Systémy budov TZB TZB

Určeno výhradně jako studijní pomůcka pro studenty předmětu 124SYBU na FSV ČVUT v Praze

SYBU 2007/2008

ČVUT ČVUTvvPraze Praze Fakulta Fakultastavební stavební Katedra Katedratechnických technickýchzařízení zařízeníbudov budov

Syst Systé my budov budov Systéémy TZB TZB Prof.Ing.Karel Prof.Ing.Karel Kabele,CSc. Kabele,CSc.

Obytné budovy TZB pož požadavky na vnitř vnitřní prostř prostředí edí rozhodují rozhodující škodliviny, zá zátěže, ěže, potř potřeby TV, množ množství ství vody – způ způsob výpoč výpočtu, odhad hodnot energetické energetické zdroje vhodné vhodné systé systémy vytá vytápění, vě větrá trání,chlazení ,chlazení a př přípravy TV vhodné vhodné systé systémy zá zásobová sobování vodou a odstraň odstraňová ování odpadní odpadních vod provozová provozování, regulace, řízení zení příklady konkré konkrétní tních řešení ení nejč nejčastě astější poruchy a zá závady

(C) prof.Kabele,Katedra TZB

1


SYBU 2007/2008

Teplovodní vytápění Přirozené větrání •Setrvačnost soustavy •Využití solárních a nahodilých zisků? •Nekontrolovatelné ztráty větráním •Klasické řešení

Zdroj tepla

Teplovodní vytápění Hybridní větrání • • • •

Přívod vzduchu regulovatelnýmí štěrbinami Odvod vzduchu nucený Vytápění tradiční - teplovodní

Zdroj tepla

Řízené větrání – omezení množství větracího vzduchu


2


SYBU 2007/2008

Teplovzdušné vytápění Přirozené větrání • •

Lepší využití solárních zisků Chybí klasické teplovodní vytápění Ztráta větráním

•

Zdroj tepla

Teplovodní vytápění Řízené větrání s rekuperací • • •

Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu Využití solárních zisků Řízené větrání


Zdroj tepla

3


SYBU 2007/2008

Teplovzdušné vytápění Řízené větrání s rekuperací • • •

Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu Využití solárních zisků Není klasické teplovodní vytápění

Zdroj tepla

Teplovzdušné vytápění s předehřevem větracího vzduchu a rekuperací • • • •

Předehřev/předchlazení větracího vzduchu Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu Využití solárních zisků Není klasické teplovodní vytápění

Zdroj tepla


4


SYBU 2007/2008


SYBU SYBU -- TZB TZB Kostely Kostely

Kostely

Specifický provoz – přeruš erušovaný, využ využití ití cca 2x týdně ě na 12 hodiny týdn 1 Různý provoz chrá chrámové mové lodi a sakristie, kaple.. Většinou masivní masivní stavby s velkou akumulací akumulací tepla U historických staveb s ná nástě stěnnými malbami, varhanami… varhanami… max změ změna teploty 1,5 K/hod Výpoč Výpočtová tová vnitř vnitřní teplota 1212-15° 15°C (n (návštěvní vnící se nesvlé nesvlékají kají) Pokud se použ používají vají i pro koncerty 18° 18°C Útlum na 66-8°C – temperová temperování


5


SYBU 2007/2008

Výpočet tepelného příkonu

Masivní Masivní stavby Prostup nekumulují nekumulujícími konstrukcemi QP Ztrá Ztráta vě větrá tráním QVET Přirá irážka na zá zátop QAKU

Q = QP + QVET + Q AKU

Vytápění

Místní stní – kachlová kachlová kamna v menší ch menších kostelí kostelích a kaplí kaplích Plynová Plynová topidla – infrazá infrazářiče x spaliny Elektrické Elektrické přímotopy Elektrické Elektrické podlahové podlahové Teplovodní Teplovodní podlahové podlahové


6


SYBU 2007/2008

Vytápění

Vytápěné lavice ½ -1½ hodiny zá zátop 6060-80W na mí místo Elektrické Elektrické infrazá infrazářiče a topné topné podhledy

Vytápění

Teplovzduš Teplovzdušné

Ohř Ohřev ve vzt jednotce umí umístě stěné ve sklepě sklepě pod oltá oltářem; plyn, olej Cirkulace, podlahové podlahové kaná kanály Cca 100 m3/hod na 1kW výkonu, max teplota 55° 55°C


7


SYBU 2007/2008

Vytápění

Elektrické teplovodní akumulační Přilehlé prostory - klasické teplovodní vytápění nebo elektrické přímotopy Varhany – teplota varhan = teplota okolí – co nejmenší změny (ladění); varhaník ? Polohovací Polohovací 3. stupň stupňové ové těleso je přímo urč určené ené pro ruce varhaní varhaníka Souč Součástí stí tělesa je připojovací ipojovací kabel se zástrč strčkou. kou. Lze jej naklá naklápět a tím optimá optimálně lněji smě směrovat otopný výkon. výkon.


