The influence of thermal insulation types in residential building on levels emission of CO2 in case selected heat sources


openaccess, Vol. 628 (12) 2024 / poniedziałek, 23 grudnia, 2024

Wpływ rodzaju izolacji cieplnej budynku mieszkalnego na poziom emisji CO2 w przypadku wybranych źródeł ciepła

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2024.12.23

citation/cytuj: Kryzia K., Kryzia D. The influence of thermal insulation types in residential building on levels emission of CO2 in case selected heat sources. Materiały Budowlane. 2024. Volume 628. Issue 12. Pages 216-225. DOI: 10.15199/33.2024.12.23

The article discusses the heat demand of a single- -family house, as well as the associated CO2 emissions and the cost-effectiveness of various solutions. Three heat sources were analyzed: a gas boiler, a heat pump, and an oil boiler, along with insulation materials: mineral wool, polystyrene, and PIR foam. The results indicate that polystyrene is the most cost-effective solution for each heat source, while mineral wool features the lowest CO2 emissions. Considering both criteria, the best results were achieved with a house equipped with a gas boiler as the heat source.

Artykuł omawia zapotrzebowanie na ciepło w domu jednorodzinnym oraz związane z tym emisje CO2 i efektywność kosztową różnych rozwiązań. Przeanalizowano trzy źródła ciepła: kocioł gazowy, pompę ciepła i kocioł olejowy, a także materiały izolacyjne: wełnę mineralną, styropian i piankę PIR. Wyniki wskazują, że styropian jest najbardziej opłacalnym rozwiązaniem dla każdego źródła ciepła, natomiast wełna mineralna cechuje się najniższymi emisjami CO2. Analizując oba kryteria, najlepsze rezultaty osiągnięto w przypadku domu wyposażonego w kocioł gazowy jako źródło ciepła.
heat source; thermal insulation; carbon footprint; single-family house; emission ofCO2; thermal insulation materials.

