Fenntartható épített környezet, a létesítés szabályai

Átírás

1 környezet, a létesítés szabályai Erő- és energiaforrásokkövetelmények 1

2 Definíciók A természettől az épületig A környezeti tér : védelmi és stabilitási funkciójú természetes biotóphálózat, amelyben úsznak a termelési és fogyasztási funkciójú térszerkezeti elemek. A területhasználat : a települések térbeli egységét jelenti kiegészítve átalakított és változatlan formában igénybevett területekkel (termőföldek, erdők, felszíni vizek, ásvány lelőhelyek, közlekedési területek, stb.). A települések - épített környezet: élőhelyek termelő és kommunális objektumok egységei, melyek működését az előző kettő együttese biztosítja. Építmények-épületek és használatuk: illeszkedő kis rendszerek Alapkövetelmény: a használat intenzitása (szükségletek) ne haladja meg a környezeti tér eltartó és hulladéklebontó képességét. 2

3 Települések területhasználata Területhasználat, környezeti erőforrások és kényszerek, hatások : helyi építőanyagok, helyi munkaerő, megújuló energiaforrások, lokális klímaelemek, stb. (a kényszerek erőforrások is lehetnek és fordítva). Települések-élőhelyek Mesterséges/épített környezet: A építészet a társadalom akaratának térbeli megjelenítése (Mies Van der Rohe). Alapelvek, követelmények : globalitás helyett-lokalitás, központi ellátó rendszerek helyett-autonómia, óriási technikai arzenál helyett- a kicsi szép, térben elválasztott funkciók helyett-integrált életmód (de nincs merev öntőforma ) 3

4 A mesterséges környezet és létesítésének szabályai Mesterséges környezet elemei Csoportosításuk Épületek és fajtáik Szabályozás (törvények és rendeletek) Építmények létrehozása: hatások és követelmények rendszerezése, 4

5 A mesterséges környezet elemei az energia előállítás és ellátás-, a vízellátás-szabályozás-, az ipari termelés-, az iparosított élelmiszer előállítás-, a közlekedés-szállítás- és a szolgáltatások-települések rendszerei Építmények 5

6 Az építmények csoportosítása Építményfajták szerint: műtárgyak (telekalakítással, támfal, gát, út, vasút, alagút, híd, árok, szennyvízakna, gabonasiló, stb.) nyomvonal jellegű létesítmények (közterületen is, csővezetékek, kábelek, stb.) épületek (külső tértől részben vagy egészben elválasztott teret alkotnak). Elhelyezés szerint: terepszint alatt (közművek, alapozások, műtárgyak), terepszinten (út, térburkolat), terepszintből kiemelkedően (építmények). terepszint felett (légvezetékek). Idő és használat szempontjából: meglévő, építés alatti, tervezett, ideiglenes, állandó, stb. 6

7 Épületek és fajtáik Épületek Csak telekalakítással helyezhetők el., állandó, vagy ideiglenes emberi tartózkodás feltételeit biztosítják. Részei a csak bontással eltávolítható elemek (falak, gépészeti berendezések, vezetékek, stb.) Nem részei a bontás nélkül eltávolítható elemek (bútorok). Csoportosításuk Beépítési mód szerint zártsorú, szabadon álló, keretes, oldalhatáron álló, stb. Szintszám szerint földszintes, pince-fszt.+ hat szintes, stb. Funkció szerint Lakóépület, középület, ipari épület, mezőgazdasági épület, vegyes. Építési mód, teherhordó rendszer szerint paneles, öntött falas, vázas, falas fa- vagy vályogépítésű, stb. 7

8 Szabályozás telekalakításra, építésre, bontásra, stb. Építési törvény az épített környezet alakításáról és védelméről szóló, 1997 LXXVIII. (VII.15) törvény, tartalmazza: az igazgatási-eljárási szabályokat, engedélyezési eljárásokat. A végrehajtási rendelet: Országos Településrendezési és Építési Követelményekről (OTÉK) szóló 253/1997 (XII.20) kormányrendelet. Településszerkezeti tervek, helyi építési szabályzatok, szabályozási tervek stb. Rögzített: a rendezési tervek és a helyi szabályzatok kötelező tartalma, a rendezési tervek nyilvánossága. A törvény szabályozza: kamarai működést, részvételi jogosultságokat, építészeti, műszaki tervezést, és a kivitelezést, hatósági ellenőrzést, felügyeletet, a használatba vételt, fenntartást, az épített örökség védelmét, építmények kialakítását, az intézményrendszer működését. Az OTÉK szabályozza: a településszerkezet-terület felhasználást, az építmények elhelyezését. közműellátását az előírásoktól való eltérést, építmények létesítési előírásait. 8

