URBAN PLANNING AND ARCHITECTURAL METHODS OF SOLAR POWER PLANTS INTEGRRATION INTO THE PUBLIC COMPLEX
Abstract
The article analyzes the current condition and perspectives of solar energetics in Ukraine The basic architectural methods of placing solar elements in public buildings and examples of integration into existing time-varying objects are determined. The purpose is to install simple elements with the prospect of merging them into autonomous solar power plants (SPS) within the existing complexes. Such integration requires much more multidisciplinary researches and special scientific, design and practical intelligence that Shuldan L.O. combines into the method of dynamic monitoring. On the example of the Lviv Regional Clinical Hospital the step-by-step research for the practical implementation of SPS in such public complexes is shown. The First stage - energetic - is energy surveys and energy audits conducting. The second stage - urban planning and architectural, where the architectural or historical value of each building and complex is explored and the compliance with the norms, restrictions and the possibility of using certain techniques of "solar design" are determined. The Third stage includes a survey of the constructive state of buildings, the study of climatic and microclimatic data, the study of the functioning features of the components and the complex as a whole. At IV stage, the distribution of the object`s role in the placed solar elements and the development of the general plan scheme is taking place. The Fifth- is devoted to the areas estimation and to useful space calculation with confirmation of their application expediency as well as to placement of rechargeable storage and distribution components of SPS. Dynamic monitoring of the complex territory and its buildings has revealed the possibility of integrating solar panels on a total area of 4541.2 m². This will provide from 7 to 12% (depending on solar panels) of the total electrical consumption of the hospital. The construction of solar power plants (SES) is the most promising way to provide electricity from alternative sources of important social facilities.
Keywords: energy saving, solar power plants, architecture, urban planning, energy efficience, public buildings, complexes.
References
Література
Зінченко, А. "Зелена" революція в Україні: для всіх чи для обраних [Електронний ресурс] / А. Зінченко, О. Михайленко // Економічна правда. - 2018. – Режим доступу: https://www.epravda.com.ua/publications/2018/02/16/634141/
Про схвалення Енергетичної стратегії України на період до 2035 року “Безпека, енергоефективність, конкурентоспроможність”[Електронний ресурс]. Розпорядження Кабінету Міністрів України від 18 серпня 2017 р. № 605-р. – Режим доступу:
http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80
З початку року виробництво електрики з альтернативних джерел в Україні зросло на 30% [Електронний ресурс]. – Народный Кореспондент, 2018. - Режим доступу: http://nk.org.ua/ekonomika/z-pochatku-roku-virobnitstvo-elektriki-z-alternativnih-djerel-v-ukrayini-zroslo-na-30-142995.
Почему солнечная энергия станет дешевле угля уже в течении 10 лет [Електронний ресурс]. – ЭкоТехника, 2017. - Режим доступу:
Архитектор Норман Фостер [Електронний ресурс]. – Интернет версия журнала Barlette, Май, 2009. - Режим доступу: http://barlette.ru/journal/article/557.html
Станиславская, Т. Вспомним как это было. Архитектурные тенденции 2017 года [Електронний ресурс] / Т. Станиславская // Royal Design, 2017. - Режим доступу: http://royaldesign.ua/ru/arhitekturnyie-tendentsii-2017.bXk7X/
Solar Forest By Neville Mars [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.igreenspot.com/solar-forest-by-neville-mars/
Heliatek [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.heliatek.com/en/heliatek
Nabonia, Emanuele, Malcangia, Antonio, Zhangb, Yi & Barzonc, Furio (2015) Defining The Energy Saving Potential of Architectural Design. Energy Procedia, 83, 140-146.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.12.204
Кащенко, Т. О. Проектні рішення енергоефективних будівель за конкурсною програмою "Solar Decathlon "KNUCA" [Електронний ресурс] / Т. О. Кащенко, Н. М. Шило // Прикладна геометрія та інженерна графіка. - 2013. - Вип. 91. - С. 189-195. - Режим доступу:
http://nbuv.gov.ua/UJRN/prgeoig_2013_91_34
Sergeychuk, O.V. (2013) Geometric aspects of design of windows for energy conservation. Retrieved from: https://www.science-community.org/ru/system/files/ SERGEYCHUK _full%20version_0.pdf
Шулдан, Л. О. Прийоми використання солярних елементів в будівлях історичного центру міста [Електронний ресурс] / Л. О. Шулдан, Саер Аднан Аль-Ахммаді // Сучасні проблеми архітектури та містобудування. - 2016. - Вип. 43(2). - С. 435-441. - Режим доступу:
http://nbuv.gov.ua/UJRN/Spam_2016_43(2)__74.
Szuĺdan, L. (1999). Osobliwości przeprowadzenia energetycznych badan’ pomników architektury na przykĺadzie Rady Miejskiej m. Lwowa. Materialy międzynarodowej naukowo-praktycznej konferencji “Energoоszczednosci sfer nieprodukcyjnego przeznaczenia”. Polska, Kraków, 31–36.
