Nagrody PASCAL 2024

Laureaci nagrody PASCAL 2024

• Projekt rewitalizacji systemu wentylacji i klimatyzacji w budynku szpitalnym Narodowego Instytutu Onkologii im. M. Skłodowskiej-Curie przy ul. Roentgena 5 w Warszawie – wykonany przez zespół projektowy: Grzegorz Kalicki (główny projektant instalacji HVAC), Katarzyna Skarbek, Małgorzata Różycka oraz Piotr Szczęsny z firmy Altercraft.

W budynku poddanym rewitalizacji aż 80% pomieszczeń miało wentylację grawitacyjną z własnymi kanałami. Kanały te wykorzystano do wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła zasilanej przez centrale dachowe. Zakres prac remontowych w pomieszczeniach ograniczono tylko do wymiany kratek, co miało szczególne znaczenie, gdyż prace były prowadzone podczas pandemii COVID-19. Do odzysku ciepła wykorzystano jeden centralny wymiennik glikolowy z pompą ciepła, do którego trafia całość powietrza z central wywiewnych. Centrale nawiewne mają różne wydajności, co pozwala dopasować je do wymagań obsługiwanych pomieszczeń higienicznych i kanałów po wentylacji grawitacyjnej. Pompa ciepła ogrzewa i ochładza powietrze nawiewane. Dla funkcji chłodzenia dobrano parametry wody lodowej 10/20°C, aby uzyskać maksymalną moc chłodniczą w instalacji – zwymiarowanej nie jak woda lodowa, ale w praktyce jako odzysk ciepła. W układzie zastosowano cztery zbiorniki buforowe zapewniające pracę instalacji w różnych trybach. W węźle wody lodowej i odzysku ciepła pełnią one funkcje akumulatorów ciepła oraz sprzęgieł hydraulicznych.

• Projekt zaawansowanych technologii odzysku ciepła w obiekcie Copernicus w Fabryce PepsiCo w Świętem k. Środy Śląskiej, który wytycza nowe standardy instalacji HVAC dla zrównoważonych obiektów przemysłowych – zrealizowany przez zespół projektowy: Jowita Podraza (główny projektant instalacji HVAC, Arup Polska), Marek Piotrowicz (projektant źródła chłodu, DHJ-Bimtek), Piotr Peregudowski (projektant źródła ciepła, Gpomega).

W obiekcie koncernu PepsiCo zastosowano odzysk ciepła do wody grzewczej z linii technologicznych jako główne źródło ciepła i chłodu ogrzewania wodnego w okresie zimowym oraz chłodzenia latem z wykorzystaniem agregatu absorpcyjnego. Po doświadczeniach z pandemią COVID-19 w systemie wentylacyjnym przewidziano możliwość zwiększenia krotności wymian powietrza ze względów higienicznych w wybranych pomieszczeniach, zwłaszcza sanitarnych. Instalacje zaprojektowano z wymiennikami glikolowymi, aby nie dochodziło do mieszania się powietrza w centralach wentylacyjnych, które obsługują także pozostałe części budynków, w tym pomieszczenia socjalno-biurowe.

Wyróżnienia PASCAL 2024

• Nowoczesny system z gruntowymi wymiennikami ciepła zapewniający wysoką jakość środowiska wewnętrznego w budynku Muzeum Wojska Polskiego na terenie Cytadeli Warszawskiej – zaprojektowany przez zespół projektowy: Paweł Lisiak (główny projektant instalacji HVAC) i Angelika Wrzosek-Fabisiak z Buro Happold.

To jeden z pierwszych budynków użyteczności publicznej w Polsce bez przyłącza do sieci ciepłowniczej i kotłowni. Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną budynku jest o prawie 20% niższy, niż wymagają przepisy, i spełnia kryterium taksonomii UE w zakresie łagodzenia zmian klimatycznych. Energię do ogrzewania, chłodzenia i wentylacji dostarczają gruntowe pompy ciepła. Pod budynkiem oraz w jego sąsiedztwie wykonano 91 sond o głębokości 150 m każda. Chłodzenie i ogrzewanie realizują instalacje płaszczyznowe – podłogowe i sufitowe, a moc szczytową dla chłodzenia zapewniają chłodnice oraz klimakonwektory zasilane wodą lodową z chillera usytuowanego na dachu budynku. Instalacje zostały dobrane tak, aby elementy grzewcze i chłodzące nie były widoczne dla zwiedzających.

