ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗДАНИЯ КАК КЛЮЧЕВОГО ЭЛЕМЕНТА СИСТЕМЫ ТЕПЛООБЕСПЕЧЕНИЯ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-3-23-40
В работе выполнено исследование комплексного влияния погодно-климатических факторов и их изменчивости на нужды энергии и эксергии при создании теплового комфорта в доме с различными инженерно-архитектурными характеристиками. Подтверждено, что даже для домов с относительно низкими теплотехническими характеристиками, построенными в соответствии с нормативными документами, роль солнечной радиации в формировании теплового баланса, особенно в начале и в конце отопительного сезона, является важной. Исследования показали, что вследствие совместного влияния внешних метеорологических факторов, при улучшении теплотехнических характеристик домов, корреляция между потребностью энергии для создания благоприятного микроклимата и температурой наружного воздуха существенно ухудшается. Определено, что при этом значение достоверности аппроксимации снижается от 1 (при линейной зависимости) к 0,55 и ниже (при максимально возможных на сегодняшний день улучшенных теплотехнических характеристиках дома). Такое положение существенно корректирует режимы работы и характеристики СТ. В частности это обуславливает необходимость усовершенствования системы автоматического регулирования СТ. А это, в свою очередь увеличивает инвестиционную составляющую системы. Разработан метод расчета потребностей эксергии для создания теплового комфорта внутри дома путем учета с помощью теории вероятностей влияния случайного характера метеорологических факторов в пределах отопительного периода, на основе которого в условиях региона показано и расчетным путем подтверждено, что при определении сезонных потребностей эксергии на теплообеспечение дома использование стационарного подхода приводит к занижению результатов на 12...28% по сравнению с динамическим подходом.
1. Chen A.Y., Chu J.C. TDVRP and BIM integrated approach for in-building emergency rescue routing // Journal of Computing in Civil Engineering. 2016. № 30 (5). https://doi.org/10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000522
2. Cornaro C., Sapori D., Bucci F., Pierro M., Giammanco C. Thermal performance analysis of an emergency shelter using dynamic building simulation // Energy and Buildings. 2015. № 88. P. 122 – 134. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.11.055
3. Domingo J., Barbero R., Iranzo A., Cuadra D., Servert J., Marcos M.A. Analysis and optimization of ventilation systems for an underground transport interchange building under regular and emergency scenarios // Tunnelling and Underground Space Technology. 2011. № 26 (1). P. 179 – 188. https://doi.org/10.1016/j.tust.2010.07.001
4. Fadli F., Kutty N., Wang Z., Zlatanova S., Mahdjoubi L., Boguslawski P., Zverovich V. Extending indoor open street mapping environments to navigable 3D citygml building models: Emergency response assessment. In International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences – ISPRS Archives. 2018. Vol. 42. P. 241 – 247). https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-4-161-2018
5. Jiang H., Su L., Zhang W. (2014). Analysis of emergency evacuation path and its demonstration application in highly-crowded building. In Proceedings of the 9th International Conference on Computer Science and Education, ICCCSE 2014 (P. 372 – 375). https://doi.org/10.1109/ICCSE.2014.6926488
6. Ma G., Tan S., Shang S. The evaluation of building fire emergency response capability based on the CMM // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019. № 16 (11). https://doi.org/10.3390/ijerph16111962
7. Marich M., Horan T.A., Schooley B. Implications of time-critical information services on emergency response its architecture: Scenario-building and market package analysis // In Association for Information Systems: 12th Americas Conference On Information Systems, AMCIS. 2006. Vol. 1. P. 229 – 238).
8. Nam G., Hong W. Analysis of the current state in order to maintain the function of the communication buildings for maintaining function in emergency // International Journal of Applied Engineering Research. 2014. № 9 (23). P. 18191 – 18198.
