Tag: zyski

Zyski wewnętrzne w biurach

Zyski wewnętrzne w budynkach biurowych

Wykonując świadectwo charakterystyki energetycznej czy projektowaną charakterystykę energetyczną dla budynku lub części budynku pełniącego funkcję biurową, wiele osób popełnia błąd w obliczeniach zysków wewnętrznych. W najnowszym rozporządzeniu MIiR z 27 lutego 2015 r., dotyczącym sporządzania świadectw oraz projektowanych charakterystyk energetycznych, przedstawiony jest uproszczony sposób obliczania zysków wewnętrznych, z określonymi wielkościami jednostkowego obciążenia cieplnego pomieszczeń wewnętrznymi zyskami ciepła q [W/m2], jakie należy przyjmować do obliczeń w zależności od rodzaju/funkcji budynku lub jego części.

zyski biura

W przypadku przestrzeni biurowych pojawia się pojęcie parametru P1, który to parametr jest definiowany jako udział powierzchni biurowej do całkowitej powierzchni pomieszczeń o regulowanej temperaturze powietrza w budynku biurowym. Skoro jest to udział, to zakres jego wartości mieści się w przedziale od 0 do 1. Błędem jest zatem wpisywanie wielkości tego parametru przekraczającej 1, co niestety często niedoświadczeni Certyfikatorzy czynią, podając zamiast udziału powierzchnię części biurowej. W efekcie zyski wewnętrzne są tak duże, że zazwyczaj niwelują do zera lub prawie całkowicie straty ciepła i uzyskane zapotrzebowanie na ciepło budynku Qhnd jest znikome (bliskie zeru).

zyski 01

Podobna sytuacja często ma miejsce, gdy osoba sporządzająca ŚCHE czy PCHE decyduje się na obliczenie zysków wewnętrznych metodą szczegółową, polegającą na odrębnym wyliczeniu zysków od ludzi, urządzeń, oświetlenia, instalacji i zasobników.

zyski 02

Mając na uwadze opisane sytuacje, w programie ArCADia-TERMO w przypadku wpisania nieprawidłowej wielkości parametru P1, w raporcie o błędach pojawia się komunikat wskazujący, aby wartość wskaźnika P1 mieściła się w przedziale od 0 do 1. Ufamy, że dzięki temu Użytkownik w prosty sposób jest w stanie wykryć i poprawić błąd w obliczeniach. Warto mieć zatem na uwadze powyższe wskazówki podczas pracy nad projektem, aby uniknąć podobnych błędów.

Szczegółowe obliczenia zysków wewnętrznych w budynkach biurowych

Dokładne obliczenia zysków wewnętrznych ma bardzo duże znaczenie przy obliczaniu wartości wskaźnika EP. Choć metodologia podana w rozp. MI z dnia 27.02.2015 r. podaje wzór zawierający szacunkowe wartości średnich jednostkowych (czyli na 1 m2 powierzchni Af) zysków wewnętrznych qint, to jednak są to wartości, które należy umieć poprawnie interpretować w zależności od sposobu użytkowania całego budynku biurowego lub jego części. Inaczej bowiem wyglądają obliczenia qint dla całego budynku biurowego, a zupełnie inaczej dla jego poszczególnych części, jakimi są strefy cieplne! Nie wolno też przyjmować dla budynków biurowych wartości zysków qint rzeczywistych lub projektowanych podanych w projekcie budowlanym, ponieważ spowodowałoby to brak możliwości wykonania obiektywnej i porównywalnej oceny efektywności energetycznej budynków oraz wskaźnika EP o podobnej konstrukcji i przeznaczeniu. W tym wypadku rozporządzenie jest na miejscu pierwszym. Jeżeli część pomieszczeń jest chłodzona (klimatyzowana), to sposób obliczeń zysków wewnętrznych jest taki sam jak dla pomieszczeń ogrzewanych.

  • Analiza wzoru na qint podana w rozp. MI

Podany w tabeli rozp. MI 26 wzór dla budynków biurowych ma następującą postać:

qint = [20,0 * P1 * + 8,0 * (1-P1)] * β + [2,0 * P1 + 1,0 *(1-P1)] * (1-β)        (w.1)

Postać ta nie jest oczywiście przypadkowa. Pozwala bowiem w łatwy sposób, rozbić ten wzór na 4 niezależne od siebie wzory cząstkowe, określające zyski wewnętrzne dla całego budynku jak i poszczególnych jego części (rozumianych jako strefy cieplne) w zależności od tego czy budynek jest użytkowany czy nie.

