mgr Andrzej Rajkiewicz, Narodowa Agencja Poszanowania Energii S.A.
dr Marek Szczepański, Ekspert w zakresie funduszy EU
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Projekty kompleksowej renowacji budynków z efektem energetycznym stają się coraz bardziej złożone i coraz droższe (rysunek 1). Wynika to z rygorystycznych warunków technicznych i, w przypadku korzystania z różnych form wsparcia publicznego, z konieczności dostosowania się do wymagań instytucji finansujących. Inwestujący w renowację budynków to ich właściciele: wspólnoty mieszkaniowe; spółdzielnie mieszkaniowe; jednostki samorządu terytorialnego (JST); skarb państwa; przedsiębiorcy i inni. Poza różnorodnymi instrumentami finansowania inwestycji mogą korzystać ze wsparcia na jej przygotowanie i działania powykonawcze, czyli usługi świadczone przez szerokie grono specjalistów.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 53-55 (spis treści >>)
dr inż. Arkadiusz Węglarz, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
dr inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
W 2021 r. do przepisów wykonawczych w Polsce oraz innych krajach Unii Europejskiej (UE) weszły postanowienia wykonawcze dotyczące implementacji dyrektyw o charakterystyce energetycznej budynków, które wprowadziły nowy standard budynków o niemal zerowym zużyciu energii (nZEB). W UE trwają dyskusje na temat zmiany przepisów dotyczących efektywności energetycznej budynków i źródeł zaopatrzenia ich w energię, aby w 2050 r. sektor budownictwa był neutralny klimatycznie. Biorąc udział w tej dyskusji, przypomnimy w artykule, jak zmieniały się wymagania dotyczące ochrony cieplnej budynków w Polsce oraz przeanalizujemy obecnie obowiązujące przepisy polskie i obowiązujące w wybranych krajach UE dotyczące aspektów energetycznych budynków.
Literatura
[1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. nr 75, poz. 690, z późn. zm.).
[2] Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. 2003.
[3] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 6 listopada 2008 r. zmieniające Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
[4] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków.
[5] Regulations Commission Delegated Regulation (EU) No 244/2012 of 16 January 2012 Supplementing Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council on the Energy Performance of Buildings by Establishing a Comparative Methodology Framework For Available online: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ. do? uri=OJ: L: 2012: 081: 0018: 0036: EN: PDF (accessed on 12 July 2020).
[6] Directive 2012/27/EU of the European Parliament and of the Council of 25 October 2012 on Energy Efficiency, Amending Directives 2009/125/EC and 2010/30/EU and Repealing Directives 2004/8/EC and 2006/32/EC.
[7] https://www.Consilium.Europa.Eu/Pl/Policies/ Green-Deal/Timeline-European-Green-Deal- and-Fit-for-55/.
[8] https://www.Zakonyprolidi.Cz/Cs/2000-406.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 49-52 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Construction of Hybrid Energy Storage Systems – technical and safety aspects
dr inż. Krzysztof Rafał, Polska Akademia Nauk, Instytut Maszyn Przepływowych
ORCID: 0000-0001-7502-9121
dr inż. Jacek Biskupski, Polska Akademia Nauk, Instytut Maszyn Przepływowych
ORCID: 0000-0002-6264-2442
dr inż. Patryk Chaja, Polska Akademia Nauk, Instytut Maszyn Przepływowych
ORCID: 0000-0003-1820-4514
mgr inż. Marcin Kuźmiński, Szkoła Główna Służby Pożarniczej
ORCID: 0000-0002-1309-1304
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.01.11
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. W artykule opisano podstawowe zagadnienia dotyczące systemów magazynowania energii elektrycznej z wykorzystaniem różnych technologii baterii elektrochemicznych. Scharakteryzowano kluczowe dostępne technologie pod kątem ich właściwości użytkowych oraz bezpieczeństwa użytkowania. Szczegółowo scharakteryzowano aspekty bezpieczeństwa pożarowego magazynów opartych na technologii litowo-jonowej jako najbardziej popularnej technologii. Przedstawiono dyskusję wyników przeprowadzonych przez autorów doświadczeń z bateriami litowo-żelazowo-fosforanowymi.
