Poglavlje I – Ventilacija I
Klimatizacija
Jedinstveni Građevinski Kodeks Republike Kosovo
4 Deo – Mehaničke Instalacije
Poglavlje I – Ventilacija i Klimatizavija
Ventilacija toplote
Načela
Za svaku zgradu, ventilacija treba da obezbedi razmenu zagušljivog unutrašnjeg vazduha sa spoljnim,
svežim vazduhom, kako bih se CO2 i druge štetne materije odrzale na prihvatljivom nivou koncentracije i
kako bi se obezbedi odgovarajudi nivo vlažnosti. Dva osnovna načina zamenjivanja vazduha u zgradi i
spolja su namerna ventilacija i sporedno ubacivanje vazduha. Pošto je ventilacija razmena vazduha na
različitim temperaturama, samim tim i različitim energetskim nivoima, stvara se tok, npr. kade se u
zagrejanoj zgradi topli vazduh menja sa spoljnim hladnim vazduhom. Zbog toga se ventilacija uzima u
obzir kad se izračunava toplotna ravnoteža.
Ventilacija može izazvati probleme i leti i zimi: kada su spoljne temperature niske, toplotna energija se
gubi sa izbačenim vazduhom; dok leti spoljašnji topao vazduh može uneti u kudu preteranu energiju
koja može da poveda potrošnju za rashlađivanje. Korisnici mogu da smanjuju gubitke prilikom ventilacije
odgovarajudim ponašanjem, npr. Kratko, a široko otvaranje prozora je bolje nego blago otvaranje
prozora satima. Ponašanje korisnika, međutim, je veoma teško predvideti i samim tim predstavlja
nepouzdan faktor proračuna.
Ventilacija toplote je uslovljena pozicijom prozora i drugih otvora, njihovog položaja u odnosu na pravac
vetra, mehanizma za zatvaranje (otvora), opšte nepopustljivosti vazduha i vetarske popustljivost
omotača(objekta), kao i mehaničkih sistema za ventilaciju - ako postoje. Oblik zgrade takođe ima jak
uticaj na stvaranje pozitivnih i negativnih zona pritiska na omotač zgrade, što za posledicu može imati
ulazak vazduha. Neki fasadni sistemi koriste ove pojave da poboljšaju prirodnu ventilaciju, čak i u
nepovoljnim uslovima.
Gubici tokom toplotne ventilacije obuhvataju gubitke prouzrokovane tokom ulaska u pukotine,
povremene ventilacije otvaranjem prozora, i gubitke tokom mehaničke ventilacije. Gubici ventilacije
mogu da se smanje prilikom izgradnje hermetičnih zidova i prozora, ili/i korišdenjem prirodne i
mehaničke ventilacije sa obnavljanjem toplote. Medjutim, instaliranje sistema za ventilaciju znatno
povedava potreban rad na enterijer zgrade. Vertikalne i horizontalne zone koje zahtevaju takve
instalacije imaju uticaj na unutrašnji raspored i ostale instalacije i završne obrade pojedinih prostorija.
Izvor slika:
Hausladen, G. (bez datuma). Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Technische Universität
München based on: Hausladen, G. et al., 2005. Klimatsko projektiranje: Rešenja za objekte koje mogu
više da urade sa manje tehnologije, Birkhauser Verlag AG. P 50
Detaljnije
Proračun gubitka toplote tokom ventilacije QV (jednostavni način preračunavanja)
Sa testom za curenje vazduha
HV = 0,19 x Ve [W/K]
Bez testa za curenje vazduha
HV = 0,163 x Ve [W/K]
0, 19 = 0,7 h-1 x 0,34Wh/(m³K] x 0,8 [W/Km³]
0,163 = 0,6 h-1 x 0,34 Wh/(m³K) x 0,8 [W/Km³]
0,34 = cp,a x ρa= 1200 Ws/m³K : toplotni kapacitet vlažnog vazduha = cp,a x ρa = 0,34 Wh/(m³K)
nw = 0,6 h-1 sa testom za curenje vazduha
now = 0,7 h-1 bez testa za curenje vazduha
Ve = 0,8 x Ve [m³]
3
Jedinstveni Građevinski Kodeks Republike Kosovo
4 Deo – Mehaničke Instalacije
Poglavlje I – Ventilacija i Klimatizavija
Qh = 66 x (HT + HV) – 0,95 x (Qi + Qs) + QTW [kWh]
66 = (2900Kd x 0,95 (nodno podešavanje) x 24h/d)/1000)
Kd – stepen zagrejavanja -dana: definisano kao akumulacija deficitne temperature ispod određene
osnovne temperature Tb, npr. 18°C za jednu godinu. Kada prosečna temperatura dana (T) je manja
nego Tb, pišemo razliku i dodajemo (negativne razlike su zanemarene). Takvi iznosi mogu se izračunati
zasebno za svaki mesec ili godinu ((iz 1 časa do 365) Kh =Kd x 24. Preciznije je sabiranje slično gore
navedenom u časovima: Kh (iz 1 časa do 8760), za Nemačku 2900Kh.
