Green structures, buildings incorporating living plants, offer numerous benefits, including carbon sequestration and improved indoor air quality. (1) However, the effective design and analysis of these structures are hindered by a lack of standardised methodologies. This work proposes a novel four-zone method for instantaneous gas exchange testing in green structures. (2) The method involves estimating gas exchange by measuring gas content at the plant zone’s entrance and exit, with individual CO₂ content measurements within the zone to account for inertia and stratification effects exacerbated by mixing. (3) This method has been adopted into a national standard draft. The dependency of CO₂ absorption/release is obtained for Chlorophytum comosum. The method is also successfully tested on Ligustrum vulgare. (4) The developed method provides formulas and data on CO₂ absorption/release for use in designing green structures and indoor greening systems. Results show that Chlorophytum comosum can consume over 23 μg/s of CO₂ per square meter of foliage, with a light saturation threshold for CO₂ absorption between 8500 and 20,000 phlx, depending on CO₂ levels.

Акумулятори великої теплової ємності організовуються у природному ґрунтовому масиві впорядкованого сукупністю (“кущем”) вертикальних/горизонтальних теплообмінників, розміщених або у бурових свердловинах, або всередині циліндричних порожнин бетонного масиву у трубах. У результаті акумулювання створюється основна область накопиченої теплоти, яка обмежена зовнішнім контуром “куща”, певного об’єму й з певною температурою, а також буферна підобласть деякого об’єму, яка дотикається до основної і є результатом теплової взаємодії об’єму основної області з оточуючим ґрунтовим масивом, який має постійну температуру. Найменші розміри буферної підобласті будуть у випадку рівномірного по основному об’єму розподілу температури. Розміри буферної підобласті можна зменшувати, якщо створити верхній теплоізоляційний щит. При цьому габарити конструкції повинні бути оптимальними, тобто відповідати певному критерію, за якого відношення об’єму буферної підобласті до об’єму всього акумулятора теплоти є мінімальним. Наведений вдосконалений метод структурно-параметричної оптимізації ґрунтових акумуляторів теплоти в процесі аналізу їх функціонування. Визначені оптимальні співвідношення розмірів вказаних акумуляторів, які мають верхній теплоізоляційний щит ( чи без нього) , та розвинута методика , що дозволяє знаходити кількість теплообмінників, їх параметр і відстані між ними задля забезпечення мінімальних витрат на побудову акумулятора.

The paper uses hyperbolic models for the analysis of heat and moisture exchange in inhomogeneous porous materials in which short heat pulses propagate. The heat transfer in sharply inhomogeneous media at room temperature is not described by Fourier and Cattaneo laws, but is modeled by Guyer-Krumhansl-type equations. The O.V. Lykov system of equations of interrelated heat and mass transfer taking into account the finiteness of heat and mass (moisture) transfer rates is solved using a one-dimensional formulation. However, the heat propagation velocity is of the order of the sound speed, so due to the short relaxation time, the solutions of the hyperbolic equation of thermal conductivity largely coincide with the solutions of the classical parabolic equation, although there are some significant differences. They depend on processes occurring on the surface (in thin layers) of porous bodies. The moisture diffusion rate in capillary-porous materials is approximately 106…107 and more times lower than the heat propagation rate, so, accordingly, the relaxation time of diffusion processes is much longer and should be considered in mass transfer equations. Exact analytical solutions of the one-dimensional Guyer-Krumhansl equation are obtained using the operator method. This equation is also used to study heat pulses of different shapes in the medium with respect to phonon/ballistic methods of heat transfer. The obtained results are used to model the heat and moisture propagation in thin films of capillary-porous bodies with account taken of molecular effects in systems of reduced dimension. The very short heat pulses propagation simulating isolated heat waves is modeled with reference to Knudsen number, as well as the solutions for the periodic initial function. The exact solutions of the above problems in the model of thin films of capillary-porous bodies are obtained.