TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT

Átírás

1 TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT vii

2 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÉPÍTÉSZMÉRNÖKI KAR ÉPÜLETENERGETIKAI ÉS ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK SZAKDOLGOZAT

3 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÉPÍTÉSZMÉRNÖKI KAR ÉPÜLETENERGETIKAI ÉS ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT Energetikai tanúsítások az épületfizika tükrében (A tanúsítók felelőssége az épületenergetikai minősítésben) Konzulens: Dr. Tóth Elek DLA Egyetemi docens Témavezető: Szikra Csaba tudományos munkatárs Budapest, 2013

4 Szerzői jog Téglássy Györgyi, Szerzői jog Dr. Tóth Elek DLA, 2013.

5 NYILATKOZATOK Beadhatósági nyilatkozat A jelen tervezési feladat az elvárt szakmai színvonalnak mind tartalmilag, mind formailag megfelel, beadható. Kelt, Budapest, 2013 augusztus Konzulens részéről: Dr. Tóth Elek DLA Elfogadási nyilatkozat Ezen tervezési feladat a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületenergetikai és Épületgépészeti tanszék által a Szakdolgozat feladatokra előírt valamennyi tartalmi és formai követelménynek maradéktalanul eleget tesz. E feladatot bírálatra és nyilvános előadásra alkalmasnak tartom. A beadás időpontja:. Nyilatkozat az önálló munkáról Alulírott, Téglássy Györgyi (JAEERB), a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem hallgatója, büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és sajátkezű aláírásommal igazolom, hogy ezt a szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, szakdolgozat feladatomban csak a megadott forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem. Budapest, augusztus. szigorló hallgató

6

7 TARTALOMJEGYZÉK Előszó... xv Jelölések jegyzéke... xvii 1. Bevezetés Célkitűzések Áttekintés Elvek, Módszerek Az irodaház ismertetése Az irodaház helye, térkialakítása, funkciói Az irodaház épületszerkezetei Az irodaház legjellemzőbb szerkezete és az általános szerkezetek (A kiválasztás célja) A fajlagos hőveszteség-tényező számításának módja Az épület geometriai adatai a számításokhoz Az eredő hőátbocsátási tényezők megállapítása egyszerű és részletes módon Az alkalmazott hőszigetelések hővezetési tényezője Általános szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője Jellemző szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője Eredő hőátbocsátási tényezők számítása egyszerűsített módon (1. ág) Hőátbocsátási tényezők az ablaksávban Hőátbocsátási tényezők a parapetsávban Eredő hőátbocsátási tényező számítása részletes módon Hőátbocsátási tényezők az ablaksávban Hőátbocsátási tényezők a parapetsávban Következtetések az egyszerű és a részletes számítás eredményeiből Jellemző szerkezet direkt sugárzási nyeresége egyszerű és részletes módszerrel A direkt sugárzási nyereség meghatározásának módja Általános transzparens szerkezet szoláris nyereségének számítása egyszerű módon A jellemző transzparens szerkezet energetikai tulajdonságai xiii

8 4.4. A jellemző transzparens szerkezetek csoportosítása Nyugati tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon Déli tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon Keleti tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon Jellemző szerkezetek szoláris nyereségének összesítése Következtetések az egyszerű és részletes számítás eredményeiből Az irodaház energetikai eredményei egyszerű és részletes módon számítva A fajlagos hőveszteség-tényezők összehasonlítása A nyári túlmelegedés kockázatának összehasonlítása Az irodaház filtrációs hőveszteségének jelentősége Az irodaház nettó fűtési energia igénye a Rendelet szerint Az irodaház nettó fűtési energia igénye az ablakok filtrációs veszteségével Összefoglalás Felhasznált források Summary Mellékletek... 57

