там, де перебувають люди, і вимикають його в порожніх зонах.
  • Перехід між рівнями яскравості відбувається плавно.
Рис. 7 Динамічне регулювання освітлення. Джерело
  1. Чому система не просто вмикає і вимикає світло, а змінює його яскравість поступово?
  2. У яких типах приміщень (школи, офіси, лікарні, підприємства) динамічне регулювання освітлення може дати найбільший ефект? Чому?
  3. Які проблеми можуть виникнути, якщо датчику руху будуть налаштовані неналежним чином? Чи бував ти у ситуації коли датчик був налаштований неправильно?
  4. За яких умов використання цієї системи може окупитися швидше?
  5. Чому актуальність використання цієї технології це не тільки про економію коштів?
  6. Що складніше: створити будівлю, яка виробляє багато енергії, чи будівлю, яка витрачає дуже мало енергії? Обґрунтуйте відповідь.
Завдання №2.

Al Bahr Towers — це пара 29-поверхових офісних хмарочосів в Абу-Дабі, ОАЕ, побудованих у 2012 році. Загальна висота кожної вежі становить близько 145 метрів, а сумарна площа офісних приміщень — понад 70000 м².
Будівлі були створені як нова штаб-квартира Ради з інвестицій Абу-Дабі та розташовані в діловому центрі міста. Незвичним елементом будівлі є адаптивний фасад, що поєднує естетику, культурну спадщину та передові технології пов’язані з енергоефективністю.
Фасад складається з понад 1000 рухомих трикутних панелей. Кожна панель автоматично відкривається або закривається залежно від положення сонця.

Рис.8 Al Bahr Towers Джерело
  1. У чому схожість по функціоналу між машрабією (традиційна арабська дерев’яна решітка на вікна та балкони) та сучасною системою затінення фасаду Al Bahr Towers? У чому принципова відмінність?
Джерело

Рис. 9 Технологія машрабією та сучасною системою затінення фасаду Al Bahr Towers

Джерело
  1. Чому для будівлі в Абу-Дабі було важливо розробити систему динамічного затінення, а не обмежитися звичайними тонованими вікнами?
  2. Як би змінилося енергоспоживання будівлі, якби фасад не мав адаптивних панелей?
  3. Чи потрібна подібна система в регіонах із помірним кліматом, де немає надмірної спеки? Чому?
  4. Чи могла б така система виконувати ще якісь функції, окрім сонячного захисту? І навіщо в цій системі встановлений анемометр?
  5. Чому панелі не просто встановлені на фасаді, а рухаються упродовж дня? Який практичний ефект дає їхня автоматична регуляція?
  6. Якщо фасад захищає від сонця, чи може він погіршити природне освітлення і збільшити витрати на штучне світло? Як це можна вирішити?

Kuggen — це офісна будівля в Гетеборзі, Швеція, зведена у 2011 році. Вона має круглу форму, завдяки чому співвідношення зовнішньої поверхні до внутрішнього об’єму менше, а отже, знижуються тепловтрати. Фасад будівлі обладнаний рухомими екранами, які змінюють своє положення залежно від руху сонця, створюючи тінь на верхніх поверхах. Додатково ці екрани інтегровані з сонячними панелями, що одночасно забезпечують захист від прямих променів і виробляють електроенергію.

Рис. 10 Kuggen Джерело
  1. Яка будівля більше орієнтована на пасивне зниження енергоспоживання, а яка — на активне виробництво енергії?
  2. Які адаптивні елементи фасаду використовує кожна будівля?
    У чому принципова різниця між рухомими екранами Kuggen і панелями фасаду Al Bahr Towers?
  3. Як клімат кожного міста вплинув на форму будівлі?
  4. Чи працювали б технології Al Bahr Towers у холодному кліматі Швеції, а Kuggen — у спекотному кліматі ОАЕ?
3. Попрактикуймо самостійно:

«Реставруй будівлю енергоефективно» (частина №2)

  1. Уточніть дані з частини №1
  2. Оберіть 3-4 енергоефективні рішення (лише назви) для вашої будівлі.
  3. На фото позначте місця реалізації енергоефективних рішень.
  4. Складіть короткий план реалізації
    • Зараз (без великих витрат) 
    • Пізніше (потрібні кошти/дозволи) 
    • Ризики та їх мінімізація 
  1. Захист робіт
    • Назва будівлі
    • Проблеми пов’язані з енергоефективністю будівлі
    • Спосиби підвищення енергоефективності будівлі
    • Ризики та їх мінімізаці
    • Вплив реставрації на такі напрями (аспекти): історичний, економічний, культурний, туристичний та екологічний.
    • Висновок
Рефлексія:

Опишіть одним реченням, яке з енергоефективних архітектурних рішень вас вразило найбільше і чому.

У вільний від відпочинку час:

Сфотографуйте вдома або у своєму районі приклад енергоефективного рішення  та підпишіть фото:

  • Як воно економить енергію?
  • Що це?
Завантажити матеріал (PDF)

Ділись та обговорюй важливе

Обкладинка коментарів до матеріалу
Наступний: матеріал 14 155. Стічні води та водоочисні споруди. Частина 1 Попередній: матеріал 12 153. Енергоефективна архітектура. Частина 1

Твоя поточна позиція

13 матеріал

Тема 9 — матеріал 13 з 30

13 матеріал Ти тут