Projektna temperatura
Pravilnik o učinkoviti rabi energije (PURES) in TSG-1-004:2022 ne opredeljujeta in ne uporabljata izraza »projektna (zunanja) temperatura«, kljub temu pa medmrežna stran ARSO, ki podaja »Podatke za pravilnik o učinkoviti rabi energije«, navaja vrednost »Projektne T«. Ta je v obrazložitvi opredeljena »kot dolgoletno povprečje najnižje letne vrednosti tridnevnega povprečja minimalne dnevne temperature«. Kot je navedeno na isti medmrežni strani so vsi podnebni podatki pripravljeni za 30-letno referenčno obdobje 1971-2000. Pri vnosu GK koordinat za Ljubljano, kar prikazuje slika 1, se kot »Projektna T« prikaže vrednost -13 °C.
Slika 1: Projektna temperatura za Ljubljano po podatkih ARSO
Dejansko je bil Pravilnik o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi energije v stavbah (PTZURES) (Ur. l. RS, št. 42/02) predpis, ki je v 5. členu »projektno zunanjo temperaturo« opredeljeval kot tisto, »ki jo je potrebno upoštevati pri načrtovanju ogrevalnega sistema«. In jo tudi določeval. Namreč, sestavni del pravilnika je bila tudi karta 1 iz priloge 2[1], v kateri so bile »krajevno ugotovljene projektne zunanje temperature«. Na tej karti je bilo Ljubljano mogoče najti znotraj označenega območja temperature -13 °C.
Glede na to, da smo v letu 2024, se zdi s strani ARSO izbrano referenčno obdobje 1971-2000 za z rabo energije stavb povezanimi podnebnimi podatki neprimerno. Kot tudi dejstvo navajanja ene same (!) od vseh zunanjih »projektnih temperatur«, ki jih potrebuje projektant pri načrtovanju stavbnih sistemov. Časi, ko so se projektirali v stavbah samo grelni sistemi, so minili.
Za primerjavo poglejmo uveljavljeno pravilo stroke, to je ANSI/ASHRAE Standard 169, katerega namen je biti izčrpen vir podnebnih podatkov vsem, ki delujemo na področju projektiranja stavb. Še posebej na področju določanja zmogljivosti (dimenzioniranja) stavbnih energijskih sistemov in opreme. Standard 169 je naveden tudi v drugih standardih ASHRAE, kot sta npr. 90.1 in 189.1, ki se nanašata na rabo energije v stavbah[2]. Za Ljubljano so navedena projektna stanja (pogoji) zunanjega zraka, ne zgolj ena temperatura, ki so različne glede na vrsto projektiranega sistema ali naprave. Več in podrobno o vsem tem lahko najdete v slovenskem prevodu standarda 90.1-2016, na straneh 19 do 39, ki je je prosto dosegljiv na medmrežni strani IZS: www.izs.si/assets/media/izsnovo/2020/MSS/IZS_Prirocnik%20ASHRAE%2090.1-final-november-2020.pdf
Na tej osnovi poglejmo nazadnje objavljena stanja projektnih pogojev za Ljubljano, ki nosijo letnico 2021 in so prikazani v razpredelnici na sliki 2. Letni projektni pogoji za določitev potrebne velikosti opreme gretja, to je vrednost suhega termometra za letno združeno pogostost nastopanja (pogoji mraza) 99,6 % in 99,0 %, znašajo -8,4 °C in -6,5 °C (vrstica 1, stolpca b in c). Prva pogostost nastopanja[3] se uporablja pri projektiranju zahtevnejših stavb, kot so npr. bolnišnice, druga za manj zahtevne, kot so npr. stanovanja. Pomenljivo je, da tu objavljena stanja projektnih pogojev že odstopajo od tistih, objavljenih na strani 33 omenjenega prevoda, ki so iz leta 2017. Kar ne čudi, ker sedanji podatki izhajajo iz zajetih obdobij 1995-2019, kot je to razvidno iz zapisanega v splošnih podatkih za vremensko postajo Ljubljana Bežigrad. Torej, imamo ASHRAE podatke za obdobje 1995-2019 in ARSO podatke za obdobje 1971-2000. Slednje z eno samo »projektno T«, kar ne omogoča določanja zmogljivosti sistemov hlajenja, vlaženja, razvlaženja, stopnje infiltracije…
Slika 2: Projektni pogoji za Ljubljano po podatkih ASHRAE
Razpredelnica na sliki 2 ima sedaj na dnu dodane tudi »zgodovinske trende«. Trendi so izraženi za temperature v stopinjah Celzija na desetletje in za stopinje-dni v °C-dan na desetletje. V kolikor so trendi nepomembni ali pa zanje ni dovolj podatkov (najmanj 15 let), potem je na tem mestu zapisano N/A. Za Ljubljano lahko v vrstici 46 vidimo, da trend za vrednost suhega termometra za 99 % (pogoji mraza) ni naveden, se pa kaže trend dviganja za +1,17 °C za vrednost suhega termometra 1 % (pogoji vročine). Razvidni so tudi trendi krajšanja »Grelnih stopinj-dni z osnovo 18 °C« (HDD18 – Heating Degree Day 18) in daljšanja »Hladilnih stopinj-dni z osnovo 10 °C« (CDD10 – Cooling Degree Day 10), kot tudi tistih z osnovo 18 °C. Pomeni, trendi kažejo na podnebne spremembe, in ne smemo spregledati, da projektanti projektiramo tehnične sisteme stavbe za obdobje trajanja vsaj dveh desetletij.