9 ELŐSZÓ V. 24-én megalkották a 7/2006. (V.24.) TNM rendeletet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról. Alkalmazása kiterjed minden olyan épület illetve épületrész tervezésére, amelyben a jogszabályban vagy technológiai utasításban előírt légállapot biztosítására energiát használnak. A rendelet értelmében új épület tervezésekor illetve meglévő épület felújításakor a rendeletben szabályozott esetekben épületet úgy kell tervezni, kialakítani és megépíteni, hogy annak energetikai jellemzői megfeleljenek a rendelet szerinti követelményeknek VI. 30-án megszületett a 176/2008. (VI.30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról, mely az energetikai jellemzők meghatározását meglevő épületek minőségének meghatározására is kiterjeszti, létrehozva ezáltal az energetikai tanúsítás fogalmát. Megadja a rendelet alkalmazási körét, a tanúsítás szabályait és tartalmi követelményeit, a tanúsítás költségeit, valamint a tanúsítást végző szakmagyakorlókra vonatkozó jogosultsági követelményeket. Ezzel megszületett egy új szakma, az energetikai tanúsító. Sokan voltunk, akik a törvény megszületése előtt megismerkedtünk az energetikai jellemzők meghatározásáról szóló jogszabállyal, és vártuk a tanúsításról szóló rendeletet, hogy azt aktívan alkalmazhassuk. A 2009 januárja óta eltelt idő alatt számos épület tanúsítását végeztem el, és sok esetben találkoztam a számítással kapcsolatos eldöntendő kérdésekkel jogszabály értelmezési problémákkal. Úgy gondolom, hasznos lehet egy konkrét épület épületenergetikai vizsgálatán keresztül rávilágítani az egyszerű és részletes számításmódból eredő eredmény különbségekre, az energetikai ellenőrzés épületfizikai hátterére, s felhívni a figyelmet a tanúsítói felelősségre. * * * Köszönettel tartozom azoknak, akik munkám során segítséget nyújtottak. Elsősorban Dr. Tóth Elek tanár úrnak, a konzulensemnek, ki részletes korrekcióival segített abban, hogy helyes eredményekkel megalapozott következtésekre juthassak. Köszönöm Bakonyi Dániel tanár úrnak és R. Nagy Balázsnak hogy segítségemre voltak az alkalmazott szimulációs szoftver használatában. Köszönöm a Közbeszerzési és Ellátási Főigazgatóságnak, hogy munkámhoz hozzájárult, és a rendelkezésre álló dokumentációba való betekintést biztosította. Budapest, augusztus Téglássy Györgyi xv

10

11 JELÖLÉSEK JEGYZÉKE A táblázatban a többször előforduló jelölések magyar és angol nyelvű elnevezése, valamint a fizikai mennyiségek esetén annak mértékegysége található. Az egyes mennyiségek jelölése ahol lehetséges megegyezik hazai és a nemzetközi szakirodalomban elfogadott jelölésekkel. A ritkán alkalmazott jelölések magyarázata első előfordulási helyüknél található. Latin betűk Jelölés Megnevezés, megjegyzés, érték Mértékegység f Ψ hővezetési tényező térfogatarány szerinti pára-konverziós együttható 1 ft hővezetési tényező hőmérséklet konverziós együttható 1 fu hővezetési tényező tömegarány szerinti pára-konverziós együtt ható 1 g az üvegezés összesített sugárzás átbocsátó képessége 1 g nyár az üvegezés és a társított szerkezetek együttesének összesített 1 sugárzásátbocsátó képességes k névl nyílászáró névleges hőátbocsátási tényezője (korábbi előírás szerint) W/m 2 K kinf nyílászáró filtrációs hőátbocsátási tényezője (korábbi előírás szerint) W/m 2 K ktr nyílászáró transzmissziós hőátbocsátási tényezője (korábbi előírás szerint) W/m 2 K l vonalmenti hőhíd hossza l n átlagos légcsereszám 1/h nnyár légcsereszám nyáron 1/h q egyszerű 1 a hőátbocsátási tényező értéke az 1. ágon W/m 3 K q megengedett a hőátbocsátási tényező követelmény értéke W/m 3 K q részletes 2 a hőátbocsátási tényező értéke a 2. ágon W/m 3 K qb belső hőterhelés fajlagos értéke W/m 2 A felület, belméretek alapján számolva m 2 AN nettó fűtött alapterület m 2 Aü nyílászáró üvegezett felülete m 2 Fa hővezetési tényező öregedés korrekciós értéke 1 Fm hővezetési tényező páratartalom korrekciós értéke 1 FT hővezetési tényező hőmérsékleti korrekciós értéke 1 xvii