Шулдан, Л.О. Архітектура громадських будівель та проблеми енергозаощаджування [Електронний ресурс] / Л.О. Шулдан, М.О. Бродський // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". – 2010. – № 674: Архітектура. – С. 335–340. - Режим доступу:
http://ena.lp.edu.ua/bitstream/ntb/18600/1/45-335_340.pdf
Пугачов, Є.В. Моделювання річного ходу тривалості інсоляції похилої площини [Текст] / Є.В. Пугачов // Вісник НУВГП. Зб. наук. праць, вип. 3(31). - Рівне: Видавництво НУВГП, 2005. - С.248-255.
Куцевич, В. В. Архітектурна типологія громадських будинків і споруд. Сучасні тенденції розвитку [Електронний ресурс] / В. В. Куцевич // Сучасні проблеми архітектури та містобудування. - 2014. - Вип. 35. - С. 376-384. - Режим доступу:
http://nbuv.gov.ua/UJRN/Spam_2014_35_56 дата звернення 24.04.2018.
Черкес, Б. С. Архітектура сучасності: остання третина ХХ – початок ХХІ століть [Текст]: навч. посібник. – 2-ге вид. / Б.С.Черкес, С. М. Лінда. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 384 с.
Лінда, С.М. Архітектурне проектування громадських будівель та споруд [Текст]: навч. посібник / С. М. Лінда. - Львів: Вид-во Нац. ун-ту «Львівська політехніка», 2010. — 608 с.
Яковлева, В.А. Влияние возобновляемых источников энергии на стилистику современной архитектуры [Текст] /В.А. Яковлева // Сборник статей по материалам научно-практической конференции «Проблемы искусства в 21 веке: задача школы. - СПб, 2010. - С. 335 – 339.
Mont-Cenis Academy [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.bipv.ch/index.php/en/administration-s-en/item/590-montcenis
Мургул, В.А. Возможности использования солнечной энергии для энергосбережения жилых зданий исторической застройки Санкт-Петербурга и улучшения качества городской среды [Електронний ресурс] / В.А. Мургул // AMIT. – 2013. – №1(22). – Режим доступа: www.marhi.ru/AMIT/2013/1kvart13/murgul/murgul.pdf
Табунщиков, Ю. А. Научные основы проектирования энергоэффективных зданий [Електронний ресурс] / Ю. А. Табунщиков, М. М. Бродач // Энергосбережение. – 2002. – № 7. – С. 18–24. – Режим доступа: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=143
Michler Andrew. Heliotrope: The World’s First Energy Positive Solar Home [Електронний ресурс]. – 2013. - Режим доступу: https://inhabitat.com/heliotrope-the-worlds-first-energy-positive-solar-home/
Heinstein, Patrick, Ballif, Christophe & Perret-Aebi, Laure-Emmanuelle (2013). Building Integrated Photovoltaics (BIPV): Review, Potentials, Barriers and Myths, 3(2), 125–156. DOI: https://doi.org/10.1515/green-2013-0020
Marché International Support Office. Zero-Energy Architecture in Switzerland. (2009). DETAIL Green, 32-39. Retrieved from:
http://iris.nyit.edu/~tholler/research/Marche.pdf
Влияние ориентации, угла наклона и затенения на приём солнечных лучей [Електронний ресурс]. - Режим доступа: http://www.profik.com.ua/2010/11/22/vliyanie-orientatsii-ugla-i-zateneniya/
References
Zinchenko, A., Mikhylenko, O. (2018). "Green" revolution in Ukraine: for all or for the elect. Ekonomichna Pravda. Retrieved from
https://www.epravda.com.ua/publications/2018/02/16/634141/ [in Ukrainian]
On Approval of the Energy Strategy of Ukraine for the period up to 2035 "Safety, Energy Efficiency, Competitiveness". (2017). Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine dated August 18, 605. Retrieved from http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80. [in Ukrainian]
Since the beginning of the year, the production of electricity from alternative sources in Ukraine has increased by 30%. (2018). People's Correspondent. Retrieved from http://nk.org.ua/ekonomika/z-pochatku-roku-virobnitstvo-elektriki-z-alternativnih-djerel-v-ukrayini-zroslo-na-30-142995. [in Ukrainian]
Why will solar energy become cheaper than coal within 10 years. (2017). EkoTekhnika. Retrieved from
http://nk.org.ua/ekonomika/z-pochatku-roku-virobnitstvo-elektriki-z-alternativnih-djerel-v-ukrayini-zroslo-na-30-142995. [in Russian]
Architect Norman Foster. (2009). Internet version of the magazine Barlette. Retrieved from
http://barlette.ru/journal/article/557.html. [in Russian]
Stanislavskaya, T. (2017). Remember how it was. Architectural Trends in 2017. Royal Design. Retrieved from http://royaldesign.ua/ru/arhitekturnyie-tendentsii-2017.bXk7X/. [in Russian]
Solar Forest By Neville Mars. (n.d.). Retrieved from http://www.igreenspot.com/solar-forest-by-neville-mars/
Heliatek. (n.d.). Retrieved from
http://www.heliatek.com/en/heliatek
Emanuele Nabonia, Antonio Malcangia, Yi Zhangb, Furio Barzonc (2015). Defining The Energy Saving Potential of Architectural Design. Energy Procedia, 83, 140-146. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.12.204
Kashchenko, T. O., Shylo, N. M. (2013). Project Solutions for Energy Efficient Buildings under the Competition Program "Solar Decathlon "KNUCA". Prykladna heometriya ta inzhenerna hrafika, 91. 189-195. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/prgeoig_2013_91_34. [in Ukrainian]
Sergeychuk, O. V. (2013). Geometric aspects of design of windows for energy conservation. Retrieved from https://www.science-community.org/ru/system/files/SERGEYCHUK_full%20version_0.pdf
Shuldan, L. O., Saer Adnan Al-Akhmmadi. (2016). Receptions for the use of solar elements in the buildings of the historic city center. Suchasni problemy arkhitektury ta mistobuduvannya, 43(2). 435-441. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Spam_2016_43(2)__74.
