Przegląd wybranych koncepcji konstrukcji energoaktywnych

Dwuwarstwowa kopuła prętowa

Do stworzenia koncepcji konstrukcji energoaktywnej z przeznaczeniem na magazyn rolniczy, suszarnię płodów rolnych czy halę sportową lub handlową o powierzchni z zakresu 25-400 m2 została wykorzystana dwuwarstwowa kopuła prętowa zbudowana na siatce dwunastościanu i dwudziestościanu foremnego [8]. Zaletami zaproponowanej konstrukcji są: węzły podporowe występujące na jednym poziomie, mała wrażliwość na utratę stateczności w wyniku przeskoku węzła oraz możliwość łatwego odprowadzenia wody z pokrycia konstrukcji. Poza znanymi z innych koncepcji rozwiązaniami obudowy zaproponowano dwa dodatkowe warianty.

Wariant 1 polega na pokryciu kopuły od zewnątrz za pomocą brytów tkaniny lub folii opartych na prętach odpowiadających krawędziom dwudziestościanu. Bryty powinny być układane zgodnie ze spadkami i zawinięte nie mniej niż 20 cm na bryty sąsiednie. Należy to zrobić w taki sposób, aby umożliwić odpływ wody na zewnątrz.

W wariancie 2 zaproponowano podwieszenie do węzłów kopuły od strony wewnętrznej folii namiotowej lub gotowej, uszytej tkaniny. Zaletami tego rozwiązania są krótki czas instalacji i dobre napięcie powłoki. Natomiast istotną wadą jest narażenie konstrukcji nośnej na bezpośrednie wpływy atmosferyczne. Na rys. 6 pokazano przykładowe schematy transportu ogrzanego powietrza w obiekcie z przeznaczeniem na suszarnię (rys. 6a) i halę (rys. 6b).

Podsumowanie

Problem energii i jej źródeł ma zasadnicze znaczenie dla rozwoju ludzkości. Wzrost zaludnienia i chęć podnoszenia poziomu życia zmuszają społeczeństwo do wytwarzania coraz większej ilości energii i do oszczędzania jej wszędzie tam, gdzie jest to możliwe. Energia słoneczna jest jednym z najbardziej obiecujących niekonwencjonalnych źródeł energii. Podsumowując, analiza techniki i technologii budowy przekryć obiektów o konstrukcji stalowej wskazuje na szczególną przydatność do przekształcania ich w energoaktywne obiekty integrujące szereg użytecznych funkcji.

Możliwa jest budowa energetycznie aktywnych przekryć obiektów budowlanych umożliwiających zarówno korzystne użytkowanie wnętrza obiektu, jak również aktywne wykorzystanie znacznych powierzchni przekryć dachowych do pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania słonecznego. Warto zwrócić uwagę na precyzyjny dobór parametrów odpowiadających za efektywność całego systemu. Każdy z projektów należy rozpatrywać indywidualnie, uwzględniając jego lokalizację, usytuowanie względem stron świata oraz sposób rozmieszczania absorberów, w zależności od typu i przeznaczenia budynku.

Piśmiennictwo

1. Klugmann-Radziemska E.: Fotowoltaika w teorii i praktyce.
   Wydawnictwo btc, Legionowo 2010.
2. Chwieduk D.: Energetyka słoneczna budynku. Arkady, Warszawa 2011.
3. Kowal Z., Siedlecka M., Piotrowski R., Brzezińska K., Otwinowska K., Szychowski A.: Shapes of energy-active segments of steel buildings. „Archives of Civil Engineering”, 2015, t. 61, 3, s. 119-132.
4. Siedlecka M.: Wybrane aspekty kształtowania hal energoaktywnych. „Nowoczesne Hale”, nr 1/2019, s. 86-89.
5. Otwinowska K., Piotrowski R.: Comparison of roof rigidity for selected energy-efficient structures. 10^th European conference of young researchers and scientists TRANSCOM 2013, Proceedings, Section 7: Civil Engineering, s. 225-228.
6. Brzezińska K., Siedlecka M.: Truss-purlin covering fitted for obtaining solar energy. 10^th European conference of young researchers and scientists TRANSCOM 2013, Proceedings, Section 7: Civil Engineering, s. 19-23.
7. Kowal Z., Szychowski A.: Energoaktywne przekrycia łukowe. „Inżynieria i Budownictwo”, nr 6/1994, s. 251-254.
8. Kowal Z., Mirski J.: Zastosowanie dwuwarstwowych kopuł prętowych do budowy magazynów i suszarń słonecznych. Konferencja Naukowo-Techniczna Budownictwo Ogólne, Bydgoszcz, 12 czerwca 2000, s. 73-80.

Galeria

Zobacz więcej