Language
Country/Area
No result found
Как можно использовать тепловую массу для совершения революции в области энергоэффективности и снижения потребления энергии?
В настоящее время мир сталкивается с проблемами энергетического кризиса и изменения климата, в которых архитектурное проектирование играет жизненно важную роль. Тепловая масса — способность материалов здания сохранять тепло — не только влияет на уровень комфорта в здании, но и может оказывать существенное влияние на потребление энергии. Использование и определение этого понятия, несомненно, требуют дальнейшего обсуждения.
Тепловая масса не имеет единого определения. Большинство авторов называют ее теплоемкостью, то есть способностью объекта накапливать тепловую энергию. Однако некоторые исследователи, такие как Кристофер Рейнхарт из Массачусетского технологического института, утверждают, что тепловую массу следует определять как объем материала, умноженный на его объемную теплоемкость. Эта разница в определениях привела к тому, что применение тепловой массы в проектировании зданий иногда рассматривается как лженаука, что заставляет нас задуматься: насколько именно тепловая масса является важным инструментом для снижения потребления энергии?
Использование тепловой массы при проектировании зданий может привести к повышению энергоэффективности и комфорта.
Тепловая масса и теплоемкость в зданиях
Понимая, как тепловая масса влияет на конструкцию здания, мы не можем игнорировать роль теплоемкости. Теплоемкость характеризует способность объекта накапливать тепловую энергию и связана с массой материала и его удельной теплоемкостью. Это можно просто выразить как теплоемкость, равную массе объекта, умноженной на удельную теплоемкость материала. При изменении внешней среды здания свойство тепловой массы позволяет ему поглощать тепло в течение дня и отдавать его ночью, что особенно важно в районах с резкими перепадами температур.
Кристоф Рейнхарт поясняет: «Если внешние дневные и ночные изменения температуры происходят часто и колеблются около идеальной точки равновесия, добавление тепловой массы может увеличить количество часов комфорта за определенный период времени». Это показывает, что в соответствии с При правильных обстоятельствах тепловая масса может значительно повысить комфортность жилой среды.
Наличие тепловой массы позволяет зданию поддерживать стабильную внутреннюю температуру при изменении внешней среды.
Тепловая масса и практические проблемы проектирования зданий
Хотя тепловая масса теоретически может снизить потребление энергии, на практике ее применение часто подвергается сомнению. Например, многие архитекторы не рассчитывают теплоемкость в процессе проектирования. Национальные строительные нормы в США и Канаде обычно основывают конфигурацию оборудования на Руководстве J Ассоциации подрядчиков по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха, которое не учитывает должным образом влияние тепловой мощности на комфорт.
Руководство J в первую очередь опирается на подробные измерения, включая размеры здания, конструкцию и изоляцию, поэтому оборудование подбирается с учетом обеспечения комфорта при экстремальных температурах без учета достаточной тепловой мощности для поддержания процесса.
Оборудование, не учитывающее теплоемкость, не сможет эффективно справляться с кратковременными изменениями температуры.
Будущие возможности
Технология тепловой массы имеет огромный потенциал для содействия более устойчивому проектированию зданий. По мере развития технологий все больше дизайнеров и архитекторов понимают, что тепловая масса является ключевым фактором повышения энергоэффективности и комфорта человека. Тепловая масса зданий не только сохраняет прохладу внутри помещений в жаркие летние месяцы, но и обеспечивает дополнительное тепло в холодные зимние месяцы, что демонстрирует ее неизменную важность в решении текущих и будущих энергетических проблем.
Однако проектирование зданий с необходимым количеством тепловой массы по-прежнему требует дальнейшего внимания и инвестиций. Здания будущего должны интегрировать принципы тепловой массы для создания более энергоэффективной среды с целью решения проблемы постоянного роста потребления энергии в мире. Это не только вызов для дизайна и архитектуры, но и важная задача для всего общества в стремлении к устойчивому развитию.
Если мы сможем в полной мере использовать свойства тепловой массы для улучшения конструкции здания, как изменится потребление энергии в будущем?
