1. JEECS
  2. Всі випуски
  3. Випуск 7, Номер 2, 2021
  4. Енергоефективність модернізації світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій

Енергоефективність модернізації світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій

JEECS.
2021;
Випуск 7, Номер 2
: с. 87 – 96
https://doi.org/10.23939/jeecs2021.02.087
Надіслано: Липень 06, 2021
Переглянуто: Листопад 05, 2021
Прийнято: Листопад 12, 2021

V. Burmaka, M. Tarasenko, K. Kozak, O. Burmaka, N. Sabat. Energy efficiency of modernization of translucent building envelope structures. Energy Engineering and Control Systems, 2021, Vol. 7, No. 2, pp. 87 – 96. https://doi.org/10.23939/jeecs2021.02.087

Автори:
  1. Віталій Бурмака
  2. Микола Тарасенко
  3. Катерина Козак
  4. Олександр Бурмака
  5. Наталія Сабат
1
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
2
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
3
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
4
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
5
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Стаття присвячена визначенню енергоефективності використання світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій (СЗОК) з різними світлотехнічними та теплотехнічними параметрами. Також розглянуто доцільність заміни СЗОК на сучасніші з більшим термічним опором та меншим коефіцієнтом відносного проникнення сонячної радіації (КВПСР). Порівняння проведено при врахуванні впливу параметрів СЗОК на споживання електроенергії в офісному приміщенні на компенсацію втрат теплової енергії, а також її економію за рахунок надходження сонячного випромінювання протягом опалювального періоду, видаленням надлишкового тепла протягом охолоджувального періоду та економію електроенергії за рахунок використання денного світла. Встановлено, що попри меншу площу засклення і світлопропускаючі характеристики варіанту №3 (профіль Veka Softline 82 з склопакетом 4Solar-16Ar-4-12Ar-4і), економія при заміні конфігурації СЗОК No1 на №3 призводить до економії енергії від 31.7 (кВт×год)/рік при площі СЗОК 0,5 м2 до 419,5 (кВт×год)/рік при 6 м2, а при заміні варіанту №2 на №3 – від 24,7 при 0.5 м2 до 397,2 при площі СЗОК 6 м2. Це дає можливість визначати енергетичну та економічну доцільність модернізації СЗОК шляхом встановлення метало пластикових конструкцій з різними світлотехнічними та теплотехнічними параметрами.

