Рабочая программа дисциплины «проектирование пассивных зданий» Направление подготовки: 521701 «Архитектура»
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа дисциплины «Архитектура зданий» для специальности 270103 «Строительство, 762.93kb.
- Рабочая программа дисциплины «Техническая термодинамитка» Направление подготовки, 804.99kb.
- Рабочая программа дисциплины «Проектирование информационных систем» Направление подготовки, 225.97kb.
- Рабочая программа дисциплины «История архитектуры и строительной техники» Направление, 244.09kb.
- Рабочая программа дисциплины «Технико-экономическое проектирование» Направление подготовки, 198.63kb.
- Рабочая программа дисциплины «теоретические основы теплотехники» Направление подготовки, 554.69kb.
- Рабочая программа дисциплины Физика, ен. Ф. 03 направление подготовки, 491.56kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины «Проектирование и эксплуатация сетей связи» Направление, 182.74kb.
- Рабочая программа дисциплины «Компьютерная диагностика» Направление подготовки, 209.63kb.
- Рабочая программа дисциплины технические измерения и приборы Направление подготовки, 496.12kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Кыргызский государственный университет строительства, транспорта и
архитектуры им. Н. Исанова
Кафедра «Архитектура»
УТВЕРЖДАЮ
Директор института
__________Тусупбекова К. И.
«____» _________ 20 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАССИВНЫХ ЗДАНИЙ»
Направление подготовки: 521701 «Архитектура»
Специальность; 521701 «Архитектура» («Дизайн архитектурной среды», «Реставрация и реконструкция архитектурного наследия», «Градостроительство»)
Институт Архитектуры и дизайна
Форма обучения: очная
Семестр I X
Лекция, часов 17
Лабораторные занятия, часов -
Практические занятия, часов -
Курсовая работа, часов -
Контрольная работа -
Самостоятельная работа, часов 17
Формы контроля зачет
Бишкек 2010 г.
Рецензент канд.т. н., проф. Тусупбекова К.И.
Рабочая программа дисциплины «Проектирование «пассивных» зданий» / сост. О.В. Воличенко. - Бишкек: КГУСТА, 2010.
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины специализации студентам очной формы обучения специальности 521701 Архитектура в 9 семестре.
Рабочая программа составлена с учетом Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 721701 Архитектура, утвержденного от 29.10.2003 г., протокол № 11. MHO
Составитель ______________ О.В. Воличенко
(подпись)
20.09.2010 г.
© Воличенко О.В. 2010
© КГУСТА, 2010
ЛИСТ
согласования рабочей программы
Направление подготовки: ________________521701 Архитектор______________________
Шифр и наименование
Специальность: _________________________521701_____Архитектура_____________________
Шифр и наименование
Специализация: 521701.01 Архитектор, 521701.02 Архитектор-дизайнер, 521701.03 Ар-
Шифр и наименование
тектор-реставратор________________________________________________________________
Дисциплина: _______Проектирование пассивных зданий
Форма обучения: ___________________очная_____________________________________________
(очная, очно-заочная, заочная)
Учебный год _____2010-2011_________________
Рекомендована заседанием кафедры ______________ «Архитектура»_______________________
Наименование кафедры
Протокол от « 29 » __ноября 2007 г.
Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой
_Архитектура_______________________Омуралиев Д.Д.__________________20.09.2010_____
Наименование кафедры расшифровка подписи дата
Исполнитель:
___доцент___________________Воличенко О.В.________________20.09.2010____
Должность расшифровка подписи дата
Председатель методической комиссии института ИАД
______________________________________Омуралиев Д.______________________________
Личная подпись Расшифровка подписи дата
Заведующий отделом комплектования научной библиотеки
________________________________________________________________________________
Личная подпись Расшифровка подписи дата
Начальник УУ КГУСТА
________________________________________________________________________________
Личная подпись Расшифровка подписи дата
I . ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧКСКИЙ РАЗДЕЛ
I. Цель курса
ЦЕЛЬ КУРСА - дать теоретическое представление об объективных качественных характеристиках энергосберегающей архитектуры, изученных архитектурной практикой и наукой, которые должны лечь в основу комплексного проектирования современных зданий.
