Obowiązujące normy na tle rzeczywistych wartości temperatury powietrza zewnętrznego w Polsce

• Autorzy: Szczęśniak Sylwia , Karpuk Michał , Stefaniak Łukasz , Grabka Agnieszka , Michalak Weronika , Jaskóła Wiktoria , Maciewicz Martyna

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2024.4.4

Warianty tytułu

EN

Outdoor Air Design Temperatures Applicable Standards Against Their Real Values in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Autorzy artykułu zwracają uwagę na brak aktualnych norm i wytycznych prawnych dotyczących warunków zewnętrznych, jakie muszą być uwzględniane w procesach projektowania instalacji HVAC oraz przeprowadzania audytów i obliczeń dotyczących efektywności energetycznej. W artykule dokonano przeglądu przepisów prawnych w tym zakresie, które obowiązują w Polsce oraz wybranych krajach Europy. Do tego celu wykorzystano dane meteorologiczne z lat 1996-2022 dla 17 miast w Polsce. Do analizy danych wykorzystano metodę Odwrotnej Średniej Ważonej Odległości, dla której obliczenia i symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania Python. Aby zobrazować realne różnice pomiędzy obowiązującymi wymaganiami prawnymi dane klimatyczne opracowano dla trzech równych okresów: 1996-2004, 2005-2013 oraz 2014-2022. Porównanie wyników analizy z przeglądem przepisów prawnych wykazało, że na obszarze całej Polski parametry powietrza zewnętrznego, które są wykorzystywane do obliczeń, znacznie różnią się od występujących w rzeczywistości. Zobrazowano realny ogólny wzrost temperatury powietrza zewnętrznego zarówno w okresie zimowym jak i letnim. Wykazano niemal zanik temperatury obliczeniowej okresu zimowego dla IV i V strefy klimatycznej (-22°C oraz -24°C), a także znaczny wzrost temperatury powietrza zewnętrznego powyżej 30°C. Wykazano, że czas trwania temperatury powietrza zewnętrznego 32°C i 34°C jest na wysokim poziomie i wynosi odpowiednio 160 h i 60 h. Wyniki analizy przedstawiono w postaci map, co ułatwia interpretację prezentowanych danych. Artykuł wnosi ważny wkład w zrozumienie związku między zmianami klimatycznymi a środowiskiem zbudowanym oraz wskazuje na potrzebę rychłego dostosowania stanu prawnego do aktualnego klimatu.

EN

The authors of the article draw attention to the lack of current standards and legal guidelines regarding external conditions that must be taken into account in the processes of designing HVAC installations and conducting audits and calculations regarding energy efficiency. The article reviews the legal provisions in this area that are in force in Poland and selected European countries. For this purpose, meteorological data from 1996-2022 for 17 cities in Poland were used. The Inverse Weighted Average Distance method was used to analyze the data, for which calculations and simulations were performed using Python software. To illustrate real differences between applicable legal requirements, climate data were prepared for three equal time intervals: 1996-2004, 2005-2013 and 2014-2022. Comparison of the analysis results with the review of legal regulations showed that throughout Poland the outdoor air parameters used for calculations differ significantly from those occurring in reality. The real overall increase in outdoor air temperature was illustrated both in winter and summer. The calculation temperature of the winter period for climate zones IV and V (-22°C and -24°C) almost disappeared, as well as a significant increase in the outside air temperature above 30°C. It was shown that the duration of the external air temperature of 32°C and 34°C is high and amounts to 160 h and 60 h, respectively. The results of the analysis are presented in the form of maps, which facilitates the interpretation of the presented data. The article makes an important contribution to understanding the relationship between climate change and the built environment and points to the need to quickly adapt the legal status to the current climate.

Słowa kluczowe

PL

dane klimatyczne; parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego; zmiany klimatu; energia do ogrzewania; energia do chłodzenia; projektowanie HVAC

EN

meteorological data; outdoor air design temperature; climate change; heating energy; cooling energy; HVAC design

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 55, nr 4
• Strony: 20--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., mapy, rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szczęśniak Sylwia

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0003-4358-0263

autor

Karpuk Michał

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0002-1827-9834

autor

Stefaniak Łukasz

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0002-0291-1575

autor

Grabka Agnieszka

• Studentka Koło Naukowe Energy Loop, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0009-0001-4781-5050

autor

Michalak Weronika

• Studentka Koło Naukowe Energy Loop, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

autor

Jaskóła Wiktoria

• Studentka Koło Naukowe Energy Loop, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

