Chłodzenie nocne budynków, zwane również chłodzeniem nocnym lub wentylacją nocną, wykorzystuje niższe temperatury zewnętrzne w nocy do schłodzenia nagrzanych pomieszczeń oraz masy akumulacyjnej budynku. Jest to szczególnie interesujące w przypadku szkół, przedszkoli, budynków biurowych i innych obiektów o intensywnym użytkowaniu. Odpowiednio zaplanowane chłodzenie pasywne może wspomagać letnią ochronę termiczną, ograniczyć wykorzystanie mechanicznych instalacji chłodniczych oraz zapewnić przyjemniejsze temperatury w pomieszczeniach następnego dnia rano.

Firma rotec Berlin opracowuje i produkuje dostosowane do konkretnych projektów rozwiązania wentylacyjne zapewniające bezpieczne chłodzenie nocne. Obejmują one kratki wentylacyjne odporne na warunki atmosferyczne, wersje zabezpieczające przed włamaniem, moskitiery, odpowiednie konstrukcje ramowe, a także rozwiązania umożliwiające integrację z oknami, fasadami i otworami technicznymi.

Dlaczego chłodzenie nocne w budynkach staje się coraz ważniejsze

W ciepłe dni budynki nagrzewają się pod wpływem promieniowania słonecznego, obecności ludzi, oświetlenia i urządzeń technicznych. Szczególnie w szkołach i przedszkolach w krótkim czasie powstaje duże obciążenie cieplne wewnątrz budynku. Jeśli ciepło pozostaje w budynku przez noc, następny dzień zaczyna się już od niekorzystnej temperatury początkowej.

Federalna Agencja Ochrony Środowiska zwraca uwagę, że pojedyncze środki zapobiegające letniemu przegrzaniu często już nie wystarczają. Jako szczególnie skuteczne urząd wymienia połączenie zewnętrznej ochrony przeciwsłonecznej z intensywną wentylacją nocną. Dodatkowo pomocne są masywne elementy konstrukcyjne, ograniczone nasłonecznienie oraz jak najmniejsze obciążenia cieplne wewnątrz budynku. Więcej informacji zawiera artykuł „Chłodne budynki latem – jak to zrobić“ autorstwa Federalnej Agencji Ochrony Środowiska.

Do nocnego odprowadzania ciepła należy również ograniczenie nasłonecznienia w ciągu dnia. Nasz artykuł na temat zewnętrzna osłona przeciwsłoneczna z lamelami SUNCLIPS wyjaśnia zasady planowania dla szkół i budynków biurowych.

Tak działa ochładzanie nocne

W przypadku chłodzenia nocnego budynków odpowiednie otwory wentylacyjne są otwierane poza godzinami użytkowania. Jeśli powietrze zewnętrzne jest chłodniejsze od powietrza w pomieszczeniu, przepływa ono przez budynek i odprowadza ciepło. Oprócz powietrza w pomieszczeniach do schłodzenia przyczyniają się również masywne stropy, ściany i podłogi. Elementy te mogą następnego dnia ponownie pochłonąć ciepło, opóźniając w ten sposób wzrost temperatury.

Przepływ powietrza może wynikać z siły nośnej termicznej, wentylacji poprzecznej lub wspomagania mechanicznego. Wybór odpowiedniego wariantu zależy między innymi od geometrii budynku, powierzchni otworów, warunków wiatrowych, masy akumulacyjnej, wymagań akustycznych oraz przeznaczenia obiektu. Dlatego konkretne wymiarowanie powinno zawsze być wykonywane przez odpowiednich projektantów specjalistycznych.

Chłodzenie nocne w szkołach i przedszkolach

Szkoły i przedszkola są intensywnie użytkowane w ciągu dnia. Duża liczba osób, urządzenia cyfrowe oraz duże powierzchnie okienne mogą dodatkowo podnosić temperaturę w pomieszczeniach. Jednocześnie w nocy należy niezawodnie zabezpieczyć pozostawione bez nadzoru otwory wentylacyjne przed nieuprawnionym wtargnięciem, ulewnym deszczem, zwierzętami i zanieczyszczeniami.

W celu zapewnienia chłodzenia nocnego w szkołach otwory wentylacyjne często umieszcza się w elewacjach, w okolicy okien, na korytarzach lub w klatkach schodowych. Ważne jest odpowiednie zaprojektowanie przepływu powietrza: świeże powietrze nocne musi mieć możliwość napływu, podczas gdy ogrzane powietrze powinno być odprowadzane w odpowiednim miejscu. Podobne wymagania dotyczą Nocne schładzanie w szkołach. W każdym projekcie należy ponadto uwzględnić ochronę przeciwpożarową, drogi ewakuacyjne, zabezpieczenia przed upadkiem z wysokości, izolację akustyczną oraz obsługę instalacji.

