UDC 66.047
C. Bacotiu, F. Domnita, A. Hotupan, P. Kapalo
Technical University of Cluj-Napoca, Faculty of Building Services Engineering, Romania,
Technical University of Kosice, Institute of Architectural Engineering, Slovakia
VENTILATION DUCT SIZING TOOLS –
TRADITION AND MODERNITY
© Bacotiu C., Domnita F., Hotupan A., Kapalo P., 2017
Однією з найважливіших проблем при гідравлічному розрахунку систем опалення, вентиляції, водопостачання є розрахунок коефіцієнта тертя, який бере участь у рівнянні Дарсі–Вейсбаха. Коефіцієнт тертя є функцією числа Рейнольдса, відносної шорсткості і режиму течії. Крім графічного представлення в діаграмі Муді, ці змінні об’єднуються у відомому рівнянні Колебрука–Вайта, яке широко відоме серед інженерів і вчених. На жаль, це рівняння неоднозначне і повинне бути розв’язане за допомогою числових методів. Це є головним недоліком для інженера, який часто хоче швидкий результат, якщо це можливо, використовуючи просте, відоме рівняння. Отже, при традиційних гідравлічних розрахунках інженерам у довідниках запропоновано діаграму (номограму), в якій безпосередньо наведено перепад тиску на одиницю довжини (Па/м), тим самим приховуючи складність знаходження коефіцієнта тертя. Пізніше, коли персональні комп'ютери стали доступні, тактика змінилася: необхідно знайти простий розв’язок рівняння Колебрука–Вайта. Так, протягом останніх двох десятиліть багато авторів запропонували свої власні рівняння різної складності, роблячи вибір молодих інженерів ще важчим, ніж раніше. У цій статті зроблено спробу зробити огляд найчастіше використовуваних альтернатив рівняння Колебрука–Вайта, аналізуючи їх складність і математичну точність для різних чисел Рейнольдса і відносних шорсткостей. Крім того, деякі сучасні інструменти програмного забезпечення для вентиляційних каналів були досліджені.
Ключові слова: повітропровід, коефіцієнт тертя, рівняння Колебрука-Вайта, відносна шорсткість, число Рейнольдса.

One of the most important problems in the hydraulic design of various building services systems is the calculation of the friction factor involved in Darcy-Weisbach equation. Ventilation duct sizing is a good case study, showing how classic, old-school design tools collide with modern instruments of the digital era. The friction factor is a function of Reynolds number, relative roughness and flow regime. Apart from the graphical representation in Moody’s chart, those variables are packed in the famous Colebrook-White equation, widely accepted by engineers and scientists. Unfortunately, this equation is an implicit one and must be solved using numerical methods. This is a major disadvantage for the average engineer, who often wants a quick result, if possible using a simple, explicit equation. Therefore, the traditional hydraulic design tool offered to engineers in handbooks was a chart (nomograph), giving directly the pressure drop per unit length (Pa/m), thus hiding the complexity of finding the friction factor. Later, when personal computers became available, the tactics have changed: Colebrook-White equation needed to be replaced by a simpler one. So, during the last two decades, many authors proposed their own explicit equations, more or less complicated, making the choice of young engineers even more difficult than before. The present paper tries to make an overview of the most used alternatives to Colebrook-White equation, analyzing their complexity and mathematical accuracy for different Reynolds numbers and relative roughnesses. Also, some modern software instruments for ventilation duct sizing were investigated.
Key words: duct sizing, friction factor, Colebrook-White, relative roughness, Reynolds.
Кількість посилань 8

UDC 697.7
M. Fedorczak-Cisak, M. Furtak, A. Kotowicz
Cracow University of Technology, Poland
Department of Civil Engineering
ASPECTS AND IMPLEMENTATION
OF LOW-ENERGY BUILDINGS DESIGN
© Fedorczak-Cisak M., Furtak M., Kotowicz A., 2017
Підвищення енергетичної ефективності та екологічної безпеки будівель вважають питанням першорядної важливості у всьому світі. З цієї причини енергоощадні технології все частіше реалізуються у всіх секторах. Наведено огляд інтегрованого процесу проектування будівлі, що має вирішальне значення для кращого інтегрування операцій, необхідних для проектування будівель з низьким рівнем енергоспоживання. Проектування енергоефективних будівель потребує поширення інформації про прин¬ципи проектування енергоефективних будівель, вибору матеріалів та монтажу, застосування автоматизації будівель, аналізу фізики та комфорту в приміщенні будівлі.
Показано важливість комплексного проектування енергоефективних будівель у світлі нових вимог, які мають виконувати архітектори й інженери, що спеціалі¬зуються в цій галузі. Вона також представляє різницю в проектуванні енерго¬ефективних будівель за різними технологіями, аналізуючи два однородинні будинки. В обох випадках попередня архітектурна концепція дає змогу розрахувати енерго¬ефективність будівлі, поряд з докладним аналізом різних потреб в енергії, тепловому комфорті і перегріву. Цей результат на етапі концептуального проектування дає змогу використовувати економічніші матеріали і системи вентиляції та кондиціонування повітря, підтримувати визначену витрату енергії і конкретних потреб споживача.
Ключові слова: будівля з низьким енергоспоживанням, інтегрована конструкція, потреба в енергії, тепловий комфорт.

Energy saving is a high-priority for civil engineering in developed countries. The improvement of energy efficiency and environmental performance of buildings is considered a matter of high priority worldwide. For this reason, energy-efficient technologies are being increasingly implemented in all sectors. This article provides an overview of integrated building design process that is crucial in order to better integrate the activities required to accomplish the design of low-energy buildings. Design of energy efficient buildings is a process that requires a wide knowledge of the principles of energy efficient building design, material selection and installation, the application of building automation, analysis of the building physics and analysis of indoor comfort.
This article shows the importance of an integrated design of energy-efficient buildings in light of the new requirements that will need to be met by the architects and engineers specializing in this area. It also presents the difference in designing energy efficient buildings in different technologies, by performing various analysis on two examples of a single family house. In both cases preliminary architectural concept enables the calculation of the energy efficiency of the building, along with a detailed analysis of the different energy demands, thermal comfort and overheating. This results at the stage of conceptual design allow the use of more economical materials and HVAC systems solutions, maintaining established energy.
Key words: low-energy buildings, integrated design, energy demand, thermal comfort.

Кількість посилань 6

UDC 624.012.45
P. Kapalo*, F. Domnita**, C. Bacotiu**, O. Voznyak***
*Technical University of Kosice, Institute of Architectural Engineering, Slovakia,
**Technical University of Cluj-Napoca, Department of Building Services Engineering, Romania,
***Lviv Polytechnic National University, Department of Gas Supply and Ventilation, Ukraine
DETERMINATION OF THE VOLUME AIR EXCHANGE
IN THE APARTMENT
© Kapalo P., Domnita F., Bacotiu C., Voznyak O. T., 2017
Сьогодні у будівельній галузі є тенденція будувати будівлі, які споживають мало енергії. Для зниження тепловтрат будівелі теплоізолюються, а також збільшується герметичність будівель. Внаслідок поліпшення повітронепроникності будівель відбувається зміна якості повітря всередині приміщень. Без природної або механічної вентиляції спостерігається значне погіршення якості повітря у приміщенні. Для підвищення якості повітря в приміщенні використовують систему примусової механічної вентиляції за допомогою зондування вуглекислого газу. Завдяки цьому явищу є можливість обчислення масової витрати вуглекислого газу для різної інтенсивності роботи у приміщенні. Описано обчислення масової витрати вуглекислого газу для різної активності роботи у квартирі. Розрахунок зроблено відповідно до реально виміряної кількості вуглекислого газу в квартирі. За розрахованою масовою витратою визначають необхідну кількість свіжого повітря у квартирі. Метою роботи є визначення необхідної витрати повітря у приміщенні на основі вимірювання вмісту вуглекислого газу. Відповідно до обчислення підтримується комфортний рівень якості повітря у приміщенні. Розрахункова витрата повітря повинна оптимізувати капітальні та експлуатаційні витрати вентиляційного обладнання. Організована вентиляція може запропонувати нові технічні засоби для якості повітря в приміщеннях комплексних будівель. Наша мета не тільки поліпшити енергетичну ефективність системи вентиляції, а й забезпечити сприятливе для здоров’я внутрішнє повітряне середовище.
Ключові слова: якість внутрішнього повітря, двоокис вуглецю, масова витрата, квартира.

Currently in the building industry is trend to build buildings consuming little energy. For the aim reducing heat loss buildings they are building insulated and also air tightness of buildings increases.. By improving the air tightness of buildings, there is a change of indoor air quality in buildings. Without natural or mechanical of ventilation there is a significant deterioration of indoor air quality. For the raising of quality indoor air is optimal system with demand-controlled ventilation using sensing of carbon dioxide. From sensing of carbon dioxide is possibly calculated mass flow of carbon dioxide for various type of rooms and various activity in them. In article is documented the calculation of mass flow of carbon dioxide for various activity in the apartment. The calculation is elaborated as per real measured of carbon dioxide in the apartment. From the calculated mass flow is calculated volume air flow necessary for provision fresh air in the apartment. The aim of the paper is to determine the needed airflow rate in an occupied room, based on carbon dioxide measurement. Accordingly is calculation, in order to maintain a comfortable level of indoor air quality. The calculated airflow rate should optimize the investment and the operating costs of ventilation equipment. Controlled Ventilation has to offer new technical tools for the indoor air quality of complex buildings. Our aim is not only improve the energy efficiency of the ventilation system, but also to ensure a healthy indoor environment.
Key words: indoor air quality, carbon dioxide, mass flow, apartment.
Кількість посилань 9

UDC 624.012.45
P. Kapalo*, F. Domnita**, O. T. Voznyak***
*Technical University of Kosice, Institute of Architectural Engineering, (Slovakia),
**Technical University of Cluj-Napoca, Department of Building Services Engineering, (Romania),
***Lviv Polytechnic National University, Department of Gas Supply and Ventilation, (Ukraine)
INVESTIGATION OF INDOOR AIR QUALITY AND ITS IMPACT
ON HUMAN ACTIVITY - CASE STUDY
© Kapalo P., Domnita F., Voznyak O. T., 2016
Наведено часткові результати впливу людської присутності на якість повітря в приміщенні в досліджуваній офісній кімнаті. Температура повітря в приміщенні, відносна вологість і концентрація діоксиду вуглецю реєструються в досліджуваному приміщенні під час роботи. Одночасно визначають серцебиття (пульс) і кров'яний тиск респондентів. У процесі вимірювань досліджуване приміщення було зайняте лише однією людиною. Ці виміри було повторено декілька разів. Респонденти були різної статі, різної ваги і різного віку. Виміри проводили за такої інтенсивності роботи: сидяча робота в офісі, з використанням комп'ютера, вправи на присідання і вправи на ве¬лотренажері. Метою дослідницької роботи є визначення взаємозв'язку між інтен¬сивністю роботи і зазначених факторів. Вимірювали пульс та артеріальний тиск респондентів з метою вивчення впливу їх зміни на якість повітря у приміщенні. Отримані граничні умови матимуть позитивний вплив на створення комфортного внутрішнього мікроклімату середовища. Можна зробити висновок про те, що кон¬центрація діоксиду вуглецю, яка вимірюється або обчислюється всередині приміщення, є найбільш відповідним параметром повітря в приміщенні, на підставі чого повинно працювати вентиляційне обладнання для забезпечення якості повітря в приміщенні. Оптимально розміщені пристрої, датчики і відповідна система автоматизації може ефективно підтримувати якість повітря в приміщенні на комфортному рівні.
Ключові слова: вимір, двооксид вуглецю, температура, артеріальний тиск, частота серцевих скорочень.

