Проведено аналіз параметрів мікроклімату приміщень під час аварійно-дефіцитних ситуацій в системах теплопостачання, їх вплив на життєдіяльність людини. Розглянуто вплив теплотривкості будівель на мікрокліматичні умови приміщень, проаналізовано методи контролю теплообміну огороджувальних конструкцій з зовнішнім і внутрішнім середовищем. Проведено наукове й експериментальне обгрунтування застосування датчиків з кільцевим і плоским нагрівачами та визначено граничні умови їх застосування. Виконано експериментальні дослідження параметрів мікроклімату приміщень для шести видів огороджувальних конструкцій будівель у Дніпропетровську. Знайдено закономірності динаміки охолодження внутрішнього повітря та внутрішніх поверхонь огороджувальних конструкцій приміщень під час аварійно-дефіцитних ситуацій в системах теплопостачання. Розроблено методику визначення часу охолодження внутрішнього повітря в залежності від коефіцієнта акумуляції тепла огороджувальних конструкцій без урахування та з урахуванням сонячної радіації та вітрової дії під час аварійно-дефіцитних ситуацій в системах теплопостачання. Проведено впровадження результатів досліджень з контролю та забезпечення необхідних умов мікроклімату приміщень на виробництві.

За результатами проведеного цільового енергетичного обстеження будівлі розраховано питомі тепловитрати на її опалення. Проаналізовано використання переривчастого ручного режиму управління теплоспоживанням будівлі. На основі запропонованої моделі теплового режиму приміщення з зосередженими параметрами досліджено різні способи забезпечення переривчастого режиму опалення приміщень. Створено експериментальну установку індивідуальних теплових пунктів (ІТП), що забезпечує різні варіанти її експлуатації. Проведено довготривалі експериментальні дослідження ІТП у реальному часі із постійним моніторингом основних параметрів теплопостачання та відпрацьовано різні режими роботи ІТП. Запропоновано параметр енергоефективності, на основі якого обрано три найефективніших режими роботи ІТП. Проведено порівняння розрахункових значень, одержаних за допомогою теплофізичної моделі, з експериментальними. На основі побудованих графічних залежностей визначено температурний діапазон зовнішнього повітря, за якого використання ІТП найефективніше. Здійснено розрахунки середньої економії теплової енергії в опалюваний період, що становить до 15 %. Проаналізовано економічну ефективність впровадження ІТП, розраховано термін його окупності.

Вперше на основі досліджень встановлено тепловий баланс тіла людини на робочих місцях з локальними джерелами тепловиділень у теплий період року, що дозволяє визначити ступінь теплового навантаження на організм людини та формувати умови мікроклімату. Вперше встановлено закономірності формування мікроклімату в приміщенні під впливом локальних тепловиділень та запропоновано критерії оцінювання ефективності розподілу температури в плані та по висоті приміщення, які дозволяють проводити оцінювання мікроклімату в приміщенні в теплий період року. Вперше розроблено математичну модель теплового балансу тіла людини з урахуванням відкритих і покритих частин тіла, а також виду виконуваних робіт, що дозволяє провести аналіз теплового стану людини за різних умов мікроклімату. Удосконалено енергоекономічну систему життєзабезпечення, яка полягає в комбінованому використанні огороджувальних конструкцій в якості поверхневих охолоджуючих панелей та системи кондиціонування, що дозволяє забезпечити оптимальні умови мікроклімату на робочих місцях з локальними тепловиділеннями. Удосконалено методику розрахунку панелей охолодження, яка відрізняється тим, що вона розбивається на дві температурні зони, а це дозволяє вирівняти перепад температури внутрішнього повітря по висоті приміщення та підвищити безпеку життєдіяльності на робочих місцях з локальними тепловиділеннями.

