Инженерно-строительный журнал, №2, 2014 РАСЧЕТЫСоловьев А.К., Туснина О.А. Сравнительный теплотехнический расчет систем верхнего естественного освещения (зенитные фонари и полые трубчатые световоды) Сравнительный теплотехнический расчет систем верхнего естественного освещения (зенитные фонари и полые трубчатые световоды) Д.т.н., профессор А.К. Соловьев; аспирант О.А. Туснина, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» Аннотация. Полые трубчатые световоды являются весьма эффективными системами. Применение световодов может снизить затраты на искусственное освещение здания и повысить комфортность труда людей в помещении.В данной статье проведен сравнительный теплотехнический расчет покрытий с двумя типами систем естественного освещения. Исследовались покрытия с применением полых трубчатых световодов как наиболее современное решение и как наиболее традиционное и широко распространенное решение -зенитных фонарей. Расчет выполнялся численным методом в двух вычислительных комплексах -NASTRAN и TEPL, что повышает достоверность результатов.В результате расчета определено, что применение световодов позволяет улучшить теплозащитные свойства покрытия и повысить приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции. Таким образом, выявлено еще одно преимущество применения световодов.Ключевые слова: приведенное сопротивление теплопередаче; теплотехнический расчет; полый трубчатый световод; зенитный фонарь Одним из перспективных способов повышения эффективности естественного освещения зданий является применение полых трубчатых световодов [1]. Полый трубчатый световод -это устройство, проводящее свет внутрь здания. Световоды принимают естественный свет на крыше здания и передают его в помещение. Обладая рядом преимуществ, световоды являются перспективной и удобной системой естественного освещения здания.Применение световодов позволяет экономить энергию, затрачиваемую на отопление, вентиляцию и охлаждение помещения. Основным преимуществом является уменьшение затрат энергии на искусственное электрическое освещение помещений, оборудованных световодами. Кроме того, проведение естественного освещения в помещения, не имеющие к нему доступа, повышает комфортность пребывания там людей, улучшает условия работы и повышает производительность труда и качество результата. В данной статье исследуются теплотехнические качества покрытия с установленными в нем световодами. Проводится сравнение теплозащитных свойств покрытия с системой естественного освещения из световодов с покрытием с традиционным решением естественного освещения -зенитными фонарями. Обзор литературыМногие ученые, как отечественные, так и зарубежные, занимались исследованием полых трубчатых световодов [2][3][4][5][6][7], разработкой новых конструктивных систем и оценкой их экономической эффективности.В статьях [8, 9, 10, 11] проведена оценка экономической эффективности применения систем полых трубчатых световодов для освещения зданий и удобства их применения с точки зрения комфортности пребывания человека в помещениях.В статье [8] проведен анализ...

Introduction. Lighting engineering is a complex scientific field which requires the generalization of knowledge in visual comfort evaluation, design and architectural solutions as well as in other areas including the humanities. Global ecological problems and the drive for Sustainable Development require achieving maximum energy efficiency from architectural designers. The tasks of designing daylight systems under real sky conditions cannot be solved without considering the problems of insolation and sunscreens. Russian and foreign standards cover long-put questions about the need to improve the daylight calculation method considering additional light reflected from adjacent surfaces under the clear and partially cloudy skies. The objective of the study is analysis and improvement of the daylight system calculation method considering sunscreens under intermediate sky conditions. Materials and methods. The methods of searching and selecting relevant literature in international abstract databases with well-developed tools for thematic search as well as analytical methods are described. Results. A method for calculating daylight system considering sunscreens under the intermediate sky conditions is suggested. The analysis of the obtained formulae confirmed the proposed theory: under the influence of direct sunlight, reflection from adjacent surfaces significantly increases the daylight level in a room. Conclusions. Assessment of daylight in a room under the intermediate sky conditions should take into account a reflection of the direct sunlight. Correcting the problem under conditions of the CIE overcast sky model in the calculation is associated with the availability of a light climate database. This approach makes it possible to formulate the criteria for a dynamic daylight assessment. Combination of an artificial lighting system with an automatic control mode guarantees the requirements of indoor illuminance and energy saving.

Introduction. In this paper, we investigate the temperature stratification of buoyancy-driven natural ventilation of the atrium of building at ULK-MGSU through field experiments. The process of ventilation with different openings ratios in the translucent roofing and ground floor entrance doors are analyzed to reveal the physical insights. With this aim, the main focus of the study is to consider the temperature fields during cooling the atrium premises that increase the thermal performance of the administrative building at ULK in the summer. An expensive ventilation solution by the optimum design of the inlet-to-outlet opening area ratio in the translucent roofing covering is utilized to improve thermal comfort without reducing the level of illumination. Materials and methods. In this study, field measurements were applied to investigate and compares temperature stratification by floors of naturally ventilated ULK atrium building with different outlet sizes and locations under hot period conditions. The results of field measurement was utilized to develop the baseline model for the computational fluid dynamics (CFD) simulation in future work. Results. These results reveal that the sizes and locations of openings in the atrium building affect on modification of the indoor thermal condition. Moreover, energy efficiency is improved thanks to buoyancy-driven changes in air flow rate in an atrium with multiple openings. Conclusions. This study shows that it can be possible reduce indoor air temperatures by 5 °C during the summer period. In addition to the large inlet openings at different atrium levels, a high ratio of the outlet opening area (>10 %) is recommended. The existing atrium of the building was opened 5 % of the total top-glass roof area, which helps to improve the performance of buoyancy-driven ventilation in order to achieve better atrium cooling performance and prevent the detrimental reverse air movement.