Produkcja addytywna w konstrukcjach stalowych
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Bernatowska E. Additive manufacturing in steel constructions. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 87-93. DOI: 10.15199/33.2025.07.12
Phd. Eng. Edyta Bernatowska, RzeszowUniversity of Technology, The Faculty of Civil and Environmental Engineering and Architecture
ORCID: 0000-0003-0591-5202
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.12
Review paper / Artykuł przeglądowy
Abstract. Additive manufacturing (AM), informally known as 3D printing, has the potential to revolutionize the construction industry. Implementing this technology in the production of metal structures enables the creation of customized cross- -sections and components with variable functional and mechanical properties. This allows for greater structural efficiency, reduced material consumption, and minimized waste. This article provides a brief overview of current metal additive manufacturing techniques in the construction sector and their practical applications.
Keywords: powder bed fusion (PBF); wire and arc additive manufacturing (WAAM).
Streszczenie. Produkcja addytywna (AM), nazywana mniej formalnie drukiem 3D, ma potencjał do zrewolucjonizowania przemysłu budowlanego. Wdrożenie tej technologii do produkcji konstrukcji metalowych umożliwia tworzenie niestandardowych przekrojów oraz elementów o zmiennych właściwościach funkcjonalnych i mechanicznych. Dzięki temu można uzyskać dużą efektywność strukturalną, redukcję zużycia materiału i odpadów. W artykule przedstawiono krótki przegląd aktualnych technologii addytywnego wytwarzania metali w budownictwie oraz jego zastosowania w praktyce.
Słowa kluczowe: selektywne spiekanie sproszkowanego materiału (PBF); wytwarzanie przyrostowe z wykorzystaniem drutu i łuku elektrycznego (WAAM).
Literature
[1] Kathryn M. et al. Design for additive manufacturing: trends, opportunities, considerations, and constraints. CIRPAnnals – Manuf Technol. 2016; https://doi.org/10.1016/j. cirp.2016.05.004.
[2] ASTMInternational. ISO/ASTM52900:2015 (E), 2015, Standard terminology for additive manufacturing technologies – general principles – terminology.
[3] https://www.metal-am. com/introduction-to-metal-additive-manufacturing- -and-3d-printing/metal-3d-printing-additive-manufacturing-processes.
[4] Buchanan C. Gardner L. Metal 3D printing in construction: A review of methods, research, applications, opportunities and challenges. Engineering Structures. 2019; https://doi. org/10.1016/j. engstruct. 2018.11.045.
[5] https://prosolutions.pl/technologia-pbf/#more.
[6] Gu DD, Meiners W, Wissenbach K. Poprawe R. Laser additive manufacturing of metallic components: materials, processes and mechanisms. Int Mater Rev 2012; https://doi. org/10.1179/1743280411Y. 0000000014.
[7] Strauss H, Emmer Pfenninger PartnerAG, Knaack U.Additive manufacturing for future facades: the potential of 3D printed parts for the building envelope. J Façade Des Eng 2015; https://doi.org/10.7480/jfde.2015.3-4.875.
[8] Strauss H. AM envelope – the potential of additive manufacturing for façade construction. vol. 3, TU Delft; 2013.
[9] Galjaard S, Hofman S, Ren S. New opportunities to optimize structural designs in metal by using additive manufacturing. Advances in architectural geometry. Springer International Publishing; 2014; 79–93.
[10] https://www.dezeen.com/2014/06/11/arup-3d-printed-structural-steel-building- components/.
[11]Williams SW. et. al.Wire +ArcAdditiveManufacturing,Materials Science and Technology. 2015; https://doi. org/10.1179/1743284715Y. 0000000073.
[12] Feucht T, Waldschmitt B, Lange J, Erven M. 3D Printing with Steel: Additive Manufacturing of aBridge in situ, Eurosteel 2021, Ernst&Shon; https://doi. org/10.1002/cepa. 1475.
[13] Lange J, Feucht T, ErvenM. 3D printing with steel.AdditiveManufacturing for connections and structures, Steel Construction. 2020; https://doi.org/10.1002/stco.202000031.
[14] Erven M, Lange J, Feucht T. 3D Printing with steel of a bolted connection. Eurosteel 2021, Ernst&Shon; https://doi.org/10.1002/cepa.1367.
Received: 24.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 24.03.2025 r.
Revised: 12.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 12.05.2025 r.
Published: 23.07.2025 r. / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 87-93 (spis treści >>)
Badania drewnianych ścian szkieletowych obciążonych poziomo w płaszczyźnie
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Lehmann M., Ziarkiewicz M. Investigation of timber frame walls loaded horizontally in their plane. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 79-86. DOI: 10.15199/33.2025.07.11
dr inż. Marek Lehmann, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0002-1314-3014
dr inż. Marek Ziarkiewicz, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0002-0118-9365
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.11
Case study / Studium przypadku
Abstract. In cooperation with the manufacturer of modular houses and timber structures, tests were carried out on timber frame walls covered with gypsum-fiber board loaded with horizontal force in their plane.Various wall variants were tested: walls in which the sheathing was connected to the structure with staples, screws or nails, walls with or without stiffening wooden cross-braces. As a result, the results of the tests were the determination of the maximum horizontal force and stiffness of the tested walls. It was found that the gypsum-fibre board cladding is the main factor influencing the maximum horizontal force. At the same time, it was observed that connecting the cladding to the frame with screws allows for obtaining higher values of horizontal force by approx. 25% compared to connections with nails and staples. The presence of the brace did not contribute to the increase in horizontal force but improved the stiffness of the walls under consideration.
Keywords: timber structures; modular buildings; horizontal force; stiffness
Streszczenie. We współpracy z producentem domów modułowych i konstrukcji drewnianych przeprowadzono testy drewnianych ścian szkieletowych pokrytych płytą gipsowo- -włóknową obciążonych siłą poziomą w ich płaszczyźnie. Testowano ściany, w których poszycie łączono z konstrukcją za pomocą zszywek, wkrętów lub gwoździ oraz ściany z drewnianymi usztywnieniami lub bez nich. Rezultatem badań było określenie maksymalnej siły poziomej i sztywności badanych ścian. Stwierdzono, że poszycie z płyty gipsowo-włóknowej stanowi główny czynnik wpływający na maksymalną siłę poziomą. Jednocześnie zaobserwowano, że łączenie poszycia ze szkieletem wkrętami pozwala uzyskać większe wartości siły poziomej o ok. 25%w porównaniu z połączeniami na gwoździe oraz zszywki. Występowanie zastrzału nie przyczyniło się do zwiększenia siły poziomej, ale poprawiło sztywność rozpatrywanych ścian.
