Wpływ współczynnika kształtu A/V na wielkość strat ciepła w budynku w świetle rosnących wymogów dotyczących izolacyjności termicznej przegród budowlanych

• Autorzy: Kaczmarzyk M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.80

Warianty tytułu

EN

Influence of building’s shape factor on its heat losses with respect to increasing requirements for building’s thermal insulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszego artykułu było określenie jaki faktyczny wpływ na wielkość sezonowych strat ciepła przez obudowę termiczną budynku miało kiedyś i może mieć obecnie zachowanie zwartej bryły budynku. W artykule przybliżono pojęcia izolacyjności termicznej i współczynnika przenikania ciepła przegród budowlanych. Przedstawiono tu także krajowe wymogi dotyczące izolacyjności termicznej przegród budowlanych, jakie obowiązywały w minionych dekadach, jakie obowiązują obecnie i te, które będą stawiane wobec przegród budowlanych w najbliższych latach. Wyjaśniono także, czym dla budynku jest współczynnik kształtu A/V i powód, dla którego kształt bryły budynku może wpływać na jego charakterystykę energetyczną. Zaprezentowano wnioski sformułowane przez innych autorów, których prace dotyczą optymalizacji kształtu bryły budynku pod względem cieplnym. Przytoczono również krytyczne opinie dotyczące wpływu takiej optymalizacji kształtu na atrakcyjność architektury obiektów budowlanych. Metodę badawczą oparto na obliczeniach sezonowych strat ciepła w budynkach o różnych stosunkach powierzchni przegród zewnętrznych do kubatury budynku A/V. Obliczenia przeprowadzono dla 27 modeli budynków o identycznej powierzchni wewnętrznej i kubaturze wewnętrznej, lecz różniących się proporcjami wymiarów i liczbą kondygnacji. W obliczeniach wzięto pod uwagę dziewięć zestawów wartości współczynników przenikania ciepła przegród zewnętrznych, odpowiadających dawnym, aktualnym i przyszłym wymogom krajowym. Różnice w wartościach sezonowych strat ciepła uzyskane dla każdego z zestawów zinterpretowano jako potencjalne oszczędności energetyczne, wynikające z zachowania zwartej bryły budynku i ograniczenia wartości współczynnika kształtu A/V. Wyniki zestawiono i na ich podstawie sformułowano stosowne wnioski.

EN

The purpose of this paper was to determine former, current and future impact of building’s shape compactness on its heat losses. The article explains such terms as thermal insulation and heat transfer coefficient of building barrier’s, as well as the history of Polish national regulations concerning that subject. It was also explained, what building shape factor is, and what may be its potential impact on building’s efficient Energy use. The paper presented conclusions of numerous research on building shape optimization, including critical opinions about architectural effects of the process. The scientific method was based on calculations of seasonal heat losses in multiple buildings varying with their volume to Surface area ratio. Calculations were conducted for twenty seven buildings of the same floor Surface area and interior volume, but of different proportions and number of storeys. Calculations considered nine groups of heat transfer coefficient values for building barriers, that corresponded to former, current and future standards, established by polish regulations Differences in acquired values of seasonal heat loses were interpreted as potential energy savings to be obtained by applying thermal envelopes with low shape factors. Presented results have been compared and basing on them, final conclusions were formed.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik kształtu A/V; izolacyjność termiczna; straty ciepła; obudowa termiczna budynku

EN

A/V shape factor; thermal insulation; heat losses; building’s thermal envelope

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 2/II
• Strony: 45--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kaczmarzyk M.

• Politechnika Rzeszowska, Zakład Budownictwa Ogólnego, ul. Poznańska 2, 35-959 Rzeszów; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] PN-EN ISO 6946: 2008. Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła.
• [2] Jerzy Andrzej Pogorzelski: Fizyka Cieplna Budowli, Warszawa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1976.
• [3] Współczynnik przenikania ciepła U - historia. Portal termomodernizacyjny Termo24, http://termo24.pl/docieplenia/wspolczynnik-przenikania-ciepla-u-historia.html {dostęp 22-11-2016}.
• [4] R. Oleniacz, M. Kasietczuk, M. Rzeszutek: Ocena efektów termomodernizacji budynków jednorodzinnych. 1. Zmniejszenie zużycia ciepła i emisji zanieczyszczeń do powietrza, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury - Journal of Civil Engineering, Environment And Architecture. JCEEA, t.XXXI, z.61 (3/I/14), s. 183-196. DOI: 10.7862/rb.2014.55.
• [5] Anna Sedláková, Vladimír Geletka: Shape of buildings and energy consumption, https://suw.biblos.pk.edu.pl/downloadResource&mId=504384 {dostęp 22-11-2016}.
• [6] Aleksander Panek, Joanna Rucińska Analiza godzinowego algorytmu obliczania rocznego zapotrzebowania na energię do ogrzewania i chłodzenia budynku https://suw.biblos.pk.edu.pl/resources/i1/i5/i8/i1/r1581/PanekA_AnalizaGodzinowego. pdf {dostęp 22-11-2016}.
• [7] Hanna Jedrzejuk, Wojciech Marks: Optimization of shape and functional structure of buildings as well as heat source utilization. Basic theory Building and Environment 37 (2002), pp. 1379 -1383.
• [8] Marcin Idczak: Ogólna koncepcja budynku pasywnego - Instytut Budynków Pasywnych przy Narodowej Agencji Poszanowania Energii http://www.nape.pl/upload/File/biblioteka_ibp/Ogolna_koncepcja_budynku_pasywnego.pdf {dostęp 22-11-2016}.
• [9] Xi Chen, Hongxing Yang, Lin Lu: A comprehensive review on passive design approaches in green building rating tools. Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 50, October 2015, pp. 1425-1436.
• [10] Itai Danielski, Morgan Fröling, Anna Joelsson: The impact of the shape factor on final energy demand in residential buildings in nordic climates. Conference Paper: WREF - The World Renewable Energy Forum, At Denver, Colorado May 2012.
• [11] Ljiljana Jevremovic: Passive design applications - industrial architecture perspective, http://www.academia.edu/10276558/passive_design_applications_-_industrial_architecture _perspective {dostęp 22-11-2016}.
• [12] Vincenc Butala, Peter Novak: Energy consumption and potential energy savings in old school buildings. Energy and Buildings Volume 29, Issue 3, January 1999, pp. 241-246.
• [13] Wojciech Marks: Multicriteria Optimisation of Shape of Energy-Saving Buildings. Building and Environment, Vol. 32, No. 4, pp. 331-339, 1997.
• [14] Xing Shi, Zhichao Tian, Wenqiang Chen, Binghui Si, Xing Jin: A review on building energy efficient design optimization rom the perspective of architects. Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 65 November 2016, pp. 872-884.
• [15] DZ.U.2015 poz. 376 2015.04.18. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015r. W sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)