Biuro patalpos šilumos pritekėjimų tyrimas

Abstract

Pastato mikroklimatui bei šiluminiam režimui didelę įtaką daro vidiniai (nuo patalpoje dirbančių žmonių, naudojamos įrangos, dirbtinio apšvietimo) ir išoriniai (nuo saulės spinduliuotės pro langus) šilumos pritekėjimai. Projektuojant pastatus iškyla tam tikrų problemų numatant jų energijos poreikį. Vidiniai šilumos pritekėjimai dažniausiai nustatomi tik apytiksliai, naudojant normose pateiktus dydžius, tačiau jie gali smarkiai skirtis nuo susidarančių jau eksploatuojamame pastate. Artėjant laikui, kai pastatai turės būti beveik nulinės energijos, vidinių šilumos pritekėjimų įtaka pastato šilumos balansui tampa ypač svarbi. Tokiems pastatams būdingas didelis sandarumas ir visiška atskirtis nuo aplinkos, todėl labai svarbu gebėti prognozuoti pastato viduje vykstančių procesų įtaką. Dideliais vidiniais šilumos pritekėjimais dėl juose gausiai naudojamos kompiuterinės įrangos, intensyvaus apšvietimo bei darbuotojų gausos pasižymi informacinių technologijų (IT) personalo biurai. Formaliai tokie biurai, projektuojant pastatą ir jo energinį naudingumą nėra išskiriami, jiems taikomos tokios pačios vidinių pritekėjimų vertės kaip ir įprastiems biurams. Nepakankamas dėmesys detalesniam šilumos pritekėjimų diferencijavimui gali lemti tai, kad pastato energinis naudingumas bus įvertintas netinkamai, vėsinimo sistemos bus suprojektuotos nepakankamos galios (projektinei šildymo galiai pritekėjimai įtakos neturi). Šiame darbe pasirinktas tyrimo objektas yra IT personalo biuras. Jo šilumos pritekėjimai pradžioje nustatomi eksperimentiniu būdu ir lyginami su dydžiais, apskaičiuotais pagal STR 2.01.02:2016 standartą, patalpos modelis kalibruojamas IDA ICE programoje, kurioje atliekama pastato metinių energijos poreikių jautrumo vidiniams šilumos pritekėjimų analizė.

The indoor climate and thermal regime of the building are highly influenced by internal (from occupants, equipment and lighting) and external (from sun radiation through the windows) heat gains. When buildings are designed, some problems with predicting their energy needs arise. Internal heat gains are usually only approximated using the values given in norms, but they can be significantly different from the ones that are in the building, that is already being exploited. As the time comes, when the buildings will have to be almost zero energy, the influence of internal heat gains on the heat balance of the building becomes especially important. Such buildings are characterized by high tightness and complete isolation from the environment, so it is very important to be able to predict the influence of the processes inside the building. The IT staff offices are characterized by high internal heat gains due to their abundant usage of equipment, intensive lighting and large number of employees. Formally, such offices are not distinguished when designing the building and its energy performance, values of internal heat gains are the same as for usual offices. Insufficient attention to the more detailed differentiation of the heat gains may lead to inadequate assessment of the energy performance of the building, the cooling system can be designed with insufficient power (it does not affect the designed heating capacity). Therefore, the research object selected in this work is the IT staff office. Its internal heat gains are initially determined experimentally and compared with the values calculated according to STR 2.01.02: 2016 standard, the model of the building is calibrated in the IDA ICE program, where buildings annual energy demand sensitivity for internal heat gains is analysed.