PN-EN 12831 i inne nowoœci w programach Instal-OZC i

Polski Instalator 6/2006
2
OPROGRAMOWANIE KOMPUTEROWE
Benedykt Kulot, Pawe³ Rylik
PN-EN 12831 i inne nowoœci
w programach Instal-OZC i Instal-therm
Program Instal-OZC, bêd¹cy kontynuacj¹
znanego od 1992 roku programu OZC
i dostêpny w pakiecie wraz z programem
Instal-therm, zosta³ ostatnio rozszerzony
o kolejne normy obliczeñ, a przygotowaniu
s¹ dalsze zmiany. Z tego powodu chcemy
przypomnieæ najwa¿niejsze, opisywane ju¿
w [1] cechy programu, a tak¿e zapowiedzieæ nowe mo¿liwoœci. Opis dotyczy
wprowadzanej w tym roku na rynek wersji
o numerze 4.5. W ramach tego samego
numeru g³ównego wersji (4) udostêpniane udoskonalenia pakietu s¹ bezp³atne.
Pakiety normowe w Instal-OZC 4.5
Program Instal-OZC daje u¿ytkownikowi
wybór tzw. pakietu normowego, tzn. wykorzystywanego w danym projekcie zestawu
norm obliczeniowych. Na polskim rynku
dostêpna jest wersja z wyborem dwóch pakietów normowych, nazwanych „polskim”
i „europejskim”. Wspólne dla obu pakietów s¹ regu³y obliczania w³asnoœci cieplnych przegród, zawarte w normie ISO
6946. W pakiecie „europejskim” jest ju¿
od dwóch lat (pocz¹wszy od wersji 4.0) dostêpna norma EN 12831 z za³¹cznikiem
krajowym niemieckim. W chwili przygotowywania tego artyku³u polska wersja normy PN-EN 12831 nie zosta³a jeszcze zatwierdzona, dlatego aktualnie pakiet „polski” zawiera tylko normê PN/B-03406. Po
ukazaniu siê normy w druku, w pakiecie
„polskim” bêdzie mo¿na wybieraæ pomiêdzy normami do obliczeñ strat ciep³a:
PN/B-03406 lub PN-EN 12831 z polskim
za³¹cznikiem krajowym NB.
Obliczaj¹c sezonowe zapotrzebowanie na
ciep³o, w obecnie dystrybuowanej wersji 4.5
wybór pakietu polskiego oznacza mo¿liwoœæ
wyboru normy PN/B-02025 lub PN-EN
832, a w pakiecie europejskim – EN 832.
Zmiana pakietu normowego
dla projektu
Ka¿dy nowo tworzony projekt ma domyœlnie przypisany pakiet normowy zdefinio-
Programy a norma PN-EN 12831 – dodatkowe dane, nowe mo¿liwoœci
Obliczenia zapotrzebowania na ciep³o wed³ug normy PN-EN 12831 s¹ znacznie bardziej z³o¿one ni¿
wg PN/B-03406 i praktycznie niewykonalne dla wiêkszych obiektów w trybie „rêcznym”. Podstawy
obliczeniowe zosta³y przejrzyœcie omówione m.in. w [2] i [3].
Starty ciep³a do gruntu
Nale¿y przypomnieæ o powi¹zaniu z now¹ norm¹ obliczania strat ciep³a do gruntu – PN-EN ISO 13370, równie¿
zaimplementowan¹ w programie. Alternatyw¹ jest uproszczona metoda obliczania strat do gruntu zawarta w PN-EN
12831. W obu tych metodach nie dzieli siê ju¿ pod³ogi na gruncie na strefy, a definiuj¹c jej w³asnoœci cieplne
nale¿y podaæ albo dane poszczególnych warstw, albo wartoœæ oporu cieplnego przewodzenia przegrody (lub wspó³czynnik „U” w metodzie uproszczonej). Ponadto, w ujêciu wed³ug PN-EN ISO 13370, mo¿na dla pod³ogi na gruncie
zadeklarowaæ istnienie dodatkowej izolacji – poziomej lub pionowej, wraz z podaniem oporu cieplnego, szerokoœci
lub wysokoœci pasa izolacyjnego i gruboœci tej¿e izolacji. Program uwzglêdnia równie¿ tzw. pod³ogi podniesione.