[in Ukrainian]
Szuĺdan, L. (1999). Osobliwości przeprowadzenia energetycznych badan’ pomników architektury na przykĺadzie Rady Miejskiej m. Lwowa. Materialy międzynarodowej naukowo-praktycznej konferencji “Energoоszczednosci sfer nieprodukcyjnego przeznaczenia”. Polska, Kraków, 31–36.
Shuldan, L.O., Brodskyy, M.O. (2010). Architecture of Public Buildings and Energy Saving Problems. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika", 674: Arkhitektura, 335–340. Retrieved from
http://ena.lp.edu.ua/bitstream/ntb/18600/1/45-335_340.pdf. [in Ukrainian]
Puhachov, YE.V. (2005). Modeling of the annual course of insolation of the inclined plane. Visnyk NUVHP. Zb. nauk. prats, 3(31), 248-255. [in Ukrainian]
Kutsevych, V. V. (2014). Architectural typology of public buildings and structures. Modern Development Trends. Suchasni problemy arkhitektury ta mistobuduvannya, 35, 376-384. Retrieved from
http://nbuv.gov.ua/UJRN/Spam_2014_35_56. [in Ukrainian]
Cherkes, B. S., Linda, S.M. (2014). Architecture of the present: the last third of the twentieth century - the beginning of the XXI century: teach. manual. (2rded.). Lviv: Lviv Polytechnic Publishing House. [in Ukrainian]
Linda, S.M. (2010). Architectural Design of Public Buildings and Structures: Teaching. manual. Lviv: Publishing house of Lviv Polytechnic National University. [in Ukrainian]
Yakovleva, V.A. (2010). The influence of renewable energy sources on the stylistics of modern architecture. Sbornik statey po materialam nauchno-prakticheskoy konferentsii «Problemy iskusstva v 21 veke: zadacha shkoly. SPb, 335 – 339. [in Russian]
Mont-Cenis Academy (n.d.). Retrieved from http://www.bipv.ch/index.php/en/administration-s-en/item/590-montcenis
Murgul, V. (2014). Features of energy efficient upgrade of historic buildings (illustrated with the example of SaintPetersburg). Journal of Applied Engineering Science, 12 (1), 1-10. Retrieved from
www.marhi.ru/AMIT/2013/1kvart13/murgul/murgul.pdf. [in Russian]
Tabunshchikov, YU. A. (2002). Scientific foundations of designing energy-efficient buildings. Energosberezheniye, 7, 18–24. Retrieved from
https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=143. [in Russian]
Michler, Andrew (2013). Heliotrope: The World’s First Energy Positive Solar Home. Retrieved from https://inhabitat.com/heliotrope-the-worlds-first-energy-positive-solar-home/
Heinstein, Patrick, Ballif, Christophe & Perret-Aebi, Laure-Emmanuelle (2013). Building Integrated Photovoltaics (BIPV): Review, Potentials, Barriers and Myths. 3(2), 125–156. DOI: https://doi.org/10.1515/green-2013-0020
Marché International Support Office. Zero-Energy Architecture in Switzerland. (2009). DETAIL Green, 32-39. Retrieved from
http://iris.nyit.edu/~tholler/research/Marche.pdf
Effect of orientation, angle of inclination and shading on the reception of sunlight]. (n.d.). Retrieved from http://www.profik.com.ua/2010/11/22/vliyanie-orientatsii-ugla-i-zateneniya/. [in Russian]
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
The authors who publish in this collection agree with the following terms:
• The authors reserve the right to authorship of their work and give the magazine the right to first publish this work under the terms of license CC BY-NC-ND 4.0 (with the Designation of Authorship - Non-Commercial - Without Derivatives 4.0 International), which allows others to freely distribute the published work with a mandatory reference to the authors of the original work and the first publication of the work in this magazine.
• Authors have the right to make independent extra-exclusive work agreements in the form in which they were published by this magazine (for example, posting work in an electronic repository of an institution or publishing as part of a monograph), provided that the link to the first publication of the work in this journal is maintained. .
• Journal policy allows and encourages the publication of manuscripts on the Internet (for example, in institutions' repositories or on personal websites), both before the publication of this manuscript and during its editorial work, as it contributes to the emergence of productive scientific discussion and positively affects the efficiency and dynamics of the citation of the published work (see The Effect of Open Access).