12 H az éves fűtési hőfokhíd ezred része hk/a I nyár a napsugárzás átlagos intenzitása nyáron W/m 2 I nyár 1 a napsugárzás átlagos intenzitása nyáron az 1. ágon W/m 2 I nyár 2 a napsugárzás átlagos intenzitása nyáron a 2. ágon W/m 2 Ib a napsugárzás intenzitása egyensúlyi hőmérséklet számítására W/m 2 Ib 1 a napsugárzás intenzitása egyensúlyi hőmérséklet számítására az 1. ágon W/m 2 Ib 2 a napsugárzás intenzitása egyensúlyi hőmérséklet számítására a 2. ágon W/m 2 M a szerkezet hőtároló tömegének összege kg/m 2 R hővezetési ellenállás m 2 K/W R homl előtt homlokzat elé ugró parapet szakasz hővezetési ellenállása m 2 K/W Rse hőátadási ellenállás a külső oldalon m 2 K/W Rsi hőátadási ellenállás a belső oldalon m 2 K/W Rtégla 12cm vastag tégla réteg hővezetési ellenállása m 2 K/W RT inhomogén rétegeket tartalmazó épületszerkezet eredő hővezetési ellenállása m 2 K/W R T inhomogén rétegeket tartalmazó épületszerkezet eredő hővezetési ellenállásának felső határértéke m 2 K/W R T inhomogén rétegeket tartalmazó épületszerkezet eredő hővezetési ellenállásának alsó határértéke m 2 K/W QF éves nettó fűtési energiaigény kwh/a Qsd direkt sugárzási hőnyereség W QTOT fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam kwh/m 2 a QTOT 1 fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam az 1. ágon kwh/m 2 a QTOT 2 fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam a 2. ágon kwh/m 2 a U hőátbocsátási tényező W/m 2 K U par er 1 üreges parapet eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U ablak átl 1 egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U ablak átl 2 egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U ablak számít egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezőjének értéke számítással W/m 2 K U ablak szim egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezőjének értéke szimulációval W/m 2 K U álpill er 1 álpillér eredő hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon W/m 2 K U álpill rtg 1 álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon W/m 2 K xviii

13 U álpill rtg 2 U álpill+par er 1 U álpill+par rtg 1 U álpill+par rtg 2 álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon álpillér eredő hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban a 2. ágon W/m 2 K W/m 2 K W/m 2 K W/m 2 K U aluabl átl 1 függönyfal ablak átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U aluabl átl 2 függönyfal ablak átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U alumellv átl 1 függönyfal mellvéd átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U alumellv átl 2 függönyfal mellvéd átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U egysz üveg egyesített szárnyú ablak üvegének hőátbocsátási tényezője W/m 2 K U fa kisablak 1 kisméretű fa ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U fa kisablak 2 kisméretű fa ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U fém kisablak 1 kisméretű fém ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U fém kisablak 2 kisméretű fém ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U ikersejt er 1 ikersejt téglafal eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U ikersejt er 2 ikersejt téglafal eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U ikersejt rtg 1 ikersejt téglafal rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U ikersejt rtg 2 ikersejt téglafal rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U jell egysz átl jellemző szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezője egyszerűsített számítással K W/m U jell részl átl jellemző szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezője részletes számítással W/m 2 K U par rtg 1 üreges parapet rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U par rtg 2 üreges parapet rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U pill er 1 vasbeton pillér eredő hőátbocsátási tényezője az ablaksávban W/m az 1. ágon K U pill rtg 1 vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon W/m 2 K U pill rtg 2 vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon W/m 2 K U pill+par er 1 vasbeton pillér eredő hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon W/m 2 K U pill+par rtg 1 vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon W/m 2 K xix