2. Задачи курса
- ознакомить учащихся с основными положениями энергоэффективного строительного стандарта, который создает комфортные условия проживания;
- раскрыть принципы и характерные приемы проектирования энергосберегающих сооружений;
- показать особенности проектирования зданий, оказывающих минимальное воздействие на окружающую среду.
3. Место курса в профессиональной подготовке выпускника
Курс рассчитан на формирование у студентов представлений о важнейших необходимых условиях функционирования зданий с низким энергопотреблением, наиболее характерных и известных теоретических схемах и реальных примерах современной планировки энергосберегающих сооружений.
В ходе изучения дисциплины вырабатываются необходимые архитектору навыки и умения: оценки природно-географических, экологических, социально-экономических и планировочных условий различных градостроительных и архитектурный ситуаций; работы с современными архитектурно-строительными материалами и оборудованием; сравнения и выбора альтернативных планировочных и конструктивных решений.
Курс непосредственно связан с такими смежными дисциплинами как: «Архитектурное проектирование», «Архитектурные материалы», «Прогрессивные строительно-отделочные материалы», «Архитектурные конструкции», «Экология», «Экономика», «Вентиляция и отопление» и др.
4. Требования к уровню освоения содержания курса:
Успешно освоившие курс студенты должны:
иметь представление
- о предмете, задачах и особенностях проектирования пассивных зданий;
- о наиболее характерных примерах из отечественной и зарубежной практики развития и планировки пассивных сооружений;
- о принципах достижения низкого энергопотребления энергоэффективных сооружений;
знать
- приемы объемно-планировочных решений в зданиях с эффективным использованием энергии;_
- экологические требования и природно-климатические условия в градостроительстве;
- основные направления реализации резервов энергосбережения;
- принципы архитектурной концепции пассивных сооружений;
уметь
- анализировать и оценивать различные градостроительные ситуации;
- учитывать факторы, влияющие на разработку архитектурных
проектов (природно-экологические, социально-экономические, инженерно-
технические);
- разрабатывать варианты и принимать оптимальные планировочные решения, координировать работу смежных специалистов (экономистов, инженеров, социологов и др.), составлять тексты обоснований и пояснительных записок.
П. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Разделы курса:
Раздел 1. Введение
Предмет и методы проектирования пассивных зданий. История развития энергоэффективных зданий.
Раздел 2. Архитектурно-планировочное решение пассивных зданий
Цели и задачи проектирования пассивных зданий. Основные преимущества пассивных зданий перед обычными. Выбор энергоэффективной формы здания. Ориентация. Проектирование наружных ограждающих конструкций.
Раздел 3. Регулирование микроклимата зданий
Система обогрева, кондиционирования и вентиляции, расходующая ресурсы более эффективно, чем в конвенциональных домах.
- Темы и краткое содержание.
Раздел 1. Введение
Тема 1. История развития энергоэффективных зданий.
Определение пассивного дома. Взаимосвязь теории и практики в планировке пассивных зданий. Развитие энергоэффективных построек восходящее к исторической культуре северных народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Современные эксперименты повышения энергоэффективности зданий (США г. Манчестер; Финляндия г. Отаниеми; Германия г.Дармштадтe и др.).
Раздел 2. Архитектурно-планировочное решение пассивных зданий
Тема 2. Цели и задачи проектирования пассивных зданий
Концепция пассивного дома – дома, фактически не нуждающегося в традиционных методах энергоснабжения. Преимущества пассивного дома – экологичность и экономность. Здоровые условия жизни по сравнению с обычными: организация освещения и снабжения свежим воздухом (исключение сквозняков); в любое время года обеспечение комфортной для человека температуры; максимально эффективное использование пространства.
Тема 3. Выбор энергоэффективной формы здания
Концепция архитектурно-планировочного решения зданий. Оптимальная форма здания, обеспечивающая минимальные теплопотери через его наружную оболочку. Оптимальное использование природных условий заключающиеся в сбалансированности вклада природной среды и искусственно создаваемого микроклимата. Форма здания, обеспечивающая не только эффективное использование возобновляемой природной энергии солнца и ветра, но и сберегающая энергию, поступающую от инженерных систем на освещение, отопление, вентиляцию и охлаждение. Критерием энергоэффективности формы здания. Неблагоприятные формы. Блокирование зданий как фактор снижения тепловых потерь. Влияние размеров здания на его энергоэкономичность.
