Analysis of microclimate indicators and thermal characteristics of envelope of residential multi-storey buildings
Abstract
The purpose of the study was to analyse the thermal characteristics of the microclimate parameters and envelope of the renovated 12 residential multi-storey buildings by assessing their impact on heat savings. The relevance of this work is related to a significant discrepancy between the theoretically simulated / estimated heat savings after the renovation and the actual measured values of heat meters. After the statistical analysis of the accumulated data, the average indoor temperature of the premises, relative humidity, and CO2 concentration were determined, and the distribution of frequency was assessed. The heat transfer coefficients of the walls, window glasses and window frames, measured according to the manufacturer’s recommended methodology, are reviewed in this work. The results are compared with the current requirements for microclimate. The results revealed that in the investigated buildings after the renovation the weighted average temperature of the premises was higher than the temperature under standard conditions, but the air quality (CO2 concentration) was insufficient. The air quality improvement measures increase heat demand and reduce the expected heat savings.
Article in Lithuanian.
Modernizuotų daugiabučių namų mikroklimato rodiklių ir atitvarų šiluminių charakteristikų tyrimas
Santrauka
Tyrimo tikslas buvo atlikti modernizuotų 12 daugiabučių namų mikroklimato rodiklių ir atitvarų šiluminių charakteristikų analizę įvertinant jų įtaką sutaupytam šilumos kiekiui. Darbo aktualumas susijęs su pastebimu neatitikimu tarp teoriškai sumodeliuoto ar apskaičiuoto sutaupyto šilumos kiekio po modernizavimo ir faktinių užfiksuotų skaitiklių reikšmių. Darbe atlikus sukauptų duomenų statistinę analizę buvo nustatyta vidutinė patalpų vidaus temperatūra, santykinis drėgnis, CO2 koncentracija bei įvertintas reikšmių pasiskirstymo dažnis. Aptarti pagal gamintojų rekomenduojamą metodiką matuotų sienų, lango paketo ir lango rėmo šilumos perdavimo koeficientai. Gauti rezultatai palyginti su šiuo metu galiojančiais mikroklimatui keliamais reikalavimais. Rezultatai atskleidė, kad tirtuose pastatuose po modernizavimo patalpų svorinė vidutinė temperatūra buvo aukštesnė nei norminė, tačiau oro kokybė yra nepakankama. Oro kokybės gerinimo priemonės didina šilumos poreikį ir mažina tikėtiną sutaupytos šilumos kiekį.
Reikšminiai žodžiai: daugiabučių namų modernizavimas, monitoringas, mikroklimatas, faktinis šilumos perdavimo koeficientas.
Keyword : renovation of residential buildings, monitoring, microclimate, actual heat transfer coefficient
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
References
Basinska, M., Koczyk, H., & Szczechowiak, E. (2015). Sensitivity analysis in determining the optimum energy for residential buildings in Polish conditions. Energy and Buildings, 107, 307-318. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.08.029
Čekanavičius, V. ir Murauskas, G. (2000). Statistika ir jos taikymai I. Vilnius: TEV.
Čekanavičius, V. ir Murauskas, G. (2002). Statistika ir jos taikymai II. Vilnius: TEV.
Čekanavičius, V. (2011). Taikomoji regresinė analizė socialiniuose tyrimuose. Retrieved from http://www.lidata.eu/files/mokymai/trast/Regresine_Analize_soc_tyrimuose.pdf
Guerra-Santin, O., Boess, S., Konstantinou, T., Romero Herrera, N., Klein, T., & Silvester, S. (2017). Designing for residents: building monitoring and co-creation in social housing renovation in the Netherlands. Energy Research & Social Science, 32, 164-179. https://doi.org/10.1016/j.erss.2017.03.009
Hamid, A. A., Farsater, K., Wahistrom, A., & Wallenten, P. (2018). Literature review on renovation of multifamily buildings in temperate climate conditions. Energy and Buildings, 172, 414-431. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.04.032
International Energy Agency. (2018). World balance (2015). Retrieved from https://www.iea.org/Sankey/#?c =World&s=Final%20consumption
Kuusk, K., & Kalamees, T. (2016). Estonian grant scheme for renovating apartment buildings. Energy Procedia, 96, 628-637. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.09.113
La Fleur, L., Moshfegh, B., & Rohdin, P. (2017). Measured and predicted energy use and indoor climate before and after a major renovation of an apartment building in Sweden. Energy and Buildings, 146, 98-110. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.04.042
Lambie, E., Senave, M., Van de Vyner, I., & Saelens, D. (2017). Experimental analysis of indoor temperature of residential buildings as an input for building simulation tools. Energy Procedia, 132, 123-128. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.657
Lietuvos Respublikos aplinkos ministerija. (2016). Pastatų energinio naudingumo projektavimas ir sertifikavimas (STR 2.01.02:2016). Lietuvos statybos techninis reglamentas. Prieiga per internetą: https://www.e-tar.lt/portal/lt/legalAct/2c182f10b6bf11e6aae49c0b9525cbbb
Lietuvos Respublikos aplinkos ministerija (2005). Šildymas, vėdinimas ir oro kondicionavimas (STR 2.09.02:2005). Lietuvos statybos techninis reglamentas. Prieiga per internetą: https://www.e-tar.lt/portal/lt/legalAct/TAR.1F3FB56815CB/ceqlwKNcLd
Lietuvos Respublikos sveikatos apsaugos ministerija. (2009). Gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų patalpų mikroklimatas (HN 42:2009). Prieiga per internetą: https://e-seimas.lrs.lt/portal/legalAct/lt/TAD/TAIS.362676
Loga, T., Stein, B., & Diefenbach, N. (2016). TABULA building typologies in 20 European countries-making energy-related features of residential building stocks comparable. Energy and Buildings, 132, 4-12. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378778816305837?via%3Dihub
Martinaitis, V., Kazakevičius, E., & Vitkauskas, A. (2007). A two-factor method for appraising building renovation and energy efficiency improvement projects. Energy Policy, 35, 192-201. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2005.11.003
Onset Computer Corporation. (2016). HOBO U12 Logger. Retrieved from http://www.onsetcomp.com/files/data-sheet/Onset%20HOBO%20U12%20Data%20Loggers.pdf
Paraschiv, S., & Paraschiv, L. S. (2017). A review on interactions between energy performance of the buildings, outdoor air pollution and the indoor air quality. Energy Procedia, 128, 179-186. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.039
Rogoža, A., Šiupšinskas, G., Valančius, K., & Mikučionienė, R. (2017). Modernizuotų daugiabučių namų monitoringo rezultatų analizė. Mokslas – Lietuvos ateitis, 9(4), 482-487. https://doi.org/10.3846/mla.2017.1071
Tinytag. (2018). Tinytag Plus 2 temperature logger with integral sensor and for thermistor probe. Retrieved from http://gemini2.assets.d3r.com/pdfs/original/3249-tgp-4510.pdf