14 U pill+par rtg 2 vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban a 2. ágon W/m 2 K U sz fal er 1 szomszéddal határos fal eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U sz fal er 2 szomszéddal határos fal eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U sz fal rtg 1 szomszéddal határos fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője az W/m 1. ágon K U sz fal rtg 2 szomszéddal határos fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U üvegp 1 üvegpallófal hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U üvegp 2 üvegpallófal hőátbocsátási tényezője az 2. ágon W/m 2 K U vb árkád er 1 vb árkádfödém eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U vb árkád er 2 vb árkádfödém eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U vb árkád rtg 1 vb árkádfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U vb árkád rtg 2 vb árkádfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U vb fal er 1 vasbeton fal eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U vb fal er 2 vasbeton fal eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U vb fal rtg 1 vasbeton fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U vb fal rtg 2 vasbeton fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U vb tető er 1 vb tetőfödém eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U vb tető rtg 1 vb tetőfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m 2 K U vb tető rtg 2 vb tetőfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K U vb tető er 2 vb tetőfödém eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/m 2 K V fűtött térfogat m 3 ZF a fűtési idény hosszának ezred része h/1000a Görög betűk Jelölés Megnevezés, megjegyzés, érték Mértékegység λ hővezetési tényező W/mK κ a beépítés hatását kifejező korrekciós tényező 1 χ hőhidak hatását kifejező korrekciós tényező 1 Ψ vonalmenti hőátbocsátási tényező W/mK ε hasznosítási tényező σ a szakaszos üzemvitel hatását kifejező korrekciós tényező 1 λ beépítési beépítési körülményekkel módosított tervezési hővezetési tényező W/mK λ tervezési a hővezetési tényező tervezési értéke W/mK λ tervezési gyártó által megadott hővezetési tényező W/mK tb egyensúlyi hőmérséklet különbség K tbnyár a belső és külső hőmérséklet napi középértékének különbsége nyári feltételek között K xx

15 Ψ álpill 2 Ψ par 2 Ψ pill 2 Ψ pill+par 2 Konstansok álpillér vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon W/mK üreges parapet vonalmenti hőátbocsátási tényezője a 2. ágon W/mK vasbeton pillér vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon W/mK vasbeton pillér vonalmenti hőátbocsátási tényezője a parapetsávban a 2. ágon W/mK Jelölés Megnevezés, megjegyzés, érték Mértékegység 72 0,35 hőfogyasztásnál a 8K egyensúlyi hőmérséklet különbséghez tartozó hőfokhíd értékének ezred része a levegő sűrűségének, fajhőjének és a mértékegység átváltáshoz szükséges tényezőknek a szorzata hk/a 1 xxi

16

17 1. BEVEZETÉS 1.1. Célkitűzések 2009 januárja óta készítünk energetikai tanúsítványokat januárjáig csak használatba vételi engedélyek kiadásához volt szükséges, azóta ingatlan átruházásakor is el kell készíteni. Ezek a minősítések tapasztalatom szerint sajnos csak formálisak, hiszen az eladók nem érdekeltek a valós állapotot tükröző, minőségi tanúsítvány elkészítésében és a legtöbb esetben már csak az adásvétel létrejötte után keresik meg a tanúsítót annak érdekében, hogy a földhivatali bejegyzéshez előírt feltételt teljesítsék. A jogszabályban rögzített számítási modell lehetőséget biztosít egyszerűsített számítási eljárások alkalmazására s miután a tanúsítványok értéke rendkívül alacsony, valószínűsíthető, hogy a tanúsítók ahol lehet élnek is az egyszerűsítés adta lehetőségekkel. A tanúsítások készítése óta eltelt négy évben számos épület tanúsítását végeztem el. Sok esetben felmerültek a számítással kapcsolatos eldöntendő kérdések, melyeket a kollégákkal való egyeztetések során sem sikerült nem minden esetben megoldani. A problémák elsősorban az épületfizika tárgykörébe tartoznak, bár sokszor egyéb jogszabály értelmezési gond is előfordult. Szakdolgozatom célja, hogy a 40/2012. BM. Rendelettel módosított 7/2006. TNM rendelet egyszerűsített és részletes számítási módszereinek eredmény különbségét egy konkrét épület számításán keresztül megmutassam. Célom, hogy láthatóvá váljék, mikor és milyen irányban módosítja az egyszerűsített eljárás az épületfizikai számítások eredményét, mikor tévedünk a biztonság javára és mikor nem. Mennyit számít az eredményekben, ha az előírt módosító tényezőket alkalmazzuk, vagy ha nem. A szakdolgozat eredményeivel szeretném kiemelni a megalapozott döntések jelentőségét, s ezen keresztül a tanúsítók felelősségét. 1

18 1.2. Áttekintés Az épületenergetikai számítás három szinten ellenőrzi egy épület energetikai jellemzőit. Az első szint a szerkezetek hőátbocsátási tényezőjének ellenőrzése, a második szint az épület fajlagos hőátbocsátási tényezőjének, a harmadik szint pedig a primer energetikai mutatónak az ellenőrzése. Célom az épületfizikai modellek elemzése, ezért az összehasonlításokat az ellenőrzés első két szintjén végzem el egy adott épületen, majd a számított fajlagos hőveszteség-tényezőket összehasonlítom. A fajlagos hőveszteség-tényezők összehasonlításán kívül szükségesnek tartom a nyári túlmelegedésre vonatkozó eredmények összehasonlítását, valamint a filtrációs hőveszteségek elemzését is. Vizsgálatom tárgya egy irodaház, melynek elemzése azt bizonyítja, hogy bizonyos esetekben a részletes számítás elvégzése elkerülhetetlen ELVEK, MÓDSZEREK Az egyszerűsített és részletes számítás eredményeinek áttekinthetősége érdekében, a két variációban végzett számításban 1. ágnak nevezem az egyszerűsített számítást, és 2. ágnak a részletes számítást. Az egyes részeredményeknél a sorok végén jelölöm, hogy melyik ágra vonatkoznak. 1.ábra: A feldolgozás folyamatábrája 2

19 2. AZ IRODAHÁZ ISMERTETÉSE 2.1. Az irodaház helye, térkialakítása, funkciói A vizsgálandó irodaház Budapest V. kerületében az Arany János utca 6-8. alatt található, jelenleg az Egészségügyi Minisztérium épülete. 2. ábra: Az irodaház utcai homlokzata 3. ábra: Az irodaház belső udvara 4. ábra: Általános szint alaprajza 3

20 Az épület 1965-ben épült az Iparterv tervei alapján, alápincézett földszint plusz nyolcemeletes iroda épület. A pincében garázs, tárolók és a kazánház található, a nyolc szinten irodák és azok kiszolgáló helyiségei helyezkednek el. A legfelső szinten tárgyalók és előadótermek, valamint étterem és konyha egészítik ki az irodai funkciót. A szerkezete vasbeton pillérváz, sík vasbeton födémmel, az utcai homlokzaton konzolos túlnyúlással épített üreges parapettel. A külső nyílászárók az utcai homlokzatokon egyesített szárnyú ablakok, melyek rossz légzárásúak, vetemedettek. Állapotukat több alkalommal felmérték, nyílászáró cserét javasoltak, de anyagi okok miatt a csere még nem valósult meg. 5. ábra: Utcai homlokzat kialakítása A belső udvarban, mindhárom homlokzatot kopilit üvegfallal tervezték, de a mai állapotban az Akadémia utcai udvari homlokzata alumínium szerkezetű függönyfal 6. ábra: Belső udvari függönyfal 4

21 Ahogyan a fotókon látható, az épületre legjellemzőbb az utcai homlokzat szerkezete, a végigvonuló egyesített szárnyú ablaksor a kiugró parapettel. A homlokzat geometriai kialakítása, anyaghasználata nyilvánvalóvá teszi annak rendkívüli hőhidasságát. A nagy üvegfelületek következtében döntő fontosságú a szoláris nyereség számításának módja. 2.2.Az irodaház épületszerkezetei Az irodaház tartószerkezete vasbeton pillérváz monolit vasbeton födémekkel. A pillérváz tengelytávolsága 3,00m, 4,50m és 6,00m vegyesen. Az Arany János utcai homlokzat jellemző raszter mérete 4,50m. A homlokzat síkjában 25/60cm méretű pillérek, az épület belsejében 50cm átmérőjű vasbeton oszlopok találhatóak. Függőleges határoló szerkezetek: - A pince külső, talajjal érintkező fala 25cm vastag vasbeton, a fűtött és fűtetlen terek közötti határoló falak 25cm illetve 10cm vastag vasbeton szerkezetek. - A felmenő szintek tömör külső falai a földszinten 25cm vastag ikersejt téglafalak, az emeleti szinteken 8cm-es gázszilikáttal hőszigetelt 10cm vastag vasbeton falak, a szomszédos épülettel határos fal 10cm vastag vasbeton szerkezet. - Az emeleti szinteken az utcai homlokzat a kiugró vasbeton födémmel egybeépített parapetek, és a közéjük szerelt egyesített szárnyú szalagablakok sora. A jellegzetes homlokzatkialakítás végigvonul az Arany János utcai, az Akadémia utcai és a Tüköri utcai homlokzaton egyaránt. Az Arany János utca hatalmas kiugró árkádja felett a nyolcadik emeleti tárgyaló szintjén a dupla sor ablak jelenik meg a nagyobb belmagasság miatt. - Az udvari homlokzaton a tömör vasbeton szerkezetek mellett az északi és keleti homlokzat eredeti állapotú dupla üvegpalló fal, a nyugati homlokzat régi alumínium szerkezetű függönyfal. Vízszintes határoló felületek: - Az épület monolit vasbeton födémei változó vastagságúak. Az általános szinten jellemzően 15cm vastagságúak, hőszigetelés nélkül. Az Arany János utcai bejárat feletti árkádfödém 100 cm vastagságú vasbeton lemez. A tetőfödém 9cm vastag, gázszilikáttal és salakfeltöltéssel hőszigetelt Az irodaház legjellemzőbb szerkezete és az általános szerkezetek (A kiválasztás célja) A szakdolgozat terjedelme nem teszi lehetővé, hogy minden egyes határoló szerkezet épületenergetikai jellemzőjét részletes módon határozzam meg. Ezért a szerkezetek közül kiválasztom azt az épületre legjellemzőbb határoló szerkezetet, mely bonyolultságánál és méreténél fogva meghatározó az épület fajlagos hőveszteség- 5