Słowa kluczowe: konstrukcje drewniane; budynki modułowe; siła pozioma; sztywność.
Literature
[1]UnitedNationsEnvironmentProgramme,2020global status report forbuildings and construction, Nairobi, https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/ 34572/GSR_ES.pdf?sequence=3&isAllowed=y, 2020.
[2] Amico BD, Pomponi F, Hart J. Global potential formaterial substitution In building construction: the case of cross laminated timber. J. Clean. Prod. 2021, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123487.
[3] Puettmann M, Pierobon F, GangulyI, GuH, Chen C , Liang S, Jones S, Maples I, Wishnie M. Comparative LCAs of conventional and mass timber buildings in regions with potential for mass timber penetration, Sustain. Times. 2021, https://doi. org/10.3390/su132413987.
[4] Felmer G, Morales-Vera R, Astroza R, Gonz´alez I, Puettmann M, Wishnie M, Alifecycle assessment of a low-energymass-timber building andmainstreamconcrete alternative in Central Chile, Sustain. Times. 2022, https://doi. org/10.3390/su- 14031249.
[5] Arashpour M, Wakefield R, Abbasi B, Lee EWM, Minas J, Off-site construction optimization: sequencing multiple job classes with time constraints, Autom. ConStruct. 2016; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2016.08.001.
[6] Arashpour M, Wake R, Blismas N, Minas J. Optimization of process integration and multi-skilled resource utilization in off-site construction, Autom. Con- Struct. 2015, https://doi.org/10.1016/j.autcon. 2014.12.002.
[7] Hwang B, Shan M, LooiK. Key constraints andmitigation strategies for prefabricated pre fi nished volumetric construction, J. Clean. Prod. 2018, https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2018.02.136.
[8] GibbAGF.Off-site Fabrication: Prefabrication, Pre-assembly andModularisation, JohnWiley&Sons, 1999, https://books. google. com/books? id=uTiN_ aGtXzwC.
[9] Kamali M, Hewage K, Sadiq R. Conventional versus modular construction methods: a comparative cradle-to-gate LCAfor residential buildings, EnergyBuild. 2019; https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109479.
[10] Kamali M, Hewage K. Life cycle performance of modular buildings: a critical review,Renew.Sustain.EnergyRev.2016,https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.05.031.
[11] Zheng W, LuW, LiuW, Wang L, Ling Z. Experimental investigation of laterally loaded double-shear-nail connections used in midply wood shear walls. Constr Build Mater 2015; 101: 761–71.
[12] Paevere PJ, Foliente GC, Kasal B. Load-sharing and redistribution in a one-story woodframe building. J Struct Eng 2003; 129 (9): 1275–84.
[13] Doudak G, Smith I, McClure G, Mohammad M, Lepper P. Tests and finie element models of wood light-frame shear walls with openings. Prog Struct Eng Mater 2006; 8 (4): 165–74.
[14] Togay A, Anil O, Karagöz Işleyen U, Ediz I, Durucan C. Finite-element analyses of light timber-framedwallswith andwithout openings. Proc Inst Civ Eng-Struct Build 2017; 170 (8): 555–69.
[15] Kozem Šilih E, Premrov M, Kuhta M, Šilih S. Aparametric numerical study on the horizontal load-bearing capacity of theFPB-sheated timber framedwall elements with openings. Int J Civ Eng. 2015; 13 (4): 468–77.
[16] Anil O, TogayA, Işleyen UK, Söğütlü C, Döngel N. Hysteretic behavior of bimber framed shearwallwith openings.ConstrBuildMater. 2016; 116: 203–15.
[17] Prace B+R prowadzone przez firmę WASCOVILLA S.C. i Politechnikę Koszalińską nad stworzeniem kompleksu rozwiązań systemowych do budowy budynków mieszkalnych wielorodzinnych w systemie modułów mieszkalnych konstrukcji drewnianej łączonych na wysokość i długość budynku. Nr projektu RPZP. 01.01.00-IZ. 00-32-008/20-00.
Received: 06.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 06.03.2025 r.
Revised: 30.04.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 30.04.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 79-86 (spis treści >>)
Wzmacnianie węzłów konstrukcji drewnianych na płytki kolczaste poddanych rozciąganiu
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Raczak A., Kubiszyn W. Strengthening of the wood structure connections on punched metal plate fasteners subjected to tension. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 71-78. DOI: 10.15199/33.2025.07.10
mgr inż. Angelika Raczak, Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury
ORCID: 0000-0002-0960-3583
dr inż. Wiesław Kubiszyn, , Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury
ORCID: 0000-0003-4222-9228
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.10
Scientific report / Doniesienie naukowe
Abstract. This article presents the results of (destructive) experimental tests inwhich the load-bearing capacity and efficiency of a strengthened punchedmetal plate fasteners connection subjected to axial tensionwas assessed. The joints of themetal plate fasteners were reinforced using perforated plates and screws, perforated plates and nails, and steel plates and bolts. The experimental tests and the obtained results enabled the identification of effective strengthening methods for joints made with punched metal plate fasteners, and proved the significant potential for practical application.
Keywords: timber structures; roof trusses; strengthening of connections; destructive testing.
Streszczenie. Artykuł przedstawia wyniki (niszczących) badań doświadczalnych, w których oceniano nośność i efektywność wzmocnionego złącza na płytki kolczaste poddanego osiowemu rozciąganiu. Złącza na płytki kolczaste zostały wzmocnione za pomocą płytek perforowanych i wkrętów, płytek perforowanych i gwoździ oraz blach stalowych i śrub. Zrealizowane badania doświadczalne i uzyskane wyniki pozwoliły na wskazanie efektywnych sposobów wzmocnienia węzłów na płytki kolczaste oraz potwierdziły duży potencjał do wykorzystania w praktyce.
