Kwiecień 2007 - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

More documents

Recommendations

Info

TECHNOLOGIE Symulacje w projektowaniu systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji Współczesne budownictwo stanowi znakomity przykład poszukiwania odpowiedzi na wciąż rosnące wymagania użytkowników. Kwintesencją proklienckiego podejścia do budynku staje się dążenie do tworzenia szeroko rozumianego komfortu ich użytkownikom. Zapewnienie właściwych warunków komfortu dla użytkowników pomieszczeń staje się domeną inżynierów odpowiedzialnych za systemy HVAC. Ponieważ efekt końcowy w postaci zadowolenia użytkowników wnętrz stanowi wypadkową wielu cech, niezbędne staje się poszukiwanie wspólnych rozwiązań i właściwa koordynacja prac już na etapie projektowym [1]. Narzędzia komputerowego wspomagania projektowania systemów HVAC Projektant systemów wentylacji i klimatyzacji korzysta z wielu narzędzi komputerowego wspomagania projektowania. Ich zakres stosowania obejmuje przede wszystkim programy wspomagające opracowanie dokumentacji rysunkowej, aplikacje obliczeniowe, programy wymiarujące systemy, urządzenia i elementy systemów oraz zestawienia materiałów. Ich wybór i sposób wykorzystania jest ściśle związany z bieżącymi potrzebami projektantów i możliwościami biura projektów. Projektowanie systemów klimatyzacji staje się poszukiwaniem rozwiązań technicznych odpowiadających na złożone wymagania użytkownika pomieszczeń lub realizowanego procesu technologicznego. Oznacza to uwzględnienie wiedzy związanej z komfortem użytkowników, jakością powietrza w pomieszczeniach, wymianą ciepła, zjawiskami termicznymi i wilgotnościowymi w budynku, akustyką, aerodynamiką. Dodatkowo zakres Celem artykułu jest przybliżenie projektantom kompleksowego podejścia do projektowania systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) oraz przedstawienie możliwości i dostępnych narzędzi symulacyjnych. projektu ulega stałemu poszerzaniu. Obecnie oczekuje się od projektanta oszacowania energetycznego i finansowego przygotowywanego systemu na etapie inwestycji oraz eksploatacji. Należy poszukiwać narzędzi pozwalających na precyzyjną ocenę obciążeń cieplnych i wilgotnościowych w budynku, realizacji procesów wymiany masy i energii w urządzeniach i systemach, rozdziału powietrza w pomieszczeniach, oszacowań energetycznych zużycia energii w budynku, obliczeń akustycznych, a także szczegółowych analiz, takich jak analizy wykorzystania energii pierwotnej przez budynek. Do wykonania takich analiz konieczne jest coraz szersze wykorzystanie aplikacji tworzonych z reguły przez zespoły związane z ośrodkami akademickimi – programów symulacyjnych. Prace badawcze prowadzone przez środowiska akademickie owocują powstawaniem nowych modeli i programów symulacyjnych, ale ich wykorzystanie przez projektantów jest nadal szczątkowe [2]. Rys. 1. Dostępne aplikacje symulacyjne [4] Zakres stosowania symulacji komputerowych Programy symulacyjne mogą stać się nieocenioną pomocą projektanta w następujących zadaniach projektowych [2]: ■ Obliczenia dynamiki wymiany ciepła przez przegrody budowlane. ■ Obliczenia zysków i strat ciepła w budynku. ■ Modelowanie rozdziału powietrza w pomieszczeniach. ■ Modelowanie komfortu użytkowników pomieszczeń. ■ Oszacowania zużycia energii i symulacji energetycznych przez budynek i systemy wewnętrzne. ■ Analizy funkcjonowania systemów klimatyzacyjnych. ■ Modelowanie systemów automatycznej regulacji i sterowania. ■ Modelowania wentylacji grawitacyjnej. ■ Modelowanie migracji zanieczyszczeń. ■ Modelowanie pożarów. 58 INŻYNIER BUDOWNICTWA KWIECIEŃ <strong>2007</strong>
Rys. 2. Symulacja zysków ciepła w pomieszczeniach Rys. 3 Modelowanie przepływów wewnątrz pomieszczenia przy użyciu programów CFD Rynek aplikacji symulacyjnych Liczba dostępnych obecnie aplikacji symulacyjnych jest olbrzymia, jedynie w ramach szeroko pojętych analiz energetycznych budynku – ponad 350 aplikacji komputerowych [3]. Jednym ze sposobów podziału aplikacji jest pokazanie ich na tle złożoności obliczeniowej wyrażanej przez liczbę równań przypadających na dane zagadnienie i obliczeniową jednostkę czasu, czyli czasowy podmiot analiz. Można wskazać (rys. 1), które z przedstawionych aplikacji pozwalają wspomagać projektanta na poziomie bardzo szczegółowych analiz (np. programy CFD znajdujące się w prawym dolnym rogu zestawienia), które zaś pomogą dokonać analizy funkcjonowania całego budynku wraz z systemami wentylacji i klimatyzacji (analizy dotyczące rocznego zużycia energii zajmujące górną część wykresu). Zaprezentowane programy wspomagające wybór i wymiarowanie systemu oraz całoroczne analizy zużycia energii zawierają różny poziom dokładności obliczeniowej. Do najprostszych należą aplikacje bazujące na wymaganiach będących bezpośrednim przełożeniem założeń wykorzystywanych np. w Dyrektywie w sprawie charakterystyki energetycznej budynków [5]. Nieco bardziej złożone aplikacje należące do drugiej grupy stanowią znakomity przykład podejścia inżynierskiego pozwalając na obliczenia obciążeń cieplnych oraz zwymiarowanie systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Trzecią grupę aplikacji stanowią programy o znacznej złożoności obliczeniowej. Wymagają znacznie dokładniejszych danych, uwzględniają złożone procesy wymiany masy i energii w opisywanym zagadnieniu pozwalając na uzyskanie KWIECIEŃ <strong>2007</strong> INŻYNIER BUDOWNICTWA
Page 1 and 2:
4 2007 MIESIĘCZNIK • NR 4 (38)
Page 3 and 4:
S P I S T R E Ś C I ZAWÓD INŻYNI
Page 6 and 7:
ZJAZDY OIIB P o l s k a I z b a In
Page 8 and 9: ZJAZDY OIIB Pomorska OIIB sobotę,
Page 10 and 11: ZJAZDY OIIB Opolska OIIB VI Zjazd S
Page 12 and 13: SAMORZĄD ZAWODOWY Wydarzyło się
Page 14 and 15: SAMORZĄD ZAWODOWY Izba w piątą r
Page 16 and 17: LISTY DO REDAKCJI Jaki jest stan pr
Page 18 and 19: PRAWO Przedstawiamy zestawienie i o
Page 20 and 21: PRAWO ■ ■ ■ Treść cytowanyc
Page 22 and 23: PRAWO Każda z nich jest przydatna
Page 24 and 25: PRAWO Trybunał Konstytucyjny orzek
Page 26 and 27: NORMALIZACJA I NORMY NAJNOWSZE OPUB
Page 28: NORMALIZACJA I NORMY 17 18 19 20 21
Page 32 and 33: PRAWO powinno opierać się załatw
Page 34 and 35: PRAWO Kalendarium Luty 20 lutego 20
Page 37 and 38: JĘZYK ANGIELSKI What Insulation? T
Page 39 and 40: ARTYKUŁ SPONSOROWANY Ceramiczne po
Page 41 and 42: ARTYKUŁ SPONSOROWANY Tabela 2. Par
Page 43 and 44: DAWNO, DAWNO TEMU cą pierwszego st
Page 45 and 46: LITERATURA FACHOWA ■ ■ ■ ■
Page 47 and 48: TECHNOLOGIE Pożar dachu gdańskieg
Page 49 and 50: Fot. 3 Łączenie stalowej konstruk
Page 51 and 52: TECHNOLOGIE Rys. 1. Układ do prowo
Page 54 and 55: ARTYKUŁ SPONSOROWANY Doskonalenie
Page 56 and 57: ARTYKUŁ SPONSOROWANY Z obliczeń w
Page 60 and 61: TECHNOLOGIE Rys. 4. Modelowanie mig
Page 62 and 63: TECHNOLOGIE Rys. 8. Typowy proces i
Page 64: ARTYKUŁ SPONSOROWANY Wytwornice wo
Page 68: Specjalnie dla inżynierów budowni
show all

Kwiecień 2007 - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?