Słowa kluczowe: magazyn energii; baterie litowo-jonowe; baterie przepływowe; bezpieczeństwo pożarowe.
Abstract. The paper describes fundamental aspects of the construction of energy storage systems using different battery technologies. Key technologies available on the market are characterized in terms of their functional properties and operational safety. Fire safety aspects are characterized in detail for the lithium-ion technology as the most common one. Tests with lithium-iron-phosphate batteries conducted by authors are discussed.
Keywords: energy storage system; lithium-ion battery; flow battery; fire safety.
Literatura
[1] European Association for Storage of Energy. Energy Storage Targets 20302050. Brussels, 2022.
[2] Hajiaghasi S, Salemnia A, Hamzeh M. Hybrid energy storage system for microgrids applications: Areview. Journal of Energy Storage. 2019; 21: 543 – 570.
[3] Tahir Y, Nadeem MF, Ahmed A, Khan IA, Qamar F. A Review on Hybrid Energy Storage Systems in Microgrids. 2020 3rd International Conference on Computing, Mathematics and Engineering Technologies (iCoMET). 2020: 1 – 7.
[4] Rafał K, Biskupski J, Bykuć S, Chaja P. Dynamic Voltage Regulation and Unbalance Compensation in a Low-Voltage Distribution Network Using Energy Storage System. Applied Sciences. 2022; 12(22): 11678.
[5] Rafał K, Grabowski P. Magazynowanie energii.Academia – magazyn PolskiejAkademii Nauk. 2022; 1(65): 34 – 40.
[6] Energy Response Solutions Inc. Energy Storage System Safety: Comparing Vanadium Redox Flow and Lithium-Ion Based Systems. South Glastonbury, 2017.
[7] Brzezińska D. Powstanie i rozwój inżynierii bezpieczeństwa pożarowego w Polsce. Safety and Fire Technology. 2016; 42 (2): 141 – 149.
[8] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690 z późn. zm.).
[9] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. 2010.109.719 z późn. zm.).
Przyjęto do druku: 27.09.2022 r.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 46-48 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Fort Bema as the example of thermomodernisation potential of historical military buildings
dr inż. Agnieszka Kaliszuk-Wietecka, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0003-2476-6951
inż. Marianna Muchorowska, Uniwersytet w Innsbrucku, Austria
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.01.10
Studium przypadku
Streszczenie. Szczególnym rodzajem obiektów zabytkowych są obiekty militarne, gdyż ich charakter i pełniona niegdyś funkcja znacznie różnią się od tej, którą chce się im nadać, aby przywrócić do użytkowania. W artykule przedstawiono koncepcję architektoniczną rewitalizacji i termomodernizacji Fortów Bema w Warszawie z wariantową koncepcją modernizacji źródła ciepła, dostosowaną do specyficznej formy, zabytkowego charakteru i realnych możliwości. Przedstawiono obliczenia zapotrzebowania na energię i emisję dwutlenku węgla podczas eksploatacji we wszystkich zaproponowanych wariantach. Obliczenia pokazują możliwości przywrócenia obiektu społeczności lokalnej, poprawy komfortu jego użytkowania w wyniku poprawy parametrów obudowy zewnętrznej oraz możliwości obniżenia zapotrzebowania na energię i osiągnięcie standardu budynku zero emisyjnego.
Słowa kluczowe: potencjał termomodernizacyjny; zabytkowy obiekt militarny; zmniejszenie zapotrzebowania na energię; obiekt zero emisyjny.
Abstract. Military buildings are a special type of historic building, as their character and the function they used to provide are very different from the functions you want to give them in order to be returned to their users. This article presents an architectural concept for the thermal modernisation of the Bema Fort in Warsaw with a variant concept for the modernisation of the heat source, adapted to the specific form, historic character and realistic possibilities. Calculations of energy demand and carbon dioxide emissions during operation in all proposed variants are presented. The calculations show the possibilities of restoring the facility to the local community, improving the comfort of its use related to the upgrade of its external envelope parameters and the possibilities of lowering its energy demand and achieving a zero-emission building standard.
Keywords: thermomodernisation potential; historic military building; energy demand reduction; zero CO2 emission object.
Literatura
[1] Kordek P, Rutkowski K. Karta ewidencyjna zabytków architektury i budownictwa: Fort Bema (do 1915 r.: P-PARYSÓW) w pierścieniu wewnętrznym Twierdzy Warszawa, grudzień 2004 r.
[2] Załącznik nr 1 do Uchwały nr LXII/1667/2018 Rady m.st. Warszawy z 1 marca 2018 r., Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego miasta stołecznego Warszawy ze zmianami.
[3] Terlikowski, Wojciech Robert. Metodologia oceny zdolności rewitalizacyjnej budynków zabytkowych. Inżynieria i Budownictwo. 2017; 73: 482 – 485.
[4] PN-EN ISO 6946 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania.
[5] PN-EN ISO 13370 Cieplne właściwości użytkowe budynków. Wymiana ciepła przez grunt. Metoda obliczania.
[6] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (Dz.U. 2015 poz. 376) wraz późniejszymi zmianami.
[7] Materiały konferencyjne z Międzynarodowej Konferencji Building Structures Design Kielce 2022. Kaliszuk-Wietecka A, Muchorowska M. Thermomodernisation potential of old military buildings on the example of Fort Bema in Warsaw, s. 12 – 15.
Przyjęto do druku: 27.12.2022 r.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 42-45 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Energy efficiency of buildings made in the hemp-lime composites technology
dr inż. arch. Michał Gołębiewski, Politechnika Warszawska, Wydział Architektury
ORCID: 0000-0001-7206-0369
dr Barbara Pietruszka, Instytut Techniki Budowlanej, Zakład Fizyki Cieplnej, Akustyki i Środowiska
ORCID: 0000-0003-3268-7997
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.01.09
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. Kompozyty wapienno-konopne są przedmiotem intensywnych badań ze względu na ich walor proekologiczny oraz potwierdzoną użyteczność w zastosowaniu w budownictwie. Tematem artykułu jest analiza prac naukowo-badawczych prezentujących właściwości tego typu materiałów umożliwiające oszczędność energii podczas użytkowania budynku. Zebrane wyniki potwierdzają wieloaspektowy potencjał kompozytów w omawianym zakresie i skłaniają do podjęcia prac nad implementacją rozwiązań w budownictwie krajowym.
Słowa kluczowe: kompozytwapienno-konopny; hempcrete; efektywność energetyczna budynków; budownictwo zrównoważone.
Abstract. Hemp-lime composites are the subject of intensive research due to their pro-ecological value and proven usefulness in construction applications. The subject of the article is the analysis of scientific and research works presenting the properties of this type of materials enabling energy saving during the use of the building.The collected results confirm the multifaceted potential of the composites in the discussed scope and prompt to undertake work on the implementation of solutions in domestic construction.
Keywords: hemp-lime composite; hempcrete; energy efficiency of buildings; sustainable construction.
Literatura
[1] Allin S. Building with Hemp. 2nd ed. Ireland: Seed Press; 2012.
[2] Bevan R, Woolley T. Hemp Lime Construction: A Guide to Building with Hemp Lime Composites. Bracknell: Ihs Bre Press; 2010.
[3] Stanwix W, Sparrow A. The Hempcrete Book: Designing and building with hemp-lime. Green Books; 2014.
[4] Gołębiewski M. Aspekty zastosowania kompozytów wapienno-konopnych w budownictwie indywidualnych domów mieszkalnych w architekturze proekologicznej. Praca doktorska. Politechnika Warszawska; 2020.
[5] Brzyski P. Kompozyt wapienno-konopny jako materiał ścienny spełniający zasady zrównoważonego rozwoju w budownictwie. Praca doktorska. Politechnika Lubelska; 2018.
[6] Arnaud L, Gourlay E. Experimental Study of Parameters InfluencingMechanical Properties of Hemp Concretes. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2011.07.052.
