A review of energy saving and energy effective roofings

• Autorzy: Savchenko Olena

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2021.1.32

Warianty tytułu

PL

Przegląd energooszczędnych rozwiązań pokryć dachowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article is a systematic review of the literature on the energy efficiency and energy efficient construction of roofs. This paper considers seven types of roof, including insulated, double-skin, cool roofs, green roofs, roofs with photovoltaic panels, biosolar roof and roof ponds. The review covers the main characteristics of each roof, the reduction of heat flux and the appropriate climate for its implementation. These roofs can reduce energy consumption for cooling or heating systems. For the cold period of the year the warmed roof which reduced heat losses of the room to 70% proved to be the most effective. In hot climates the cool roof is the simplest covering, which reduces the flow of solar radiation into the room by 30%. The installation of a double-skin roof or a pond on the roof stabilizes the temperature in the room on hot days. Green roofs in hot climates can reduce the heat of solar radiation through the roof to 35%, and the presence of photovoltaic panels on the green roof can increase their efficiency by 8.3%. To increase the energy efficiency of the roof, it is advisable to combine several types of roofs.

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej energooszczędnych rozwiązań konstrukcji dachów. W artykule omówiono siedem rozwiązań dachów, w tym dach izolowany, dach o podwójnej konstrukcji, dach chłodzony, dach zielony, dach z panelami fotowoltaicznymi, dach biosolarny i taras. Przegląd zawiera charakterystykę każdego dachu, redukcję strumienia ciepła oraz wskazuje warunki klimatyczne odpowiednie do zastosowania takiego rozwiązania. Zastosowanie odpowiednich rozwiązań może zmniejszy zużycie energii na chłodzenie lub ogrzewanie. W okresie zimowym najkorzystniejszy okazał się dach ocieplony, który pozwala na zmniejszenie strat ciepła do 70%. W klimacie gorącym najlepszym rozwiązaniem jest powłoka chłodząca, która ogranicza dopływ promieniowania słonecznego do pomieszczenia o 30%. Zastosowanie dachu podwójnego lub tarasu pozwala na stabilizację temperatury w pomieszczeniu w upalne dni. Zielone dachy w gorącym klimacie mogą zmniejszyć ciepło promieniowania słonecznego przez dach do 35%, a obecność paneli fotowoltaicznych może podnieść ich wydajność o 8,3%. Aby zwiększyć efektywność energetyczną dachu, zaleca się łączenie kilku rodzajów dachów.

Słowa kluczowe

EN

nsulated roof; double-skin roof; cool roof; green roof; biosolar roof; roof ponds

PL

dach izolowany; dach dwupłaszczowy; dach chłodzony; dach zielony; dach biosolarny; taras

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2021
• Tom: Z. 27 (177)
• Strony: 219--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Savchenko Olena

• Lviv Polytechnic National University, Bandery 12, 79013, Lviv, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-+-3767-380X

Bibliografia

• [1] Chel A., Kaushik G., Renewable energy technologies for sustainable development of energy efficient building, Alexandria Engineering Journal 2017, 1-15.
• [2] Savchenko O., Lis A., Economic indicators of the heating system of a cottage in Ukraine and Poland, BoZPE 2020, 9, 2/2020, 89-94.
• [3] Ezema I.C., Ediae O.J., Ekhaese E.N., Prospects, barriers and development control implications in the use of green roofs in Lagos State, Nigeria, CJRBE 2016, 4(2), 54-70.
• [4] Bevilacqua P., Mazzeo D., Bruno R., Arcuri N., Experimental investigation of the thermal performances of an extensive green roof in the Mediterranean area, Energy Build 2016, 122, 6379.
• [5] Moody S.S., Sailor D.J., Development and application of a building energy performance metric for green roof systems, Energy Build. 2013, 60, 262-269.
• [6] Schade J., Shadram F., The energy performance of green roof in sub-arctic climate, Cold Climate HVAC Conference CCC 2018, 135-143.
• [7] Mahmoud A.S., Asif M., Hassanain M.A., Babsail M.O., Sanni-Anibire M.O., Energy and economic evaluation of green roofs for residential buildings in hot-humid climates, Buildings 2017, 7, 30.
• [8] Tartibu L.K., Bakaya-Kyahurwa E., Potential energy savings from cool roofs in South Africa, Conference proceedings, 2017.
• [9] Wu H.-H., Lai C.-M., Energy saving analysis of double roofs incorporating a radiant barrier system, Energy and Sustainability 2007, 105, 259-266.
• [10] Omar A.I., Virgonea J., Vergnaulta E., Davida D., Idriss A.I., Energy saving potential with a double-skin roof ventilated by natural convection in Djibouti, Energy Procedia 2017, 140, 361-373.
• [11] Domingueza A., Kleissla J., Luvall J.C., Effects of solar photovoltaic panels on roof heat transfer, Solar Energy 2011, 1-32.
• [12] Chenvidhya T., Seapan M., Parinya P., Wiengmoon B., Chenvidhya D., Songprakorp R., Limsakul C., Sangpong sanont Y., Tannil N., Investigation of power values of PV rooftop systems based on heat gain reduction, Paper of Conference SPIE 9563, 2015, 95630E, 7 p.
• [13] Catalano C., Baumann N., Biosolar roofs: a symbiosis between biodiverse green roofs and renewable energy, CityGreen 2017, 15, 41-48.
• [14] Hui S.C.M., Chan S.C., Integration of green roof and solar photovoltaic systems, Proceedings of Joint Symposium 2011: Integrated Building Design in the New Era of Sustainability, Kowloon, Hong Kong 2011, p. 1.1-1.10.
• [15] Yang W.S., Wang Z.Y., Zhao X.D., Experimental investigation of the thermal isolation and evaporative cooling effects of an exposed shallow-water-reserved roof under the sub-tropical climatic condition, Sustain. Cities Soc. 2015, 14, 293-304.
• [16] Spanaki A., Tsoutsos T., Kolokotsa D., On the selection and design of the proper roof pond variant for passive cooling purposes, Renew. Sustain. Energy Rev. 2011, 15, 3523-3533.