Obliczenia wentylacji wg rozporządzenia MIiR z 3 czerwca 2014 r.

Obliczenia wentylacji wg rozporządzenia MIiR z 3 czerwca 2014 r.

– część 1 – Budynki mieszkalne wielorodzinne i lokale mieszkalne w takich budynkach

Zagadnienie wentylacji jest bardzo obszerne, dlatego przez następnych kilka miesięcy w każdym miesiącu zostanie omówiony inny aspekt tego zagadnienia. I tak będą w kolejnych częściach artykułu rozpatrywane:

część 1 (w sierpniu) – budynki wielorodzinne i lokale mieszkalnych w takich budynkach,

część 2 (we wrześniu) – budynki jednorodzinne i lokale mieszkalnych w takich budynkach,

część 3 (w październiku) – budynki biurowe,

część 4 (w listopadzie) – pozostałe budynki użyteczności publicznej

część 5 (w grudniu) – inne budynki np. magazynowe, garażowe

 

Zaczynamy od części 1, w której będą omówione obliczenia strumienia powietrza wentylacyjnego w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych i lokalach mieszkalnych w takich budynkach.

Jedną z wielu zmian, jakie wprowadzono w metodologii charakterystyki energetycznej budynków jest nowy sposób obliczeń wentylacji.

W poprzednim rozporządzeniu MI z dnia 6.11.2008 r. ilość strumienia powietrza wentylacyjnego należało podawać korzystając z polskich norm dotyczących wentylacji.

Natomiast w nowym rozporządzeniu postąpiono dość radykalnie, podając dokładne wartości strumienia powietrza wentylacyjnego w m3/s w zależności od następujących podstawowych parametrów:

  1. rodzaj budynku,
  2. typ systemu wentylacji,
  3. czas działania wentylacja lub wykorzystania budynku,
  4. powierzchni budynku.

Dodatkowe parametry, które mogą wystąpić i mają wpływ na wyniki obliczeń to:
1) noc -skuteczność (sprawność) odzysku ciepła,
2) n50 – stopień szczelności budynku,
3) nGWC – skuteczność gruntowego wymiennika ciepła.

Budynki mieszkalne zostały podzielone na 2 kategorie: jednorodzinne i wielorodzinne. Dodatkowo, ale tylko w ramach budynków wielorodzinnych zostały wydzielone lokale mieszkalne; natomiast dodatkowy (jeden) lokal mieszkalny nie został osobno wydzielony w budynkach jednorodzinnych.

A- Budynki wielorodzinne i lokale mieszkalne w tych budynkach

I. W części mieszkalnej budynku wielorodzinnego lub w lokalu mieszkalnym, znajdującym się budynku wielorodzinnym w przypadku wentylacji grawitacyjnej lub mechanicznej wywiewnej wartość podstawowego strumienia powietrza wentylacyjnego w okresie użytkowania budynku należy przyjmować, w przypadku wentylacji:
– ciągłej : Vve = 0,32 * 10-3 m3/(s*m2) = 0,00032 * 3600 s = 1,152 m3/(h*m2);
– mechanicznej (z włączonym osłabieniem nocnym) :
Vve = 0,28 * 10-3 m3/(s*m2) = 0,00028 * 3600 s = 1,008 m3/(h*m2)

II. W klatkach schodowych wybudowanych do 1989 roku (w których nie przeprowadzono modernizacji):
– bez wiatrołapu: Vve = 0,43 * 10-3 m3/(s*m2) = 0,00043 * 3600 s = 1,548 m3/(h*m2);
– z wiatrołapem: Vve = 0,22 * 10-3 m3/(s*m2) = 0,00022 * 3600 s = 0,792 m3/(h*m2).