Tak więc wzór w.1 można rozpisać w następujący sposób:

qint = q1 + q2 + q3 + q4

gdzie:

q1 = 20,0 * P1 * β – są to średnie jednostkowe zyski wewnętrzne w pomieszczeniach biurowych w okresie użytkowania budynku, np. ciągu dnia od poniedziałku to piątku,
q2 = 8,0 * (1 – P1) * β – są to średnie jednostkowe zyski wewnętrzne w pomieszczeniach pomocniczych (niebiurowych) w okresie użytkowania budynku, np. ciągu dnia od poniedziałku to piątku,
q3 = 2,0 * P1 * (1- β) – są to jednostkowe zyski wewnętrzne w pomieszczeniach biurowych w okresie nieużytkowania budynku, np. nocy od poniedziałku to piątku i w weekendy oraz święta,
q4 = 1,0 * (1-P1) * (1- β) – są to jednostkowe zyski wewnętrzne w pomieszczeniach pomocniczych (niebiurowych) w okresie nieużytkowania budynku, np. nocy od poniedziałku to piątku i w weekendy oraz święta.

Na tej podstawie można wykonać tabelę 1, pokazującą jakie należy przyjmować średnie zyski wewnętrzne w przypadku całego budynku biurowego lub jego poszczególnych części. Przy czym średnie zyski wewnętrzne dla całego budynku biurowego (wtedy gdy jest tylko jedna strefa cieplna ogrzewana, reprezentująca cały budynek (a nie tylko jego część) należy przyjmować qint = 5,7 W/m2, w przypadku gdy udział powierzchni biurowej P1 = 0,6, a współ. użytkowania β całego budynku wynosi 0,3.

Tabela 1. Wartości jednostkowe zysków wewnętrznych w budynku biurowym.4_1_Tabela_qint

Niezwykle istotne znaczenie na wskaźnik EP budynku ma dokładne obliczenie parametru P1.  Automatyczne przyjmowanie domyślnej wartości równej 0,6 jest zawsze bardzo ryzykowne, bowiem może spowodować, że wskaźnik EP będzie większy niż EPmax lub zbyt niski, co może być niezgodne ze stanem faktycznym. Przyjęcie na przykład dla przestrzeni biurowych typu open-space przyjęcie wartości P1=0,60 zamiast P1=0,95, zwiększy EP nawet o 10% lub więcej – a to jest bardzo dużo.

Aby ułatwić prawidłowe określenie wewnętrznych zysków ciepła qint poniżej podano 4 często spotykane przykłady.

Przykład 1.

We wszystkich pomieszczeniach biurowych i pomocniczych budynku biurowego (np. WC, kuchenka, komunikacja) jest ta sama temperatura i ten sam typ wentylacji. Nie ma klatki schodowej. Oznacza to, że jest tylko jedna strefa cieplna:

1) Budynek biurowy (P1=0,6, β=0,3). Wtedy qint= 5,7 W/m2.

Przykład 2.

We wszystkich pomieszczeniach biurowych typu open-space i pomocniczych budynku biurowego jest ta sama temperatura i ten sam typ wentylacji. Klatka schodowa została wydzielona jako osobna strefa, ze względu na inny typ wentylacji. Oznacza to, że są 2 strefy cieplna:

  1. Pierwsza, to Część biurowa (P1=0,98 i β=0,3),
  2. Druga – Klatka schodowa (P1=0 i β=0,3),

Wtedy dla strefy Część biurowa qint= 7,31 W/m2, a dla Klatka schodowa qint= 3,1 W/m2.

Przykład 3.

We wszystkich pomieszczeniach biurowych typu open-space i pomocniczych budynku biurowego jest ta sama temperatura i ten sam typ wentylacji. Główna Klatka schodowa została wydzielona jako osobna strefa, ze względu na inny typ wentylacji. Jest jeszcze dodatkowa, klatka schodowa służąca do ewakuacji pracowników i petentów w przypadku zagrożenia. Normalnie jest ona nieużywana. Oznacza to, że są 3 strefy cieplne.

  1. Pierwsza, to Część biurowa (P1=0,98 i β=0,3),
  2. Druga, to Główna klatka schodowa (P1=0 i β=0,3),
  3. Trzecia, to Dodatkowa klatka schodowa (P1=0 i β=0,0).

Wtedy dla strefy Część biurowa qint= 7,31 W/m2, Główna klatka schodowa qint= 3,1 W/m2, a dla Dodatkowa klatka schodowa qint= 0,0 W/m2.