СЗОК
енергоефективність вікон
зведений індекс засклення приміщення
енергоефективність природного освітлення
  1. Tarasenko M., Kozak K., Burmaka V. (2015). Dynamic of parameters of high-pressure discharge lamp at building-up and dimming. Lighting Engineering & Power Engineering, 3-4, 15-21. (in Ukrainian).
  2. Chernenko P.O., Martyniuk O.V. (2012). Enhancing the effectiveness of short-term forecasting of electric load of united power system. Tekhnichna Elektrodynamika, 1, 63-70. (in Ukrainian).
  3. Martynov V.L (2013). Optimization of geometrical parameters of the form, light apertures and a heater of energy-efficient buildings, Building constructions. Theory and practice, 77, 317-322. (in Ukrainian).
  4. Martynov V.L (2013). Determination of optimal orientation of energy efficient buildings in accordance with standards of illumination and insolation, Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 5, 173-176. (in Ukrainian).
  5. Galinska T.A., Nosach B.L., Leshchenko M.V., Likhtei V.V. (2013). Experimental studies of the thermal properties of translucent enclosing building envelope. Construction, materials science, mechanical engineering, 68, 104-108. (in Ukrainian).
  6. Leshсhenko, M.V., Galіnska, T.A., Reznikov, A.A. (2013). Researching of wall cladding structure heat endurance in civil buildings during their thermo modernization, Collection of scientific works. Series: Industrial engineering, construction, 4(2), 114-121. (in Ukrainian).
  7. Yurin, O., Galinska, T. (2017). Study of heat shielding qualities of brick wall angle with additional insulation located on the outside fences, MATEC Web Conf, 116, 02039. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602039
  8. Yurin, O., Azizova, A., Galinska, T. (2018). Study of heat shielding qualities of a brick wall corner with additional insulation on the brick, MATEC Web Conf, 230, 02039. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002039
  9. Belous, O.M., Kolesnyk, Y.S. (2011). Structural considerations of energy efficiency of translucent enclosing structures, Modern industrial and civil construction, 7(4), 243-250. (in Ukrainian).
  10. Kolesnyk, Y.S. (2011). Providing of energy efficiency in civilian buildings with light slit facades, Modern technology, materials and design in construction, 1, 148-154. (in Ukrainian).
  11. Sopilnyak, A.M. (2017). Improving thermal protection of translucent enclosing structure, Construction, materials science, mechanical engineering, 98, 161-165. (in Ukrainian).
  12. Jennifer, L., Williamson, P.E., Fu, T., Gabby, B., Testa, J., Hu Ch. (2018). Glazing in commercial buildings – the balance between cost and energy consumption, Building performance analysis conference and simbuild co-organized by ASHRAE and IBPSA-USA Chicago, IL September 26-28, 221-228.
  13. Ghisi, E., Tinker, J.A. (2001). Optimising energy consumption in offices as a function of window area and room size, Seventh International IBPSA Conference Rio de Janeiro, Brazil August 13-15, 1307-1314.
  14. Ghisi, E., Tinker, J.A. (2004). Window sizes required for the energy efficiency of a building against window sizes required for view, CIB World Building Congress at: Toronto, Canada, 1-12.
  15. Mason M., Airah, L., Kingston, T., Airah, M. (2010). Why determining thermal loads through windows is such a pane – Part 1, EcoLibrium, 34-40.
  16. Mason M., Airah, L., Kingston, T., Airah, M. (2010). Why determining thermal loads through windows is such a pane – Part 2, EcoLibrium, 30-36.
  17. Lapa M. Dvoieglazova M. Pechonkin I. Lapa Yu. (2017). Providing of buildings energoefficiency, Technical Sciences and Technologies, 1(7), 225-233. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2017-1(7)-225-233 (in Ukrainian).
  18. Indigo shire council. URL: http://www.indigoshire.vic.gov.au.
  19. Serdyuk V., Serdyuk T., Franyshina S. (2019). Improvement of external fencing structures as a source of heat loss in building. Modern technology, materials and design in construction, 26(1), 153-159. (in Ukrainian). https://doi.org/10.31649/2311-1429-2019-1-153-159 (in Ukrainian).
  20. Serdyuk V., Honcharyk A. (2018). Trends in the use of modern windows for residential buildings, Innovative technologies in construction -2018, 13-15 November2018, 4 p. (in Ukrainian).
  21. Basok B. I., Nakorchevskii A. I., Goncharuk S. M., Kuzhel′ L.N. (2017). Experimental investigations of heat transfer through multiple glass units with account for the action of exterior factors, Journal of engineering physics and thermophysics, 90(1), 94-101. https://doi.org/10.1007/s10891-017-1542-9
  22. Basok B., Davydenko B., Zhelykh V., Goncharuk S., Kugel L. (2016). Influence of low-emissivity coating on heat transfer through the double-glazing windows. Building physics in theory and practice, Scientific Journal, 8(4), 5-8.
