Najnowsze badanie, przeprowadzone przez HTA Design we współpracy z Bartlett School of Environment, Energy and Resources, Queen Square Institute of Neurology oraz Epilepsy Society, wykazało, że aktywne chłodzenie, zwłaszcza w postaci rewersyjnych pomp ciepła powietrze-woda (ASHP) zintegrowanych z pasywnymi rozwiązaniami, jest kluczowe dla ograniczenia przegrzewania w brytyjskich domach opieki. Te hybrydowe systemy pozwoliły na osiągnięcie do 66% oszczędności energii w porównaniu z dotychczasowymi metodami chłodzenia, jednocześnie zapewniając komfort cieplny nawet w prognozowanych, przyszłych scenariuszach klimatycznych.
Rosnące zagrożenie przegrzewaniem w placówkach opiekuńczych
Budynki mieszkalne w Wielkiej Brytanii były historycznie projektowane tak, aby zatrzymywać ciepło. Wraz ze wzrostem częstotliwości i intensywności fal upałów, rośnie ryzyko przegrzewania wnętrz, co przekłada się na zwiększoną śmiertelność związaną z upałami. W placówkach opiekuńczych problem ten jest szczególnie dotkliwy, ponieważ rezydenci są bardziej podatni na wysokie temperatury z powodu schorzeń i ograniczonej mobilności. W przypadku osób z padaczką, podwyższone temperatury mogą zwiększać aktywność napadów, powodować zmęczenie i zaburzenia snu, co podkreśla znaczenie utrzymania bezpiecznych warunków wewnętrznych dla zdrowia i efektywnej opieki.
Aktualny stan i prognozy ryzyka
Monitoring w specjalistycznym domu opieki dla osób z padaczką wykazał, że temperatury wewnętrzne przekraczają 26°C przez około jedną trzecią czasu użytkowania obiektu. Dynamiczne modelowanie termiczne prognozuje, że w scenariuszach wysokich emisji do lat 2050. liczba godzin przegrzewania może się podwoić, a do lat 2080. wzrosnąć nawet do 38% czasu użytkowania. Sypialnie okazały się najbardziej obciążonymi termicznie pomieszczeniami, nie spełniającymi kryteriów komfortu. Zapewnienie odpowiednich warunków nocnych jest kluczowe dla regeneracji i ogólnego stanu zdrowia podopiecznych.
Ocena strategii pasywnych i hybrydowych
Badanie oceniło różne interwencje pasywne, takie jak intensywna wentylacja naturalna, zewnętrzne zacienienie (np. okiennice) i zwiększona masa termiczna. W obecnych warunkach strategie te przyniosły znaczące usprawnienia, a połączenie zewnętrznych okiennic z wentylacją nocną zmniejszyło przegrzewanie do około 2%. Jednakże, w przyszłych ekstremalnych warunkach klimatycznych, ograniczenia podejść wyłącznie pasywnych stały się widoczne. Wentylacja nocna traciła efektywność z powodu podwyższonych temperatur nocnych, a dodatkowa masa termiczna miała ograniczony wpływ w już ciężkiej konstrukcji. Do lat 2080. same środki pasywne okazały się niewystarczające do utrzymania akceptowalnych temperatur.
Następnie oceniono hybrydowe strategie chłodzenia, łączące rozwiązania pasywne z systemami aktywnymi:
- Przenośne klimatyzatory, mimo szerokiego zastosowania, wykazały słabą ogólną wydajność, znacząco zwiększając zużycie energii i okazując się nieefektywnym rozwiązaniem długoterminowym.
- Systemy wentylacji mechanicznej z wężownicami chłodzącymi redukowały zużycie energii w porównaniu do jednostek przenośnych, ale miały trudności z długoterminowym utrzymaniem akceptowalnych warunków wewnętrznych.
- Rewersyjne pompy ciepła powietrze-woda (ASHP) wykazały się najlepszą wydajnością. Zintegrowane ze środkami pasywnymi, systemy te utrzymywały komfort we wszystkich scenariuszach klimatycznych, znacząco redukując zużycie energii i emisje dwutlenku węgla w porównaniu do stanu bazowego. W obecnych warunkach osiągnięto oszczędności energii do 66% w porównaniu z istniejącymi metodami chłodzenia. Wyniki te potwierdzają, że pompy ciepła są obiecującym, zintegrowanym rozwiązaniem zwiększającym odporność na zmiany klimatu, zapewniającym niskoemisyjne ogrzewanie i chłodzenie, jednocześnie wspierając elektryfikację sektora.
Znaczenie użyteczności i automatyzacji
Analiza uwzględniająca opinie personelu opiekuńczego ujawniła, że zarządzanie przegrzewaniem było silnie uzależnione od realiów operacyjnych, a nie tylko od ograniczeń technicznych. Rozwiązania chłodzące były często używane niespójnie z powodu różnic w preferencjach termicznych personelu i ograniczonej wiedzy technicznej, a także codziennych obowiązków. Personel wyrażał silne preferencje dla systemów zautomatyzowanych, intuicyjnych i łatwych w utrzymaniu, które minimalizują potrzebę ręcznej interwencji i zmniejszają obciążenie pracą. Sugeruje to, że w projektowaniu nowych obiektów i modernizacjach placówek opieki, użyteczność i łatwość obsługi systemów chłodzących są równie ważne, jak ich wydajność energetyczna i termiczna. Uproszczone sterowanie, działanie oparte na czujnikach i zintegrowana automatyzacja staną się kluczowymi cechami przyszłych strategii ograniczania przegrzewania.
Opracowano na podstawie informacji rynkowych: HVAC / branża ogólna. Inspiracja źródłowa: CIBSE Journal.
