Wykorzystanie BIM do wyboru energooszczędnych materiałów izolacyjnych
Wykorzystanie BIM do wyboru energooszczędnych materiałów izolacyjnych, fot. Pixabay
Branża budowlana jest jedną z najbardziej szkodliwych dla środowiska oraz pochłaniających największą ilość surowców [9]. Ograniczenie emisji CO2 z sektora budowlanego jest najważniejszym czynnikiem w walce ze zmianami klimatycznymi, której celem jest obniżenie średniej temperatury atmosfery [6]. Budynki odpowiadają za 38% światowych emisji CO2, przy czym 28% pochodzi z eksploatacji budynków, a pozostałe 10% spowodowane jest zużyciem energii niezbędnej do produkcji materiałów i technologii wykorzystywanych w budownictwie [5]. Uwzględniając powyższe informacje, optymalizacja zużycia energii jest istotną częścią działań w kierunku zrównoważonego rozwoju, które warto wprowadzać poprzez zastosowanie inteligentnych rozwiązań budowlanych i korzystanie z materiałów cechujących się wysoką efektywnością energetyczną.
Zobacz także
dr inż. Andrzej Szymon Borkowski, inż. Maja Mórawska Zabudowa jednorodzinna wolnostojąca na wybranej działce ewidencyjnej z wykorzystaniem BIM – warunki lokalizacji
BIM to proces [1], dzięki któremu powstaje cyfrowa baza danych budynku, już istniejącego lub planowanego. Zawiera ona dane geometryczne obiektu, cechy fizyczne i funkcjonalne, a także te dotyczące kosztów...
BIM to proces [1], dzięki któremu powstaje cyfrowa baza danych budynku, już istniejącego lub planowanego. Zawiera ona dane geometryczne obiektu, cechy fizyczne i funkcjonalne, a także te dotyczące kosztów czy też wymagane do zapewnienia odpowiedniej konserwacji budynku [2]. BIM jest bardzo ważny we współczesnym budownictwie, ponieważ przechowuje istotne informacje.
dr inż. Andrzej Szymon Borkowski Wdrożenie BIM w przedsiębiorstwie projektowym
Planowanie i realizacja obiektów budowlanych to złożone przedsięwzięcie, w które zaangażowanych jest wielu interesariuszy z różnych dziedzin i branż. Aby projekt budowlany zakończył się sukcesem, konieczne...
Planowanie i realizacja obiektów budowlanych to złożone przedsięwzięcie, w które zaangażowanych jest wielu interesariuszy z różnych dziedzin i branż. Aby projekt budowlany zakończył się sukcesem, konieczne jest ciągłe uzgadnianie i intensywna wymiana informacji między różnymi interesariuszami.
Messe Monachium GmbH Światowe Targi Architektury, Materiałów i Systemów Budowlanych BAU zapraszają do Monachium
W styczniu 2025 r. czeka nas kolejna odsłona targów BAU, czyli Światowych Targów Architektury, Materiałów i Systemów Budowlanych. Największa światowa wystawa budownictwa odbędzie się w dniach 13–17 stycznia...
W styczniu 2025 r. czeka nas kolejna odsłona targów BAU, czyli Światowych Targów Architektury, Materiałów i Systemów Budowlanych. Największa światowa wystawa budownictwa odbędzie się w dniach 13–17 stycznia 2025 w Monachium. Ponad 2000 wystawców w 18 halach czeka na Państwa.
***
W artykule przedstawiono zastosowanie BIM w procesach z zakresu modelowania energetycznego (BEM). Zaprezentowano przykłady z literatury ukazujące zasadność stosowania BIM w symulacjach i analizach energetycznych, wskazując na korzyści płynące z tych zastosowań, jakimi są m.in.: energooszczędność, ułatwianie wprowadzania innowacyjnych rozwiązań projektowych, projektowanie w sposób zorientowany na zrównoważony rozwój oraz ochronę środowiska, jak również tworzenie kompleksowej dokumentacji budowlanej. W celu zbadania użyteczności technologii BIM oraz BEM w wyborze energooszczędnych, ekologicznych materiałów budowlanych wykonano analizy energetyczne w oprogramowaniu Archicad wraz z wbudowanym narzędziem Energy Evaluation. Otrzymane w formie raportów wyniki pozwalają m.in. na oszacowanie rocznego zapotrzebowania na energię niezbędną do ogrzewania badanego budynku oraz koszty tej energii. Celem analiz było wyłonienie najbardziej energooszczędnego materiału izolacyjnego, dlatego przeprowadzono przegląd dostępnych na rynku materiałów izolacyjnych oraz ich parametrów.