0,95 – faktor efikasnosti (iskorišdenosti) toplotne dobiti 95%
Qh godišnja potražnja za grajanje
Proračun gubitka toplote tokom ventilacije (detaljniji način preračunavanja)
HV = 0,34 x n x Ve [W/K]
Qh = Σ (HT + HV) x 24/1000 x (ϑi - ϑeM) x tM x ηM (QiM - QsM) [kWh]
ηM faktor efikasnosti (iskorišdenosti) toplote puno zavisi od odnosa dobitka i gubitka toplote γ.
Značajni aspekti za faktore efikasnosti su dozvoljena prekoračenost unutrašnje temperature i konstante
zgrade τ u zavisnosti od efikasnosti toplotnog kapaciteta zgrade Cwirk. Vrednosti faktora su oko nule leti
i 1 zimi.
HT – koeficijent prenosa toplote između zagrejane unutrašnjosti i spoljašnosti *W/K+
ϑi – unutrašnja temperatura: 19°C
ϑeM – prosečna mesečna spoljna temperatura *°C+
ϑi - ϑeM razlika između unutrašnje i prosečne mesečne spoljne temperature *K+
t M – broj dana u mesecu [d]
j – komponenta zgrade (prozor)
Qh – godišnja potražnja za grajanjem
ηM - faktor efikasnosti dobijene toplote
H – specifični gubitak toplote (Hv+HT)
Τ – Konstanta zgrade u zavisnosti od efikasnosti toplog kapaciteta zgrade Cwirk – za lake konstrukcije
zgrada (spušteni plafoni, dupli podovi, nemasivne drvene konstrukcije, sobe sa velikom zapreminom itd.)
= 15Wh/(m²K) x Ve masive konstrukcije, jednostavni elementi = 50Wh/(m²K) x Ve
Glavni faktori za gubitak tokom ventilacije su uzeti u obzir za preračunavanje zgrada sa termalnom
energetskom ravnotežom, a zasnovani na mesečnim klimatskim informacijama su: stepen unošenja
(infiltriranje), i namerno snabdevanje vazduhom.
QV = QV,inf + QV,win
a) Infiltriranje (Ubacivanje)
Stepen sporedne infiltracije vazduha zavisi od nepopustljivosti vazduha omotača zgrade. To je definisano
kao prosečna dnevna vrednost u h-1. Stepen za nepopustljivosti vazduha ili popustljivost vetra omotača
zgrade je izmerena ventilacija stepena od 50 Pa razlike vazdušnog pritiska (n50-vrednost) između
unutrašnjosti i spoljašnosti zgrade (Slika 1).
Stepen protoka toplote za infiltriranje (mesečno)
QV,inf = HV,inf x 24/1000 x (ϑi - ϑeM) x tM für ϑi > ϑe (hladnjak) *kWh/K+
HV,inf = n50 x ewind x V x cp,a x ρa *W/K+
HV,inf – koeficijent prenosa toplote infiltriranja
ϑi - unutrašnja temperatura zgrade/ prostorije
ϑe – prosečna mesečna spoljašnja temperatura
4
Jedinstveni Građevinski Kodeks Republike Kosovo
4 Deo – Mehaničke Instalacije
Poglavlje I – Ventilacija i Klimatizavija
t M – broj dana u mesecu [d]
V - Ukupna zapremina zgrade/ prostorije
0,34 = cp,a x ρa= 1200 Ws/m³K : toplotni kapacitet vlažnog vazduha; = cp,a x ρa = 0,34 Wh/(m³K)
ewind – standardna vrednost: ewind = 0,07
n50 – specifične standardne vrednosti zgrade za nepopustljivost vazduha Figure 2: n50 – specifične
standardne vrednosti zgrade za nepopustljivost vazduha
b) Prirodna namerna ventilacija (mesečno)
Faktori namerne ventilacije su ventilacija prozorom, vratima, i drugim otvorima omotača zgrade,
uključujudi otvore za mehaničke sisteme ventilacije. Minimalni stepen razmene vazduha zavisi od
korišdenja date zgrade (Slika 2). Stepen slučajne infiltracije vazduha može da bude razlog za smanjenjem
namerne ventilacije.
