ENERGY-EFFICIENT BUILDINGS BASED ON TRANSFORMABLE FRAMES
https://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-104-6-91-103
Abstract
In the construction industry, buildings that provide themselves with energy are increasingly appearing. The article discusses the formative capabilities of the kinematic system, presents lattices and the three-dimensional shapes obtained from them. Special attention is paid to the cylindrical surface, its geometric immutability is ensured by the rigidity of the contour and the spatial shape of the surface of the central part. The authors of the article proposed a public building based on a transformable frame - it is a quick-erect and lightweight spatial structure that will meet the three main requirements of modernity: energy conservation, eco-nomicity and environmental friendliness. Have created a three-dimensional model of the structure, viewed in two states: before construction (flat rectilinear lattice) and after construction. The selection of enclosing structures based on thermal engineering calculations was carried out, and solar panels are used as additional panels. The color scheme of the facades is proposed. The light openings are triangular in shape on the side facade and trapezoidal with triangular at the ends of the building. This solution is due to maintaining the rhythm of structures and sandwich panels. installation of additional internal supports. The absence of internal supports in the building provides freedom in planning issues. To generate an alternative type of energy and save money, solar panels are installed on the building so as not to violate the general concept of facades.
About the Authors
Nadezhda G. Tsaritova
Platov South-Russian State Polytechnic University, (NPI)
Russian Federation
Russian Federation
Abakar Ib. Kurbanov
Platov South-Russian State Polytechnic University, (NPI)
Russian Federation
Russian Federation
Anastasia Аl. Kurbanovа
Platov South-Russian State Polytechnic University, (NPI)
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Семикин П.П., Бацунова Т.П. Динамическая архитектура. Кинетические фасады // Известия вузов. Строительство. 2018. № 6 (714). С. 86-96
2. Сологубов Ю.П., Гордеева Т.Е. Анализ планировочных решений жилых зданий по энергоэффективности // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2015. № 4(21). С. 104-107. doi:10.17673/Vestnik.2015.04.14
3. Кирюдчева А.Е., Шишкина В.В. Энергоэффективные фасадные системы // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 4(31). С. 248-262
4. Paiho S., Seppä I.P., Jimenez C. An energetic analysis of a multifunctional façade system for energy efficient retrofitting of residential buildings in cold climates of Finland and Russia // Sustainable Cities and Society. 2015. Vol. 15. Рр. 75-85. doi:10.1016/j.scs.2014.12.005
5. Buzalo N.A., Versilov S.O., Platonova I., Tsaritova N. (2020). Energy efficient building structures based on gridshell. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 698. doi:10.1088/1757-899x/698/2/022010
6. Abramczyk J. Building Structures Roofed with Multi-Segment Corrugated Hyperbolic Paraboloid Steel Shells// Procedia Engineering. 2016. Vol. 161. Рр. 1545-1550. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.624
7. Zeng Q., Mao T., Li H., Peng Y. Thermally insulating lightweight cement-based composites incorporating glass beads and nano-silica aerogels for sustainably energy-saving buildings // Energy and Buildings. 2018. Vol. 174. Рр. 97-110 doi:10.1016/j.enbuild.2018.06.031
8. Tsaritova N., Tumasov A., Kalinina A., Kosogov V. Possibilities of Architectural and Constructive Shaping of Spatial Forms from Rod Arches // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 160 LNCE. Рр. 229-235. doi:10.1007/978-3-030-75182-1_31
9. Травуш В.И., Антошкин В.Д., Ерофеев В.Т., Гудожников С.С. Современные конструктивно-технологические решения сферических оболочек // Строительство и реконструкция. 2012. № 6(44). С. 45-55
10. Тумасов А.А., Царитова Н.Г., Курбанов А.И., Калинина А.А. Геометрические параметры стержневых трансформируемых арочных систем // Строительство и архитектура. 2017. Т. 5. № 2. С. 135-140. doi:10.12737/article_59806881305c30.67459418
11. Петров С.М. Автоматизированное проектирование и расчет трехслойных панелей с учетом силового и температурного воздействия // Строительная механика и расчет сооружений. 2013. № 1(246). С. 23-28
12. Плотников В.В., Ботаговский М.В. Инновационные ограждающие конструкции и материалы для реализации ресурсоэнергоэффективного строительства // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2015. № 4(12). С. 35-44
13. Гагарин В.Г., Козлов В.В. Теоретические предпосылки расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций // Строительные материалы. 2010. № 12. С. 4-12
14. Горелик П.И., Золотова Ю.С. Современные теплоизоляционные материалы и особенности их применения // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 3(18). С. 93-103
15. Панченко В.А., Стребков Д.С., Персиц И.С. Солнечные модули с увеличенным сроком службы на уровне номинальной мощности // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2015. № 19(183). С. 55-60. doi:10.15518/isjaee.2015.19.007
16. Панченко В.А. Моделирование теплофотоэлектрической кровельной панели для энергснабжения объектов // Строительство и техногенная безопасность. 2018. № 13(65). С. 143-157
17. Хуторной А.Н., Цветков Н.А., Кривошеин Ю.О., Кузнецова А.А. Эффективность использования солнечных вакуумных трубчатых коллекторов в природно-климатических условиях Якутии // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 3(56). С. 156-165
18. Кузяева Н.А., Горбунова В.С. Купольные конструкции какспособ реализации новых архитектурных идей // Perspestives of Science and Education. 2014. № 1. С. 269-272
19. Chandiwala A. Analysis and design of steel dome using software // International Journal of Research in Engineering and Technology (IJRET). eSAT Publishing House, Bangalore, India. 2014. Vol. 3. Issue 3. Pp. 35-39. https://doi.org/10.15623/ijret.2014.0303006
20. Jadhav H.S., Ajit S. Patil. Parametric Study of Double Layer Steel Dome with Reference to Span to Height Ratio // International Journal of Science and Research (IJSR). August 2013. Vol. 2. Issue 8. Рр. 110-118, https://www.ijsr.net/get_abstract.php?paper_id=0201392
Review
For citations:
Tsaritova N.G., Kurbanov A.I., Kurbanovа A.А. ENERGY-EFFICIENT BUILDINGS BASED ON TRANSFORMABLE FRAMES. Building and Reconstruction. 2022;(6):91-103. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-104-6-91-103
Views:
107
Email this article 