Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Sustainable building products – beautiful idea, civilisation necessity or thermodynamic imperative
prof. dr hab. inż. Lech Czarnecki, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0003-3340-9075
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.01.09
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. Rozważono uwarunkowania konieczności zrównoważenia wyrobów budowlanych. Poczynając od przesłanek filozoficznych, takich jak „piękna idea”, „konieczność cywilizacyjna”, aż po „imperatyw termodynamiczny”. Nawiązano do dokumentu ONZ Nasza wspólna przyszłość i encykliki ekologicznej papieża, a także do Wymagań Podstawowych, CPR-UE 305, aż po konsekwencje zasad termodynamiki. Wskazano, że zasady termodynamiczne, jako prawa naturalne, oddziałują niezależnie od ich uświadomienia i sposobu sformułowania. W budownictwie prawa termodynamiki są znacznie mniej uświadamiane niż prawa mechaniki. Pokazano, że Wymagania Podstawowe ewoluowały w historii i obecnie coraz mocniej nawiązują do zasad termodynamiki. Zdefiniowano barierę termodynamiczną i wskaźnik zysku do nakładu energetycznego (EROI) oraz przytoczono postulat przemiany prometejskiej w technologii. Przeanalizowano, jak te uwarunkowania stanowią o konieczności i ograniczeniach innowacyjności budowlanej. Podkreślono nadzieje związane z gospodarką obiegu zamkniętego i wykorzystaniem w technologii zjawiska synergii oddziaływania pomiędzy składnikami kompozytów budowlanych.
Słowa kluczowe: wyroby zrównoważone; przesłanki filozoficzne; zasady termodynamiki; Wymagania Podstawowe; bariera termodynamiczna; wskaźnik EROI; przemiana prometejska; innowacyjność budowlana; gospodarka obiegu zamkniętego; synergia.
Abstract. Conditions for the necessity of sustainable construction products have been considered, beginningwith philosophical premises such as „a beautiful idea”, „civilization necessity” and „thermodynamic imperative”. Reference was made to the „Our Common Future” UN document, the Pope's ecological Encyclical, and to the CPR-EU 305 Basic Requirements, as well as to the consequences of the principles of thermodynamics. It has been shown that thermodynamic laws, as natural laws, act regardless of one’s awareness of their existence or the laws of their formulation. In building construction there is a lot less awareness pertaining to the laws of thermodynamics than there is surrounding the laws of mechanics. Throughout history the Basic Requirements have evolved and now are closely related to the principles of thermodynamics. In the paper the thermodynamic barrier and the profit-to-energy ratio, EROI, were defined, and the postulate of the Promethean transformation in technology was presented. An analysis was carried out of how these conditions determine the necessity and limitations of construction building innovation. In the paper there is emphasis on the hope of the further development of circular economy and the use of the synergy of interaction between the components of building composites in technology.
Keywords: sustainable products; philosophical premises; principles of thermodynamics; Basic Requirements; thermodynamic barrier; EROI index; Promethean transformation; construction innovation; circular economy; synergy.
Literatura
[1] Bendyk E. 2020. W Polsce, czyli wszędzie. Rzecz o upadku i przyszłości świata, s. 358.Warszawa.Wydawnictwo Polityka.
[2] Brundtland G. H. 1987. „Our Common Future”. Report on the Word Comission on Environment and Development, s. 383. Oxford University Press.
[3] Czarnecki Lech, M. Kaproń. 2010. „Definiowanie zrównoważonego budownictwa”. Materiały Budowlane (1): 69 – 71.
[4] Czarnecki Lech, J. Deja. 2021. „Zrównoważone budownictwo; w poszukiwaniu przemiany prometejskiej”. Inżynieria i Budownictwo (6).
[5] Czarnecki Lech, P. Łukowski,A. Garbacz. 2017. Naprawa i ochrona konstrukcji z betonu. Komentarz do PN-EN 1504. PWN.
[6] Czarnecki Lech. 2016. „Wymaganie zrównoważonego wykorzystania zasobów naturalnych w odniesieniu do napraw i ochrony konstrukcji betonowych”. Materiały Budowlane (11): 140 – 142.
