Использование энергии ветра в архитектурной среде

Пейзаж - очень богатая и сложная концепция. Определение ландшафта - непростая задача, о чем свидетельствует большое количество существующих определений. Определения ландшафта можно найти в различных областях, таких как искусство, география, естественные науки, архитектура или экономика. В соответствии с Европейской конвенцией о ландшафтах под ландшафтом понимается территория, воспринимаемая людьми, чей характер является результатом действия и взаимодействия природных и / или человеческих факторов. Пейзажи не статичны. Ландшафт со временем меняется в зависимости от развития человека и окружающей среды.

Восприятие ландшафта и визуальное воздействие являются ключевыми экологическими проблемами при определении применений ветряной электростанции, связанных с развитием ветроэнергетики, поскольку ландшафтные и визуальные воздействия по своей природе субъективны и меняются во времени и месте.

Ветровые турбины - это искусственные вертикальные конструкции с вращающимися лопастями, которые, таким образом, могут привлечь внимание людей. Обычно ветряные электростанции с несколькими ветряными турбинами, расположенными на территории, могут стать доминирующими точками на ландшафте.[6]

Характеристики развития ветра могут вызывать ландшафтные и визуальные эффекты. Эти характеристики включают турбины (размер, высота, количество, материал и цвет), пути доступа и площадки, здания подстанции, соединения, подключение к сети, мачты анемометра и линии электропередачи. Еще одна особенность ветряных электростанций заключается в том, что они не являются постоянными, поэтому район, где расположена ветровая электростанция, может вернуться к своему первоначальному состоянию после фазы вывода из эксплуатации.[7]

Ландшафтно-визуальная оценка проводится по-разному в разных странах.

Некоторые из методов, обычно используемых для информирования ландшафта и визуальной оценки воздействия:

Карты зоны теоретической видимости (ZTV) определяют области, с которых ветровая установка может быть полностью или частично видна, как определено топографией; эти области представляют пределы видимости растения;

Фотографии для записи базового визуального ресурса;

Диаграммы, обеспечивающие техническую индикацию масштаба, формы и расположения предполагаемого развития ветра; а также

Фотомонтажи и видеомонтажи, чтобы показать будущее с установленной ветровой электростанцией.

Визуальное воздействие уменьшается с расстоянием. Зоны ZTV могут быть определены как:

Зона I - Визуально доминируют: турбины воспринимаются как крупные, и движение лопастей очевидно. Ближайший ландшафт изменился. Расстояние до 2 км.

Зона II - Визуально навязчиво: турбины являются важными элементами ландшафта и четко воспринимаются. Движение лезвий хорошо видно и может привлечь внимание. Турбины не обязательно являются доминирующими точками зрения. Расстояние от 1 до 4,5 км в условиях хорошей видимости.

Зона III - заметно: турбины хорошо видны, но не навязчивы. Ветровая электростанция заметна как элемент ландшафта. Движение лопастей видно в условиях хорошей видимости, но турбины кажутся небольшими в общем виде. Расстояние от 2 до 8 км в зависимости от погодных условий.

Зона IV - Элемент в отдаленном ландшафте: видимый размер турбин очень мал. Турбины, как и любой другой элемент ландшафта. Движение клинков вообще неразличимо. Расстояние более 7 км. [10]

Несмотря на то, что визуальное воздействие очень специфично для площадки конкретной ветряной электростанции, было определено несколько характеристик при проектировании и размещении ветряных электростанций для минимизации их потенциального визуального воздействия:

- турбины аналогичного размера и типа на ветропарке или нескольких соседних ветропарках;

- светло-серый, бежевый и белый цвета на турбинах;

- три лопасти;

- лопасти вращаются в одном направлении;

- небольшое количество больших турбин предпочтительнее, чем множество небольших ветровых турбин;

- выбор дизайна ветрогенератора (башня, цвет) в соответствии с ландшафтными и архитектурными характеристиками среды;

- подбор нейтрального цвета и антибликового покрытия;

Эффекты ландшафтного и визуального воздействия не могут быть измерены или рассчитаны, а меры по смягчению ограничены. Однако накопленный в последнее время опыт показывает, что противодействие ветровым электростанциям встречается в основном на этапе планирования. После ввода в эксплуатацию, начала получение энергии негативное отношение сводится к минимуму.

 Городские и пригородные районы имеют дело с гораздо более высокой турбулентностью воздушного потока, чем открытые поля. Турбины могут наиболее эффективно улавливать ламинарные, не турбулентные ветры. В настоящее время турбины не могут эффективно улавливать сильно турбулентный поток воздуха, и область высокой турбулентности вокруг зданий имеет, как правило, гораздо более низкие скорости ветра и, следовательно, плотность энергии ветра. Дополнительным осложнением является то, что эта область сдвигает места на здании с изменением направления ветра. При интеграции турбин в конструкцию полезно изучать турбулентности вокруг зданий и на крышах, например, с помощью программного обеспечения вычислительной гидродинамики (CFD), и избегать размещения турбин на строительных конструкция с высокой турбулентностью

Влияние ветрогенератора на конструкцию здания.

Вес турбины необходимо рассматривать, определяя масштаб и типологию здания. Необходимо понимать и учитывать дополнительную нагрузку на все несущие конструкции здания, дополнительные вибрации. Все эти вопросы, на которые следует обращать внимание – решаемы. И при грамотном подходе к проектированию здания/сооружение и качественной интеграции ветрогенератора в структуру здания – будет только положительная отдача от ветроустановки (энергия, визуальная составляющая).

В рамках нашего исследования мы обращаемся к использовонию ветроэнергетических установок по средсву инсталлирования инженерных решений в архитектурную среду и застройку. И в этом котнктексте приобретает важность следующие факторы:

- формообразование здания

- аэродинамические характеристики здания.

4. Аэродинамика формы

Аэродинамические характеристики формы и характер обтекания тела стандартной геометрии представляют большой интерес для ученых, архитекторов и инженеров в наше время.

Тела сложной формы всегда можно представить из тел более простой геометрии. И для изучения сложных объемов исходными данными, конечно, являются результаты аэродинамических расчетов простых форм. Именно они дают базисные знания по ветровым нагрузкам на плоскости здания/сооружения [4].

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: