PL Wpływ wielkości projektowanych okien na przepływ powietrza i temperaturę w naturalnej wentylacji krzyżowej. Studium przypadku: mieszkanie dwupokojowe w zabudowie wielorodzinnej w Polsce

2023

Builder

Journal year: 2023 | Journal number: nr 10 (315)

scientific article

english

EN In countries with cold winters such as Poland, there is growing evidence for proliferating overheating in summer times due to climate change. Hence, buildings become more uncomfortable for their occupants during hot summers. To tackle this challenge, we use the passive strategies potential to adapt buildings in line with their experimental and engineering analysis of the indoor environment. This paper demonstrates the results of both thermal and airflow simulation of existing naturally ventilated double-bedroom apartment in Poland. Thermal and airflow simulation is used to improve the natural ventilation system and to address summer thermal comfort problems due to excessive hot airflow caused by climate change. In the first step of the research, over 300 multi-family housing buildings plans all over Poland were categorized by size, ventilation type, facade organization, and fenestration type. In the second part, computational fluid dynamics (CFD) analysis is used on 3D models to predict indoor airflow velocities for different levels of the building envelope airflow permeability. Then, a coupled thermal and airflow simulation with 2 different window size, fully open, and with 3 integrated shadings options are done to investigate whether the more opened envelope reduces a summer overheating problem. The results for the optimized natural ventilation through fenestrations successfully address houses' summer discomfort problem by reducing the indoor temperature between 2-3ᵒC and in some cases up to 4ᵒC cooler than similar models with generic windows.

PL Z powodu zmian klimatu w krajach o mroźnych zimach, takich jak Polska, pojawia się coraz więcej dowodów na coraz częstsze przegrzewanie się pomieszczeń w okresie letnim. Dlatego budynki stają się bardziej niewygodne dla ich mieszkańców podczas upalnego lata. Aby sprostać temu wyzwaniu, wykorzystano potencjał strategii pasywnych do adaptacji budynków zgodnie z ich eksperymentalną i inżynierską analizą środowiska wewnętrznego. W artykule przedstawiono wyniki symulacji termicznej i przepływu powietrza w istniejących polskich mieszkaniach dwupokojowych z naturalną wentylacją. Symulacja termiczna i przepływu powietrza służy do poprawy systemu naturalnej wentylacji i rozwiązania problemów związanych z komfortem cieplnym w lecie, spowodowanych nadmiernym przepływem gorącego powietrza związanym ze zmianami klimatycznymi. Na pierwszym etapie badań ponad 300 projektów domów wielorodzinnych z całej Polski zostało skategoryzowanych pod względem wielkości, rodzaju wentylacji, organizacji elewacji i rodzaju okien. W drugiej części analiza obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) była wykorzystywana na modelach 3D do przewidywania prędkości przepływu powietrza w pomieszczeniach dla różnych poziomów przepuszczalności powietrza przez powłoki zewnętrzne budynku. Następnie przeprowadzano połączoną symulację termiczną i przepływu powietrza z dwoma różnymi rozmiarami okien, całkowicie otwartymi, i trzema zintegrowanymi opcjami zacienienia, aby zbadać, czy bardziej otwarta powłoka budynku zmniejsza problem przegrzania mieszkania w okresie letnim. Wyniki pokazują, że optymalizowana naturalna wentylacja przez okna skutecznie rozwiązuje problem dyskomfortu w domach latem, obniżając temperaturę wewnętrzną o 2–3°C, a w niektórych przypadkach nawet o 4°C w porównaniu do podobnych modeli ze standardowymi oknami.

74 - 83

10.5604/01.3001.0053.8994

https://builderscience.pl/resources/html/article/details?id=613507

CC BY-NC-SA (attribution - noncommercial - share alike)

open journal

final published version

Download file

public

70