9 Építmények létrehozása építés vagy felújítás Szereplők: építtető (beruházó, befektető), tervezők, kivitelezők, hatóságok (építési, egészségügyi, tűzvédelmi, környezetvédelmi, kéményseprők, stb.). Közmű szolgáltatók (víz, gáz, csatorna, telefon, stb.). A létrehozás lépései: projekt ötlet, céltervezés, cél meghatározási döntés, koncepció tervezés, jóváhagyási döntéstervezés, Kitermelés, gyártás, kivitelezés, üzembe helyezés, használat, (felújítás, átalakítás), (bontás) (hulladékba kerülés) 9

10 Tervfajták-megvalósítás Tervfajták: elvi építési engedélyezési terv, építési engedélyezési tervdokumentáció, kiviteli tervdokumentáció, (tender terv), használatbavételi tervdokumentáció, fennmaradási engedélyezési terv. bontási engedélyezési terv, gyártmánytervek, megvalósítási tervek. Építés-szerelés: kitermelés, gyártás (építőanyagok, építő elemek), helyszíni építés-szerelés, minőség vizsgálata, bizonylatok, építésszervezés (sorrend, idő, időjárás, munkaerő, szállítások, stb.) utasítási jogosultságok (építésvezető, művezető, műszaki ellenőr, stb.) beüzemelés, használatbavétel. 10

11 Ökologikus ház létrehozásának lépései Környezeti tárgyfelvétel erőforrások/kényszerek Nem csak ökologikus építésnél szükséges: Infrastrukturális ellátottság: úthálózat, parkolás forgalom mértéke energiaellátás (gáz és elektromos) vízellátás, szennyvíztisztítás, elektronikus szolgáltatások, stb. Elsősorban ökologikus építésnél: napsugárzási adatok, uralkodó szélirány, helyi légáramlatok, domborzati viszonyok, csapadékmennyiség, növényzet, állatvilág, káros kibocsátások, helyi építőanyagok, erőforrások 11

12 Környezeti erőforrások és kényszerek -1 I. Hatások napsugárzás 12

13 Környezeti erőforrások és kényszerek -2 vízfelületek, víztartalom A levegő és a víztömeg felmelegedése eltérő fázisban történik Hatások; Hőmérséklet kiegyenlítés; párolgás hőelvonás, kisugárzás csökkentése, fagyvédelem Pormegkötés Kedvező légáramlatok Természetes világítás időhosszabbítása, reflexió 13

14 Környezeti erőforrások és kényszerek -3 topográfiai viszonyok Hőmérsékletet befolyásolja; mélység, szélesség, talajfajta, kisugárzások, stb. Szántóföldi barázdák; melegebbek kb. 1 Cº -al. Szűk utcák magas házak között; házfalak hőleadása, kisugárzás csökkenés 14

15 Környezeti erőforrások és kényszerek -3 topográfiai viszonyok Mikroklíma; a felületeken zajló energiafolyamatok hatásai Léghőmérséklet alakítása Helyi fel- és leszálló légáramlatok Hideg zugok Hőmérséklet rétegződés Hideg(levegő, por, stb.) tavak 15

16 Környezeti erőforrások és kényszerek -4 szélviszonyok Adottság, de befolyásolható; Fűtési energiaveszteség Szellőzés, légtisztítás Hűtés, páratartalom Csapadék szállítás 16

17 Szélviszonyok - 4 szélvédelem 17

18 Környezeti erőforrások és kényszerek -5 vegetáció Minden növényzet hasznos, legjobbak az erdőtársulások Hatások; Oxigén és biomassza termelés Párologtatás, hűtés Csapadékvíz helyben tartás, talajba juttatás Pormegkötés Erózió akadályozás 18

