O potrzebie zmian parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego na przykładzie miasta Wrocław

• Autorzy: Szczęśniak Sylwia , Kanaś Paulina , Jaskóła Wiktoria , Stefaniak Łukasz , Małyszko Małgorzata , Brzeźniak Konrad

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2023.4.2

Warianty tytułu

EN

The Need of Outdoor Air Design Parameters Change on the Example of Wrocław City

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zmiany klimatu a w tym globalne ocieplenie są zjawiskami obecnie obserwowanymi i odczuwalnymi także na obszarze Polski. Do tej pory nie podjęto jednak działań mających na celu aktualizację norm używanych do wymiarowania instalacji grzewczych czy chłodniczych. Parametry powietrza zewnętrznego zawarte w normie PN-EN 12831 opierają się na danych z pierwszej połowy XX wieku, natomiast dane udostępnione przez Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju [7], na niepełnych oraz interpolowanych danych z lat 1971-2000. Instalacje grzewcze, chłodnicze i klimatyzacyjne projektowane na bazie obowiązujących parametrów są odpowiednio przewymiarowane lub niedowymiarowane, co często skutkuje problemami z utrzymaniem wymaganych parametrów powietrza wewnętrznego, zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i przemysłowych. W artykule przedstawiono dane klimatyczne (temperatura i wilgotność względna powietrza) na podstawie 218424 pomiarów dotyczących temperatury i wilgotności względnej powietrza w latach 1996-2022. Porównanie danych wykazało niemal trzykrotne skrócenie czasu występowania ujemnej wartości temperatury powietrza oraz wzrost liczby godzin występowania temperatury powyżej 30°C z 6 h (1996 r.) do 114 h (2022 r.). Obliczono także minimalne oraz maksymalne wartości średniej temperatury powietrza dla badanego okresu. Dla okresu zimowego najniższa wartość średnia wynosi -14,3°C dla stycznia (temperatura obliczeniowa zgodnie z PN wynosi -18°C). Dla okresu ciepłego najwyższa wartość średniej temperatury powietrza wynosi +32,5°C (temperatura obliczeniowa zgodnie z PN wynosi +30°C). Jak wynika z przeprowadzonej analizy przez dłuższy czas w roku występują temperatury powietrza wysokie o niskiej wilgotności względnej (ocieplanie i osuszanie się klimatu). Przedstawione wyniki świadczą o potrzebie aktualizacji obliczeniowych parametrów powietrza zewnętrznego w skali kraju.

EN

Climate change, including global warming, is currently observed and is even noticeable in Poland. No action has been taken to update the regulations that are used for heating and cooling systems calculations yet. The outside air parameters in the PN-EN 12831 regulation are based on data from the first half of the XX century. On the other hand, the data provided by Ministerstwo Inwestycji i Rozwoju [7] are based on incomplete and interpolated data from 1971-2000. HVAC systems calculated according to applicable regulations are oversized or undersized, resulting in problems with providing the required indoor air quality, both in residential and commercial buildings. The paper presents meteorological data (outdoor air temperature and relative humidity) based on 218424 outdoor air temperature and relative humidity measurements in the years 1996-2022. Data comparison reveals that duration of subzero temperatures is three times lower. For temperatures above 30°C duration has increased from 6 h in 1996 up to 114 h in 2022. The minimum and maximum values of the mean outdoor air temperature were calculated for 1996-2022. For winter conditions, the lowest mean value was -14,3°C in January (according to PN¬EN 12831 it is -18°C). For summer conditions, the highest mean value was +32,5°C (according to PN-EN 12831 it is 30°C). The results of the analysis show that the duration of high temperatures with low relative humidity is lengthening (the climate is getting hotter and drier). The results presented in the paper prove that the outdoor air parameters stated in the regulations need to be updated on the national scale.