źródło ciepła; izolacja cieplna; ślad węglowy; budynek jednorodzinny; emisja CO2; materiały izolacyjne.
  1. Zeroemisyjna Polska 2050, Raport WWF Polska, Warszawa, 2020.
  2. Ala-Juusela M, Rehman HU, Hukkalainen M, Reda F. Positive energy building definition with the framework, elements and challenges of the concept. Energies. 2021. DOI: 10.3390/en14196260.
  3. Pasławski J, Sąsiadek J, Rzeczkowska K. Izolacyjność termiczna materiałów termoizolacyjnych w kontekście budownictwa dodatnio energetycznego. Materiały Budowlane. 2023. DOI: 10.15199/33.2023.01.
  4.  IEA – Międzynarodowa Agencja Energetyczna https://www.iea.org/topics/ buildings.
  5.  Tupenaite L, Zavadskas EK, Kaklauskas A, Turskis Z, Seniut M. Multiple criteria assessment of alternatives for built and human environment renovation. J. Civ. Eng. Manag. 2010. DOI: 10.3846/jcem.2010.30.
  6.  Fedorczak-Cisak M, Leśniak A, Markiewicz-Zahorski P, Węglarz A. Analiza wpływu rozwiązań materiałowych przegród zewnętrznych budynków nZEB na poziom emisji CO2. Przegląd Budowlany. 2021; 11 – 12: 94 – 97.
  7.  Madhumathi A, Sundarraja MC, Shanthipriya R. Acomparative study of the thermal comfort of different building materials in madurai. https://www.researchgate.net/publication/288363877_A_comparative_study_ of_the_thermal_comfort_of_different_building_materials_in_madurai. [12.05.2021].
  8. De LietoVollaro R, Guattari C, Evangelisti L, Battista G, Carnielo E, Gori P. Building energy performance analysis:Acase study. Energy Build. 2015; tom 87, 1/2015: 87 – 94
  9. Pisello AL, Castaldo VL, Pignatta G, Cotana F, Santamouris M. Experimental in-lab and in-field analysis of waterproofmembranes for cool roof application and urban heat island mitigation. Energy Build. 2016; https://doi. org/10.1016/j. enbuild. 2015.05.026.
  10. Wojtczak E. Budownictwo ogólne w ujęciu tradycyjnym, Wyd. Politechnika Gdańska, Gdańsk: 2019.
  11.  Główny Urząd Statystyczny https://stat. gov. pl [12.05.2021].
  12.  Ustawa z 7 lipca1994 r. Prawo budowlane (Dz. U. z 2021 r. poz. 2351, z póź. zm.).
  13.  Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. nr 75, poz. 690, z późn. zm.).
  14.  Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków.
  15.  Firląg S. Kompleksowa termomodernizacja budynków jednorodzinnych: praca zbiorowa, Wydawca Warszawa: Fundacja Ziemia i Ludzie, 2019.
  16.  BISTYP Informacyjny cennik materiałów budowlanych, stawek robocizny kosztorysowej i najmu sprzętu – III kwartał 2024 r.,Wyd. Wolters Kluwer Polska.
  17.  PN-EN ISO 14020:2003 Etykiety i deklaracje środowiskowe – Zasady ogólne.
  18.  PN-EN ISO 14025:2010 Etykiety i deklaracje środowiskowe – Deklaracje środowiskowe III typu Zasady i procedury.
  19.  PN-EN 15804+A2:2020 Zrównoważenie obiektów budowlanych – Deklaracje środowiskowe wyrobu. Podstawowe zasady kategoryzacji wyrobów budowlanych.
  20.  PN-EN 15804+A2:2020-03 Zrównoważenie obiektów budowlanych. Deklaracje środowiskowe wyrobu – Podstawowe zasady kategoryzacji wyrobów budowlanych.
  21.  Ustawa z 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz. U. 2004 nr 92 poz. 881).
  22.  PN-EN 15978: 2012 Zrównoważone obiekty budowlane. Ocena środowiskowych właściwości użytkowych budynków. Metoda obliczania.
  23.  Wskaźnik GWP izolacji budowlanych PAROC: https://pl.paroc. com/co2-calculator [10.05.2024].
  24.  Deklaracja Środowiskowa dotycząca śladu węglowego płyt izolacyjnych termPIR Gór-Stal: https://termpir. eu/do-pobrania/dokumenty/slad-weglowy [10.05.2024].
  25.  Deklaracja środowiskowa wyrobów budowlanych TERMO ORGANIKA: https://termoorganika. pl/produkt/termonium-fasada [10.05.2024].
  26.  Zamorowska R, Sieczkowski J. WTWiORB, część C. Zabezpieczenia i izolacje zeszyt 8. Zabezpieczenia i izolacje. Złożone systemy ocieplania ścian zewnętrznych budynków (ETICS) z zastosowaniem styropianu lub wełny mineralnej i wypraw tynkarskich, ITB, Warszawa 2023.
  27.  Szacowanie śladu węglowego budynków. Mapa drogowa dekarbonizacji budownictwa do roku 2050 – Raport.
  28.  Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 16 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych (Dz.U. z 1999 r. nr 74 poz. 836).
  29.  PN-EN ISO 13788:2013-05 Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku – Temperatura powierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji międzywarstwowej – Metody obliczania.
  30.  PN-EN 13163+A2:2016-12 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Specyfikacja.
  31.  PN-EN 13165+A2:2016-08 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze sztywnej pianki poliuretanowej (PU) produkowane fabrycznie. Specyfikacja.
  32.  PN-EN13162+A1:2015-04Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby z wełny mineralnej (MW) produkowane fabrycznie. Specyfikacja.
  33.  Popczyk J. Bezspoinowy system ocieplania ścian zewnętrznych budynków, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2014 (seria:Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część C. Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 8).
  34. Bartoszek M. Źródła ciepła i termomodernizacja budynku mieszkalnego. KaBe, 2021.
  35.  Polityki wdrażania przepisów w zakresie śladu węglowego w całym cyklu życia budynków w krajach UE-27 mające na celu obniżenie wbudowanej emisji dwutlenku węgla w nowych budynkach (ang. „Whole life carbon models for the EU27 to bring down embodied carbon emissions from new buildings”). Ramboll i Uniwersytet KU Leuven, 2022.
  36.  EN 15459-1:2017 Energy performance of buildings – Economic evaluation procedure for energy systems in buildings.
dr inż. Katarzyna Kryzia, AGH University of Krakow, Faculty of Civil Engineering and Resource Management
ORCID: 0000-0001-7693-107X
dr inż. Dominik Kryzia, Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences
ORCID: 0000-0003-0639-3485

dr inż. Katarzyna Kryzia, AGH University of Krakow, Faculty of Civil Engineering and Resource Management
ORCID: 0000-0001-7693-107X

Correspondence address: kryzia@min-pan.krakow.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2024.12.23

Article in PDF file

Received: 02.09.2024 / Artykuł wpłynął do redakcji: 02.09.2024 r.
Revised: 14.10.2024 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 14.10.2024 r.
Published: 20.12.2024 / Opublikowano: 20.12.2024 r.