Солнечное здание - Solar Building

Солнечное здание
Солнечное здание, Альбукерке, штат Нью-Мексико.jpg
Solar Building, май 2010 г.
Место расположения213 Truman St. NE, Альбукерке, Нью-Мексико
Координаты35 ° 04′51 ″ с.ш. 106 ° 35′16 ″ з.д. / 35,08083 ° с.ш.106,58778 ° з. / 35.08083; -106.58778Координаты: 35 ° 04′51 ″ с.ш. 106 ° 35′16 ″ з.д. / 35,08083 ° с.ш.106,58778 ° з. / 35.08083; -106.58778
Построен1956
АрхитекторСтэнли и Райт
Ссылка NRHPНет.89001589[1]
NMSRCPНет.1171
Знаменательные даты
Добавлено в NRHP10 октября 1989 г.
Назначенный NMSRCP17 мая 1985 г.[2]

В Солнечное здание, находится в Альбукерке, Нью-Мексико, было первым в мире коммерческим зданием, отапливаемым в основном солнечная энергия.[3] Он был построен в 1956 году для размещения инженерной фирмы Bridgers & Paxton, которая отвечала за проектирование системы отопления. Новое здание получило широкое внимание со статьями в национальных изданиях, таких как Жизнь и Популярная механика, и был предметом Национальный фонд науки Финансируемый исследовательский проект 1970-х годов. Он был добавлен в Государственный реестр культурных ценностей Нью-Мексико в 1985 году и Национальный реестр исторических мест в 1989 году, всего через 33 года после постройки.

История

Фирма Bridgers & Paxton Consulting Engineers была основана в 1951 году Фрэнком Бриджерсом (1922–2005).[4] и Дональд Пэкстон (1912–2007),[5] оба были заинтересованы в потенциальном применении солнечная энергия.[3] Изначально работала из гаража за домом Бриджерс,[6] двое мужчин спроектировали новое офисное здание для своей фирмы, которое будет включать экспериментальную систему солнечного отопления. Они считали, что такая система не только сэкономит деньги, но и позволит им собирать ценные данные для будущих проектов.[7] В 1954 году они смогли воплотить в жизнь некоторые из своих идей с помощью инновационной системы отопления и охлаждения для Здание Симмс, в котором использовано остекление здания, выходящее на юг. ненесущая стена обеспечить солнечное отопление зимой. Однако в большинстве условий по-прежнему требовалось дополнительное нагревание или охлаждение.[8]

Бриджерс и Пакстон начали серьезную проектную работу над Солнечным зданием в начале 1954 года, и оно было построено в период с марта по август 1956 года. Архитекторами здания были Стэнли и Райт. Его общая стоимость составляла 58 500 долларов, из которых система отопления и охлаждения составляла около 15 000 долларов, что примерно вдвое больше стоимости обычной системы. Однако Бриджерс и Пакстон считали, что снижение эксплуатационных расходов позволит сэкономить деньги в долгосрочной перспективе. Новое здание привлекло значительное внимание, получив рецензии в ряде национальных изданий, включая Архитектурный Форум[7], Жизнь,[9] Архитектурный рекорд,[10] Прогрессивная архитектура,[11] и Популярная механика,[12] и непосредственно вдохновил ряд последующих активных систем солнечного отопления.[3]

Несмотря на некоторые незначительные проблемы, система отопления здания успешно проработала шесть лет, даже в особенно холодный и пасмурный месяц января 1957 года, когда было зафиксировано всего три солнечных дня.[13] Однако это было не так экономично, как надеялись Бриджерс и Пакстон, в основном из-за чрезвычайно низкой стоимости топлива в то время. Когда здание было расширено в 1962 году, от солнечного коллектора отказались в пользу традиционной котельной системы, хотя оборудование осталось нетронутым для возможного использования в будущем.[3] Это решение окупилось всего несколько лет спустя, когда Нефтяной кризис 1973 года вызвал новый интерес к солнечная энергия и привлек внимание к Солнечному зданию. В начале 1974 г. Penn State исследователь Стэнли Гилман получил Национальный фонд науки грант на восстановление системы солнечного отопления в здании и ее эксплуатацию в рамках многолетнего полевого исследования, направленного на определение оптимальных критериев проектирования таких систем.[14] После завершения проекта солнечная система отопления продолжала работать.[3]

