Relokacja strat ciepła pomiędzy mieszkaniami w przedwojennych kamienicach

• Autorzy: Szulgowska-Zgrzywa Małgorzata , Chmielewska Agnieszka , Stefanowicz Ewelina

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2025.3.3

Warianty tytułu

EN

Relocation of heat loss between apartments in pre-war tenements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule rozważano zagadnienie relokacji strat ciepła pomiędzy mieszkaniami w przedwojennych budynkach wielorodzinnych. Badania in-situ stanowiące podstawę dalszych symulacji i rozważań analitycznych przeprowadzono w trzech mieszkaniach zlokalizowanych w kamienicy przedwojennej. Ustalono, że wartość luki energetycznej (ang. energy performance gap - EPG) w tych lokalach wyniosła +29%, -45% i -75%. Stwierdzono, że relokacja strat ciepła była istotnym jej komponentem i odpowiadała za wzrost zużycia ciepła o 49% w jednym z mieszkań oraz jego zmniejszenie w dwóch pozostałych o 25% i 47%. Drugim istotnym czynnikiem wpływającym na wartość EPG były inne niż założone do obliczeń warunki pogodowe, odpowiedzialne za 34% i 33% zmniejszenie zużycia ciepła do ogrzewania względem zużycia projektowego. Badaniom symulacyjnym poddano mieszkania w reprezentatywnej dla badanej tkanki miejskiej kamienicy przedwojennej, będącej w złym stanie technicznym. Stwierdzono, że zmiana wartości temperatury powietrza w czterech z dwudziestu mieszkań wpływa na bilans ciepła wszystkich lokali. W przypadku obiektu niepoddanego termomodernizacji, obniżenie temperatury w wybranych mieszkaniach do 16,5°C skutkuje spadkiem ich energochłonności od 69% do 90%. Odzwierciedla się to wzrostem zużycia ciepła w przyległych lokalach, wynoszącym od 12% do 44%. Analizy dla obiektu poddanego termomodernizacji wykazały że, ewentualne niedogrzewanie czterech lokali skutkuje zmniejszeniem ich energochłonności od 55% do 69%. Przekłada się to na mniejszy wzrost zapotrzebowania na ciepło w lokalach przyległych, wynoszący od 6% do 29%. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że bez termomodernizacji obiektów skuteczne rozwiązanie problemu nadmiernego przepływu ciepła pomiędzy mieszkaniami w kamienicach przedwojennych będzie bardzo trudne, szczególnie jeśli w budynku znajdują się gospodarstwa domowe dotknięte ubóstwem energetycznym. Zmniejszenie zapotrzebowania na energię do ogrzewania zwiększy bowiem szansę na utrzymanie przez mniej zamożnych mieszkańców wyższej temperatury w pomieszczeniach, a ewentualne przepływy ciepła pomiędzy mieszkaniami będą mniej obciążające dla sąsiadów.

EN

The paper considers the issue of relocation of heat loss between apartments in pre-war multifamily buildings. The in-situ studies that form the basis for further simulations and analytical considerations were conducted in three apartments located in a pre-war tenement. It was found that the value of the energy performance gap (EPG) in these apartments was +29%, -45% and -75%. It was found that heat loss relocation was an important component of it, and was responsible for the increase in heat consumption by 49% in one of the apartments and its decrease in the other two by 25% and 47%. The second significant factor affecting the EPG value was weather conditions other than those assumed for the calculations, responsible for 34% and 33% reductions in heating consumption relative to design consumption. Simulation studies were carried out on apartments in a pre-war tenement house, representative of the urban fabric under study, being in poor technical condition. It was found that changing the air temperature parameters in four of the twenty apartments affects the heat balance of all units. In the case of a non-thermally upgraded building, lowering the temperature in the selected apartments to 16.5°C results in a decrease in their energy intensity from 69% to 90%. This is reflected in an increase in the heat consumption of adjacent apartments, ranging from 12% to 44%. Analyses for the thermo-modernized building showed that, if underheated, the four units result in a reduction in their energy intensity of 55% to 69%. This translates into a smaller increase in the heat demand of adjacent premises, ranging from 6% to 29%. Based on the study, it was concluded that without thermal modernization of the buildings, it will be very difficult to effectively solve the problem of excessive heat flow between apartments in pre-war tenements, especially if there are energy-poor households in the building. This is because reducing the energy demand for heating will increase the chances of less affluent residents maintaining higher indoor temperatures, and any heat flow between apartments will be less burdensome for neighbours.

