Naturalne przewietrzanie i komfort termiczny w budynkach użyteczności publiczne

• Autorzy: Pieczara Joanna

Warianty tytułu

EN

Natural Ventilation and Thermal Comfort in Public Buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Indoor air quality and building’s thermal comfort depend very much on a ventilation system. At the same time they have an influence on health and well- being of users of buildings. The users prefer the natural ventilated spaces. The running costs of naturally ventilated buildings are smaller than the running costs of mechanically ventilated buildings. How - ever, the construction costs of the naturally ventilated buildings could be bigger. Public buildings could be ventilated nat - urally, but the natural ventilation has its limits. The main rule for designing the natural ventilated spaces is to minimize the heats gains and indoor air pollution, and to expose the hygroscopic building’s components and the components with the high thermal capacity. The temperature and the other air quality components would be more variable in naturally ventilated buildings than in air conditioned buildings. This is the reason, why the natural ventilation rather cannot be used in the buildings and the buildings parts, where the indoor climate parameters have to be constant. The thermal comfort in the naturally ventilated buildings should be assessed by the adaptive comfort model. The adaptive comfort model, relates indoor climate param - eters to the outdoor conditions, and take into account the adaptation capacity of the users. The ventilation systems in the buildings located in moderate climates has to work at least in three scenarios: spring-autumn, winter and summer. The nat - ural ventilation systems the best work in spring-autumn scenario. Winter scenario has to take into account the heat losses caused by the intake air. In summer, it could be difficult to maintain the continuity of the natural ventilation and to preserve the building from overheating. The night cooling could be used in periods of the occurring of the high outside tempera - tures. The effectiveness of the night cooling depends on the limitation of the heat loads, the building’s thermal mass and the night air temperature. The natural ventilation systems require integrated planning. From the very beginning, architects, structure engineers, HVAC designers and the other specialists should work together on the design of the naturally ventilated building. This re - quirement, the limitations of the natural ventilation and the higher construction costs are the reasons why investors oft prefer the air condition or mixed mode systems.

EN

System wentylacji ma wpływ zarówno na występującą w budynku jakość powietrza, jak i na panujący w nim komfort termiczny. Jakość powietrza i klimat wewnętrzny oddziaływają na zdrowie i samopoczucie użytkowników budynków. Użytkownicy preferują budynki przewietrzane w sposób naturalny. Koszty eksploatacji takich budynków są niższe niż budyn - ków przewietrzanych mechanicznie, jednak ich koszty inwestycyjne mogą być większe. Budynki użyteczności publicznej mogą być przewietrzane w sposób naturalny, jednak związane jest to z wieloma ograniczeniami. Podstawową zasadą stosowaną w budynkach przewietrzanych naturalnie jest ograniczenie w nich zysków ciepła i występujących w powietrzu szkodliwych substancji oraz stosowanie materiałów i konstrukcji o dużej pojemności cieplnej i higroskopijnych. W budynkach przewietrzanych naturalnie, nie zawsze jest możliwe zachowanie stałej temperatury i innych parametrów powietrza, dlatego raczej nie jest możliwe stosowanie jej w budynkach i jego częściach, w których parametry te muszą być zachowane w sposób ciągły. Przewietrzanie naturalne wymaga zastosowania tzn. „adaptacyjnego modelu komfortu termicz - nego”, który uwzględnia warunki panujące na zewnątrz i adaptację użytkowników. W klimacie umiarkowanym systemy wen - tylacji w budynkach efektywnych energetycznie, muszą pracować, co najmniej w trzech scenariuszach: wiosenno-jesiennym, zimowym i letnim. Systemy wentylacji naturalnej najlepiej funkcjonują w okresach przejściowych. Rozwiązania stosowane zimą, muszą uwzględniać ryzyko strat ciepła powodowanych przez nawiewane zimne powietrze. Natomiast latem problemem może być zapewnienie ciągłości działania systemu wentylacji naturalnej i ochrony budynku przed przegrzewaniem się. Ze scenariuszem letnim związane są systemy nocnego chłodzenia, których skuteczność zależy od ograniczenia zysków ciepła występujących w budynku, jego pojemności cieplnej oraz temperatury nocnego powietrza. Budynek przewietrzany naturalnie wymaga zastosowania rozwiązań przestrzennych, konstrukcyjnych i funkcjonalnych, które nie mogą pozostawać jedynie w gestii projektanta jednej branży. Dlatego ich projekt wymaga projektowania zinte - growanego, w którym będą brali udział projektanci wielu branż już od fazy wstępnej koncepcji. To wymaganie wraz z innymi ograniczeniami i wyższymi kosztami inwestycyjnymi powoduje, że inwestorzy często decydują się jednak na systemy me - chaniczne lub hybrydowe.

Słowa kluczowe

PL

system wentylacji naturalnej; komfort termiczny; budynki użyteczności publicznej; efektywność energetyczna; chłodzenie nocne; scenariusze działania wentylacji; pojemność cieplna budynku

EN

natural ventilation; thermal comfort; public buildings; energy efficiency; night cooling; ventilation strategies; thermal mass

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej ; Polska Akademia Nauk, Oddział w Lublinie
• Czasopismo: Teka Komisji Architektury, Urbanistyki i Studiów Krajobrazowych
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 12, nr 1
• Strony: 29--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., ryc.

Twórcy

autor

Pieczara Joanna

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• 1] Passe U., Battaglia F. Designing Spaces for Natural Ventilation An Architect’s Guide , Taylor &Francis, New York 2015.
• [2] Hegger, Fuchs, Stark, Zeumer, Energy Manual – Sustanable Architecture, Birkhauser Verlag AG, Basel, Boston, Berlin 2008.
• [3] Wood A., Salib R., Natural Ventilation in High-Rise Office Buildings , CTBUH Technical Guide , Routledge, New York, London 2013.
• [4] Halliday S., Sustainable Construction , Butterworth-Heinenmann, Oxford Haselbach L 2008.
• [5] Natural ventilation in non-domestic building CIBSE Application Manual AM10, The Charted Institution of Building Ser vices Engineers, London 2005.
• [6] http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/ TechnologyRoadmapEnergyEfficientBuildingEnvelopes z dn.21.02.2015.
• [7] Environmental design CISBE Guide A , The Chartered Institution of Building Services Engineers, London 2015
• [8] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (Dz.U. Nr 75, poz. 690)
• [9] http://www.energieagentur.nrw/lueftung dostęp z dn. 25.02.2015.
• [10] https://en.wikipedia.org/wiki/Commerzbank_Tower dostęp z dn.06.04.2016.
• [11] http: //cmiserver.mit.edu/ natvent/Europe/ commerzbank.htm dostęp z dn.06.04.20116 .
• [12] http://www.cibsejournal.com/case-studies/leading-man/ dostęp z dn.03.10.2016.
• [13] http://www.haworthtompkins.com/built/proj44/index.html dostęp z dn.07.10.2016.