Przykład 4.

We wszystkich pomieszczeniach biurowych typu open-space i pomocniczych budynku biurowego jest ta sama temperatura i ten sam typ wentylacji. Główna klatka schodowa oraz Magazyn dokumentacji ( w kondygnacji podziemnej) zostały wydzielone jako osobne strefa, ze względu na inny typ wentylacji. Jest jeszcze dodatkowa, klatka schodowa służąca do ewakuacji pracowników i petentów w przypadku zagrożenia. Normalnie jest ona nieużywana. Oznacza to, że są 4 strefy cieplne:

  1. Pierwsza, to Część biurowa (P1=0,98 i β=0,3),
  2. Druga, to Główna klatka schodowa(P1=0 i β=0,3),
  3. Trzecia, to Dodatkowa klatka schodowa (P1=0 i β=0,0),
  4. Czwarta, to Magazyn dokumentacji (P1=0 i β=0,3).

Wtedy dla stref: Część biurowa qint= 7,31 W/m2, Główna klatka schodowa qint= 3,1 W/m2, Dodatkowa klatka schodowa qint= 0,0 W/m2 i Magazyn dokumentacji qint= 3,1 W/m2.

Na marginesie należy nadmienić, że gdyby w tym samym budynku biurowym zamiast Magazynu dokumentacji był Magazyn części zamiennych do samochodów, to wtedy magazyn ten, należałoby uznać za samodzielną część budynku (niezależną od części biurowej) i zyski wewnętrze obliczać jak dla budynku magazynowego, czyli ze wzoru: 2,0 ⋅β + 1,0⋅(1−β).  Obliczanie zysków ciepła w programie ArCADia-TERMO W programie ArCADia-TERMO wewnętrzne zyski ciepła qint oblicza się tylko w etapach Strefy ciepła i Strefy chłodu. 4_2_qint
Rysunek 1. Wewnętrzne zyski ciepła qint w programie ArCADia-TERMO

4_3_qint_2
Rysunek 2. Fragment tabeli w programie ArCADia-TERMO zawierającej wzory wewnętrznych zysków ciepła qint

Podsumowanie

  1. Średnie jednostkowe wartości zysków wewnętrznych qint należy przyjmować z tabeli 26 (str. 40) rozp. MI z dnia 27.02.2015,
  2. Określenie parametru P1 oraz współczynnika β dla każdej strefy zależy od funkcji i sposobu użytkowania pomieszczeń należących do tej strefy.
  3. Rolą certyfikatora podczas obliczania zysków wewnętrznych jest bardzo dokładne obliczenie wartości P1 oraz β. Wartość P1 powinna być obliczona z dokładnością do 0,01 ( 2 miejsca po przecinku), a współ. β z dokładnością do 0,05 ( a jeżeli nie jest to możliwe , to z dokładnością do 0,1).
  4. Zmiana wartość parametru P1 oraz współ. β tylko o 0,1 może czasem spowodować zmianę zapotrzebowania na ciepło QH,nd nawet aż o około 10%.
  5. W strefach chłodzonych zyski wewnętrzne oblicza się w taki sam sposób jak w strefach ogrzewanych.
  6. Zysków wewnętrznych w pomieszczeniach i strefach nieogrzewanych i niechłodzonych nie oblicza się.

Audyt – nowe obliczenia w programie ArCADia-TERMO

Audyt – nowe obliczenia w programie ArCADia-TERMO

 

Wejście w życie z dniem 1 stycznia 2014 roku nowych warunków technicznych WT 0214 oraz rozporządzenia z dnia 3 czerwca 2014 roku w sprawie nowej metodologii obliczania wskaźnika energii pierwotnej EP wymusiło zmiany wykonywania audytów.

Na szczęście audytor ma prawo korzystać z tych norm i rozporządzeń, które uznaje za najbardziej prawidłowe dla danego rodzaju obliczeń.

Aby wykonać audyt w programie ArCADia-TEMO zaleca się zastosowanie ustawień (menu Ustawienia ->Opcje-> Wybór obliczeń (rys. 1.).