This paper presents the partial results of human presence impact on indoor air quality in a monitored office room. Indoor air temperature, relative humidity and carbon dioxide concentration are recorded in the investigated room during the operation. Simultaneously, the heartbeat (pulse) and blood pressure of respondents are determined. During the measurements, the investigated room was occupied only by one person. These measurements were repeated several times. Respondents were of different sex, different weight and different age. Measurements were carried out during activities: sedentary office work using computer, exercises for squat and exercises on the stationary bike. The aim of the research work is to determine the relationship between the activities and the determined mentioned factors. Measurements of the heartbeat and blood pressure of respondents were realized in order to investigate the impact of their variation on perceived indoor air quality. The obtained boundary conditions will have a positive contribution to a healthy indoor environment. It can be concluded that the carbon dioxide concentration, measured or calculated inside a room, is the most appropriate parameter of indoor air, based on which the ventilation equipment must operate in order to ensure the indoor air quality. Optimally placed air quality devices and sensors and an appropriate automation system can effectively maintain the indoor air quality at comfortable levels.
Key words: measurement, carbon dioxide, temperature, blood pressure, pulse.

Кількість посилань 11

UDC 536.2:620.9:502
M. Kovac, J. Vojtus
Technical University of Kosice, Slovakia
Civil Engineering faculty, Institute of Architectural Engineering

INVESTIGATION OF AIR FLOW IN A TWIN ROOFS
OF RESIDENTIAL HOUSES
© Kovac M., Vojtus J., 2017
Деякі види плоских дахів з малою висотою вентильованого повітряного прошарку мають певні проблеми з тепловологісним режимом. Нижчі температури поверхні внутрішніх конструкцій у повітряному прошарку даху та надходження нагрітого і вологого повітря з внутрішнього середовища будинку у повітряний прошарок призводять до конденсації водяної пари на холодних внутрішніх поверхнях конструкцій дахів. Такий вид плоских дахів використовували в нашій країні в кінці ХХ століття. Конструкцію плоского даху розділено на дві частини, між якими знаходиться вентильований повітряний прошарок завтовшки 150 мм. Багатошарова конструкція над повітряним прошарком захищає будівлю від дощу і снігу, а багатошарова конструкція під повітряним прошарком захищає будівлю від теплових втрат. Багато проблем виникало при прокладанні вентиляційних каналів або каналізації через таку конструкцію даху. Центральна система труб для вентиляції квартир (кухня, туалет і ванна кімната) про¬ходить через конструкцію даху, але повітропровід не пов'язаний безпосередньо з цен¬тральним вентилятором повітря на даху. Через конструкцію даху відбуваються витоки повітря. Такі місця є шляхом для природного руху теплого і вологого повітря з опалю¬вального приміщення в повітряному проміжку даху. Мета статті полягає в тому, щоб отримати відомості про швидкість руху повітря, внутрішні температури поверхні в повітряному прошарку існуючого плоского даху та потенційних місць конденсації вологи за допомогою CFD-аналізу. В дослідженнях було використано CFD інструмент ANSYS CFX.
Ключові слова: плоский дах, CFD, конденсація вологи.

Some kinds of flat roofs with low height of ventilated air gap have certain problems with thermal and moisture regime. The lower surface temperatures of internal constructions in the air gap of roof and presence of hot and moist air in the air gap from indoor environment of building causes condensation of water vapour at the cold surfaces of roof internal constructions. This kind of flat roofs was used in our country at the end of the 20th century. The used construction of flat roof is split in two parts. Between them is ventilated air gap. The thickness of the air gap is 150 mm. Multilayer construction over the air gap protects the building against rain and snow. Multilayer construction under the air gap protects the building against the thermal losses. Many problems were at that time with the quality of work, with realization of roof penetrations by building equipments such as ventilation duct or canalization. The central ductwork for ventilation of flats (kitchen, toilet, and bathroom) enters to the roof chamber but the ductwork is not directly connected with the central roof air fan. In the roof construction are many leakages. These places represent the path of natural motion of warm and humid air from heated space into the air gap of roof. The aim of this article is to gain the view on the air velocity, internal surface temperatures in the air gap of existing flat roof and potential places of air condensation by using CFD analysis. We used commonly used CFD tool ANSYS CFX.
Key words: flat roof, CFD, air condensation.