Kratka wentylacyjna zapewniająca bezpieczną wentylację nocną

Samo otwarcie okna często nie wystarcza do zapewnienia wentylacji nocnej bez nadzoru. Kratki wentylacyjne dostosowane do konkretnego projektu mogą zapewnić niezbędny swobodny przekrój, pełniąc jednocześnie funkcje ochronne. W zależności od warunków montażu istotne są następujące właściwości:

• wystarczający wolny przekrój wentylacyjny przy akceptowalnej stracie ciśnienia,
• Ochrona przed ulewnym deszczem i przedostawaniem się opadów,
• Ochrona przed włamaniem i przed nieuprawnionym wejściem,
• Ochrona przed owadami lub ptakami za pomocą odpowiedniej siatki,
• solidna, odporna na korozję i łatwa w konserwacji konstrukcja,
• dopasowanie kolorystyczne i architektoniczne do okien i elewacji.

Ochrona przed deszczem zapewniana przez osłony przeciwdeszczowe nie zależy wyłącznie od widocznego kształtu lamel. Na wynik mają wpływ: położenie montażowe, prędkość powietrza, ciśnienie wiatru, wymiary oraz odprowadzanie wody. Jak przeprowadza się porównywalne testy produktów, wyjaśnia nasz artykuł na temat Wodoszczelność kratek wentylacyjnych zgodnie z normą DIN EN 13030.

Ochrona przed włamaniem w przypadku otworów pozostawionych bez nadzoru

Istotną zaletą planowanego chłodzenia nocnego budynków jest to, że otwory wentylacyjne mogą być wykorzystywane również poza godzinami pracy. W tym celu kraty, ramy, elementy mocujące i sąsiednie elementy konstrukcyjne należy traktować jako całościowe rozwiązanie. Sama masywna żaluzja nie wystarczy, by otwór był odporny na włamanie.

Firma rotec dostosowuje materiał, konstrukcję nośną, rozstawy mocowań oraz dostępność do konkretnego projektu. W zależności od wymagań dotyczących ochrony konieczne może być zastosowanie dodatkowych poziomów zabezpieczeń lub wzmocnionych konstrukcji. Wiążące klasy odporności można podawać wyłącznie wtedy, gdy dostępne są niezbędne do tego potwierdzenia dotyczące konkretnego wykonania.

Planowanie: Potrzebne są następujące informacje

Aby można było dokonać oceny technicznej i ekonomicznej rozwiązania dotyczącego chłodzenia nocnego, należy jak najwcześniej dysponować następującymi danymi projektowymi:

• żądany lub obliczony przepływ objętościowy powietrza,
• dostępne otwory w stanie surowym oraz otwory wentylacyjne,
• dopuszczalna strata ciśnienia i wymagany wolny przekrój,
• Wymagania dotyczące ochrony przed deszczem, hałasem, owadami i włamaniem,
• Budowa elewacji, warunki montażu i podłoże mocujące,
• wybrany materiał, wykończenie i odcień,
• Wymogi wynikające z koncepcji ochrony przeciwpożarowej i bezpieczeństwa.

Strategia wentylacyjna oraz wymagane powierzchnie otworów są ustalane przez odpowiedzialnego projektanta branżowego. Następnie firma rotec wspiera realizację konstrukcyjną kratek wentylacyjnych i detali przyłączeniowych. Również w przypadku kompleksowych Rozwiązania systemowe dla przegród zewnętrznych budynków umożliwia to wczesne skoordynowanie wentylacji, zabezpieczenia przed warunkami atmosferycznymi, projektu i montażu.

Automatyczne sterowanie wentylacją nocną

Zautomatyzowane chłodzenie nocne może uwzględniać temperaturę wewnętrzną i zewnętrzną, opady deszczu, wiatr oraz godziny pracy. Elementy otwierające są odblokowywane tylko wtedy, gdy warunki są odpowiednie. W przypadku szkół i przedszkoli przydatne mogą być dodatkowo centralne systemy blokujące, sygnały zwrotne oraz zdefiniowane pozycje bezpieczeństwa.

Aby wentylacja nocna działała niezawodnie, układ sterowania, napędy, przekroje wentylacyjne oraz konstrukcyjne środki zabezpieczające należy zaprojektować jako jeden całościowy system. Regularne kontrole wizualne i sprawdzanie działania pomagają wcześnie wykryć zanieczyszczenia, zablokowane otwory lub uszkodzone elementy.

