EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA MUZEÓW, BIBLIOTEK I ARCHIWÓW. - projekt Heriverde

Transkrypt

1 EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA MUZEÓW, BIBLIOTEK I ARCHIWÓW - projekt Heriverde

2 Problem Realizowane w ostatnich latach inwestycje w muzeach i archiwach ujawniły: brak doświadczeń w zakresie projektowania i wykonawstwa budynków dostosowanych do potrzeb sektora dziedzictwa, brak mechanizmów promujących rozwiązania zrównoważone w postępowaniach konkursowych

3 Problem Czynniki te: uniemożliwiły osiągnięcie zakładanych w projektach inwestycyjnych parametrów kontroli klimatu, prowadziły do niedoszacowania kosztów użytkowania wprowadzonych systemów kontroli klimatu po zakończeniu inwestycji, powodowały nieoptymalne wykorzystanie funduszy publicznych.

4 Projekt Heriverde motywacja racjonalne wykorzystanie środków na ochronę zbiorów poprzez stworzenie narzędzi pozwalających na optymalizację zużycia energii Projekt finansowany z funduszy Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, w ramach Programu Badań Stosowanych, badania interdyscyplinarne, umowa nr PBS2/A9/24/2013

5 Cele szczegółowe 1. Stworzenie oprogramowania służącego ilościowej ocenie zagrożeń związanych z parametrami klimatu w budynkach. 2. Opracowanie specjalistycznego modułu oprogramowanie WUFI Plus do modelowania mikroklimatu i zużycia energii w budynkach przechowujących zbiory dóbr kultury. 3. Opracowanie matrycy decyzyjnej dotyczącej optymalnych strategii zarządzania klimatem. 4. Promocja rozwiązań sprzyjających ochronie zbiorów oraz energooszczędnych

6 Zagrożenia zbiorów muzealnych i bibliotecznych niekorzystnymi warunkami mikroklimatycznymi: atak grzybów pleśniowych degradacja chemiczna fizyczne uszkodzenia obiektów (książki, obrazy, meble, rzeźby, emalie, fotografie, tkaniny ) zawierających materiały higroskopijne (drewno, skóra, kość słoniowa, wełna, jedwab, papier, kleje ).

7 Degradacja chemiczna materiały niestabilne chemicznie Wydłuż dwukrotnie życie obiektu obniżając temperaturę o 5 o C, lub wydłuż więcej niż dwukrotnie życie obiektu obniżając wilgotność względną o połowę (S. Michalski)

8 Fizyczne uszkodzenie obiektów - niezgodność odpowiedzi wymiarowej elementów obiektu generowanej przez wahania wilg. wzgl.

9 Pierwotnie zalecenia konserwatorskie dla zbiorów mieszanych (typowych muzeów) były bardzo restrykcyjne: stały poziom stabilizacji 50-60% dopuszczalne wahania ±5%; oparte o możliwości techniczne urządzeń, a nie rzeczywiste wymogi obiektów nie podawały informacji o stopniu zagrożenia, gdy zalecenia nie mogły być spełnione.

10 Zalecenia konserwatorskie dla bibliotek i archiwów są równie restrykcyjne ISO 11799:2003

11 Od 2005 roku toczy się międzynarodowa dyskusja nad realistycznymi zalecaniami konserwatorskimi ze względu na: wdrażanie działań minimalizujących ilość emitowanego CO 2, od roku 2013 Polska zaczęła wdrażać dyrektywę Komisji Europejskiej COM(2008) 30 zakładającą redukcję emisji CO 2 o 20% do 2020 roku rosnące koszty energii kryzys ekonomiczny.

12 Systematyczne badania naukowe ostatnich lat pozwoliły: zrozumieć mechanizmy powstawania uszkodzeń, określić mikroklimat bezpieczny dla zbiorów muzealnych ale w ograniczonym stopniu dla zbiorów bibliotecznych, rozpocząć prace nad określeniem zależności między stopniem kontroli klimatu a zużyciem energii.

13 Energy Costs ($US/sq.ft.) Koszty energii potrzebnej do kontroli klimatu 8 FY 1993, SMITHSONIAN ENERGY COSTS 6 4 HMSG RENWICK FREER/QUAD NMAH 2 NGA AA/PG NASM NMNH PRIVATE RESIDENCE SILVER Hill Roczne Annual zmiany RH wilgotności Fluctuation względnej (50% [%] +/-)

14 Modelowanie zużycia energii Modelowanie programem WUFI Plus Gmachu Głównego MNK wykazało, że zmiana sposobu zarządzania klimatem może pozwolić na oszczędność ~ 30% => 330 tys. zł

15 Klasy kontroli klimatu wg. podręcznika ASHRAE Klasa Poziom stabilizacji Dopuszczalne wahania roczne Dopuszczalne fluktuacje i gradienty przestrzenne Zagrożenie mechanicznym uszkodzeniem AA 50% lub 0%, ±5 o C ± 5%, ± 2 o C brak średnia A ±10%, +5 o C, ±5%, ± 2 o C niewielkie dla najbardziej w.w. -10 o C wrażliwych obiektów, brak dla B T pomiędzy o C ±0%, +5 o C, -10 o C ±10%, ± 10 o C ale poniżej 30 o C ±10%, ± 2 o C ±10%, ± 10 o C ale T<30 o C C 25% < w.w. < 75% temperatura rzadko powyżej 30 o C zazwyczaj poniżej 25 o C większości obiektów średnie dla najbardziej wrażliwych obiektów, niewielkie dla większości obiektów duże dla najbardziej wrażliwych obiektów, średnie dla większości obiektów D w.w. poniżej 75% wysokie dla większości obiektów z powodu niskiej w.w. głownie pękanie

16

17 Wykorzystując oprogramowanie Wufi plus chcielibyśmy opracować matrycę decyzyjną wspierającą proces decyzyjny przebudowy muzeów i archiwów mieszczących się w budynkach zabytkowych

18 Zużycie energii w zależności od klasy kontroli klimatu i potencjału budynku do ich utrzymania I II III IV V VI AA A B C 1 kwh/ (m 2 rok) D

19 Zużycie energii w zależności od klasy kontroli klimatu i potencjału budynku do ich utrzymania I II III IV V VI AA A B C 1,2 kwh/ (m 2 rok) 1 kwh/ (m 2 rok) D

20 Zużycie energii w zależności od klasy kontroli klimatu i potencjału budynku do ich utrzymania I II III IV V VI AA A B C 3 kwh/ (m 2 rok) 1 kwh/ (m 2 rok) D

21 Zużycie energii w zależności od klasy kontroli klimatu i potencjału budynku do ich utrzymania I II III IV V VI AA A B C D 3 kwh/ (m 2 rok) 1 kwh/ (m 2 rok) 1,5 kwh/ (m 2 rok)

22 Podsumowanie projektowanie muzeów i archiwów powinno być oparte o analizę realistycznych potrzeb zbiorów muzealnych możliwości osiągnięcia zakładanych warunków, zwłaszcza w budynkach historycznych zużycia energii uzależnionego od potencjału budynku do osiągnięcia danych warunków