2025 m. liepos 15 d. antradienis, 2:24:01
Reklama  |  facebook

Lietuvos ir Kipro mokslininkai: energiją taupančios statybinės medžiagos efektyvesnės šaltesniame klimate

2023-03-02 10:19
Kas bendro tarp tirpstančio ledo ir betono? Kaip atsakymas į šį klausimą susijęs su Europos Sąjungos direktyva iki 2050-ųjų pasiekti, kad didžioji dalis pastatų būtų efektyviai pertvarkyti į beveik nevartojančius energijos? Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai teigia, kad fazę keičiančių medžiagų (tokių, kurios vienomis sąlygomis yra kieto pavidalo, kitomis – skysto) naudojimas statyboje ir renovacijoje gali būti vienas iš sprendimų.
nuotrauka
Pexel nuotr.


Minimos įmonės
Kauno technologijos universitetas (KTU),
KTU Statybos ir architektūros fakultetas,

Pastaraisiais metais būseną arba fazę keičiančių medžiagų naudojimas statyboje įgauna pagreitį. Tokios medžiagos itin vertingos pastatų energijos vartojimo efektyvumui gerinti. Lietuvos ir Kipro mokslininkų atlikti tyrimai rodo, kad investicijos į fazę keičiančias medžiagas greičiausiai atsiperka šaltesnio klimato sąlygomis, o geriausia jų naudojimo vieta – šiaurinės pastato sienos vidus.

Kauno technologijos universiteto (KTU) ir Frederiko universiteto (Kipras) mokslininkų tyrime pateikiami pagrįsti duomenys apie tai, kaip fazę keičiančio medžiagos (angl. phase change materials, PCM) turėtų būti naudojamos, kad būtų pagerintas pastatų energijos vartojimo efektyvumas.

Medžiagai keičiant pavidalą, išsiskiria energija

Fazę keičiančios medžiagos gali kaupti ir išskirti didelius energijos kiekius: būdamos kietoje fazėje jos gali sugerti šilumą ir tokiu būdu sukurti vėsinimo efektą, o skystoje fazėje, priešingai – išskirti šilumą ir suteikti šildantį efektą.

Paris Fokaides.KTU Statybos ir architektūros fakulteto
tyrėjas Paris Fokaides

„Ledas, kuris tirpdamas tampa vandeniu, yra fazę keičianti medžiaga; tokia medžiaga yra ir sviestas, tirpdamas pavirstantis skysčiu. Sakysite, ir kas iš to? Kai medžiaga keičia fazę, ji taip pat sugeria ir išskiria energiją. Statyboje šios medžiagos yra naudojamos mikrokapsulių pavidalu, kurios integruojamos, pavyzdžiui, į betoną“, – sako KTU Statybos ir architektūros fakulteto (SAF) tyrėjas Paris Fokaides.

Lietuvos ir Kipro mokslininkai atliko tyrimą skirtinguose Europos regionuose, siekdami apskaičiuoti fazę keičiančių medžiagų naudojimo efektyvumą esamų pastatų energetiniam atnaujinimui. Tyrimas parodė, jog tokių medžiagų efektyvumas ir energijos atsipirkimo laikotarpis priklauso nuo tam tikrų sąlygų, tokių kaip geografinė padėtis ir pastato sienos orientacija.

„Esamų pastatų šiluminių charakteristikų vertinimo metu gaunama informacija – labai vertinga. Ji gali būti panaudojama priimant renovacijos sprendimus“, – sako tyrimo bendraautorė, KTU SAF docentė Eglė Klumbytė.

Pasak jos, svarbu suprasti kaip ir kur naudoti tinkamas medžiagas, kad būtų pasiektas didžiausias efektyvumas.

Šalto klimato zonose investicijos atsiperka nepraėjus metams

Darbe nagrinėjamas fazę keičiančių dangų panaudojimas Europoje įvairiomis meteorologinėmis sąlygomis, analizuojant visas pagrindines pastato orientacijas. Iš viso atlikta šešiolika skaitmeninių modeliavimų sausio, balandžio, liepos ir spalio mėnesiais trijose vietovėse – Atėnuose, Milane ir Kopenhagoje.

EGLĖ KLUMBYTĖKTU Statybos ir architektūros fakulteto
docentė Eglė Klumbytė

„Norėjome, kad mūsų tyrimų rezultatai būtų pritaikomi visame pasaulyje, todėl pasirinkome vietas su tipiškomis klimato sąlygomis Pietų, Vidurio ir Šiaurės Europoje“, – sako P.Fokaides.

