Jeszcze o Letnich temperaturach obliczeniowych dla wentylacji i klimatyzacji.
Wstęp
W poprzednim artykule powiedziałem m.in. o wycofanej 13 lat temu normie PN-76/B-03420, która określała dla Polski 2 letnie strefy klimatyczne:
strefa I (wąski pas nadmorski): T=28ᵒC, RH=50%
strefa II (pozostała część polski): T=30ᵒC, RH=45%
Chociaż tegoroczne lato mamy w pełni, postanowiliśmy sprawdzić ilość przekroczeń, które dotąd wystąpiły tego lata w stosunku wyżej wymienionej normy, bo chociaż norma jest od dawna wycofana, to nowej tak jasno prezentującej temperatury obliczeniowe nie ma, a w praktyce projektowej dane w niej zawarte wciąż są powszechnie przez projektantów stosowane.
Zanim jednak przejdę do omówienia tych wyników chciałbym powiedzieć na temat reprezentatywności pomiarów z oficjalnych stacji IMGW dla centrów miast.
Jak dokonuje się pomiarów i jakie warunki powinny spełnia stacje synoptyczne?
Podstawowym problemem danych IMGW jest fakt, że stacje te powinny spełniać pewne wymogi w kwestii położenia. Przyjrzyjmy się zatem tej sprawie.
Zacytujmy jednego z producentów takich stacji, firmę Lab-El, która jasno definiuje jak jest położona każda z tych stacji.
„…Pomiary meteorologiczne prowadzi się w celu uzyskania informacji o stanie pogody na większym obszarze, dlatego poletko pomiarowe powinno być urządzone w terenie otwartym, z dala od budynków, drzew, wysokich i gęstych krzewów, zbiorników wodnych i w ogóle przedmiotów, które utrudniają wymianę powietrza lub wywierają bezpośredni wpływ na wskazania przyrządów. W przypadku nieodpowiedniej lokalizacji poletka pomiary nie będą reprezentatywne dla danej okolicy. Jednakże zupełnie otwarte, rozległe tereny (łąki lub pola) nie są doskonałym miejscem na urządzenie ogródka meteorologicznego, gdyż wiatr mógłby tam bardzo zakłócać pomiary wysokości opadu, nawiewać śnieg do ogródka i tworzyć zaspy śnieżne.
W celu zapewnienia reprezentatywności wyników pomiarów ze stacji meteorologicznej ustalono strefy ochronne wokół terenów pomiarowych, licząc od najbliższego boku ogródka:
- W odległości do 30 m nie może być żadnych budowli, drzew, krzewów oraz upraw sztucznie zraszanych;
- W odległości nie mniejszej od 30 m mogą znajdować się małe pojedyncze obiekty, jak budynki parterowe, drzewa lub krzewy, jednak ta odległość nie może być mniejsza od 10-ktotnej ich wysokości;
- W odległości nie mniejszej od 100 m może się znajdować luźna zabudowa i grupy drzew;
- W odległości nie mniejszej od 300 m mogą znajdować się zwarte zespoły drzew (parki, sady, zagajniki);
- Zwarta, wielopiętrowa zabudowa miejska, np. bloki mieszkalne, powinna być oddalona co najmniej o 500 m.”
Jak widzimy więc jest podstawowy problem z tymi danymi, że nie uwzględniają one, bo nie mogą specyficznego mikroklimatu jaki tworzy się w centrach dużych miast.
Rzeczywiste położenie stacji synoptycznych IMGW
Jak możemy zaobserwować położenie stacji, o ile może być reprezentatywne dla obszarów wokół miast, to napewno nie może być reprezentatywne dla centrów miast.
Niestety, wszystkie 63 stacje synoptyczne IMGW są położone w ten sposób.
Jednak miasta w lecie, ze względu na dużą powierzchnię zabudowy i mały obszar powierzchni biologicznie czynnej mocno pochłaniają i długo akumulują ciepło. Ścisła zabudowa ogranicza swobodny przepływ powietrza i ogranicza znacznie wychładzanie miast, powodując że w miastach powstają bańki termiczne, które od wielu lat mają swoją nazwę – wyspy ciepła.
Lato 2024 (do dnia 20.VII) przekroczenia temperatury w stosunku do PN-76/B-03420
Na poniższych wykresach prezentujemy graficzny wykres temperatur ze stacji pomiarowych IMG w okresie od 1.VI do 20.VII 2024.
Kolor niebieski – wykres temperatury termometru suchego
Kolor brązowy – temperatura punktu rosy.
Jak więc możemy zaobserwować przekroczeń nie jest dużo, jednak musimy powtórzyć: pomiary były dokonywane poza miastem i nie uwzględniają znacznie mocniejszego nagrzewania się i kumulowania ciepła na obszarach miejskich.
Miejskie Wyspy Ciepła
Oficjalna, encyklopedyczna nazwa mówi, że to: „zjawisko meteorologiczne polegające na termicznym uprzywilejowaniu przestrzeni miejskiej względem otaczających ją obszarów niezabudowanych.
Wynika ono głównie z istotnej zmiany środowiska obszarów miejskich, co wpływa na przekształcenie ich właściwości: radiacyjnych (jak np. zmiana struktury promieniowania krótko- i długofalowego), termicznych (np. zwiększenie pojemności cieplnej), aerodynamicznych np. spadek średniej prędkości wiatru) czy wilgotnościowych (np. spadek wilgotności względnej).
Najbardziej miarodajnym wskaźnikiem intensywności MWC jest różnica temperatury pomiędzy miastem a obszarami podmiejskimi. W dużych miastach amerykańskich i europejskich może ona dochodzić (w czasie maksymalnego natężenia, a więc w godzinach nocnych) nawet do ok. 10–15 °C.
Obecnie ponad 60% Polaków mieszka w miastach, prognozy mówią, że w 2050 roku będzie to już ok. 2/3 ludności.
Wyspy ciepła na przykładzie 5 polskich miast (średnia z lat 2008-2017 oraz 2017 rok dla dnia i nocy) wg NSIS
Podsumowanie
Wydaje się, że rozbudowa miast i zmiany klimatu powinny spowodować stworzenie dodatkowej strefy klimatycznej obejmującej przestrzenie ścisłego centrum dużych miast.
Nasza sugestia jako dostawcy urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych jest następująca:
Strefa klimatyczna CITY obejmująca ścisłe centra największych polskich miast :
Lato:
T=35 °C, Rh=40%
Zima:
T=-15 °C, Rh= 100% (lub aktualne dane dla zimy podwyższone o 5 °C)
Jeśli uczestniczysz drogi czytelniku w procesie inwestycyjnym, czy to jako projektant, czy wykonawca, czy inwestor i masz wpływ na dobór urządzeń grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, to wierzę, że ten artykuł przyczyni się do poszerzenia Twojej świadomości i w przyszłości będziesz uwzględniał fakty pokazane w tym artykule.
Jeśli chciałbyś otrzymać ofertę na centralę wentylacyjną pisz na: oferty@micro-clima.pl
A jeśli chciałbyś, abyśmy informowali Cię o kolejnych podobnych artykułach pozostaw poniżej swój adres e-mail.