Нагрузки на системы отопления и охлаждения
Прежде чем приступить к рассмотрению возможных преимуществ и недостатков заглубленных здании, надо проанализировать происхождение отопительных и охладительных нагрузок и общую стратегию либо уменьшения нагрузок, либо уменьшения потребности в обычных видах топлива за счет новых, возобновляемых источников энергии. Отопление. Обычно ощущение комфорта человеком зависит от поддержания определенной нормы температуры и влажности воздуха в помещении. Для поддержания комфортной температуры в здании при низких температурах наружного воздуха применяется система отопления. Количество теплоты зависит от скорости передачи теплоты из более теплого внутреннего пространства в более прохладное наружное. Существуют три вида теплопередачи: проводимость, конвекция и радиация. Проводимость — это передача тепла непосредственно через материал, например через стену.
Конвекция представляет собой теплопередачу в результате движения среды, например тяги воздуха в топке. Радиация — это передача тепла от теплого тела к холодному посредством электромагнитных волн, не зависящая от температуры среды, находящейся между телами. Примером служат солнечное тепло, передаваемое на землю, и тепло, излучаемое огнем. При выполнении расчетов систем отопления зданий эти достаточно сложные процессы принимаются упрощенно. Расчеты основываются на определении теплопотерь, происходящих, во-первых, за счет теплопередачи через ограждающие конструкции и, во-вторых, инфильтрации через щели и неплотности в конструкциях. Потери тепла через ограждающие конструкции зависят, главным образом, от размеров площади ограждающих конструкций, коэффициента их термического сопротивления и разницы температур внутреннего и наружного воздуха. Инфильтрация зависит от герметичности ограждающих конструкций, скорости и направления ветра, который создает разницу давлений, побуждая тем самым наружный воздух проникать в здание.
Потери тепла до некоторой степени компенсируются тепловыделениями от внутренних источников тепла, которыми могут быть: люди, приборы освещения, различные электрические устройства, а также радиационное тепло, поступающее (когда это возможно) от солнца.
