Simulation modelling development in design of energy efficiency improvement of architectural solutions

Abstract

Вимоги нового часу переводять архітектуру з площини суб’єктивних уявлень проектувальника в раціональну площину об’єктивних рішень. Розвиток сучасних інформаційних технологій створює передумови і можливості пошуку принципово нових підходів до організації архітектурного простору, нових засобів і прийомів художньої виразності в архітектурі. У своїй статті ми продовжили досліджувати взаємозв’язок між архітектурним проектуванням та енергоефективністю, а основне її завдання визначили як розвиток методу симуляційного моделювання з метою покращення енергоефективності архітектурних рішень. Проведення дослідження відбувалося у кілька етапів: визначення переліку основних впливів, аналіз існування програмних продуктів, їх практичне застосування у навчальному, реальному та пошуковому проектуванні, обчислення енерговитрат за змінними параметрами, теоретичне наукове узагальнення результатів та формування рекомендацій. Покращення енергоефективності архітектурних рішень на будь якій стадії проектування досягалося завдяки створенню симуляцій впливів, адже саме вони обумовлюють термодинамічні процеси і дозволяють досліджувати геометричнокеровану логіку продуктивності. Найважливішими серед них є: симуляція зовнішньокліматичних чинників; симуляція мікрокліматичних параметрів будівлі; симуляція і вибір варіантів геометрії будівлі чи комплексу; добір і розрахунок конструкцій; симуляція впливів навколишньої забудови та перспективної розбудови комплексів. Також окреслено перелік найважливіших архітектурних задач, що вирішуються завдяки застосуванню методу симуляційного моделювання. Привернення уваги до деяких аспектів історії розвитку симуляційного моделювання, зокрема, в лабораторії інституту архітектури Національного університету “Львівська політехніка”, дозволяє осмислити суть і форму його застосування сьогодні, а також відслідкувати еволюцію програм покращення енергоефективності та інструментів архітектурного проектування. Автори оптимізували роботу з критеріями, зокрема такими як потреба в енергії, вплив на навколишнє середовище, геометрію і матеріали. Значить аналіз та апробація найбільш поширених програмних продуктів з погляду застосування у цій галузі, як результат, дозволили запропонувати комбінації та способи їх використання для архітекторів.

The article deals with the methods of using and improving the work of the simulation modelling method in architectural design. As a result, the authors have tried to optimize their work with criteria such as energy demand, environmental impact, geometry, and materials. The rational use algorithm of these software products in the integrated design of energy efficiency improvement of buildings, complexes and urban structures have been proposed.