[7] Collet F, Pretot S. Thermal Conductivity of hemp concretes:Variation with formulation, density and water content. Constr Build Mater. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2014.05.039.
[8] Gołębiewski M, Pietruszka B. Risk of interstitial condensation in outer walls made of hemp- -lime composite in Polish climatic conditions. https://doi. org/10.24425/ace. 2021.138489.
[9] Piątkiewicz W, Narloch P, Pietruszka B. Influence of hemp-lime composite composition on its mechanical and physical properties. https://doi. org/10.24425/ace.2020.134409.
[10] Elfordy S, Lucas F, Tancret F, Scudeller Y, Goudet L. Mechanical and thermal properties of lime and hemp concrete („hempcrete”) manufactured by a projection process. https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2007.07.016.
[11] Benfratello S, Capitano C, Peri G, Rizzo G, Scaccianoce G, Sorrentino G. Thermal and structural properties of a hemp-lime biocomposite. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2013.07.096.
[12] Walker R, Pavia S, Mitchell R. Mechanical properties and durability of hemp – lime concretes. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2014.02.065.
[13] Walker R, Pavia S. Moisture transfer and thermal properties of hemp – lime concretes. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2014.04.081.
[14] Collet F, Chamoin J, Pretot S, Lanos C. Comparison of a hygric behaviour of three hemp concretes. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.03.010.
[15] Evrard A. Transient hygothermal behaviour of lime–hemp material. These de doctorat. Universite Catholique de Louvain; 2008.
[16] Daly P, Ronchetti P, Woolley T. Hemp Lime Bio-composite as a Building Material in Irish Construction STRIVE Report 2009-ET-DS-2-S2. Environmental ProtectionAgency. Ireland; 2009.
[17] Boutin M-P, Flamin C, Quinton S, Gosse G. Analyse du cycle de vie de: Compounds thermoplastiques chargés fibres de chanvre et, Mur en béton de chanvre banché sur ossature en bois. Lille; 2015.
[18] Pervaiz M, SainMM. Carbon Storage Potential in Natural Fibre Composites. https://doi. org/10.1016/S0921-3449 (02) 00173-8.
[19] Hirst E. Characterisation of Hemp-Lime as a Composite Building Material. Ph. D. thesis. University of Bath; 2013.
[20] Arehart JK, NelsonWS, SrubarWV. On the theoretical carbon storage and carbon sequestration potential of hempcrete. https://doi. org/10.1016/j.jclepro. 2020.121846.
[21] Mendes N, Winkelmann FC, Lamberts R, Philippi PC.Moisture effects on conduction loads. https://doi.org/10.1016/S0378-7788 (02) 00171-8.
[22] Evrard A, de Herde A, Minet J. Dynamical interactions between heat and mass flows in lime– hemp concrete. Third International Building Physics Conference. Montreal; 2006.
[23] Kinnane O, Mc Granaghan G, Walker R, Pavia S, Byrne G, Robinson A. Experimental investigation of thermal inertia properties in hemp-lime concrete walls. Proceedings of the 10th Conference on Advanced Building Skins. Bern; 2015.
[24] Pawłowski K. Analiza ścian zewnętrznych i ich złączy w aspekcie cieplno-wilgotnościowym. Aparatura badawcza i dydaktyczna. 2010; 2: 15-22.
[25] Grudzińska M, Brzyski P. The Occurrence of Thermal Bridges in Hemp-Lime Construction Junctions. https://doi.org/10.3311/PPci.13377.
[26] Brzyski P, Grudzińska M, Majerek D. Analysis of the Occurrence of Thermal Bridges in Several Variants of Connections of the Wall and the Ground Floor in Construction Technology with the Use of a Hemp–Lime Composite. https://doi. org/10.3390/ma12152392.
[27] Haglund B, Rathmann K. Thermal mass in passive solar and energy-conserving buildings. Vital Sings Curriculum Materials Project. Berkley; 1996.
[28] Shea A, Lawrence M, Walker P. Hygrothermal performance of an experimental hemp-lime building. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.123.
[29] Maalouf C, Tran Le AD, Umurigirwa SB, Lachi M, Douzane O. Study of hygrothermal behaviour of a hemp concrete building envelope under summer conditions in France. https://doi. org/10.1016/j.enbuild. 2014.03.040
[30] Knaack U, Koenders E (red.). Building Physics of The Envelope. Basel: Birkhäuser; 2018.
[31]Woloszyn M, Kalamees T, Abadie MO, Steeman M, Kalagasidis AS. The effect of combining a relative-humidity-sensitive ventilation system with themoisture-buffering capacity ofmaterials on indoor climate and energy efficiency of buildings. https://doi. org/10.1016/j. buildenv. 2008.04.017.
[32] Rode C, Peuhkuri R, Time B, Svennberg K, Ojanen T.Moisture BufferValue of BuildingMaterials. https://doi.org/10.1520/STP45403S.
[33] Tran Le A, Maalouf C, Mai TH, Wurtz E, Collet F. Transient Hygrothermal Behaviour of a Hemp Concrete Building Envelope. https://doi. org/10.1016/j.enbuild. 2010.05.016.
[34] Antonov Y, Jensen RL, Pomianowski M. Hemp-Lime Performance in Danish Climatic Context. Thermal Conductivity as a Function of Moisture Content. CLIMA2016 – proceedings of the 12th REHVAWorld Congress vol. 2.Aalborg; 2006.
[35] Pinkos J. The Effectiveness of Hempcrete as an Infill Insulation in the Prairies Compared to a Standard Building Based on Power Consumption. M. Sc. thesis. University of Manitoba; 2014.
[36] Shang Y, Tariku F. Hempcrete building performance in mild and cold climates: Integrated analysis of carbon footprint, energy, and indoor thermal and moisture buffering. https://doi. org/10.1016/j.buildenv.2021.108377.
Przyjęto do druku: 13.12.2022 r.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 38-41 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Thermal insulation of thermal insulation materials in the context of positive energy buildings
dr hab. inż. Jerzy Pasławski, prof. PP, Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu
ORCID: 0000-0002-5570-2363
mgr inż. Jakub Sąsiadek, Szkoła Doktorska Politechniki Poznańskiej
ORCID: 0000-0002-4152-878X
mgr inż. Katarzyna Rzeczkowska, Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.01.08
Doniesienie naukowe
Streszczenie. Artykuł zawiera przegląd uzyskanych wyników pomiarów przewodności cieplnej styropianu grafitowego, styropianu standardowego w kropki, piany PUR, wełny mineralnej oraz poliuretanowej maty aerożelowej. Badania zostały przeprowadzone w aparacie Laser Comp FOX314 na próbkach wielkości ok. 30 x 30 x (10/2) cm i wykazały niewielkie odchylenia badanych wartości. Ponadto przedstawiono rozwiązanie umożliwiające zwiększenie izolacyjności ścian z pustką powietrzną, w istniejących budynkach, na bazie piany Cavipor.
Słowa kluczowe: izolacyjność termiczna; współczynnik lambda; budynki dodatnio energetyczne; emisja CO2;materiały izolacyjne.
Abstract. The article contains an overview of the obtained results of measurements of thermal conductivity of materials: graphite polystyrene, dotted standard polystyrene, PUR foam, mineral wool and polyurethane aerogel mat. The tests were carried out in the LaserComp FOX314 apparatus on samples of the size of approximately 30 x 30 x (10/2) cm. The research showed slight deviations fromthe tested values. Finally, a solution for increasing the insulation performance in existing buildings was presented – in the case of walls with an air cavity based on Cavipor foam.
Keywords: thermal insulation; lambda coefficient; positive energy buildings; CO2 emission; thermal insulation materials.
Literatura
[1] Ala-Juusela M, Rehman HU, Hukkalainen M, Reda F. Positive energy building definition with the framework, elements and challenges of the concept, Energies. 2021; 14 (19): 6260.
[2] Radomski B, Mróz T. The Methodology for Designing Residential Buildings with a Positive Energy Balance –Case Study, Energies. 2021; 14: 5162.
[3] Kumar GMS, Cao S. State-of-the-Art Review of Positive Energy Building and Community Systems. Energies. 2021; 14 (16): 1 – 54.