Using BIM to select the most energy-efficient insulation materials
This paper presents the application of BIM in energy modeling (BEM) processes. Examples from the literature demonstrating the validity of using BIM in energy simulation and analysis are presented, pointing out the benefits of these applications, which include energy efficiency, facilitating innovative design solutions, sustainability-oriented design and environmental protection, as well as the creation of comprehensive construction documentation. In order to investigate the usefulness of BIM and BEM technologies in the selection of energy-efficient, environmentally friendly building materials, energy analyses were performed in Archicad software with the built-in Energy Evaluation tool. The results, obtained in the form of reports, allow, among other things, the estimation of the annual energy demand necessary for heating the studied building and the cost of this energy. The purpose of the analyses was to select the most energy-efficient insulation material, hence a review of the insulation materials available on the market and their parameters was carried out.
Obecnie w procesach inwestycyjno-budowlanych coraz częściej stosuje się BIM (Building Information Modeling). Zarówno na etapie projektowania, jak i podczas przeprowadzania analiz BIM pełni wiodącą rolę jako technologia [3]. Skrót BEM jest rozwijany jako Building Energy Modeling – Modelowanie Energetyczne Budynku, a więc proces wykorzystania technologii BIM w analizach i symulacjach z zakresu energetyki budynków [2]. Procesy te są przeprowadzane dzięki wykorzystaniu cyfrowego modelu budynku, który stanowi niejako energetyczną charakterystykę budynku, posiadając nie tylko dane geometryczne, lecz także wszelkie informacje dotyczące energii. W jego strukturze znajdą się informacje o systemach energetycznych, rodzaju izolacji, nieprzezroczystych przegrodach zewnętrznych, przeszklonych konstrukcjach, źródłach energii, danych klimatycznych oraz aspektach związanych z ogrzewaniem, chłodzeniem i wentylacją (system HVAC – Heating, Ventilating, and Air Conditioning) [11].
Wczytanie dokładnych danych wyjściowych w modelu pozwoli w dalszym procesie wykorzystywać wszelkie możliwości BEM. Jedną z nich jest przeprowadzanie symulacji energetycznych ES (Energy Simulation), które ułatwiają analizę i ocenę efektywności energetycznej budynku na różnych etapach projektowania i eksploatacji [4]. Dzięki temu możliwa jest ocena wpływu korzystania z odnawialnych źródeł energii, takich jak panele fotowoltaiczne czy kolektory słoneczne. Symulacje dają również pogląd na ogólne zużycie energii budynku czy umożliwiają ocenę wpływu na inteligentne sterowanie oświetleniem i klimatyzacją. Celem tych działań jest optymalizacja efektywności energetycznej czy analiza kosztów związanych z zużyciem energii, co pozwala zidentyfikować obszary, gdzie można wprowadzić ulepszenia.
BEM umożliwia wspomaganie projektowanie budynków zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Przeprowadzane symulacje uwzględniają aspekty takie jak zmniejszenie zużycia energii, zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych, poprawę jakości powietrza wewnątrz budynku oraz wykorzystanie odnawialnych źródeł energii [4]. Stosowanie BEM ma kluczowe znaczenie w przypadku wprowadzania innowacyjnych rozwiązań projektowych, projektowaniu w sposób zorientowany na ochronę środowiska, jak również tworzeniu kompleksowej dokumentacji budowlanej. BEM ułatwia tworzenie m.in. audytu budynku, zawierającego informacje dotyczące efektywności energetycznej, parametrów termicznych i innych istotnych danych, co znacznie ułatwia planowanie, zarządzanie projektem i komunikację między różnymi zespołami. Wspomagane są również procesy uzyskiwania certyfikacji energetycznej dla budynków, dostarczając precyzyjne dane, istotne dla spełnienia standardów regulacyjnych [7].