SYBU SYBU -- TZB TZB Obchodn Obchodníí domy domy


8


SYBU 2007/2008

Energetické bilance obchodních prostor – orientační hodnoty

Elektřina Potřeba chladu Potřeba tepla Potřeba vody

Provoz Chlazení Vytápění

52,3 kWh/m2a 61,4 kWh/m2a 106 kWh/m2a 0,210 m3/m2a

2800 h/a 500 h/a 900 h/a Obchodní domy

Zátěže

Osoby 6 -18 W/m2 Technologie (eskalátory....) 6,5 W/m2 Osvětlení 28 W/m2

Výměny vzduchu

Obchodní 6-9 m3/h /m2 Obchodní prostory Obch.prostory Obch.prostory s velkým zá záborem plochy zbož 2 m3/h /m2 zbožím (ná (nábytek… bytek…) Prostory pro personá personál 3030-40 m3/h /osobu

Obchodní domy


9


SYBU 2007/2008

Systémy

Větrání Vytápění Teplá voda Požární zabezpečení Vzduchové clony Energetické zdroje Zásobování vodou a odstraňování odpadních vod Obchodní domy

Principy VZT

Vzduchová dveřní clona Obchodní domy


10


SYBU 2007/2008


SYBU SYBU -- TZB TZB Zdravotnictv Zdravotnictvíí

Nemocnice

Pavilonové, kompaktní malé do 100, střední do 500, velké nad 500 lůžek Všeobecné Specializované


11


SYBU 2007/2008

Provozy

Vyšetřovny Čekárny Operační sály Laboratoře Lůžková část Kuchyně Prádelna Energetický zdroj

Energetické nároky

Pára 0,5-4 bar Kuchyně Kuchyně Desinfekce a sterilizace Prá Prádelna – mandlová mandlování

Otopná voda Vytá Vytápění Vzduchotechnika

Teplá voda


12


SYBU 2007/2008

Energetické zdroje

Teplá voda Druh objektu

polikliniky

Zdravotnictví

nemocnice

Měrná jednotka

Činnost

1 ošetřený umývání vč. personálu 1 lůžko umývání

Spotřeba V2P

Teplo Q2P

Součinitel současnosti s

0,02

0,7

1,0

ležící 0,020

0,7

mytí = 1,0

chodící 0,050

1,8

mytí + 1 sprcha = 1,0 1)

1 lůžko

umývání + sprcha

1 lůžko

umývání vč. personálu

0,25

10

domovy důchodců

1 lůžko

umýváni vč. personálu

0,2

7

komplexní činnost = 1,0

ozdravovny

1 lůžko


0,1

3,5


kojenecké ústavy

1 dítě

umýváni vč. personálu

0,125

5


jesle, dětské domovy

1 dítě


0,07

2,5


100 m2

úklid

0,02

0,8

úklid = 1,2 - 1,5



13


SYBU 2007/2008

Vzduchotechnika

Hygienicky náročné provozy

Operač Operační sály, JIP Třídy

filtrace Filtrace (HEPA (HEPA filtr - High Efficiency Particularte Air) Air) Cirkulace Obrazy proudě proudění

Vzduchotechnika


14


SYBU 2007/2008

Vzduchotechnika

Požadavky na prostory


15


SYBU 2007/2008

Zdravotnictví

49/1993 Sb. ka ministerstva zdravotnictví Sb. Vyhláš Vyhláška zdravotnictví České eské republiky ze dne 21. prosince 1992 o technických a věcných pož požadavcí adavcích na vybavení vybavení zdravotnických zař zařízení zení Změ Změna: na: 51/1995 Sb. Sb. Změ Změna: na: 225/1997 Sb. Sb. Změ Změna: na: 184/1998 Sb. Sb. Změ Změna: na: 219/2006 Sb. Sb. Změ Změna: na: 558/2006 Sb. Sb. 195/2005 Sb. KA ze dne 18. kvě Sb. VYHLÁŠ VYHLÁŠKA května 2005, kterou se upravují upravují podmí podmínky předchá edcházení zení vzniku a šíř ř ení í infekč č n í ch onemocně ě n í a ší en infek onemocn hygienické hygienické pož požadavky na provoz zdravotnických zař zařízení zení a ústavů stavů sociá sociální lní péče


