Kształtowanie zabudowy mieszkaniowej w celu optymalizacji pozyskiwania energii słonecznej
[ 1 ] Instytut Architektury, Urbanistyki i Ochrony Dziedzictwa, Wydział Architektury, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Built housing development in order to optimise solar energy acquisition
polish
- energia słoneczna
- zacienianie
- modelowanie
- tkanka urbanistyczna
- EcoTect
- solar energy
- shading
- modeling
- urban morfology
- EcoTect
PL Rozprawa doktorska podejmuje problematykę poprawy dostępu do energii promieniowania słonecznego w śródmiejskiej zabudowie mieszkaniowej Poznania. Autor proponuje nowe podejście do zagadnień związanych z nasłonecznieniem. Dotychczas szeroko badano, opisywano i normowano jego minimalną wartość zapewniającą komfortowe i zdrowe zamieszkiwanie we wnętrzach obiektów. Często podkreślano walory naturalnego oświetlania także w odniesieniu do estetyki architektury. Doktorant jednakże zwraca uwagę na wcześniej nie rozpatrywany dla polskich warunków klimatycznych problem. Według autora jednym z podstawowych czynników kształtujących morfologię miast powinno być pozyskiwanie energii odnawialnej na własne potrzeby. Próbuje on dowieść, iż poprzez zmianę formy budynków oraz strukturę układu urbanistycznego, możliwe jest obniżenie poziomu wzajemnego zacieniania i poprawa nasłonecznienia. Wprowadzone zmiany mają sprzyjać możliwości efektywnej konwersji energii słonecznej. W ten sposób autor stara się zabrać głos w dyskusji, dotyczącej sposobów obniżenia energochłonności budownictwa, oraz jego negatywnego wpływu na środowisko. Kluczowym zadaniem badawczym było opracowanie schematu, modelowej tkanki urbanistycznej dla zabudowy wielorodzinnej, której forma i zależności przestrzenne pozwolą na maksymalizację wartości energii słonecznej docierającej do płaszczyzn obudowy budynków. Badania polegały na modelowaniu trójwymiarowych modeli zabudowy i analizowaniu ich właściwości w programie Autodesk EcoTect. Efektem badań jest zaproponowana metoda pozwalająca na kształtowanie zabudowy w taki sposób by unikać wzajemnego zacieniania budynków, maksymalizować ich powierzchnię aktywną oraz wartość sumaryczną energii słonecznej docierającej do płaszczyzn nasłonecznionych. Przedstawiono także propozycje trzech modelowych rozwiązań układów urbanistycznych, które w warunkach geograficznych i klimatycznych Poznania pozwalają na uzyskanie dwukrotnie większej efektywności w pozyskiwaniu energii słonecznej od tkanek istniejących. Sformułowano także szereg zaleceń ułatwiających podejmowanie decyzji w trakcie projektowania zabudowy dla której głównym czynnikiem kształtowania jest wysoka dostępność do energii słonecznej.
EN The doctoral dissertation takes the issue of improving access to solar energy in residential building in Poznan downtown. The author proposes a new approach to issues related to sunlight. So far it has been widely studied, described and standardised, its minimum value of providing a comfortable and healthy habitation in the interiors of buildings. Often they emphasised qualities of natural lighting also in relation to the aesthetics of architecture. PhD student, however, draws attention to the previously not considered for the Polish climate problem. According to the author one of the key factors shaping the morphology of cities should be production of renewable energy for their own needs. He is trying to prove that by changing the form of buildings and urban layout structure it is possible to reduce the level of mutual shading and improve insolation. The introduced changes intended to promote the possibilities of effective solar energy conversion. In this way, the author tries to speak in a debate concerning ways to reduce energy consumption of buildings, and its negative impact on the environment. The key task of the research was to develop a scheme model of urban tissue for multifamily housing, whose form and spatial relationship will allow for maximising the value of solar energy reaching buildings. The study consisted modelling three-dimensional models of building and analysing their properties in Autodesk Ecotect. A series of experiments helped to identify objects whose form allows for minimising the cast shadows surface and maximising the value of energy reaching the building. It also identified a number of dependencies, which should guide the design of such structures. The result of the research is the proposed method wchih allows for the formation of built in such a way as to avoid mutual shading of buildings, to maximise their active surface and the value of total solar energy reaching the object plane. Also presented proposals for three model solutions for urban systems twice as efficient in obtaining solar energy from existing tissues. Also formulated a series of recommendations for the design of buildings for which the main factor is the high availability of solar energy.
512
civil engineering
architecture and urban planning
DrOIN 1732
public
Bogusław Szuba
Opole, Polska
25.08.2015
polish
public
Bartosz Czarnecki
Białystok, Polska
21.09.2015
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
27.10.2015
Rada Wydziału Architektury Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: architektura i urbanistyka, w specjalności: urbanistyka