Кількість посилань 5

UDC 533.6:728.1
G. Krajewski*, J. A. Żurański, W. Węgrzyński, P. Sulik
Building Research Institute, Warsaw, Poland
Fire Research Department and Building Structures and Geotechnics Department

APPLICATION OF CFD FOR INTERIOR FLOW
ANALYSIS INFLUENCED BY EXTERIOR CONDITIONS
© Krajewski G., Żurański J. A., Węgrzyński W., Sulik P., 2017
Метою роботи є ознайомлення із застосуванням CFD-аналізів для внутрішніх потоків у димоходах і квартирах будівель. Наведено короткий огляд тематичного дослідження летальної інтоксикації оксидом вуглецю, що надходить з газового нагрівача проточної води у ванній кімнаті. Такі аварії відбувається переважно через проблеми з вентиляцією і дуже поширені при встановленні газових водонагрівачів у старих будівлях. Закриті герметичні вікна є основними причинами накопичення оксид вуглецю, а іноді неправильна конструкція димоходу та виведення димоходів над конструкцією даху спричиняють зворотну тягу продуктів згоряння. У статті розглянуто нещасний випадок, в одному з польських міст. Газовий нагрівач проточної води, встановленої у ванній кімнаті на першому поверсі, був підключений до трубопроводу з низькорозташованим виходом. Під час вітряної погоди в кінці жовтня один з мешканців квартири помер у ванній через інтоксикацію чадним газом.
Проведені дослідження показали різні порушення в конструкції димаря, а також неправильне розташування вихідного отвору димоходу відносно покрівлі даху. Пояснити причини аварії стало можливо завдяки числовим розрахункам з використанням методів обчислювальної гідродинаміки. Різні форми випускного отвору димоходу було взято до уваги під час аналізу. Було створено тривимірну модель будівлі і квартир. Такого роду моделювання дало можливість з’'ясувати причину аварії.
Ключові слова: вітер, вентиляція, потік у димоході, оксид вуглецю, фатальне сп'яніння.

The aim of the paper is the presentation of application CFD analisys for interior flows in chimneys and flats in a building. It is a summary of a case study of fatal intoxication by carbon monoxide coming from a gas heater of flowing water at a bathroom. That kind of accidents mostly happens due to problems with ventilation and very popular old construction gas water heaters. Closed, airtight windows are the main causes of the production of carbon monoxide but sometimes wrong construction of the chimney outlets versus the roof shape causes the backdraught of combustion products. The paper deals with an accident which took place in one of Polish cities. Gas heater of flowing water installed in a bathroom at the first floor was connected to the vent pipe with a low outlet. During windy weather conditions, at the end of October, so in a cold season, one of the inhabitants of the apartment died in bathroom due to carbon monoxide intoxication.
An investigation has been carried out, which has shown various irregularities in the construction of the chimney, as well as misuse of the outlet. Explanation of the causes of the accident was possible thanks to the numerical calculations using CFD methods, the scope and extent of which is presented in the paper. Different shapes of chimney outlet were taken into consideration during the analysis. Three dimensional model of a building and flats was created. That kind of simulations gives the possibility to find out the reason of the accident.
Key words: wind, ventilation, flow in a chimney, carbon monoxide, fatal intoxication
Кількість посилань 4

UDC 536.2:620.9:502
Z. Poórová, F. Vranay, Z. Vranayová
Technical University of Kosice, (Slovakia)
Department of Architectural Engineering

GREEN ROOF AS A SAVING TECHNOLOGY
AND CREATOR OF MICROCLIMATE
© Poórová Z., Vranay F., Vranayová Z., 2017
У цьому документі підкреслюється важливість економії енергії за рахунок оптимального вибору рослинності, яку використовуватимуть для зелених дахів.
Місто Кошице розташоване у східній частині Словаччини, на річці Горнад в Кошицькому басейні. Кошице має ознаки як вологого континентального клімату, так і океанського клімату, оскільки місто знаходиться в північній помірній зоні. Місто має чотири районні сезони. Випадання опадів характеризується невеликою зміною протя¬гом року, в основновному опади випадають протягом літа і лише деякі – в зимовий період.
Сьогодні зміни клімату активно обговорюють у всьому світі. Ми кожен день маємо справу зі зміною рельєфу країни, зміною типу природної поверхні Землі на бетон, бітум і водонепроникні поверхні.
Екологічна будівля в Кошице має зелений дах на верхівці будівлі. Мета статті – дослідити температуру поверхні покрівлі для трьох різних типів трави зеленого даху. Той факт, що різний вибір рослинності впливає на зниження температури зеленого даху, може бути дуже цікавим з погляду мікроурбанізму та мікроклімату. Основною ідеєю цієї статті є зниження температури на поверхні покрівлі для заощадження енергії та отримання води.
Ключові слова: інша рослинність, зелений дах, температура під листям, енергоз¬береження.

This paper highlights the importance of energy savings in terms of the best choice of vegetation used on green roofs.
Kosice city is located in eastern Slovakia. Košice is situated on the Hornád River in the Košice Basin. Kosice has a borderline humid continental climate and oceanic climate as the city lies in the north temperate zone. The city has four district seasons. Precipitation has a little variation throughout the year with abundance precipitation that falls during summer and only few during winter.
These days, change of climate is very discussed issue all over the world. Changing the topography of the country, changing the type of the surface, putting away nature, replacing it with concrete, bitumen and impervious surfaces are things we have to deal with almost every day.
Ecopoint buidling in Kosice has a green roof on one top of the building. Aim of this article is to present three different measurements of temperatures under three different types of foliage of this green roof. The fact that different choice of vegetation has an effect on lowering the temperature of green roof might be very interesting in terms of microurbanism and microclimate. Reducing temperature may cause also other savings like energy or water retention, what is the main idea of this article.
Key words: different vegetation, green roof, temperature under foliage, energy saving.