Здійснено аналітичне та експериментальне дослідження теплового режиму світлопрозорих огороджувальних конструкцій (СОК) сучасних багатоповерхових будівель. Теоретично досліджено особливості формування температурного режиму та теплотехнічних показників СОК та склопакетів. Удосконалено методику розрахунку енергетичного балансу та проаналізовано вплив теплових характеристик СОК на показники енергоефективності СОК у холодний період року. Проведено експериментальні дослідження впливу газонаповнення склопакетів, ступеня чорноти скла, кількості шарів скла, а також температури навколишнього середовища на опір теплопередачі частини СОК. Досліджено довговічність газонаповнених склопакетів, установлено залежність теплотехнічних показників склопакетів від молярної маси газового заповнення міжскляного простору. Експериментально досліджено теплову ефективність СОК з вентиляційними провітрювачами та пасивних геліоконструкцій зі світлопрозорим фасадом. Розроблено інженерні рекомендації для покращання теплозахисних характеристик комбінованих фасадних систем та їх примикання до непрозорих ділянок стін, а також їх раціональної орієнтації за сторонами світу. Визначено економічну доцільність застосування СОК з високим рівнем опору теплопередачі, що впроваджено до зміни № 1 ДБН В.2.6-31:2006 "Теплова ізоляція будівель".

На основі єдиної енергетичної моделі будівлі вперше розроблено моделі та методи проектування енергоефективних будівель, а також інформаційну технологію проектування енергоефективних будівель. Вперше розроблено комплекс моделей, які є основою інтегрованої єдиної енергетичної системи будівлі з урахуванням впливу зовнішніх (клімат, місцерозташування об'єкта будівництва) та внутрішніх (джерела внутрішніх теплонадходжень) факторів на тепловий баланс будівлі. Створено модель балансу фізичних компонент (параметрів) інтегрованої єдиної енергетичної системи будівлі. Формалізовано метод визначення теплопровідності огороджувальних конструкцій будівлі з урахуванням впливу зовнішніх і внутрішніх факторів, як крайових умов, для визначення показника енергетичної ефективності оболонки будівлі. Вдосконалено модель урахування впливу зовнішніх факторів на енергоефективність будівлі з використанням детермінованого підходу, метод вибору форми будівлі з урахуванням кліматичної зони об'єкта будівництва для підвищення енергоефективності огороджувальних конструкцій будівлі.

Досліджено процеси теплообміну в термооболонці будівель з локальним перегрівом її нагрівальними приладами і вирішено зазначену проблему шляхом застосування нової схеми організації теплообміну в цехах з природним припливом зовнішнього повітря в приміщення. Запропоновано методику, яка полягає в вертикально-низхідному перенаправленні холодного потоку між нагрівальним приладом у низькотемпературних системах опалення і огороджувальною конструкцією шляхом зниження температури поверхні приладу, зверненого до зовнішньої стіни, до температури повітря в приміщенні та визначено найбільш раціональний температурний перепад у площині між радіатором і зовнішньою огорожею. Одержано рівняння для визначення траєкторії руху конвективного струменя, що виникає біля опалювального приладу, і комп'ютерне моделювання руху неізотермічного струменя між двома поверхнями з різними температурами для виявлення напряму руху струменя під дією сили гравітації за накладення поперечного градієнта температури.

Розроблено теоретичні основи геометричного моделювання оптимальних геометричних параметрів енергоефективних будівель гранної форми з точки зору оптимального теплоенергетичного впливу навколишнього середовища на тепловий баланс будівель. Досліджено закономірності теплоенергетичного впливу навколишнього середовища на геометричні параметри будівель. Установлено закономірності, що дозволяють оптимізувати параметри будівель, розподіл утеплювача та розташування вікон з їх теплоізоляційній оболонці та ін. Розроблено комп'ютерні моделі розрахунку надходження сонячної радіації за збільшеними показниками, тепловтрат і теплонадходження через світлопрозорі та непрозорі огороджувальні конструкції, які орієнтовані на розв'язання багатопараметричних оптимізаційних задач у будівництві, зокрема з оптимізації пропорцій, гранної форми окремо розташованих і блокованих енергоефективних будівель, параметрів утеплювача, розташування вікон, геліоприймачів на огороджувальних конструкціях, оптимізації орієнтації будівель з дискретною зміною орієнтації протягом доби або року, а також нерухомих. Здійснено геометричне моделювання задач з будівельної кліматології, теплотехніки, світлотехніки для визначення оптимальних геометричних параметрів, що впливають на енергоефективність будівель. Результати роботи впроваджені у національні нормативні документи з питань, пов’язаних з енергозбереженням під час проектування та реконструкції будівель; у методичні вказівки для підготовки фахівців архітектурно-будівельного профілю в Україні.