Тема 4. Ориентация. Ветровой режим
Существенное воздействие на оболочку здания оказывают солнечная радиация и ветер. Для комплексной оценки влияния этих факторов на баланс тепловой энергии здания желательно рассматривать график “розы ветров” совместно с изображением секторов неблагоприятной ориентации по условиям теплопоступлений от солнечной радиации.
Принцип теплового зонирования. Нормативная продолжительность инсоляции. Архитектурно-композиционные решения фасадов, проектируемых с учетом ветровой защиты, включают в себя: ориентацию продольной оси здания в направлении господствующего в январе ветра; размещение лоджий, балконов, выступов в виде горизонтальных и вертикальных ребер таким образом, чтобы максимально снизить ветровой напор.
Тема 5. Проектирование наружных ограждающих конструкций.
Основные правила строительства пассивных зданий. Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции — внутренняя и внешняя. Важную роль в формировании теплового режима и сбережении тепловой энергии в здании играют конструктивные методы. Необходимым условием снижения тепловых потерь является повышение уровня теплозащиты ограждающей оболочки здания. Только после решения вопроса о теплоизоляции наружных ограждающих конструкций здания можно говорить о других мерах энергосбережения. Светопрозрачные ограждающие конструкции являются наиболее слабым элементом ограждающей оболочки здания с точки зрения теплозащиты. Одним из основных объектов сбережения тепловой энергии в зданиях по требованиям новых теплотехнических норм являются наружные стены. Проблему повышения их теплозащитных свойств можно решить следующими методами: дополнительным утеплением; устройством замкнутых и вентилируемых воздушных прослоек; рациональным расположением конструктивных слоев; применением прозрачной теплоизоляции; посредством утилизации тепла уходящего воздуха помещений и т.д. Конструирование без тепловых мостов. Герметичность наружной оболочки зданий. Концепция герметичности.
Раздел 3. Регулирование микроклимата зданий
Тема 6. Система обогрева, кондиционирования и вентиляции
Система обогрева. Устройство системы вентиляции пассивных зданий. Тепловой насос. Тепловой насос в составе инженерных систем отопления здания. Принцип эффективного получения тепловой и электрической энергии. Устройство пластинчатого рекуператора. Принцип комфортной вентиляции в квартирах. Работа противоточного теплообменника. Отапливать и осуществлять вентиляцию в пассивных домах только с помощью высокоэффективной рекуперации тепла (или дополнительно с помощью компактной маломощной системы отопления). Комфортная система вентиляции с регулированием поступления свежего воздуха является обязательной для каждого пассивного дома. Пассивные дома всегда имеют встроенную комфортную систему вентиляции, которая часто является центральной составляющей для всей домашней техники. Только высококачественная система вентиляции пригодна для пассивного дома.
3. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы.
- Определение пассивного дома.
- Определение активного дома.
- Отличие пассивных зданий от активных
- Развитие энергоэффективных построек
- Современные эксперименты повышения энергоэффективности зданий
- Концепция пассивного дома
- Преимущества пассивного дома
- Концепция архитектурно-планировочного решения пассивных зданий.
- Оптимальная форма здания, обеспечивающая минимальные теплопотери
- Оптимальное использование природных условий
- Критерием энергоэффективности формы здания.