Niezwykle istotna jest również kwestia certyfikacji budynków, która stała się nieodłącznym elementem procesu inwestycyjnego. Liczba budynków posiadających certyfikację rośnie w bardzo szybkim tempie. Powierzchnia użytkowa budynków z certyfikatami wzrosła w Polsce o 24%, w ciągu roku (od marca 2021 do marca 2022) [5]. Tendencja ta jest spowodowana rosnącą świadomością ekologiczną wśród inwestorów czy użytkowników budynków oraz posiadaną wiedzą o negatywnym wpływie budownictwa na środowisko.
W Polsce najczęściej przyznaje się certyfikaty LEED i BREEAM, które różnią się miedzy sobą kryteriami oceny. LEED ocenia budynki pod kątem wydajności energetycznej, jakości powietrza wewnętrznego, gospodarowania zasobami naturalnymi, a także innych kwestii zrównoważonego rozwoju. BREEAM bada aspekty zrównoważonego projektowania, takie jak zarządzanie, zdrowie i komfort użytkowników, energetykę i transport, a także ekosystemy i materiały. Obie metody certyfikacji mają ten sam cel: promowanie zrównoważonego budownictwa i eksploatacji budynków, a także dążą do zapewnienia wyższej efektywności energetycznej poprzez zastosowanie zaawansowanych technologii, izolacji termicznej i optymalizacji systemów HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja). Budynki posiadające certyfikaty muszą zagwarantować właściwą jakość powietrza wewnętrznego, dostęp do naturalnego oświetlenia oraz komfort dla ich mieszkańców czy pracowników [7].
Certyfikacja budynków staje się więc narzędziem ukazującym stan faktyczny budynków, świadcząc o bardziej ekologicznych, efektywnych energetycznie i komfortowych rozwiązaniach. Pozwalaja onie tylko do chronić środowisko, ale także poprawić jakość życia użytkowników. Istotność zagadnienia procesu BEM oraz niewielka liczba opracowań na ten temat skłoniła autorów do podjęcia tego problemu. Celem działań jest pomoc w wyborze najbardziej energooszczędnego materiału izolacyjnego, poprzez przedstawienie wyników analiz i symulacji energetycznych przeprowadzanych na modelu cyfrowym budynku.
Przegląd literatury
BEM ma szerokie zastosowanie w projektowaniu, budowie i zarządzaniu budynkiem. Na etapie tworzenia projektu budowlanego pozwala kontrolować parametry tak, aby móc uzyskać optymalne rezultaty w zakresie zużycia energii. Już na etapie planowania można zarządzać kosztami inwestycji i tworzyć kompromis między nakładem pieniężnym na budowę a prognozowanymi wydatkami związanymi z energią. W wielu przypadkach BEM może obniżyć zarówno koszty energii, jak i początkowe koszty budowy [12].
BEM jest również przydatnym narzędziem przy tworzeniu systemów HVAC – pozwala uzyskać symulację energetyczną przy zastosowaniu różnych systemów sterowania oraz przy różnym umiejscowieniu poszczególnych elementów systemu HVAC. Dzięki temu dany system odpowiada indywidualnym potrzebom inwestycji i skutecznie może radzić sobie z obciążeniami termicznymi. Modele energetyczne wspomagają także kontrolowanie danego projektu pod względem zgodności z przepisami. Umożliwiają łatwiejsze dostosowanie projektu do standardów związanych z certyfikacją ekologiczną. Dzięki możliwemu przewidzeniu potencjalnych wydatków na zużycie energii, BEM jest również bardzo przydatnym narzędziem dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej oraz samorządów lokalnych. Poza długotrwałym zaplanowaniem prognozowanych wydatków, wykorzystuje się go przy tworzeniu programów efektywności energetycznej na dużą skalę, a także kształtuje się prototypy wyznaczające standardy energetyczne dla wyżej wymienionych instytucji [12].
Rys. 1. Rozkład strat ciepła w budynku – opracowanie własne na podstawie otrzymanego modelu pozyskanego ze strony internetowej Graphisoft Help Center (źródło: https://helpcenter.graphisoft.com/).
