ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ЗДАНИЯ НА ОСНОВЕ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ КАРКАСОВ

В строительной отрасли все чаще появляются здания, обеспечивающие себя энергией. В статье рассматривается формообразующие возможности кинематической системы, представлены решетки и получаемые из них объемно-пространственные формы. Особе внимание уделено цилиндрической поверхности, геометрическая неизменяемость ее обеспечивается жесткостью контура и пространственной формой поверхности центральной части. Автрами статьи предложено общественное здание на основе трансформируемого каркаса - это быстровозводимая и легкая пространственная конструкция, которая будет удовлетворять трем главным требованиям современности: энергосбережение, экономичность и экологичность. Создана трехмерная модель конструкции, рассмотренная в двух состояниях: до возведения (плоская прямолинейная решетка) и после возведения. Выполнен подбор ограждающих конструкций на основе теплотехнического расчета, а в качестве дополнительных панелей используются солнечные батареи. Предложено цветовое решение фасадов. Световые проемы треугольной формы на боковом фасаде и трапециевидные с треугольными на торцах здания. Такое решение обусловлено поддержанием ритмичности конструкций и сэндвич-панелей. установки дополнительных внутренних опор. Отсутствие внутренних опор в здании обеспечивает свободу в вопросах планировки. Для выработки альтернативного вида энергии и экономии на здание установлены солнечные батареи так чтобы не нарушать общую концепцию фасадов.

трансформируемый каркас, формообразование, энергоэффективность

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