В конце концов, Bridgers & Paxton переросли здание, переехав на новое место в 1985 году.[6] Солнечное здание было добавлено к Государственный реестр культурных ценностей Нью-Мексико в 1985 году[2] и Национальный реестр исторических мест в 1989 году. Здание было признано «исключительно значительным», что оправдывает его включение в Национальный реестр, хотя в то время ему было всего 33 года.[3][15]

Архитектура

Солнечное здание одноэтажное, Международный стиль здание, состоящее из двух основных секций. Северное крыло, в котором находилась основная чертежная комната, а также оборудование для солнечного отопления, составляло основную часть первоначального здания. Он имеет неправильное четырехугольное поперечное сечение с крышей и южной стеной, наклоненными под углом (20 и 30 градусов, соответственно), чтобы обеспечить солнечные коллекторы с высокой южной экспозицией. Крыло обрамлено семью конструкционной сталью. наклоны, расположенные на расстоянии 18 футов (5,5 м) друг от друга и заполненные деревянными перекрытиями и кладкой. У северной стены есть узкая непрерывная полоса окон, идущих чуть ниже линии крыши, которые освещают чертежную комнату, в то время как восточный фасад, выходящий на улицу, выполнен из кирпича без окон. Южное крыло - это невысокое здание с плоской крышей, в котором расположены офисные помещения. Он частично облицован кирпичом, что подчеркивает первоначальный размер здания; Позднее он был расширен за счет пристройки в 1962 году. Главный вход расположен на пересечении двух крыльев.[3]

Система обогрева

Фасад здания на улице Трумэн с указанием расположения солнечных коллекторов (теперь закрыты)

Активная солнечная система отопления здания использовала массив из 56 солнечные тепловые коллекторы общей площадью 800 квадратных футов (74 м2). Массив был установлен на южной внешней стене, которая была наклонена под углом 30 градусов к вертикали, чтобы улавливать максимальное количество зимнего солнечного света. Коллекторы представляли собой изготовленные по индивидуальному заказу алюминиевые панели со встроенными проточными каналами для прохождения воды. Поверхность каждого коллектора была покрыта черной краской с низким коэффициентом отражения и слоем стекла для улавливания максимального количества тепловой энергии.[7][10]

В солнечную погоду вода, проходящая через коллекторы, достигает максимальной температуры 140 ° F (60 ° C) перед тем, как оседать в изолированном подземном резервуаре емкостью 6000 галлонов, который обеспечивает запас горячей воды на срок до трех дней в пасмурную погоду. В нормальных условиях (около 90% среднего отопительного сезона),[14] вода в резервуаре будет достаточно теплой, чтобы напрямую нагревать здание, циркулируя через излучающие панели в полу и потолке. Если температура в баке упала из-за продолжительной пасмурной погоды, Тепловой насос может использоваться для поддержания подачи горячей воды к панелям. Тепловой насос был стандартным коммерческим охладитель воды устройство, но с нагревом, а не охлаждением, как его прямая цель - охлаждение воды в баке и подача «отработанного» тепла в поток горячей воды. Тепловой насос мог продолжать работать, пока температура в баке оставалась выше 2 ° C (35 ° F).