Słowa kluczowe: konstrukcje drewniane; wiązary dachowe; wzmacnianie połączeń; badania niszczące.
Literature
[1] Kisielewicz B., Kram D. Łączniki i połączenia we współczesnych konstrukcjach drewnianych przepustką do różnych form architektonicznych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2-A/2/2011, Zeszyt 11, str. 295 – 302.
[2] Brol J. Konstrukcje drewniane. Nowoczesne złącza i łączniki. Builder, kwiecień 2015.
[3] Kubiszyn W., Raczak A. Charakterystyka węzłów kratownic z drewna łączonych na płytki kolczaste oraz sposoby ich wzmacniania. Inżynieria i Budownictwo. Czasopismo Polskiego Związku Inżynierówi Techników Budownictwa, nr 7-8 2022.
[4] Błaszczyński T. i inni. Dachy. Podstawy projektowania i wykonawstwa. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2014.
[5] MiTek Industries Polska. Montaż prefabrykowanych wiązarów drewnianych łączonych płytkami kolczastymi MiTek. MiTek Poradnik montażu, Legnica, Luty 2019.
[6] Ling Tingting, Mohrmann Sarah, Li Haitao, Bao Ningzhong, Gaff Milan, Lorenzo Rodolfo. Review on research progress of metal-plate-connected wood joints. Journal of Building Engineering. 2022, https://doi.org/10.1016/j.jobe. 2022.105056.
[7] E. Borgström, Ed. Design of timber structures. Structural aspects of timber construction. Vol. 1, 2nd ed. Swedish Wood, 2016.
[8] Nowak T., Kotwica E., Kotwica U., Nastulski K. Selected aspects of structural design of timber trusseswith punchedmetal fasteners.Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Forestry andWood Technology, nr 97/2017.
[9] Tekić Ž, Djordjevi S. Experimental Determination of Load Bearing Capacity of Connections Realized by Punched Metal PlateFastener. Technics – ourCivil Engineering, pp. 25–31, 2014.
[10] RajczykM., Jończyk D. Przeglądmetod wzmacniania konstrukcji drewnianych. Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo 17/2011, str. 146 – 160.
[11] PN-EN 1995-1-1:2010. Eurokod 5. Projektowanie konstrukcji drewnianych. Część 1-1: Postanowienia ogólne. Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków.
[12] PN-B-03150: 2000. Konstrukcje drewniane – obliczenia statyczne i projektowanie.
[13] https://uprawnienia-budowlane.com/laczenie-drewnianych-konstrukcji- za-pomoca-kolczastych-plytek/.
[14] PN-EN 1995-1-1: 2010/NA: 2010. Eurokod 5. Projektowanie konstrukcji drewnianych Część 1-1: Postanowienia ogólne. Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków.
[15] Raczak A, Kubiszyn W, Nykiel D. Capacity of connections on punched metal plate fasteners made of spruce wood reinforced with perforated plates and screws. Archives of Civil Engineering. Vol. LXX ISSUE 4 2024, https://doi. org/10.24425/ace. 2024.151912.
[16] Raczak A. Połączenia na płytki kolczaste wzmocnione płytkami perforowanymi i gwoździami. Przegląd Budowlany, Tom: 96, Nr: 1, 2025, DOI: 10.5604/01.3001.0055.0056.
[17] PN-81/D-04107:1981. Drewno. Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie wzdłuż włókien.
[18] PN-EN 380:1998. Konstrukcje drewniane. Metody badań. Ogólne zasady badań pod obciążeniem statycznym.
[19] PN-77/D-04227 Ogólne wytyczne pobierania i przygotowania próbek.
[20] EN-1075:2014.Timber structures –Testmethods – Jointsmadewith punched metal plate fasteners.
[21] PN-EN 26891:1997. Konstrukcje drewniane. Złącza na łącznikimechaniczne. Ogólne zasady określania wytrzymałości i odkształcalności.
[22] PN-EN336:2013-12.Drewnokonstrukcyjne.Wymiary,dopuszczalneodchyłki.
[23] PN-EN 14545:2011. Konstrukcje drewniane. Łączniki typu wkładek i pierścieni. Wymagania.
[24] PN-EN 1990:2004/Ap1. Podstawy projektowania konstrukcji.
Received: 10.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 10.03.2025 r.
Revised: 22.04.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 22.04.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 71-78 (spis treści >>)
Wpływ rozstawu i średnicy strzemion na nośność na ścinanie belek betonowych ze zbrojeniem GFRP
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Szczech D. The effect of stirrup spacing and stirrup diameter on the shear capacity of concrete beams with GFRP reinforcement. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 63-70. DOI: 10.15199/33.2025.07.09
dr inż. Damian Szczech, Lodz University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environmental Engineering
ORCID: 0000-0002-8357-2877
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.09
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The paper investigates the effect of stirrup spacing s and stirrup diameter φs on the shear capacity of beams with non- -metallic reinforcement. Stirrups of φ8 were used with a spacing of 120 mm, and stirrups of φ12 were used with a spacing of 270 mm, maintaining a uniform transverse reinforcement ratio ρw = 0,33%. The influence of stirrup spacing was analysed in beams with two different longitudinal reinforcement ratios: ρl = 2.9% and ρl = 3.7%. The paper presents the quantitative and qualitative influence of these parameters on the shear capacity and behaviour of the beams.
Keywords: shear; GFRP reinforcement; stirrup spacing; transverse reinforcement ratio.
Streszczenie. W artykule przeanalizowano wpływ rozstawu strzemion s i ich średnicy φs na nośność na ścinanie belek ze zbrojeniem niemetalicznym. Przyjęto strzemiona φ 8 w rozstawie co 120 mm oraz strzemiona φ 12 w rozstawie co 270 mm, zachowując jednolity stopień zbrojenia poprzecznego ρw = 0,33%. Analizowano wpływ rozstawu strzemion w belkach o dwóch różnych stopniach zbrojenia podłużnego: ρl = 2,9% oraz ρl = 3,7%. Przedstawiono ilościowy i jakościowy wpływ tego parametru na nośność na ścinanie oraz zachowanie się belek.