Кількість посилань 4

UDC 697.2
M. Stefanco, D. Kosicanova
Technical University of Kosice, (Slovakia)
Civil Engineering Faculty, Institute of Architectural Engineering

HEAT PUMP HEATING SYSTEMS AND LOW
POTENTIAL HEAT SOURCES
© Stefanco M., Kosicanova D., 2016
Розглянуто проблему відновлюваних джерел енергії у вигляді теплових насосів та їх застосування в системах опалення. Енергетичний менеджмент сьогодні, коли ціни на енергоносії постійно зростають, є надзвичайно важливим питанням. Одна з основних причин полягає в тому, що використання первинних джерел енергії (вугілля, нафта) призводить до неминучого виснаження їхніх світових запасів. Використання відновлюваних джерел енергії тепер стало загальносвітовою тенденцією. Це один із способів отримати доступне джерело первинної енергії, яке мінімально впливає на навколишнє середовище порівняно зі звичайними кінцевими джерелами енергії (наприклад, нафта, вугілля).
Використання теплових насосів як основного джерела нагрівання та охолодження в будинках порівняно з установками з використанням викопного палива стає більш економічним. Це пов’язано з підвищенням цін на викопні види палива, важчим їх придбанням та обмеженою кількістю. Теплові насоси також сприяють досягненню цілей Європейського Союзу до 2020 року: економії енергії, скороченню викидів CO2 і збільшенню частки відновлюваних джерел енергії на 20 %. Важливість і значення теплових насосів зростає зі збільшенням частки поновлюваних джерел енергії у виробництві електроенергії.
Ключові слова: поновлювані джерела, тепловий насос.

This paper focuses on the application of renewable energy resources in the form of heat pumps and their use in heating systems. As the energy prices are constantly rising, the energy management is currently a very important issue. One of the main reasons is that obtaining the primary energy sources like coal and oil is much more difficult than in the past. The use of renewable energy sources has become a worldwide trend and is one of the ways to get cheaper and more accessible primary energy that has a minimum impact on the environment compared to conventional sources of energy (e.g. oil, coal).
The implementation of heat pumps as the primary source of heating and cooling in buildings, compared to installations using fossil fuels has become increasingly economical. This is due to increasing prices of fossil fuels, which is directly influenced by their accessibility and limited quantity. In addition, heat pumps contribute to the energy objectives of the European Union set for 2020. It specifically deals with achieving energy savings, reducing CO2 emissions and increasing the share of renewable energy by 20 %. The significance and relevance of the application of heat pumps is increasing with the rise in use of renewable energy for electricity generation.
Key words: renewable resources, heat pump.

Кількість посилань 6

UDK 699.86
Adam Ujma, Anna Lis
Czestochowa University of Technology,
Faculty of Civil Engineering
ul. Akademicka 3, 42-201 Czestochowa, Poland

ENERGY AND ECOLOGICAL EFFICIENCY AS A RESULT
THERMAL MODERNIZATION OF BUILDINGS
© Ujma A., Lis A., 2016
Наведено реальні результати термомодернізації на основі моніторингу їх ефективності, який проводили в навчальному закладі в одній з групи будівель у Сілезії від 2011 до 2015 р.. Теплова модернізація будівель полягала у тепло¬ізоляції огороджень, крізь які були тепловтрати, улаштування центрального внутрішнього джерела тепла для систем опалення та гарячого водопостачання. Термомодернізацію проводили комплексно, відповідно до основних завдань, які було визначено при проведенні енергоаудиту. Відсутність теплоізоляції огороджень була причиною того, що будівля не відповідала вимогам теплозахисту і була неенер¬гоефективною через значні втрати енергії. Метою теплової модернізації було підвищення ефективності використання енергії системами опалення та гарячого водопостачання. Проаналізовано споживання енергії для опалення будівель, споживання електроенергії та викиди продуктів згоряння палива в атмосферу. Цей аналіз проведено для оцінювання впливу енергоощадних заходів на стан зовнішнього середовища. Результати проведеної термомодернізації показали значне зниження використання енергії, а отже, зменшення витрати палива, рівня шкідливих викидів і експлуатаційних затрат будівлі.
Ключові слова: термомодернізація, енергетична та екологічна ефективність, викиди забруднюючих речовин в атмосферу, викиди парникових газів.

The article presents the real results of the thermal modernization activity based on the monitoring of their effects conducted in selected educational building from 2011 to 2015, which was a representative of the evaluated group of buildings in the Silesian province. Thermal modernization of the buildings consisting in insulation of partitions by which heat loss from the building were followed, installation the central internal heat source for heating and domestic hot water heating systems was performed in a complex manner and in accordance with the guidelines resulting from the energy audit. The lack of thermal insulation in partitions caused that the building failed to comply with thermal protection requirements and was not energy efficient therefore generating considerable energy losses. The thermal modernization activities were aimed at improving the efficiency of the energy use for heating and preparation of the domestic warm water. The analysis includes energy consumption for heating of the building, electricity consumption and pollutant emissions to atmosphere of fuel combustion product. This analysis was carried out to evaluate the influence of energy saving activities on the state of the external environment. The monitoring of the results from conducted thermal modernization showed significant energy reduction effect and therefore also fuel consumption, emission levels and exploitation costs of the building.
Key words: thermal modernization, energy and ecological efficiency, pollutant emissions to atmosphere, greenhouse gases.

