Ryzyko przegrzania budynków izolowanych cieplnie w okresie letnim

• Autorzy: Bzowska D.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.246

Warianty tytułu

EN

Risks of summertime overheating in buildings thermally insulated

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyznaczono, dla okresu letniego, dobowe zakresy temperatur wewnętrznych oraz liczby wymian powietrza wentylacyjnego w budynkach, których przegrody zewnętrzne są zaizolowane cieplnie. Wyniki obliczeń odnoszą się do obecnych warunków pogodowych i tych przewidywanych po ociepleniu klimatu. Wg przedstawionych scenariuszy IPCC, zmiany te mają nastąpić w ciągu dwóch najbliższych dekad. W obliczeniach przyjęto jedynie scenariusz, wg którego przewidywany wzrost temperatury jest najniższy i wyniesie 40°C. Przebiegi temperatury wewnętrznej i naturalną wymianę powietrza wentylacyjnego symulowano numerycznie w budynku jednorodzinnym o otwartym planie. Przepływ powietrza w budynku jest wynikiem jedynie działania parametrów pogody. W odniesieniu do wiatru, symulacje prowadzone są dla trzech trybów jego oddziaływania na system naturalnej wentylacji. Wiatr może intensyfikować przepływ powietrza przez budynek lub obniżać strumień powietrza. W skrajnych wypadkach powoduje odwrotny przepływ powietrza wentylacyjnego. Obliczenia uwzględniają także pogodę bezwietrzną, Brak wiatru często występuje przy wysokich letnich temperaturach. Budynek nie jest zacieniony. Informacje uzyskane z prezentowanych w pracy przebiegów temperatury wewnętrznej i liczby wymian powietrza wentylacyjnego (ACH) wskazują, że przyjmowanie wstępnych założeń projektowych bez uprzedniej analizy procesów cieplno-przepływowych zachodzących w budynkach jest działaniem nieuzasadnionym. Budynki obecnie projektowane, wznoszone i termomodenizowane będą musiały sprostać wymaganiom komfortu cieplnego nie tylko teraz, ale także w okresie spodziewanego ocieplenia klimatu. Z przegrzaniem wnętrza, w okresie letnim, borykają się obecnie mieszkańcy budynków, w tym także budynków niskoenergetycznych w sezonie grzewczym.

EN

Thermally insulated buildings equipped with natural ventilation create overheating risk during summertime. However in these dwellings energy demand is reduced in heating season but in summer months thermal comfort can be hardly kept without additional cooling devices. In such a case the cooling energy can consume the energy profit gained from the reduction of heating energy. To examine thermal conditions in such a building the unsteady heat and air exchange processes were simulated for the hottest month that is July, in Warsaw. The climate in this part of Europe can be assumed as a moderate European climate. The examined building suits an open space single family house and is fitted with the heat accumulating mass. As the building is naturally ventilated three forms of ventilation airflow were considered - with assisting and opposing winds and no wind appearance. The algorithm of computations for the unsteady processes in the examined building was based on the finite differences method, where feedback between the thermal model and the airflow model was applied. The time history for indoor temperature and air exchange are presented in the paper. The results of computer simulation can help to designed the building well even for the hot periods.

Słowa kluczowe

PL

przegrzanie; budynek; zmiany klimatu; wentylacja naturalna; przepływ odwrotny; proces projektowy; symulacja numeryczna; wymiana ciepła; powietrze wentylacyjne

EN

overheating; building; changing climate; natural ventilation; reversed flows; designing processes; numerical simulation; heat exchange; air exchange

• 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 4
• Strony: 43--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bzowska D.

• Politechnika Warszawska, Instytut Budownictwa, Płock 09-400, Łukasiewicza 17

Bibliografia

• [1] Beizaee A., Lomas K., National survey of summertime temperatures and overheating risk in English homes, Building & Environment 65 (2013) 1-14.
• [2] Brunsgaard C., et al, Integrated energy design - Education and training in crossdisciplinary teams implementing energy performance of buildings directive (EPBD), Building & Environment 72 (2014) 1-14.
• [3] Bzowska D. Unsteady heat and air exchange processes in buildings with different material structure of partitions, in Polish, Inst. of Fundamental Technological Research Reports, PAS 2/2007.
• [4] Bzowska D. Changes in temperature in buildings in response to the changing climate, in Polish, Technical Transactions, 2/B/2012 (3), 37-44.
• [5] Coley D., Kershaw T., Changes in internal temperatures within the built environment as a response to a changing climate, Building & Environment 45,(2010) 89-93.
• [6] Kim T., Todorovic M., Tuning control of building glazing’s transmittance dependence on the solar radiation wavelenght to optimaze daylighting and building’s energy efficiecy, Energy & Buildings 63 (2013) 108-118.
• [7] Kisilewicz T., The influence of resistive, dynamic and spectral features of the building walls on the thermal balance of the low energy buildings, Monography, in Polish, Univ. press, PK, 2008.
• [8] Li Y., Delsante A., Natural ventilation induced by combined wind and thermal forces, Building & Environment, 36 (2001), 59-71.
• [9] Porritt S.M. et al, Ranking of interventions to reduce dwelling overheating during heat waves,Energy & Buildings55(2012)16-27.
• [10] Sailor D., Risks of summertime extreme thermal conditions in buildings as a result of climate change and exacerbation of urban heat islands, Building & Environment 78 (2014) 81-88.
• [11] Santos R. et al, Assessment of building operational energy at early stages of design. A monthly quasi-steady-state approach, Energy & Buildings 79(2014) 58-73.
• [12] Yingchun J. Assessing overheating of the UK existing dwellings. A case study of replica Victorian end terrace house, Building & Environment 77(2014) 1-11.
• [13] Intergovernmental Panel on Climate Change( www.ipcc.ch).
• [14] UKCIP (www.ukcip.org.uk/ukcp09ukcip02, dostęp maj 2016).

Uwagi

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