Characteristics of thermal modernization works and their impact on residential buildings in the 21st century

openaccess, Vol. 625 (9) 2024 / czwartek, 26 września, 2024

Charakterystyka robót termomodernizacyjnych i ich wpływ na obiekty mieszkalne w XXI wieku

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2024.09.11

citation/cytuj: Piotrowski J. Z., Pavlenko A., Orman  Ł. J., Stępień A., Ciosek A.  Characteristics of thermal modernization works and their impact on residential buildings in the 21st century. Materiały Budowlane. 2024. Volume 625. Issue 9. Pages 80-87. DOI: 10.15199/33.2024.09.11

The subject of the article was focused on aspects of energy-saving construction, and the main determinant was the heat transfer coefficient U, which determines the ability of heat energy to pass through building partitions. The scope of the article included conducting research for an existing two-story building before thermal modernization and after thermal modernization works in order to determine the economic and ecological benefits resulting fromthe works carried out. Thermal modernization works included: insulating external partitions with graphite polystyrene with a thermal conductivity coefficient of λ = 0.30 W/(m•K) and a layer thickness of 20 cm, replacing the coal boiler with a dual-function gas boiler with a hot water heater utility water, replacement of cast iron radiators with three-plate steel radiators and a ladder radiator in the bathroom, replacement ofwooden double-glazedwindowswith a heat transfer coefficient Uw = 2.60W/(m2•K)withwooden-aluminumwindowswith a heat transfer coefficient Uw = 0.95W/(m2•K) with a two-chamber glass unit.

Tematyka artykułu dotyczy budownictwa energooszczędnego, a głównym wyznacznikiem jest współczynnik przenikania ciepła U, który określa zdolność przenikania energii cieplnej przez przegrody budowlane. Przeprowadzono badania istniejącego budynku dwukondygnacyjnego przed termomodernizacją oraz po wykonaniu robót termomodernizacyjnych w celu określenia korzyści ekonomicznych i ekologicznych, wynikających z przeprowadzonych robót. Prace termomodernizacyjne obejmowały: docieplenie przegród zewnętrznych styropianem grafitowym o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,30 W/(m•K) i grubości warstwy 20 cm, wymianę kotła węglowego na kocioł gazowy dwufunkcyjny z podgrzewaczem ciepłej wody użytkowej, wymianę grzejników żeliwnych na grzejniki trójpłytowe stalowe oraz grzejnik drabinkowy w łazience, wymianę okien drewnianych dwuszybowych o współczynniku przenikania ciepła U w = 2,60W/(m2•K) na okna drewniano-aluminiowe o współczynniku przenikania ciepła Uw = 0,95 W/(m2•K) z dwukomorowym pakietem szyb.
thermal modernization; energy-efficient construction; passive construction.