Słowa kluczowe: ścinanie; zbrojenie GFRP; rozstaw strzemion; stopień zbrojenia poprzecznego.
Literature
[1] Godycki-Ćwirko T. Ścinanie w żelbecie. Wydawnictwo Arkady, 1968.
[2] KnauffM. Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2.Wydawnictwo Naukowe PWN 2017.
[3] Taylor HPJ. Investigation of Dowel Shear Forces Carried by the Tensile Steel in RC Beams. TRA-431, Cement and Concrete Association, London 1969.
[4] Sigrist V, Bentz E, RuizMF, Foster S, Muttoni A. Background to the fibModel Code 2010 shear provisions – part I: Beams and slabs. Structural Concrete. 2013; 3 (14).
[5] Fenwick RC, Paulay T. Mechanisms of Shear Resistance of Concrete Beams. Journal of the Str. Division, Proc. of the American Society of Civil Eng. 1968; 94No. ST10.
[6] Walraven JC. Fundamental Analysis of Aggregate Interlock Journal of the Structural Division. 1981; 107 (No. ST11), 2245 – 2269.
[7] Pruijssers A. Aggregate interlock and dowel action undermonotonic and cyclic loading. Delft University of Technology. 1988.
[8] Desai S. Influence of Constituents of Concrete on Its Tensile Strength and Shear Strength.Magazine of Concrete Research. 2003; v. 55, no. 1, s. 77 – 84.
[9] KazemiMT, BroujerdianV. Reinforced concrete beams without stirrups considering shear friction and fracture mechanics. Canadian Jour. of Civil Eng. 2006; v. 33, no. 2.
[10] Szczech D, Kotynia R. Shear tests on GFRP reinforced concrete beams. 10th International Conference onAMCM.MATECWeb od Conf. 2020; Vol. 323.
[11] Szczech D, Kotynia R. Effect of shear reinforcement ratio on the shear capacity of GFRP reinforced concrete beams. Archives of Civil Engineering. 2021; Volume 67, Issue 1.
[12] Szczech D, Kotynia R. Badania na ścinanie belek zbrojonych podłużnie i poprzecznie prętami FRP. Materiały Budowlane. 2024; 11 (627).
[13] Guadagnini M, Pilakoutas K, Waldron P. Investigation on Shear Carrying Mechanisms in FRP RC Beams. (FRPRCS-5), Cambridge, UK, 949-958, 2001.
[14] Ali MSM, Oehlers DJ, Griffith MC. Shear Transfer across Cracks in FRP Strengthened RC Members. Jour. of Comp. for Constr. 2008; 12, 416 – 424.
[15] ACI 440.1R-15 Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with FRP Bars, American Concrete Institute. 2015.
[16] CNR-DT-203/2006 Guide for the design and construction of concrete structures reinforced with fiber-reinforced polymer bars. 2007.
[17] CAN/CSA-S806-12 Design and construction of building structures with fibre-reinforced polymers, Canadian Standards Association. 2012.
[18] JSCE Recommendation for design and construction of concrete structures using continuous fiber reinforcing materials. 1997.
[19] CEN/TC 250/SC 2/WG 1/TG 1 N 110 Draft Reinforcing With FRP. 2017.
[20] Szczech D, Kotynia R. Badania na ścinanie belek zbrojonych podłużnie i poprzecznie prętami FRP. Materiały Budowlane. 2024; 4 (620).
[21] Razaqpur G, Spadea S. Shear Strength of FRP Reinforced Concrete Members with Stirrups. Journal of Composites for Construction. 2015; 19.
[22] Jumaa GB,YousifAR. Size effect on the shear failure of high-strength concrete beams reinforced with basalt FRP bars and stirrups. Constr. and Build.Mat. 2019; 209 77 – 94.
Received: 20.01.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 20.01.2025 r.
Revised: 10.03.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 10.03.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 63-70 (spis treści >>)
Analiza statyczna żelbetowej wieży widokowej
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Prusiel J.A., Hyzopska M. Static analysis of the reinforced concrete observation tower. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 56-62. DOI: 10.15199/33.2025.07.08
dr hab. inż. Jolanta Anna Prusiel, prof. PB, Bialystok University of Technology, Faculty of Civil Enginneering and Environmental Sciences
ORCID: 0000-0001-6827-1059
mgr inż. arch. Marta Hyzopska, Bialystok University, absolvent
ORCID: 0009-0000-8490-8822
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.08
Case study / Studium przypadku
Abstract. This paper presents the results of the static analysis of a reinforced concrete observation tower conducted using the finite elementmethod. The tower structure was designed in four variants.A comparative analysis of internal forces in the reinforced concrete elementsof the tower structurewas carriedout, focusingonaxial forces in the columns and the shaft, as well as radial and tangentialmoments in the slabs of the observation platforms and the restaurant slab.
Keywords: tower structure variants; comparison of results.
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki analizy statycznej żelbetowej wieży widokowej, przeprowadzonej metodą elementów skończonych. Konstrukcję wieży zaprojektowano w czterech wariantach. Wykonano analizę porównawczą sił wewnętrznych w żelbetowych elementach konstrukcji wieży, głównie sił podłużnych w słupach i trzonie oraz momentów promieniowych i stycznych w płytach platform widokowych i restauracji.
Słowa kluczowe: warianty konstrukcji wieży; porównanie wyników.
Literature
[1] Wieża Eiffla https://pl.wikipedia.org/wiki/Wie%C5%BCa_Eiffla.
[2] Pomnik Waszyngtorna. HYPERLINK https://pl.wikipedia.org/wiki/Pomnik. Waszyngtona.
[3] CN Tower w Kanadzie https://pl.wikipedia. org/wiki/CN_Tower.
[4] Wieża widokowa Skytree w Tokyo https://en.wikipedia.org/wiki/Tokyo_ Skytree.
[5] Wieża widokowa w Ełku https://www.elk.pl/aktualnosci-wpis/4799/wieza- widokowa-w-elku.
[6] Wieża widokowa w Krynicy-Zdroju https://wiezawidokowa/.