[4] Barrutieta X, Kolbasnikova A, Irulegi O, Hernández R. Energy balance and photovoltaic integration in positive energy buildings. Design and performance in built office case studies, Architectural Science Review. 2022.
[5] Hawila AAW, Pernetti R, Pozza C, Belleri A. Plus energy building: operational definition and assessment. Energy & Buildings. 2022; 265: 11069.
[6] Rzeczkowska K. Rozwiązania materiałowe i SMART w budownictwie energoefektywnym, Praca dyplomowa magisterska. Politechnika Poznańska, Poznań. 2021.
Przyjęto do druku: 28.11.2022 r.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 32-37 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Evaluation of fire properties of aluminum and aluminum-ceramic foams
dr inż. Wojciech Tuchowski, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Techniki Morskiej i Transportu
ORCID: 0000-0002-9962-1469
mgr inż. Michał Rogala, Politechnika Lubelska
ORCID: 0000-0003-1813-8721
dr inż. arch. Karolina Kurtz-Orecka, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0002-9843-5701
prof. dr hab. inż. Katarzyna Gawdzińska, Politechnika Morska w Szczecinie, Wydział Mechaniczny
ORCID: 0000-0001-6989-6966
dr hab. inż. Zbigniew Matuszak, prof. PMS, Politechnika Morska w Szczecinie, Wydział Mechaniczny
ORCID: 0000-0002-0554-730X
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.01.07
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W pracy przedstawiono zastosowanie piany aluminiowej oraz piany aluminiowo-ceramicznej domieszkowanej cząsteczkami węglika krzemu w budownictwie, np. instalacjach fotowoltaicznych. Przeprowadzone badania reakcji na ogień wykazały, że struktury porowate mają wyższą temperaturę topnienia niż materiał stały. Ponadto ścianki piany pokryte są cienką warstwą Al2O3, co podwyższa wartość temperatury topnienia struktury. Obie badane piany, ze względu na swoją niepalność, mogą być stosowane w budownictwie lub w przemyśle morskim, po przeprowadzeniu badań uzupełniających określających ich klasę palności. Przeprowadzane badania są badaniami wstępnymi związanymi z doborem materiałów porowatych przeznaczonych na izolacje.
Słowa kluczowe: instalacja fotowoltaiczna; piana metalowa; piana kompozytowa; palność.
Abstract. The paper presents the application of aluminiumfoam and aluminium-ceramic foam, doped with silicon carbide particles as a part of photovoltaic installations. The tests of reaction to fire showed, that the porous structures have a higher melting point than the solid material. Moreover, the foam walls are covered with a thin layer of Al2O3, which raises the melting point of the structure. Both investigated foams, due to their nonflammability, can be used in civil engineering or in the marine industry, after conducting supplementary tests determining their flammability class. The tests carried out are preliminary tests related to the selection of porous materials dedicated to insulation.
Keywords: photovoltaic installation; metallic foam; composite foam; flammability.
Literatura
[1] Den Ouden B, Kerkhoven J, Warnaars J, Terwel R, Coenen M, Verboon T, Tiihonen T, Koot A. Klimaatneutrale energiescenario’s 2050, Scenariostudie ten behoeve van de integrale infrastructuurverkenning 2030-2050. Berenschot Groep B.V. 2020, https://www.netbeheernederland. nl/_upload/Files/Toekomstscenario% 27s_64_9 ab35ac320.pdf, data dostępu 17.05.2022.
[2] https://biznesalert. pl/netbeheer-nederland-niderlandy- transformacja-energetycza-oze-fotowoltaika/ data dostępu 17.05.2022.
[3] Krzos G, Rybarczyk S. Koncepcja podnoszenia poziomu samowystarczalności energetycznej na przykładzie wysp Uznam i Wolin. In: Kurtz-Orecka K, Tuchowski W, Przepiórski J, editors. Wyspy Uznam i Wolin – lokalne uwarunkowania globalnej transformacji. Monografia projektu INT190 Modelowy Region Energii Odnawialnych Wysp Uznam i Wolin. Szczecin: Wyd. Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie; 2022. pp. 308-318.