22 tényezőjének értékében. Ezt a szerkezetet a továbbiakban jellemző szerkezetnek nevezem, a többi fűtött teret határoló szerkezetet pedig általános szerkezetnek. A jellemző szerkezetek energetikai jellemzőit egyszerűsített és részletes módon is meghatározom (egyszerűsített számítás 1. ág, részletes számítás 2. ág). Az általános szerkezetek energetikai jellemzőit is vizsgálom, de általában csak egyszerűsített módon. Tapasztalatom szerint az egyszerűsített számításnál is sokszor elhagynak korrekciós szorzókat, mely befolyásolja a végeredményt. Amikor az általános szerkezeteknél az 1. ág és 2. ág értéke különböző lesz, az 1. ág a korrekció nélküli számítást, a 2. ág a korrekciós szorzó alkalmazását tartalmazza. A jellemző szerkezet az épület utcai külső határoló fala A fajlagos hőveszteség-tényező számításának módja A szakdolgozatban az ismertetett számítási módszereknél a tárgyban megjelent 40/2012.(VIII.13.) BM rendelettel módosított 7/2006. (V.24.) TNM rendeletre - továbbiakban a Rendeletre hivatkozom. A rendelet szerint q = A U+ l Ψ ) (1.) A U+ l Ψ Az épület transzmissziós vesztesége, az épület direkt és indirekt szoláris nyeresége. A transzmissziós veszteség, valamint a szoláris nyereség kiszámításához szükség van az épület szerkezeti jellemzőire, valamint geometriai adataira Az épület geometriai adatai a számításokhoz fűtött szint fűtött alapter. (m 2 ) belmagasság (m) fűtött térfogat (m 3 ) pince 488 4, földszint 984 4, emelet , emelet irodák 475 4, emelt előadó 315 6, emelet étterem 297 4, emelet konyha 237 4, összesen: táblázat: Az épület szintek méretei 6

23 pince szerkezetei földszint szerkezetei 1-8. emelet szerkezetei pince talajon fekvő padló (m 2 ) 488,48 gépkocsi behajtó alatti födém (m 2 ) 67,50 talajjal érintkező fal (m 2 ) 349,66 25cm vb fal fűtetlen felé (m 2 ) 309,60 10cm vb fal fűtetlen felé (m 2 ) 228,25 fűtetlen pince feletti föd.(m 2 ) 496,01 ikersejt tégla fal (m 2 ) 426,84 külső 25cm vb fal (m 2 ) 232,70 szomszéddal hat. vb fal (m 2 ) 134,24 homlokzati ablak 1,2/0,85 (m 2 ) 61,20 udvari ablak 1,5/0,85 (m 2 ) 36,98 bejárati ajtó (m 2 ) 14,00 udvari kapu (m 2 ) 24,30 gépkocsi behajtó feletti árkád (m 2 ) 67,50 bejárat feletti árkád (m 2 ) 299,25 fűtetlen gépház alatti föd.(m 2 ) 401,43 tetőfödém 2 (m 2 ) 44,12 tetőfödém 1 (m 2 ) 911,77 külső 25cm vb fal (m 2 ) 613,17 szomszéddal határos vb fal (m 2 ) 767,58 udvari függönyfal ablakok (m 2 ) 153,56 udvari függönyfal mellvéd (m 2 ) 70,88 udvari üvegpalló fal észak (m 2 ) 718,20 udvari üvegpalló fal kelet (m 2 ) 224,44 udvari ablak 1,5/0,85 (m 2 ) 49,09 10cm vb fal fűtetlen tér felé (m 2 ) 32,25 egyesített szárnyú ablak Ny 1 (m 2 ) 274,56 egyesített szárnyú ablak Ny 2 (m 2 ) 332,64 egyesített szárnyú ablak D1 (m 2 ) 147,84 egyesített szárnyú ablak D2 (m 2 ) 237,60 egyesített szárnyú ablak D3 (m 2 ) 718,08 egyesített szárnyú ablak K1 (m 2 ) 332,64 egyesített szárnyú ablak K2 (m 2 ) 261,36 ablak parapet (m 2 ) 651,30 pillér az ablaksávban (m 2 ) 222,16 álpillér az ablaksávban (m 2 ) 303,50 pillér a parapetsávban (m 2 ) 65,64 álpillér a parapetsávban (m 2 ) 89,67 Összes lehűlő felület 10859,98 Fűtött alapterület AN (m 2 ): 11701,68 Fűtött térfogat V(m 3 ): 38070,38 A/V arány 0,29 2. táblázat: Az épület lehűlő felületei 7

