SYMULACJE ENERGETYCZNE i CFD
Jeżeli chcesz sprawdzić budynek pod względem energetycznym, sprawdzić czy nie będzie przegrzewany lub przechładzany, sprawdzić czy użytkownicy nie będą oślepiani lub czy nie będą zmuszani do stałego włączania światła, to musisz posłużyć się programem do symulacji energetycznych. Dzięki temu możesz wyszukać i dobrać odpowiednią szybę elewacyjną, zastosować optymalną ochronę przeciwsłoneczną, znaleźć optymalny grzejnik lub klimakonwektor… pracujemy na wirtualnym modelu, który niemal idealnie obrazuje warunki w przyszłym rzeczywistym budynku. Poniżej przykładowa symulacja energetyczna z analizą szyb elewacyjnych, które w tym przypadku stały się szybami dachowymi. Zastosowanie złego szkła spowoduje dyskomfort, zwiększy drastycznie moc klimatyzacji oraz koszty eksploatacyjne.
PONIŻEJ KILKA PRZYKŁADÓW PRAC Z CZASÓW KIEDY DZIAŁALIŚMY JAKO STUDIO-77…
Jest to oferta przeznaczona dla dużych budynków lub dla wymagających Inwestorów. Przeprowadzając pełne dynamiczne symulacje energetyczne budynków możemy zoptymalizować energetycznie każdy obiekt. Przeliczamy szczegółowo każde pomieszczenie, dla każdej godziny roku osobno! Możemy wykryć wszystkie nieprawidłowości projektu, możemy wyłapać wszystkie niebezpieczeństwa energetyczne. Sprawdzamy, czy poszczególne strefy nie będą zbyt przegrzane lub wychłodzone, sprawdzimy czy nie pojawią się zbyt duże różnice temperatur lub czy nie wystąpią przeciągi. Ale to co najważniejsze, dzięki pełnej symulacji możemy przeanalizować finansowo opłacalność różnych decyzji. Najlepiej opisać to na przykładzie: projektujemy budynek biurowy, o powierzchni około 8000m2, elewacje przeszklone, budynek wyposażony w systemy wentylacji i klimatyzacji. Sposób działania typowego Inwestora w Polsce, to przekazanie tematu architektowi, który z kolei wykonuje koncepcje budynku, narzuca jego parametry i „prawie” gotowe rzuty przekazuje projektantom branżowym. Projektanci instalacji, właściwie bez zewnętrznego nadzoru, projektują systemy wg własnego uznania. Projektują systemy, które mają odpowiadać za komfort w budynku, systemy, które generują największe koszty eksploatacyjne! Projektowanie tych dużych systemów wykonywane jest bez dokładnej analizy opłacalności i bez optymalizacji, bez nadzoru ze strony Inwestora.
Tylko poprzez dynamiczną symulację można dokładnie zoptymalizować budynek. Inwestor popełnia tu olbrzymi błąd, powinien zatrudnić jedną osobę (najlepiej doświadczonego doradcę energetycznego) , która mając dobrą ogólną wiedzę z zakresu energooszczędności, może skontrolować pracę wszystkich zaangażowanych projektantów od samego początku procesu projektowania. A co możemy uzyskać dzięki wykonaniu symulacji energetycznej?żmy, że Inwestor decyduje się na standardowy budynek biurowy, bez wykonania optymalizacji architektury i instalacji. Projektanci wykonują standardowe obliczenia energetyczne, standardowo przewymiarowywują moce i wielkości urządzeń, i standardowo budynek niepotrzebnie zużywa dodatkowe duże ilości energii.Całkowity koszt takiego biurowca szacowany jest na około 35 mln zł, z tego system klimatyzacji i wentylacji to około 2 mln zł. Jest o co powalczyć. W naszej symulacji energetycznej możemy przeanalizować wiele wariantów. Zaczynamy np. od propozycji zastosowania różnego rodzaju żaluzji lub innych form przesłaniania powierzchni przeszklonych. Budujemy trójwymiarowy model naszego budynku i przeliczamy go dla różnych wariantów.
Co z tego może wyniknąć?o zastosowaniu żaluzji wyraźnie zmniejsza się zapotrzebowanie na chłodzenie. Zmniejsza się moc szczytowa urządzeń (moce agregatów), zmniejszają się urządzenia wewnętrzne, instalacje kanałowe i zużycie energii. Okaże się, że koszt klimatyzacji po optymalizacji wynosi już 1,3 mln złotych, a roczne koszty eksploatacji zmniejszą się o kilkadziesiąt tysięcy. Koszt zastosowania żaluzji będzie zdecydowanie mniejszy niż uzyskane oszczędności na systemach klimatyzacji. Inwestor może postawić pytanie: to dlaczego nie zrobić tego od razu? liczenia… . Oczywiście można, ale nigdy nie będziemy mieć pewności, że obliczenia są poprawne. Bez wykonania symulacji możemy popełnić drastyczne w skutkach błędy. Projektując instalację „na miarę” budynku, z aptekarskim podejściem do obliczeń, bardzo łatwo o błędy. Właściwie można powiedzieć, że przy konwencjonalnym podejściu do projektowania, nie można zaprojektować tak dokładnych instalacji. My nie wykonujemy tych obliczeń, tylko wykonujemy pełną analizę wirtualnego budynku w rzeczywistym otoczeniu. Wykonany model budynku jest ustawiany tak samo jak przyszły oryginał, a do obliczeń wykorzystujemy dane z najbliższej stacji meteorologicznej, z wykorzystaniem średnich 30-letnich danych pogodowych, analizując każdą godzinę roku osobno. W teorii wykonujemy pełny cykl życia przyszłego budynku w warunkach, w których rzeczywiście będzie funkcjonował. Nasz wirtualny model będzie zużywał dokładnie tyle samo energii co prawdziwy i osiągał takie same parametry komfortu wewnątrz co prawdziwy. Możemy przeanalizować każde pomieszczenie osobno i sprawdzić, czy są jakieś zagrożone brakiem komfortu. Koszty symulacji zwrócą się od razu na etapie inwestycji, i będą procentować każdego roku dzięki niższym kosztom eksploatacji!
Rysunki 5.6.7. Wizualizacje przedstawiające ciśnienie wywierane na budynek przez wiatr.
Rysunek 5.
Rysunek 6.
Rysunek 7.