Straty ciepła w budynku stanowią kluczowy obszar rozważań związanych z tematem energooszczędności. W kontekście dążeń do zrównoważonego i efektywnego energetycznie budownictwa, ich minimalizowanie staje się priorytetem. Mają one istotne konsekwencje dla efektywności energetycznej budynku, kosztów eksploatacyjnych oraz ogólnej wydajności konstrukcji [8]. Straty ciepła w budynku mają miejsce przez różnego rodzaju przegrody zewnętrzne: ściany, dach, okna (rys. 1). Zależą od powierzchni przegród, przez które wydostaje się ciepło, ich współczynnika przenikania ciepła oraz różnicy temperatury po obu stronach przegrody.
Największe jednak straty ciepła odnotowuje się w systemie wentylacyjnym. Zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji zależy od wielkości strumienia powietrza wentylacyjnego oraz od tego, o ile stopni musi zostać ogrzane powietrze napływające do budynku z zewnątrz. W przypadku domów jednorodzinnych z wentylacją grawitacyjną, konieczne jest podgrzanie powietrza zewnętrznego do pożądanej temperatury wewnętrznej, dlatego ograniczenie strat ciepła w takim przypadku jest trudnym zadaniem, chyba że zdecydujemy się zastosować zaawansowane systemy, takie jak wymiennik gruntowy lub/i rekuperator ciepła.
W większości przypadków straty ciepła mogą być istotnie ograniczone poprzez odpowiednie ocieplenie budynku, uszczelnienie oraz ewentualne wymienienie okien i drzwi.
Rynek budowlany w Polsce przedstawia bogatą ofertę materiałów izolacyjnych, obejmujących różne ich rodzaje, zastosowania i technologie. Dostępne są materiały o zróżnicowanych właściwościach i parametrach pod kątem izolacyjności termicznej, akustycznej oraz energooszczedności, tak aby każdy mógł wybrać te najbardziej dopasowane do jego potrzeb. Wśród najbardziej popularnych materiałów w Polsce znalazły się: styropian, wełna mineralna, pianka poliuretanowa, płyty OSB z warstwą izolacyjną, folie izolacyjne, a także nowoczesne rozwiązania oparte na materiałach ekologicznych, takie jak izolacje celulozowe czy wełna drzewna.
W tabeli (tabela 1) porównano pięć różnych materiałów izolacyjnych, przyglądając się ich wybranym parametrom i właściwościom, a także orientacyjnej cenie za m2. W dalszych analizach porównano następujące parametry materiałów izolacyjnych: współczynnik przewodzenia ciepła, pojemność cieplną, opór cieplny*, gęstość oraz cenę materiału za m2**.
Analizę energooszczędności wybranych stosowanych w Polsce materiałów izolacyjnych rozpoczęto od zapoznania się z możliwościami kilku aplikacji umożliwiających przeprowadzenie analiz energetycznych budynku. Pierwszą rozważaną ścieżką realizacji celu było wykorzystanie oprogramowania Autodesk Revit, następnie aplikacji Insight do przeprowadzenia analiz energetycznych oraz Green Building Studio do generowania raportów z wynikami. Drugim, wybranym ostatecznie do badań wariantem, było zastosowanie programu Archicad wraz z wybudowanym narzędziem Energy Evaluation. Zastosowana metoda pozwoliła na generowanie raportów energetycznych w jednej aplikacji. Poniższy schemat przedstawia dwie rozważane możliwości metodyki pracy.
Zintegrowane ze środowiskiem Archicada narzędzie Energy Evaluation oferuje łatwy w obsłudze przepływ pracy umożliwiający wykonywanie dynamicznych obliczeń energii budynku. Energy Evaluation umożliwia architektom monitorowanie i kontrolowanie wszystkich parametrów projektu architektonicznego, które wpływają na wydajność energetyczną budynku. Narzędzie przeprowadza wiarygodną, dynamiczną ocenę energetyczną na wszystkich etapach procesu projektowania, dzięki czemu architekci mogą podejmować świadome decyzje dotyczące efektywności energetycznej swoich budynków od wyboru energooszczędnych materiałów, po typ instalacji do ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji. Do analiz wykorzystano model BIM domu jednorodzinnego dostępny na stronie internetowej Graphisoft Help Center (https://helpcenter.graphisoft.com/).
