W artykule przedstawiono wprowadzanie w życie dyrektywy Unii Europejskiej z roku 2002 o charakterystyce energetycznej budynków, powstawanie przepisów krajowych w roku 2008 i metodologii obliczeń oraz kształtu świadectw charakterystyki energetycznej. Następnie omówiono zmiany wprowadzone w roku 2015 i niedokładności w obliczeniach wynikające z tych zmian. Metodologia obliczeń opracowana w roku 2008 była oparta na normie PN-EN ISO 13790:2007 i nie implementuje metod opisanych w obecnie obowiązującej normie PN-EN ISO 52016-1:2017. Aktualnie więc norma PN-EN ISO 52016-1 jest kluczową w systemie obliczeń energetycznych na potrzeby budownictwa. Omówiono w niej dwa główne sposoby obliczeń: metodę miesięczną stosowaną do obliczeń uproszczonych oraz metodę godzinową, za pomocą której można dokładniej wyznaczyć roczne zapotrzebowanie budynku na energię użytkową do ogrzewania i chłodzenia. Wprowadzenie metody obliczeń opartej na normie PN-EN ISO 52016-1:2017 jest więc potrzebne, jednak należy jednoznacznie rozstrzygnąć, kiedy trzeba stosować metodę godzinową, a kiedy można zastosować metodę miesięczną.
EN
The paper presents the implementation of the European Union directive of 2002 on the performance of buildings, the development of national regulation in 2008, the calculation methodology and the shape of enerrgy performance certificates. Theh, the changes introduced in 2015 and the inaccuracies in the calculations resulting from these changes were discussed. The calculation methodology developed in 2008 was based on the PN-EN ISO 13790:2007 standard and does not implement the methods described PN-EN ISO 52016-1:2017 standard. This standard – is key in Energy calculation system for construction purposes. It discusses two main calculation methods: the montly method used for simplified calculations and the hourly method, which can be used to more precisely fetermine the buildings annual energy demand usable for heating and cooling. The introduction of a calculation method based on the PN-EN ISO 52016-1 standard is therefore necessary, but it must be clearly decided when the hourly method should be used and when the monthly method can be used.
Dyrektywy Unii Europejskiej oraz przepisy krajowe wyraźnie wskazują na rozwój budownictwa niemal zeroenergetycznego i o niskiej emisji ditlenku węgla. Artykuł zawiera informacje o tym, jakie komponenty budynków na to wpływają i jak to osiągnąć. Energia w budynku jest zużywana w czasie jego wznoszenia - tzw. energia wbudowana i w czasie długoletniej eksploatacji. Na parametry energetyczne i ekologiczne wpływają głównie podstawowe komponenty: obudowa budynku i jej właściwości termiczne, szczelność, efektywne techniczne wyposażenie oraz źródła energii i sposób konwersji energii. Wszystkie te komponenty mają wpływ na wskaźnik nieodnawialnej energii pierwotnej i wskaźnik emisji ditlenku węgla. Pokazano przykładowe rozwiązania techniczne zapewniające te niskie parametry. Proponowany kierunek działania jest niezbędny dla przyszłości, aby spełnić wymagania niskiej emisji CO2 oraz wzrostu wykorzystania energii odnawialnej w budownictwie.
EN
European Union directives and national regulations clearly indicate the development of nearly zero-energy and low-carbon construction. The article provides information on what building components affect this and how to achieve it. The energy in the building is consumed during its erection - the so called embodied energy and long-term operational energy. The energy and ecological parameters are mainly influenced by the basic components: the building envelope and its thermal properties and tightness, efficient building services as well as energy sources and the method of energy conversion. All these components have an impact on the non-renewable primary energy index and the carbon dioxine emission factor. Examples of technical solutions ensuring these low parameters are shown. The proposed direction of action is necessary for the future to meet the requirements of low carbon dioxide emissions and the increase in the use of renewable energy in construction.
Dyrektywy Unii Europejskiej oraz przepisy krajowe wyraźnie wskazują na rozwój budownictwa niemal zeroenergetycznego i o niskiej emisji ditlenku węgla. Artykuł zawiera informacje o tym, jak można zrealizować ten cel poprzez zastosowanie pomp ciepła i to zarówno dla potrzeb ogrzewania, jak i chłodzenia. Omówiono pompy ciepła stosowane w budownictwie, wykorzystujące energię niskopotencjalną: powietrze zewnętrzne, grunt, wodę, ścieki i inne ciepło odpadowe do konwersji na ciepło o potencjale użytkowym: do ogrzewania, podgrzewania ciepłej wody, ale również do chłodzenia pomieszczeń. Podano przykłady rozwiązań dla różnej wielkości budynków i pokazano korzyści wynikające z zastosowania pomp ciepła w aspekcie energetyczno-ekologicznym. Pompy ciepła bardzo dobrze wpisują się w tendencje przyszłościowe i pozwalają na znaczne obniżenie śladu węglowego budynków.
EN
European Union directives and national regulations clearly indicate the development of nearly zero-energy and low-carbon construction. The article provides information on how to achieve this goal by using heat pumps for both heating and cooling. Discussed heat pumps used I construction, using low-potential energy: outdoor air, soil, water, sewage and other waste heat for conversion into heat with a useful potential for heating, hot water, but also for cooling rooms. Examples of solutions for different sizes of buildings are given and the benefits of using heat pumps in terms of energy and ecology are shown. Heat pumps fit very well into the trends of the future and allow for a significant reduction in the carbon footprint of buildings.
Celem artykułu jest przedstawienie budownictwa niemal zeroenergetycznego na przykładzie oddanego do użytkowania obiektu Wydziału Architektury i Wydziału Zarządzania Politechniki Poznańskiej. Wskazano aspekty, na które trzeba zwrócić uwagę podczas prac zmierzających do uzyskania budynku o tak wysokiej efektywności energetycznej. Następnie opisano Projektową Charakterystykę Energetyczną oraz Świadectwo Charakterystyki Energetycznej omawianego budynku. Podano również, że obecnie zbierane są dane dotyczące parametrów energetycznych obiektu w celu wyznaczenia jego Rzeczywistej Charakterystyki Energetycznej. Ostatnim omówionym problemem było zagadnienie związane z domeną zamówień publicznych z uwzględnieniem tak wysokich wymagań energetycznych w odniesieniu do obiektu.
EN
The aim of this article is to present near-zero-energy buildings on the example of the completed building of the Faculty of Architecture and the Faculty of Management at Poznan University of Technology. Aspects that need to be taken into account during the work to achieve such high quality energy efficiency are indicated. The Design Energy Performance and Energy Performance Certificate of the building in question were then presented. It was also pointed out that data containing the energy parameters of the building are currently being collected so that the Real Energy Performance can be determined. The last issue discussed was that of public procurement with such stringent energy requirements.
Wentylacja mechaniczna może być wykonana jako centralna lub zdecentralizowana. Stosowanie systemów centralnych wymaga dużej ilości miejsca na prowadzenie kanałów oraz sporych nakładów finansowych (projekt i wykonanie). Alternatywą może się stać system wentylacji zdecentralizowanej, np. mini centrale ścienne z wymiennikami do odzysku ciepła lub jednorurowe systemy wentylacyjne z ceramicznym wymiennikiem akumulacyjnym do odzysku ciepła. Obecnie zastosowanie tych urządzeń jest ograniczone z uwagi na niespełnienie przez zintegrowaną czerpnio-wyrzutnię ścienną wymagań warunków technicznych [16] odnośnie do wzajemnej lokalizacji otworów czerpni i wyrzutni. W artykule przedstawiono przykładową budowę i zasadę działania rekuperatorów ściennych, przeprowadzono przegląd przepisów prawa pod kątem możliwości ich stosowania oraz omówiono wyniki badań mających na celu ocenę mieszania się strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego w tego typu urządzeniach. Wyniki badań pokazują, że do zawracania powietrza wywiewanego do pomieszczenia nie dochodzi w trakcie typowej pracy tych urządzeń. Z kolei ich stosowanie może zapewnić właściwą jakość powietrza, szczególnie w budynkach już istniejących, a zatem powinny być one zdaniem autorów dopuszczone do powszechnego stosowania jako niezbędne do osiągnięcia standardu budynków nZEB.
EN
Mechanical ventilation can be constructed as centralized or decentralized system. The use of central systems requires a large amount of space for conducting channels and large financial expenses (design + implementation). An alternative might be a decentralized ventilation system might be an alternative, eg mini wall-units with heat exchangers or one-pipe ventilation systems with a ceramic heat exchanger. Currently, their use is limited, due to the failure of the integrated wall intake-outlet element to meet the requirements of the technical conditions [16] regarding the mutual location of those. This article presents the construction and principle of operation of wall recuperators, a review of the polish law in terms of their applicability and discusses the results of tests to assess the mixing of supply and exhaust air streams in an integrated intake-outlet element. The test results show that during typical operation of the devices there the air does not go back to the room. In turn, their use can ensure proper air quality, especially in existing buildings, and therefore they should be approved for general use according to the authors.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest analiza wpływu stropu aktywowanego termicznie i sufitu grzewczo-chłodzącego z wypełnieniem materiałem zmiennofazowym (PCM) na temperaturę powierzchni, temperaturę powietrza wewnętrznego oraz zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i chłodzenia w pomieszczeniu biurowym, uwzględniając pojemność cieplną przegród i systemu grzewczo-chłodzącego. Scharakteryzowano stropy aktywowane termicznie i sufity grzewczo-chłodzące z wypełnieniem materiałem zmiennofazowym. Wykonano symulacje dynamicznych oddziaływań stropu i sufitu aktywowanego termicznie na warunki termiczne w pomieszczeniu i bilans energetyczny.
EN
The aim of the article was analysis of the thermally activated building system and heating/cooling ceiling system with phase change material (PCM) impact on the surface temperature, internal air temperature and energy demand for heating and cooling in an office room, taking into account the thermal capacity of construction and system. In this article was characterized thermally activated building system and heating/cooling ceiling system with phase change material. Based on the simple hourly method, simulation of the thermally activated building system and cooling – heating ceiling system influence on thermal conditions and energy balance in the office room were carried out.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
System stropów aktywowanych termicznie (TABS) w budynkach biurowych to rozwiązanie energooszczędne wykorzystujące masę termiczną budynku w celu stabilizacji temperatury odczuwalnej w zakresie komfortu cieplnego. Wpływ temperatury promieniowania powierzchni aktywnej na temperaturę operatywną oraz niskie parametry pracy instalacji HVAC umożliwiają zastosowanie odnawialnych źródeł energii. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń wykonanych prostą metodą godzinową uwzględniającą dynamikę cieplną strefy budynku z systemem stropu aktywowanego termicznie oraz rozdział sposobu wymiany ciepła na drodze promieniowania i konwekcji (model oporowo-pojemnościowy 14R4C). Analizowane warianty posłużyły do oceny potencjału wykorzystania TABS dla różnych profili użytkowania pomieszczenia biurowego. Porównano analizowane warianty w aspekcie zapotrzebowania na energię do ogrzewania i chłodzenia oraz przedstawiono charakterystyczne cykle temperaturowe dla każdego wariantu.
EN
Thermally activated building system (TABS) in office buildings is an energy-saving solution which uses the thermal mass of the building in order to stabilize the operative temperature in terms of thermal comfort. The influence of radiation temperature of activated surface on operative temperature and low operating parameters of the HVAC system enables the use of renewable energy sources. The paper presents the results of calculations made with a simple hourly method taking into account the thermal dynamics of the building zone with a thermally activated building system and the separation of the heat exchange method by radiation and convection (the resistance-capacity 14R4C model). The analysed variants were used to assess the potential of using TABS for different usage profiles. The analysed variants were compared in terms of energy needs for heating and cooling and the characteristic temperature cycles for each variant were presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Na zużycie energii w budynkach użyteczności publicznej, szczególnie w obiektach edukacyjnych, w dużym stopniu wpływa wentylacja. Wynika to z dużego zapotrzebowania na świeże powietrze z uwagi na dużą liczbę użytkowników. Stosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła w tego typu obiektach jest zatem uzasadnione ekonomicznie i ekologicznie. W nowoprojektowanych szkołach, żłobkach, przedszkolach czy salach wykładowych można na etapie projektu przewidzieć miejsce na instalację urządzeń wentylacji mechanicznej centralnej lub zdecentralizowanej. W obiektach już istniejących podczas ich termomodernizacji, znacznie łatwiejsze i tańsze może okazać się zastosowanie systemu wentylacji zdecentralizowanej w postaci niezależnych urządzeń dla każdego z pomieszczeń. W takiej sytuacji dobrym rozwiązaniem są mini-centrale wentylacyjne ścienne ze zintegrowaną czerpnio-wyrzutnią montowaną na zewnętrznej ścianie budynku. Jest to rozwiązanie powszechnie stosowane w budynkach edukacyjnych w Austrii czy Niemczech, ale niepraktykowane w Polsce z uwagi na wymagania prawne Warunków Technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (WT) odnośnie do lokalizacji czerpni względem wyrzutni. Intencją tych wymagań jest niedopuszczenie do zawracania powietrza wywiewanego z powrotem do pomieszczenia. W konsekwencji jednak wiele istniejących budynków pozbawia się w ten sposób możliwości poprawy jakości powietrza wewnętrznego i dostarczenia odpowiedniej ilości powietrza zewnętrznego. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych mających na celu ocenę mieszania się strumieni powietrza wywiewanego i nawiewanego w zintegrowanych czerpnio-wyrzutniach dwóch typów urządzeń wentylacji zdecentralizowanej przeznaczonych do zastosowania głównie w budynkach edukacyjnych (ale nie tylko). Wyniki badań pokazują, że mieszanie się strumieni powietrza w tych urządzeniach nie występuje. Z kolei możliwość filtracji powietrza, odzysku ciepła oraz dostosowania strumienia powietrza wentylacyjnego do aktualnych potrzeb (np. w funkcji obciążenia pomieszczenia ditlenkiem węgla, parą wodną lub w zależności od liczby osób) pozwala na poprawę jego jakości oraz komfortu klimatycznego przy realnie niskich kosztach. Ponadto urządzenia tego typu mogą być łatwo zastosowane w budynkach już istniejących, ponieważ nie wymagają instalacji systemu dystrybucji powietrza, co skłania do przemyśleń odnośnie do aktualności i zasadności istniejących wymagań prawnych.
EN
The consumption of energy in public buildings, especially in educational ones, is largely influenced by ventilation. This results from the high demand for fresh air due to the large number of users. The use of mechanical ventilation with heat recovery in this type of buildings is, therefore, economically and ecologically justified. In the newly designed schools, nurseries, kindergartens or lecture buildings, a place for the installation of central or decentralized mechanical ventilation systems can be planned at the design stage. In the already existing buildings it may be much easier and cheaper to use a decentralized ventilation system in the form of independent devices for each room during their thermomodernisation. In such a case a good solution are wall ventilation mini units with an integrated air intake / exhaust device mounted on the external wall of the building. It is a solution widely used in educational buildings in Austria or Germany, but not practiced in Poland due to the legal requirements of the technical conditions which should correspond to buildings and their location (WT) regarding the location of air intakes and exhausts. The intention of these requirements is to prevent the exhaust air from being returned to the room. As a consequence, many existing buildings are deprived of the possibility of improving the quality of the indoor air and the possibility to provide an adequate amount of fresh air. In this article, experimental studies have been carried out to assess the mixing of exhausted and fresh air streams in integrated air intake / exhaust devices of two types of decentralized ventilation units dedicated for use mainly in educational buildings (but not only). The results show that the mixing of air streams in these devices does not occur. In turn, the possibility of air filtration, heat recovery and adaptation of the ventilation air flow to the current needs (in the function of room load of carbon dioxide, steam or depending on the number of people) allows to improve air quality and climate comfort. In addition, devices of this type can be easily used in existing buildings, because they do not require the installation of an air distribution system, which makes us think about the timeliness and legitimacy of the existing legal requirements.
W artykule omówiono kierunki rozwoju budynków uwzględniając uwarunkowania historyczne i koncepcje przyszłościowe. Obecnie rozwój ten jest ukierunkowany na budynki bioklimatyczne, pasywne oraz o niemal zerowym zużyciu energii. Budynki te mają szczególne znaczenie w Unii Europejskiej, gdyż charakteryzują się one małymi potrzebami energetycznymi, co stwarza nowe wyzwania w odniesieniu do układów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji oraz źródeł energii i systemów sterowania. Konieczne są również zmiany w podejściu do procesów projektowania tych budynków w myśl idei: myślenie systemowe oraz integracja systemów.
EN
The article discusses the directions of building development, considering historical conditions and future concepts. Currently, the development is directed towards bioclimatic, passive and almost zero energy consuming buildings. These buildings are particularly important in the European Union, as they have low energy needs, which causes new challenges for heating, ventilation and air-conditioning systems as well as energy sources and control systems. It is also necessary to change the approach to the design processes of these buildings according with the idea: system thinking and system integration.
Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła w budynkach może być realizowana jako centralna (jedno urządzenie wraz z systemem kanałów rozdzielczych) lub zdecentralizowana (pojedyncze urządzenia instalowane oddzielnie dla każdego z pomieszczeń bez dodatkowych kanałów rozdzielczych). W przypadku systemów zdecentralizowanych ciekawym rozwiązaniem są jednorurowe systemy wentylacyjne rozumiane jako ścienne mini-centrale wentylacyjne z wentylatorem rewersyjnym i ceramicznym wymiennikiem odzyskiwania ciepła. W celu zapewnienia bezpieczeństwa higienicznego, polskie prawo (warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie WT [21]) wymaga stosowania odpowiednich odległości pomiędzy czerpnią a wyrzutnią, aby uniknąć możliwości mieszania się strumieni powietrza wywiewanego i nawiewanego. W przypadku tego typu urządzeń wymagania te nie są spełnione. Celem artykułu jest ocena możliwości mieszania się strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego w jednorurowych systemach wentylacyjnych. Przeprowadzono badania doświadczalne polegające na wizualizacji dymem oraz pomiarze stężenia ditlenku węgla w celu określenia skuteczności działania jednorurowych ściennych urządzeń wentylacyjnych i możliwości mieszania się strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego w zintegrowanej czerpnio-wyrzutni ściennej tych urządzeń. Wyniki wskazują, że ryzyko zawracania powietrza zużytego z powrotem do pomieszczenia jest niewielkie pomimo braku spełnienia przez badane urządzenia wymagań WT odnośnie do lokalizacji czerpni i wyrzutni. Wyniki badań skłaniają do przemyśleń nad zasadnością stosowania wobec tego typu urządzeń wymagań WT, które ograniczają możliwość ich użytkowania, a zatem możliwość poprawy jakości powietrza wewnętrznego, szczególnie w budynkach podlegających modernizacji, gdzie zastosowanie innych skutecznych rozwiązań jest często niemożliwe lub kosztowne.
EN
Mechanical ventilation with heat recovery can be implemented as central (one device with a distribution channel system) or decentralized (individual devices installed separately for each room without additional distribution channels). In the case of decentralized systems, the reverse wall recuperators are a popular solution abroad. In order to ensure hygienic safety, the Polish law (WT) requires the use of appropriate distances between air intake and exhaust device in order to avoid the possibility of mixing of the exhaust and supply air streams. In the case of wall recuperators, these requirements are not met. Assessment of the possibility of mixing the supply and exhaust air in reversible wall recuperators. Experimental investigations were conducted involving smoke visualization and measurement of carbon dioxide concentration in order to determine the effectiveness of wall reverse recuperators and the possibility of mixing air streams in the integrated intake / exhaust device. The results indicate that the risk of returning back exhaust air to the room in investigated devices is negligible although they do not meet the WT requirements for the location of the intake and exhaust air devices. From that point of view WT requirements limits the possibility of their use, and therefore the possibility of improving indoor air quality, especially in buildings subject to modernization, where the use of other effective solutions is often impossible or expensive.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.