Кількість посилань 14

UDC 967.1
Peter Turcsanyi, Anna Sedlakova
Technical University of Kosice, Civil Engineering Faculty,
Institute of Architectural Engineering
THERMO-PHYSICAL EVALUATION
OF AN ULTRA-LOW-ENERGY FAMILY HOUSE
© Peter Turcsanyi, Anna Sedlakova, 2017
Термін “енергоощадний будинок” дуже добре відомий інженерам і архітекторам у всьому світі. У часи мінімізації енергетичних навантажень і негативних викидів енергоефективний будинок є одним з кращих способів ознайомитися з європейськими потребами “20-20-20”. Описано методи спорудження зовнішніх огороджень однородинного енергоощадного будинку, розташованого у Словацькій Республіці. Однородинний будинок розроблено із врахуванням архітектурних, екологічних і конструктивних вимог чинних європейських директив, спрямованих на енергетичну ефективність та ефективність використання енергії. Енергоощадність будинку оцінювали за допомогою одновимірного теплофізичного програмного забезпечення TEPLO. Пасивний будинок не є енергетичним стандартом, а є інтегрованою концепцією забезпечення високого рівня комфорту, який можна використати і для енергоощадних будівель. Концепція пасивного будинку не містить будь-яких числових значень і придатна для всіх кліматичних умов. Ультранизькоенергетичні будівлі не було “винайдено” будь-ким: насправді цей принцип було розроблено. Теплового комфорту досягають завдяки пасивним заходам (ізоляція, рекуперація тепла, пасивне використання сонячної енергії та внутрішніх джерел тепла). Наведено числові та графічні результати дослідження проекту. Мета досліджень полягала у визначенні енергетичного та екологічного впливу спроектованої будівлі на довкілля, зокрема для можливості прогнозування та мінімізації екологічного навантаження на природу і суспільство в разі реалізації енергоощадного будинку.
Ключові слова: ультра-низькоенергетичний однородинний будинок, ефективність використання енергії, огородження будівлі.

Ultra-low-energy house is a term known very well to engineers and architects all over the world. In these times of minimizing an energy loads and negative emissions, energy efficient houses are one of the best ways to meet European “20-20-20” targets. The main topic of this paper is to create a building envelope assessment of an ultra-low-energy family house designed for Slovak Republic climate. Family house was designed taking in account architectural, environmental and constructional requirements of today´s European directives focusing on energy performance and energy efficiency. Ultra-low-energy house was evaluated in one dimensional thermo-physical software TEPLO. The Passive House is not an energy standard but an integrated concept assuring the highest level of comfort. The integrated concept doesn't contain any numerical values and is valid for all climates. This definition shows that the Passive House is a fundamental concept and not a random standard. Ultra-low-energy building have not been “invented” by anyone – in fact, this principle was discovered. Thermal comfort is achieved to a maximum extent through passive measures (insulation, heat recovery, passive use of solar energy and internal heat sources). Results of this project are displayed in numbers as well as in graphic figures. Our goal was to find out how the designed building will perform energetically and environmentally so we could predict and minimize environmental load on nature and society in case of its actual realization.
Key words: ultra-low-energy family house, energy efficiency, building envelope.
Кількість посилань 5

УДК 691.53:666.97
В. В. Ілів, М. М. Гивлюд, Я. В. Ілів
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра будівельного виробництва
ОСОБЛИВОСТІ ВЕРТИКАЛЬНОЇ ГІДРОІЗОЛЯЦІЇ СТІН ІЗ КРЕМНІЙОРГАНІЧНИХ РІДИН ТА СУМІШЕЙ НА ЇХ ОСНОВІ
© Ілів В. В., Гивлюд М. М., Ілів Я. В., 2016
Наведено результати дослідження рідин виробництва ЗДП “Кремнійполімер” з метою їх застосування для отримання чи відновлення вертикальної гідроізоляції стін методом поверхневої імпрегнації та при проведенні гідроізоляційних ремонтних робіт у разі промокання стін.
Завдяки поетапному обробленні поверхонь за технологічною схемою нанесення в декілька операцій (в основному 3–4) “мокрим” по “мокрому” спочатку ГКЖ-11Н чи ГКЖ-11К, а потім ЕТС-32, Акор-Б100 чи емульсією 136-157М можна надати будівельним конструкціям стійкого гідрофобного ефекту на довгий термін.
Між кремнійорганічними рідинами відбувається взаємодія за схемами за активним воднем у рідині 136–157М та залишковими групами кремнієвої кислоти після гідролізу ЕТС-32 та Акор-Б100.
При цьому довжина кремнійорганічного ланцюга зростає. Швидко утворюється осад, що перекриває переріз пор у стіновому матеріалі, а виділення газоподібного водню створює певний тиск у порах, що допомагає фіксувати кремнійорганічну полімерну плівку на стінках пор.
Можна також використовувати ці рідини для поверхневої обробки стін для їх захисту при незначних капілярних тисках води чи для захисту від дії дощової води чи снігу завдяки їх гідрофобізації з подальшим личкуванням.
Ключові слова: вертикальна гідроізоляція, капілярний тиск води, кремнійорга¬нічні рідини, технологічна схема нанесення, поверхнева імпрегнація, гідрофобний ефект, гідроізоляційні ремонтні роботи.