Увагу приділено науковим і методологічним основам створення та застосування інформаційних технологій та розробленню інформаційної системи (ІС) моніторингу енергоефективності будівель на основі гібридного когнітивного моделювання. Проаналізовано стан і перспективи наявних інформаційних технологій та автоматизованих систем, які використовуються при оцінюванні і моделюванні енергоефективності об'єктів. Висвітлено теоретичні засади ІС з енергоощадності і моніторингу, методику моделювання процесів розроблення інформаційної системи моніторингу енергоефективності будівель. Визначено, що для розроблення вказаної ІС доцільно використовувати гібридне когнітивне моделювання, оскільки важко передбачити зміну в часі деяких факторів, зокрема втрати тепла, погодних умов тощо. Удосконалено метод аналізу ієрархії масиву факторів, який відрізняється від наявних тим, що оцінка енергоефективності проводиться на основі оцінювання критеріїв з метою ранжування на їх основі масиву факторів за рівнем важливості (вагомості, значущості) в ІС енергоефективності. Визначено інтегроване середовище, розроблено прототип ІС, технічне та програмне забезпечення процесу моніторингу енергоефективності будівель.

Визначено основні напрямки енергоощадження в процесі проектування, будівництва та реконструкції будинків. Викладено питання мікроклімату примішень, описано системи вентиляції та кондиціювання. Розглянуто сучасні технології теплопостачання та вентиляції, влаштування теплових підлог, горищ. Запропоновано класифікацію котлів, наведено приклади розрахунку теплового комфорту в приміщенні. Охарактеризовано каміни, опалювальні печі, нагрівальні прилади систем опалення.

Определены основные направления энергосбережения при проектировании, строительстве и реконструкции домов. Изложены вопросы микроклимата помещения, описаны системы вентиляции и кондиционирования. Рассмотрены современные технологии теплоснабжения и вентиляции, устройства тепловых полов, чердаков. Предложена классификация котлов, приведены примеры расчета теплового комфорта в помещении. Охарактеризованы камины, отопительные печи, нагревательные приборы систем отопления.

Описано процес розроблення математичних моделей за допомогою нейронечіткого моделювання. Розглянуто етапи побудови нечіткої моделі для оцінювання рівня біокомфорту житла.

Наведено результати кількісної оцінки теплового споживання опалювально-вентиляційних систем на прикладі птахівничого приміщення з клітковим утриманням курей.

Рассмотрены проблемы энергоэффективности, возникающие в жилищном устроительстве, а также определена структура теплопотерь наружных ограждений жилого дома серии 1-480А.

Проаналізовано енергетичні витрати у вітчизняному житлово-комунальному комплексі. Розкрито проблеми проектування теплоізоляційної оболонки будинків за показниками енергоефективності. Наведено теплотехнічні розрахунки огороджувальних конструкцій. Увагу приділено особливостям нормування енергозбереження ЄС, енергетичній паспортизації будинків, оцінці повітро- та вологопроникності огороджувальних конструкцій, аналізу теплових властивостей зовнішніх стін із фасадною теплоізоляцією.

Проанализированы энергетических расходы в отечественном жилищно-коммунальном комплексе. Раскрыты проблемы проектирования теплоизоляционной оболочки домов по показателям энергоэффективности. Даны теплотехнические расчеты ограждающих конструкций. Уделено внимание особенностям нормирования энергосбережения ЕС, энергетической паспортизации домов, оценке воздухо- и влагопроницаемости ограждающих конструкций, анализу тепловых свойств внешних стен с фасадной теплоизоляцией.