[7] Wieża widokowa Nanchang Waves https://nordicarch.com/project/nanchang- waves.
[8] PN-EN 1992-1-1:2008 – Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[9] PN-EN 1991-1-1:2004 – Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach.
[10] PN-EN 1991-1-3:2005 – Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-3: Oddziaływania ogólne. Obciążenie śniegiem.
[11] PN-EN 1991-1-4:2008 – Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływanie wiatru.
[12] Hyzopska M. Wariantowy projekt konstrukcji wieży widokowej. Praca magisterska. Promotor J. A. Prusiel, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku. Białystok, 2021.
Received: 24.02.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 24.02.2025 r.
Revised: 15.04.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 15.04.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 56-62 (spis treści >>)
Analiza wybranych właściwości kompozytów cementowych zawierających odpady styropianowe
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Kuźmińska E., Zakrzewski M., Domski J. Analysis of selected properties of cement composites based on polystyrene waste. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 46-55. DOI: 10.15199/33.2025.07.07
MSc Eng. Elżbieta Kuźmińska, Koszalin University of Technology
ORCID: 0000-0002-9507-9756
PhD Eng. Mateusz Zakrzewski, Koszalin University of Technology
ORCID: 0000-0002-0419-5058
Assoc. Prof. PhD DSc Eng. Jacek Domski, prof. PK, Koszalin University of Technology
ORCID: 0000-0002-5112-1035
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.07
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy
Abstract. The aim of this study was to evaluate the influence of the type of polystyrene regranulate and the composition of the cement mixture on the mechanical properties of lightweight cementitious composites. Three types of regranulates were considered: a mixture of EPS/XPS (materialA) and two variants of XPS (materials B and C), applied in three formulations (I–III), differing in their binder and waste sand content. Due to the limited number of global studies addressing the use of XPS regranulates in concrete mixtures, particular attention was given to their behavior within the cementitious matrix. The tests were conducted on cubic samples with a side length of 150 mm and cylindrical specimens with a diameter of 150 mm and a height of 300 mm, in accordance with PN-EN 12390-3. The best mechanical performance was achieved by composites containing XPS and sand. Mixtures incorporatingmaterialAexhibited lower strength and higher deformability. The results highlight the significant potential of XPS regranulate as a component of lightweight cementitious composites
Keywords: XPS composite; XPS regranulate; mechanical properties.
Streszczenie. Celem pracy prezentowanej w artykule była ocena wpływu rodzaju regranulatu polistyrenowego oraz składu mieszanki cementowej na właściwości mechaniczne lekkich kompozytów cementowych. Uwzględniono trzy typy regranulatów: mieszaninę EPS/XPS (materiał A) oraz dwa warianty XPS (materiały B i C), stosowane w trzech recepturach (I–III), różniących się zawartością spoiwa i piasku odpadowego. Ze względu na ograniczoną liczbę badań w literaturze światowej dotyczących zastosowania regranulatów XPS w mieszankach betonowych, szczególną uwagę poświęcono jego zachowaniu w kompozycie cementowym. Badania przeprowadzono na próbkach sześciennych o długości boku 150 mm oraz walcach o średnicy 150 mm i wysokości 300 mm, zgodnie z PN-EN 12390-3. Najlepsze parametry wytrzymałościowe osiągnęły kompozyty z XPS i dodatkiem piasku. Mieszanki z materiałem A wykazały niższą wytrzymałość i większą odkształcalność. Wyniki wskazują na istotny potencjał regranulatu XPS jako składnika lekkich kompozytów cementowych.
Słowa kluczowe: kompozyt XPS; regranulat XPS; właściwości mechaniczne.
Literature
[1] Cui C, Huang Q, Li D, Quan C, Li H. Stress-strain relationship in axial compression forEPSconcrete.ConstrBuildMater.2016.DOI:10.1016/j.conbuildmat.2015.12.159.
[2] Prasittisopin L, Termkhajornkit P, KimYH. Review of concrete with expanded polystyrene (EPS): Performance and environmental aspects. Elsevier Ltd. 2022. DOI: 10.1016/j. jclepro. 2022.132919.
[3] Xu Y, Jiang L, Xu J, Li Y. Mechanical properties of expanded polystyrene lightweight aggregate concrete and brick. Constr Build Mater. 2012. DOI: 10.1016/j. conbuildmat. 2011.08.030.
[4] XuY, Jiang L, Liu J, ZhangY, Xu J, He G. Experimental study and modeling on effective thermal conductivity of EPS lightweight concrete. Journal of Thermal Science and Technology. 2016. DOI: 10.1299/jtst. 2016jtst0023.
[5] Vakhshouri B, Nejadi S. Reviewon themixture design andmechanical properties of the lightweight concrete containing expanded polystyrene beads. Taylor and Francis Ltd. 2018.DOI: 10.1080/13287982.2017.1353330.
[6] Rucińska T,Kiernożycki W. Odkształcalność ściskanego osiowo betonu z kruszywem styropianowym. 2014.
[7] Nikbin IM, Golshekan M. The effect of expanded polystyrene synthetic particles on the fracture parameters, brittleness andmechanical properties of concrete.Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 2018. DOI: 10.1016/j. tafmec. 2018.02.002.
[8] Liu H et al. Experimental Scrutiny of Uniaxial Compressive Stress – Strain Relationship for Expanded Polystyrene Concrete. Iranian Journal of Science and Technology – Transactions of Civil Engineering. DOI: 10.1007/s40996-023-01112-y.
[9] Miled K, Le Roy R, Sab K, Boulay C. Compressive behavior of an idealized EPS lightweight concrete: Size effects and failure mode. Mechanics of Materials. 2004. DOI: 10.1016/j.mechmat.2003.08.004.
[10] Babavalian A, Ranjbaran AH, Shahbeyk S. Uniaxial and triaxial failure strength of fiber reinforced EPS concrete. Constr Build Mater. 2020. DOI: 10.1016/j. conbuildmat. 2020.118617.
[11] Han J, FanH.Dynamic properties of low-density expandable polystyrene concrete materials. Defence Technology. DOI: 10.1016/j. dt.2024.07.006.
[12] LiuYet al., Dynamic response of expanded polystyrene concrete during low-speed impact. Constr BuildMater. 2016.DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2016.06.059.
[13] Mohammed HJ, Aayeel OK. Flexural behavior of reinforced concrete beams containing recycled expandable polystyrene particles. Journal of Building Engineering. 2020. DOI: 10.1016/j.jobe.2020.101805.
[14] Petrella A, Di Mundo R, Notarnicola M. Recycled expanded polystyrene as lightweight aggregate for environmentally sustainable cement conglomerates. Materials. 2020. DOI: 10.3390/ma13040988.
[15]Wwjmrd. OptimizingThe Flexural and SplitTensile Strength Properties of Polystyrene Concrete Using the Osadebe’s Model:A Mathematical Approach to Sustainable Environmental and Housing Development. International Journal Peer Reviewed Journal Refereed Journal Indexed Journal Impact Factor SJIF, vol. 7, no. 12, pp. 2020–2021, 2021. DOI: 10.17605/OSF. IO/UQ25Y.
[16] Liu N, Chen B. Experimental study of the influence of EPS particle size on the mechanical properties of EPS lightweight concrete. Constr Build Mater. 2014. DOI: 10.1016/j. conbuildmat. 2014.06.062.
[17]Major M, Halbiniak J. Effect of adhesion between eps granules and cementmatrix onthe characteristicsof lightweight concretes, inIOPConferenceSeries:MaterialsScience and Engineering, Institute of Physics Publishing. 2019. DOI: 10.1088/1757- 899X/603/3/032054.
[18] Maaroufi M, Abahri K, Hachem CEl, Belarbi R. Characterization of EPS lightweight concreto microstructure byX-ray tomographywith consideration of thermal variations .Constr Build Mater. 2018.DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.05.142.
[19] Kaya A, Kar F. Properties of concrete containing waste expanded polystyrene and natural resin. Constr Build Mater. 2016.DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2015.12.177.
[20] Li Y, Liu N, Chen B. Properties of lightweight concrete composed of magnesia phosphate cement and expanded polystyrene aggregates.Materials and Structures/Materiaux et Constructions. 2015. DOI: 10.1617/s11527-013-0182-6.
[21] Tang WC, Lo Y, Nadeem A. Mechanical and drying shrinkage properties of structural-graded polystyrene aggregate concrete. Cem Concr Compos. 2008. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2008.01.002.
[22] Maghfouri M et al. Drying shrinkage properties of expanded polystyrene (EPS) lightweight aggregate concrete:Areview. Case Studies in ConstructionMaterials. 2022. DOI: 10.1016/j. cscm.2022.e00919.
[23] Adhikary S, Kand D. K.Ashish. Turning waste expanded polystyrene into lightweight aggregate: Towards sustainable construction industry. Science of the Total Environment. 2022. DOI: 10.1016/j.scitotenv. 2022.155852.
[24] Chung SY, Abd Elrahman M, Stephan D. Effects of expanded polystyrene (EPS) sizes and arrangements on the properties of lightweight concrete. Materials and Structures/Materiaux et Constructions. 2018. DOI: 10.1617/s11527-018-1182-3.
[25] Khatib JM, Herki BA, ElkordiA. Characteristics of concrete containing EPS, in Use of Recycled Plastics in Eco-efficient Concrete, Elsevier. 2018. DOI: 10.1016/B978-0-08-102676-2.00007-4.
[26] Jannaty MH, Atrushi D. Assessment of Curing Exposures Effect on the Long-term Engineering Properties of Novel Lightweight Aggregate Concrete. Aro-the Scientific Journal of Koya University. 2020. DOI: 10.14500/aro.10739.
[27] Gomes R, Silvestre JD, de Brito J. Environmental life cycle assessment of the manufacture of EPS granulates, lightweight concrete with EPS and high-density EPS boards. Journal of Building Engineering. 2020. DOI: 10.1016/j.jobe. 2019.101031.
[28] Argalis PP, Bumanis G, Bajare D. GypsumComposites withModifiedWaste Expanded Polystyrene. Journal of Composites Science. 2023. DOI: 10.3390/jcs7050203.
[29] BrooksAL, Zhou H, Hanna D. Comparative study of themechanical and thermal properties of lightweight cementitious composites. Constr Build Mater. 2018. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.10.102.
[30] Kan A, Demirboĝa R. A new technique of processing for waste-expanded polystyrene foams as aggregates. J Mater Process Technol. 2009. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2008.07.017.
[31] Bedeković G, Grčić I, AnićVučinićA, PremurV. Recovery ofwaste expanded polystyrene in lightweight concrete production. Rudarsko Geolosko Naftni Zbornik. 2019. DOI: 10.17794/rgn.2019.3.8.
[32] KanA, Demirboĝa R.Anovelmaterial for lightweight concrete production. Cem Concr Compos. 2009. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2009.05.002.
[33] Chen B, Liu J. Properties of lightweight expanded polystyrene concrete reinforced with steel fiber. Cem Concr Res. 2004. DOI: 10.1016/j.cemconres. 2003.12.014.
[34] Li C, Miao L, You Q, Hu S, Fang H. Effects of viscosity modifying admixture (VMA) on workability and compressive strength of structural EPS concrete. Constr Build Mater. 2018. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.04.176.
[35] Techniczne właściwości klasy poziomy. iX CPP20 KARTATECHNICZNA.
[Online]. Available:www.holcim.pl/kontakt/.
[36] He D, Zheng W, Chen Z, Qi Y, Zhang D, Li H. Influence of Paste Strength on the Strength of Expanded Polystyrene (EPS) Concrete with Different Densities. Polymers (Basel). 2022. DOI: 10.3390/polym14132529.
[37] González-Betancur D, Hoyos-Montilla AA, Tobón JI. Sustainable Hybrid Light weight Aggregate Concrete Using Recycled Expanded Polystyrene. Materials. 2024. DOI: 10.3390/ma17102368.
[38] Mohammed Umar U, Muthusamy K. Potential of Waste Material as Coarse Aggregates for Lightweight Concrete Production: A Sustainable Approach. Construction. 2023. DOI: 10.15282/construction.v3i1.9217.
