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. Ze ro emi syj na Pol ska 2050, Ra port WWF Pol ska, War sza wa, 2020.
  2. Ala -Ju use laM, Reh man HU, Huk ka la inenM, Re da F. Po si ti ve ener gy bu - il ding de fi ni tion with the fra me work, ele ments and chal len ges of the con cept. Ener gies. 2021. DOI: 10.3390/en14196260.
  3.  Pa sław ski J, Są sia dek J, Rzecz kow ska K. Izo la cyj ność ter micz na ma te - ria łów ter mo izo la cyj nych w kon tek ście bu dow nic twa do dat nio ener ge tycz - ne go. Ma te ria ły Bu dow la ne. 2023. DOI: 10.15199/33.2023.01.
  4. IEA – Mię dzy na ro do wa Agen cja Ener ge tycz na https://www.iea.org/to - pics/bu il dings.
  5. Tu pe na ite L, Za vad skas EK, Ka klau skas A, Tur skis Z, Se niut M. Mul ti - ple cri te ria as ses sment of al ter na ti ves for bu ilt and hu man envi ron ment re - no va tion.J. Civ. Eng. Ma nag. 2010. DOI: 10.3846/jcem.2010.30.
  6. Fe dor czak -Ci sak M, Le śniak A, Mar kie wicz -Za hor ski P, Wę glarz A. Ana li za wpły wu roz wią zań ma te ria ło wych prze gród ze wnętrz nych bu dyn - ków nZEB na po ziom emi sji CO2. Prze gląd Bu dow la ny. 2021; 11 – 12: 94 – 97.
  7.  Ma dhu ma thi A, Sun dar ra ja MC, Shan thi priya R. Acom pa ra ti ve stu dy of the ther mal com fort of dif fe rent bu il ding ma te rials in ma du rai. https://www.re se arch ga te.net/pu bli ca tion/288363877_A_com pa ra ti ve_stu - dy_of_the_ther mal_com fort_of_dif fe rent_bu il ding_ma te rials_in_ma du rai. [12.05.2021].
  8.  De Lie to Vol la ro R, Gu at ta ri C, Evan ge li sti L, Bat ti sta G, Car nie lo E, Go - ri P. Bu il ding ener gy per for man ce ana ly sis: Aca se stu dy. Ener gy Bu ild. 2015; tom 87, 1/2015: 87 – 94
  9.  Pi sel lo AL, Ca stal do VL, Pi gnat ta G, Co ta na F, San ta mo uris M. Expe ri - men tal in -lab and in -field ana ly sis of wa ter pro of mem bra nes for co ol ro of ap - pli ca tion and urban he at is land mi ti ga tion. Ener gy Bu ild. 2016; https://doi. org/10.1016/j. en bu ild. 2015.05.026.
  10.  Wojt czak E. Bu dow nic two ogól ne w uję ciu tra dy cyj nym, Wyd. Po li tech - ni ka Gdań ska, Gdańsk: 2019.
  11.  Głów ny Urząd Sta ty stycz ny https://stat. gov. pl [12.05.2021].
  12. Usta wa z 7 lip ca 1994 r. Pra wo bu dow la ne (Dz. U. z 2021 r. poz. 2351, z póź. zm.).
  13. Roz po rzą dze nie Mi ni stra In fra struk tu ry z 12 kwiet nia 2002 r. w spra - wie wa run ków tech nicz nych, ja kim po win ny od po wia dać bu dyn ki i ich usy - tu owa nie (Dz. U. nr 75, poz. 690, z późn. zm.).
  14.  Dy rek ty wa Par la men tu Eu ro pej skie go i Ra dy 2010/31/UE z 19 ma - ja 2010 r. w spra wie cha rak te ry sty ki ener ge tycz nej bu dyn ków.
  15.  Fir ląg S. Kom plek so wa ter mo mo der ni za cja bu dyn ków jed no ro dzin - nych: pra ca zbio ro wa, Wy daw ca War sza wa: Fun da cja Zie mia i Lu - dzie, 2019.
  16.  BI STYP In for ma cyj ny cen nik ma te ria łów bu dow la nych, sta wek ro bo - ci zny kosz to ry so wej i naj mu sprzę tu – III kwar tał 2024 r., Wyd. Wol ters Klu - wer Pol ska.
  17.  PN -EN ISO 14020:2003 Ety kie ty i de kla ra cje śro do wi sko we – Za sa - dy ogól ne.
  18.  PN -EN ISO 14025:2010 Ety kie ty i de kla ra cje śro do wi sko we – De kla - ra cje śro do wi sko we III ty pu Za sa dy i pro ce du ry.
  19. PN -EN 15804+A2:2020 Zrów no wa że nie obiek tów bu dow la nych – De - kla ra cje śro do wi sko we wy ro bu. Pod sta wo we za sa dy ka te go ry za cji wy ro bów bu dow la nych.