autor

Maciewicz Martyna

• Studentka Koło Naukowe Energy Loop, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Bivand Roger S., Edzer Pebesma, Virgilio Gómez-Rubio. 2013. Applied Spatial Data Analysis with R. New York, NY: Springer New York. doi:10.1007/978-1-4614-7618-4.
• [2] Błażejczyk Krzysztof, Anna Błażejczyk. 2023. „Zmiana klimatu i ich wpływ na budownictwo i komfort życia mieszkańców miast, przykład Warszawy”. Przegląd Geofizyczny 1 (2): 29-53.
• [3] Broecker Wallace S. 1975. „Climatic Change: Are We on the Brink of a Pronounced Global Warming?” Science 189 (4201): 460-63. doi:10.1126/science.189.4201.460.
• [4] Coffel Ethan D., Radley M. Horton, Alex De Sherbinin. 2017. „Temperature and humidity based projections of a rapid rise in global heat stress exposure during the 21st century”. Environmental Research Letters 13 (1). IOP Publishing: 014001. doi:10.1088/1748-9326/AAA00E.
• [5] Cressie Noel A.C. 1993. Statistics for spatial data revised edition. Statistics for Spatial Data. New York: Wiley & Sons. doi:10.1002/9781119115151.
• [6] Davis John C. 1986. Statistics and Data Analysis in Geology, 3rd Edition. New York: Wiley & Sons. https://www.wiley.com/en-br/Statistics+and+Data+Analysis+in+Geology,+3rd+Edition-p-9780471172758.
• [7] Decreto-Lei n.o 80/2006. b.d. „Aprova o Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE)”.
• [8] DIN 4710:2003-01. b.d. „Statistiken meteorologischer Daten zur Berechnung des Energiebedarfs von heiz- und raumlufttechnischen Anlagen in Deutschland”.
• [9] Dz. U. 1994 Nr 89 poz. 414. b.d. „Prawo budowlane”.
• [10] Fischer E. M., R. Knutti. 2012. „Robust projections of combined humidity and temperature extremes”. Nature Climate Change 2012 3:2 3 (2). Nature Publishing Group: 126-30. doi:10.1038/nclimate1682.
• [11] Fuglestvedt Jan S., Terje K. Berntsen, Odd Godal, Robert Sausen, Keith P. Shine, i Tora Skodvin. 2003. „Metrics of climate change: Assessing radiative forcing and emission indices”. Climatic Change 58 (3). Springer: 267-331. doi:10.1023/A:1023905326842/METRICS.
• [12] Hardy John T. 2003. Climate Change: Causes, Effects, and Solutions. Wiley.
• [13] Johnson Nathaniel C., Dillon J. Amaya, Qinghua Ding, Yu Kosaka, Hiroki Tokinaga, i Shang-Ping Xie. 2020. „Multidecadal modulations of key metrics of global climate change”. Global and Planetary Change 188 (maj): 103149. doi:10.1016/j.gloplacha.2020.103149.
• [14] Kundzewicz Zbigniew W., Piotr Matczak. 2012. „Climate change regional review: Poland”. WIREs Climate Change 3 (4): 297-311. doi:10.1002/wcc.175.
• [15] Li Danny H.W., Liu Yang, Joseph C. Lam. 2012. „Impact of climate change on energy use in the built environment in different climate zones – A review”. Energy 42 (1): 103–12. doi:10.1016/j.energy.2012.03.044.
• [16] Matthews Tom. 2018. „Humid heat and climate change”. Progress in Physical Geography: Earth and Environment 42 (3): 391-405. doi:10.1177/0309133318776490.
• [17] „Meteomodel: Pogoda i Klimat, Prognozy numeryczne, Dane meteo”. 2024. Dostęp marzec 22. https://meteomodel.pl/.
• [18] Narowski Piotr. 2006. „ Dane klimatyczne do obliczeń energetycznych w budownictwie”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 37 (11): 22-27.
• [19] Narowski Piotr. 2022. „Analiza porównawcza typowych lat meteorologicznych Polski wyznaczonych na podstawie danych źródłowych z lat 2001-2020”. Instal, nr 10: 11-25. doi:10.36119/15.2022.10.2.
• [20] Narowski Piotr. 2022. „TLM2000 – Typowe lata meteorologiczne dla Polski wyznaczone na podstawie danych meteorologicznych i klimatycznych z lat 2001-2020”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 53 (9): 7-20. DOI: 10.15199/9.2022.9.1
• [21] Narowski Piotr. 2022. „Nowe typowe lata meteorologiczne dla Polski”. Rynek Instalacyjny, listopad.
• [22] Obwieszczenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. 2022. Polska: https://isap. sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20220001225.
• [23] Pełech Aleksander. 2013. Wentylacja i klimatyzacja. Podstawy. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• [24] RT 2012. b.d. „La réglementation thermique 2012”.
• [25] SIA 2028 MERKBLATT:2010-07. b.d. „Klimadaten für Bauphysik, Energie- und Gebäudetechnik”.
• [26] Szczęśniak Sylwia, Łukasz Stefaniak, Paulina Kanaś, Małgorzata Małyszko, Wiktoria Jaskóła, Konrad Brzeźniak. 2023. „O potrzebie zmian parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego na przykładzie miasta Wrocław”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 1 (4): 13-20. doi:10.15199/9.2023.4.2.
• [27] VDI 2078. b.d. „Berechnung der thermischen Lasten und Raumtemperaturen (Auslegung Kuehllast und Jahressimulation) ”.
• [28] Xu Yangyang, i Veerabhadran Ramanathan. 2012. „Latitudinally asymmetric response of global surface temperature: Implications for regional climate change”. Geophysical Research Letters 39 (13). doi:10.1029/2012GL052116.
• [29] „Zróżnicowanie typów klimatu w Europie”. 2024. Dostęp marzec 24. https://zpe.gov.pl/a/zroznicowanie-typow-klimatu-w-europie/ Dt1CgdeK4.