• Projekt, w którym zrealizowano pomysły naukowców, nie ograniczając ich kreatywności aspektami technicznymi, w tym związanymi z wentylacją i klimatyzacją budynku laboratoryjnego Selvita z częścią biurową w Centrum Badawczo-Rozwojowym w Krakowie przy ul. Podole 79 – wykonany przez zespół: Łukasz Tryc (główny projektant instalacji HVAC), Karolina Półgęsek i Karolina Urbanowska z firmy Industria Project.

W tym obiekcie naukowo-badawczym zaprojektowano instalację dostosowaną do indywidualnych potrzeb użytkowników. Budynek jest nietypowy, gdyż pełni różne funkcje i wymaga zastosowania różnych instalacji, w tym w laboratorium farmakologii, gdzie system wentylacji ciągłej oraz awaryjnej i kaskada ciśnień chronią personel przed ryzykiem infekcji i minimalizują ryzyko kontaminacji podczas badań. Z kolei laboratoria chemiczne wyposażono w odciągi oraz dygestoria. Duże ilości powietrza dostarczanego do kubatury laboratoriów skłoniły zespół do wykorzystania nawiewników stosowanych w salach operacyjnych. Urządzenia oraz kanały wentylacyjne obsługujące wyciągi laboratoryjne wykonane są z materiałów kwasoodpornych.

• Projekt złożonych systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych zapewniających wysoką jakość powietrza wewnętrznego i wysokie oceny wielokryterialne budownictwa zrównoważonego dla budynku biurowo-usługowego z garażem podziemnym przy ul. Puławskiej 180 w Warszawie – opracowany przez zespół: Małgorzata Reluga (główny projektant instalacji HVAC), Grzegorz Rutkowski, Natalia Karpińska, Marzena Michałkiewicz z firmy RWK Inżynierowie.

W budynku wykorzystano szereg rozwiązań zmniejszających zużycie energii sterowanych z poziomu BMS. W celu zwiększenia potencjału odzysku ciepła z powietrza wywiewanego zastosowano wymiennik glikolowy, który pozwala odzyskiwać ciepło z niższych pięter budynku, w tym z toalet oraz parkingu podziemnego, i wykorzystać do ogrzewania parkingu. Tym samym można było zrezygnować z ogrzewania elektrycznego rurociągów prowadzonych przez parking i zmniejszyć zapotrzebowanie na ogrzewanie pomieszczeń pomocniczych na kondygnacji podziemnej (np. szatnie i prysznice dla rowerzystów). W budynku zastosowano energooszczędne nawilżanie adiabatyczne powietrza wentylacyjnego zużywające znacznie mniej energii elektrycznej niż parowe.

W obiekcie tym ciepło z instalacji powrotnej z belek chłodniczych zasila układ free coolingu współpracujący z centralami nawiewnymi obsługującymi kondygnacje biurowe. Z kolei z instalacji powrotnej z klimakonwektorów zasilany jest układ wstępnego podgrzania powietrza wentylacyjnego współpracujący z centralami nawiewnymi dla parteru budynku. Układy te uruchamiają się, gdy temperatura medium powrotnego z instalacji zasilających belki i klimakonwektory jest o minimum 4 K wyższa niż temperatura powietrza zewnętrznego. Na kanałach wywiewnych z biur zastosowano czujniki CO2 w celu sterowania wielkością wymiany. Przyjęte ilości powietrza spełniają wymagania certyfikacji LEED i są wyższe, niż wymagają przepisy budowlane.

• Projekt wykorzystujący zaawansowane rozwiązania HVAC ograniczające zużycie energii i emisję gazów cieplarnianych w nowoczesnym obiekcie Muzeum Historii Polski na terenie Cytadeli Warszawskiej – opracowany przez zespół: Marcin Zimmer (główny projektant instalacji HVAC) oraz Tomasz Porczyk, a także Urszula Tyszka-Ryskalczyk (współautorka projektu koncepcyjnego branżowego) z firmy WSP POLSKA.

W obiekcie tym parametry powietrza nawiewanego są regulowane także przez czujniki temperatury i wilgotności, a udział powietrza świeżego zmienia się w zależności od danych z czujników CO₂ w pomieszczeniach oraz w kanale wyciągowym. W pomieszczeniach stałych i czasowych ekspozycji zastosowano nawiewniki oraz kratki wywiewne. Nawiewniki rozmieszczono równomiernie w pomieszczeniach wysokich, tak aby możliwa była regulacja kierunku nawiewu przy użyciu siłownika. System umożliwia odcięcie ok. 50% nawiewników i wywiewników przy zachowaniu charakterystyki wypływu powietrza. Centralę wentylacyjną wyposażono w sekcje mieszania powietrza wentylacyjnego (praca na powietrzu obiegowym). W celu realizacji funkcji chłodzenia, gdy temperatura zewnętrzna jest niższa od projektowej, w pomieszczeniach zwiększany jest udział powietrza zewnętrznego w celu ograniczenia zużycia energii chłodniczej (free cooling). Ciepło z pracy instalacji chłodniczej w okresie letnim jest odzyskiwane i wykorzystywane do wstępnego podgrzewu c.w.u. oraz do produkcji wody grzewczej w instalacji ciepła technologicznego na potrzeby wentylacji mechanicznej. W obiekcie zastosowano system ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego podłogowego zasilany gruntową pompą ciepła z sondami pionowymi wokół budynku.