Проаналізовано споживання енергії в індивідуальному будинку. Проведено оптимізацію теплотехнічних параметрів огороджувальних конструкцій будинку для забезпечення енергетичних показників енергоефективного будинку. На підставі енергетично-екологічного аналізу будинку із використанням методу математичного моделювання запропоновано систему оцінювання впливу будинків на довкілля.

Розглянуто вплив мікроклімату на якість та ресурс роботи прецизійних механізмів, зокрема гіроскопічних приладів. Приведено рекомендації щодо зменшення негативного впливу мікроклімату виробничого приміщення на прецизійне виробництво, та запропоновано систему керування мікрокліматом для забезпечення надійності гіроскопічних приладів та систем.

Зазначено, що сьогодні існує глобальна тенденція до будівництва будівель, які класифіковані як низькоенергетичні будинки з теплотехнічного боку. Відповідно до природної вентиляції вони називаються жорсткими будинками. Обмін повітря за допомогою природної вентиляції в такому вигляді будівель знижується нижче необхідних значень згідно з гігієнічними нормами. З метою забезпечення необхідного повітрообміну потрібно встановити в цих будівлях примусову чи гібридну вентиляції.

Сформульовано задачу та одержано систему рівнянь (математичну модель), яка описує процес теплообміну в огороджувальній конструкції з замкнутими повітряними прошарками. Одержана математична модель дозволяє визначити швидкість переміщення повітря в повітряному прошарку, проаналізувати співвідношення конвективного та променевого теплових потоків, а також визначити, як впливають інші фактори на процеси теплообміну. На основі математичної моделі розроблено більш сучасну методику розрахунку процесів теплообміну в замкнутих повітряних прошарках і визначення опору теплопередачі повітряного прошарку. Розроблено рекомендації для підвищення експлуатаційних якостей огороджувальних конструкцій з замкнутими повітряними прошарками.

Узагальнено результати досліджень, присвячених імовірнісному поданню та встановленню мінімальних розрахункових значень температури атмосферного повітря в холодний період року, необхідних для виконання теплотехнічних розрахунків огороджувальних конструкцій будівель. Наведено методи ймовірнісного подання змін температури повітря у формі випадкового процесу та його статистичні характеристики для території України. Розроблено пропозиції з подальшого удосконалення нормативних документів, які істотно розширюють можливості проектувальника щодо урахування географічного району будівництва, встановленого терміну експлуатації та теплових характеристик огороджувальних конструкцій.

Викладено основи енергозберігальних технологій у будівництві, які є важливою складовою реалізації принципів стратегії збалансованого розвитку. Наведено розрахунки оптимальної товщини теплоізоляційної оболонки будинків та вологісного режиму огороджувальних конструкцій згідно з чинними стандартами. Розглянуто характеристики найпоширеніших теплоізоляційних матеріалів та основні конструктивно-технологічні рішення огороджувальних конструкцій, над якими здійснюють термомодернізацію. Подано структуру енергетичного паспорта будинку та проаналізовано основні принципи пасивного будівництва.

Розвинуто методи ймовірнісного подання змін температури атмосферного повітря та розроблено ймовірнісну модель у вигляді квазістаціонарного диференційованого випадкового процесу. Вперше одержано параметри розробленої ймовірнісної моделі температури атмосферного повітря для всієї території України. Вдосконалено методику визначення розрахункових значень температури атмосферного повітря для проектування теплоізоляційної оболонки будівель на базі ймовірнісної моделі квазістаціонарного диференційованого випадкового процесу. Вперше визначено розрахункові значення температури атмосферного повітря для проектування теплоізоляційної оболонки будівель на території України з урахуванням установленого терміну експлуатації та теплових характеристик огороджувальних конструкцій. Розвинуто способи узагальнення та територіального районування залежностей розрахункових значень температури повітря від періоду повторюваності й інтервалу згладжування.