Improving the energy efficiency of buildings by providing better protective structures based on the University's Knowledge Hub

Abstract

Сучасні університетські будівлі використовують велику кількість ресурсів, таких як тепло, холодна і гаряча вода, а також електрична енергія, яка є основним енергоресурсом, що витрачається, і використовується на освітлення, роботу оргтехніки, систем вентиляції та кондиціювання. Для підвищення енергоефективності університетських будівель необхідне проведення теплоенерго модернізації внутрішніх та зовнішніх огорож, що дозволить проводити внутрішній білінг та якісний аналіз споживання, які сприяють оперативному прийняттю рішень щодо теплоенерго модернізації приміщень. Для оцінки потенціалу підвищення енергоефективності будівель за рахунок покращення якості захисних конструкцій на базі університетського Хаб знань були розроблені методи оцінки температурно-вологісного режиму багатошарових конструкцій, що захищають, у широкому діапазоні вологості за стаціонарних граничних умов. На базі університетського Хаб знань Київського національного університету технологій та дизайну виконано розрахунок профілю вмісту вологи для загальної оцінки вологого режиму для корпусу №4, визначено площини найбільшого зволоження для виявлення найбільш небезпечного, з погляду вологого режиму, перетину конструкції, виконано розрахунок модернізації огороджувальних конструкцій гранично допустимого стану зволоження для аналізу накопичення вологи в найхолодніший місяць року. Перевагою запропонованого методу підвищення енергоефективності будівель за рахунок покращення якості захисних конструкцій на базі університетського Хаб знань є можливість розрахунку в широкому діапазоні вологості матеріалів, включаючи надсорбційну зону зволоження, а також застосування до конструкцій з мультизональною конденсацією вологи. Наочність та простота запропонованого методу робить його доступним для практичної реалізації підвищення енергоефективності всіх будівель університету.

Modern university buildings use a large number of resources, such as heat, cold and hot water, as well as electricity, which is the main consumed energy resource and is used for lighting, office equipment, ventilation and air conditioning systems. In order to improve the energy efficiency of university buildings, it is necessary to carry out heat and energy modernization of internal and external envelopes, which will allow for internal billing and qualitative analysis of consumption, which contribute to prompt decision-making on heat and energy modernization of the premises. To assess the potential for improving the energy efficiency of buildings by improving the quality of protective structures, methods for assessing the temperature and humidity conditions of multilayered enclosing structures in a wide range of humidity under stationary boundary conditions were developed on the basis of the University Hub of Knowledge. On the basis of the University Hub of Knowledge, Kyiv National University of Technologies and Design, the moisture content profile was calculated for the general estimation of the moisture condition for building No. 4, the planes of the highest moisture content were determined to find the most dangerous, from the moisture condition point of view, section of the structure, the calculation of the enclosing structure modernization according to the maximum allowable moisture condition for the analysis of moisture accumulation in the coldest month of the year was made. The advantage of the proposed method of increasing the energy efficiency of buildings by improving the quality of protective structures based on the University Hub of Knowledge is the possibility of calculation in a wide range of moisture content of materials, including supersorption moisture zone, as well as applicability to structures with multizone condensation of moisture. The clarity and simplicity of the proposed method makes it available for the practical implementation of energy efficiency improvements in all university buildings.