Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An investigation of the potential of dematerialization to reduce the life cycle embodied energy of buildings

Celadyn Wacław

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

59--77

EN

One of the basic requirements of the paradigm of sustainable architecture is the use of materials and building systems characterized by low embodied energy. The aim of this paper is to examine the problem of rational design for lower embodied energy of building components and details. To raise the suitable competence of building professionals and stakeholders, the paper recommends some ways of approach to these issues. The reduction in the quantity of applied materials, so called dematerialization, the use of low energy materials for construction, reduced maintenance works, less frequent exchange of components and materials during the building operation, and their higher durability lead to better results in this regard. Some exemplary practical applications of such approach to design of contemporary buildings using the state-of-the art technologies, which strive to be in line with the requirements for sustainability, as well as some other being contradictory to them, have been covered in this paper.

PL

Jednym z podstawowych wymogów paradygmatu architektury zrównoważonej jest stosowanie materiałów i technologii budowlanych charakteryzujących się niską ilością energii wbudowanej. W artykule przedstawiono problem racjonalnego projektowania uwzględniającego niską energochłonność części budynków i ich detali na konkretnych przykładach badanych realizacji obiektów budowlanych. Aby podnieść stosowne kompetencje profesjonalistów i innych uczestników procesu budowlanego artykuł proponuje pewne metody podejścia do tych zagadnień oparte na analizie problemu w zakresie trzech kierunków postępowania w celu oceny poprawności rozwiązań w omawianym zakresie. Zmniejszenie ilości stosowanych materiałów, czyli tak zwana dematerializacja, stosowanie w budownictwie nisko energochłonnych materiałów, redukcja ilości zabiegów konserwacyjnych, mniejsza częstotliwość wymiany elementów i materiałów budowlanych w czasie eksploatacji budynków oraz ich wyższa trwałość - to działania, które prowadzą do uzyskania oczekiwanych wyników pod tym względem. W artykule przedstawiono niektóre przykłady odpowiadające takiemu podejściu do projektowania współczesnych obiektów wykorzystujące najnowsze technologie budowlane zgodne z wymogami budownictwa zrównoważonego. Wskazano także kilka niewłaściwych sposobów rozwiązań technologicznych przynoszących efekty przeciwne paradygmatowi dematerializacji. Zagadnienie zostało ujęte w ramy trzech rozdziałów traktujących osobno każdy z trzech rozważanych aspektów kwestii redukcji energochłonności poprzez stosowanie zasady dematerializacji przy pomocy wyżej wymienionych metod. Jak wskazały przedstawione przykłady realizacji z kilku miejsc w Europie, takie działania przyczyniają się nie tylko do uzyskania pozytywnych efektów energetycznych ale również do podniesienia walorów technicznych i estetycznych budynków promując współczesne właściwe podejście do zagadnień budowlanych. Jednocześnie wspomniane negatywne przykłady wykazały nie tylko wzrost nakładów energetycznych i materiałowych ale także w rezultacie ujawnienie niekorzystnych cech estetycznych. Jak wynika z przedstawionych przykładów, pozytywne oraz błędne rozwiązania można spotkać w różnych miejscach Europy, niezależnie od jakości miejscowej kultury budowlanej. Jako główne powody negatywnych rozwiązań należy uznać jak się wydaje, brak odpowiedniej wiedzy wśród projektantów i wykonawców obiektów oraz brak prób wielostronnej analizy parametrów technicznych i energetycznych proponowanych technologii budowlanych w ramach holistycznego traktowania podejmowanych przedsięwzięć projektowych.

2

Wpływ działań termomodernizacyjnych doprowadzających do standardu nZEB na wartość emisji CO2eq w cyklu życia budynku

Komerska A., Kwiatkowski J.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 1

44--47

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy energetycznej i ekologicznej termomodernizacji budynku zamieszkania zbiorowego do standardu budynku niemal zeroenergetycznego. Obliczono, o ile zredukowana zostanie emisja gazów cieplarnianych w wyniku tych działań, przy założeniu 30-letniego okresu użytkowania budynku. W analizie uwzględniono zarówno energię wbudowaną nowych materiałów i systemów instalacyjnych, jak również zapotrzebowanie na energię do ogrzewania, przygotowania c.w.u. i oświetlenia. Wykazano, że dodatkowy nakład energetyczny i ekologiczny, jaki musi zostać poniesiony przy produkcji materiałów budowlanych i elementów instalacji podlegających wymianie, jest niewielki w porównaniu z oszczędnościami, jakie przyniesie termomodernizacja. Dodatkowy nakład zostanie zrównoważony już po pierwszym roku, a redukcja poziomu emisji gazów cieplarnianych w ciągu 30 lat użytkowania wyniosła ponad 72%. W artykule zestawiono ponadto udziały emisji wbudowanej i udziały emisji pochodzących z wykorzystania energii na potrzeby instalacji c.o., c.w.u. i oświetleniowej.