SYBU SYBU -- TZB TZB Divadla,kina Divadla,kina


16


SYBU 2007/2008

Divadla, kina

Provozy:

Sál Pokladny, foyer, šatny (?) Jeviš Jeviště a zá zákulisí kulisí Sklady kulis Šatny herců herců Hygienické Hygienické zázemí zemí

Vytá Vytápění

Chlazení Chlazení

Vzduchotechnika

teplovodní teplovodní Vzduchem Koncepce Množ Množství ství vzduchu Potř Potřeba tepla Potř Potřeba chladu

Regulace Hluk

Údaje: 4-6 m3 prostoru na diváka 20-40 m3/hod na osobu - 4-8 ACH Odhad tepelné zátěže 200-250 W/diváka


17


SYBU 2007/2008


SYBU SYBU -- TZB TZB Sportovn Sportovníí stavby stavby

tělocvičny, haly, jízdárny,bazény

pož požadavky na vnitř vnitřní prostř prostředí edí rozhodují rozhodující škodliviny, zá zátěže, ěže, potř potřeby TV, množ množství ství vody – způ způsob výpoč výpočtu, odhad hodnot energetické energetické zdroje vhodné vhodné systé systémy vytá vytápění, vě větrá trání,chlazení ,chlazení a přípravy TV vhodné vhodné systé systémy zá zásobová sobování vodou a odstraň odstraňová ování odpadní odpadních vod provozová provozování, regulace, řízení zení příklady konkré konkrétní tních řešení ení nejč nejčastě astější poruchy a zá závady


18


SYBU 2007/2008


SYBU SYBU -- TZB TZB ADMINISTRATIVNÍ Í BUDOVY ADMINISTRATIVN ADMINISTRATIVNÍ BUDOVY

Energetický systém budovy

Energetické Energetické systé systémy

Vytá Vytápění Větrá trání Chlazení Chlazení Elektrická Elektrická energie …

Zajiš Zajištění pož požadavků adavků uživatelů ivatelů na

Vnitř Vnitřní prostř prostředí edí Distribuci energií energií Přenos informací informací Ochrana budovy Energetický management Řízení zení energetických systé systémů


19


SYBU 2007/2008

Energetický systém

Zdroj primární energie Konverze primární energie Přenos energie Distribuce

Koncepce

Integrovaný x dílčí přístup Koordinace profesí Využití obnovitelných (přírodních) zdrojů Priority – Komfort ? Energie? Estetika?


20


SYBU 2007/2008

Metody koncepčního řešení projektu energetického systému

Na úrovni architektonické studie Seznam opatř opatření ení ke sní snížení ení energetické energetické nároč ročnosti – vyjá vyjádření ení specialistů specialistů (anketa, brainbrain-storming) storming) Návrh koncepč koncepčního řešení ení -integrace Modelová Modelování energetické energetického chová chování budovy – vybrané vybrané nestandardní nestandardní prvky Formulace zadá zadání projektu

Minimalizace potřeby energie

Vytá Vytápění, chlazení chlazení

Příprava TV

Obá Obálka budovy Provoz – pož požadavky na vnitř vnitřní prostř prostředí edí (mí (místo, čas) Centrá Centrální lní x loká lokální lní příprava TV? Aplikace úsporných armatur Izolace potrubí potrubí

Technologie

Energeticky úsporná sporná zař zařízení zení ( osvě osvětlení tlení, kancelá kancelářská ská technika… technika…)


21


SYBU 2007/2008

Minimalizace spotřeby energie

Využ yužití ití energie slunce

Energetická Energetická fasá fasáda Energetická Energetická stř střecha

Využ Využití ití vnitř vnitřních tepelných zisků zisků Zpě Zpětné tné získá skávání tepla a chladu Kogenerace Využ Využití ití energie Země Země