24

25 3. AZ EREDŐ HŐÁTBOCSÁTÁSI TÉNYEZŐK MEGÁLLAPÍTÁSA EGYSZERŰ ÉS RÉSZLETES MÓDON 7. ábra Eredő hőátbocsátási tényezők megállapításának folyamatábrája 9

26 3.1. Az alkalmazott hőszigetelések hővezetési tényezője A Rendelet II.3. pontja a rétegtervi hőátbocsátási tényező megállapításának szabályairól a következőt írja: A rétegtervi hőátbocsátási tényező (U) a szerkezet általános helyen vett metszetére számított vagy a termék egészére, a minősítési iratban megadott [W/m 2 K] mértékegységű jellemző, amely tartalmazza a szerkezeten belüli pontszerű hőhidak hatását is. Megfelelő megoldás az MSZ EN ISO 6946 szabvány szerinti vagy azzal egyenértékű számítás A hőátbocsátási tényezők részletes számításához módosítanunk kell a beépített anyagok deklarált hővezetési tényezőit. Ennek részletes módját az MSZ EN 10456: 2008 szabvány szerint kellene elvégezni. Egyszerűsített eljárását az MSZ :1991 korrekciós táblázatait használva végezhetjük, bár a rendeletben ez sehol sincs rögzítve. Hővezetési tényezők módosítása az MSZ EN 10456: 2008 szabvány szerint: Energetikai számításainkban általában a gyártó által megadott deklarált hővezetési tényezővel számolunk. Tudnunk kell, hogy a deklarált hővezetési tényező értékét korrigálnunk kell, ha a környezeti feltételek nem egyeznek meg a gyártó által figyelembe vett laboratóriumi körülményekkel a következő módon: λtervezési =λanyag FT Fm Fa (2.) Az FT hőmérsékleti konverziós, Fm páratartalom konverziós, Fa öregedés konverziós tényezők módosító hatását figyelembe véve a λ tervezési és λ deklarált értékek különbsége akár 10% is lehet. A hőmérséklet FT korrekciós tényezőjének meghatározása: FT = e ) (3.) ahol ft a hőmérséklet konverziós együttható T2-T1 a tényleges és a deklarált hőmérséklet különbsége. A páratartalom Fm korrekciós tényezőjének meghatározása: vagy Fm = e ) (4.) vagy Fm = e ψ ψ ψ ) (5.) ahol fψ a térfogatarány szerinti pára-konverziós együttható, ψ2 a beépítés térfogatarány szerinti nedvességtartalma, ψ1 a deklarált szituáció térfogatarány szerinti nedvességtartalma. Az öregedés szerinti korrekciós tényező: Fa = 1, mert a deklarált hővezetési tényező megállapításánál ezt elvileg figyelembe vették. Hővezetési tényezők módosítása az MSZ :1991 szabvány szerint: A szabvány táblázatos formában adja meg az anyagok beépítési körülményeire vonatkozó módosító értéket a következő módon: λ beépítési = λ tervezési (1+κ) (W/mK) (6.) 10