EN

The article presents the effects of a thermomodernisation process to nearly zero energy building on the energy and environmental impact. The study is based on a case study for a residential building located in Warsaw. This paper shows the level of the reduction of greenhouse gas emissions due to modernisation process, related to 30 years of building operation. Both embodied emissions and emissions from the energy use are considered. The main objective was to show that additional energy and emissions related to the production of building materials and system components, that would be replaced, represents a very low value compared to potential savings, that could be achieved if proposed modernisation solutions were implemented. Moreover, those emissions would be balanced by the savings as soon as in the first year of operation. The final reduction of the GHG emissions in 30 years of building operation would reach the level of 72%. Additionally, the article summarizes the shares of embodied emission and emission from the energy use for heating, domestic hot water and lighting.

3

Czerwone Pogranicze: energia ucieleśniona marsjańskiej architektury

Orzechowski L.

Architectus

|

2017

|

Nr 4 (52)

65--78

PL

Celem publikacji było przedstawienie zagadnienia określania kosztów tworzenia ekstremalnej architektury kosmicznej za pomocą autonomicznych robotów na przykładzie teoretycznego scenariusza załogowej misji na Marsa zawartego w dokumencie NASA Mars Reference Mission. Autor opisuje strategie pozwalające określić energię ucieleśnioną zawartą w architekturze stworzonej z lokalnych materiałów za pomocą addytywnych procesów produkcyjnych, czyli druku 3D. Energia ucieleśniona jest sumą energii włożonej w proces wytworzenia dowolnej usługi bądź dobra, w tym energii zużytej do pozyskania surowców do jego wytworzenia, transportu. W ramach omawianej przez autora strategii zakresy prac oraz zadań zostały pogrupowane w cztery działy pokrywające się ze strukturą rozgrywki strategicznych gier komputerowych z gatunku 4X. Gry komputerowe 4X biorą swoją nazwę od skrótowego opisu elementów prowadzenia rozgrywki: explore, exploit, expand, exterminate, co w wolnym tłumaczeniu znaczy: eksploracja, eksploatacja, ekspansja, eksterminacja. W trakcie trwania gry użytkownik skupia się na zarządzaniu i rozwijaniu cywilizacji lub miasta, gdzie głównym jego zadaniem jest pozyskiwanie i zarządzanie zasobami. Taka struktura została uznana przez autora za obiecujący punkt wyjścia strategii optymalizacji procesu budowy architektury marsjańskiej przez agentów robotycznych. Wspomniana symulacja mogłaby zostać użyta do stworzenia narzędzia do optymalizacji procedur na potrzeby realnej misji na Marsa przy wykorzystaniu jako wyznacznika energii ucieleśnionej. Takie narzędzie miałoby szanse obniżyć koszty podczas pierwszych załogowych misji na inne planety. W dalszej perspektywie stosowanie takiego rozwiązania do gromadzenia danych o energii ucieleśnionej pozwoli na zachowanie całości danych o odcisku ekologicznym kolonizacji Marsa.

EN

The purpose of this publication is to present the problem of determining the costs of creating extreme space architecture using autonomous robots based on the example of the theoretical manned mission to Mars scenario contained in the NASA Mars Reference Mission document. The author focuses on strategies that can determine the embodied energy contained in architecture made from local materials, using additive manufacturing processes – 3D printing. Embodied energy is the sum of the energy invested in the process of producing any service or good, including the energy consumed to obtain raw materials for its production and transport. Procedures to optimise the work of robotic agents will be crucial during manned Mars missions with limited access to resources, including electricity. Using robots to work on the surface will precisely determine the amount of energy used to complete the given job, which will enable optimisation and the determination of the embodied energy of these works. As part of the strategy discussed by the author, the scope of work and tasks are grouped into four divisions that coincide with the gameplay structure of 4X-type strategic computer games. 4X computer games get their name from the brief description of the gameplay elements: “explore, exploit, expand, exterminate”. During the game, the user focuses on managing and developing a civilisation or city, where resource acquisition and management play a central role. The author considers such a structure to be a promising starting point for the strategy of optimising the process of building a Martian architecture using robotic agents. Procedures that can determine the embodied energy of the described processes have been grouped into the sections Exploration, Extraction, Exploitation, and Expansion, and have been included in the simulation model for the manned mission to Mars in the form of a 4X-type computer game prototype. This simulation could be used to create a tool for optimising procedures for the needs of an actual mission to Mars, using embodied energy as an indicator. Such a tool would have the potential to reduce costs during the first manned missions to other planets. In the longer term, the use of such a solution for the collection of data on embodied energy will preserve all environmental footprint data of the colonisation of Mars.

