[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Dryf ku oszczędności energii... Powietrze wewnętrzne w pomieszczeniach biurowych - eer.pl

Opublikowano: 26.03.2009

image

Czy możliwe jest zmniejszenie zużycia energii, a tym samym i kosztów eksploatacyjnych budynku, przy jednoczesnym zachowaniu komfortowego środowiska dla człowieka? Uczestniczyłam w projekcie badawczym, z którego wynika, że nieco zmienione podejście do projektowania budynków biurowych może przełożyć się na niebagatelną oszczędność energii. Okazuje się, że niewielkie, powolne w czasie zmiany temperatury (dryfy) nie wpływają negatywnie na ocenę komfortu i wydajność pracy w biurach.


 

Zazwyczaj badania nad środowiskiem pracy dotyczą kondycji oraz wydajności człowieka w określonej stałej temperaturze. Znacznie rzadziej poświęcone są wpływom zmian temperatury na człowieka. Dopuszczalne wielkości zmian temperatury operacyjnej w czasie (K/h) opisane w standardzie Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji – ASHRAE- 55-2004 („Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy”) wyznaczane były zgodnie z ówczesną wiedzą inżynierską. ASHRAE ufundowało projekt badawczy, by założenia te potwierdzić i rozwinąć, biorąc pod uwagę nie tylko komfort i zdrowie, ale też wydajność pracy człowieka. Badania przeprowadzono w 2006 r. w Międzynarodowym Centrum Środowiska Wewnętrznego i Energii (ICIEE) na Duńskim Uniwersytecie Technicznym w Lyngby k. Kopenhagi w jednej z komór klimatycznych, jakimi dysponuje Centrum oraz w dwóch budynkach biurowych w Danii.

W komorze klimatycznej...

Dane ankietowe próby badawczej liczącej 25 studentów uczestniczących w eksperymencie w komorze klimatycznej zbierano przez ok. 3 miesiące. Grupę tę poddawano tzw. dryfom – powolnym i jednostajnym zmianom temperatury w czasie:
o ±1,2 K/h, +2,4 K/h oraz 0,0 K/h (jako porównawcze warunki środowiska). Warunki środowiska wewnętrznego symulowano dla zimy i lata, a wartości temperatury zawierały się w przedziale komfortu termicznego (ASHRAE 55-2004). Nie zmieniano ilości, prędkości czy sposobu nawiewu powietrza, a także intensywności i kierunku oświetlenia oraz hałasu. Natomiast zmiana wilgotności względnej następowała poprzez utrzymanie stałego poziomu wilgotności absolutnej przy zmieniającej się temperaturze. Uczestnicy w każdej chwili eksperymentu mieli możliwość dostosowania poziomu izolacyjności odzieży (wartość clo) do warunków środowiska wewnętrznego. Wydajność pracy badano na każdej sesji przez symulację pracy biurowej (m.in. przepisywanie tekstu, czytanie ze zrozumieniem, liczenie). Badani swoje odczucia
rejestrowali w odpowiednio przygotowanych ankietach dotyczących środowiska termicznego, jakości powietrza, typowych symptomów chorego budynku (m.in. bóle głowy, zmęczenie, podrażnienie oczu, skóry, nosa) oraz własnej oceny wydajności pracy. Każde stanowisko badanej osoby zaopatrzono w komputer, a wszystkie odpowiedzi na testy i kwestionariusze (pakiet wykonywany co ok. 5 minut w każdej sesji) zapisywane były automatycznie, tak jak i wyniki pomiarów temperatury operacyjnej i radiacyjnej, wilgotności względnej oraz prędkości powietrza (zapis co sekunda).