[4] Piliński M. Bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych, „Rynek fotowoltaiczny” – dodatek do „Magazynu Rynek Elektryczny” 2019; 3.
[5] Sepanski A et al. Assessment of the fire risk in PV-arrays and development of security concepts for risk minimization. Köln: TÜVR heinland Energie und Umwelt GmbH; 2015.
[6] https://enerad.pl/aktualnosci/pozar-fotowoltaiki/ data dostępu 18.05.2022.
[7] Dz.U. 2020.471 Ustawa z 13 lutego 2020 r. o zmianie ustawy – Prawo budowlane oraz niektórych innych ustaw.
[8] Gilbert Kaufman J. Fire Resistance of Aluminumand Aluminum Alloys Measuring the Effects of Fire Exposure & on the Properties of Aluminum Alloys. Novelty OH:ASM International Materials Park; 2016.
[9] https://www.capral.com.au/wordpress/wp-content/uploads/Fire-Safety-of-Aluminium-and- -its-Alloys_20210112_v2.pdf data dostępu 17.05.2022.
[10] Gawdzińska K, Chybowski L, BejgerA, Krile S. Determination of technological parameters of saturated composites based on sic by means of a model liquid, Metalurgija. 2016; 55: 659-62.
[11] Grabian J ,Gawdzińsk aK, Szweycer M. Behaviour of aluminum foam under fire conditions. Archives of Foundry Engineering. 2008; 8 (2): 41-4.
[12] Śleziona J. Kształtowanie właściwości kompozytów stop Al – cząstki ceramiczne wytwarzanych metodami odlewniczymi. Politechnika Śląska Zeszyty Naukowe. 1994; 1258.
[13] Sobczak J. Kompozyty metalowe. Kraków – Warszawa: Instytut Odlewnictwa, Instytut Transportu Samochodowego; 2001.
[14] Witczak D. Mechanizm zagęszczania żużla ekstrahującego stałe wtrącenia niemetaliczne z aluminium i jego stopów. Praca doktorska. Poznań: Politechnika Poznańska; 1998.
[15] PN-EN ISO 1182-12: 2020 Badania reakcji na ogień wyrobów – Badania niepalności.
[16] International Code for Application of Fire Test Procedures. Part 1. The International Maritime Organization; 2010.
[17] http://www.sychta.eu/pn-en-iso-1182.html data dostępu 25.05.2022.
[18] Fangrat J, Machnowski W. Włókiennicze wyroby wyposażenia wnętrz a bezpieczeństwo pożarowe budynków. Przegląd Włókienniczy. 2003; 10: 16.
[19] Bogalecka M. Pożary jako przyczyny wypadków statków morskich w ujęciu statystycznym. BiTP. 2015; 37: 171–80.
Przyjęto do druku: 21.12.2022 r.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 27-31 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Rozkłady termiczne przez aluminiowe, profilowe drzwi przeciwpożarowe w zależności od strony ekspozycji pożarowej
PhD Eng. Bartłomiej Sędłak, Building Research Institute, Fire Research Department
ORCID: 0000-0002-4715-6439
PhD Eng. Paweł Sulik, Building Research Institute, Fire Research Department
ORCID: 0000-0001-8050-8194
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.01.06
Original research paper
Abstract. Fire doors play a key role in the fulfilment of the requirement for ensuring efficient and safe evacuation in case of fire. In fire conditions, they are to form a barrier to fire, smoke and heat. Therefore, this type of items should be appropriately fire-rated with respect to fire integrity, fire insulation and smoke control. This article discusses the main aspects of heat flow stopping, i.e. fire insulation of hinged aluminum, profiled fire doors depending on the fire exposure side. The results were compared of temperature increase on aluminum profiles in the case of several types of fire doors with symmetrical cross- -sections of the profiles (two possible cases of fire exposure) and fire doors with asymmetrical cross-sections of the profiles (four fire cases possible). The items selected for each comparison were made in the same way in all respects, with the fire direction being the only difference.