  23. Basok B.I., Davydenko B.V., Isaev S.A., Goncharuk S.M., Kuzhel′ L.N. (2016). Numerical modeling of heat transfer through a triple-pane window, Journal of engineering physics and thermophysics, 89(5), 1288-1295. https://doi.org/10.1007/s10891-016-1492-7
  24. Lysenko O.M. Kuzhel L.M. Bozhko I.K. (2015). Control of heat supply of building based on the use of individual heat point of original design, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(8(73), 61-67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.37917
  25. Kuzhel L.M. (2017). Regularities of heat transfer through window constructions, Doctoral dissertation, Kyiv 190 p. (in Ukrainian).
  26. Deshko V.I., Buiak N.A., Bilous I.Yu., Hurieiev M.V., Holubenko O.O. (2018). Assessment of the influence of vacuum replacement on energy consumption and conditions of comfort in building on the basis of dynamic modeling, Power engineering: economics, technique, ecology, 3, 52-62. https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2018.164428
  27. Tarasenko M., Burmaka V., Kozak K. (2018). Dependences of relative and absolute glazed area from configuration and common areas of window embrasure, Scientific Journal of TNTU, 89(1), 122-131. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2018.01.122
  28. Burmaka V., Tarasenko M., Kozak K., Omeiza L.A., Sabat N. (2020). Effective use of daylight in office rooms, Journal of Daylighting, 7(2), 154-166. https://doi.org/10.15627/jd.2020.15
  29. Burmaka V., Tarasenko M, Kozak K, Khomyshyn V. (2018). Definition of a composite index of glazing rooms, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(10 (94)), 22-28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.141018
  30. A guide to the calculation and design of natural, artificial and combined lighting (to SNiP II-4-79). M.: Strojizdat, 1980, 156 p. (in Russian)
  31. Building regulations. Part II «Design standards. Chapter 33 «Heating, ventilation and air conditioning»: SNiP II-33-75. M.: Strojizdat, 1976, 109 p. (in Russian).
  32. Thermal insulation of buildings: DBN V.2.6-31:2016. K.: Ministry of Regional Development of Ukraine, 2017, 31 p. (in Ukrainian).
  33. Engineering encyclopedia. URL: http://engineeringsystems.ru/d/dejurnoe-otoplenie.php. (in Russian).
  34. Burmaka V.O. Improving the energy efficiency of combined lighting of buildings taking into account the energy balance of the premises. PhD thesis, Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2020, 190 p. (in Ukrainian).
  35. Wooden windows for industrial buildings. Types, design and dimensions: GOST 12506-81. Moscow: Publishing house of standards. 1987, 18 p. (in Ukrainian).
  36. Profile Proline, (n.d.) URL: http://veka.ua. Proline. Profile system for professional solutions in the window business. (in Ukrainian).
  37. Guidelines for the development and compilation of an energy passport of buildings for new construction and reconstruction: DSTU-N B A.2.2-5.2007. K.: Ministry of Regional Development and Construction of Ukraine, 2008. (in Ukrainian)
  38. Profile Softline 82, (n.d.) URL: http://veka.ua. SOFTLINE 82. An innovative energy efficient system that meets the high demands of the future. (in Ukrainian)
  39. Viknaroff. Master of window work (n.d.). URL: https://viknaroff.com. – Single-chamber and double-chamber double-glazed windows. (in Ukrainian)
  40. Ceresit (n.d.) URL: http://www.ceresit.ua. TS 62 mounting foam professional universal. (in Ukrainian)
  41. Daylighting and artificial lighting: DBN V.2.5-282018. K.: Ministry of Regional Development of Ukraine, 2018, 113 p. (in Ukrainian)
  42. Liubarets O.P. (2018). Calculation parameters for cooling period in Ukraine. Heating, Ventilation and Air Conditioning in Buildings, 24, 11-16. (in Ukrainian).
  43. Burmaka V., Tarasenko M., Kozak K., Khomyshyn V. (2019). Impact of the translucent structures of exterior wall envelope orientation on the energy balance of the premises, Scientific Journal of TNTU, 94(2), 111-122. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.02.111
  44. Burmaka V., Tarasenko M., Kozak K., Sabat N., Khomyshyn V., Yuskiv V. (2020). Conditions for ensuring energy-saving use of translucent structures of exterior wall envelope. Energy Engineering and Control Systems, 6(2), 71-80. https://doi.org/10.23939/jeecs2020.02.071
  45. Construction of buildings and structures. Windows and doors. General specification: DSTU B V.2.6-23:2009. Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine, 2009, 32 p. (in Ukrainian)
  46. Makarov D.N., Computer simulation methods for lighting installations, Doctoral dissertation, Moscow Power Engineering Institute 2007. URL: http://lightonline.ru/documents/Other/Dissertation_MakarovDN.html (in Russian)
  47. Yu, Xu, Su, Y., Chen, X. (2014). Application of RELUX simulation to investigate energy saving potential from daylighting in a new educational building in UK, Energy and Buildings, 74, 191-202. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.01.024
  48. Neoclima (n.d.). URL: http://neoclima.ua. Catalogue. (in Russian)