Słowa kluczowe

PL

wewnętrzny transfer ciepła; relokacja strat ciepła; luka energetyczna; ubóstwo energetyczne; kamienice przedwojenne; zużycie energii

EN

internal heat transfer; heat loss relocation; energy performance gap; energy poverty; pre-war tenements; energy consumption

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 3
• Strony: 23--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Szulgowska-Zgrzywa Małgorzata

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska, Polska

• https://orcid.org/0000-0001-6722-4736

autor

Chmielewska Agnieszka

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska, Polska

• https://orcid.org/0000-0002-8362-5035

autor

Stefanowicz Ewelina

• Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Politechnika Wrocławska, Polska

• https://orcid.org/0000-0001-9216-9046

Bibliografia

• [1] Dziennik Unii Europejskiej: Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2024/1275 z dnia 24 kwietnia 2024 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków.
• [2] Baborska-Narożny, M., Szulgowska-Zgrzywa, M., Mokrzecka, M., Chmielewska, A., Fidorow-Kaprawy, N., Stefanowicz, E., Piechurski, K., Laska, M.: Climate justice: air quality and transitions from solid fuel heating. Buildings and Cities. 1, (2020). https://doi.org/10.5334/bc.23
• [3] Krajewska-Szkudlarek, J., Stańczyk, J., Domańska, M.: Modelowanie zużycia energii na cele c.o. i c.w. w budynkach wielorodzinnych na tle sytuacji meteorologicznej we Wrocławiu. Instal. 5, 10-16 (2024). https://doi.org/10.36119/15.2024.5.2
• [4] Ling, J., Li, Q., Xing, J.: The influence of apartment location on household space heating consumption in multi-apartment buildings. Energy Build. 103, 185-197 (2015). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2015.06.057
• [5] Szulgowska-Zgrzywa, M., Stefanowicz, E., Chmielewska, A., Piechurski, K.: Detailed Analysis of the Causes of the Energy Performance Gap Using the Example of Apartments in Historical Buildings in Wroclaw (Poland). Energies (Basel). 16, (2023). https://doi.org/10.3390/en16041814
• [6] Szulgowska-Zgrzywa, M., Stefanowicz, E., Piechurski, K., Chmielewska, A., Kowalczyk, M.: Impact of users’ behavior and real weather conditions on the energy consumption of tenement houses in Wroclaw, Poland: Energy performance gap simulation based on a model calibrated by field measurements. Energies (Basel). 13, (2020). https://doi.org/10.3390/en13246707
• [7] Zou, P.X.W., Xu, X., Sanjayan, J., Wang, J.: Review of 10 years research on building Energy performance gap: Life-cycle and stakeholder perspectives. Energy Build. 178, 165-181 (2018). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2018.08.040
• [8] Li, L., Sun, W., Hu, W., Sun, Y.: Impact of natural and social environmental factors on building energy consumption: Based on bibliometrics. Journal of Building Engineering. 37, 102136 (2021). https://doi.org/10.1016/J.JOBE.2020.102136
• [9] Gjorgievski, V.Z., Cundeva, S., Georghiou, G.E.: Social arrangements, technical designs and impacts of energy communities: A review. Renew Energy. 169, 1138-1156 (2021). https://doi.org/10.1016/J.RENENE.2021.01.078
• [10] Yan, D., O’Brien, W., Hong, T., Feng, X., Burak Gunay, H., Tahmasebi, F., Mahdavi, A.: Occupant behavior modeling for building performance simulation: Current state and future challenges. Energy Build. 107, 264-278 (2015). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2015.08.032
• [11] Szałański, P., Kowalski, P., Cepiński, W., Kęskiewicz, P.: The Effect of Lowering Indoor Air Temperature on the Reduction in Energy Consumption and CO2 Emission in Multifamily Buildings in Poland. Sustainability (Switzerland). 15, (2023). https://doi.org/10.3390/su151512097
• [12] Calise, F., Cappiello, F.L., Cimmino, L., Vicidomini, M.: Dynamic analysis of the heat theft issue for residential buildings. Energy Build. 282, 112790 (2023). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2023.112790
• [13] Calise, F., Cappiello, F.L., D’Agostino, D., Vicidomini, M.: A novel approach for the calculation of the energy savings of heat metering for different kinds of buildings. Energy Build. 252, 111408 (2021). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2021.111408
• [14] Xue, P., Yang, F., Zhang, Y., Zhao, M., Xie, J., Liu, J.: Quantitative study on adjacent room heat transfer: Heating load and influencing factors. Sustain Cities Soc. 51, 101720 (2019). https://doi.org/10.1016/J.SCS.2019.101720