Pirmieji aštuoni skaitmeniniai modeliavimai buvo atlikti naudojant fazę keičiančią medžiagą, integruotą į pastato elemento konstrukciją, dar aštuoni modeliavimai – nenaudojant. Fazę keičiančios medžiagos storis – 4 cm. Metinis energijos taupymas buvo skaičiuojamas keturiems tipiniams mėnesiams, atitinkantiems keturis metų laikus (žiemą, pavasarį, vasarą ir rudenį).

„Tyrimo rezultatai atskleidė, kad fazę keičiančios medžiagos geriau veikia esant šaltoms aplinkos sąlygoms“, – teigia E.Klumbytė.

Mokslininkai tikina, kad tai – logiška. Pirmiausia, šaltesnėmis sąlygomis šios medžiagos sugeria daugiau energijos. Be to, kadangi šaltesnio klimato sąlygomis pastatai sunaudoja daugiau energijos (elektros, šildymo ir kt.), energijos taupymas tokiomis sąlygomis yra efektyvesnis.

„Tyrimo metu sukūrėme energijos atsipirkimo laikotarpio koncepciją, atspindinčią pusiausvyrą tarp energijos, sunaudotos šioms medžiagoms gaminti, ir gaunamos jas naudojant. Energijos atsipirkimo laikotarpis parodo, per kiek laiko fazę keičiančių medžiagų sutaupoma energija atpirks jų gamybos energijos sąnaudas“, – aiškina P. Fokaides.

Tyrimas atskleidė, kad fazę keičiančių medžiagų naudojimas tam tikrais atvejais gali padėti sutaupyti energijos – nuo 0,24 iki 29,84 kWh/m2. Tuo tarpu energijos atsipirkimo laikotarpis gali trukti mažiau nei metus ar išsitęsti beveik iki 20-ties metų.

Ilgiausias energijos atsipirkimo laikotarpis nustatytas šiltesnio klimato kraštuose, o trumpiausias – šaltesnėse vietose. Optimaliausia pastato pusė – vakarai ir rytai Atėnuose, rytai ir šiaurė Milane ir šiaurė Kopenhagoje. Išsiaiškinta, kad fazę keičiančios medžiagos geriausiai veikia, kai yra integruotos į vidines konstrukcijas.

Ištirtos anksčiau nenagrinėtos temos

„Sukurtas skaitmeninis modelis suteikia galimybę atlikti terminį įvertinimą įvairiomis sąlygomis ir gauti tikslius rezultatus. Pagrindinis Europos Sąjungos tikslas – darni aplinkos plėtra. Mūsų tyrimas gali labai prisidėti prie šio tikslo įgyvendinimo“, – įsitikinusi E. Klumbytė.

Anot P. Fokaides, naujajame mokslininkų tyrime nagrinėjamos iki tol mokslinėje literatūroje netyrinėtos temos. Optimali fazių keitimo medžiagos vieta pastate, optimali PCM orientacija ir energijos atsipirkimo laikotarpis – visiškai naujos sąvokos plačioje pastatų energinio naudingumo srityje.

„Būdamas graikas, negaliu nepastebėti, kad pirmasis ekologiško pastato aprašymą pateikė Sokratas prieš 2,5 tūkst. metų. Tada jis nurodė, kad šiaurinė pastato siena turi būti storesnė nei pietinė. Tad mūsų mintis, kad nustatant sienų konstrukcinę sudėtį labai svarbu, į kurią pasaulio kryptį jos orientuotos, yra susijusiu su Sokrato mokymu“, – šypsosi KTU SAF mokslininkas.

KTU mokslininkai teigia, kad darbe pateikta metodika ir duomenų rinkinys gali būti panaudoti toliau plėtojant pastatų šiluminio vertinimo priemones. Šiuo metu komanda pradeda naują 1,5 mln. vertės projektą, kuriame pagrindinis dėmesys bus skiriamas gautų rezultatų skaitmenizavimui. Pavyzdžiui, galėtų būti kuriami išmanieji jutikliai, skirti pastato elementų šiluminių charakteristikų matavimui realiu laiku, ir kitos technologijos. Pasak mokslininkų, šis tyrimas turi milžinišką komercializavimo potencialą.

