Pobierz pełny numer miesięcznika Rynku Instalacyjnego 7-8/2017

WYDANIE BEZPŁATNE - ZAREJESTRUJ konto w portalu 

Project Island – projekt instalacji sanitarnych w budynku stacji meteorologicznej w Chile

Panorama chilijskiej wyspy wyspie Diego Ramirez. W międzynarodowym konkursie projektowym organizowanym przez ASHRAE – 2017 Student Design Competition należało opracować projekt systemów HVAC dla tamtejszego obiektu stacji klimatycznej.
Panorama chilijskiej wyspy wyspie Diego Ramirez. W międzynarodowym konkursie projektowym organizowanym przez ASHRAE – 2017 Student Design Competition należało opracować projekt systemów HVAC dla tamtejszego obiektu stacji klimatycznej.
Fot. archiwum autorów (D. Ćwiek, K. Kowal, B. Tokarzewski i T. Kolsicki))

Zespół studentów Wydziału Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej zwyciężył w międzynarodowym konkursie projektowym organizowanym przez ASHRAE – 2017 Student Design Competition. Pierwszy w historii zespół z Polski w czteroosobowym składzie opracował projekt systemów HVAC dla budynku stacji meteorologicznej na wyspie Diego Ramirez w Chile, pokonując rywali z całego świata.

W artykule:

• Założenia i cele projektowe w międzynarodowym konkursie na opracowanie koncepcji projektu instalacji HVAC dla budynku stacji meteorologicznej
• Opis charakterystyki konkursowego obiektu
• Modelowanie komputerowe
• Opisy trzech koncepcji rozwiązań konkursowych ze zwróceniem uwagi na kwestie systemowe sposobów zapewnienia w pomieszczeniach skutecznej wentylacji i usuwania spalin oraz chłodzenia serwerowni

streszczenie

W artykule przedstawiono trzy alternatywne koncepcje systemów instalacji sanitarnych dla nowo projektowanego budynku stacji meteorologicznej położonej na wyspie Diego Ramirez w Chile.
Projekt powstał na potrzeby udziału w konkursie organizowanym przez American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE).
Każdą koncepcję zaprojektowano zgodnie z amerykańskimi standardami projektowania, w szczególności standardem 90.1, 62.1 oraz 55.1.
Finalnym celem pracy był wybór optymalnego rozwiązania na podstawie wielokryterialnej analizy uwzględniającej koszty cyklu życia systemów w okresie 50 lat.
Głównymi celami projektowymi były:

  • niski koszt cyklu życia,
  • niewielki wpływ na środowisko naturalne,
  • komfort i zdrowie użytkowników,
  • zachowanie wysokiej sprawności energetycznej,
  • współgranie z architekturą.

Zakres opracowania obejmował projekt instalacji ogrzewania (wraz z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej), wentylacji i  klimatyzacji.



abstract

This project presents the three proposed design concepts of heating, ventilation and air conditioning systems for a new single-story government meteorological and housing building in the Diego Ramirez Islands (Islas Diego Ramirez) in Chile.
It was created to participate in the 2017 Student Design Competition organized by American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers.
All design concepts were made in accordance with ASHRAE Standards, especially 90.1, 62.1, 55.1.
The final aim of a thesis is to show the selection process of the best design option, based on a multi-criteria analysis, including Life Cycle Cost Analysis with a 50 years long life cycle.
Considered design concepts shall address the following major design goals:

  • low Life Cycle Cost,
  • low environmental impact,
  • comfort and health,
  • creative high performance green design,
  • synergy with architecture.

The scope of study included creating the design of heating (including both room heating and preparing domestic hot water), ventilation and air-conditioning systems for a given building.

Zadaniem studentów było zaprojektowanie trzech koncepcji projektu instalacji HVAC dla budynku stacji meteorologicznej. Projekt zrealizowano zgodnie z amerykańskimi standardami projektowania, w szczególności 90.1, 62.1 oraz 55.1.

Finalnym celem pracy był wybór optymalnego rozwiązania na podstawie wielokryterialnej analizy uwzględniającej koszty cyklu życia systemów w ciągu 50 lat.

Zakres opracowania obejmował projekt instalacji ogrzewania (wraz z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej), wentylacji, klimatyzacji.

Projekt nie obejmował instalacji wodociągowej i kanalizacyjnej.

Do zakresu projektu nie należała również ingerencja w bryłę budynku – na przykład dobór izolacji przegród budowlanych czy wybór orientacji budynku.

Głównymi celami projektowymi były:

  • niski koszt cyklu życia,
  • niewielki wpływ na środowisko naturalne,
  • komfort i zdrowie użytkowników,
  • zachowanie wysokiej sprawności energetycznej,
  • współgranie z architekturą.

Charakterystyka obiektu

Budynek objęty opracowaniem to nowo projektowana stacja meteorologiczna. Jest to obiekt jednokondygnacyjny (z antresolą), niepodpiwniczony, o powierzchni ok. 2092 m2.

  • W budynku znajdują się kwatery mieszkalne dla ośmiu pracowników stacji, pomieszczenie biurowe, pomieszczenia cichej pracy oraz sala konferencyjna.
  • Dodatkowo znajdują się tam serwerownia oraz duża hala serwisowa przeznaczona do naprawiania samochodów (i testowania ich silników), a także myjnia samochodowa i garaż.
Analizowany budynek – widok 3D; rys. archiwum autorów (D. Ćwiek, K. Kowal, B. Tokarzewski i T. Kolsicki)
Analizowany budynek – widok 3D; rys. archiwum autorów (D. Ćwiek, K. Kowal, B. Tokarzewski i T. Kolsicki)

Pomimo że w rzeczywistości wyspy Diego Ramirez są niezaludnione i brakuje na nich infrastruktury, na potrzeby konkursu konieczne było przyjęcie założenia, że dostępna jest sieć elektroenergetyczna, gazowa, wodociągowa i kanalizacyjna.

Klimat wysp można określić jako łagodny – temperatura powietrza w ciągu roku osiąga umiarkowane, niewysokie wartości.

Różnica wartości temperatury w poszczególnych miesiącach jest na tyle niska, że trudno jednoznacznie wyodrębnić pory roku.

Przez cały rok wieje tam wiatr, co daje możliwość wykorzystania energetyki wiatrowej.

Ze względu na położenie (duża szerokość geograficzna) oraz znaczne zachmurzenie w ciągu roku wartość promieniowania słonecznego jest tam relatywnie niska.

Modelowanie komputerowe

Model budynku stworzono w programie Integrated Environmental Solutions Virtual Environment (IES VE), wykonano też analizę godzinową funkcjonowania budynku wraz z instalacjami.

Część obliczeń przeprowadzono również w programie Microsoft Excel.

W celu wykonania potrzebnych analiz uwzględniono dane meteorologiczne w postaci typowego roku meteorologicznego. Wykorzystano 8760 rekordów danych odpowiadających każdej godzinie roku.

System baseline

Pojęcie systemu baseline odnosi się do podstawowego rozwiązania dla danego budynku, które może być zastosowane zgodnie z wymaganiami norm i standardów.

System baseline traktuje się jako punkt odniesienia w celu porównania alternatywnych rozwiązań. Należy dokonać analizy koncepcji przy takich samych warunkach założeniowych. Czynnikiem odróżniającym rozważane rozwiązania powinny być jedynie systemy instalacji sanitarnych.

Zgodnie ze standardem 90.1 wybrano system baseline wykorzystujący ogrzewanie powietrzne, w którym źródłem ciepła jest kocioł z palnikiem gazowym.

  • Płomień palnika bezpośrednio ogrzewa powietrze zewnętrzne, które po obróbce ogrzewa pomieszczenia budynku.
  • Po bezpośrednim ogrzaniu przez palnik gazowy powietrze jest nawilżane, do tego celu zastosowano gazowy nawilżacz parowy.
  • Powietrze dostarczane jest w trybie stałoobjętościowym.

Wraz z systemem ogrzewania rozpatrywano także instalację przygotowującą ciepłą wodę użytkową – przewidziano gazowy pojemnościowy podgrzewacz c.w.u.

Literatura

1. ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2016 – Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings.
2. ANSI/ASHRAE Standard 55-2013 – Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy.
3. ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2016 – Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality.
4. ASHRAE Standard 15-2013 – Safety Standard for Refrigeration Systems.
5. ASHRAE Standard 34-2013 – Designation and Safety Classification of Refrigerants.
6. ASNSI/ASHRAE/USGBC/IES Standard 189.1-2014 – Standard for the Design of high-Performance Green Buildings.
7. ASHRAE GreenGuide – The Design, Construction, and Operation of Sustainable Buildings, 2nd edition.
8. ASHRAE Advanced Energy Design Guide for Small to Medium Office Buildings.
9. CEN-EN 15459-2007 – Energy Performance of Buildings – Economic Evaluation Procedure for Energy Systems in Buildings.
10. 2016 ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment.
11. 2015 ASHRAE Handbook – HVAC Applications.
12. 2014 ASHRAE Handbook – Refrigeration.
13. 2013 ASHRAE Handbook – Fundamentals LEED v4 for Building Design and Construction.

