Wpływ zmian klimatu na długookresową wydajność wentylacji grawitacyjnej – studium przypadku

Autor

DOI:

https://doi.org/10.17512/INSTAL.2026.09.03

Słowa kluczowe:

wentylacja grawitacyjna, zmiany klimatu, typowy rok meteorologiczny (TMY), scenariusz SSP2-4.5, wypór termiczny, analiza wrażliwości modelu

Abstrakt

W artykule przeanalizowano wpływ prognozowanych zmian klimatu na wydajność wentylacji grawitacyjnej w klimacie środkowoeuropejskim (na przykładzie stacji Warszawa-Okęcie). Celem pracy była ilościowa ocena funkcjonowania referencyjnego kanału wentylacyjnego w horyzontach czasowych 2050 i 2080 przy użyciu scenariusza umiarkowanego rozwoju SSP2-4.5. Obliczenia wykonano w kroku godzinnym na podstawie przeskalowanych metodą morfingu danych Typowego Roku Meteorologicznego. Analiza wrażliwości modelu wykazała, że uproszczony stacjonarny model termofizyczny osiąga wysokie dopasowanie (średni ważony błąd względny w skali roku WAPE = 2,57%), co uzasadnia jego stosowanie w symulacjach wielkoskalowych. Wyniki obliczeń wydajności kanału wskazują na sukcesywną degradację ciągu grawitacyjnego – średni roczny strumień powietrza spadnie z obecnych 50,5 m³/h do 44,0 m³/h w roku 2050 i 42,0 m³/h w 2080, a czas pracy z niedostateczną wydajnością (strumień < 25% nominalnego) wzrośnie z 16,9% do odpowiednio 24,2% i 26,6% w skali roku. Aby odtworzyć te warunki w stacjonarnym projektowaniu, wyznaczono nowe temperatury odniesienia: 13,7°C dla roku 2050 oraz 14,2°C dla roku 2080 (wobec 12,0°C obecnie). Konieczność wydłużenia kanałów w skrajnych przypadkach aż o 55% dla utrzymania strumienia nominalnego dowodzi, że układy pasywne wyczerpują swoje możliwości eksploatacyjne przy akceptowalnych gabarytach przewodów, co uzasadnia stopniowe wdrażanie rozwiązań hybrydowych.

63 57

Pobrania

Statystyki pobrań niedostępne.

Bibliografia

[1]. Narowski, P. (2022). Analiza porównawcza typowych lat meteorologicznych Polski wyznaczonych na podstawie danych źródłowych z lat 2001-2020. INSTAL, 10, 11–25. https://doi.org/10.36119/15.2022.10.2

[2]. Jędrzejuk, H. (2017). Uproszczona analiza działania wentylacji grawitacyjnej w sezonie ogrzewczym na przykładzie danych meteorologicznych Warszawy. Aparatura Badawcza i Dydaktyczna, 22, 260–268.

[3]. Radzikowska-Juś, W., & Owczarek, M. (2015). Działanie wentylacji grawitacyjnej w zależności od warunków zewnętrznych na przykładzie dwóch pomieszczeń biurowych w budynku użyteczności publicznej. Budownictwo, 15–21.

[4]. Firląg, S., & Miszczuk, A. (2016). Efektywność działania wentylacji naturalnej i możliwości jej usprawnienia. Powietrze, czerwiec 2016.

[5]. Basińska, M., & Koczyk, H. (b.d.). Metoda wyznaczania strumienia objętości powietrza infiltrującego do budynku mieszkalnego przy użyciu stopniodni dynamicznych. Instytut Inżynierii Środowiska, Politechnika Poznańska, s. 13–22.

[6] Jentsch, M. F., Bahaj, A. S., & James, P. A. B. (2008). Climate change future proofing of buildings—Generation and assessment of building simulation weather files. Energy and Buildings, 40(12), 2148–2168. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.06.005

[7] Frank, T. (2005). Climate change impacts on building heating and cooling energy demand in Switzerland. Energy and Buildings, 37(11), 1175–1185. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2005.06.019

[8] Lomas, K. J., & Ji, Y. (2009). Resilience of naturally ventilated buildings to climate change: Advanced natural ventilation and hospital wards. Energy and Buildings, 41(6), 629–653. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2009.01.001

[9] Coley, D., & Kershaw, T. (2010). Changes in internal temperatures within the built environment as a response to a changing climate. Building and Environment, 45(1), 89–93. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.05.009

[10] Holmes, M. J., & Hacker, J. N. (2007). Climate change, thermal comfort and energy: Meeting the design challenges of the 21st century. Energy and Buildings, 39(7), 802–814. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2007.02.009

[11]. Antczak-Jarząbska, R., & Niedostatkiewicz, M. (2017). Zwiększenie wydajności wentylacji naturalnej poprzez stosowanie nasady kominowej. Przegląd Budowlany, (12), 32–35.

[12]. Mijakowski, M. (1999). Symulacja działania wentylacji naturalnej wykorzystującej nawiewniki powietrza sterowane poziomem wilgotności. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria: Inżynieria Środowiska, (41), 63–74.

[13]. Koeroghlian, M., Hall, M. J., & Matthews, R. (2018). Calculating a viscosity correction for humid air in a laminar flow element (SAE Technical Paper 2018-01-0206). SAE International. https://doi.org/10.4271/2018-01-0206

[14]. Bzowska, D. (2019). Wpływ zmian klimatycznych na temperaturę wewnętrzną budynku. Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym, 8(2), 27–34. https://doi.org/10.17512/bozpe.2019.2.03

[15]. Nauka o Klimacie. (b.d.). Wprowadzenie do 6. raportu IPCC. https://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/wprowadzenie-do-6-raportu-ipcc-490

[16]. Dopke, J. (2009, 16 lutego). Obliczanie liczby stopniodni grzania według metody Eurostat. Ogrzewnictwo.pl.

[17]. PN-B-03430:1983/Az3:2000. Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej – Wymagania

[18]. Forster, P., Storelvmo, T., Armour, K., Collins, W., Dufresne, J.-L., Frame, D., ... Palmer, M. D. (2021). The Earth’s energy budget, climate feedbacks, and climate sensitivity. W: V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, ... R. Zhou (red.), Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (s. 923–1054). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157896.009

[19]. PN-EN ISO 13788:2013-05. Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku -- Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej -- Metody obliczania

Pobrania

Opublikowane

2026-09-22

Jak cytować

Witek, A. (2026). Wpływ zmian klimatu na długookresową wydajność wentylacji grawitacyjnej – studium przypadku. INSTAL, 9, 38-44. https://doi.org/10.17512/INSTAL.2026.09.03