Za projektanta je pomembna tudi navedba izrednih, skrajnih vrednosti letnih temperatur, ki so za suhi termometer navedene v vrstici 4. To so vrednosti, pri katerih mora biti tehnični sistem zmožen delovanja, ne tudi zagotavljanja projektnih stanj zraka v prostorih! Za Ljubljano je srednja najnižja vrednost suhega termometra -11,2 °C in najvišja 34,6 °C. V kolikor projektna naloga od projektanta zahteva tudi zagotavljanje delovanja tehničnih sistemov za več-letno povratno obdobje, npr. za izredno pomemben računski center, so v tej vrstici zapisane vrednosti za 5, 10, 20 in 50 povratno obdobje. Za 5-letno povratno obdobje znaša najnižja vrednost suhega termometra -13,2 °C in najvišja 35,9 °C, za npr. 50-letno povratno obdobje -18,4 °C in najvišja 39,5 °C.
Znano je, da se energijska učinkovitost stavbe začne ravno z določanjem »prave« zmogljivosti opreme, zato ne preseneča zahteva ANSI/ASHRAE Standarda 90.1 v točki 6.4.2.1, ki se nanaša na izračun obremenitev: »Obremenitve projektiranega grelnega in hladilnega sistema, ki služijo namenu določitve velikosti sistemov in opreme, morajo biti določene v skladu s ANSI/ASHRAE/ACCA Standard 183.«[4] Ali najdete v PURES podobno zahtevo glede potrebnosti določanja zmogljivosti grelne in hladilne opreme?
Sicer PURES v 9. členu zahteva uporabo vhodnih podatkov ARSO za izračun kazalnikov energijske učinkovitosti stavb, tako pri stacionarnem kot tudi nestacionarnem modeliranju, ne tudi za določanje zmogljivosti grelne in hladilne opreme. Projektant tako ni obvezan upoštevati s strani ARSO navedene vrednosti za »Projektno T«. Tudi sicer namen ARSO-vega navajanja samo ene vrednosti od za projektanta potrebnih mnogih projektnih zunanjih temperatur oziroma stanj zunanjega zraka ni razumen. Dejstvo pa je, da projektanti sistema gretja ravno to temperaturo običajno uporabijo pri določanju vršnih obremenitev stavbe z naslednjimi mogočimi negativnimi posledicami:
- Investitor nima izbrano stroškovno optimalno zmogljivost grelne opreme.
- Predimenzionirana oprema je pri nizkih delnih obremenitvah, ki nastopajo večino časa njihovega obratovanja, manj energijsko učinkovita.
- Pri priklopih na sisteme daljinskega gretja je priključna moč višja od potrebne.
Pripravil: Mitja Lenassi, PI, CxA, BEMP
[1] https://www.uradni-list.si/files/RS_-2002-042-02012-OB~P004-0000.PDF
[2] Prevod delov 6, 7 in 10 ANSI/ASHRAE Standarda 90.1-2016 je prosto dosegljiv na medmrežni strani IZS: www.izs.si/assets/media/izsnovo/2020/MSS/IZS_Prirocnik%20ASHRAE%2090.1-final-november-2020.pdf
[3] 99,6 % združena pogostost nastopanja pomeni, da bo samo 0,4 % časa, to je 35 ur v enem letu, zunanja temperatura nižja od navedene. Oziroma za 99 %, da bo 87,6 ur zunanja temperatura nižja od navedene.
[4] Pravila računanja obremenitev prostorov v ASHRAE standardu so v osnovi enaka tistim v evropskem standardu.