Šaltinis – KTU

Statybunaujienos.lt



Objektai. Technologijos. Verslas

nuotrauka
2025-07-14 10:03
PS „MB.MS" – jungtinės veiklos įmonė, įsteigta UAB Merko statyba ir SIA Merko Būve (AS Merko Ehitus grupės dukterinių įmonių) bei SIA WPR 2, – pasirašė rangos sutartį dėl vėjo jėgainių parko statybos Latvijoje, Smiltenės rajone. Sutarties vertė – daugiau kaip 30 mln. eurų.
nuotrauka
2025-07-11 06:44
Europos Komisijai pradėjus viešąsias konsultacijas dėl karinio mobilumo paketo, Lietuva aktyviai sieks daugiau Europos Sąjungos (ES) investicijų strateginiams projektams, gerinantiems Baltijos šalių regiono susisiekimą ir karinio mobilumo jungtis su Europa.
nuotrauka
2025-07-10 12:42
Per pirmuosius šešis šių metų mėnesius tvarios miestų ir infrastruktūros plėtros bendrovė „YIT Lietuva“ pardavė 218 būstų ir komercinių patalpų Vilniuje ir Kaune. Šis skaičius beveik pasiekė visų 2024-ųjų metų rezultatą, kai buvo parduoti 239 objektai, ir gerokai viršija visų 2023 metų pardavimus, k...
nuotrauka
2025-07-09 06:55
Lietuvos statybininkų asociacijos (LSA) sprendimas nutraukti narystę Lietuvos pramonininkų konfederacijoje (LPK) sulaukė viešo dėmesio. Liepos 3 d. LSA paskelbė apie išėjimą iš organizacijos, su kuria ją siejo net 35 metų partnerystė. Po šio žingsnio abi pusės pateikė savo vertinimus – LSA akcentavo...
nuotrauka
2025-07-08 09:02
Dar prieš porą metų Kauno tarpukario architektūrai patekus į UNESCO paveldo sąrašą daugelio kauniečių ir miesto svečių akys atsigręžė į jų kasdien praeinamus istorinius pastatus. Visgi, nors kultūrinio paveldo požiūriu tokie pastatai yra vertybė, energetiškai jie gali būti vieni nuostolingiausių.
nuotrauka
2025-07-08 07:34
Pasibaigus Aplinkos projektų valdymo agentūros (APVA) organizuotiems Metų renovacijos projekto rinkimams, paaiškėjo, kad vienas iš trijų daugiausiai visuomenės balsų surinkusių projektų – penkiaaukštis daugiabutis Marijampolėje. Pastatą atnaujino generalinis rangovas UAB „Coner“, o jo transformacija...
nuotrauka
2025-07-07 08:17
Naujamiestis – vienas iš greičiausiai augančių sostinės rajonų ir strateginė Vilniaus teritorija, kur sprendimai dėl plėtros šiandien gali nulemti ne tik šio rajono, bet ir miesto gyvybingumo ateitį, sako NT ir verslo ekspertai. Sparčiai besikeičiantis buvęs pramoninis rajonas vis dar neturi aiškaus...
nuotrauka
2025-07-03 20:05
Skiriasi šalies statybų sektoriaus įmones vienijančios Lietuvos statybininkų asociacijos (LSA) ir Lietuvos pramonininkų konfederacijos (LPK) keliai – LSA taryba liepos 3 d. priėmė sprendimą išstoti iš Lietuvos pramonininkų konfederacijos.
nuotrauka
2025-07-03 15:36
Kaune, A. Juozapavičiaus pr. 57, duris atvėrė atnaujintas Turto banko administracinis pastatas, kuriame patogesnėmis darbo sąlygomis jau džiaugiasi 6 valstybės įstaigos. Atlikti darbai leido reikšmingai pagerinti pastato energinį naudingumą nuo F iki A klasės. Teigiami pokyčiai leidžia energijos sąn...
nuotrauka
2025-07-03 09:52
2024-ieji Elinta Charge komandai tapo kryptingo virsmo metais. Reaguodama į rinkos pokyčius ir augančius klientų lūkesčius, įmonė perorientavo pardavimų strategiją, sustiprino fokusą į B2B segmentus ir performavo komandą. Šie sprendimai tapo pagrindu investicijoms į produktų kokybę, sertifikavimą, n...