...i w naturalnym środowisku biurowym

Badania przeprowadzono w dwóch budynkach biurowych – z wentylacją naturalną
(Nyborg, czerwiec) i z wentylacją mechaniczną – belki chłodzące (Aalborg, sierpień). W badaniach tych oczekiwano wystąpienia dryfów temperatury podobnych do założonych w eksperymencie w komorze klimatycznej. Budynki miały duże, przeszklone powierzchnie, które umożliwiały łatwy dostęp promieni słonecznychdo środka budynku, co mogło  skutkować wysokimi i niestałymi w czasie zyskami ciepła. Dwutygodniowe pomiary temperatury operacyjnej (mierzono także wilgotność względną oraz prędkość powietrza) potwierdziły założenia dotyczące warunków klimatu wewnętrznego w tych budynkach (średnio godzinowy wzrost temperatury nie przekraczał 1,2 K/h). W eksperymencie uczestniczyło ok. 200 pracowników. Ich wrażenia dotyczące środowiska wewnętrznego zapisywane były w ciągu jednego dnia przy użyciu takich samych kwestionariuszy, jakich używano w komorze klimatycznej; dane rejestrowano przez Internet. Dodatkowo, by umożliwić szczegółowe poznanie
środowiska pracy w badanych pomieszczeniach, uczestnicy wypełniali kwestionariusze dotyczące kontroli i komfortu indywidualnego (np. możliwość użycia termostatu, otwarcia okien, ustawienia żaluzji czy oświetlenia na biurkach).


 

Jak funkcjonujemy w biurze?


 

Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że zastosowane w komorze klimatycznej
i obserwowane w budynkach zmiany temperatury nie miały negatywnego wpływu na samopoczucie ludzi. Odsetek osób niezadowolonych ze środowiska termicznego nie przekroczył 10%. Nie wykazano pogorszenia się wydajności pracy osób uczestniczących w eksperymencie w komorze klimatycznej, nie zauważono związku między zmianami temperatury wewnętrznej a symptomami chorego budynku zarówno w komorze klimatycznej, jak i w budynkach biurowych. Jednakże, by jednoznacznie stwierdzić, że dryfy temperatury nie oddziałują negatywnie na pracowników, należałoby przeprowadzić więcej badań przy bardziej zróżnicowanych zmianach temperatury i jednoczesnym zapisie zużycia energii. Znaleziona została relacja między zadowoleniem ze środowiska termicznego, a dobrym samopoczuciem (po głębszym opracowaniu danych – także z wydajnością pracy). Pozwala to na wniosek
dość oczywisty, a tak często pomijany przy projektowaniu budynku: bardziej komfortowe środowisko wewnętrzne powoduje dobre samopoczucie, a tym samym wyższą wydajność pracy. Potwierdzona została większa wrażliwość na spadek niż na wzrost temperatury, mniejsza wrażliwość na zmiany temperatury przy większej izolacyjności odzieży oraz wykrywalność zmian temperatury przez uczestników badań.
Podczas eksperymentów w komorze klimatycznej odczucia ludzi nie były zakłócane przez szereg czynników, np. interakcję ze środowiskiem zewnętrznym czy układami koleżeńskimi w pracy. Natomiast badania w budynkach biurowych pozwalają na ocenę środowiska w warunkach naturalnych i znalezienie najważniejszych czynników oddziałujących na pracowników. Silnym czynnikiem wpływającym na dyskomfort było promieniowanie bezpośrednie światła słonecznego. Pracownicy zasłaniali żaluzje i włączali sztuczne oświetlenie, co zwiększa zużycie energii. Natomiast zmiana temperatury w odniesieniu od odległości od okna wynosiła maksymalnie do 0,4 K/h na dystansie 4 m bez uwzględnienia promieniowania bezpośredniego. Użytkownicy
często zapominali o zaciągniętych żaluzjach, gdy promienie słoneczne padały tak, że nie powodowały dyskomfortu, nie odsłaniali okien. Podobnie wygląda sytuacja z termostatami przy wentylacji mechanicznej oraz zaworami powietrznymi w budynku z wentylacją naturalną. Nie zmieniano ich ustawień mimo niestabilnego środowiska wewnętrznego, jednakże trzeba zauważyć, że urządzenia te znajdowały się w miejscach dość trudno dostępnych dla pracowników (szczególnie po zaadoptowaniu biura przez aktualnego użytkownika). Jednocześnie wiele osób było niezadowolonych z warunków panujących w miejscu pracy, co może dalej przekładać się na ich samopoczucie i wydajność pracy.