Otvaranje prozora i vrata može dovesti do toplotnog odvoda ili može biti i izvor koji se izračunava na
slededi način:
QV,win = HV,use x 24/1000 x (ϑi - ϑeM) x tM für ϑi > ϑe (hladnjak) *kWh+
HV,use = nuse V cp,a ρa
HV,win – koeficijent prenosa toplote za namernu ventilaciju [W/K]
ϑi - unutrašnja temperatura zgrade/ prostorije *°C+
ϑe - prosečna mesečna spoljašnja temperatura *°C+
t M – vreme trajanja, broj dana u mesecu [d]
cp,a x ρa - 1200 Ws/m³K : toplotni kapacitet vlažnog vazduha; cp,a x ρa = 0,34 Wh/(m³ • K)
nuse – određeni broj izmena vazduha na sat kao što je navedeno na konkretnom primeru
VA – minimalni stepen ventilacije zbog određene norme po zauzetoj površini sprata *m³/(hm²)]
AB – zauzeta površina sprata *m²+
V - Net – zapremina zgrade/ prostorije [m³]
c) Mehanička ventilacija
Zgrade sa mehaničkim sistemom za ventilaciju imaju dodatne gubitke prouzrokovane curenjem toplote
ventilacijom kroz prozore.
HV,mech = (nmech( 1- nV)+ nx) x V cp,a ρa
nmech – određen broj izmena vazduha na sat izazvan mehaničkim sistemom za ventilaciju nV – faktor
promene toplotne obnove u mehaničkom sistemu za ventilaciju nx – dodani stepen ventilacije
izazvanom curenjem kroz omotač zgrade i ventilacije kroz prozore (standardna vrednost, takođe i za
EnEV = Nemačku direktivu o korišdenju energije) je 0.2h-1
V - Net – zapremina zgrade/prostorije
cp,a x ρa - 1200 Ws/m³K : toplotni kapacitet vlažnog vazduha; cp,a x ρa = 0.34 Wh/(m³ x K)
Izvor slika:
Hausladen, G. (bez datuma). Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Technische Universität
München acc. to: Deutsches Institut Fur Normung E.V.(DIN), 2003. DIN V 4108-6.2003-06, Toplotna
zaštita i energetska ekonomija u zgradama – 6 Deo: Izračunavanje godišnje toplote i korišdenje energije
Reference:
Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel e.V., 2005. Energie-Einsparverordnung (EnEV), Bonn.
5
Jedinstveni Građevinski Kodeks Republike Kosovo
4 Deo – Mehaničke Instalacije
Poglavlje I – Ventilacija i Klimatizavija
Hausladen, G. (bez datuma). Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Technische Universität
München
Szokolay, S.V., 2008. Uvod u Arhitekturu: Osnove održivog projektiranja, drugo izdanje., Oxford: Elsevier
Architectural Press
Hausladen, G. et al., 2005. Klimatsko projektiranje: Rešenja za objekte koje mogu više da urade sa manje
tehnologije, Birkhauser Verlag AG
Deutsches Institut Fur Normung E.V.(DIN), 2003. DIN V 4108-6.2003-06, Toplotna zaštita i energetska
ekonomija u zgradama – 6 Deo: Izračunanje godišnje toplote i korišdenje energije
Deutsches Institut Fur Normung E.V.(DIN), 2007. DIN V 18599, Korišdenje energije u zgradama —
Izračunavanje energetskih potreba, isporučena energija i primarna energija za grejanje, hlađenje,
ventilaciju,vrelu vodu i osvetljenje u kudi *online+. Dostupno u ovom linku:
http://tc76.org/spc100/docs/IBP%2018599/
Hausladen, G. & Tichelmann, K., 2010. Priručnik za unutrašnju izgradnju: Integralno planiranje, završnice
i restauracije, Tehnički servis, Birkhauser Verlag AG.
Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel e.V., 2005. Energie-Einsparverordnung (EnEV), Bonn.
Pistohl, W., 2003. Handbuch der Gebäudetechnik. Planungsgrundlagen und Beispiele.
Heizung/Lüftung/Energiesparen Band 2 4th ed., Werner Verlag
Recknagel, H., Sprenger, E. & Schramek, E.-R., 2010. Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik 11/12 Komplettversion: Recknagel Taschenbuch + DVD 11/12 75th ed., Oldenbourg Industrieverlag
Keller, B. & Rutz, S., 2010. Markiranje: Ključne činjenice + Brojke za održive zgrade, Birk. German version:
PinPoint Bauphysik: Fakten zu nachhaltigem Bauen 1st ed., Vdf Hochschulverlag
Hausladen, G. (bez datuma). Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Technische Universität
München
6
Download

null