III. W klatkach schodowych wybudowanych do 1989 roku (w których przeprowadzono modernizację) lub wybudowanych je po roku 1989 roku:
– bez wiatrołapu: Vve = 0,22 * 10-3 m3/(s*m2) = 0,00022 * 3600 s = 0,792 m3/(h*m2);

– z wiatrołapem: Vve = 0,07 * 10-3 m3/(s*m2) = 0,00007 * 3600 s = 0,252 m3/(h*m2)

B) Ważnym parametrem jest średni, dodatkowy strumień powietrza zewnętrznego infiltrującego przez nieszczelności, który spowodowany jest działaniem wiatru i wyporu termicznego w pomieszczeniach w przypadku wentylacji grawitacyjnej i w przypadku wyłączonej wentylacji mechanicznej Vinf . Parametr ten wyznacza się w następujący sposób:

1) na podstawie wyników przeprowadzonej próby szczelności budynku:
Vinf = 0,05 * n50 * V/3600 [m3/s] = 0,05 * n50 * V [m3/h]

2) przy braku próby szczelności budynku:
Vinf = n * V/3600 [m3/s] = n * V [m3/h]

 gdzie krotność wymian powietrza n należy przyjmować:

1) n = 0,2 – w budynkach wzniesionych po 1995 r. oraz w budynkach wzniesionych wcześniej, w których po roku 1995 wymienione zostały okna i drzwi balkonowe;
2) n = 0,3 – w budynkach innych niż wymienione w pkt 1.

 C) Obliczenia

Przykład 1.
3 kondygnacyjny 3 klatkowy budynek wielorodzinny wybudowany w 2000 roku o wysokości każdej kondygnacji w świetle h = 2,7 m, wyposażony w wentylację ciągłą grawitacyjną (bez osłabienia nocnego), bez wiatrołapu, w którym jest 18 lokali mieszkalnych o powierzchni 50 m2 i 12 – o powierzchni 70 m2. Całkowita powierzchnia jednej klatki schodowej bez wiatrołapu wynosi 30 m2. Dla tego budynku nie przeprowadzono próby szczelności.

Najpierw obliczmy powierzchnię i kubaturę oraz Vinf:
– części mieszkalnej Af,1   = 18 lok * 50m2 + 12 lok * 70m2 = 900 m2 + 840 m2 = 1740 m2
V1      = Af,1 * h = 1740 m2 * 2,70 m = 4698 m3  

– klatek schodowych Af,2   = 3 kl * 30 m2 = 90 m2                                  V2     = Af,2 * h =3* 30 m2 * 2,70 m = 243 m3                    
Na podstawie tabeli 21 z rozporządzenia MIiR musimy sami napisać wzór na wartości uśrednionego w czasie strumienia powietrza zewnętrznego k w strefie ogrzewanej budynku, takich jak część mieszkalna (strefa n = 1) i klatki schodowe (strefa n = 2):

Vve = (bve,k,n * V0,n + bve,k,n * Vinf, n ) + (bve,k,n * V0,n + bve,k,n * Vinf,n ) =        =bve,1,1 * V0,1 + bve,2,1 * Vinf, 1 ) + (bve,1,2 * V0,2 + bve,2,2 * Vinf,2 ) =    (1* V0,1 + 1 * Vinf,1 ) + (1* V0,2 + 1 * Vinf,2 ) =
= [V0,1 + Vinf,1] + [V0,2 + Vinf,2]

Teraz można już podstawić konktretne wartości:

Vve = [ Vve,1 * Af,1   +   n1 * V1      ] + [Vve,2 * Af,2 + n2 * V2      ] = [1,152 * 1740 + 0,2 * 4698] + [0,792 * 90   + 0,2 * 243] =

= [2004,48 + 939,60] + [71,28 + 48,60 ] = 2944,08 + 119,88 = 3063,96 m3/h

gdzie:

V0 i Vinf – to odpowiednio: średni podstawowy strumień powietrza zewnętrznego  w strefie ogrzewanej i powietrza infiltrującego

indeksy: k – numer strumienia powietrza,
n – numer stref

Tak więc, całkowity strumień powietrza wentylacyjnego w całym budynku wynosi 3064,86 m3/h, a w samej części mieszkalnej (bez infiltracji) 2004,48 m3/h .

Dla porównania, tylko w części mieszkalnej tego budynku, wykonując obliczenia wg rozporządzenia z 6.11.2008 roku, całkowity strumień podstawowego powietrza wentylacyjnego wynosiłby Vve,1 = 30 kuchni * 70 + 30 łazienek* 50 + 12 WC * 30 = 2100 + 1500 + 360 = 3960 m3/h i byłby większy prawie aż o 100% ( 3960 – 2004,48 = 1955,52 m3/h) w stosunku do wartości obliczonej wg nowego rozporządzenia), przy czym minimum higieniczne to ½ * V1 = 0,5 * 4698 = 2349 m3/h.

Porównując obliczone wartości całkowitych strumienia powietrza wentylacyjnego wg obu rozporządzeń mamy:

a) dla części mieszkalnej:

2944,08/ (3960 + 939,60) = 2944,08/4899,6 = 60% wartości obliczonej na podstawie rozporządzenia MI z 2008 roku.

b) dla całego budynku: 3063,86 / ( 3960 + 939,60 + 0,5*243) = 3063,96/ 5021,10 = 61% wartości obliczonej na podstawie rozporządzenia MI z 2008 roku.
Przykład 2.

Lokal mieszkalny w budynku z przykładu 1 o powierzchni 70 m2, składający się z 3 pokoi , kuchni, łazienki i osobnej ubikacji.

Powierzchnia ogrzewana i kubaturę lokalu mieszkalnego wynosi: Af,1   = 70 m2 ,

V1      = Af,1 * h = 70 m2 * 2,70 m = 189 m3.

Na podstawie tabeli 21 z Rozporządzenia MIiR musimy sami napisać wzór na wartości uśrednionego w czasie strumienia powietrza zewnętrznego k=1 w strefie ogrzewanej budynku, czyli lokal mieszkalny (strefa n = 1):

Vve = (bve,k,n * V0,n + bve,k,n * Vinf, n ) = (bve,1,1 * V0,1 + bve,2,1 * Vinf, 1 ) =        = (1* V0,1 + 1 * Vinf,1 ) =   [V0,1 + Vinf,1] = [ Vve,1 * Af,1   +   n1 * V1      ] =      = [1,152 * 70 + 0,2 * 189] = 80,64 + 37,8 = 118,44 m3/h

Vmin = 0.5 * V = 0,5 * 189 = 94,5 m3/h

Porównując obliczone wartości całkowitych strumienia powietrza wentylacyjnego wg obu rozporządzeń mamy dla omawianego lokalu mieszkalnego:

118,44/ (70+50+30) = 118,44/150 = 79% wartości obliczonej na podstawie rozporządzenia MI z 2008 roku.

Podsumowanie

1. W przypadku wentylacji grawitacyjnej otrzymane wartości całkowitego strumienia powietrza wentylacyjnego Vve obliczonego wg nowego rozporządzenia MIiR z 2014 są od 20% dla lokalu mieszkalnego i aż 40% mniejsze dla całego budynku wielorodzinnego od wartości obliczonych na podstawie rozporządzenia MI z 2008 roku.

  1. W przypadku wentylacji grawitacyjnej otrzymane wyniki całkowitego strumienia powietrza wentylacyjnego Vve obliczonego wg nowego rozporządzenia MIiR z 2014 spełniają wartości higieniczne powietrza wentylacyjnego.
  2. Znacznie mniejsze wartości Vve otrzymane wg rozporządzenia MI z 2008 roku, co wpływa na obniżenie wartości wskaźnika EP.
  3. Obecna, nowa metoda obliczeń wentylacji jest tak samo łatwa w zastosowaniu w stosunku do budynków mieszkalnych jak poprzednia, chociaż oparta jest o kryterium powierzchni, a nie pomieszczeń „brudnych”.
tagged with