9. Oh N., Okada A., Comfort L.K. Building Collaborative Emergency Management Systems in Northeast Asia: A Comparative Analysis of the Roles of International Agencies // Journal of Comparative Policy Analysis: Research and Practice. 2014. № 16 (1). P. 94 – 111. https://doi.org/10.1080/13876988.2013.863639
10. Pan Y., Yuan S., Xie D., Gao Y. Current status and suggestions on post-earthquake emergency safety assessment of buildings in China // Tumu Gongcheng Xuebao/China Civil Engineering Journal. 2017. № 50 (5). P. 19 – 26.
11. Poursha M., Khoshnoudian F., Moghadam A.S. Assessment of modal pushover analysis and conventional nonlinear static procedure with load distributions of federal emergency management agency for high-rise buildings // Structural Design of Tall and Special Buildings. 2010. № 19 (3). P. 291 – 308. https://doi.org/10.1002/tal.487
12. Semenyutina A., Lazarev S., Melnik K. Assessment of reproductive capacity of representatives of ancestral complexes and especially their selection of seed in dry conditions // World Ecology Journal. 2019. № 9 (1). P. 1 – 23. https://doi.org/https://doi.org/10.25726/NM.2019.66.65.001
13. Shi B., Yang W., Chen X. (2013). A game-theoretic analysis on dividing the limited budget between building emergency facilities and preparing resources. In ICTIS 2013: Improving Multimodal Transportation Systems – Information, Safety, and Integration – Proceedings of the 2nd International Conference on Transportation Information and Safety (P. 2323 – 2329).
14. Singh A.K., Kaur S. Analysis of emergency evacuation of building using PEPA. Lecture Notes in Computer Science (Including Subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 20158956, P. 456 – 459. https://doi.org/10.1007/978-3-319-14977-6_51
15. Tserng H.P., You J.-Y., Chang C.-Y., Hsiung K.-H. Comparison analysis of emergency evacuation between computer simulations and real exercises for large-space buildings // Journal of the Chinese Institute of Engineers, Transactions of the Chinese Institute of Engineers, Series A. 2012. № 35 (6). P. 779 – 792. https://doi.org/10.1080/02533839.2012.701914
16. Yang Z., Liao Q., Liu D., Lin G., Peng S., Xu Y. (2018). Emergency Ancillary Service Provided by Electric Vehicles for Building Integrated Energy System under the Malfunction of Energy Supply // In International Conference on Innovative Smart Grid Technologies, ISGT Asia 2018 (P. 970 – 975). https://doi.org/10.1109/ISGT-Asia.2018.8467922
17. Ying Z., Zi-Min Z., Jian C. (2017). EvacAgent: A building emergency evacuation simulation model based on agent // In ACM International Conference Proceeding Series (Part F128531). https://doi.org/10.1145/3080845.3080872
18. Zeng Y., Sreenan C.J., Sitanayah L., Xiong N., Park J.H., Zheng G. An emergency-adaptive routing scheme for wireless sensor networks for building fire hazard monitoring // Sensors. 2011. № 11 (3). P. 2899 – 2919. https://doi.org/10.3390/s110302899
19. Zeng Y., Xiong,N., Park J.H., Zheng G. An emergency-adaptive routing scheme for wireless sensor networks for building fire hazard monitoring // Sensors. 2010. № 10 (6). P. 6128 – 6148. https://doi.org/10.3390/s100606128
20. Zhu Q., Hu M., Xu W., Lin H., Du Z., Zhang Y., Zhang F. 3D building information model for facilitating dynamic analysis of indoor fire emergency // Wuhan Daxue Xuebao (Xinxi Kexue Ban)/Geomatics and Information Science of Wuhan University. 2014. № 39 (7). P. 762 – 766+872. https://doi.org/10.13203/j.whugis20130257
Жуйков С.В. Эксергетический анализ здания как ключевого элемента системы теплообеспечения // Строительные материалы и изделия. 2021. Том 4. № 3. С. 23 – 40. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-3-23-40