Słowa kluczowe

PL

zmiany klimatu; dane klimatyczne; adaptacja; globalne ocieplenie; warunki cieplno-wilgotnościowe

EN

climate change; meteorological data; adaptation; global warming; thermal and humidity conditions

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 54, nr 4
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szczęśniak Sylwia

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

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

autor

Kanaś Paulina

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

• https://orcid.org/0000-0001-5291-4857

autor

Jaskóła Wiktoria

• Studentka - Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska
• Studentka - koło naukowe Environmental Team sekcja: EnergyLoop

autor

Stefaniak Łukasz

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

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

autor

Małyszko Małgorzata

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

• https://orcid.org/0000-0002-1397-9743

autor

Brzeźniak Konrad

• Student - Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska
• Student - koło naukowe Environmental Team sekcja: EnergyLoop

Bibliografia

• [1] Barańska Patrycja, Agnieszka Zając. 2020. „Analiza temperatur powietrza zewnętrznego dla systemu klimatyzacji w hotelu”. Instal, nr 9: 38-43.
• [2] Bartoszek Krzysztof, Ewa Bednorz, Zuzanna Bielec-Bąkowska, Dorota Matuszko, Arkadiusz M. Tomczyk, Joanna Wibig, i Agnieszka Wyprych. 2022. Atlas Klimatu Polski (1991-2020). Zredagowane przez Krzysztof Fortuniak i Tadeusz Niedźwiedź. Poznań: Bogucki Wydawnictwo Naukowe.
• [3] Crawley, Drury B. 1998. „Which Weather Data Should You Use for Energy Simulations of Commercial Buildings?” ASHRAE Transactions, czerwiec.
• [4] Durczak Karolina. 2013. „Wpływ projektowych parametrów powietrza zewnętrznego na jakość środowiska wewnętrznego hali krytej pływalni”. Chłodnictwo & Klimatyzacja, nr 10.
• [5] Dz. U. 2002 nr 75 poz. 690 z późn. zm. Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. 2019.
• [6] Grudzińska Magdalena, Ewa Jakusik. 2016. „Typowy Rok Meteorologiczny i Późniejsze Dane Klimatyczne Jako Czynniki Kształtujące Zapotrzebowanie Na Energię”. Przegląd Budowlany, nr 3: 44-50.
• [7] „https://www.gov.pl/web/archiwum-inwestycje-rozwoj/dane-do-obli-czen-energetycznych-budynkow.” 2019.
• [8] „https://meteomodel.pl/dane/historyczne-dane-pomiarowe/.” 2020.
• [9] Kowalski Piotr. 2015. „Zagadnienie optymalizacji systemu klimatyzacji serwerowni”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 1 (4): 26-32. https://doi.org/10.15199/9.2015.4.5.
• [10] Kwiecień, Dariusz. 2020. „Wpływ wyboru statystycznych danych klimatycznych na zapotrzebowanie energii do uzdatniania powietrza klimatyzującego”. Instal, nr 2: 30-38.
• [11] Narowski Piotr. 2006. „Dane klimatyczne do obliczeń energetycznych w budownictwie”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 37 (11): 2227.
• [12] Narowski Piotr. 2008. „Obliczenia energetyczne budynków a - typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski”. Rynek Instalacyjny, nr 10: 28-35.
• [13] 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.
• [14] Obracaj Dariusz, Marek Korzec, Sebastian Sas. 2016. „Dobór obliczeniowych parametrów powietrza zewnętrznego oraz jego wpływ na projektowane wydajności urządzeń na przykładzie chłodnicy powietrza”. Rynek Instalacyjny, nr 10.
• [15] Palmowska Agnieszka, Borys Damian, Mróz-Gdawiec Marzena. 2022. „Analiza warunków cieplno-wilgotnościowych w Data Center”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 52 (4): 17-23. https://doi.org/10.15199/9.2022.4.3.
• [16] Pełech Aleksander. 2013. „Wentylacja i klimatyzacja. Podstawy”. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• [17] Yang Liu, Joseph C. Lam, Jiaping Liu, i C.L. Tsang. 2008. „Building Energy Simulation Using Multi-Years and Typical Meteorological Years in Different Climates”. Energy Conversion and Management 49 (1): 113-24. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2007.05.004.
• [18] Żmudzka Elwira. 2009. „Współczesne zmiany klimatu polski”. Acta Agrophysica 13 (2).