Improving the energy efficiency of architectural solutions in context of climate change scenarios

Abstract

Зв’язки між кліматичними умовами та архітектурою будівель і містобудівних утворень розкривають у частині архітектурної фізики – архітектурній кліматології. Сьогодні світова кліматична система демонструє ознаки стрімких змін, що у спеціальній літературі останнім часом обережно названо “кліматичним переходом”. У статті кліматичні тенденції проаналізовано в різних територіальних (глобальних, макрокліматичних, мезокліматичних та мікрокліматичних) та часових межах (історичний огляд; сучасний стан; довгострокова, середньострокова та короткострокова перспективи). В результаті їх опрацювання, обґрунтованих даних на перспективу, співвідносну з орієнтовним терміном життя будівель (100 років), не виявлено. Тож, за основу взято найбільш ймовірні середньострокові прогнози до 2050 року. Авторська участь у розробці Держстандарту “Будівельна кліматологія” 2011 р. спонукала до продовження досліджень та виявлення тенденцій кліматичних змін у мезокліматичному масштабі. Проведено аналіз даних нормативних джерел від 60-х років минулого століття (1963, 1973, 1983, 2000, 2011 за даними спостережень від 1950 по 2008 рр.) та продовженні дослідження з лінійним усередненням з 2009 до 2019 р. Порівняння отриманих даних надає картину динаміки змін показників кліматичних режимів (температурного, вологісного, вітрового) за майже 70 років. Оцінена мінливість значень основних параметрів в цілому на території України. На підставі ретроспективних досліджень та аналізі актуальних даних визначена динаміка змін основних кліматичних параметрів для міста Львова. Сформульовано основні вимоги до архітектурних вирішень у різних кліматичних умовах України. Проведено кореляцію покращення енергоефективності архітектурних рішень з актуальними зовнішньо мікрокліматичними умовами. Запропоновано внести відповідні дані до нормативних документів.

The global climate system shows signs of rapid changes called a Climatic Transition in specialized literature. The article has studied climate trends in territorial (global, macro-climatic, mesoclimatic, and micro-climatic) and time limits (historical overview; current state; long-term, medium-term, and short-term prospects). The most probable medium-term forecasts until 2050 have been taken as a basis. The climate data analysis for the previous 60 years has been carried out and continued by our research with linear averaging of data for 2009–2020, the dynamics of main parameters changes on the territory of Ukraine and for Lviv city have been determined. The main requirements for architectural solutions in various climatic conditions have been formulated. Correlation analysis of energy efficiency improvements in architecture and current external micro-climatic conditions has been performed. It has been proposed to make appropriate changes to the regulatory documents.