This article presents the results of a study liquids production ZDP “Kremniypolimer” for their application for obtaining or renewal of vertical waterproofing by surface impregnation and waterproofing during repair work through getting wet walls.
Through gradual cutting surfaces in the technological scheme drawing in several operations (mostly 3–4) “wet” on “wet” first HKZH-11N or HKZH-11K and ETS-32, AKOR-B100 or emulsion 136–157 M can provide sustainable building designs hydrophobic effect in their long-term use.
Between silicon fluids interact schemes to active hydrogen in liquid 136-157M and residual groups of silicon acid after hydrolysis ETS-32 and AKOR-B10
The length of silicone chain increases. Quickly precipitate formed, which covers the section of pores in the wall material, and the allocation of hydrogen gas creates a pressure in the pores, helping to fix the silicone polymer film on the pore walls.
It is also possible to use these liquids for the surface treatment of walls to protect them at low capillary pressures water or protection from the effects of rain or snow because of their hydrophobic with followed coating.
Key words: vertical waterproofing, capillary pressure water, silicone fluid, flow sheet drawing, surface impregnation, hydrophobic effect, waterproofing repairs.

Кількість посилань 3

УДК 624.012.45
П. І. Вегера, Р. О. Ткач, З. З. Бліхарський, Р. Є. Хміль
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра будівельних конструкцій та мостів
ЗАСТОСУВАННЯ ВДОСКОНАЛЕНОГО МЕТОДУ РОЗРАХУНКУ ПОХИЛИХ ПЕРЕРІЗІВ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БАЛОК
© Вегера П. І., Ткач Р. О., Бліхарський З. З., Хміль Р. Є., 2016
Пріоритетною задачею для дослідників будівельних конструкцій є вдосконалення методів розрахунку, які б підвищували точність розрахунку, з збереженням надійності конструкції. Особливо це стосується розрахунку похилих перерізів залізобетонних балок, зважаючи на їх різке, раптове і крихке руйнування та складний напружено-деформований стан. Результатами вдосконалення методів розрахунку будуть економія матеріалів при проектуванні залізобетонних конструкцій та ефективніше використання усіх елементів, з яких складається конструкції. Запропоновано вдосконалену методику розрахунку похилих перерізів залізобетонних конструкцій, в яких наявне та відсутнє поперечне армування, а також їх апробація на аналогічних експериментальних зразках інших дослідників. Статистична апробація цих залежностей розрахунку покаже їх збіжність з експериментальними даними та надасть передумови для їх використання у разі проектування чи оцінювання напружено-деформованого стану похилих перерізів залізобетонних конструкцій. Така перевірка показала вищу збіжність ніж методика розрахунку за чинними нормами. Було вибрано 16 дослідних зразків, руйнування в яких відбувалось за схемою руйнування по поперечні силі. За результатами теоретичних досліджень встановлено що розбіжність між розрахунком за чинними нормами і експериментом становить понад 49,4 % у бік заниження теоретичних результатів, що є значною розбіжністю. Вдосконалена методика розрахунку показала значно кращу збіжність. Заниження теоретичних результатів не більше ніж 23 %, лише в одному випадку воно становило 33 %.
Ключові слова: залізобетонна балка, похилі перерізи, методика.
The priority task for researchers of building structures is developing methods of calculation, which would allow performing constructions calculations with higher accuracy, preserving the reliability of the design. This especially concerns of calculation inclined cross sections of reinforced concrete beams given their sharp, sudden and brittle fracture and difficult stress strain state. Improving methods for calculating will provide the lower expense of materials when designing reinforced concrete structures and allow more efficient using all elements that make the construction. In this paper an improved methodology for calculating inclined cross sections of concrete structures where transverse reinforcement existent or no, and its testing on similar experimental samples of other researchers is proposed. Statistical testing data of calculation relationships shows their convergence with experimental data and provides conditions for their application at designing or assessment of stress-strain state of inclined cross sections of reinforced concrete constructions. Such verification is showed higher convergence than method of calculation according to current norms. It was selected 16 test samples, which destruction was according to the scheme for shear force. According to the results of theoretical researches it was determined that the discrepancy between the calculations for existing norms and the experiment is over 49,4 %, aside lowering the theoretical results, which is a significant divergence. Improved calculation method showed significantly better convergence. Underreporting theoretical results is not more than 23 %, only one case is 33 %
Key words: reinforced concrete beam, inclined cross sections, methodology.
Кількість посилань 9

УДК 697.9:621;697:621
О. Т. Возняк, І. Є. Сухолова
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра теплогазопостачання і вентиляції
МОДЕЛЮВАННЯ ПОВІТРОРОЗПОДІЛУ В ПРИМІЩЕННІ
У ЗМІННОМУ РЕЖИМІ ЗА ДОПОМОГОЮ МОДЕЛІ ТУРБУЛЕНТНОСТІ СПАЛАРТА - АЛМАРАСА
© Возняк О. Т., Сухолова І. Є., 2016
Розглянуто актуальну задачу підвищення ефективності повітророзподілу закрученими та настильними струминами для забезпечення нормативних параметрів повітря у приміщеннях. Показано, що для досягнення максимальної ефективності повітророзподілу необхідно подавати повітря струминами, що інтенсивно загасають ще до входу в робочу зону. Удосконалено математичну модель подачі повітря закрученими і настильними струминами в цих приміщеннях. Потік повітря змодельовано за допомогою вирішувача CFD FLUENT (Ansys FLUENT). Розраховано систему рівнянь за допомогою однопараметричної моделі турбулентності Спаларта–Алмараса. Зображено подачу повітря в нестаціонарному режимі в системі кондиціонування повітря закрученою і настильною струминами і визначено їхні параметри в певні проміжки часу. Визначено динамічні параметри повітряного потоку, утвореного закрученою і настильною струминами при їх витіканні в приміщення. Наведено результати теоретичних досліджень сприятливого впливу динамічного мікроклімату на систему терморегуляції людини. Показано, що при динамічному мікрокліматі можливо зменшити затрати на систему кондиціонування або вентиляції. Показано, що організм людини сприятливо реагує на короткотривалі відхилення від нормованих параметрів повітряного середовища.
Ключові слова: повітророзподіл, закручена струмина, настильна струмина, змінний режим, швидкість руху повітря, витрата повітря.