nuotrauka
2025-07-02 13:13
Ekonomikos ir inovacijų ministerija (EIMIN) pasirašė 19-ąją stambaus investicinio projekto sutartį su bendrove „Pentasweet“, kuri Vilniuje plėtos gamybos projektą, paremtą pažangiomis biosintezės technologijomis. Įgyvendinant projektą planuojama investuoti 44 mln. eurų.
nuotrauka
2025-07-02 12:07
Vilniaus oro uostas tęsia keleiviams skirtų erdvių modernizavimo darbus – senosiose išvykimo erdvėse prasidėjo pertvarkos. Nuo keleivių atitvertose patalpose vyksta pasiruošimo rekonstrukcijai etapas. Planuojama, kad po maždaug pusantrų metų senoji erdvė pasikeis neatpažįstamai – terminalas taps ne ...
nuotrauka
2025-07-02 11:59
Nacionalinis plėtros bankas ILTE skyrė kiek daugiau nei pusę milijono eurų Kėdainių rajone esančio Kalnaberžės dvaro atnaujinimui. Pasak projektą įgyvendinančios UAB „Rangon“ vadovo, siekiama atgaivinti nykstantį kultūros paveldą ir pritaikyti jį šiuolaikiniams visuomenės poreikiams.
nuotrauka
2025-07-02 09:55
2025 m. pirmąjį pusmetį Vilniaus pirminė būsto rinka demonstravo įspūdingą atsigavimą – pardavimų apimtys išaugo daugiau nei dvigubai, lyginant su tuo pačiu laikotarpiu pernai. Aktyvumas fiksuotas ne tik sostinėje, bet ir Kaune bei Klaipėdoje. Rinkos dalyvės „EIKA Development“, „Citus“ ir „Realco“ v...
nuotrauka
2025-07-02 07:31
Jei esate architektas ar interjero dizaineris ir jaučiate, kad technologijos sparčiai keičia jūsų profesiją, greičiausiai esate susidūrę su klausimu: kaip suspėti su pokyčiais ir tuo pačiu dirbti efektyviau? Šiandien mokymai – tai ne tik naujų mygtukų pažinimas, bet visos darbo kultūros atnaujinimas...
nuotrauka
2025-07-01 16:19
KTU Studentų miestelis sparčiai modernėja – vykdomi atnaujinimo darbai atspindi universiteto siekį kurti tvarią, inovatyvią ir bendruomenei draugišką aplinką. Nuo žaliųjų erdvių ir sporto infrastruktūros iki apšvietimo – visi šie pokyčiai yra nuoseklūs žingsniai link šiuolaikiško, tarptautinius stan...
nuotrauka
2025-06-30 14:15
Ekonomikos ir inovacijų ministerijos (EIMIN) iniciatyva nuo š. m. rugpjūčio 1 d. bus įsteigiama smulkiojo ir vidutinio verslo (SVV) ombudsmeno pareigybė. Ji skirta nagrinėti SVV subjektų skundus. Tam šiandien pritarė Seimas.
nuotrauka
2025-06-30 09:31
Šiemet prekės ženklą atnaujinusi „PST Group" tęsia strateginius pokyčius: įmonėje įsteigtas Tvarumo skyrius ir paskirtas pirmasis tvarumo vadovas. Anot pranešime cituojamo bendrovės vadovo Tomo Stuko, šis struktūrinis sprendimas atspindi įmonės siekį sistemingai į kasdieninę veiklą integruoti tvarum...
nuotrauka
2025-06-27 14:34
Naujausias Turto banko užsakymu atliktas tyrimas parodė, kad, renkantis darbdavį, kas penktam gyventojui svarbi ergonomiška darbo vieta. Psichologas-psichoterapeutas Erikas Siudikas pritaria – kai darbo erdvė jauki, yra oro, šviesos, darnos, kūnas atsipalaiduoja, imama giliau kvėpuoti, mąstyti ir ku...
nuotrauka
2025-06-27 07:29
Architektų ir interjero dizainerių darbe technologijos vis dažniau tampa nebe pagalbinėmis, o pagrindinėmis darbo priemonėmis. Jos keičia ne tik projektavimo eigą, bet ir pačią profesinę tapatybę. Duomenų analizė, dirbtinio intelekto (DI) įrankiai, CLOUD sprendimai, generatyvinio dizaino algoritmai ...

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslas