Details

Работа посвящена исследованию эффективности динамических фасадов, их оценке в инсоляционных, энергетических и денежных единицах. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение отечественных и зарубежных методов оценки динамических и статических светозатеняющих устройств. 2. Разработка методики по оценке инсоляционных величин динамических фасадов с помощью комплексных солнечных карт. 3. Оценка зависимостей инсоляционных величин, полученных на основе анализа построенных комплексных солнечных карт, и энергетических и разработка на их основе методики оценки эффективности конструкций динамических фасадов. Работа посвящена созданию комплексного подхода к проектированию и оценке динамических фасадных систем с использованием современных цифровых технологий. В исследовании предложена методика, позволяющая количественно оценивать эффективность таких конструкций через три ключевых аспекта: инсоляционные показатели, энергетическую эффективность и экономическую целесообразность. Основные задачи исследования включали анализ существующих отечественных и зарубежных методов оценки светозащитных устройств, разработку алгоритма построения адаптированных солнечных карт для разных географических широт, а также создание методики перевода инсоляционных параметров в энергетические и экономические показатели. Практическая апробация проведена на примере кинетического фасада башен «Аль-Бахар» для климатических условий Санкт-Петербурга и Сочи, что позволило выявить региональные особенности работы динамических систем. Экспериментальная часть работы выполнена с применением параметрического моделирования в среде Grasshopper, что обеспечило автоматизацию расчетов и визуализацию результатов. Разработанный алгоритм интегрирует методы построения солнечных карт согласно СП 370.1325800.2017 с современными подходами к оценке энергоэффективности. Особое внимание уделено анализу теплопоступлений через светопрозрачные конструкции и их влиянию на нагрузку системы кондиционирования. В ходе исследования использованы следующие программные продукты: Rhinoceros 3D с модулем Grasshopper для параметрического моделирования и инсоляционного анализа, ClimateStudio для энергетических расчетов, а также Microsoft Excel для экономических вычислений. Практическая значимость исследования подтверждена апробацией методики на реальном проекте, что свидетельствует о возможности ее внедрения в практику проектных организаций. Полученные результаты открывают перспективы для дальнейшего развития методов параметрического проектирования энергоэффективных зданий и могут стать основой для актуализации отечественных нормативных документов в области проектирования адаптивных фасадных систем.

The work is devoted to the study of the efficiency of dynamic facades, evaluating them in insolation, energy, and monetary units. The research set the following goals: 1. Examination of domestic and international methods for assessing dynamic and static sun-shading devices. 2. Development of a methodology for evaluating insolation parameters of dynamic facades using composite solar charts. 3. Analysis of relationships between insolation parameters obtained from composite solar charts and energy metrics, leading to a methodology for assessing the efficiency of dynamic facade structures. The research focuses on creating a comprehensive approach to designing and evaluating dynamic facade systems using modern digital technologies. The study proposes a methodology that quantitatively assesses the effectiveness of such structures through three key aspects: insolation indicators, energy efficiency, and economic feasibility. The main research objectives included analyzing existing domestic and international methods for evaluating sun-shading devices, developing an algorithm for creating adapted solar charts for different geographic latitudes, and establishing a methodology for converting insolation parameters into energy and economic metrics. Practical testing was conducted using the kinetic facade of the Al Bahr Towers under the climatic conditions of St. Petersburg and Sochi, revealing regional operational characteristics of dynamic systems. The experimental part of the work employed parametric modeling in Grasshopper, ensuring automated calculations and result visualization. The developed algorithm integrates solar chart construction methods according to SP 370.1325800.2017 with modern approaches to energy efficiency assessment. Particular attention was given to analyzing heat gains through glazed structures and their impact on air conditioning system loads. The following software tools were used in the research: Rhinoceros 3D with Grasshopper for parametric modeling and insolation analysis, ClimateStudio for energy calculations, and Microsoft Excel for economic computations. The practical significance of the study is confirmed by real-world testing of the methodology, demonstrating its potential for implementation in design firms. The obtained results open prospects for further development of parametric design methods for energy-efficient buildings and could serve as a basis for updating domestic regulatory documents in the field of adaptive facade system design.