Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Energy efficiency of the active thermal insulation system in a single-family building in Polish conditions with economic and environmental analysis

dr inż. Beata Sadowska, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-2866-3685
mgr inż. Tomas Barkanyi, BT & SONS Kft, Nyiregyhaza, Hungary
dr inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0003-1125-4068
mgr Ewa Gobcewicz, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-1364-5556
dr hab. inż. Elżbieta Broniewicz, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-9231-2225
mgr inż. Karolina Dec, Szkoła Doktorska Politechniki Białostockiej
ORCID: 0000-0002-5237-654X

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2023.06.06
Studium przypadku

Streszczenie. Celem artykułu jest ocena możliwości poprawy efektywności energetycznej budynków przez zastosowanie systemu aktywnej izolacji termicznej (ATI) w polskich warunkach klimatycznych. Badanie wykonano na przykładzie budynku jednorodzinnego zaprojektowanego w technologii szalunku traconego. Obliczono wysokość niezbędnych nakładów inwestycyjnych na poprawę efektywności energetycznej i cieplnej oraz niezależne źródła energii (kolektory słoneczne, magazyn energii). Przeprowadzono również ocenę środowiskową takiego rozwiązania. Analizy wykazały, że zastosowanie systemu ATI w przedmiotowym budynku powoduje zmniejszenie strat ciepła przez ściany o 52%, redukcję zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie o 30%i możliwość obniżenia wskaźnika EP o 20,5%(przy pompie ciepła) oraz 16,9% (przy gazie), przy czasie zwrotu dodatkowych nakładów 6 – 7 lat.
Słowa kluczowe: aktywna izolacja termiczna; technologia szalunku traconego; efektywność energetyczna; efektywność ekonomiczna i środowiskowa.

Abstract. The aim of the article is an attempt to assess the possibility of improving the energy efficiency of buildings with the use of an active thermal insulation (ATI) system in Polish climatic conditions. The study was carried out on the example of a single-family building designed in the permanent formwork technology. The amount of necessary investment outlays for the improvement of energy and thermal efficiency as well as independent generation sources (solar collectors, energy storage) was calculated.An environmental assessment of such a solution was also carried out.Analyzes have shown that the use of theATI system in the building in question reduces heat losses through the walls by 52%, reduces the heat demand for heating by 30% and allows the EP to be reduced by 20.5% (with a heat pump) and 16.9% (with gas), with a payback time of investment costs of 6 – 7 years.
Keywords: active thermal insulation; insulating concrete formwork technology; energy efficiency; economic and environmental efficiency.

Literatura
[1] WWF, ZEROEMISYJNA POLSKA 2050 Raport WWF. Warszawa, 2020.
[2] Net Zero Emissions by 2050 Scenario (NZE) – World Energy Model – Analysis – IEA. [Online]. Available: https://www.iea.org/reports/world- -energy-model/net-zero-emissions-by-2050-scenario- nze. [Dostęp: 27-March-2023].
[3] Komunikat KE. Czysta planeta dla wszystkich. Europejska długoterminowa wizja strategiczna dobrze prosperującej, nowoczesnej, konkurencyjnej i neutralnej dla klimatu gospodarki. Bruksela, 2018.
[4] Kisilewicz T, Fedorczak-Cisak M, Barkanyi T. 2020. Aktywna izolacja termiczna. Materiały Budowlane. 2020; 569: 28 – 32.
[5] Barkanyi T. Innowacyjne wykorzystanie energii słonecznej w celu zmniejszenia strat ciepła w budynkach. Rynek instalacyjny. 2022; 3: 40– 42.
[6] Krajčík M, Arıcı M, Šikula O, Šimko M. Review of water-based wall systems: Heating, cooling, and thermal barriers. Energy and Buildings. 2021; https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.111476.
[7] Krzaczek M, Florczuk J, Tejchman J. J. A. E. Improved energy management technique in pipeembedded wall heating/cooling system in residential buildings. Applied Energy. 2019; https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113711.
[8] Kalús D, Koudelková D, Mučková V, Sokol M, Kurčová M, Janík P. Practical Experience in the Application of Energy Roofs, Ground Heat Storages, and Active Thermal Protection on Experimental Buildings.Applied Sciences. 2022; https://doi.org/10.3390/app12189313.
[9] Ulbrich R, Radlak G, Miłaszewicz B, Rachel M. Badania symulacyjne stosowania bariery temperaturowej w ścianach zewnętrznych budynku. Energia i Budynek. 2007:10.
[10] Garbalińska H. Nowatorskie technologie umożliwiające poprawę energetycznych walorów ścian zewnętrznych.Materiały Budowlane. 2014; 6: 120 – 122.
[11] Sadowska B, Markiewicz-Zahorski P, Fedorczak- Cisak M, Nowak-Ocłoń M, Radziszewska- -Zielina E. 2023. Zalety zastosowania wielowarstwowej refleksyjnej maty termoizolacyjnej w budynku jednorodzinnym. Materiały Budowlane 606 (2): 1 – 4. DOI: 10.15199/33.2023.02.01.
[12] https://portpc.pl/port-pc-2022-rok-pompciepla- w-polsce/ [Dostęp: 27-March-2023].
[13] Firląg S. Cost-Optimal Plus Energy Building in a Cold Climate. Energies. 2019; https://doi.org/10.3390/en12203841
[14] Rozporządzenie MIiR z 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (Dz. U. 2015 poz. 376), z późn. zm.
[15] Rozporządzenie MRiT z 31 stycznia 2022 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakimpowinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz.U. 2022 poz. 248).

Przyjęto do druku: 08.05.2023 r.

Materiały Budowlane 06/2023, strona 23-27 (spis treści >>)