Тепловой комфорт в зданиях с естественной вентиляцией
Естественная вентиляция для экономии энергии в коммерческих зданиях Калифорнии.
Категории: Фасадные системы | Естественная вентиляция | Тепловой комфорт | Полевые исследования
Цель проекта
Целью данного исследования является установление диапазонов условий окружающей среды в помещении, которые могут быть комфортными в офисном здании с естественной вентиляцией (NV) с открывающимися окнами и комнатными вентиляторами. Мы также надеемся лучше понять физические характеристики, создающие среду NV, и роль поведения обитателей.
Результаты проекта
Общий результат этой программы – всестороннее исследование текущих вопросов, касающихся модернизации коммерческих зданий в Калифорнии, и оценка потенциальных рисков и выгод. Он также значительно расширил возможности моделирования, проектирования и эксплуатации зданий с естественной вентиляцией в Калифорнии.
Исследования ветровой естественной вентиляции с использованием вычислительной гидродинамики и испытаний в аэродинамической трубе предоставили новые алгоритмы поперечной вентиляции, односторонней вентиляции и угловой вентиляции с учетом размера, местоположения и количества отверстий, а также эффектов укрытия соседними зданиями.
Эти алгоритмы были реализованы в EnergyPlus, а новая версия кода использовалась на трех учебных занятиях, чтобы ознакомить проектное и инженерное сообщество с новыми модулями, рассчитывающими естественную вентиляцию.
Значение для промышленности
В течение многих лет почти все новые коммерческие здания оснащены кондиционерами, механической вентиляцией и фильтрацией, поскольку частный сектор считает, что эти действия необходимы для поддержания приемлемого качества окружающей среды внутри помещений, несмотря на высокие затраты на электроэнергию. Рынок не будет существенно внедрять энергоэффективную естественную вентиляцию до тех пор, пока мы не сможем предоставить техническое руководство и инструменты, гарантирующие, что приемлемое качество внутренней среды может поддерживаться в течение соответствующего процента времени. Предоставление таких доказательств и технических подходов к рынку является целью этого проекта.
Исследовательский подход
В рамках этой исследовательской программы изучалась потенциальная экономия энергии за счет модернизации нежилых зданий в Калифорнии с использованием естественной вентиляции для охлаждения.
Самый простой и экономичный вариант модернизации — открыть окна на фасаде и выключить механическую вентиляцию. Чтобы сделать проблему решаемой, внимание было ограничено естественной вентиляцией с помощью ветра. Дымовая вентиляция, вероятно, также присутствует на практике и обычно улучшает охлаждающий потенциал.
Программа была разделена на три основных проекта. Проект 1 оценил потенциал и препятствия для внедрения естественной вентиляции. Проект 2 изучал индуцированное движение воздуха и возможное попадание загрязняющих веществ извне. В рамках Проекта 3 были разработаны новые инструменты для прогнозирования энергоэффективности зданий с естественной вентиляцией и проведено обучение их использованию.
В этом проекте принимают участие CPP, Arup, Кембриджский университет, Калифорнийский университет в Сан-Диего и Отдел экологических энергетических технологий Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Исследователи благодарны жильцам основного учебного здания Loisos + Ubbelohde Architecture and Energy в Аламеде, Калифорния.
Публикации и отчеты
Линден П., К. Адамс, Д. Бэнкс, Н. Даиш, Э. Аренс, С. Брансуик, М. Фонтан, Г. Гросс, А. Хоннекери, М. Пигман, Р. Томас, С. Даттон, Р. Джерард, П. Хавес, М. Хованец и др. 2016. Естественная вентиляция для энергосбережения в коммерческих зданиях Калифорнии. Заключительный отчет по проекту, Калифорнийская энергетическая комиссия. Июнь. 516 стр.
Подземный город Турции с населением 20 000 человек
ЗагрузкаПриключения и опыт | Подземные пространства
(Изображение предоставлено Danm/Getty Images)
Джина Трумэн, 11 августа 2022 г.
На глубине более 85 метров под знаменитыми сказочными дымоходами Каппадокии лежит огромный подземный город, который почти постоянно использовался в течение тысяч лет.
(В этом году мы опубликовали много вдохновляющих и удивительных историй, которые заставили нас влюбиться в мир — и это одна из наших самых любимых.)
Сильные порывы ветра взметали рыхлую почву в воздух, когда я путешествовал по Долине Любви в Каппадокии.
. Розовые и желтые склоны холмов окрашивали холмистый пейзаж, изрезанный темно-красными каньонами, а вдалеке маячили дымоходы скал. Было засушливо, жарко, ветрено и потрясающе красиво. Тысячелетия назад эта изменчивая вулканическая среда естественным образом вылепила шпили, окружающие меня, в их конические формы с грибовидными шляпками, которые теперь привлекают миллионы посетителей для пеших прогулок или полетов на воздушном шаре в центральном турецком регионе.
Но под осыпающейся поверхностью Каппадокии веками скрывалось чудо не менее гигантских размеров; подземный город, который может месяцами скрывать местонахождение до 20 000 жителей.
Древний город Эленгубу, известный сегодня как Деринкую, находится на глубине более 85 м под землей, охватывая 18 уровней туннелей. Самый большой в мире раскопанный подземный город, он почти постоянно использовался в течение тысяч лет, переходя из рук в руки от фригийцев к персам и христианам византийской эпохи. Окончательно от него отказались в 1920-х годов каппадокийскими греками, когда они потерпели поражение во время греко-турецкой войны и внезапно массово бежали в Грецию.
