БАГАТОЦІЛЬОВА ОПТИМІЗАЦІЯ ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ ОФІСНОЇ БУДІВЛІ В КЛІМАТИЧНИХ УМОВАХ УКРАЇНИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/2411-3034-2024-36-4

Ключові слова:

архітектура сталого розвитку, громадські будівлі, офісні будівлі, енергоефективність, пасивні архітектурні стратегії проєктування, природне освітлення, коефіцієнт природнього освітлення, коефіцієнт відблисків, коефіцієнт скління, сонцезах истні пристрої, світлові полиці

Анотація

Мета статті. Проаналізувати можливості багатоцільової оптимізації денного освітлення офісного приміщення в кліматичних умовах України; запропонувати академічно перевірений метод оптимізації денного освітлення приміщення для досягнення оптимальних значень коефіцієнта природного освітлення (КПО) та коефіцієнта відблисків (КВ); виявити оптимальні значення коефіцієнта скління (КС) фасадів офісних будівель, співвідношень довжини до ширини вікон та ширини сонцезахисних пристроїв південного фасаду для двох міст України, що репрезентують різні кліматичні зони – Києва та Одеси. Методи дослідження. Огляд наукових публікацій, нормативних документів за темою дослідження, а також комп’ютерне моделювання з використанням: програм автоматизованого проєктування – Rhinoceros, мови візуального програмування – Grasshopper, плагінів – Ladybug Tools & Honeybee та Octopus. Результати. Апробовано метод багатоцільової оптимізації денного освітлення офісного приміщення у кліматичних умовах України; виявлені оптимальні варіанти проєктування фасадів офісних будівель з точки зору КПО та КВ; запропоновано оптимальні показники КС фасадів та пропорцій вікон і ширини сонцезахисних пристроїв. На прикладах Києва та Одеси проаналізовані відмінності проєктування фасадів офісних будівель для двох кліматичних зон України. Висновки. Архітекторам рекомендовано використовувати багатоцільову оптимізацію денного освітлення на ранній стадії проєктування для розробки фасадів офісних будівель. Архітектурне проєктування на основі комп’ютерного моделювання навколишнього середовища забезпечує досить точні результати проєктних рішень, включаючи: значення КС, пропорції вікон, ширину сонцезахисних пристроїв тощо. Компроміс між екологічним дизайном та естетичним підходом може привести до сталих, екологічно свідомих архітектурних рішень. Методи дослідження. Огляд наукових публікацій, нормативних документів за темою дослідження, а також комп’ютерне моделювання з використанням: програм автоматизованого проєктування – Rhinoceros, мови візуального програмування – Grasshopper, плагінів – Ladybug Tools & Honeybee та Octopus. Результати. Апробовано метод багатоцільової оптимізації денного освітлення офісного приміщення в кліматичних умовах України; виявлені оптимальні варіанти проєктування фасадів офісних будівель з точки зору КПО та КВ; запропоновано оптимальні показники КС фасадів та пропорцій вікон та глибин сонцезахисних пристроїв. Проаналізовані відмінності проєктування фасадів офісних будівель для двох кліматичних зон України на прикладах Києва та Одеси. Висновки. Архітекторам рекомендовано використовувати багатоцільову оптимізацію денного освітлення на ранній стадії проєктування для розробки фасадів офісних будівель. Архітектурне проєктування на основі комп’ютерного моделювання навколишнього середовища забезпечує достатньо точні результати проєктних вирішень, включаючи: значення КС, пропорції вікон, глибин сонцезахисних пристроїв тощо. Компроміс між екологічним дизайном та естетичним підходом може призвести до сталих, екологічно свідомих архітектурних вирішень.

Посилання

Nguyen A., Reiter S., Rigo P. A review on simulation-based optimization methods applied to building performance analysis. Applied Energy. 2013. № 113. P. 1043–1058.

Eltaweel A., Su Y. Parametric design and daylighting: A literature review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. № 73. P. 1086–1103.

Multi-objective optimization of daylight illuminance indicators and energy usage intensity for office space in Tehran by genetic algorithm / Hakimazari M., et al. Energy Reports. 2024. № 11. P. 3283–3306.

Ziaee N., Vakilinezhad R. Multi-objective optimization of daylight performance and thermal comfort in classrooms with light-shelves: Case studies in Tehran and Sari, Iran. Energy & Buildings. 2022. № 254.

Multi-phase framework for optimization of thermal and daylight performance of residential buildings based on the combination of ventilation and window design / Wang J., et al. Journal of Asian Architecture and Building Engineering. 2020. № 20. P. 785–805.

Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution / Beck H. E., et al. Scientific Data. 2018. № 5.

ДБН В.2.6-31:2021 «Теплова ізоляція та енергоефективність будівель». Київ : Мінрегіон України, 2022.

ДБН В.2.5-28:2018 «Природне і штучне освітлення». Київ : Мінрегіон України, 2018.

Wienold J., Christoffersen J. Evaluation methods and development of a new glare prediction model for daylight environments with the use of CCD cameras. Energy & Buildings. 2006. №. 38. P. 743–757.

Deb K. Multi-Objective Optimization Using Evolutionary Algorithms. Wiley & Sons, 2011. 497 p.

Han Y., et al. Simulation-based multi-objective optimization of timber-glass residential buildings in severe cold regions. Sustainability. 2017. №. 9.

Meteonorm Version 8. Meteonorm. URL: https://meteonorm.com/en/meteonorm-version-8 (дата звернення: 29.11.24).

SunEarthTools.com: [сайт]. URL: https://www.sunearthtools.com/ (дата звернення: 29.11.24).

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-30