Сапунов А. О. Оцінювання енергоефективності будівлі дошкільного навчального закладу в умовах забезпечення теплового комфорту

Перший розділ дисертації присвячений аналізу теоретичних аспектів енергоефективності будівель. Висвітлені основні засади енергоефективності, такі як теплоізоляція, енергозберігаючі матеріали, системи опалення та кондиціювання, освітлення, використання відновлювальних джерел та вплив поведінки користувачів на енергоспоживання. Розглянуто вимоги до нового будівництва та реконструкції будівель відповідно до українського законодавства у сфері енергоефективності. Особлива увага приділяється застосуванню комп'ютерного моделювання для оцінки енергоспоживання та зниження вуглецевих викидів. В Україні набувають популярності інструменти EnergyPlus, eQUEST, TRNSYS, DesignBuilder, IDA ICE, та DIALux. Впровадження таких технологій сприяє розробці проєктів будівель та їх модернізації з метою підвищення енергоефективності. Висвітлено сучасні дослідження у галузі енергоефективності та комфорту в будівлях. Розглянуто різноманітні підходи для забезпечення енергоефективності та комфорту, включаючи використання передових програм для моделювання енергетичних характеристик будівель. Особлива увага приділяється потребам дітей та літніх людей у створенні оптимальних умов проживання. У другому розділі дисертації наведено опис об’єкта дослідження — дошкільного навчального закладу в Києві. Детально розглянуто налаштування будівлі за допомогою програмного середовища DesignBuilder, що дозволяє оцінити теплові характеристики будівлі та ризики конденсації вологи. Для динамічного моделювання використано кліматичні дані з погодного файлу IWEC для Києва. Програма дозволяє оцінити енергетичні потреби та вплив погодних умов на комфорт. Використання DesignBuilder сприяє аналізу енергетичної ефективності та теплового комфорту будівлі, дозволяючи розробляти рекомендації для підвищення стандартів ефективності. У третьому розділі розглянуто вплив термомодернізації на зменшення енергоспоживання. Порівняно два сценарії: існуючий стан будівлі та модернізований варіант з підвищеними показниками теплоізоляції відповідно до стандартів Швеції. Модернізація огороджувальних конструкцій значно знижує витрати енергії на опалення. Встановлено, що переривчасте опалення у поєднанні з підвищенням теплового опору конструкцій призводить до ще більшого зниження енергоспоживання. Розглянуто вплив зміни функціонального призначення будівлі на її енергетичні потреби. Зміна призначення будівлі з дитячого садка на офіс значно знижує витрати енергії. Підкреслено значення географічного орієнтування будівлі та врахування сонячних надходжень, які покращують тепловий комфорт і зменшують додаткове опалення. Комплексний підхід до модернізації включає утеплення, ефективне використання сонячної енергії та раціональне планування використання приміщень. Аналіз радіаційної температури та географічного орієнтування приміщень показує, що покращення теплоізоляційних характеристик знижує енергоспоживання та позитивно впливає на тепловий комфорт. Особливо це стосується приміщень, орієнтованих на південь, де додаткові теплові надходження через вікна сприяють покращенню теплового сприйняття. Результати показують можливість зниження внутрішньої температури без втрати в комфорті, що сприяє економії енергії. У четвертому розділі досліджено ефект підвищення енергоефективності експлуатації будівлі у літній період. Вивчення впливу заходів підвищення енергоефективності влітку показало важливість інтеграції спліт-систем охолодження та опалення для дошкільних закладів. Аналіз результатів моделювання показує, що вдосконалення теплового захисту огороджувальних конструкцій знижує енергоспоживання на охолодження та опалення, забезпечуючи необхідний рівень теплового комфорту. Особлива увага приділяється літнім місяцям, коли інтенсивне сонячне випромінювання може призводити до перегріву приміщень та збільшення витрат на кондиціонування. Обговорюється використання пасивних методів, таких як затінення вікон, для зниження енергоспоживання. Використовуючи DesignBuilder, оцінено енергетичні потреби на охолодження та енерговитрати освітлення для варіантів з і без затінення. Статичне затінення є найбільш ефективним і знижує енергоспоживання на охолодження на 74,98 кВт·год, хоча призводить до збільшення енерговитрат на освітлення на 4,63 кВт·год. Встановлення рулонних жалюзі менш ефективне через збільшення витрат на освітлення та незначне зменшення енергопотреби на охолодження.