- Неблагоприятные формы зданий
- Влияние размеров здания на его энергоэкономичность
- Критерии пассивных зданий
- Обязательные требования для снижения удельного расхода тепловой энергии на отопление
- В чем заключается главный принцип для энергоэффективных зданий
- В чем заключается конструирование без тепловых мостов
- На каких принципах базируется архитектурная концепция пассивных зданий
- Разработать правильную ориентацию зданий учитывающей ветровой режим для городов Чуйской долины
- Разработать правильную ориентацию зданий учитывающей ветровой режим для городов и поселений Таласской долины
- Разработать правильную ориентацию зданий учитывающий ветровой режим для городов и поселений Центрального Тянь-Шаня
- Разработать правильную ориентацию зданий учитывающий ветровой режим для городов юга Кыргызстана
- Предложить форму зданий для горных поселений Кыргызстана
- Каким образом осуществляется отопление пассивного дома
- Освещение в пассивном здании
- Конструирование без тепловых мостов
- Конструирование без тепловых мостов
- Воздухонепроницаемая оболочка
- Пассивное использование солнечной энергии
- Вентиляция: основное условие для создания комфортного микроклимата
- Пассивный дом: воздушное отопление и использование энергии грунта
- Возрастающее значение горячего водоснабжения
- Холодная питьевая вода, сточные воды их влияние для пассивного дома
- Потребление электрической энергии для бытовых нужд - как резерв для повышения эффективности
- Опыт с первыми пассивными домами
4. Примерная тематика рефератов, курсовых работ
В курсе предусмотрена подготовка докладов и рефератов по следующим темам:
- Конструкция пассивного дома
- Форма пассивного дома
- Архитектурно-планировочное решение пассивных зданий
- Система вентиляции пассивных зданий
- Регулирования микроклимата с применением активного отопления и охлаждения
- Методология системного анализа пассивных зданий
- Математическая модель и целевая функция для энергоэффективного здания
Примечание: Разработка письменного реферата предполагает ознакомление с одним или несколькими первоисточниками, соответствующим разделом учебного пособия, конспектом лекционного курса, не исключая, естественно, и формирования своей точки зрения в рамках рассматриваемой проблемы. Среди обязательных требований, предъявляемых к реферату: наличие плана рассмотрения проблемы, сносок к цитатам, приведенным в реферате, списка литературы, использованной при подготовке реферата. Объем последнего - от 10 до 25 страниц.
5. Примерный перечень вопросов к зачету по всему курсу
- Какие основные преимущества пассивных зданий перед обычными
- Для чего нужно строить пассивные здания
- Как реализуется принцип уменьшения тепловых потерь в пассивных зданиях
- Как реализуется принцип эффективного получения тепловой и электрической электроэнергии
- Что такое тепловой насос
- Как устроена система вентиляции пассивного здания
- Как реализуется принцип окупаемости пассивных зданий
- Три основных принципа пассивного здания
- Существуют ли какие-либо архитектурно-планировочные ограничения при строительстве пассивных зданий
- В каких случаях особенно актуально строительство пассивных зданий
- Решение конструкция цокольной части стены пассивного дома
- Привести схему системы вентиляции
- Решение конструкции наружной стены
- Решение конструкции кровли
- Что такое рекуператор
- Устройство пластинчатого рекуператора
- Схема компрессионного теплового насоса
- Как устроена система вентиляции пассивного дома
- Основные правила для строительства пассивного здания
- Ориентирование здания по странам света
- Могут ли принципы проектирования энергоэффективного здания явиться новым подходом к проектированию любых зданий?
- Почему до настоящего времени энергоэффективные здания не стали новым архитектурным стилем?
- Рекомендации по энергосберегающим мероприятиям
- Способы обеспечения наивысшего уровня энергосбережения
- Основные инновационные энергосберегающие решения здания
- Ограждающие конструкции здания и солнцезащитные устройства.
- Аэродинамика и система естественной вентиляции здания
- Использование естественного освещения
- Экологические и энергетические требования
- Какие применяются технические решения, повышающие энергетическую эффективность при проектировании систем отопления и вентиляции жилых домов
- Назвать ограждающие конструкции из энергосберегающих материалов с эффективной теплоизоляцией
- Оптимизация теплозащиты наружных ограждающих конструкций
- Требования, предъявляемые к наружным ограждающим конструкциям
- Оптимизация систем климатизации здания
- Определение формы и ориентации здания
- Общая архитектурно-планировочная концепция здания.
- Остекления здания (площади и расположения светопроемов) и солнцезащиты.
- Конструкции и материалы наружной облицовки.
- Объемно-планировочных решений здания (внутренней планировки).
- Схемы организации освещения
- Источников теплоснабжения, в том числе возможность использования нетрадиционных источников энергии
- Конструкции и материалов наружных ограждений.
