Dobór oszklenia w pasywnych systemach szklarniowych na przykładzie oszklonego balkonu

• Autorzy: Grudzińska M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.191

Warianty tytułu

EN

Choice of glazing in passive greenhouse systems such as glazed balconies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wpływ rodzaju oszkleń zastosowanych do obudowy zewnętrznego balkonu na bilans energetyczny przykładowego mieszkania w budynku wielorodzinnym. Analizy obejmują całoroczny cykl użytkowania obiektu, a wyniki pozwalają na ocenę skuteczności proponowanych rozwiązań w sezonie grzewczym i okresie letnim. Badania przeprowadzono przy pomocy dynamicznych symulacji w programie komputerowym opartym na metodzie objętości kontrolnych, wykorzystując dane klimatyczne zawarte w Typowym Roku Meteorologicznym dla Warszawy. Zapotrzebowanie na energię wyznaczono dla różnych zestawów oszkleń balkonu i porównano z bazową wersją mieszkania z balkonem otwartym. W przedstawionym przykładzie system szklarniowy pozwolił zmniejszyć zapotrzebowanie na ciepło średnio o 31%, a najlepszym rozwiązaniem okazało się oszklenie o największym stosunku przepuszczalności promieniowania słonecznego do współczynnika przenikania ciepła. Pasywne pozyskiwanie energii słonecznej może powodować przegrzewanie pomieszczeń w ciągu lata. Mimo wzrostu zapotrzebowania na energię chłodniczą, całkowite potrzeby energetyczne w mieszkaniu były mniejsze niż przed wprowadzeniem systemu szklarniowego średnio o 7%. Dzięki naturalnemu wietrzeniu i stosowaniu zasłon można było ograniczyć temperaturę wewnętrzną do akceptowalnego poziomu bez konieczności aktywnego chłodzenia. Przedstawione wyniki świadczą o pozytywnym potencjale przedstawionych rozwiązań, ale wskazują też na konieczność świadomego projektowania systemów pasywnych z uwzględnieniem całorocznego cyklu użytkowania budynków.

EN

The paper examines the influence of glazing type used in enclosed balconies on the energy balance of a typical apartment in a multi-family building. Analyses include the whole-year functioning of the building, allowing to compare the effectivity of suggested solutions both during the heating and cooling season. Dynamic simulations were performed with the use of a computer program based on a control volume method for the climatic data included in the Typical Meteorological Year for Warsaw. Energy demand was calculated for different glazing types, and compared with the base case of an apartment with an open balcony. Taking into account heating demand, glazing with the highest proportion of total solar energy transmittance and thermal transmittance coefficient turned out to be the most beneficial. In the presented case, the glazed balcony helped to diminish heating demand on average by 31%. The adverse effect of a passive solar system may be overheating of rooms. Despite the increase of cooling demand, total energy needs in the apartment diminished by approximately 7%. Thanks to natural airing and solar shading, it was possible to lower internal temperature to the acceptable level without active cooling. The presented results show potential benefits connected with solar spaces, but also prove the necessity of thorough design of passive systems, taking into account the whole-year functioning.

Słowa kluczowe

PL

zapotrzebowanie; energia; efektywność; system pasywny; promieniowanie słoneczne; dynamiczna symulacja komputerowa

EN

energy demand; efficiency; passive system; solar radiation; dynamic computer simulations

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 3
• Strony: 105--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grudzińska M.

• Politechnika Lubelska, Katedra Budownictwa Ogólnego, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Balcomb J. D., Jones R. W., McFarland R. D., Wray W. O.: Passive Solar Heating Analysis. A Design Manual, ASHRAE, Atlanta 1984.
• [2] Jones R. W., McFarland R. D.: The Sunspace Primer. A Guide for Passive Solar Heating, Van Nostrand Reinhold Company, New York 1984.
• [3] Bataineh K.M., Fayez N.: Analysis of thermal performance of building attached sunspace. Energy and Buildings, vol. 43, 2011, pp. 1863-1868.
• [4] Hilliaho K., Eerik Mäkitalo E., Lahdensivu J.: Energy saving potential of glazed space: sensitivity analysis, Energy and Buildings, vol. 99, 2015, pp. 87-97.
• [5] Asdrubali F., Cotana F., Messineo A.: On the evaluation of solar greenhouse efficiency in building simulation during the heating period, Energies, vol. 5, 2012, pp. 1864-1880.
• [6] Dawdo Cz., Sarosiek W., Rudczyk-Malijewska E.: Badania nad zmniejszeniem energochłonności eksploatacyjnej budynku poprzez zabudowę i termorenowację loggii, Wydawnictwa Politechniki Białostockiej, Białystok 1991.
• [7] Wittchen K. B., Johnsen K., Grau K.: BSim user’s guide, Danish Building Research Institute, Hørsholm 2004.
• [8] Narowski P.: Dane klimatyczne do obliczeń energetycznych w budownictwie, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, vol. 11, 2006, pp: 22-27.
• [9] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 3 czerwca 2014 roku w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego, Dz. U. z 2014, poz. 888.
• [10] Grudzińska M.: Oszklone balkony jako systemy szklarniowe – wpływ powierzchni oszklenia na zyski energetyczne, Izolacje, nr 9, 2014, pp. 50-55.
• [11] Calumen II v. 1.3.1., Saint Gobain Glass.
• [12] Kisilewicz T.: Wpływ izolacyjnych, dynamicznych i spektralnych właściwości przegród na bilans cieplny budynków energooszczędnych, Monografia nr 364, Seria Inżynieria Lądowa, Wydawnictwo PK, Kraków 2008.
• [13] Persson M. L., Roos A., Wall M.: Influence of window size on the energy balance of low energy houses, Energy and Buildings, vol. 38, 2006, pp: 181-188.
• [14] PN EN 15251:2012: Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego dotyczące projektowania i oceny charakterystyki energetycznej budynków, obejmujące jakość powietrza wewnętrznego, środowisko cieplne, oświetlenie i akustykę.
• [15] CIBSE Guide A: Environmental design, The Chartered Institution of Building Services Engineers, London 2015.
• [16] Grudzińska M., Jakusik E.: The efficiency of a typical meteorological year and actual climatic data in the analysis of energy demand in buildings, Building Services Engineering Research and Technology, vol. 36, 2015, pp. 658-669. DOI: 10.1177/0143624415573454.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)