Keywords: fire resistance; fire doors; insulation; glass panes; aluminum profiles.
Streszczenie. Drzwi przeciwpożarowe odgrywają kluczową rolę w spełnieniu wymagania dotyczącego zapewnienia sprawnej i bezpiecznej ewakuacji w przypadku pożaru. W warunkach pożaru powinny stanowić barierę dla ognia, dymu i ciepła. Muszą więc mieć odpowiednią odporność pod względem szczelności ogniowej, izolacyjności ogniowej i dymoszczelności. W artykule omówiono główne aspekty wpływające na przepływ ciepła, tj. izolację ogniową aluminiowych, uchylnych, profilowych drzwi przeciwpożarowych w zależności od strony narażenia na ogień. Porównano wyniki wzrostu temperatury na profilach aluminiowych w przypadku kilku typów drzwi przeciwpożarowych o symetrycznych przekrojach profili (dwa możliwe przypadki narażenia na ogień) oraz drzwi przeciwpożarowych o niesymetrycznych przekrojach profili (cztery przypadki możliwego pożaru). Badane elementy do każdego porównania zostały wykonane w ten sam sposób, a jedyną różnicą był kierunek oddziaływania ognia.
Słowa kluczowe: odporność ogniowa; drzwi przeciwpożarowe; izolacja; szyby; profile aluminiowe.
References
[1] Glass RA, Rubin AI. „Fire safety for high-rise buildings”. DOI: 10.6028/NBS. BSS.115.
[2] Sassi S. et al. „Fire safety engineering applied to high-rise building facades”. DOI: 10.1051/matecconf/20164604002.
[3] Kwang Yin J. J. et al. „Preparation of Intumescent Fire Protective Coating for Fire Rated Timber Door”. DOI: 10.3390/coatings9110738.
[4] Sędłak B, Sulik P, Izydorczyk D. „Behaviour of Timber Doors in Fire Conditions”. DOI 10.1007/978-3-030- 41235-7_23.
[5] Ghazi Wakili K, Wullschleger L, Hugi E. „Thermal behaviour of a steel door frame subjected to the standard fire of ISO 834: Measurements, numerical simulation and parameter study”. DOI: 10.1016/j.firesaf.2007.11.003.
[6] Sędłak B, Sulik P. „Zachowanie się drzwi stalowych w warunkach pożaru”. DOI: 10.15199/33.2018.07.03.
[7] Borowy A. „Fire Resistance Testing of Glazed Building Elements”, in Požární Ochrana. 2014; pp. 15 – 17.
[8] Debuyser M. et al. „Behaviour of monolithic and laminated glass exposed to radiant heating”. DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2016.09.139.
[9] Laskowska Z, Borowy A. „Szyby w elementach o określonej odporności ogniowej”. Świat Szkła. 2015; 20 (12), pp. 10 – 15.
[10] Laskowska Z, Borowy A. (2016) „Szyby zespolone w elementach o określonej odporności ogniowej”. Świat Szkła. 2016; 21 (3), pp. 15 – 20, 28.
[11] Wang Y, Hu J. „Performance of laminated glazing under fire conditions”. DOI: 10.1016/j.compstruct.2019.110903.
[12] Wu M, Chow WK, Ni X. „Characterization and thermal degradation of protective layers in high-rating fire-resistant glass”. DOI: 10.1002/fam.2228.
[13] Zhan Y. et al. „Application and Integrity Evaluation of Monolithic Fire-resistant Glass”. DOI: 10.1016/j.proeng. 2011.04.702.
[14] Zieliński K. „Szkło ogniochronne”. Świat Szkła. 2008; 1: 9 – 11.
[15] Sędłak B, Sulik P, Garbacz A. „Fire resistance of aluminium glazed partitions depending on their height”, in Interflam 2019.
[16] Camin G, Lomakin S. „Intumescent materials”, in Horrocks, A. R. and Price, D. (eds) Fire Retardant Materials. Woodhead Publishing Limited. 2001; 318 – 335.
Accepted for publication: 20.10.2022 r.
Materiały Budowlane 01/2023, strona 23-26 (spis treści >>)
Start 