- Объемно-планировочные решения в зданиях с эффективным использованием энергии
- Выбор энергоэффективной формы здания
- Значения компактности здания в зависимости от его формы
- Влияние конфигурации плана здания на его энергопотребление
- Блокирование зданий как фактор снижения тепловых потерь
- Схема блокирования объектов
- Эффективность блокирования зданий
- Влияние размеров здания на его энергоэкономичность
- Архитектурно-композиционные решения фасадов, проектируемых с учетом ветровой защиты
- Выбор решения по ориентации здания и расположенных в нем помещений
- Важныме элементы формирования микроклимата и регулирования энергопотребления в зданиях (“буферные зоны”)
- Пассивные системы утилизации солнечной энергии
- Освещение в пассивном доме
- За счёт чего происходит экономия энергии в пассивном доме?
III . РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
| №№ | Наименование тем и разделов | Всего часов | Аудиторные занятия | Самостоятельная работа | |
| | | | Лекции | семинары | |
| 1. | Тема 1. История развития энергоэффективных зданий. | 2 | 2 | | - |
| | Итого по разделу I | 2 | 2 | | - |
| 2. | Тема 2. Цели и задачи проектирования пассивных зданий | 4 | 2 | | 2 |
| 3. | Тема 3. Выбор энергоэффективной формы здания | 4 | 2 | | 2 |
| 4. | Тема 4. Ориентация. Ветровой режим | 4 | 2 | | 2 |
| 5. | Тема 5. Проектирование наружных ограждающих конструкций. | 12 | 6 | | 6 |
| | Итого по разделу II. | 24 | 12 | | 12 |
| 6. | Тема 6. Система обогрева, кондиционирования и вентиляции | 7 | 3 | | 5 |
| | Итого по разделу III | 7 | 3 | | 5 |
| | Итого: Модуль 1 | 34 | 17 | | 17 |
IV . ФОРМА ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ
Форма итогового контроля – зачет в конце 9 семестра.
V.УЧЕБНО МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
Рекомендуемая литература (основная)
- Вольфганг Файст. Основные положения по проектированию пассивных домов: Перевод с нем. /Дополнения под редакцией А. Е. Елохова -
М.: изд. Ассоциации строительных вузов, 2008. - 144 с.
2. Дополнительная рекомендуемая литература:
- Табунщиков Ю. А., Бродач M. M. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. M.: ABOK-ПРЕСС, 2002.
- Табунщиков Ю. А., Бродач M. M., Шилкин Н. В. Теплоэнергетические нормативы для теплозащиты зданий. АВОК, 2001, № 4.
- Табунщиков Ю. А. Основы математического моделирования теплового режима здания как единой теплоэнергетической системы. Докторская диссертация. M.: НИИСФ, 1983.
- Табунщиков Ю. А., Хромец Д. Ю., Матросов Ю. А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений. M.: Стройиздат, 1986.
- Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. M.: Наука, 1981.
Вентцель Е. С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. M.: Наука, 1988.
- Бродач M. M. Изопериметрическая оптимизация солнечной энергоактивности зданий / Гелиотехника 2. Ташкент, 1990.
- Бродач M. M. Энергетический паспорт зданий. АВОК, 1993. No 1/2.
3. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино-и видеофильмов и т.п.
Коллекции демонстрационных макетов, моделей, плакатов.
Фото-слайдотека по разделам курса.
Программатека по компьютерному проектированию основных задач проектирования пассивных зданий
4. Методические рекомендации для преподавателей.
| № пп | Тема занятий | Применяемые средства обучения | Применяемые формы обучения | Используемые методы обучения |
| 1 | История развития энергоэффективных зданий. | Технические средства | лекция семинар | доклад |
| 2 | Цели и задачи проектирования пассивных зданий | Технические средства | лекция | доклад |
| 3 | Выбор энергоэффективной формы здания | Технические средства | лекция | доклад |
| 4 | Ориентация. Ветровой режим | Технические средства | лекция | доклад |
| 5 | Проектирование наружных ограждающих конструкций. | Технические средства | лекция | доклад |
| 6 | Система обогрева, кондиционирования и вентиляции | Технические средства | лекция | доклад |
Рекомендации по использованию информационных технологий.
Использование пакета офисных программ Microsoft демонстрация лекционного материала в программе Power Point.