19 Környezeti erőforrások-5 vegetáció 19

20 A mesterséges környezet erőforrásai -6 a városi klíma 20

21 Az emberi szervezet egészséges működésének feltételei II. Követelmények A jó közérzet összetevői; Komfortérzet, (hőmérséklet, páratartalom, légsebesség) Kényelemérzet; (levegő minősége, ionizáció, szaghatások, zajhatás, fényhatások) Pszichológiai tényezők; (tájékozódás, biztonság, térarányok, színek, zsúfoltság, szeparáltság, stb.) 21

22 Komfortérzet hőmérséklet, páratartalom, légmozgás A végzett tevékenységnek megfelelő légállapotok létrehozása és fenntartása a belső terekben: Most egyenletesre klimatizált helyiségek. Emberi test kb. 37 Cº, (oxidációs folyamatok, hőtermelés): Hő leadás; sugárzás, (kb. 30%) konvekció,(kb. 70%) Páratermelés; légzés, verejtékezés 22

23 A jó közérzet feltételei Tevékenységfüggő klímazónák Alacsonyabb léghőmérséklet, magasabb felületi hőmérséklet Közepes páratartalom (max. 10gr/kg) Minimális légmozgás (huzat nem) Ellenkező esetben a levegő nem képes a felesleges hőmennyiség és keletkezett pára elszállítására Lényeges, hogy az alkalmazkodáshoz szükséges energia ne haladja meg a szervezet teljesítőképességét 23

24 A jó közérzet feltételei Megnevezés Dim. alvás pihenés Szell. munka Fiz. munka Energia felhasználás KJ/h Oxigén igény L/h Vízleadás L/h 0,4 0,5 1,2 3,0 Hőleadás W/h Elh Elviselhető légmozgás m/sec 0, ,05-0,1 0,3 1,0 Megfelelő léghőmérséklet Cº Megfelelő rel. páratartalom %

25 Természetes épületgépészet Energia felhasználás: (fűtés, hűtés, világítás, melegvíz); alternatív források (biomassza, nap, szél, geotermális energia, napterek, stb.) Vízellátás, szennyvízkezelés: fúrt kutak, csapadékvíz hasznosítás, víztakarékos berendezések, gyökérzónás szennyvíztisztítók) Szellőzés, klímatizálás: nyitható felületek, szélviszonyok, széltornyok, vízfelületek, zöld homlokzatok, zöld tetők árnyékolók, célzott növénytelepítés (O 2 term. CO 2 elny.) Természetes világítás: transzparens és reflexiós felületek, napterek, fényaknák, fénypárkányok, vízfelület 25

26 A számszerűsíthetőség paraméterei III. Teljesítmények Az épület és gépészete (szerkezet- és anyag-, gépészeti berendezések-, vezetékek) paraméterei, A külső környezet paraméterei (meteorológiai- és talajjellemzők, levegő-összetétel, elektromágneses sugárzás, zaj), Belső környezeti paraméterek (hő- és nedvességtechnikai, levegőösszetétel) Az épülethasználatból eredő paraméterek (levegő összetétel, elektromágneses sugárzás, zaj, stb.) 26

27 Lineáris és illeszkedő épületmodell 27

28 A modellek összehasonlítása Lineáris modell Pazarló bevitel; (anyagok-ivóvíz, fosszilis energia) Rossz hatásfokú elhasználás; Szennyező kibocsátások; (hulladékhő, romlott levegő, zaj, szennyvíz, szilárd hulladék, füst) Illeszkedő ház Minimális bevitel; (környezeti erőforrások integrálása) Jó hatásfokú hasznosítás; Korlátozott kibocsátás; (nem mérgező, visszaforgatható) 28

29 A megvalósítás elvi eszközei-1 telepítés, helykiválasztás Az önkormányzatok a rendezési-fejlesztési tervek készítésekor a tervezők, hatóságok, szakértők bevonásával; egyes épületeknél nehezen megy Ökológiai állapotfelvétel: mely tartalmazza; Klimatikus adatokat (napsütéses órák száma, szél, csapadék,stb.) Helyi anyag-, erő- és energiaforrásokat Felszíni- és felszín alatti vizeket Topográfiai, vegetációs viszonyokat Helyi kibocsátásokat, hasznosítható hulladékokat, stb. 29