Przeczytaj także: Nagrody PASCAL 2023 przyznane | RynekInstalacyjny.pl

Nominacje PASCAL 2024

• System wentylacji w budynku ozonowania pośredniego i filtrów węglowych w Zakładzie Północnym w Wieliszewie – zaprojektowany przez zespół: Grzegorz Kalicki (główny projektant instalacji HVAC) oraz Katarzyna Skarbek, Małgorzata Różycka, Piotr Szczęsny z firmy Altercraft, a branżowy projekt koncepcyjny opracowała Bożena Komerska z Instal Warszawa.

W obiekcie znajdują się baseny filtrów powolnych napowietrzanych dmuchawami, żeby przyspieszyć proces uzdatniania wody. Nadmiar powietrza wydostaje się z basenów i powoduje występowanie nadciśnienia w całej hali filtrów, co może grozić przedostawaniem się ozonu i wilgoci do sąsiednich pomieszczeń. Zaprojektowano układ nawiewno-wywiewny z czterema centralami nawiewnymi oraz ośmioma wyciągowymi wentylatorami dachowymi nad basenami, które usuwają wilgotne powietrze z ozonem bezpośrednio znad luster wody. W pomieszczeniach dmuchaw zastosowano kanały transferowe wyrównujące ciśnienie. Centrale nawiewają powietrze świeże do przestrzeni hali filtrów, które także kompensuje pracę dmuchaw i dostarczane jest do wentylatorów dachowych. Innowacyjnym rozwiązaniem jest nawiew powietrza rozprowadzany wokół basenów filtracyjnych za pomocą perforowanych kanałów tekstylnych. Rozwiązanie to daje taki efekt jak kurtyny powietrzne i ogranicza wydostawanie się powietrza z ozonem znad luster do przestrzeni hali.

W instalacji zastosowano kontrolę wilgotności, gdyż stacja filtrów uzdatnia wodę o temperaturze od 6 do 14°C. Latem jest to temperatura poniżej punktu rosy powietrza w pomieszczeniu, przez co na niezaizolowanych termicznie rurociągach technologicznych o średnicy ponad 1 m występuje roszenie. Przy braku kontroli wilgotności istnieje nawet ryzyko zalania pomieszczeń wodą ze skroplin pochodzących z tak dużych powierzchni. Z tego powodu powietrze nawiewane – częściowo recyrkulowane i częściowo świeże – osuszane jest w osuszaczach absorpcyjnych do wartości 6 g/kg, a temperatura punktu rosy spada do 6,5°C. W przypadku wzrostu stężenia ozonu powyżej 0,10 ppm włącza się wentylacja bez ogrzewania i kontroli wilgotności w celu przewietrzenia pomieszczeń, tak aby obsługa mogła bezpiecznie zlokalizować awarię. W celu zmniejszenia liczby kanałów wentylacyjnych koniecznych do wydajnej pracy w trybie awaryjnym w budynku przewidziano wykorzystanie kubatury hali rurociągów i korytarzy technologicznych do transportu powietrza wentylacji awaryjnej.

• System wentylacji tunelu drogowego pod Świną łączącego wyspy Uznam i Wolin – zaprojektowany przez zespół: Kamil Feret (główny projektant instalacji HVAC), Dorota Dornowska, Daria Sitkowska-Koć z firmy Cundall Polska.