4

Wpływ standardu energetycznego budynku na zużycie energii w cyklu życia

Komerska A., Kwiatkowski J.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 1

8--10

PL

W artykule przeanalizowano wpływ standardu energetycznego budynku na całkowity bilans energetyczny w cyklu jego życia. Analiza została wykonana na przykładzie budynku zamieszkania zbiorowego zgodnie z wymaganiami WT2014, WT2021 oraz NF15. Obliczono udział energii wbudowanej, eksploatacyjnej oraz energii przetworzenia w całkowitym bilansie energetycznym obiektu wraz z oszacowaniem potencjału odzysku energii z recyklingu materiałów. Wykazano, że zwiększenie izolacyjności budynku jest opłacalne energetycznie pomimo wyższych nakładów na jego realizację. Dodatkowa energia wbudowana jest rekompensowana przez oszczędności energii eksploatacyjnej i w efekcie całkowity bilans energetyczny maleje wraz z wyższym standardem energetycznym budynku. Ponadto pokazano, że nieuwzględnienie pozostałych faz życia budynku w całkowitym bilansie energetycznym nie odzwierciedla rzeczywistych korzyści ze zwiększania standardu energetycznego, co będzie skutkowało otrzymaniem zawyżonych wartości zaoszczędzonej energii.

EN

The article presents the impact of a building energy standard on the total building energy balance during its life cycle. The analysis was performed for hotel building according to the requirements from national regulations WT2014, WT2021 and NF15. Embodied energy, operational energy and energy associated with deconstruction process was calculated as well as its share in the total building energy balance. Additionally, a potential of the energy recovery from recycled materials was estimated. It has been shown that despite the higher embodied energy, associated with the additional amount of the insulation material, higher building energy standard is still energy effective. As a result, the overall energy balance decreases with higher building energy standard. Additionally the study shows that limiting the analysis only to the operational energy does not reflect the real energy benefits related to the building energy standard and therefore it would result in an overestimated energy saving potential.

5

Geryło R.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 64, nr 4

697--707

EN

The assessment methodology for the sustainability of buildings is based on the analysis of environmental, social and economic performance. The main purpose of the paper is the presentation of energy-related conditions and envelope properties as well as methodology aspects. The first part of the paper presents the literature review on sustainability and zero-energy buildings. The second part is devoted to describe different energy indicators for the evaluation of primary energy requirements and energy characteristic. The last section describes the general methodology for characterization of energetic properties of the building envelope and gives examples from literature of the effect of applications in a building’s envelope an aerogel based thermal insulation for higher thermal transmittance and a PCM for higher latent heat capacity with general description of results obtained by other authors. The crucial measure is the use of high thermal performance components for the building’s envelopes combined with the heat storage potential. In the context of sustainability, energy related conditions constitute a new set of indicators for identifying the usefulness and the efficiency of new technologies.

6

Energy and environmental profile of low – energy house – case study

Vilcekova S., Sedlakova A., Kridlova Burdova E., Geletka V.

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2013

|

nr 2(12)

137--147

EN

Integrated building design should take into account environmental, social and economic dimensions of sustainability. Building design from energy performance ranges from architectural design to the application of technologies for energy conservation. Many applications are focused on insulation of facades, roofs and floors to those that are used systems for renewable energy sources. The aim of the innovations is not only energy saving but also reduces costs and preserves natural resources. One key element of low-energy building design is using the basic form and enclosure of a building to save energy while enhancing occupant comfort. Besides energy need for building operation the significant part of the total energy is energy used in the extraction, processing and transportation of materials used in buildings. This study is aimed to analyze the building materials and structures in terms of embodied environmental impacts and monitoring of physical factors of indoor environment. The paper deals with evaluation of environmental and energy indicators in selected low-energy family house and its optimization in order to reduction of environmental impacts.

PL

Zintegrowany projekt budowlany powinien uwzględniać środowiskowe, społeczne i ekonomiczne aspekty zrównoważonego rozwoju. Projektowanie budynków w zakresie efektywności energetycznej obejmuje różne aspekty, począwszy od projektu architektonicznego aż po wykorzystanie technologii związanych z oszczędzaniem energii. Wiele uwagi przywiązuje się do prawidłowej izolacji ścian, dachów i podłóg aż po zastosowanie systemów wykorzystujących odnawialne źródła energii. Celem innowacji jest nie tylko oszczędzanie energii, ale również obniżenie kosztów i ochrona zasobów naturalnych. Niniejsze opracowanie koncentruje się na analizie materiałów budowlanych i konstrukcji w odniesieniu ich do oddziaływania na środowisko oraz na monitorowaniu fizycznych parametrów środowiska wewnętrznego. W pracy przedstawiono ocenę wskaźników energetycznych i środowiskowych w wybranym budynku o niskim zapotrzebowaniu na energię i ich optymalizację w celu zmniejszenia oddziaływania na środowisko.

7

Oszczędność energii za pomocą niekonwencjonalnych materiałów budowlanych

Golański M.

Przegląd Budowlany

|

2012

|

R. 83, nr 12

68-74