termomodernizacja; budownictwo energooszczędne; budownictwo pasywne.
  1.  https://www.izolacje.com.pl/artykul/prawo-ekonomia-rynek/161882,jak-projektowac- sciany-zewnetrzne-w-budynku-pasywnym#galimage-1 08.05.2024 r.
  2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Stan prawny na dzień 1 stycznia 2021 r.
  3. Moschetti R, Brattebø H. Combining Life Cycle Environmental and Economic Assessments in Building Energy Renovation Projects Energies. 2017; 10(11): 1851.
  4.  Ustawa z 21 listopada 2008 r. o wspieraniu termomodernizacji i remontów.
  5.  Dz.U. Poz. 1498 z 7 lipca 2017 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o charakterystyce energetycznej budynków.
  6.  Ustawa z 29 sierpnia 2014 r. o charakterystyce energetycznej budynków.
  7.  https://heatdecor.com/08.05.2024 r.
  8.  CaoY, Yang J,Li J. Energy-Saving Research on Residential Gas Heating System in Cold Area Based on System Dynamics. Int. J. Heat Technol. 2020; 38.
  9.  Ulewicz M, Zhelykh V, Furdas Y, Kozak K. Assessment of the Economic Feasibility of Using Alternative Energy Sources in Ukraine. In Proceedings of the EcoComfort 2020. Lecture Notes in Civil Engineering; Springer: Cham, Switzerland, 2021.
  10. Bøhm B. Production and Distribution of Domestic Hot Water in Selected DanishApartment Buildings and Institutions.Analysis of Consumption, Energy Efficiency and the Significance for Energy Design Requirements of Buildings. Energy Convers. Manag. 2013, 67
  11.  Norma PN-EN12831Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.
  12.  Geoportal.gov.pl 27.07.2024 r.
  13.  https://heatdecor.com/08.05.2024 r.
  14. Witulska A, Trusewicz E, Laskowski P. 17 pytań o koszty budowy domu. Czasopismo Murator. Luty 2018.
  15.  Moumtzakis A, Zoras S, Evagelopoulos V, Dimoudi A. Experimental Investigation of Thermal Bridges and Heat Transfer through Window Frame Elements at Achieving Energy Saving Energies. 2022; 15(14), 5055.
  16.  Inanici MN, Demirbilek FN. Thermal performance optimization of building aspect ratio and south window size in five cities having different climatic characteristics of Turkey. Build. Environ. 2000; 35: 41 – 52.
  17.  Persson ML, Roos A, Wall M. Influence of window size on the energy balance of low energy houses. Energy Build. 2006; 38: 181 – 188.
  18.  Skarning GCJ, Hviid CA, Svendsen S. Roadmap for improving roof and façade windows in nearly zero-energy houses in Europe. Energy Build. 2016; 116: 602 – 613.
  19. Biserni C,Valdiserri P, D’Orazio D, GaraiM. Energy Retrofitting Strategies and Economic Assessments: The Case Study of a Residential Complex Using Utility Bills Energies. 2018; 11(8): 2055.
  20.  Klimczak W. Okna drewniano-aluminiowe. Czasopismo Murator. Luty 2018.
  21.  https://termomodernizacja.pl/08.05.2024 r.
  22.  Dz. U. Poz. 1498 z 7 lipca 2017 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o charakterystyce energetycznej budynków.
  23.  Ustawa z 29 sierpnia 2014 r. o charakterystyce energetycznej budynków.
  24.  PN-B-03430: 1983 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania.
  25.  PN-EN 12524:2003 Materiały i wyroby budowlane – Właściwości cieplno- wilgotnościowe – Tabelaryczne wartości obliczeniowe.
  26.  PN-B-02020:1991 Ochrona cieplna budynków –Wymagania i obliczenia.
  27.  PN-EN ISO 6946: 2008 Komponenty budowlane i elementy budynku – Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła – Metoda obliczeniowa.
  28.  PN-EN ISO 10077-1: 2007 Cieplne właściwości użytkowe okien, drzwi I żaluzji –Obliczenie współczynnika przenikania ciepła – Część 1: Postanowienia ogólne.
  29. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej.
prof. dr hab. inż. Jerzy Z. Piotrowski, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geodezji i Energetyki
ORCID: 0000-0002-8479-1406
prof. dr hab. inż. Anatoliy Pavlenko, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-8103-2578
dr hab. inż. Łukasz J. Orman, prof. PŚk, Politechnika Świętokrzyska, Szkoła Doktorska
ORCID: 0000-0002-2221-1824
dr inż. Anna Stępień, Politechnika Świętokrzyska, Szkoła Doktorska
ORCID: 0000-0001-7937-8804
mgr inż. Anita Ciosek, Politechnika Świętokrzyska, Szkoła Doktorska
ORCID: 0000-0002-5315-7058

mgr inż. Anita Ciosek, Politechnika Świętokrzyska, Szkoła Doktorska
ORCID: 0000-0002-5315-7058

Correspondence address: aciosek@tukielce.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2024.09.11

Article in PDF file

Received: 10.06.2024 r. / Wpłynął do redakcji: 10.06.2024 r.
Revised: 28.06.2024 r. / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 28.06.2024 r.
Published: 23.09.2024 r. / Opublikowano: 23.09.2024 r.