W tunelu zaprojektowano wentylację z półpoprzecznym wywiewem w trybie bytowym i pożarowym za pomocą kanału żelbetowego zlokalizowanego w górnej części, nad jezdnią. Nawiew odbywa się poprzez portale wjazdowe i jest wspomagany wentylatorami strumieniowymi. W obiekcie zastosowano nietypowe rozwiązanie – maszynownię tylko po jednej stronie tunelu, co wymagało m.in. precyzyjnego doboru wentylatorów pełniących funkcję bytową i pożarową, tak aby sprostać spadkom ciśnienia w kanale żelbetowym o nietypowym kształcie i długości ok. 1500 m. Drogi ewakuacyjne znajdują się pod obszarem ruchu, poniżej poziomu jezdnego – jest tam galeria ewakuacyjna i galerie techniczne. Galeria ewakuacyjna biegnie pod całą długością tunelu (1500 m) i wymagała niestandardowych rozwiązań wentylacji pożarowej. Jako główne kryterium projektowe zabezpieczające przed przedostawaniem się dymu do galerii ewakuacyjnej przyjęto nadciśnienie +50 Pa. System wentylacji pożarowej w galeriach ewakuacyjnych prowadzących do końców tunelu zaprojektowano z podziałem w połowie obiektu na dwie oddzielne sekcje – z wentylatorami napowietrzającymi o równomiernym rozkładzie ciśnienia w obszarze chronionym, z których każda obsługuje połowę galerii. Klatki schodowe prowadzące z galerii ewakuacyjnej na zewnątrz obsługuje wentylator napowietrzający – od wyjścia z galerii ewakuacyjnej do wyjścia na zewnątrz.

• System HVAC w Hali Widowiskowo-Sportowej „Słowianka” w Gorzowie Wielkopolskim – zaprojektowany przez zespół: Łukasz Barnaś (główny projektant instalacji HVAC), Paweł Zięzio, Wojciech Szczepaniak i Justyna Suska z firmy Flowent.

W hali zastosowano powietrzny system ogrzewana i chłodzenia z instalacją kanałów wentylacyjnych i nawiewników dalekiego zasięgu. Dla zapewnienia odpowiedniej jakości powietrza wewnętrznego zaplanowano nawilżacze rezystancyjne. W centralach wentylacyjnych wykorzystano dodatkowo komory recyrkulacyjne, które gdy hala nie jest wykorzystywana (noc, dni świąteczne itp.), umożliwiają zastosowanie wysokosprawnego odzysku ciepła przy redukcji udziału i uzdatniania powietrza świeżego. Zapewni to znaczne oszczędności eksploatacyjne zwłaszcza latem i zimą. Czujniki CO₂ w centralach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych regulują ilość dostarczanego świeżego powietrza, co umożliwia jego obróbkę według potrzeb i redukuje koszty eksploatacyjne. System BMS weryfikuje pracę całego układu i nadzoruje jego energochłonność. Monitoruje m.in. parametry powietrza wewnętrznego i zewnętrznego oraz dostosowuje pracę systemu do zmiennego udziału powietrza świeżego. Optymalizuje to zużycie ciepła, chłodu i energii elektrycznej. Dachowa instalacja PV pozwala obniżyć zużycie energii z sieci.

• Instalacje HVAC w budynku handlowo-usługowym Ogrody Ulricha przy ul. Górczewskiej 124 w Warszawie – zaprojektowane przez zespół: Agnieszka Polakowska (główny projektant instalacji HVAC) i Emilia Blimel z firmy Sago Projekt.

W systemie wentylacji zastosowano okapy wentylacyjne nawiewno-wywiewne z wiązką wychwytującą, zapewniające dwustopniową wysokosprawną filtrację z filtrami TurboSwing z szybkoobrotową płytą filtracyjną i filtrem UV. Nawiew powietrza świeżego odbywa się przez przewody nawiewne, co zapewnia skuteczną wentylację całej przestrzeni. Do zalet instalacji należą: łatwa regulacja, niski poziom hałasu i małe prędkości powietrza w przewodach. W obiekcie zastosowano trójrurowy systemu VRV ze zmienną objętością oraz zmienną temperaturą czynnika chłodniczego. Dostosowuje się on do zmiennego zapotrzebowania na temperaturę i wydajność strumienia powietrza, co umożliwia osiąganie optymalnych efektywności sezonowych. Regulacja temperatury odparowania jest automatyczna i płynna i dopasowuje się do warunków pogodowych w zakresie od 6 do 11°C. System jest wyposażony w odzysk ciepła i każda jednostka wewnętrzna podłączona do indywidualnego portu w rozdzielaczu może pracować w trybie grzania lub chłodzenia niezależnie od pozostałych. Ciepło z pomieszczenia chłodzonego transferowane jest do pomieszczeń wymagających ogrzewania. W oranżeriach zastosowano jednostki wewnętrzne zapewniające utrzymanie odpowiedniej temperatury oraz nawilżacze rezystancyjne z odrębną jednostką nadmuchową. System VRV umożliwia pracę w trybie chłodzenia do temperatury zewnętrznej –5°C lub ogrzewania przy temperaturze zewnętrznej do –25°C. Układ VRV jest podłączony do systemu BMS i możliwy jest podział kosztów między poszczególnych najemców.

Opracowano na podstawie informacji pokonkursowych Pascal 2024 przygotowanych przez Stowarzyszenie Polska Wentylacja