[7] Czarnecki Lech, Z. Paszkowski. 2016. „Naprawa, utrzymanie i rewitalizacja jako czynniki kształtujące zrównoważone budownictwo”.Materiały Budowlane (5): 126 – 129.
[8] Czarnecki Lech, Z. Paszkowski. 2016. „Rewitalizacja obszarów miejskich; teoria i praktyka”. Materiały Budowlane (5): 138 – 140.
[9] Czarnecki Lech. 2020. „Moje poszukiwania prawdy w inżynierii materiałów budowlanych”. Materiały Budowlane (8): 4 – 11.
[10] Czarnecki Lech, H. Justnes. 2012. „Zrównoważony trwały beton”. Cement Wapno Beton, 17/79, nr 6: 341 – 362. http://cementwapnobeton. pl/pdf/2012/2012_6/Czarnecki-06-12.pdf (dostęp 05.05.2021).
[11] CzarneckiLech,D.VanGemert.2017.„Innovationinconstructionmaterialsengineeringversus sustainabledevelopment”.BulletinofThePolishAcademyofSciences Technical Sciences,Vol. 65,No. 6. https://doi. org/10.1515/bpasts-2017-0083.
[12] Czarnecki Lech. 2007. „Concrete-polymer composites: trends shaping the future”. International Journal of the Society ofMaterials Engineering for Resources 15 (1): 1 – 5.
[13] Czarnecki Lech,M. Reda Taha, RuWang. 2018.Are Polymers Still Driving Forces in Concrete Technology? In: TahaM. (eds) International Congress on Polymers in Concrete (ICPIC 2018). ICPIC. Springer, Cham. https://doi. org/10.1007/978-3-319-78175-4_26.
[14] Construction ProductsRegulation,CPR-UE 305/2011 https://eur-lex europa. eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32011R0305 (dostęp 05.05.2021).
[15] Encyklika Laudato Si Ojca Świętego Franciszka poświęcona trosce o wspólny dom. http://www.vatican.va/content/francesco/pl/encyclicals/documents/ papa-francesco_20150524_enciclica-laudato-si.html (dostęp 05.05.2021).
[16] Georgescu-Roegen N. 1983. „The Promethean condition of viable Technologies”. Materials and Society, vol. 7, no 3/4: 425 – 435.
[17] https://www. theworldcounts.com/ (dostęp 05.05.2021).
[18] Rifkin J.,T.Howard. 2008.Entropia – nowy światopogląd.Katowice.KOS.
[19] Saint-Exupéry. 2021.Mały Książę. Tłum.A.Kozak. FundacjaNowoczesna Polska. https://wolnelektury.pl/media/book/pdf/saint-exupery-maly-ksiaze. pdf (dostęp 05.05.2021).
[20] Tomaszewska J. 2019. „Polski sektor budowlany a GOZ”.Materiały Budowlane (12): 8 – 10. DOI: 10.15199/33.2019.12.01.
[21] Zimmermann T. 2013. „Parameterized tool for site specific LCAs of wind energy converters”. Int J Life Cycle Assess (18): 49 – 60. https://doi. org/10.1007/s11367-012-0467-y.
Przyjęto do druku: 17.08.2021 r.
Materiały Budowlane 01/2022, strona 64-67 (spis treści >>)
Influence of opening and lintel stiffness on the load capacity of AAC wall
prof. dr hab. inż. Łukasz Drobiec, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9825-6343
mgr inż. arch. Tomasz Rybarczyk, Solbet Sp. z o.o.
ORCID: 0000-0003-1431-9533
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.01.08
Streszczenie. W artykule opisano wyniki badań ścian wzniesionych z bloczków z ABK (autoklawizowany beton komórkowy) w skali naturalnej, ściskanych w płaszczyźnie ściany. Przeprowadzono trzy serie badawcze po dwie ściany. Przebadano dwie ściany bez otworu i dwie serie po dwie ściany z otworem i nadprożami z ABK oraz nadprożami żelbetowymi. Celem badań było określenie wpływu otworu oraz sztywności nadproża na nośność ścian. Wykazano, że ściany z otworami cechują się nośnością i rysoodpornością nawet mniejszą o 2/3 w porównaniu z nośnością i rysoodpornością ściany pełnej. Nie stwierdzono istotnego wpływu nośności i sztywności nadproża na uzyskane wyniki sił rysujących i niszczących.
