Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Energy audit of school building located in Warsaw with analysis of modernizations reducing energy consumption

Damian Jerzy Marczak

Abstract

The subject of this work is to perform an energy audit of a school located in Warsaw, along with an analysis of modernization that reduces energy consumption. The building is located in Warsaw, in the Bemowo district. At the implementation stage, it was divided into the following sectors: - didactic for younger and older children (stage I and stage II) - central covering the entrance complex with a multifunctional hall (assembly hall) and administration (stage III part B) - environmental (stage III part A) - sport (Stage IV), which are connected by an internal H-shaped communication system, where the central sector links the others into a common, integrated complex. The source of the data was architectural and building documentation of the school, based on which dimensional and thermal characteristics were made for the existing state. Subsequently, based on the standard PN-EN 12831: 2006 [1] calculations of heat losses through external partitions and ventilation were carried out, which afterwards were compared with calculated solar heat gains and internal gains. The next step was to determine the energy demand, which included the impact of efficiency of heating systems, level of gains usage, or the time of use of space. On the basis of performed calculations, individual heat losses in terms of their modernization were analyzed. Due to the lack of possibility to reduce heat losses from ventilation, insulation of external walls, flat roof, floors in basements and on the ground as well as replacement of windows was proposed. The effect was a reduction of heat losses by penetration by 48%, however, due to the high share of ventilation heat loss, for the entire building, the loss reduction of heat loss achieved 16%. Modernization carried out allowed to reduce the demand for usable and final energy by slightly over 21%. The estimated cost of all modernizations is about 1 million 312 thousand zł. Based on the calculated value of simple payback time (SPBT), which is 69 years, the modernization is unprofitable. In addition, a photovoltaic installation on the roof of the school has also been analyzed. The simple payback time (SPBT), which in this case is 11 years, with an estimated lifespan of PV panels equal to 30 years, indicates the profitability of the investment, with an additional positive environmental effect and image effect of the city. For the building, an energy audit card, which included individual calculations, has also been prepared.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Damian Jerzy Marczak (FPAE) Damian Jerzy Marczak,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Audyt energetyczny szkoły zlokalizowanej w Warszawie oraz analiza modernizacji obniżających zużycie energii
Supervisor
Jarosław Milewski (FPAE/IHE) Jarosław Milewski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2019
Issue date (year)
2019
Pages
74
Internal identifier
MEL; PD-4945
Reviewers
Jarosław Milewski (FPAE/IHE) Jarosław Milewski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Łukasz Szabłowski (FPAE/IHE) Łukasz Szabłowski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
audyt energetyczny, przenikanie ciepła, wentylacja, straty ciepła, zyski ciepła, termomodernizacje, panele fotowoltaiczne
Keywords in English
energy audit, thermal transmittance, ventilation, heat loss, heat gains. thermal modernizations, photovoltaic panels
Abstract in Polish
Przedmiotem niniejszej pracy jest przeprowadzenie audytu energetycznego szkoły zlokalizowanej w Warszawie, wraz z analizą modernizacji obniżających zużycie energii. Budynek szkoły zlokalizowany jest w Warszawie, w dzielnicy Bemowo. Na etapie realizacji został podzielony na sektory: - dydaktyczny dzieci młodszych oraz starszych (etap I oraz etap II), - centralny obejmujący zespół wejścia z salą wielofunkcyjną (aulą) i administracją (etap III część B), - środowiskowy (etap III część A), - sportowy (etap IV), które połączone są układem komunikacji wewnętrznej w kształcie litery „H”, przy czym sektor centralny spina pozostałe we wspólny, zintegrowany kompleks. Źródłem danych opracowania była dokumentacja architektoniczno-budowlana szkoły, na podstawie której, została opracowana charakterystyka wymiarowa oraz cieplna dla stanu istniejącego. W następnej kolejności, opierając się na normie PN-EN 12831:2006 [1] zostały przeprowadzone obliczenia strat ciepła przez przenikanie oraz wentylację, które porównano z wyliczonymi zyskami ciepła od promieniowania słonecznego oraz zyskami wewnętrznymi. Kolejnym etapem było wyznaczanie zapotrzebowania na energię, które uwzględniały m.in. sprawności układów grzewczych, stopnie wykorzystywania zysków ciepła, czy też czas użytkowania przestrzeni. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń poszczególne straty ciepła zostały poddane analizie pod kątem przeprowadzenia modernizacji. Ze względu na brak możliwości obniżenia strat ciepła przez wentylację, zaproponowane zostało ocieplenie ścian zewnętrznych, stropodachu, podłóg w piwnicach i na gruncie oraz wymianę okien. Efektem było obniżenie strat ciepła przez przenikanie o 48%, jednak ze względu na duży udział wentylacyjnej straty ciepła, dla całego budynku obniżenie zapotrzebowania na ciepło wyniosło 16%. Proponowane modernizacje pozwolą na obniżenie zapotrzebowania na energię użytkową i końcową o nieco ponad 21%. Szacowany koszt wszystkich modernizacji wynosi około 1 mln 312 tys. zł. Bazując na wyliczonej wartości prostego czasu zwrotu (SPBT) wynoszącej 69 lat, modernizacja należy do nieopłacalnych. Dodatkowo została przeanalizowana instalacja fotowoltaiczna na dachu szkoły. Prosty czas zwrotu (SPBT) wynoszący w tym przypadku 11 lat, przy szacowanej żywotności paneli PV równej 30 lat wskazuje na opłacalność inwestycji, przy dodatkowym pozytywnym efekcie środowiskowym oraz wizerunkowym dla miasta. Dla budynku sporządzono również kartę audytu energetycznego, obejmującą poszczególne wyliczenia.
File
  • File: 1
    Damian_Marczak_praca_inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31331

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT02a19a81393a4ee7a0646ac9c4405e8f/
URN
urn:pw-repo:WUT02a19a81393a4ee7a0646ac9c4405e8f

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page