The article is devoted to the decision of actual task of air distribution efficiency increasing with the help of swirl and spread air jets to provide normative parameters of air in the production apartments. The mathematical model of air supply with swirl and spread air jets in that type of apartments is improved. It is shown that for reaching of air distribution maximal efficiency it is necessary to supply air by air jets, that intensively extinct before entering into a working area. Simulation of air flow performed with the help of CFD FLUENT (Ansys FLUENT). Сalculations of the equation by using one-parameter model of turbulence Spalarta-Almarasa are presented. The graphical and the analytical dependences on the basis of the conducted experimental researches, which can be used in subsequent engineering calculations, are shown out. Dynamic parameters of air flow that is created due to swirl and spread air jets at their leakage at variable regime and creation of dynamic microclimate in a room has been determined. Results of experimental investigations of air supply into the room by air distribution device which creates swirl air jets for creation more intensive turbulization air flow in the room are presented. Obtained results of these investigations give possibility to realize engineer calculations of air distribution with swirl air jets. The results of theoretical researches of favourable influence of dynamic microclimate to the man are presented. When using dynamic microclimate it’s possible to decrease conditioning and ventilation system expenses. Human organism reacts favourably on short lasting deviations from the rationed parameters of air environment.
Key words: air distribution, swirl jet, spread jet, variable regime, air velocity, flow rate.
Кількість посилань 7

УДК 725.95; 691.328
М. М. Гивлюд, Ю. Л. Новицький, В. О. Дума, Н. І. Сидор
Національний університет “Львівська політехніка”
кафедра будівельного виробництва,
кафедра автомобільних шляхів та мостів
ЕФЕКТИВНІСТЬ ВПЛИВУ ЗАХИСНОГО ПОКРИТТЯ
НА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ
© Гивлюд М. М., Новицький Ю. Л., Дума В. О., Сидор Н. І., 2016
Розроблено теоретичні основи підвищення корозійної стійкості бетонів захисними покриттями на основі наповненого алюмінію та цинк оксидами поліметилфе¬нілселоксану. Методами математичного планування експерименту з врахуванням залежності водопоглинання бетону та адгезійної міцності покриття визначено оптимальні склади вихідних композицій для захисних покриттів, визначено їхні технологічні та фізико- механічні властивості, товщину покриття, способи нанесення на поверхню бетону та вивчено умови формування. Оптимізовано склад захисного покриття та досліджено вплив добавок і каолінового волокна на показники водо¬поглинання адгезійної міцності та корозійної стійкості обробленого бетону. Доведено підвищення стійкості будівельних конструкцій виробів та матеріалів збільшення терміну їх служби, довговічності та зносостійкості нанесенням на їхні поверхні захисних покриттів задля підвищення стійкості поверхонь від дії зовнішніх агресивних чинників. Методами фізико-хімічного аналізу встановлено вплив окремих компонентів покриття на корозійну стійкість бетону. Підтверджено високу гідрофобність поверхні захисного бетону та ізолювальну здатність покриття. Експериментально підтверджено факт підвищення корозійної стійкості обробленого бетону до дії іонів Mg2+ та SO42 відповідно на 23–38 %, що підтверджує можливість їх використання для підвищення довговічності бетону, який експлуатується в агресивних зовнішніх середовищах.
Ключові слова: бетон, захисне покриття, водопоглинання, мікротвердість, адгезійна міцність, корозійна стійкість.

The article is devoted to development of theoretical foundations of improving corrosion resistance of concrete protective coatings based on filled with aluminum and zinc oxides polimetylfenilseloksanu. Methods of mathematical experiment planning with regard to water absorption depending on the concrete and coating adhesion strength optimum component of the original compositions for protective coatings, determined their technological and physical and mechanical properties, the thickness of the coating, application methods and the surface of the concrete conditions of the studied. Conducted optimization of protective coatings and the influence of additives and kaolin fiber water absorption performance adhesive strength and corrosion resistance of the treated concrete. Provided improve the sustainability of building designs products and materials prolong their service life durability and wear resistance by coating the surface of protective coating for increased resistance to external surfaces from aggressive factors by modifying their protective coverings. Methods of physical and chemical analysis the impact of individual components coating on corrosion resistance of concrete. Confirmed high hydrophobicity of the surface of the protective concrete and insulating ability of the coating. Experimental confirmed fact increase the corrosion resistance of the treated concrete steps to ions Mg2+ and
SO4 2- respectively 23–38 %, which confirms the possibility of their use for improving the durability of concrete, which is operated in harsh outdoor environments.
Key words: concrete, sheeting, water, microhardness, adhesive strength, corrosion stop bone.
Кількість посилань7