Honlapunk alsó tartalma 1360*768 pixel
képernyőfelbontásnál kisebb érték esetén
a görgetősáv használatával érhető el.

Lapszámok

Kérjük válasszon
2016

2016 5. szám

Hozzászólások

Az épülethomlokzat üvegezési arányának és tulajdonságainak jelentősége a felhasználók vizuális komfortjának fenntartásában

Még nem érkezett hozzászólás!

részletek »

Dr. Harmathy Norbert - Dr. Magyar Zoltán PhD

Az épülethomlokzat üvegezési arányának és tulajdonságainak jelentősége a felhasználók vizuális komfortjának fenntartásában

Dr. Harmathy Norbert


Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

Dr. Magyar Zoltán PhD

tanszékvezető
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Építészmérnöki Kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

Összefoglalás

A kutatás bemutatja az irodaépületek éves fűtési és hűtési igényeinek a megtakarítási lehetőségeit a burkolatüvegezés szerkezeti tulajdonságainak a függvényében.

Irodaépületekben az épületburok üvegezése nagymértékben befolyásolja a felhasználók komfortérzetét és munkavégző képességét. Különböző szempontokat figyelembe vevő optimalizálással megvizsgáltuk a beltéri megvilágítás minőségét a vizuális komfortfeltételek függvényében. A kutatás tárgya a beltéri fény teljesítményének és minőségének részletes elemzésére dinamikus Radiance fényszimulációval.

A kutatásban meghatároztuk az üvegezési arány, az ablakgeometria és az ablakszerkezet hatását az éves fűtési és hűtési energiaigényekre a beltéri fényintenzitás, a naptényező és a térbeli fényszórás függvényében. Az épületburok optimalizálását dinamikus EnergyPlus energiaszimuláció követte, amiből megállapítottuk az üvegezés paramétereinek a hatását a termikus modell éves energiaigényeire, amellyel közel 80%-os fűtési energiamegtakarítás érhető el.

1. Bevezetés

A kutatás során megvizsgáltuk az épületburok hatását az éves fűtési és hűtési energiaigényekre irodaépületek esetén. A különböző szempontokat figyelembe vevő optimalizálásban a következő kritériumokat vettük figyelembe: a természetes térbeli fényszórást, a térbeli fényintenzitást és a naptényezőt. A térbeli fényszórást dinamikus szimulációval futtattuk le a Radiance programban. Az elemzések rávilágítottak az üvegezés fontos tulajdonságaira, amelyek alkalmazásával hatékony energiafelújítási megoldásokat alkalmazhatunk. Az éves fűtési és hűtési energiaigényt három fő paraméter függvényében határoztuk meg: üvegezési arány, ablakgeometria és anyagtulajdonságok (hőátbocsátási tényező, összenergia átbocsátási tényező és fényáteresztő képesség). Az optimalizálást követően EnergyPlus programmal összehasonlító elemzést végeztünk a referencia épület energiaigényei és az újonnan tervezett multizónás termikus modell szimulált fűtési és hűtési energiaigényei között.

 

2. A vizsgálat bemutatása

A beltéri világítás, a fény minősége, a humán vizuális és termikus komfort korábbiakban számos kutatás témája volt [1 – 7]. Az előzetes energiamodellezésen alapuló kutatások bemutatták, hogy lehetséges termikus- és fényszimuláció alkalmazásával részletesen megvizsgálni az épületek energiaigényét [8]. Az üvegezés paramétereinek és a napsugárzás intenzitásának az elemzése is fontos téma az energiahatékonyság növelése érdekében [9, 10]. Az éves fűtési és hűtési terhelések meghatározására egy multizónás termikus modellt készítettünk a tízemeletes Újvidéki Műszaki Tudományegyetem központi irodaházáról, amelynek urbanisztikai jellemzői a  következő oldalon bemutatott 1. táblázatban láthatók.

1. táblázat. A referenciaépület urbanisztikai jellemzői

 

A dinamikus szimulációhoz szükséges részletes éghajlati adatokat a Meteonorm [11] adatbázisból töltöttük le, amely beolvasható a Radiance és az EnergyPlus programokba. A kutatás és a modellezés több fázisra osztható, amelyek a következők:
1. Geometriai modell szerkesztése Autodesk Revit
    szoftverrel [12];
2. Szoláris elemzés és dinamikus fényszimuláció Ecotect
    Analysis és Radiance szoftverekkel [13, 14];
3. Többzónás termikus modell szerkesztése Sketchup
    program alkalmazásával [15];
4. Többzónás termikus modell paramétereinek az
    adatbevitele az Open Studio szoftverrel [16];
5. Dinamikus energiaszimuláció az EnergyPlus szoftverrel
    [17].

Elemeztük a vizsgált irodaház energiafelhasználását 2012-ből, amely alapján elvégeztük a vizsgált modell validálását is.

 

3. A vizsgált irodaépület üvegezési arányának
    optimalizálása

3.1. A fényszimuláció adatbevitele a Radiance
        programba

A természetes fény minősége befolyásolja a felhasználók vizuális komfortérzetét és javítja a belső tér minőségét. A természetes fény pozitív hatással van az egészségre és a helyiségben tartózkodók munkavégző képességére.

Az energiaszimuláció bemutatja, hogy az üvegezési arány (ÜA) és az ablakgeometria (AG) nagymértékben befolyásolja az éves fűtési és hűtési energiaigényt. A kutatás tartalmazza az ablakgeometria (AG) elemzését és befolyását a belső tér fényszórására. Az alkalmazott AG és ÜA értékeket a 2. táblázat mutatja be. A fényszimuláció beállításai a 3. táblázatban láthatók.

A futtatásban háromszoros fényvisszaverődést alkalmaztunk közepes fényszórással és képminőség kivitelezéssel. Az elfogadott fényerősség skála 0 – 1000 lux volt. A fényerősség és fényszórás elemzése függ a vizsgált időponttól, az időintervallumtól, az égbolt tulajdonságaitól és a tájolástól. Az alapfeltétel a vizuális komfort egy állandó határértékeken belüli tartása volt (350 és 500 lux). Éves szinten összesen 720 szimulációt futtattunk le, melyek eredményeit részletesen elemeztük.

 

További részletek lapunk 2016/5-ös számának nyomtatott változatában található, illetve a teljes cikk pdf-formátumban is rendelkezésre áll regisztráltaknak havonta egy alkalommal, előfizetőknek korlátlanul).

A teljes cikk letöltéséhez jelentkezzen be!