Na szczególną uwagę zasługuje wybór (do obliczeń zapotrzebowania na ciepło budynku) normy PN-EN 13790:2009 zamiast rozp. MiiR 2014, z powodu konieczności wzięcia pod uwagę obliczeń wentylacji z projektu instalacji wentylacji, a nie wg tabel podanych w rozporządzeniu MIiR 2014.

g12_5_rys.1
Rysunek 1. Zalecane ustawienia obliczeń audytu w programie ArCADia-TEMO

    • Powierzchnia Af
      Powierzchnia Af – jest to powierzchnia o regulowanej temperaturze. Obliczana powinna być wg rozp. z dnia 3.06.2014 r., czyli do wysokości 1,40 m pomieszczenia – pomijana, od 1,40 do 2,20 – tylko połowa, a powyżej 2,20 – 100% powierzchni.
    • Wentylacja
      Praktyka pokazała, że obliczenia strumienia powietrza wentylacyjnego NIE wykonuje się wg metody podanej w rozp. z dnia 3.06.2014 r. Należy korzystać z metody podanej w normie PN-EN 13790:2009 lub z krotności wymian powietrza, czyli tak jak dotychczas. Wynika to z faktu, że metoda opierająca się na powierzchni o regulowanej temperaturze często nie daje rzeczywistych wartości strumienia powietrza wentylacyjnego, potrzebnych do obliczeń modernizacyjnych.
    • Zyski wewnętrzne
      Dla budynków mieszkalnych i opieki zdrowotnej obliczenia zysków wewnętrznych powinno się wykonuje się wg rozp. z 3.06.2014 r. Natomiast, dla pozostałych budynków lepsza wydaje się metoda szczegółowa, oparta o dane z projektu budowlanego lub na podstawie całościowej inwentaryzacji . Jedynie w sytuacji, gdy brak jest miarodajnych danych, wtedy należy posłużyć się wzorami podanymi w tabeli 26 rozp. z 3.06.2014 r. Oczywiście, dla budynków produkcyjnych (przemysłowych) odpowiednia jest tylko metoda Szczegółowa.
    • Zyski od nasłonecznienia
      Tutaj metoda godzinowa wg rozp. z 3.06.2014 r. – jako najbardziej dokładna – wydaje się mieć, jako jedyna zastosowanie praktyczne.
    • Pojemność cieplna
      Dla typowych przegród wewnętrznych zdecydowanie dominuje uproszczona oparta o normę PN-EN 13370, bazująca tylko na dwóch parametrach takich jak ciężar budynku i jego powierzchnie ogrzewaną. Jedynie w sytuacji, gdy przegrody wewnętrzne są bardzo szerokie (grube) lub wykonane z płyt kartonowo-gipsowych, wtedy powinna być zastosowana metoda szczegółowa opisana w rozp. z dnia. 6.11.2008 r.
    •  Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową
      Obliczenia zapotrzebowania na ciepło i moc wykonuje się wg rozp. z 3.06.2014 r.

 

Rysunek 2. Obliczenia zapotrzebowania na ciepło i moc w programie ArCADia-TERMO
Na koniec warto przypomnieć, że MIiR planuje zmianę metodologii zastosowanej w obliczeniach audytów. Wydaje się, że przyszedł czas na bardziej radykalne obliczenia – obejmujące chłodzenie i oświetlenie.

Zyski wewnętrzne wg rozporządzenia MIiR z 3 czerwca 2014 r.- część 1

Zyski wewnętrzne wg rozporządzenia MIiR z 3 czerwca 2014 r.

Część 1 – Budynki mieszkalne i lokale mieszkalne

W tej części artykułu zostaną podane i omówione obliczenia obciążenia cieplnego pomieszczeń zyskami ciepła qint według nowej metodologii tylko w budynkach i lokalach mieszkalnych. W następnym miesiącu (we wrześniu) ukaże się część 2 , dotycząca pozostałych rodzajów budynków wymienionych w rozporządzeniu MIiR z 2014 r.

Z dużym zainteresowaniem oczekiwałem w jaki sposób zostaną potraktowane wartości obciążenia cieplnego pomieszczeń zyskami ciepła qint w nowej metodologii dotyczącej charakterystyki energetycznej budynków. I muszę przyznać, że zrobiono to odważnie, podając konkretne wartości jednostkowego obciążenia cieplnego zyskami ciepła dla poszczególnych rodzajów budynków.

Dla budynków mieszkalnych oraz przeznaczonych na potrzeby opieki zdrowotnej podano stałe wartości. Natomiast dla pozostałych rodzajów budynków przedstawiono wzory określające standardową qint w zależności od czasu wykorzystania budynku oraz – dla budynków biurowych – udziału powierzchni biurowej w stosunku do całej powierzchni użytkowej budynku.

W budynkach wielorodzinnych wyodrębniono lokale mieszkalne oraz klatki schodowe.