Ogrzewanie w sposób nieci¹g³y
Norma PN-EN 12831 przewiduje niestacjonarne ogrzewanie poszczególnych pomieszczeñ. Dodatkowa moc cieplna
potrzebna do nagrzania pomieszczenia po przerwie w dzia³aniu instalacji grzewczej, do obliczeniowej temperatury wewnêtrznej, mo¿e byæ liczona na podstawie danych ca³ego budynku (z czym wi¹¿e siê pewne uœrednienie) lub
na podstawie danych tego pomieszczenia. Obie te mo¿liwoœci s¹ dostêpne w programie, przy czym wymagaj¹ one
zdefiniowania przegród jako z³o¿onych z warstw o znanych w³asnoœciach cieplnych (w tym równie¿ gêstoœci i cieple
w³aœciwym). W przypadku wyboru opcji podawania jedynie wspó³czynnika „U” lub oporu cieplnego niezbêdne jest
uzupe³nienie danych ka¿dego typu przegrody równie¿ o jej ca³kowit¹ gruboœæ i tzw. skuteczn¹ pojemnoœæ ciepln¹
przegrody odniesion¹ do 1 m2 jej powierzchni. Obliczenia pomieszczenia ogrzewanego w sposób nieci¹g³y wymagaj¹ podania czasu trwania obni¿enia temperatury i czasu nagrzewania pomieszczenia oraz wartoœci obni¿enia
temperatury. Dodatkowo program przewiduje mo¿liwoœæ obliczenia tej wartoœci obni¿enia, a tak¿e podania innej,
ni¿ podczas okresu normalnego ogrzewania, krotnoœci wymian powietrza w pomieszczeniu dla okresu wych³adzania
– s¹ to opcje zaczerpniête z krajowego za³¹cznika niemieckiego do DIN EN 12831.
Straty ciep³a na wentylacjê
Jeœli chodzi o dane do obliczeñ projektowych strat ciep³a na wentylacjê, to w programie – po zadeklarowaniu
obliczeñ wed³ug PN-EN 12831 – wprowadzono wiele nowych typów pomieszczeñ maj¹cych predefiniowane wartoœci
nmin, czyli minimalnej krotnoœci wymian powietrza wentylacyjnego. Istotnym rozszerzeniem w stosunku do normy
PN/B-03406 jest uwzglêdnianie strat ciep³a na podgrzanie powietrza nap³ywaj¹cego do pomieszczenia w wyniku
infiltracji naturalnej oraz wymuszonej. Infiltracja wymuszona uwzglêdniana jest w przypadku, gdy z budynku wiêcej
powietrza jest mechanicznie usuwane ni¿ mechanicznie nawiewane. Powsta³e w ten sposób podciœnienie wymusza
infiltrowanie do pomieszczeñ budynku dodatkowych strumieni powietrza zewnêtrznego. Dodatkowo zadeklarowaæ
mo¿na wartoœci strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego oraz temperaturê powietrza nawiewanego mechanicznie. W danych budynku wprowadzono zwi¹zany z tym wspó³czynnik sprawnoœci systemu odzyskiwania ciep³a
oraz deklaracje szczelnoœci budynku i klasy jego os³oniêcia (w trzystopniowej skali opisowej).
Mostki cieplne uwzglêdnione s¹ przez mo¿liwoœæ podania wartoœci ∆U dla ka¿dej przegrody w pomieszczeniu. Dla
niektórych typów przegród istnieje mo¿liwoœæ zadeklarowania dodatku ∆U0 ju¿ podczas definiowania przegrody.
wany w pliku „samoczyt”, powstaj¹cym
podczas instalacji pakietu i zawieraj¹cym
wiele wartoœci domyœlnych ró¿nych parametrów projektu. Zmiany pakietu normowego lub tylko jednej z norm dostêpnych
w tym samym pakiecie najlepiej jest dokonaæ przed rozpoczêciem wprowadzania
danych przegród i danych ogólnych bu-
dynku, a wiêc praktycznie podczas pierwszego wczytania do Instal-OZC pliku
z planami budynku utworzonego w Instal-therm. Uczynimy to, wybieraj¹c
w danych ogólnych element „Normy
i opcje obliczeñ”, a nastêpnie zmieniaj¹c
w odpowiedniej kontrolce pakiet normowy (rys. 1).
www.polskiinstalator.com.pl
▼
Rys. 1 Zmiana pakietu normowego
Rys. 2 Podgl¹d wydruku danych i wyników dla pomieszczeñ
wg EN 12831
▼
Równie¿ dla projektu ju¿ utworzonego
i przeliczonego z innym pakietem normowym mo¿na w taki sam sposób dokonaæ
zmiany zestawu norm obliczeñ. Wówczas
w danych ogólnych budynku, definicjach
przegród i danych pomieszczeñ zostan¹
ukryte pola danych zbêdne dla aktualnie
wybieranej normy, a pojawi¹ siê nowe. Projekt uzyska status nie policzonego, a brakuj¹ce dane zostan¹ wymienione w liœcie komunikatów programu. Po ich uzupe³nieniu
projekt przeliczy siê automatycznie.
Forma i treœæ wydruków wyników obliczeñ
zale¿y od wybranego zestawu norm. Szczegó³owy wydruk danych i wyników obliczeñ
strat ciep³a dla poszczególnych pomieszczeñ przy wybranej normie EN 12831
(rys. 2) zaczerpniêty jest z niemieckiego
wydania tej normy i stosujemy go, z minimalnymi modyfikacjami, równie¿ dla innych wersji krajowych tej normy. Zmiana
pakietu normowego dla istniej¹cego projektu spowoduje równie¿ zmianê niektórych tabel wyników.