• [15] Gafsi, A., Lefebvre, G.: Stolen heating or cooling energy evaluation in collective buildings using model inversion techniques. Energy Build. 35, 293-303 (2003). https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00093-2
• [16] Lukić, N., Nikolić, N., Timotijević, S., Tasić, S.: Influence of an unheated apartment on the heating consumption of residential building considering current regulations - Case of Serbia. Energy Build. 155, 16-24 (2017). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2017.09.006
• [17] Mauri, L., Carnielo, E., Basilicata, C.: Assessment of the Impact of a Centralized Heating System Equipped with Programmable Thermostatic Valves on Building Energy Demand. Energy Procedia. 101, 1042-1049 (2016). https://doi.org/10.1016/J.EGYPRO.2016.11.132
• [18] Liu, L., Fu, L., Jiang, Y., Guo, S.: Major issues and solutions in the heat-metering reform in China. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 15, 673-680 (2011). https://doi.org/10.1016/J.RSER.2010.08.009
• [19] Szaflik, W., Stachel, A.A.: Określenie maksymalnego i minimalnego kosztu ciepła dostarczonego w sezonie grzewczym do lokalu wyposażonego w podzielniki kosztów ogrzewania. Instal. 7-8, 21-28 (2022). https://doi.org/10.36119/15.2022.7-8.2
• [20] Ciuman, H., Specjał, A.: Propozycja modyfikacji rozliczeń indywidualnych kosztów ogrzewania w budynkach wielorodzinnych. Instal. 1, 6-13 (2018)
• [21] Dzierzgowski, M.: Rozliczanie indywidualnych kosztów ogrzewania z uwzględnieniem międzymieszkaniowych przepływów ciepła. Instal. 1, 12-17 (2003)
• [22] Baborska-Narożny, M., Szulgowska-Zgrzywa, M., Chmielewska, A., Stefanowicz, E., Fidorów-Kaprawy, N., Piechurski, K., Laska, M.: Understanding residential fuel combustion challenge - real world study in Wroclaw, Poland. Smart Innovation, Systems and Technologies. 163, 747-757 (2020). https://doi.org/10.1007/978-981-32-9868-2_63
• [23] Baborska-Narożny, M., Laska, M., Fidorów-Kaprawy, N., Mokrzecka, M., Małyszko, M., Smektała, M., Stefanowicz, E., Piechurski, K.: Thermal comfort and transition from solid fuel heating in historical multifamily buildings - Real-world study in Poland. Energy Build. 248, (2021). https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.111178
• [24] Główny Urząd Statystyczny, https://stat.gov.pl/
• [25] Szulgowska-Zgrzywa, M., Piechurski, K., Stefanowicz, E., Baborska-Narożny, M.: Multi-criteria assessment of the scenarios of changing the heating system in apartments in historical buildings in Wroclaw (Poland) - Case study. Energy Build. 254, (2022). https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.111611
• [26] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 Kwietnia 2002 r. w Sprawie Warunków Technicznych, Jakim Powinny Odpowiadać Budynki i ich Usytuowanie (Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690), https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20020750690
• [27] Moeller, S., Weber, I., Schröder, F., Bauer, A., Harter, H.: Apartment related energy performance gap - How to address internal heat transfers in multi-apartment buildings. Energy Build. 215, 109887 (2020). https://doi.org/10.1016/J.ENBUILD.2020.109887
• [28] Baborska-Narożny, M., Laska, M., Fidrów-Kaprawy, N., Małyszko, M.: Circadian winter thermal profiles and thermal comfort in historical housing - Field study. In: Journal of Physics: Conference Series. Institute of Physics (2021)
• [29] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej, https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20150000376
• [30] Dane Do Obliczeń Energetycznych Budynków, https://www.gov.pl/web/archiwum-inwestycje-rozwoj/dane-do-obliczen-energetycznych-budynkow
• [31] PN-EN ISO 13790:2009 „Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Obliczanie zużycia energii na potrzeby ogrzewania i chłodzenia”, (2009).

Uwagi

1. Badania zostały zrealizowane dzięki inicjatywie „DiverCITY 4 - polsko-norweska współpraca w zakresie kreowania nowoczesnych rozwiązań rozwojowych w miastach” korzystała z dofinansowania w wysokości 300 000 euro, otrzymanego od Islandii, Liechtensteinu i Norwegii ze środków Funduszy norweskich i EOG w ramach Funduszu Współpracy Dwustronnej perspektywy 2014-21. Celem inicjatywy było zidentyfikowanie najefektywniejszych rozwiązań i stworzenie sieci współpracy oraz wymiana doświadczeń między samorządami polskimi i Państw-Darczyńców, ze szczególnym uwzględnieniem tematyki partycypacji społecznej w odnowie miast i poprawy środowiska miejskiego.