Aby uprościć analizy energetyczne, badania dotyczące energooszczędności materiałów izolacyjnych przeprowadzono w pojedynczym pomieszczeniu. Do realizacji wybrano sypialnię o powierzchni ok. 11 m2 wskazanej na rys.2.
Pracę w oprogramowaniu Archicad rozpoczęto od wyboru modelu oraz dostosowania go do warunków i standardów izolacyjnych stosowanych w Polsce.
W pierwszej kolejności utworzono materiały izolacyjne, uzupełniając właściwości termiczne wybranych wcześniej materiałów, wykorzystując informacje zamieszczone w specyfikacjach technicznych materiałów oraz w opisach właściwości na stronach poszczególnych producentów. Utworzonym materiałom nadano parametry, takie jak współczynnik przewodzenia ciepła, pojemność cieplna oraz gęstość. Następnie utworzono struktury ścian zewnętrznych budynku z wykorzystaniem analizowanych materiałów izolacyjnych oraz bloczków z betonu komórkowego. Kolejnym krokiem był dobór grubości warstwy izolacyjnej. W celu przeprowadzenia analiz w polskich warunkach wybrano odpowiednie ustawienia środowiska modelu. Podano długość i szerokość geograficzną dla Warszawy, a tym samym odpowiednią strefę klimatyczną. Przeprowadzenie symulacji energetycznych poprzedzono utworzeniem w oprogramowaniu Archicad bloku termicznego i przypisaniem do niego analizowanego pomieszczenia (rys. 3).
Następnie dla bloku termicznego wybrano typ ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji. W analizowanym przykładzie zdecydowano się na wybór pompy ciepła. Na zakończenie, przed wykonaniem analiz wskazano struktury oraz otwory uwzględnione do analizy. Metodykę pracy i generowania raportów energetycznych prezentuje poniższy schemat (rys. 4).
Wyniki
Pierwszą część raportu – Key Values stanowią podstawowe informacje o modelu oraz wartości współczynników niezbędne do przeprowadzenia symulacji energetycznych wykorzystywane przez narzędzie do obliczeń. Znajdują się tutaj nazwa projektu, lokalizacja modelu (długość i szerokość geograficzna), informacja o strefie klimatycznej, a także informacje o geometrii budynku. Dalej zamieszczono informacje o utworzonych w modelu blokach termicznych, dla których przeprowadzono analizę. Bilans energii pobieranej i emitowanej, zysków i strat energii prezentowany jest w raportach w formie wykresu (rys. 5). Wynika z niego, ile energii jest pobierane tygodniowo na różne cele, w tym ogrzewanie, oświetlenie i dostarczanie ciepłej wody. Podział pobieranej i emitowanej energii na poszczególne tygodnie umożliwia przeanalizowanie zmienności zapotrzebowania na energię na różne cele w ciągu roku.
W dalszej części raportu znajdują się dzienne profile temperatury dla czterech dni, będących reprezentantami pór roku. Umożliwiają one przeanalizowanie zmienności temperatury wewnątrz i na zewnątrz budynku w ciągu doby. Kolejna część raportu zawiera dane projektowe HVAC (rys. 6). Jest ona kluczowa dla badań, ponieważ znajduje się tam informacja o rocznym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania i ochładzania pomieszczeń.
Raport wynikowy kończy zestawienie zużywanej rocznie energii z podziałem na cele wykorzystania energii (rys. 7), ale także źródła, z których ona pochodzi, z podziałem na odnawialne i nieodnawialne (rys. 8).
Rys. 9. Ceny energii i surowców energetycznych wg źródeł internetowych (aktualne na dzień 20.12.2023 r.).
Po uzupełnieniu cen energii z różnych źródeł oraz wyborze odpowiedniej waluty możliwe jest obliczenie rocznych kosztów zużytej energii, zarówno na cele ogrzewania pomieszczeń, jak i zaopatrzenie w ciepłą wodę czy energię elektryczną do oświetlenia i zużywaną przez domowe urządzenia. Aktualne ceny surowców i energii uzupełniono w oprogramowaniu na podstawie źródeł internetowych (rys. 9).
Wyniki obliczeń zawierające roczne koszty zużytej energii oraz ogrzewania pomieszczenia umieszczone są w części raportu Energy Consumption and Savings (rys.10–11).
W celu przeanalizowania energooszczędności materiałów wygenerowano raporty energetyczne dla poszczególnych materiałów izolacyjnych. Aby wiarygodnie porównać właściwości materiałów, raporty są w dwóch wariantach:
- pierwszy – zakładający jednakową grubość zastosowanych materiałów izolacyjnych (20 cm) i porównanie rocznego zapotrzebowania na energię do ogrzewania analizowanego pomieszczenia,
- drugi – zakładający stały poziom rocznego zapotrzebowania na energię do ogrzewania pomieszczenia (na poziomie zapotrzebowania uzyskanego przy wykorzystaniu do izolacji budynku 20 cm styropianu) i sprawdzenie grubości warstw izolacyjnych z różnych materiałów niezbędnych do zachowania rocznego zapotrzebowania energii na ogrzewanie na tym poziomie.
Dla obu przypadków wygenerowano raporty energetyczne dla każdego z analizowanych materiałów. Wyniki przedstawiono poniżej (tabela 2, tabela 3).
Tabela 2. Roczne zapotrzebowanie na energię do ogrzania i ochłodzenia pomieszczenia – opracowanie własne.
Najlepsze wyniki w obu wariantach rozwiązania uzyskano w przypadku pianki PUR. W pierwszym wariancie dla tego materiału otrzymano najniższą ilość zapotrzebowania na energię do ogrzania badanego pomieszczenia w ciągu roku.
W drugim podejściu, przy zachowaniu stałego poziomu pobieranej na cele ogrzewania energii, potrzebna warstwa izolacyjna pianki PUR jest najcieńsza spośród badanych materiałów i znacznie cieńsza niż najbardziej powszechnie stosowane płyty styropianowe czy wełna mineralna. Stosunkowo dobry wynik uzyskały też płyty z polistyrenu ekstrudowanego, na co duży wpływ ma ponad 3-krotnie większa gęstość materiału niż w przypadku płyt styropianowych oraz nieco lepsze właściwości termiczne. Spośród badanych materiałów wełne mineralną wyróżnia dość niska pojemność cieplna, za to bardzo duża gęstość. Ostatecznie analizy dla wełny mineralnej dały nieco lepsze wyniki niż w przypadku styropianu. Na wykresie (rys.12) przedstawiono porównanie grubości warstw izolacyjnych badanych materiałów, które dzięki swoim właściwościom termicznym mogą zastąpić każdy centymetr płyt styropianowych. Wykres podsumowuje wyniki analiz uzyskanych w drugim wariancie badania.
Aby zweryfikować poprawność wyników, odpowiadające sobie grubości badanych warstw izolacyjnych porównano z podobnymi porównaniami ze źródeł internetowych. Na rys.13 pokazano jedno z takich zestawień [10].
W przypadku pianki PUR w badaniu osiągnięto zbliżony wynik do prezentowanego powyżej. W analizie za pomocą narzędzia Energy Evaluation otrzymano wynik, w którym 1 cm styropianu jest równoważny 0,6 cm badanej pianki. Natomiast z podanego źródła wynika proporcja 1 cm styropianu – 0,625 cm pianki PUR. Nieco rozbieżne wyniki otrzymano natomiast w porównaniu styropianu z wełną mineralną. Według wyników analiz badana wełna mineralna wybranego producenta uzyskała nieco lepsze wyniki niż styropian, natomiast we wskazanym źródle, warstwa zastępująca 1 cm styropianu to 1,125 cm wełny.
Generalnie według źródeł internetowych styropian ma lepsze właściwości izolacyjne niż wełna mineralna, stąd aby otrzymać zbliżone wyniki zapotrzebowania na energię potrzebną do ogrzania pomieszczenia, jej warstwa powinna być grubsza. Sukces zależy również w dużej mierze od poprawnego ułożenia ocieplenia. Współczynnik przewodzenia ciepła wełny mineralnej w ogólności znajduje się w przedziale wartości 0,045–0,032 W/(m·K). Z kolei izolacyjność styropianu powinna być mniejsza lub równa wartości 0,031 W/(m·K)***. Współczynnik przewodzenia ciepła w przypadku analizowanych płyt styropianowych jest wyższy niż dla badanej wełny mineralnej, stąd zależność między grubościami jest odwrotna. W podanym źródle [10] nie podano typu wykorzystanego styropianu. Niska wartość współczynnika przewodzenia ciepła wskazuje raczej na wykorzystanie do porównania z innymi materiałami styropianu XPS z dodatkiem grafitu, a nie użytego w badaniu EPS o nieco gorszych właściwościach termicznych.
Podsumowanie
Na rynku dostępne sa materiały o różnych parametrach i właściwościach termicznych, a wybór odpowiedniego jest trudny, gdyż materiał ten stanowi istotny element każdego budynku. Dobór materiału oraz właściwy projekt budynku ma duży wpływ na jego energooszczędność oraz koszty jego eksploatacji. Narzędzia z zakresu technologii BIM oraz BEM mogą ułatwić proces projektowania, a także wybór odpowiednich rozwiązań i technologii HVAC, tak by obiekt był jak najbardziej ekologiczny. Analizy energetyczne dają szereg możliwości zarówno w fazie projektowania, jak i eksploatacji czy potencjalnych renowacji. Stanowią one również istotny element w certyfikacji budynków. Mogą być również przydatne dla producentów materiałów budowlanych, m.in. izolacyjnych, aby przed rozpoczęciem procesu produkcji móc przetestować dany materiał, zmieniając jego parametry na etapie projektu i sprawdzając, które ustawienia właściwości materiału byłyby najbardziej optymalne. Zyski energetyczne i ekonomiczne wynikające z wykorzystania analiz energetycznych w tym zakresie powinny przekonywać przedsiębiorców i samorządy do ich zastosowania.
* Przyjmując dla danego materiału grubość koniecznej warstwy izolacyjnej, opór cieplny wyliczono tak, aby zapotrzebowanie energii do rocznego ogrzania pomieszczenia była na poziomie 7868 kWh. Grubość poszczególnych warstw izolacyjnych przedstawiono na rys.13.
** Ceny materiałów aktualne na dzień 15.11.2023 r.
*** Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 27.10.2023 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
Literatura
- Biblus. (2018, październik 2023). From BIM to BEM (Building Energy Model), the energy model of a buildings technical installation system, https://biblus.accasoftware.com/
- Borkowski, A. S. et al. (2022, sierpień 7). Analizy energetyczne w modelach BIM 6D. Materiały Budowlane, 8, strony 52–53.
- Borkowski, A. S. (2023). Evolution of BIM: Epistemology, genesis and division into periods. Journal of Information Technology in Construction, 28, 646–661.
- Farzaneh, A. (2019, maj), www.sciencedirect.com/. Pobrano z lokalizacji Review of using Building Information Modeling for building energy modeling during the design process.
- Franke, D. i Kuczera, A. (2023). Zrównoważone certyfikowane budynki. Polskie Stowarzyszenie Budownictwa Ekologicznego.
- Hanifa, M. (2023, styczeń), www.researchgate.net/. Pobrano z lokalizacji A review on CO2 capture and sequestration in the construction industry: Emerging approaches and commercialised technologies.
- Jański, M. (2021, grudzień 1). Certyfikacja budynków. Czym się różnią certyfikaty LEED i BREEAM? Jak je uzyskać? Pobrano z lokalizacji www.cbre.pl/, https://nieruchomosci.infor.pl/
- Meles, T. H. (2023, wrzesień). How well do building energy performance certificates predict heat loss? Pobrano z lokalizacji https://drytac.pl/
- Rodrigues, A. I. (2020, sierpień), www.researchgate.net/. Pobrano z lokalizacji Energy efficiency assessment of a public building resourcing a BIM model.
- TermoPUR, 2023 „Pianka PUR”, http://termopur.com/pianka-pur
- Truong, N.-S., Ngoc-Tri, N. i Nguyen, Q.-T. (2023, grudzień). Optimizing Envelope Design and Window Performance for Energy-Efficient Buildings Through Integration of Building Information and Energy Modeling (BIM-BEM). Pobrano z lokalizacji https://www.researchgate.net/.
- Xiwang, L. i Jin, W. (2014, marzec). Review of building energy modeling for control and operation, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032114003815?via%3Dihub