Oszczędność dzięki zdrowiu

Takie rozwiązania jak: TABS (zatopione w stropach betonowych plastikowe rurki
z wodą grzewczą lub chłodzącą), budynki pasywne, stosowanie wentylacji naturalnej
lub hybrydowej czy nocne chłodzenie wykorzystują masę budynku do zarządzania i transportu energii przy zerowym bądź niskim zużyciu prądu, co zazwyczaj skutkuje swobodnym dryfem temperatury w pomieszczeniach. Oszczędności są znaczne, lecz tylko wtedy, gdy środowisko wewnętrzne jest zdrowe i komfortowe dla pracowników, dzięki czemu wydajność ich pracy nie obniża się. Często bowiem koszty absencji z powodów zdrowotnych mogą znacznie przewyższać koszty obsługi całego budynku.

Dryf z nami czy przeciwko nam?


 

Czas i charakter zmian temperatury mają duże znaczenie dla człowieka, ponieważ funkcjonuje on jak wrażliwy termometr. Sporządzenie profilu zużycia energii dla danego budynku przy jednoczesnym utrzymaniu warunków komfortu w pomieszczeniach wydaje się być krokiem naprzód w realizacji założeń zrównoważonego rozwoju. Każdy budynek stwarza różne warunki wewnętrzne i właściwie należałoby dla każdego biurowca wykonać oddzielne symulacje zapotrzebowania energii oraz jakości środowiska wewnętrznego. Środowisko wewnętrzne projektuje się głównie dla ludzi, a podstawą tego projektowania powinna być znajomość ich zachowań i przyzwyczajeń. Obsługa urządzeń komunikujących się z systemami HVAC powinna być dla użytkownika prosta i dostępna. Sam użytkownik
powinien być świadomy kontroli środowiska wewnętrznego. Taka świadomość przekłada się na proste zachowania, np. zimą zamiast zasłaniać lub otwierać okna, łatwiej i oszczędniej jest po prostu przykręcić grzejnik, natomiast latem łatwiej pracownikowi dostosować ubiór do warunków wewnętrznych, niż systemowi obniżyć temperaturę o 2-3 K. W budynku, który narażony jest na dużą porcję promieniowania bezpośredniego, warto w fazie projektu pomyśleć nad szybami o odpowiednim współczynniku przepuszczalności promieniowania słonecznego. Dryfy temperatury są częste w budynkach, ponieważ rzadko udaje się uzyskać stabilne warunki temperaturowe – na środowisko wewnętrzne oddziałuje synergicznie szereg czynników: systemy HVAC, warunki zewnętrzne, struktura budynku oraz obecność użytkowników. Tam, gdzie konieczne jest utrzymanie stałej temperatury, system zazwyczaj zużywa ogromne ilości energii. Z tego spostrzeżenia i przeprowadzonych badań wynika,  że w budynkach, gdzie nie jest konieczne utrzymanie stałych warunków temperaturowych, gdy poruszamy się w przedziale komfortu cieplnego dla danej pory roku (ASHRAE 55-2004) oraz nie ma kodu ubioru dla pracowników – czyli prawie we wszystkich nowoczesnych budynkach biurowych! pozwalanie na powolne w czasie zmiany temperatury przynosi realne korzyści finansowe oraz środowiskowe.

Dorota Bełkowska dorota.belkowska@siemens.com

Źrodło: www.eer.pl




Katalog firm

  • Refsystem

    Refsystem to silnie rozwijająca się firma, która działa w branży wenty…
    Refsystem
  • Daikin

    Daikin jest światowym liderem na rynku rozwiązań klimatyzacyjnych, chłodniczy…
    Daikin
  • ebm-papst

    ebm-papst Polska Sp. z o.o. posiadamy jedyny w swoim rodzaju asortyment produ…
    ebm-papst

Produkty