Natomiast w budynkach jednorodzinnych klatki schodowe całkowicie pominięto. Jest to słuszne rozwiązanie, ponieważ wewnętrznej klatki schodowej się nie wydziela jako osobnej strefy, ponieważ należy do części mieszkalnej, a dla zewnętrznej klatki schodowej można przyjąć wartosc qint = 0, ze względu na prawie zerowe wartości zysków ciepła od oświetlenia i ludzi.

Tak więc, w budynkach wielorodzinnych dla lokali mieszkalnych i klatek schodowych w tych budynkach należy przyjmować ( zgodnie z tabela 26 rozporządzenia MIiR) odpowiednio wartości qint = 7,1 W/m2 i 1,0 W/m2.

A co z pozostałymi pomieszczeniami ogrzewanymi użytkowanymi przez mieszkańców, takimi jak piwnice, poddasza, czy pralnie i suszarnie? Wydaje się słuszne, aby przyjmować dla nich wartości qint = 0 (inne wartości mogą wystąpić tylko w wyjątkowych, dopbrze uzasadnionych sytuacjach). Dzięki temu wyniki wskaźnika EP będą mogły być porównywalne dla budynków tego samego rodzaju. Dotyczy to także domów jednorodzinnych.

Powyższy sposób obliczeń obciążenia cieplnego qint należy traktowac jako uproszczony, który powinien być zawsze stosowany w budynkach mieszkalnych. Odzielne obliczanie obciążenia cieplnego zyskami ciepła od ludzi (a nawet zwierząt), oświetlenia, czy urządzeń jest błędne, ponieważ nie odzwierciedlałoby standardowego użytkowania budynku mieszkalnego, co jest podstawowym założeniem podczas obliczaniu zużycia energii.

Aby wyznaczyć miesięczne zyski ciepła Qint,H dla każdego miesiąca, należy skorzystac z prostego wzoru, zawierającego wartości obciążenia cieplnego qint , wielkość powierzchni ogrzewanej Af ( obliczonej w zależności od wysokości pomieszczenia) oraz liczbę godzin dla danego miesiąca:

Qint,H = qint * Af * tM * 10-3   kWh/m-c

Przykład
Obliczyć zyski ciepła w miesiącu styczniu w 3 kondygnacyjnym 3 klatkowym z podpiwniczeniem budynku wielorodzinnym wybudowany w 2000 roku o wysokości każdej kondygnacji w świetle h = 2,7 m, wyposażony w wentylację grawitacyjną (bez osłabienia nocnego), bez wiatrołapu, w którym jest 18 lokali mieszkalnych o powierzchni 50 m2 i 12 – o powierzchni 70 m2. Powierzchnia jednej klatki schodowej wynosi 30 m2.

Ponieważ dla piwnicy wartośc qint = 0, dlatego do dalszej analizy ta częśc budynku zostanie pominięta.

Najpierw obliczmy powierzchnię i kubaturę oraz Vinf:
– części mieszkalnej Af,1   = 18 * 50m2 + 12 * 70m2 = 900 m2 + 840 m2 = 1740 m2 oraz
– klatek schodowych Af,2   = 3 * 30 m2 = 90 m2

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):

Qint,H = Qint,H,1 + Qint,H,1 = (qint,1 * Af,1 * tM * 10-3) + (qint,2 * Af,2 * tM * 10-3) =

= (qint,1 * Af,1+ qint,2 * Af,2 ) * tM * 10-3 .

Teraz można już podstawić rzeczywiste wartości zysków wewnętrznych w miesiącu styczniu:

Qint,H = (7,1 W/m2 * 1740 m2 + 1,0 W/m2.* 90 m2) * 31dni * 24h *10-3 =

= (12354 + 90) * 0,744 = 9258,34 W/(m2)

n – numer strefy

Gdyby obliczenia wykonywane były wg obecnej metododologi z 2008 roku wartości Qint,H wynosiłaby w części mieszkalnej od 3,5 do 5,5 W/m2 , co dałoby wyniki od 4597,92 W/m2 do 7187,05 W/m2.

Podsumowanie
1)   Dla budynków mieszkalnych i lokali mieszkalnych obliczone wartości zysków wewnętrznych są większe prawie co najmniej o 30%, co ma istotny wpływ na końcową wartość wskaźnika EP.

2)  Metodologia z 2014 r. jest lepsza, ponieważ dokładniej odzwierciedla średnie rzeczywiste zyski wewnętrzne w budynakach mieszkalnych, ujednolica wartości wejściowe obliczień, co pozwala na miarodajne porównywanie jest wskaźników EP dla różnych budynków mieszkalnych.