Tepelné Tepelné čerpadlo Zemní Zemní výmě výměník Energie spodní spodní vody

Využití energie Slunce Energetická fasáda – typ I VZT jednotka s ZZT

Přívod čerstvého vzduchu do VZT Odvod teplého vzduchu z dutiny

Přívod čerstvého vzduchu VZT jednotka s ZZT

T1

T2 T2

T3

Možnost přirozeného větrání okny

T1 > T2 > T3 Zimní provoz


T1

T2

T3


Přívod čerstvého vzduchu do dutiny

T1 < T2 > T3

Přívod čerstvého vzduchu do dutiny

Letní provoz

22


SYBU 2007/2008

Využití energie Slunce Energetická fasáda – typ II VZT jednotka s ZZT

Přívod čerstvého vzduchu do VZT Odvod teplého vzduchu z dutiny

Přívod čerstvého vzduchu VZT jednotka s ZZT

T1

T2 T2

T3

T2

T3



T1 > T2 > T3

T1

Možný přívod čerstvého vzduchu do dutiny

Zimní provoz

T1 < T2 > T3

Možný přívod čerstvého vzduchu do dutiny

Letní provoz

Využití vnitřních tepelných zisků

Technologie, kancelá kancelářská ská technika Osoby

Využ Využití ití – zima x lé léto

Pruž Pružná otopná otopná soustava Individuá Individuální lní regulace Vhodné Vhodné umí umístě stění teplosmě teplosměnných ploch


23


SYBU 2007/2008

Zpětné získávání tepla a chladu

Rekuperace,regenerace

Deskové Deskové, rotač rotační výmě výměníky tepla vzduchvzduch-vzduch

Tepelné čerpadlo

odpadní odpadní vzduch – voda (vzduch)

Kogenerace

plynový motor s elektrickým generá generátorem

topným zdrojem je chlazení chlazení motoru

výkon např např 42 kW tepla + 25 kW elektř elektřiny

hluk

nesouč nesoučasnost odbě odběru tepla a elektř elektřiny

problé problém s prodejem el.energie

emise


24


SYBU 2007/2008

Využití energie Země Tepelné čerpadlo

Tepelný stroj, umožň ujíící využ umožňuj využití ití nízkopotenciá zkopotenciální lního tepla okolí okolí pro energetické energetické systé systémy budov. Výparní Výparník-kompresorkompresor-kondenzá kondenzátortorredukč redukční ventil Kompresorové Kompresorové x absorpč absorpční Topný faktor Podí Podíl př příkonu a výkonu, >1, >1,opt 3 Závislý na pracovní pracovních podmí podmínká nkách Chladivo Freony!!!

Využití energie Země Zemní výměník

Zařízení pro předehřev (předchlazení) čerstvého vzduchu přiváděného do VZT zařízení

Zdroj tepla


25


SYBU 2007/2008

Využití energie Země Využití spodní vody

Přímé chlazení chlazení - vzduchotechnika, klimatické klimatické stropy

Výměník Akumulace chladu

RS - kotelna A3

RS - kotelna A1

Úpravna vody

Zdroj chladící vody

Odpad chladící vody

Century Tower Tower Century – architekt Norman Foster – do prostoru atria jsou zavěšeny velkoprostorové kanceláře. – Specielní zasklení reflexními skly s meziokenními žaluziemi. – Unikátní způsob řešení požární ochrany pomocí spouštěcích stěn proti šíření kouře.