Słowa kluczowe: ABK; badania ścian w skali naturalnej; wpływ otworu na nośność ściany; wpływ nadproża.
Abstract. The article describes the results of tests of walls built of AAC blocks (autoclaved aerated concrete) on a full scale, compressed in the plane of thewall. Three series of tests, twowalls each, were subjected to the study. Two walls without an opening and two series of two walls with an opening andABK lintels and reinforced concrete lintelswere tested.The aimof the researchwas to determine the impact of the opening and the impact of the lintel stiffness on the load capacity of the walls. It has been shown that wallswith openings are characterized by load-bearing capacity and crack resistance which is up to 2/3 lower compared to the loadbearing capacity and crack resistance of a solidwall.No significant influence of the bearing capacity and stiffness of the lintel on the obtained results of tearing and destructive forces was found.
Keywords: AAC; full scale wall tests; the impact of the opening on the load-bearing capacity of the wall; the effect of the lintel.
Literatura
[1] Drobiec Ł., R. Jasiński, A. Piekarczyk. 2013. Konstrukcje murowe według Eurokodu 6 i norm związanych. Tom 1. Warszawa. Wydawnictwo Naukowe PWN.
[2] Drobiec Ł., R. Jasiński, W. Mazur W. 2017. „Prefabrykowane nadproża z autoklawizowanego betonu komórkowego – badania i analizy teoretyczne. Cement Wapno Beton 5: 339 – 413.
[3] Drobiec Ł. 2017. „Limitation of cracking inAAC masonry under the window zone/Begrenzung von Rissbildung in Porenbetonmauerwerk imBrüstungsbereich”. Mauerwerk 21, Heft 5: 332 – 342.
[4] Drobiec Ł., R. Jasiński, T. Rybarczyk. 2016. „The influence of the type of mortar on the compressive behaviour of walls made of Autoclaved Aerated Concrete (AAC)”. Brick and Block Masonry – Trends, Innovations and Challenges. Taylor & Francis Group, London, pp. 1531-1538.
[5] DrobiecŁ. 2019. „Analysis ofAACwalls subjected to vertical load/Analyse von vertikal belasteten Porenbeton- Wänden.”Mauerwerk 23, Heft 6: 387 – 403. Przyjęto do druku: 29.12.2021
Przyjęto do druku: 29.12.2021 r.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 01/2022, strona 59-61 (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.jrs.eu
Materiały Budowlane 01/2022, strona 58 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Why did multi-family residental buildings in Vancouver use the same amount of energy in 2002 as in 1929?
dr inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, Politechnika Krakowska; Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0003-1125-4068
dr inż. Mark Bomberg, prof. Clarkson University, Clarkson University, Potsdam, NY, USA
ORCID: 0000-0002-8537-0750
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.01.07
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. Projektując przegrody zewnętrzne budynku należy poddać analizie wiele różnych aspektów, takich jak efektywność energetyczna, trwałość, możliwość zbudowania takiej przegrody, wpływ na warunki zdrowotne i zapewnienie komfortu osób przebywających w budynku, bezpieczeństwo pożarowe, akustyka oraz aspekt finansowy. W artykule autorzy analizują kwestie związane z efektywnością energetyczną i procesami cieplno- -wilgotnościowymi przegród. Inne tematy poruszane w tym artykule to wpływ przegród na jakość środowiska wewnętrznego.
Słowa kluczowe: efektywność energetyczna; przegrody zewnętrzne; jakość środowiska wewnętrznego; budynki zrównoważone.