  20.  PN -EN 15804+A2:2020-03 Zrów no wa że nie obiek tów bu dow la nych. De kla ra cje śro do wi sko we wy ro bu – Pod sta wo we za sa dy ka te go ry za cji wy - ro bów bu dow la nych.
  21.  Usta wa z 16 kwiet nia 2004 r. o wy ro bach bu dow la nych (Dz. U. 2004 nr 92 poz. 881).
  22.  PN -EN 15978: 2012 Zrów no wa żo ne obiek ty bu dow la ne. Oce na śro do - wi sko wych wła ści wo ści użyt ko wych bu dyn ków. Me to da ob li cza nia.
  23.  Wskaź nik GWP izo la cji bu dow la nych PA ROC: https://pl.pa - roc.com/co2 -cal cu la tor [10.05.2024].
  24. De kla ra cja Śro do wi sko wa do ty czą ca śla du wę glo we go płyt izo la cyj - nych term PIR Gór -Stal: https://term pir. eu/do -po bra nia/do ku men ty/slad -we - glo wy [10.05.2024].
  25.  De kla ra cja śro do wi sko wa wy ro bów bu dow la nych TER MO OR GA NI - KA: https://ter mo or ga ni ka. pl/pro dukt/ter mo nium -fa sa da [10.05.2024].
  26. Za mo row ska R, Siecz kow ski J. WTWiORB, część C. Za bez pie cze nia i izo la cje ze szyt 8. Za bez pie cze nia i izo la cje. Zło żo ne sys te my ocie pla nia ścian ze wnętrz nych bu dyn ków (ETICS) z za sto so wa niem sty ro pia nu lub weł ny mi ne ral nej i wy praw tyn kar skich, ITB, War sza wa 2023.
  27. Sza co wa nie śla du wę glo we go bu dyn ków. Ma pa dro go wa de kar bo ni za - cji bu dow nic twa do ro ku 2050 – Ra port.
  28.  Roz po rzą dze nie Mi ni stra Spraw We wnętrz nych i Ad mi ni stra cji z 16 sierp nia 1999 r. w spra wie wa run ków tech nicz nych użyt ko wa nia bu dyn ków miesz kal nych (Dz.U. z 1999 r. nr 74 poz. 836).
  29.  PN -EN ISO 13788:2013-05 Ciepl no -wil got no ścio we wła ści wo ści kom - po nen tów bu dow la nych i ele men tów bu dyn ku – Tem pe ra tu ra po wierzch ni we wnętrz nej ko niecz na do unik nię cia kry tycz nej wil got no ści po wierzch ni i kon den sa cji mię dzy war stwo wej – Me to dy ob li cza nia.
  30.  PN -EN 13163+A2:2016-12 Wy ro by do izo la cji ciepl nej w bu dow nic - twie. Wy ro by ze sty ro pia nu (EPS) pro du ko wa ne fa brycz nie. Spe cy fi ka cja.
  31. PN -EN 13165+A2:2016-08 Wy ro by do izo la cji ciepl nej w bu dow nic - twie. Wy ro by ze sztyw nej pian ki po li ure ta no wej (PU) pro du ko wa ne fa brycz - nie. Spe cy fi ka cja.
  32.  PN -EN13162+A1:2015-04 Wy ro by do izo la cji ciepl nej wbu dow nic twie. Wy ro by z weł ny mi ne ral nej (MW) pro du ko wa ne fa brycz nie. Spe cy fi ka cja.
  33.  Po pczyk J. Bez spo ino wy sys tem ocie pla nia ścian ze wnętrz nych bu dyn - ków, In sty tut Tech ni ki Bu dow la nej, War sza wa 2014 (se ria: Wa run ki Tech nicz - ne Wy ko na nia i Od bio ru Ro bót Bu dow la nych. Część C. Za bez pie cze nia i izo - la cje. Ze szyt 8).
  34.  Bar to szek M. Źró dła cie pła i ter mo mo der ni za cja bu dyn ku miesz kal ne - go. Ka Be, 2021.
  35.  Po li ty ki wdra ża nia prze pi sów w za kre sie śla du wę glo we go w ca łym cy - klu ży cia bu dyn ków w kra jach UE -27 ma ją ce na ce lu ob ni że nie wbu do wa - nej emi sji dwu tlen ku wę gla w no wych bu dyn kach (ang. „Who le li fe car bon mo dels for the EU 27 to bring down em bo died car bon emis sions from new bu il dings”). Ram boll i U ni wer sy tet KU Leu ven, 2022.
  36.  EN 15459-1:2017 Ener gy per for man ce of bu il dings – Eco no mic eva lu - ation pro ce du re for ener gy sys tems in bu il dings.
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.