Energy efficiency of modernization of translucent building envelope structures

Abstract

Дослідження спрямоване на визначення енергоефективності використання світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій (СЗОК) із різними світлотехнічними та теплотехнічними параметрами. Також розглянуто доцільність заміни СЗОК на сучасніші із більшим термічним опором та меншим коефіцієнтом відносного проникнення сонячної радіації (КВПСР). Здійснено порівняння із урахуванням впливу параметрів СЗОК на споживання електроенергії в офісному приміщенні та компенсацію втрат теплової енергії, а також її економію за рахунок надходження сонячного випромінювання протягом опалювального періоду, видалення надлишкового тепла упродовж охолоджувального періоду та економію електроенергії за рахунок використання денного світла. Встановлено, що, попри меншу площу засклення і світлопропускні характеристики варіанта № 3 (профіль Veka Softline 82 зі склопакетом 4Solar-16Ar-4-12Ar-4і), економія у разі заміни конфігурації СЗОК № 1 на № 3 забезпечує економію енергії від 31,7 (кВт×год)/рік, якщо площа СЗОК 0,5 м 2, до 419,5 (кВт×год)/рік за 6 м2, а у разі заміни варіанта № 2 на № 3 – від 24,7 за 0,5 м2 до 397,2, якщо площа СЗОК 6 м2. Це дає можливість визначати енергетичну та економічну доцільність модернізації СЗОК із установленням металопластикових конструкцій із різними світлотехнічними та теплотехнічними параметрами.The article focuses on determining the energy efficiency of the translucent structures of building envelope (TSBE) use with different lighting and thermal parameters. The expediency of replacing TSBE with more modern ones with higher thermal resistance and lower solar radiations relative penetration coefficient (SRRPC) is considered. The comparison was made taking into account the influence of TSBE parameters on electricity consumption in the office premises on the compensation of heat energy losses, as well as its savings due to the receipt of solar radiation during the heating period, the removal of excess heat during the cooling period and energy savings through the use of daylight during a year. It was found that despite the smaller glazing area and light-transmitting characteristics of configuration No. 3 (profile Veka Softline 82 with triple-glazed window 4Solar-16Ar-4-12Ar-4і), electricity savings when changing the configuration of TSBE No. 1 to No. 3 leads to energy savings of 31.7 kWh/yr with the TSBE area of 0.5 m2 to 419.5 kWh/yr at 6 m2, and when replacing configuration No. 2 by No. 3 – from 24.7 (STSBE = 0.5 m2) up to 397.2 (STSBE = 6 m2). This makes it possible to determine the energy and economic feasibility of TSBE modernization by installing metal-plastic structures with different lighting and thermal parameters.