Abstract. When designing the building envelope, many different aspects should be analyzed, such as energy efficiency, durability, the possibility of constructing such divisions, the impact on health conditions and ensuring the comfort of people in the building, fire safety, acoustics and the financial aspect. In the article, the authors analyze the issues related to energy efficiency and thermal and humidity processes in partitions. Other topics covered in this review article are the effects of partitions on the quality of the indoor environment.
Keywords: energetic efficiency; external partitions; the quality of internal environment; sustainable buildings.
Przyjęto do druku: 28.12.2021 r.
Materiały Budowlane 01/2022, strona 56-58 (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.jrs.eu
Materiały Budowlane 01/2022, strona 55 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Hail resistance tests for solar collectors in the light of the applicable national regulations
dr inż. Kamil Słowiński, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-4225-520X
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.01.06
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono metodologię badań wytrzymałości kolektorów słonecznych na uderzenia spowodowane gradobiciem, na podstawie zapisów obowiązującej normy krajowej PN-EN ISO 9806. Omówiono wybrane aspekty dwóch zaproponowanych w normie metod badawczych, wykorzystujących kule lodowe lub kule stalowe do symulowania uderzeń gradem. Obie metody badań poddano ocenie, wskazując na ich zalety i wady. Wskazano przy tym na problem braku korelacji między formami zniszczenia wywołanymi przez kule lodowe i stalowe, o tych samych energiach uderzenia. W tym kontekście powołano się na zapisy wycofanej normy krajowej PN-EN 12975- 2 oraz opracowań o charakterze naukowo-badawczym.
Słowa kluczowe: kolektor słoneczny; wytrzymałość na gradobicie; certyfikat Solar Keymark.
Abstract. The article presents the methodology of testing the resistance of solar collectors to impacts caused by hail, based on the provisions of the applicable national standard PN-EN ISO 9806. Selected aspects of the two research methods proposed in the standard, using ice or steel balls to simulate hail impacts, are discussed. Both test methods were assessed, pointing to their advantages and disadvantages. At the same time, the problem of the lack of correlation between the forms of failure caused by ice and steel balls with the same impact energies was pointed out. In this context, reference was made to the provisions of the withdrawn national standard PN-EN 12975-2 and research studies.
Keywords: solar collector; hail resistance; Solar Keymark certificate.
Literatura
[1] Field P. R., W. Hand, G. Cappelluti, A. McMillan, A. Foreman, D. Stubbs, M. Willows. 2010. Hail Threat Standardisation – Final report for EASA. 2008. OP. 25. EASA.
[2] Flüeler P., M. Stucki, F. Guastala, T. Egli. 2008. Hail impact resistance of building materials – Testing, evaluation and classification. Proceedings of the 11 DBMC International Conference on Durability of Building Materials and Components. Istanbul.
[3] Frąckiewicz P.,M. Jakimowicz. 2021. „Zestawy wyrobów do mocowania modułów fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych w aspekcie wytrzymałości i bezpieczeństwa użytkowania”. Materiały Budowlane 587 (7): 41 – 44.
[4] ISO IEC 61215-1:2005 Terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type approval – Part 1: Test requirements.
[5] Jenkins D. R., R. G. Mathey. 1982. Hail impact testing procedure for solar collector covers. Washington. U. S. Department of Commerce.
[6] Moore D.,A.Wilson, R. Ross. 1978. Simulated impact testing of photovoltaic solar panels. Proceeding of 24th Annual Technical Meeting, Institute of Environmental Sciences Ft. Worth.
[7] Moore D., A.Wilson. 1978. Photovoltaic solar panel resistance to simulated hail. Pasadena. Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology.
[8] PN-EN ISO 9806:2017 Energia słoneczna. Słoneczne kolektory grzewcze. Metody badań.
[9] PN-EN 12975-2:2007 Słoneczne systemy grzewcze i ich elementy. Kolektory słoneczne. Część 2: Metody badań.
[10] Quality assurance in solar thermal heating and cooling technology. 2012. Summary report – Impact resistance testing. Fraunhofer ISE. Freiburg.
Przyjęto do druku: 20.12.2021 r.