По словам моего гида, Сулемана, Деринкую был «открыт заново» только в 1963 году неизвестным местным жителем, который постоянно терял своих цыплят. Пока он ремонтировал свой дом, домашняя птица исчезала в небольшой трещине, образовавшейся во время реконструкции, и ее больше никогда не видели. После более тщательного изучения и некоторых раскопок турок обнаружил темный проход. Это был первый из более чем 600 входов, найденных в частных домах, ведущих в подземный город Деринкую.
Немедленно начались раскопки, в результате которых была обнаружена запутанная сеть подземных жилищ, складов сухих продуктов, хлевов, школ, виноделен и даже часовни. Это была целая цивилизация, надежно спрятанная под землей. Пещерный город вскоре был осмотрен тысячами наименее страдающих клаустрофобией туристов Турции, а в 1985 году этот регион был внесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Деринкую состоит из 18 уровней туннелей, уходящих под землю на глубину более 85 метров (Фото: RalucaHotupan/Getty Images)
Точная дата постройки города остается спорной, но Анабасис, написанный Ксенофонтом из Афин около 370 г. до н.э., является старейшим письменным произведением, в котором упоминается Деринкую. В книге он упоминает анатолийцев в Каппадокии или ее окрестностях, живущих под землей в раскопанных домах, а не в более популярных пещерных жилищах на скалах, которые хорошо известны в этом районе.
По словам Андреа Де Джорджи, адъюнкт-профессора классических исследований Университета штата Флорида, Каппадокия уникально подходит для такого рода подземных сооружений из-за отсутствия воды в почве и ее податливой, легко поддающейся формовке породы. «Геоморфология региона способствует рытью подземных пространств», — сказал он, пояснив, что местный туф было бы довольно легко вырезать с помощью простых инструментов, таких как лопаты и кирки. Тот же самый пирокластический материал был естественным образом выкован в сказочных дымоходах и фаллических шпилях, торчащих из земли над землей.
Но кому приписать создание Деринкую, остается отчасти загадкой. По словам А. Бертини, эксперта по Средиземноморью, основу для обширной сети подземных пещер часто приписывают хеттам, «которые, возможно, раскопали первые несколько уровней в скале, когда они подверглись нападению фригийцев около 1200 г. до н. пещерные жилища в своем эссе о региональной пещерной архитектуре. В подтверждение этой гипотезы внутри Деринкую были найдены хеттские артефакты.
Тем не менее, большая часть города, вероятно, была построена фригийцами, высококвалифицированными архитекторами железного века, у которых были средства для строительства сложных подземных сооружений. «Фригийцы были одной из самых выдающихся ранних империй Анатолии, — объяснил Де Джорджи. «Они распространились по западной Анатолии примерно в конце первого тысячелетия до н. .»
Полутонные валуны можно было катать на месте, чтобы закрыть туннели во время вторжения. (Фото: Ричард Бек/Getty Images)
временное убежище от иноземных захватчиков, а Каппадокия на протяжении веков видела постоянный поток доминирующих империй.
«Смена империй и их влияние на ландшафты Анатолии объясняют обращение к подземным убежищам, таким как Деринкую», — объяснил Де Джорджи. «Однако именно во время исламских набегов [7-го века] [на преимущественно христианскую Византийскую империю] эти жилища использовались в полной мере». В то время как фригийцы, персы и сельджуки, среди прочих, населяли регион и расширяли подземный город в последующие века, население Деринкую достигло своего пика в византийскую эпоху, когда под землей проживало почти 20 000 жителей.
Сегодня вы можете испытать мучительную реальность подземной жизни всего за 60 турецких лир (2,80 фунта стерлингов). Когда я спускался в заплесневелые, узкие туннели, стены которых почернели от копоти из-за столетий горения факелов, меня начало охватывать незнакомое ощущение клаустрофобии. Однако вскоре стала очевидной изобретательность различных империй, распространившихся на Деринкую. Преднамеренно узкие короткие коридоры вынуждали посетителей перемещаться по лабиринту коридоров и жилых помещений, сгорбившись и гуськом — явно неподходящее положение для злоумышленников.
«Жизнь под землей, наверное, была очень трудной», — добавил мой проводник Сулеман. «Жители справляли нужду в запечатанных глиняных кувшинах, жили при свете факелов и избавлялись от трупов в [отведенных] местах».
Каждый уровень города был тщательно спроектирован для конкретных целей. Скот содержался в ближайших к поверхности конюшнях, чтобы уменьшить запах и токсичные газы, выделяемые скотом, а также обеспечить теплый слой живой изоляции в холодные месяцы. Внутренние слои города содержали жилые дома, подвалы, школы и помещения для собраний. Традиционная византийская миссионерская школа, узнаваемая по уникальным сводчатым потолкам, расположена на втором этаже. По словам Де Джорджи, «доказательства виноделия основаны на наличии погребов, чанов для прессования и амфор [высоких кувшинов с двумя ручками и узким горлышком]».
Эти специализированные помещения указывают на то, что жители Деринкую были готовы провести месяцы под землей.
В Деринкую было много входов, в том числе более 600 в частных домах. На самом деле считается, что раннее строительство Деринкую было сосредоточено вокруг этих двух основных элементов. Более 50 вентиляционных шахт, которые обеспечивали естественный поток воздуха между многочисленными жилыми домами и коридорами города, были распределены по всему городу, чтобы избежать потенциально смертельной атаки на их подачу воздуха. Колодец был вырыт глубиной более 55 м и мог быть легко перерезан снизу жителями города.
Несмотря на то, что конструкция Деринкую действительно гениальна, это не единственный подземный город в Каппадокии. Его площадь составляет 445 кв. км, что является самым большим из 200 подземных городов под Анатолийскими равнинами. Более 40 из этих небольших городов находятся на глубине трех или более уровней под поверхностью. Многие из них связаны с Деринкую через тщательно вырытые туннели, некоторые из которых простираются на 9 км.