26


Nádrže vody Strojovna VZT pro byt

Nákladní výtahy

Výtah pro byt

Chladící věže

Strojovna VZT pro výstavní prostory

SYBU 2007/2008

Strojovna Strojovna chlazení chlazení

Strojovna VZT pro typické dvojpodlaží kanceláří

Strojovna pro odpočinkové centrum a nádrže

Strojovna VZT pro odpočinkové centrum Strojovna VZT pro muzeum

Osobní výtahy pro kanceláře

Strojovny vytápění a větrání , zesilovací stanice vody

Strojovna pro odpočinkové centrum

Výtahy

Rozmístění strojoven vytápění,chlazení a technologie

Koncepce klimatizace

Záložní generátory nájemců

Výtahy pro muzeum

Strojovna Strojovnavýtahů výtahů

Kotelna

Stoupací vedení tepla, chladu a vody

Strojovna VZT pro přetlakové požární větrání výtahových šachet

Strojovna VZT pro podtlakové požární větrání

Rozvodna NN

Odváděcí šachta požárního větrání

Odváděcí šachta požárního větrání

WC a hygienické zázemí

Stoupačky nájemníků

Výtahy

Kanceláře

Kanceláře

Kuchyňka

Atrium

Rozvodna

Hlavní stoupací vedení

Požární větrání muzea Hlavní záložní generátor

Stoupačky tepla, chladu a vody

Požární větrání garáží Transformátor Rozvodny NN

Stoupačky chladu a vody

WC a hygienické zázemí

tepla,

Nákladní výtah Strojovna VZT pro dvojpodlaží

Rozvodny VN

Koncepce elektrorozvodů

Přívod vzduchu do meziprostoru stropu mezaninu s proměnným množstvím vzduchu Odvod vzduchu z meziprostoru stropu mezaninu

Dispoziční uspořádání typického podlaží

Požární větrání

Přívod chladící vody Rozvod požární vody k sprinklerům Odtah vzduchu z WC

Rozvod nízkoteplotní otopné vody

Požární ventilace

Požární ventilace chodby mezaninu

Ohřívač TUV „Větrný tunel“ pro přívod čerstvého vzduchu Přístupové dveře ke stoupačkám Čerstvý vzduch Přístup přes WC Schodiště Odvod vzduchu z meziprostoru pevného podlaží

Prefabrikovaná vzduchotechnická jednotka přes dvě podlaží

Požární ventilace pevného podlaží Ventilátor pro přívod vzduchu

Kanalizace „Větrný tunel“ pro odvod vzduchu Vratné potrubí chladící vody Odvod vzduchu

Jednotka i stoupačky jsou kryty obkladem

Plošina z pororoštu


Vstupní dveře

27


Přívod vzduchu

Strojovna pro Strojovna pro přetlakové větrání výtahové podtlakové požární větrání Odvod šachty vzduchu

SYBU 2007/2008

Poznámka: PRD – tlakem otevíraná klapka MFD – klapka se servopohonem

Protikouřové žaluzie Požárem zasažené podlaží

Zábradlí

Otevřené požární klapky

Přívod čerstvého vzduchu

Požár

Chodba 60 Pa Schodiště 40Pa

Větrací jednotky přepnuty do režimu bez odtahu vzduchu

Podlaží bez požáru

Přetlak vzduchu zajišťuje jeho pohyb do atria


Přívod čerstvého vzduchu Přívod čerstvého vzduchu

28


Čtyřtrubkový fancoil při obvodu

Rozvod požární vody pro Rozvod nízkoteplotní Lineární výústka Odvod vzduchu sprinklery kombinovaná se svítidlem otopné a chladící „falešnými“ difuzory vody a svítidly

Primární přívod upraveného vzduchu Potrubí vedeno prostupem v průvlaku

Koncová jednotka s proměnným Trubkování pro elektrické kabely (silové, množstvím vzduchu (VAV) osvětlení, regulace, požární zabezpečení)

Obklad průvlaku

SYBU 2007/2008

Sekundární přívod upraveného vzduchu

Rozvod požární vody

Stropní nosník

Dvojité zasklení s žaluziemi mezi skly

Lineární přívodní výústka v podhledu mezaninu

Podlahový konvektor s ventilátorem pro ofukování prosklené fasády

Podlahový konvektor s ventilátorem pro ofukování prosklené fasády

Rozvod nízkoteplotní otopné vody k podlahovým konvektorům

Přívod vzduchu k podlahovým konvektorům

Silové, datové a telekomunikační kabely

Napojovací místo elektro v podlaze

Obayashi Corporation Technical Research Institute • Super Energy Conservation Building. – 16 let v provozu – návratnost po 8 letech – 87 Mcal/m2/rok =1/4 běžné spotřeby energie – 98 prvků na snížení spotřeby energie (kolektory, TČ, zdvojená fasáda…) – během provozu změna v rozložení tepelných zátěží (počítače)


29


SYBU 2007/2008

Obayashi Corporation Technical Research Institute • Millenium Tower – Projekt mrakodrapu o výšce 800 m – administrativní část pro 17000 administrativních pracovníků – obytná část pro 2000 stálých obyvatel. – Stavba je v současnosti ve stádiu projektové přípravy – je technologicky zvládnutelná aplikací automatického stavění – předpokládaná doba realizace je 10 let.

Millenium tower..


30

Systémy budov TZB TZB

Recommend Documents