Chłodzenie nocne to nie klimatyzacja

Chłodzenie nocne wykorzystuje istniejącą różnicę temperatur między wnętrzem a otoczeniem zewnętrznym. W bardzo ciepłe noce lub przy dużym obciążeniu wewnętrznym jego skuteczność może być ograniczona. Dlatego nie zastępuje ono aktywnego chłodzenia w każdym budynku. Jest ono szczególnie skuteczne jako element całościowej koncepcji obejmującej ochronę przed słońcem, ograniczenie dopływu ciepła, skuteczną masę akumulacyjną budynku oraz wentylację dostosowaną do potrzeb.

Zasada ta ma zastosowanie również w budynkach o wysokich wymaganiach technicznych. Nasz wkład w projekt dotyczący Chłodzenie nocne dla centrów danych pokazuje, jak bardzo mogą się różnić wymagania dotyczące przepływu powietrza, ochrony przed warunkami atmosferycznymi i bezpieczeństwa. Bardziej ogólny przegląd przedstawia również artykuł Wentylacja nocna jako energooszczędne rozwiązanie.

Produkcja na zlecenie w firmie rotec Berlin

Firma rotec produkuje kratki wentylacyjne i konstrukcje specjalne zgodnie z wytycznymi danego projektu. Wymiary, ramy, lamele, siatka, sposób mocowania i wykończenie powierzchni są dostosowywane do warunków montażu. Na życzenie klientów firma rotec zapewnia wsparcie na każdym etapie – od ustaleń konstrukcyjnych, przez produkcję, aż po montaż.

Wynikiem tego nie jest uniwersalne, standardowe rozwiązanie, lecz projekt dostosowany do konkretnego budynku, jego przeznaczenia i wymagań dotyczących bezpieczeństwa. Szczególnie w przypadku chłodzenia nocnego w szkołach i przedszkolach kluczowe znaczenie ma połączenie funkcji wentylacyjnej, bezpieczeństwa i integracji architektonicznej.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące chłodzenia nocnego budynków

Jaka jest różnica między chłodzeniem nocnym a schładzaniem nocnym?

Oba terminy opisują zasadniczo tę samą zasadę: chłodniejsze powietrze nocne jest wykorzystywane do odprowadzania ciepłego powietrza z pomieszczeń i schładzania masy akumulacyjnej budynku. Często stosuje się również termin „wentylacja nocna”.

Do jakich budynków nadaje się chłodzenie nocne?

Metoda ta może znaleźć zastosowanie między innymi w szkołach, przedszkolach, budynkach biurowych, budynkach mieszkalnych oraz obiektach technicznych. Warunkiem jest, aby w nocy występowała wystarczająca różnica temperatur oraz odpowiedni przepływ powietrza.

Czy otwory wentylacyjne mogą bezpiecznie pozostawać otwarte w nocy?

Tak, o ile zostaną zaprojektowane z myślą o konkretnej sytuacji i zabezpieczone odpowiednimi kratami, ramami, mocowaniami oraz, w razie potrzeby, dodatkowymi poziomami zabezpieczeń. Wymagania należy określić indywidualnie dla danego projektu.

Czy nocne schładzanie pozwala zaoszczędzić energię?

Może ona zmniejszyć zapotrzebowanie na aktywne chłodzenie, ponieważ wykorzystuje się chłodniejsze powietrze z zewnątrz. Rzeczywiste oszczędności zależą jednak od klimatu, konstrukcji budynku, sposobu użytkowania, systemu regulacji oraz ogólnej koncepcji ochrony termicznej w okresie letnim.

Kto określa wymiary niezbędnych otworów wentylacyjnych?

Ilości powietrza, powierzchnie otworów oraz strategia regulacji są ustalane przez odpowiednich projektantów specjalistycznych. Firma rotec zapewnia wsparcie w zakresie konstrukcyjnego wykonania kratek wentylacyjnych, ram, powierzchni i przyłączy.

Ugłębienie wiedzy na potrzeby planowania specjalistycznego: Nasz wkład w Nocne chłodzenie dla szkół wyjaśnia kwestie związane z zabezpieczonymi kanałami wentylacyjnymi, wymaganiami klasy RC2 oraz specyfikacją przetargową. Ciągłe obciążenia cieplne oraz warunki eksploatacji sprzętu IT są omówione w artykule specjalistycznym poświęconym Chłodzenie nocne dla centrów danych i serwerowni.