Летом система также может обеспечивать охлаждение за счет циркуляции холодной воды в здании, а не горячей воды. В этом режиме накопительный бак стал резервуаром для холодной воды, что позволило системе экономить энергию в более мягкую погоду, сохраняя тепло в течение дня и высвобождая его ночью, когда наружная температура была ниже. В большинстве случаев воду в резервуаре можно было поддерживать прохладной, используя только испарительный охладитель. Если вода в баке станет слишком теплой, тепловой насос вернется в работу, чтобы продолжить передачу тепла из потока холодной воды в бак. Также можно было работать в режиме охлаждения днем, накапливая горячую воду из солнечных коллекторов и теплового насоса для обогрева здания в ночное время.[14][11]

Незначительные изменения были внесены в систему за время ее эксплуатации. Одной из первых возникших проблем была коррозия коллекторных панелей, которые изначально имели встроенные проточные каналы, образованные из двух склеенных листов алюминия. После того, как утечки начали развиваться, проточные каналы были заменены медными трубками, прикрепленными к задней части панелей. Гилман внес в систему дополнительные модификации в 1970-х годах, в том числе заменил рабочую жидкость в коллекторном контуре на этиленгликоль (во избежание замерзания) и перепаять панели коллектора для лучшего теплового контакта. Гилман также установил автоматизированную систему управления и модернизировал оборудование для обработки воздуха, чтобы обеспечить индивидуальный контроль температуры для каждого офиса. Несмотря на модификации, система остается в основном неизменной в первоначальном виде.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Информационная система Национального реестра». Национальный реестр исторических мест. Служба национальных парков. 13 марта 2009 г.
  2. ^ а б «Регистры штата Нью-Мексико и национальные регистры». Комиссия по сохранению исторического наследия Нью-Мексико. Получено 8 ноября, 2018.
  3. ^ а б c d е ж грамм час «Национальный реестр исторических памятников / Номинация: Солнечное строительство». Служба национальных парков. 10 октября 1989 г.. Получено 7 ноября, 2018. с 7 сопроводительных фотографий
  4. ^ Логан, Пол (18 марта 2005 г.). «Местный инженер помог построить офисное здание на солнечной энергии». Альбукерке Журнал. Получено 7 ноября, 2018 - через Newspapers.com.
  5. ^ "Некролог: Дональд Пэкстон". Альбукерке Журнал. Некролог. 28 октября 2007 г.. Получено 7 ноября, 2018 - через Newspapers.com.
  6. ^ а б Меткалф, Ричард (16 января 2012 г.). «Поддерживая свою миссию». Альбукерке Журнал. Получено 7 ноября, 2018 - через Newspapers.com.
  7. ^ а б c «Отопление солнечной энергией» (PDF). Архитектурный Форум. 105 (4): 176. Октябрь 1956 г.. Получено 7 ноября, 2018.
  8. ^ «Офисное здание: Альбукерке, Нью-Мексико» (PDF). Прогрессивная архитектура. 36 (9): 104–109. Сентябрь 1955 г.. Получено 7 ноября, 2018.
  9. ^ «Теплая зима за стеклом». Жизнь. 41 (25). 17 декабря 1956 г.
  10. ^ а б «Офисное здание с солнечным отоплением» (PDF). Архитектурный рекорд. 120 (6): 202–203. Декабрь 1956 г.. Получено 8 ноября, 2018.
  11. ^ а б «Офисное здание с солнечным отоплением» (PDF). Прогрессивная архитектура. 38 (3): 153–155. Март 1957 г.. Получено 7 ноября, 2018.
  12. ^ "Солнечные строительные испытания в Альбукерке системы лучистого тепла". Популярная механика. 108 (5): 157. Ноябрь 1957 г.
  13. ^ «Ультра-облачный, прохладный октябрь мало что значит для офисного здания с солнечным отоплением». Альбукерке Журнал. 18 ноября 1957 г.. Получено 7 ноября, 2018 - через Newspapers.com.
  14. ^ а б c «Солнечное здание» (PDF). Получено 7 ноября, 2018.
  15. ^ «Руководство по оценке и номинации объектов недвижимости, которые приобрели значимость за последние пятьдесят лет». Служба национальных парков. Получено 1 мая 2011.

внешняя ссылка