Tabelaryczna i graficzna edycja
danych – wspó³praca programów
Instal-therm i Instal-OZC
Przypomnijmy tutaj najwa¿niejsz¹ cechê odró¿niaj¹c¹ pakiet Instal-OZC i Instal-therm
od innych programów do obliczeñ strat ciep³a: mo¿liwoœæ pracy na danych zaczerpniêtych z rysunku, bêd¹cego jednoczeœnie podk³adem do projektu instalacji. Tworz¹c
w programie Instal-therm rzuty kondygnacji, uzyskujemy podk³ad, na którym bêdzie
rysowana instalacja grzewcza (niezbêdny
podczas projektowania ogrzewania pod³ogowego), a jednoczeœnie dostarczamy programowi Instal-OZC wszystkie potrzebne dane geometryczne pomieszczeñ i ich przegród, w tym równie¿ informacje o œrodowisku po drugiej stronie ka¿dej przegrody.
Struktura budynku reprezentowana jest
przez podzia³ na kondygnacje, mieszkania
i pomieszczenia. Kondygnacje, pomieszczenia i przegrody mog¹ mieæ charakter
graficzny lub tabelaryczny. Graficzny [email protected]
rakter obiektu oznacza, ¿e zosta³ on stworzony w edytorze graficznym i tylko w nim
mo¿e zostaæ zmodyfikowany lub usuniêty.
Tabelarycznie wprowadzona kondygnacja,
pomieszczenie lub przegroda nie s¹ widoczne w edytorze graficznym, ale bior¹
udzia³ w obliczeniach, w ten sposób mo¿na np. opisaæ poddasze lub piwnicê nie objête rysunkami.
Nowoœci¹ w wersji 4.5 jest automatyczny
podzia³ graficznych pod³óg na gruncie na
strefy (tylko podczas wykorzystywania normy PN/B-03406) i przypisanie im odpowiedniej temperatury po drugiej stronie.
Wiêkszoœæ danych potrzebnych do obliczenia zapotrzebowania na ciep³o budynku
mo¿na wprowadziæ w edytorze graficznym
programu Instal-therm: poprzez po³¹czony
z interpretacj¹ œcian, okien i drzwi import
podk³adów z plików DWG/DXF, b¹dŸ kreœl¹c przegrody poszczególnych kondygnacji
na tle podk³adu rysunkowego – pochodz¹cego z pliku w formacie DWG/DXF lub w jednym z wielu innych, rozpoznawanych, lecz
nie interpretowanych przez program, formatów graficznych. W wersji 4.5 jest równie¿
mo¿liwoœæ automatycznego utworzenia
œcian w przestrzeniach pomiêdzy konturami
pomieszczeñ (narysowanych jako wielok¹ty), a obrysem ca³ego budynku. Jest to rozwi¹zanie szybsze od kreœlenia œcian i przydatne w sytuacji, gdy dla celów wspó³pracy
z Instal-OZC potrzebna nam jest graficzna
struktura œcian, a dysponujemy jedynie nie
daj¹cym siê zinterpretowaæ plikiem rysunku
podk³adu. Tak utworzon¹ strukturê œcian
trzeba jedynie „rêcznie” uzupe³niæ o okna,
drzwi i przegrody ch³odz¹ce poziome.
Je¿eli projekt jest otwarty równoczeœnie
w obu programach, mo¿na wykorzystaæ funkcje „Odszukaj przegrodê (okno/drzwi) w Instal-therm” lub „ZnajdŸ zaznaczone w Instal-OZC”, które pomagaj¹ odszukaæ obiekt
i zaznaczyæ go do edycji w drugim programie.
U³atwieniem w Instal-therm 4.5 jest wyró¿nianie innym kolorem przegród, którym nie
przypisano jeszcze w³asnoœci cieplnych (jednego ze zdefiniowanych typów konstrukcyjnych lub wprost wartoœci „U”).
Norma EN 12831, jako element pakietu
normowego domyœlnego lub alternatywnego (wymagaj¹cego rêcznego wybrania przez
U¿ytkownika), jest oferowana w praktycznie ka¿dej wersji rynkowej pakietu Instal-therm/Instal-OZC, a jest tych wersji obecnie ju¿ 10 w ró¿nych krajach europejskich.
Literatura
[1] Kulot B., Rylik P., Obliczanie strat ciep³a i edycja
danych budynku w pakiecie programów InstalOZC i Instal-therm; Polski Instalator 10/04.
[2] Wichowski R., Zapotrzebowanie na moc ciepln¹.
Nowa norma PN-EN 12831; Rynek Instalacyjny
1-2 i 3/06.
[3] Rubik M., Nowe normy z dziedziny ogrzewnictwa w przededniu wdro¿enia w Polsce Dyrektywy
Europejskiej 2002/1WE; COW 10/05.
3
Polski Instalator 6/2006
OPROGRAMOWANIE KOMPUTEROWE