Economic effects of changes in the required thermal insulation of building partitions in Poland

• Autorzy: Jezierski Walery , Sadowska Beata

Identyfikatory

DOI

10.34659/2020/1/7

Warianty tytułu

PL

Ekonomiczne efekty zmian wymaganej izolacyjności cieplnej przegród budowlanych w Polsce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thermal insulation on the external partitions of the buildings is a very usual strategy to reduce energy demand for heating. This paper presents an original study of the demand for usable energy QH, nd of a single-family residential building in different climatic conditions (milder conditions – Szczecin, national average – Lodz and more severe conditions – Zakopane) on the thermal transmittance coefficient of selected partitions: external walls, roof, windows and balcony doors, roof windows and doors. They were adopted at three levels, corresponding to the maximum required values, as approved in the Technical Conditions, for periods from 2014, 2017 and 31.12.2020. Based on the results of the computational experiment, three deterministic mathematical models were developed, and the effects of factors on the Y function for the assumed climate conditions were analyzed. Financial savings related to the introduction of stricter requirements for thermal protection of buildings in Poland were determined.

PL

Ocieplenie przegród zewnętrznych budynków jest bardzo typową strategią zmniejszania zapotrzebowania na energię do ogrzewania. W artykule przedstawiono oryginalne badanie zależności zapotrzebowania na energię użytkową QH,nd jednorodzinnego budynku mieszkalnego w zróżnicowanych warunkach klimatycznych (łagodniejszych – dla Szczecina, średnich krajowych – dla Łodzi i surowszych – dla Zakopanego) od współczynnika przenikania ciepła wybranych przegród: ścian zewnętrznych, dachu, okien i drzwi balkonowych, okien połaciowych oraz drzwi zewnętrznych, które zostały przyjęte na trzech poziomach odpowiadających maksymalnym dopuszczalnym wartościom, zatwierdzonym w Warunkach Technicznych, obowiązującym od 2014, 2017 i 31.12.2020 roku. Na podstawie wyników eksperymentu obliczeniowego opracowano trzy deterministyczne modele matematyczne tej zależności oraz przeanalizowano efekty wpływu czynników na funkcję Y dla przyjętych warunków klimatycznych. Określono oszczędności finansowe związane z wprowadzeniem surowszych wymagań w zakresie ochrony termicznej budynków w Polsce.

Słowa kluczowe

EN

demand for usable energy; climate conditions; thermal transmittance coefficient of building partitions; deterministic mathematical model; economic effect

PL

zapotrzebowanie na energię użytkową; warunki klimatyczne; współczynnik przenikania ciepła przegród budynku; deterministyczny model matematyczny; efekt ekonomiczny

• Wydawca: Fundacja Ekonomistów Środowiska i Zasobów Naturalnych
• Czasopismo: Ekonomia i Środowisko
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 1
• Strony: 107--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jezierski Walery

• Bialystok University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Environmental Sciences Wiejska Street 45E, 15-351, Białystok

autor

Sadowska Beata

• Bialystok University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Environmental Sciences Wiejska Street 45E, 15-351, Białystok

Bibliografia

• Bogusławski, L.D., 1969. Techniko-ekonomiczeske rasczety pri projektirowanii narużnych ograzdżajuszczich zdanii. Izd. Vyszaszaja Szkoła, Moskwa.
• D’Agostinoc, D. et al., 2019. Evaluation of the optimal thermal insulation thickness for an office building in different climates by means of the basic and modified “costoptimal” methodology. Journal of Building Engineering, 24, DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100743.
• Durakovic, B., 2017. Design of Experiments Application, Concepts, Examples, State of the Art. Periodicals of Engineering and Natural Sciences, 5(3), 421-439, DOI: 10.21533/pen.v5i3.145.
• ECOFYS, 2007. U-values for better energy performance of buildings – Report established by ECOFYS for EURIMA, https://www.eurima.org/reports/u-values-forbetter-energy-performance-of-buildings/.
• Górzyński, J., 1995. Audyting energetyczny obiektów przemysłowych. Fundacja Poszanowania Energii, Warszawa.
• Gutenbaum, J., 2003. Mathematical modeling of systems. EXIT, Warsaw.
• Jezierski, W., Sadowska, B., 2016. Optimal thickness of thermal insulation layer of external walls in current economic conditions. Inżynieria i Budownictwo, 72(8), 421-425.
• Korzyński, M., 2006. Methodology of the experiment. Planning, implementation and statistical analysis of the results of technological experiments. WNT, Warsaw.
• Laskowski, L., 2005. Ochrona cieplna i charakterystyka energetyczna budynku. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• NECA, 2012. Energy-efficient houses, Good practice guide, prepared on the basis of the study of the National Energy Conservation Agency SA, https://www.nfosigw.gov.pl/oferta-finansowania/srodki-krajowe/programy-priorytetowe/doplatydo--kredytow-na-domy-energooszczedne/podrecznik-dobrych-praktyk/.
• Nyers. J. et al., 2015. Investment saving method for energy-economic optimization of external wall thermal insulation thickness. Energy and Buildings, 86, 268-274, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.10.023.
• PL, 2008. Typical meteorological years and statistical climate data for Poland for energy calculations of buildings: <https://dane.gov.pl/dataset/797,typowe-latameteorologiczne-i-statystyczne-dane-klimatyczne-dla-obszaru-polski-doobliczen-energetycznych-budynkow>.
• Pogorzelski, J.A., 1998. Opłacalna grubość izolacji cieplnej przegród zewnętrznych. Materiały Budowlane, 1.
• Pogorzelski, J.A., 1999. Standardization of thermal protection of buildings in EU countries and in Poland. Overview of the current situation, Building Research Institute, Quarterly, 4(112).
• Regulation by the Minister of Infrastructure of 18 March 2015 on the methodology for determining the energy performance of a building or part of a building and building performance certificates (Journal of Laws of the Republic of Poland, item 376).
• Regulation of the Minister of Transport, Construction and Maritime Economy of 5 July 2013 on the Technical Conditions that buildings and their location should satisfy (Journal of Laws of the Republic of Poland, item 926).
• Robakiewicz, M., 1998. Optymalizacja grubości warstw izolacji termicznej przegród budowlanych, IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna: Problemy projektowania, realizacji i eksploatacji budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię – ENERGODOM’98, Kraków-Mogilany, 365-378.
• Rudczyk-Malijewska, E., 1999. Optymalizacja izolacji cieplnej przegród budowlanych w aspekcie efektywności ekonomicznej, rozprawa doktorska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Białostockiej, Białystok.
• Sanecki, J., Skoczek, W., 1966. Ekonomika ogrzewania budynków. Arkady, Warszawa.
• Stachniewicz, R., 2002. Efektywność termomodernizacji budynków w zabudowie miejskiej, rozprawa doktorska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Białostockiej, Białystok.
• Tzoulisa, T., Kontoleon, K.J., 2017. Thermal Behaviour of Concrete Walls Around all Cardinal Orientations and Optimal Thickness of Insulation from an Economic Point of View. Procedia Environmental Sciences, 38, 381-388, https://doi.org/10.1016/j.proenv.2017.03.119.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).