Materiały Budowlane 01/2022, strona 53-55 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
A new functionalities of the building energy performance certification system
dr inż. Jerzy Kwiatkowski, Politechnika Warszawska; Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska;
ORCID: 0000-0002-2688-1980
dr inż. Andrzej Wiszniewski, Narodowa Agencja Poszanowania Energii S.A.
ORCID: 0000-0001-7997-1536
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2022.01.05
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. System świadectw charakterystyki energetycznej (ŚChE) istnieje już od prawie dwudziestu lat. Kolejne wersje dyrektywy o charakterystyce energetycznej budynków wprowadzały nowe wymagania lub poprawiały funkcjonowanie implementowanych przepisów. Sektor budownictwa ma istotny wpływ na redukcję zapotrzebowania na energię i emisję zanieczyszczeń, a tym samym spełnienie celów klimatycznych. Świadectwa charakterystyki energetycznej są doskonałym narzędziem, które może być wykorzystane w tym celu. W artykule przedstawiono realizowane obecnie międzynarodowe projekty obejmujące swoim zakresem system świadectw charakterystyki energetycznej. Pokazano, że w większości z nich chodzi o wzmocnienie wagi świadectw charakterystyki energetycznej oraz uzupełnienie ich funkcjonalności. Opisano także dziesięć tworzonych w ramach projektu X-tendo, innowacyjnych funkcjonalności nowej generacji ŚChE. Wprowadzenie ich do krajowych systemów zwiększy zaufanie do oceny i certyfikacji charakterystyki energetycznej i poprawi ich akceptację oraz przyspieszy modernizację budynków.
Słowa kluczowe: świadectwa charakterystyki energetycznej; budynek; projekt europejski; innowacyjne wskaźniki; dyrektywa.
Abstract. The system of energy performance certificates has been in place for almost twenty years. Successive versions of the recast directives on the energy performance of buildings introduced new requirements or improved the functioning of the implemented regulations. The building sector is important in reducing energy demand and pollutant emissions and thus meeting climate goals. Energy performance certificates are an excellent tool that can be used for this purpose. The article presents the currently on-going international projects on the systemof energy performance certificates. It has been shown that most of them are about strengthening the importance of energy performance certificates and supplementing their functionality. It also describes the ten innovative functionalities of the next generation of EPC developed by the X-tendo project. Introducing them into national systems will increase confidence in the assessment and certification of energy performance, which will improve their acceptance and speed up refurbishment of buildings.
Keywords: energy performance certificate; building; European project; innovative indicators; heat cost; directive.
Literatura
[1] Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Dz. Urz. UE L 001 z 4 stycznia 2003 r., s. 65.
[2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Dz. Urz. UE L 153 z 10 czerwca 2010 r., s. 13.
[3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/844 z 30 maja 2018 r. zmieniająca dyrektywę 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynkówi dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej. Dz. Urz. UE L 156 z 19 czerwca 2018 r., s. 75.
[4] Sheikh Zuhaib et. al. 2021. „Next-generation energy performance certificates: End-user needs and expectations”. Energy Policy, 112723, ISSN 0301-4215, https://doi.org/10.1016/j.enpol. 2021.112723.
[5] https://legislacja.rcl.gov.pl/projekt/12347353/ katalog/12791518#12791518 (dostęp 28.12.2021 r.).
[6] https://x-tendo.eu/(dostęp 28.12.2021 r.).
[7] https://u-certproject.eu/(dostęp 28.12.2021 r.).
[8] https://qualdeepc.eu/(dostęp 28.12.2021 r.).
[9] https://epanacea.eu/(dostęp 28.12.2021 r.).
[10] https://edyce. eu/ (dostęp 28.12.2021 r.).
[11] https://epc-recast.eu/ (dostęp 28.12.2021 r.).
[12] https://www.d2epc.eu/en (dostęp 28.12.2021 r.).
Przyjęto do druku: 28.12.2021 r.
Materiały Budowlane 01/2022, strona 50-52 (spis treści >>)
Wejdź na stronę www.jrs.eu
Materiały Budowlane 01/2022, strona 49 (spis treści >>)
Start 