30 Öko-épület telepítési, tervezői megfontolások Hasznosítási (védekezési) lehetőségek: A hasznos klímaelemek felerősítése (déli lejtő, szélárnyék, fagyzugok elkerülése, helyes tájolás, vízfelületekkel mikroklíma befolyásolása, Városban légtisztítás növényekkel, napcsapdák, stb.). Napenergia passzív (aktív) hasznosítása, biomassza használata, stb.). Értékes és őshonos növények megtartása, árnyékolás, szélvédelem, oxigéntermelés, stb. Káros kibocsátások esetén nem építhetők állandó emberi tartózkodásra szolgáló épületek. Forgalmas utak közelében nem célszerű lakófunkció telepítése (zaj, levegő szennyezés), úthálózat, szennyvízkezelés módjának, költségeinek mérlegelése. Optimális beépítési százalék, köz- és privátszféra területaránya, Zöldterületek nagyságának optimalizálása 30

31 A megvalósítás elvi eszközei-2 klímazónás tér és tömegalakítás épületgépészet Tájolás: lakóhelyiségek kelet, dél, nyugat, alárendelt helyiségek észak Puffer terek: raktárak, fatárolók, télikertek, szélfogók, külső közlekedők Belső klímazónák: lakószobák hálószobák konyha fürdőszoba pince Tömegalakítás: Felület-térfogat arány-veszteségek, nyereségek 31

32 A megvalósítás elvi eszközei-3 célzott felületválasztás épületgépészet Felületek sugárzási hőmérlege; szín, textúra, anyagfüggő; visszaverés, tárolás, elvezetés, felhasználás Hatásai; energia érkezése párologtatás, légáramok elindítása, stb 32

33 A megvalósítás elvi eszközei-3 célzott szerkezet és anyagválasztás épületgépészet Lélegző (porózus, páraáteresztő), Pára és nedvesség gazdálkodó, Szűrő, szagmegkötő, Hő-kiegyenlítő, hőtároló anyagok és szerkezetek Növényi árnyékolás, szélvédelem, hőszigetelés Napcsapdák, hőtároló tömegekkel Nem mérgező anyagösszetevőkből 33

34 Az építés témaköreinek összefoglalása CIB W82 Jövőkutatási Bizottsága: A fenntartható fejlődés és az építés jövője c. projekt kidolgozása CIB, Építés és környezet c. Gävle-i világkonferencia (1998) és a további kutatások eredményeiként: Energiaháztartás: ( takarékosság, megújuló, illetve környezeti energiák/erőforrások és hasznosításuk) Levegőháztartás: (belső térklíma és levegőminőség, SBS, BRI) Vízháztartás: (takarékosság, esővíz, szürkevíz) Anyagháztartás: (újrahasznosítás, visszaforgatás) Város-vidék kapcsolat: (lokalitás, autonómia, szubszidiaritás, önellátáskooperáció, partnerség) 34

35 A környezeti erőforrások/energiák felhasználási lehetőségei Passzív rendszerek: a sugárzási-, a domborzati-, szél- és csapadékviszonyok, vízfelületek használatán alapuló rendszer, melyben az épületszerkezetek látják el az épületgépészet feladatát Az aktív és hibrid környezeti energiahasznosító rendszerek részben vagy egészen gépészeti eszközökkel gyűjtik be, tárolják (kollektorok) és hasznosítják a nap, föld, levegő, talajvíz hőenergiáját Energiatermelő, intelligens házak; energia formaalkotó tényező (mesterséges kapcsolatteremtés, a külső-belső változásokra dinamikusan reagáló szabályozható áteresztő képességű üvegfalakkal, energiatermelés) 35

36 A teljes lokális klíma passzív hasznosítása 36

37 Összefoglalás Az együttlátás művészete Kommunikáló házak, rugalmas reagálás az év/nap szakok időjárás változásokra Parasztházak, tapasztalatok, hagyományok Szakértői team, tudományterületek összehangolása Adatbázisok, kiegészítő mérések, számítások 37

38 Irodalom P. und M. Krusche, D. Althaus, I. Gabriel; Ökologische Bau, Bauverlag, 1982 D. Heinrich, M. Hergt; SH atlasz, Ökológia, Springerverlag, 1995 Dr Zöld Anrás; Energiatudatos építészet, Műszaki Könyvkiadó, budapest, 1999 Bánhidi László-Kajtár László; Komfortelmélet, Műegyetemi Kiadó,