Archiwa tagu: tryby pracy

Czas użytkowania, czas nieużytkowania i czas wyłączenia z eksploatacji budynków

Czas użytkowania, czas nieużytkowania i czas wyłączenia z eksploatacji budynków

 

Pojęcie Czas użytkowania lub Czas nieużytkowania budynku nie zawsze jest w ten sam sposób rozumiane. Dlatego w tym artykule zostanie opisane co oznacza użytkowanie budynku w kontekście rozporządzenia MIiR z dnia 27.02.2015 r. dotyczącego wykonywania świadectw charakterystyki energetycznej budynków.

Prawidłowe określenie czasu użytkowania budynku ma ogromne znaczenie przy obliczaniu wskaźnika energii pierwotnej EP budynku, ponieważ ma wpływ na współczynnik użytkowania budynku β, który występuje w wielu wzorach podczas obliczeń zapotrzebowania budynku na ciepło i na chłód.

Czas użytkowania budynku

Jest to ciągły (bez przerw) czas, w którym budynek eksploatowany jest zgodnie ze swoim podstawowym przeznaczeniem.

Czas nieużytkowania budynku

Czas nieużytkowania budynku jest to czas (poniżej 7 dni), w którym główne cele, funkcje i zadania nie są realizowane w danym budynku.

Na przykład w budynku :

  1. biurowym – w nocy nie odbywa się praca biurowa
  2. magazynowym – w weekendy magazyn jest nieczynny
  3. szkolnym – podczas weekendów nie ma zajęć szkolnych
  4. sklepu – w weekendy sklep jest nieczynny

Czas nieużytkowania budynku, to nie jest czas gdy budynek jest całkowicie zamknięty lub wyłączony z eksploatacji i wszystkie instalacje są wyłączone.

Bowiem w czasie nieużytkowania budynku, mogą lub często nawet muszą w tym budynku przebywać pracownicy ochrony budynku, służb pomocniczych, konserwacji, itp.

Czas nieużytkowania budynku nie dotyczy budynków:
  1. mieszkalnych,
  2. rekreacyjnych,
  3. zamieszkania zbiorowego
  4. szpitali lub całodobowych przychodni zdrowotnych,
  5. gospodarczych przeznaczonych na chów zwierząt
  6. przemysłowych lub produkcyjnych , działających w trybie ciągłym (24 godzinnym),

ponieważ budynki te użytkowane są przez całą dobę. Dlatego czas nieużytkowania wynosi zero (lub nie dotyczy).

Cechą charakterystyczną czasu nieużytkowania jest:

  1. brak zysków wewnętrznych,
  2. obniżona temperatura instalacji ogrzewania w okresie nocnym lub weekendowym,
  3. całkowicie wyłączona klimatyzacja,
  4. całkowicie lub prawie całkowicie wyłączony system oświetlenia wbudowanego.

Wydaje się rozsądne przyjąć, że czas nieużytkowania budynku w rozumieniu rozp. MIiR nie powinien być dłuższy niż 7 kolejnych dni.

Oczywiście mogą być wyjątkowe sytuacje, gdy czas użytkowania będzie obliczany w innym okresie niż tygodniowym, ale dotyczy to budynków przemysłowych, produkcyjnych albo bardzo nietypowych takich jak np. stacje badawcze.

Czas wyłączenia z eksploatacji budynku

Jest to okres, trwający ponad 7 dni (dzień po dniu) w ciągu roku, gdy budynek nie jest użytkowany zgodnie ze swoim przeznaczeniem lub w ogóle nie jest użytkowany, ale instalacja ogrzewania jest aktywna.

Gdyby bowiem w budynku był przez cały rok (albo chociaż w sezonie grzewczym) wyłączony był system ogrzewania, wtedy nie można by obliczyć wskaźnika EP, ponieważ powierzchnia o regulowanej temp. Af=0 m2. I taki budynek, należałoby zakwalifikować jako nieogrzewany.

Cechą charakterystyczną Wyłączenia z eksploatacji jest:
  1. brak zysków wewnętrznych,
  2. na stałe obniżona temperatura instalacji ogrzewania do temp. minimalnej zarówno w ciągu dnia jak i w nocy,
  3. całkowicie wyłączona klimatyzacja,
  4. całkowicie lub prawie całkowicie wyłączony system oświetlenia wbudowanego

W obecnej wersji (6.x) programu ArCADia-TERMO efekt wyłączenia z eksploatacji budynku należy uwzględnić w etapie Strefy cieplne lub Strefy chłodu w zakładce Tryby pracy , gdzie , dość niefortunnie, określono tryb pracy Nieużytkowanie, który de facto oznacza Wyłączenie z eksploatacji (trwające ponad 7 kolejnych dni), rys.1.

Natomiast, tryb pracy Obniżenie nocne odnosi się do opisanego powyżej Czasu nieużytkowania.

Tryby1

Rysunek 1. Tryby pracy w programie ArCADia-Termo

Podsumowanie

  1. Prawidłowe zrozumienie terminów: Czas użytkowania, Czas nieużytkowania oraz Czas wyłączenia z eksploatacji budynku są warunkiem prawidłowego obliczenia strat ciepła w budynku.

Tryby pracy budynku w programie ArCADia-TERMO 6

Tryby pracy budynku w programie ArCADia-TERMO 6

Jednym z kluczowych zagadnień podczas obliczeń wskaźnika EP jest określenie tzw. trybów pracy budynku, czyli temperatur obliczeniowych jakie przyjęto w budynku i czasu ich trwania w okresie od stycznia do grudnia.

Celem trybów pracy jest zmniejszenie ilości zużywanego ciepła na ogrzewanie i chłodzenia, w okresach nieużytkowania budynku. Bowiem nie ma sensu utrzymywania wysokiej temperatury np. 20°C w pomieszczeniach, w których na pewno nie przebywają ludzie w podanych godzinach, takich jak godziny nocne, weekendy czy inne dni wolne od pracy, wynikające albo z charakteru produkcji, z funkcji (przeznaczenia) całego lub części budynku albo urlopów lub świąt państwowych i religijnych.

Najwięcej dni nieużytkowania mają budynki oświaty, a najmniej (brak) mieszkalne wielorodzinne.

Tryby pracy zawsze odnoszą się do strefy ogrzewanej lub chłodzonej. Dla stref nieogrzewanych i niechłodzonych nie określa się trybów pracy.

Wyróżniamy 3 tryby pracy:
1)Ciągły
2)Przerwy osłabienia
3)Nieużytkowanie.

Tryb Ciągły – określa standardową temperaturę w danej strefie budynku podczas jego użytkowania w okresie tygodniowym. Jest to tryb podstawowy, który jest zawsze, musi być zdefiniowany i nie może być usunięty przez użytkownika. Oznacza 1 tydzień, czyli 168 godzin. Jednak pozostałe tryby Przerwy osłabienia i Nieużytkowanie powodują zmniejszenie ilości godzin dla trybu Ciągłego o podaną w nich ilość godzin. Tryb Ciągły powinien być zdefiniowany tylko 1 raz.

Tryb Przerwy osłabienia – określa temperaturę w danej strefie budynku w okresie nocnym, podczas nieużytkowania budynku (strefy) w okresie tygodniowym. Warunkiem istnienia tego trybu jest oczywiście odpowiedni rodzaj instalacji ogrzewania lub chłodzenia, pozwalający na obniżenie temperatury w ściśle określonych godzinach i dniach tygodnia.

Tryb Nieużytkowanie – określa temperaturę w danej strefie budynku przez podaną liczbę dni w jednym dowolnym miesiącu lub kilku dowolnych miesiącach, przy czym liczba dni może być inna w każdym miesiącu. Tryb Nieużytkowanie nie występuje w przypadku budownictwa wielorodzinnego.

Występuje Tryb A, ponieważ zmiany nastawy temperatury między trybem ciągłego ogrzewania a trybem przerwy osłabienia są mniejsze niż 3K.
Średnia ważona temperatura wyraża się wzorem:

Rys_9d_Srednia_Temp

Całkowita ilość ciepła przenoszonego ze strefy ogrzewanej przez przenikanie w styczniu wyrażą si wzorem:

Rys_9d_Q

Występuje Tryb B, ponieważ nie są spełnione warunki dla Trybu A oraz stała czasowa strefy ogrzewanej jest 3 razy większa niż czas trwania trybu:

Rys_9d_Tau, gdzie t równa się np. 5 godzin

Występuje Tryb C, ponieważ nie są spełnione warunki dla Trybu A oraz Trybu B.

Całkowita ilość ciepła przenoszonego ze strefy ogrzewanej przez przenikanie w styczniu:

Budynek wielorodzinny

Rys_9d_Tryby_Wiel

Budynek jednorodzinny

Rys_9d_Tryby_Jedn

Przykład 2.
Podać tryby pracy dla budynku biurowego użytkowanego od poniedziałku do piątku w godzinach 6 – 21. Standardowy temperatura w okresie użytkowania to 20 °C, podczas osłabienia nocnego 18 °C , a w weekendy (sobota i niedziela) i święta 16°C.

Na poniższym rysunku przedstawiono konfigurację zakładki Tryby pracy, odpowiadająca opisanego w przykładzie 2 sposobowi użytkowania budynku.

Rys_9d_Tryby

Tryby pracy często mogą odnosić się nie tylko do temperatury (w systemami ogrzewania), ale także do innych parametrów jak wentylacja, chłodzenie, zyski wewnętrzne czy oświetlenie.

Obliczanie trybów pracy w programie ArCADia-TERMO

Obliczanie trybów pracy w programie ArCADia-TERMO

Obecnie uwzględnianie trybów pracy w obliczeniach ciepła i chłodu, dla budynków niemieszkalnych należy do podstawowych zagadnień warunkujących racjonalizacji oszczędności energii na potrzeby ogrzewania, chłodzenia i wentylacji. Wynika to z faktu, że szczególnie budynki użyteczności publicznej są użytkowane tylko przez część doby i to najczęściej od poniedziałku do piątku.

Ustalenie dla budynku różnych trybów pracy zmienne parametry użytkowania budynku, zależnie od potrzeb. Nie ma sensu, aby temperatura była stała a wentylacja pracowała z pełną wydajnością codziennie przez całą dobę, skoro budynek użytkowany jest tylko przez 10 godzinne dziennie.

Dzięki takiemu podejściu, przez określenie różnych trybów pracy,  zapotrzebowanie na EP może zmniejszyć się nawet o 25%.

Obliczenia trybów pracy – praktyka

Obliczenia trybów pracy w programie ArCADia-TERMO polegają na tym, że podstawowy tryb Codziennie praktycznie zawsze musi wystąpić – jest to tryb o najniższym priorytecie.

Pozostałe tryby pracy (mają wyższy priorytet), takie jak:
Co miesiąc – 1 dzień w miesiącu ,
Co tydzień – 1 dzień w tygodniu,
Co weekend – 2 dni w tygodniu, czyli sobota i niedziela,
co 2 dni, co 3 dni itd.

Wymienione wyżej tryby pracy powodują odjęcie ilości podanych w trybach ilości godzin od ilości godzin całego miesiąca dla trybu Codziennie

Na przykład można powiedzieć, że Codziennie w budynku jest temp. 20 ºC, ale w soboty ( Co tydzień) wynosi tylko 18 ºC.

Dla każdego miesiąca (tryb Codziennie)ilość godzin zależy od ilości dni w danym miesiącu.

Tak więc dla stycznia mamy: 24 godz. x 31 dni = 744 godziny , czyli przez: 4 soboty x 24 godzin = 96 godzin w miesiącu jest temp. 18º C, a przez pozostałe: 744 godzin – 96 godzin   = 648 godziny w miesiącu jest temp. 20 º C.

Poniżej przedstawiony jest przykład typowego budynku szkolnego, w którego czas użytkowania jest zmienny oraz 3 warianty obliczeń sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania i wentylacji QH,nd ( energię użytkową EUco).

Jak można się spodziewać wyniki dla każdego wariantu są identyczne.

Przykład
W szkole codziennie od poniedziałku do piątku odbywają się zajęcia lekcyjne od godz. 7.00 do 17.00 przy temp. 20.00 ºC. W pozostałych godzinach temperatura w budynku jest 16.00 ºC. Dodatkowo, w każdy weekend (sobota i niedziela) temperatura wynosi 12.00 ºC, z wyjątkiem godzin od 10.00 do 13.00 gdy temp. wynosi 18.00 ºC, ponieważ wtedy odbywają się zajęcia sportowe.

Wariant I
Najpierw zawsze trzeba zdefiniować tryb Codziennie i podać w sumie okres 24 godzin, który może zostać rozbity na dzień (10 godzin, temp. 20 ºC) i noc (14 godzin, temp. 16 ºC). Potem trzeba wykorzystać pozostałe tryby i podać w trzecim i czwartym wierszu 3 godziny oraz 21 godzin dla każdej soboty. Podobnie, w czwartym i piątym wierszu podajemy 3 godziny oraz 21 godzin dla każdej niedzieli.

T1

Obliczona wartość QH,nd wynosi: 104797,67 kWh/rok

Wariant II
Tryby Codziennie (które zawsze powinny wystąpić) należy ustawić jak w wariancie I.

Do obliczeń QH,nd można też przyjąć Ilość dni Co tydzień, ponieważ w sumie przez 6 godzin w sobotę i w niedzielę jest temp. 18.00 ºC (wiersz 3), a przez pozostałe 18 godzin – 12 ºC. W wierszu 5. trzeba podać ilość godzin równą 24 i temp. 12 ºC, ponieważ priorytet Co tydzień jest wyższy niż Codziennie, dlatego że tryb Co tydzień nadpisuje ustawienia trybu Codziennie.

 T2

 Obliczona wartość QH,nd wynosi: 104797,67 kWh/rok

Wariant III
W wariancie II zastosowano tryb Weekend. W trzecim wierszu podajemy 3 godziny(dziennie), ponieważ pozycja Co weekend, co oznacza sobotę przez 3 godziny oraz niedzielę przez 3 godziny (razem 2 dni x 72 godz. =144 godz.). Dlatego nie będzie różnicy, czy zajęcia sportowe odbywają sie przez 3 godziny w każdy weekend czy 3 godziny w każdą sobotę i 3 godziny w każdą niedzielę.

T3

Obliczona wartość QH,nd wynosi: 104797,67 kWh/rok

Mam nadzieję, że teraz ustawienia trybów pracy nie będą stwarzały problemu.