27 Ha egy adott esetben több hatás érvényesül (például rábetonozás és roskadási hajlam), a korrekciós tényezők összeadódnak. κ = κ1+κ2+κ3 (7.) Megállapítások az alkalmazott hőszigetelő anyagok hővezetési tényezőjének korrekciójához Az irodaház 1965-ben épült. Semmilyen adat nincs arra vonatkozóan, hogy a gyártó milyen hővezetési tényezőt adott meg a beépített hőszigetelő szerkezetekre, és ezek deklarált értékei milyen laboratóriumi körülményekre vonatkoznak. Ezért az épület hőszigetelő szerkezeteinél sem az MSZ EN 10456:2008, sem az MSZ :1991 megadott módszerét alkalmazni nem lehet. Tapasztalatom szerint a tanúsítók egy része nem módosítja az építőanyagok hővezetési tényezőjét, rendre a prospektusokban szereplő, forgalmazó által megadott λ értékekkel számolnak. Az alkalmazott hőszigetelések: Az általánosan alkalmazott hőszigetelés gázszilikát. Ezt alkalmazzák a zárófödémen a 10cm-es vasbeton külső falak belső oldalán, valamint a homlokzati üreges parapetnél is. A gázszilikát hővezetési tényezőjének táblázatos értéke 0,22-0,36W/mK, átlagos értéke λ=0,3w/mk. A tetőszerkezeten kiegészítő hőszigetelésként salakfeltöltés található λ=0,45w/mk, az üreges parapetben hungarocell szigetelést alkalmaztak λ=0,047w/mk. A vizsgálandó hőszigetelések 48 éve kerültek beépítésre. Az üreges parapet belső állapotáról készült fotók, és egy korábban készült szakvélemény alapján megállapítható, hogy azok hőszigetelése hiányos, rossz minőségű. Sem a gázszilikát sem a hungarocell szigetelés hőszigetelő értéke nem számítható a terveken szereplő vastagsággal. 8. ábra: Hőszigetelés a parapetben A zárótető vízszigetelését 1997-ben felújították, de jellemzően a tető hővédettségét nem javították. A gázszilikát és a salakfeltöltés porózus, higroszkópikus, nedvességre érzékeny anyagok, melyek az újraszigetelés előtt valószínűleg átnedvesedtek, hőszigetelő értékük ezáltal csökkent. 11

28 A vasbeton külső falak belső oldali hőszigetelésében a páradiffúziós diagram szerint a relatív páratartalom 75% feletti. 9. ábra: Vasbeton fal párdiffúziós digaramja Mindezek alapján, a hőszigetelések hővezetési tényezőjének korrekcióját a következőképpen alkalmazom: Az 1. ágon, azaz az egyszerű számítás ágán nem korrigálom a hőszigetelések hővezetési tényezőjét, mert sokszor látom energetikai számításokban, hogy az MSZ szabvány által előírt, hővezetési tényezőkre vonatkozó korrekciós tényezőket nem alkalmazzák. A 2. ágon mely a szigorúbb számítás ága, a hőszigetelések hővezetési tényezőjét módosítom. A felsorolt hőszigetelési problémák miatt a biztonság javára tévedve a hőszigetelések hővezetési tényezőjét minden előforduló szerkezetben κ = 0,5-el módosítom Általános szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője (Az általános szerkezetek rétegterveit a fajlagos hőveszteség-tényező számítása, 1.sz. és 2. sz. melléklet tartalmazza.) Az eredő hőátbocsátási tényező megállapításához a Rendelet II.6. pont a következőt rögzíti: A hőhídveszteségeket a/ részletes módszer alkalmazása esetén az MSZ EN ISO szabvány szerint vagy azzal azonos eredményt adó számítás alapján, b/ egyszerűsített módszer alkalmazása esetén a következő összefüggés szerint: UR = U (1+χ) kell figyelembe venni. A χ korrekciós tényező értékeit a szerkezet típusa és a határolás tagoltsága függvényében a II.1. táblázat tartalmazza Földszinti téglafal eredő hőátbocsátási tényezője A szerkezet 25cm vastag ikersejt téglafal gránit burkolattal A tégla hővezetési tényezője: 0,47 W/m 2 K. Ha homogén szerkezetként kezelem, tehát nem veszem figyelembe a habarcs magasabb hővezetési tényezőjét. A téglafal rétegtervi hőátbocsátási tényezője: U ikersejt rtg 1 = 1,23 W/m 2 K 1.ág 12