Czytaj też: Możliwości osiągnięcia niezależności energetycznej budynków mieszkalnych w Polsce >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   29.11.2017
Dostęp do pełnej treści tego artykułu jest BEZPŁATNY, wymaga jednak zalogowania.
Logowanie
zapomniałem hasła
Załóż konto
Jeśli nie masz jeszcze Konta Użytkownika - prosimy o wypełnienie formularza rejestracyjnego. Czas potrzebny na założenie Konta Użytkownika to max. 1 minuta.
Chcę założyć konto użytkownika
Dlaczego warto założyć konto użytkownika?
otrzymujesz bezpłatny dostęp do wielu przydatnych informacji: artykułów znanych ekspertów, przeglądów produktów, porad i raportów
co tydzień otrzymasz bezpłatny Newsletter informujący o nowych artykułach, produktach i wydarzeniach związanych z izolacjami i rynkiem budowlanym
będziesz miał możliość brania udziału w konkursach z cennymi nagrodami
utworzysz swój Profil, dzięki któremu będziesz mógł brać udział w dyskusjach na Forum, wymieniać się poglądami z innymi użytkownikami oraz pisać opinie i komentarze
będziesz otrzymywać powiadomienia o promocjach i rabatach w naszej Księgarni Technicznej oraz zniżkach w sklepach naszych partnerów biznesowych.
Jednocześnie zapewniamy Cię, iż podczas rejestracji nie zbieramy żadnych szczegółowych danych personalnych i teleadresowych. W każdej chwili możesz zmienić swoje dane lub zażądać usunięcia konta.
Przed założeniem Konta sugerujemy zapoznać się z regulaminem.
 Dagmara  Ćwiek
 Dagmara  Ćwiek
Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska więcej »
 Karolina  Kowal
 Karolina  Kowal
Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska więcej »
 Bartłomiej  Tokarzewski
 Bartłomiej  Tokarzewski
Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska więcej »
 Tomasz  Kolsicki
 Tomasz  Kolsicki
Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak walczyć ze smogiem we własnym domu »

Oczyszczacz powietrza w skuteczny sposób zadba o Twój komfort, usuwając i niszcząc zanieczyszczenia chemiczne i alergeny, które mogą (...) czytaj dalej »

 


Podejmij wyzwanie z ARISTON »
Wszystko o wentylacji i rekuperacji w jednym miejscu »
Dokładnie przeprowadzony proces równoważenia hydraulicznego może pomóc zmniejszyć rachunki za energię elektryczną nawet do 20% (...) czytaj dalej »


 


  Jakie grzejniki dekoracyjne wybrać »

Rozwiązania dla komfortowego, zdrowego i energooszczędnego klimatu wnętrz (...) czytaj dalej »

 


Jaką kuchenkę najlepiej kupić »

Nie trać ciepła - oszczędzaj nawet do 80% energii »
Przy zakupie kuchenek wolnostojących zazwyczaj wybór ma się naprawdę duży (...) czytaj dalej » Ogrzewanie płaszczyznowe w pomieszczeniach można zrealizować na (...) czytaj dalej »

 


Potrzebujesz nietypowego rozwiązania w instalacji wentylacji? Skorzystaj »

W ostatnich latach wykonaliśmy ogromną pracę wykorzystując nowoczesne technologie chcąc dotrzeć nie tylko (...) czytaj dalej »

 


Dowiedz się, jak działa rekuperacja »
Wpływ parametrów pracy wymiennika chłodu na jego wielkość i cenę »
Rekuperacja - korzyści, za i przeciw rekuperacji, jaki jest koszt rekuperacji (...) czytaj dalej » Dno skrzynki rozdzielacza przytwierdzone do deskowania szalunku za pomocą gwoździ lub wkrętów, przez co skrzynka nie ulegnie (...) czytaj dalej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:

Bez wysiłku, prosto na Twoją skrzynkę:
- nowości techniczne i wydarzenia branżowe
- praktyczne porady ekspertów.
12/2017

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 12/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Koszty instalacji c.o. w domach
  • - Audyty po zmianie przepisów
Zobacz szczegóły
DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o. DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o.
DAB oferuje innowacyjne rozwiązania technologiczne , zapewniające niezawodność, efektywność oraz optymalizację zużycia energii w...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl