DOM 2020 Budownictwo energooszczędne Łukasz Adrian Justyna Pawlak Marta Jabłońska Andrzej Klimek Marcin Janicki Eliza Tkacz Katarzyna Znajdek
DOM 2020 Budownictwo zrównoważone Projektowanie bioklimatyczne Systemy zintegrowane
trwałość budynku niski koszt budynku w cyklu życia dochód generowany podczas istnienia elastyczność dopasowywania się do coraz nowszych celów, jakim ma służyć Ochrona ekosystemu planety i bogactw naturalnych: -  ograniczenie zużycia surowców -  korzystanie ze źródeł energii odnawialnej - minimalizacja odpadów  i zanieczyszczeń - ograniczenie zużycia energii pierwotnej Wysoka jakość środowiska wew.: odpowiedni mikroklimat komfort  akustyczny i wizualny jakość wody pitnej i powietrza Wartości funkcjonalno- estetyczne: efektywne wykorzystanie powierzchni brak barier i dostęp publiczny BUDOWNICTWO ZRÓWNOWAŻONE
PRODUKCJA WYDOBYCIE UŻYTKOWANIE RECYKLING BUDOWA Cykl istnienia budynku
ENERGIA ZUŻYWANA „PRZEZ BUDYNEK” Procentowy udział zapotrzebowania na różne rodzaje energii w cyklu istnienia przykładowego budynku mieszkalnego wznoszonego wg. wymagań technicznych. energia wbudowana ,  energia eksploatacyjna,  energia przetworzenia Wpływ budownictwa na środowisko ponad 40% światowej produkcji energii zużywanej zużywane jest w budownictwie, około 35% światowej emisji gazów cieplarnianych pochodzi z budownictwa, około 50% masy przetwarzanych materiałów przypada na budownictwo,
DYREKTYWA 2010/31/UE  DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków :  Od 2020 (2018): Budownictwo o niemal zerowym zużyciu energii, tj. ok.  15kWh/m 2 rok
C ECHY DOM U  PASYWN EGO Dobra izolacja termiczna Ściany: 25-35% Okna i drzwi: 10-15% Podłoga na gruncie: 5-10% Wentylacja: 30-40% Dach: 8-17% Zwarta bryła Odpowiednie usytuowanie wobec stron świata Odpowiednie rozmieszczenie okien Nieprzepuszczalność powietrza
zapotrzebowanie na energię do ogrzewania  ≤ 15 kWh/(m 2 ∙rok) maksymalne zapotrzebowanie na moc do ogrzewania  ≤ 10 W/m 2   współczynnik przenikania ciepła (strat ciepła) przez przegrody zewnętrzne (ściany, dach, podłoga) ≤ 0,15 W/(m 2 ∙K)  współczynnik przenikania ciepła przez okna i drzwi  ≤ 0,8 W/(m2∙K)  przy zachowaniu przepuszczalności energii słonecznej  ≥ 60% szczelność budynku n 50   ≤ 0,6 l/h  sprawność rekuperatora  ≥ 60% przy poborze energii  < 0,45 Wh/m 3   zużycie energii pierwotnej (ogólnie)  ≤ 120 kWh/(m 2 ∙rok) DOM PASYWNY W LICZBACH
Koncepcja architektoniczna Domu2020
 
REZULTATY PRACY Podłoga na gruncie 25 cm styropianu U = 0,127 [W/m 2 K] Ściana zewnętrzna 30 cm styropianu U = 0,119 [W/m 2 K] Dach 37 cm wełny mineralnej U = 0,112 [W/m 2 K]
INSTALACJA CO I CWU Z HYBRYDOWYM SYSTEMEM SOLARNYM kominek na biomasę (pellet) z płaszczem wodnym, hybrydowy system solarny, ogrzewanie ścienne
gruntowy wymiennik ciepła wymiennik ciepła z rurkami ciepła heat pipe (podjazd, chodnik, ganek) Odprowadzanie nadmiaru ciepła latem do gruntu Oczyszczanie wody szarej i odzysk wody deszczowej
Wentylacja  z pasywnym chłodzeniem rekuperator przeciwprądowy wymiennik ciepła z materiałami zmiennofazowymi (PCM)
Produkcja i oszczędność energii elektrycznej ogniwa PV i hybrydowy system solarny falownik i sterowanie odbiorniki energii elektrycznej promieniowanie słoneczne licznik prądu sieć zawodowa turbogenerator ORC – następny etap projektu - +
Prototyp turbogeneratora ORC Prof. Zbigniew KOZANECKI, Instytut Maszyn Przepływowych Politechniki Łódzkiej
Informatyczny system zarządzania zarządzanie wybranymi funkcjami instalacji, zarządzanie odbiorami, monitorowanie środowiska wewnątrz budynku, komunikacja z inteligentnym licznikiem prądu, tryb wakacyjny
Wnioski projekt modelowego domu jednorodzinnego – projekt międzywydziałowy, projekt architektoniczny, dobór materiałów, projekt instalacji, rozwiązania tradycyjne oraz rozwiązania innowacyjne. Jesteśmy w pierwszej fazie projektu. Kolejne przewidywane prace: zaprojektowanie osiedla domków jednorodzinnych  (od 7-21 domów), zaprojektowanie zagospodarowania przestrzennego pod kątem aktywizacji mieszkańców osiedla, dołączenie projektu mikrosiłowni ORC.

Dom2020 efg 2011_poprawiona

  • 1.
    DOM 2020 Budownictwoenergooszczędne Łukasz Adrian Justyna Pawlak Marta Jabłońska Andrzej Klimek Marcin Janicki Eliza Tkacz Katarzyna Znajdek
  • 2.
    DOM 2020 Budownictwozrównoważone Projektowanie bioklimatyczne Systemy zintegrowane
  • 3.
    trwałość budynku niskikoszt budynku w cyklu życia dochód generowany podczas istnienia elastyczność dopasowywania się do coraz nowszych celów, jakim ma służyć Ochrona ekosystemu planety i bogactw naturalnych: - ograniczenie zużycia surowców - korzystanie ze źródeł energii odnawialnej - minimalizacja odpadów i zanieczyszczeń - ograniczenie zużycia energii pierwotnej Wysoka jakość środowiska wew.: odpowiedni mikroklimat komfort akustyczny i wizualny jakość wody pitnej i powietrza Wartości funkcjonalno- estetyczne: efektywne wykorzystanie powierzchni brak barier i dostęp publiczny BUDOWNICTWO ZRÓWNOWAŻONE
  • 4.
    PRODUKCJA WYDOBYCIE UŻYTKOWANIERECYKLING BUDOWA Cykl istnienia budynku
  • 5.
    ENERGIA ZUŻYWANA „PRZEZBUDYNEK” Procentowy udział zapotrzebowania na różne rodzaje energii w cyklu istnienia przykładowego budynku mieszkalnego wznoszonego wg. wymagań technicznych. energia wbudowana , energia eksploatacyjna, energia przetworzenia Wpływ budownictwa na środowisko ponad 40% światowej produkcji energii zużywanej zużywane jest w budownictwie, około 35% światowej emisji gazów cieplarnianych pochodzi z budownictwa, około 50% masy przetwarzanych materiałów przypada na budownictwo,
  • 6.
    DYREKTYWA 2010/31/UE  DYREKTYWAPARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków : Od 2020 (2018): Budownictwo o niemal zerowym zużyciu energii, tj. ok. 15kWh/m 2 rok
  • 7.
    C ECHY DOMU PASYWN EGO Dobra izolacja termiczna Ściany: 25-35% Okna i drzwi: 10-15% Podłoga na gruncie: 5-10% Wentylacja: 30-40% Dach: 8-17% Zwarta bryła Odpowiednie usytuowanie wobec stron świata Odpowiednie rozmieszczenie okien Nieprzepuszczalność powietrza
  • 8.
    zapotrzebowanie na energiędo ogrzewania ≤ 15 kWh/(m 2 ∙rok) maksymalne zapotrzebowanie na moc do ogrzewania ≤ 10 W/m 2 współczynnik przenikania ciepła (strat ciepła) przez przegrody zewnętrzne (ściany, dach, podłoga) ≤ 0,15 W/(m 2 ∙K) współczynnik przenikania ciepła przez okna i drzwi ≤ 0,8 W/(m2∙K) przy zachowaniu przepuszczalności energii słonecznej ≥ 60% szczelność budynku n 50 ≤ 0,6 l/h sprawność rekuperatora ≥ 60% przy poborze energii < 0,45 Wh/m 3 zużycie energii pierwotnej (ogólnie) ≤ 120 kWh/(m 2 ∙rok) DOM PASYWNY W LICZBACH
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    REZULTATY PRACY Podłogana gruncie 25 cm styropianu U = 0,127 [W/m 2 K] Ściana zewnętrzna 30 cm styropianu U = 0,119 [W/m 2 K] Dach 37 cm wełny mineralnej U = 0,112 [W/m 2 K]
  • 12.
    INSTALACJA CO ICWU Z HYBRYDOWYM SYSTEMEM SOLARNYM kominek na biomasę (pellet) z płaszczem wodnym, hybrydowy system solarny, ogrzewanie ścienne
  • 13.
    gruntowy wymiennik ciepławymiennik ciepła z rurkami ciepła heat pipe (podjazd, chodnik, ganek) Odprowadzanie nadmiaru ciepła latem do gruntu Oczyszczanie wody szarej i odzysk wody deszczowej
  • 14.
    Wentylacja zpasywnym chłodzeniem rekuperator przeciwprądowy wymiennik ciepła z materiałami zmiennofazowymi (PCM)
  • 15.
    Produkcja i oszczędnośćenergii elektrycznej ogniwa PV i hybrydowy system solarny falownik i sterowanie odbiorniki energii elektrycznej promieniowanie słoneczne licznik prądu sieć zawodowa turbogenerator ORC – następny etap projektu - +
  • 16.
    Prototyp turbogeneratora ORCProf. Zbigniew KOZANECKI, Instytut Maszyn Przepływowych Politechniki Łódzkiej
  • 17.
    Informatyczny system zarządzaniazarządzanie wybranymi funkcjami instalacji, zarządzanie odbiorami, monitorowanie środowiska wewnątrz budynku, komunikacja z inteligentnym licznikiem prądu, tryb wakacyjny
  • 18.
    Wnioski projekt modelowegodomu jednorodzinnego – projekt międzywydziałowy, projekt architektoniczny, dobór materiałów, projekt instalacji, rozwiązania tradycyjne oraz rozwiązania innowacyjne. Jesteśmy w pierwszej fazie projektu. Kolejne przewidywane prace: zaprojektowanie osiedla domków jednorodzinnych (od 7-21 domów), zaprojektowanie zagospodarowania przestrzennego pod kątem aktywizacji mieszkańców osiedla, dołączenie projektu mikrosiłowni ORC.

Editor's Notes

  • #16 Kominek na biomasę (pellet) z płaszczem wodnym Eleganckie rozwiązanie zapewnieni komfort cieplny; w miesiącach zimowych pokryje całkowite zapotrzebowanie na energię cieplną do CO i CWU; przewiduje się spadek cen dzięki dynamicznie rozwijającemu się rynkowi pelletu; OŹE Gruntowy wymiennik ciepła Zapewni zwiększenie komfortu cieplnego budynku: pasywne ujednolicenie temperatury dostarczanego powietrza; PBTC = -1 Rekuperator przeciwprądowy Zapewni bardzo wydajny odzysk ciepła z wentylowanego, wywiewanego powietrza Oświetlenie LED Zapewni energooszczędne oświetlenie Odprowadzanie nadmiaru ciepła latem do gruntu Rozwiązanie ograniczy straty energii cieplnej w miesiącach letnich; nie doprowadzi do przegrzania się wody w buforze powyżej 90°C (bezpieczeństwo) Wymiennik ciepła z rurkami ciepła heat pipe (podjazd, chodnik, ganek) Zapewnią pasywną akumulację ciepła i rozmrażanie ganku, podjazdu i chodnika zimą (przystosowanie dla osoby niepełnosprawnej) Wymiennik ciepła z materiałami zmiennofazowymi (PCM) Umożliwiają wykorzystanie powietrza otoczenia do pasywnego chłodzenia pomieszczeń latem (freecooling); zastosowanie wymiennika typu rurka ciepła uniemożliwi kontakt powietrza nawiewanego z materiałami zmiennofazowymi (bezpieczeństwo); PBTC = 4 Sprzęt elektryczny oraz urządzenia klasy A+ Zapewnią najniższe zużycie energii elektrycznej przy największym poszanowaniu środowiska naturalnego Ogrzewanie ścienne Zapewni najwyższy komfort cieplny, przy najniższych kosztach eksploatacyjnych (temperatura obniżona o 2 do 4°); rozwiązanie jest idealne przy niskotemperaturowym źródle energii (pellet) Hybrydowy system solarny Wydajność jest zmienna w zależności od warunków pogodowych; umożliwia kogeneracyjną produkcję energii elektrycznej i energii cieplnej do podgrzania ciepłej wody użytkowej (525kWh/m2/rok przez 240 dni w roku); charakteryzuje się dużą żywotnością (minimum 25 lat); współgra z bryłą domu Ogniwa PV Wydajność jest zmienna w zależności od warunków pogodowych; na podstawie danych nasłonecznienia dla regionu łódzkiego policzono, iż wyprodukowana energia elektryczna pokryje na zasadzie bilansowania całkowity jej pobór z sieci zawodowej w miesiącach letnich (moc elektryczna wynosi 1.5 kW); dodatkowo zaprojektowane ogniwa idealnie współgrają z bryłą domu dając interesujący efekt dekoracyjny; OŹE, PBTC = 0 Ładowanie samochodu elektrycznego (opcjonalnie) Pozwoli na akumulowanie energii elektrycznej wyprodukowanej przez ogniwa fotowoltaiczne w okresach dużego nasłonecznienia i małych poborów