[39] Habibilah B, Widodo S. Experimental test on styrofoam waste addition as a partial substitute for fine aggregate to specific gravity, compressive strength, and modulus of concrete elasticity. Journal of Engineering and Applied Technology. 2022. DOI: 10.21831/jeatech.v3i1.42550.
[40] Rathika S, Brindha Devi V, Premkumar R, Ranjith P, Dhilip Kumar. R. Experimental investigation on lightweight concrete by adding polystyrene beads.Mater Today Proc. 2023. DOI: 10.1016/j. matpr.2023.05.444.
[41]Miled K, Sab K, Le Roy R. Particle size effect on EPS lightweight concrete compressive strength: Experimental investigation and modelling. Mechanics of Materials. 2007. DOI: 10.1016/j.mechmat.2006.05.008.
Received: 04.03.2025. / Artykuł wpłynął do redakcji: 04.03.2025 r.
Revised: 10.04.2025. / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 10.04.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 46-55 (spis treści >>)
Realizacja zmiany schematu statycznego budynku wysokościowego
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Bereza W., Kinasz R. Implementation of changing in the static system of a high‑rise building. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 41-45. DOI: 10.15199/33.2025.07.06
dr inż. Wiesław Bereza, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0003-2670-2599
prof. dr hab. inż. Roman Kinasz, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0001-6715-9583
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.06
Case study / Studium przypadku
Abstract. This article describes a method of introducing a change to the static structural system scheme in an existing high‑rise building. The reason for such action is presented as the need to adapt the facility to current standards while ensuring the business justification of the investment. Construction activities included the introduction of a new stiffening core while simultaneously strengthening and stabilizing the foundations. During the design work and supervision of construction works, attention was paid to the method of monolithizing the existing and new parts as a determinant of inter‑storey “drift”.
Keywords: high‑rise building; static scheme; drift; deep foundation.
Streszczenie. W artykule zaprezentowano zagadnienia dotyczące zmiany schematu statycznego układu konstrukcyjnego w istniejącym budynku wysokościowym. Przedstawiono przyczynę takiego działania jako potrzebę dostosowania obiektu do obecnych standardów przy zapewnieniu uzasadnienia ekonomicznego inwestycji. Działania konstrukcyjne obejmowały wprowadzenie nowego trzonu usztywniającego przy jednoczesnym wzmocnieniu i ustabilizowaniu fundamentów. Podczas prac projektowych oraz nadzorowania prac budowlanych zwrócono uwagę na sposób zmonolityzowania części istniejącej i nowej jako determinanty „driftu” międzykondygnacyjnego.
Słowa kluczowe: budynek wysokościowy; schemat statyczny; drift; głębokie posadowienie.
Literatura:
[1] Bródka J. Stalowe konstrukcje hal i budynków wysokich, Wydawnictwo Politechniki, Łódzkiej, Łódź, 1994.
[2] Machowski A, Tylek I, Żwirek P. Wybrane zagadnienia kształtowania i obliczania szkieletów stalowych budynków, Wydawnictwo PK, Kraków 2021,
[3] Rawska‑Skotniczny A. Obciążenia budynków i konstrukcji budowlanych według eurokodów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2014.
[4] Cała I, Jóźwik A. Diagonalne systemy konstrukcyjne w budynkach wysokich. Materiały Budowlane 12/2017, DOI: 10.15199/33.2017.12.21
[5] Cała I, Jóźwik A. Głębokie posadowienie budynków wysokich. Materiały Budowlane 2/2017, DOI: 10.15199/33.2017.02.01
[6] Pawłowski AZ, Cała I. Specyfika fundamentowania wieżowców. Materiały Budowlane, 2004; 2:
[7] PN‑EN 1991‒1‑4: 2008 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 1‒4; Oddziaływania ogólne – Obciążenie wiatrem.
[8] Pawłowski AZ, Cała I. Budynki wysokie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2013.
[9] Grochowiecki M. Spinnaker – projekt konstrukcji budynku wysokościowego. Przegląd Budowlany 4/2018.
[10] Seruga A, Kańka S, Lisowicz T. Moduły sprężystości betonów na kruszywie granitowym w świetle badań doświadczalnych, Czasopismo Techniczne 4‑B zeszyt 21, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej 2012.
[11] PN‑EN 1992‒1‑1: 2008 Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1‒1. Reguły ogólne i reguły dla budynków
[12] Bajorek G. Pielęgnacja betonu w okresie dojrzewania, SPC, Kraków, 2017.
[13] Khan FR. Optimization of Building Structures, University of Illinois, 1996.
[14] Taranath BS. Structural Analysis and Design of Tall Buildings. McGraw‑Hill Book Company, New York, 1988.
[15] Siwik D, Miedziałowski C. Głębokie posadowienia budynków i metody ich analizy statycznej. Civil and Environmental Engineering/Budownictwo i Inżynieria Środowiska 3, Białystok 2012.
[16] Truty A. (2009). Modelowanie komputerowe w zagadnieniach geotechniczno‑budowlanych. XXIV Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta, Wisła 2009,
[17] PN‑EN 1997‒1:2008 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne. Część 1. Zasady ogólne.
Received: 10.04.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 10.04.2025 r.
Revised: 13.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 13.05.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 41-45 (spis treści >>)
Analiza efektów energetycznych i kosztów termomodernizacji eksploatowanych obiektów mieszkalnych w systemie WBLŻ
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
citation/cytuj: Ostańska A., Życzyńska A., Dyś G. Analysis of energy effects and costs thermomodernization of operating residential buildings in WBLŻ system. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 31-40. DOI: 10.15199/33.2025.07.05
dr hab. inż. Anna Ostańska, prof. PL, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-1789-4288
dr hab. inż. Anna Życzyńska, prof. PL, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0003-3435-3392
mgr inż. Grzegorz Dyś, ERG s.c.
ORCID: 0009-0006-8806-0877
Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2025.07.05
Scientific report / Doniesienie naukowe
Abstract. Data from the Central Statistical Office (January 2024) confirm that, in Poland, out of 6 million residential buildings, approximately 60,000 are constructed from prefabricated elements. This accounts for about 1% of the building stock and accommodates 10–12 million people. This corresponds to around 4 million dwellings [1]. The article presents a typical high-rise residential building, insulated 25 years ago [2], located in the Lublin region. The building is constructed from large-panel elements using the WBLŻ system. Technical improvements feasible for implementation were proposed to reduce the building’s demand for energy for heating and ventilation, and six variants of these measures were developed. The energy performance of each variant was assessed and the associated implementation costs were estimated.
Keywords: prefabricated construction; thermal modernization; technical improvement; energy and investment costs.
Streszczenie. Dane GUS (styczeń 2024 r.) potwierdzają, że w Polsce, spośród 6 mln budynków mieszkalnych, ok. 60 tys. jest wykonanych z elementów prefabrykowanych. Stanowi to ok. 1% zasobu budynków i mieszka w nich 10–12 mln ludzi. Jest to ok. 4 mln lokali mieszkalnych [1]. W artykule przedstawiono typowy wysoki budynek mieszkalny ocieplony 25 lat temu [2], który znajduje się na Lubelszczyźnie. Budynek jest wykonany z elementów wielkowymiarowych w systemie WBLŻ. Zaproponowano możliwe do realizacji usprawnienia techniczne prowadzące do spadku zapotrzebowania budynku na energię do ogrzewania i wentylacji oraz utworzono z nich sześć wariantów. Oceniono efekty energetyczne w poszczególnych wariantach i oszacowano koszty ich realizacji.
Słowa kluczowe: budownictwo prefabrykowane; termomodernizacja; usprawnienie techniczne; koszty energetyczne i inwestycyjne.
Literatura
[1] Główny Urząd Statystyczny, opracowanie, Warunki mieszkaniowe w Polsce w świetle wyników Narodowego Spisu Ludności i Mieszkań 2021”. Dostępny w styczniu 2024 r.
[2] Życzyńska A, Dyś G. Efekty energetyczne i koszty termomodernizacji przykładowych rozwiązań technicznych dla wybranych budynków wykonanych w technologii wielkopłytowej. Opracowanie wykonane dla Polskiej Izby Budownictwa w Warszawie, sierpień 2024 r., recenzja Ostańska A, maszynopis, s. 1-163.
[3] Ustawa Prawo budowlane 7 lipca 1994, z późn. zm. art. 1.[4] Ostańska A. Podstawy metodologii tworzenia programów rewitalizacji dużych osiedli mieszkaniowych wzniesionych w technologii uprzemysłowionej na przykładzie osiedla im. St. Moniuszki w Lublinie, Politechnika Lubelska, Monografie Wydziału Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej Vol. 1, Wydawnictwa Uczelniane Lublin 2009.
[5] Szulc J, Runkiewicz L, Geryło R, Możaryn T, Piekarczuk A, Wójtowicz M, Lamenta A, Mazurek A, Sieczkowski J, Strąk A, Warsicka D, Wojnowski D, Zięba W. Informacja dotycząca awarii i katastrof budowlanych w obszarze budownictwa uprzemysłowionego. ITB 2018, opracowanie powstało na podstawie analiz i badań ITB prowadzonych w ramach pracy, pt.: „Ocena bezpieczeństwa i trwałość budynków wykonanych metodami uprzemysłowionymi”.
[6] Runkiewicz L, Szulc J, Sieczkowski J. Uprzemysłowione budownictwo mieszkaniowe. Dawne i obecne wymagania oraz oczekiwania. BUILDER 2021/09, DOI 10.5604/01.3001.0015.1957.
[7] Praca zbiorowa, Budownictwo wielkopłytowe – Raport o stanie technicznym, https://budowlaneabc.gov.pl Dostępny maj 2025 r.
[8] Ostańska A. Programowanie rewitalizacji osiedli mieszkaniowych z zastosowaniem modelu PEARS. Lublin: Polska Akademia Nauk, 2018. 169 s. ISBN 978-83-939534-4-8.
[9] Praca zbiorowa. 10 milionów szans, czyli jak termomodernizować budynki z wielkiej płyty w Polsce – Raport Polskiej Izby Budownictwa, grudzień 2024 r.
[10] PN-EN ISO 6946:2008 – Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania.
[11] PN-EN 12831: Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.
[12] PN-EN 14683:2008 – Mostki cieplne w budynkach. Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne.
[13] PN-EN ISO 13789:2008 – Cieplne właściwości użytkowe budynków. Współczynniki przenoszenia ciepła przez przenikanie i wentylację. Metoda obliczania.
[14] PN-EN ISO 13790:2009 – Energetyczne właściwości budynków. Obliczanie zużycia energii na potrzeby ogrzewania i chłodzenia.
[15] PN-83/B-03430/Az3 2000 – Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania.
[16] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (Dz.U. z 18.03.2015 r., poz. 376 z późn. zm.; Dz.U. z 4.01.2017 r., poz. 22; Dz.U. z 25.09.2019 r., poz. 1829; Dz.U. z 13.04.2023 r., poz. 697).
[17] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie – obwieszczenie Ministra Rozwoju i Technologii z 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu (Dz.U. z 9.06.2022 r., poz. 1225 z późn. zm. Dz.U. z 9.11.2023 r., poz. 2442; Dz.U. z 29.03.2024 r., poz. 474; Dz.U. z 14.05.2024 r., poz. 726).
[18] Specjalistyczne oprogramowanie dedykowane sporządzaniu bilansu energetycznego budynku, tj. programu Audytor OZC 7.0 Pro firmy Sankom Sp. z o.o. z Warszawy.
[19] Węglarz A, Zaborowski M. Strategia termomodernizacji budynków Polsce, Materiały Budowlane 2015;1:2–5.
[20] Robakiewicz M. Ocena efektów zrealizowanych termomodernizacji, Materiały Budowlane, 2007;1:18–19.
[21] Życzyńska A. Analiza zmienności charakterystyki energetycznej na przykładzie budynku wielorodzinnego. https://hdl.handle.net/20.500.14629/507, Lublin 2019.
Received: 03.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 03.03.2025 r.
Revised: 21.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 21.05.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.
Materiały Budowlane 07/2025, strona 31-40 (spis treści >>)
Start 
