FOKOZOTTAN ENERGIATAKARÉKOS ÉS PASSZÍVHÁZAK SZERKEZETKIALAKÍTÁSA I.

FOKOZOTTAN ENERGIATAKARÉKOS ÉS PASSZÍVHÁZAK SZERKEZETKIALAKÍTÁSA I. Horváth Sándor BME Épületszerkezettani Tanszék okleveles építészmérnök egyetemi adjunktus

azért az ördög a részletekben lakik

U = 0,15 W/m 2 K

a megbízható szerkezetek létesítésének feltételei

DR. Gábor László: az első kérdés: mikor és miért van szükség? a második kérdés: hová kerülnek? a harmadik kérdés: hogyan kell kialakítani?

Épületszerkezetek kiválasztása: teljesítményelvű tervezés Hatások és követelmények összegzése: - igénybevételi fokozatok meghatározása - megfeleltetés: elvi rétegrend rétegterv ( anyagok is! )

ALACSONY ENERGIÁJÚ ÉPÜLETEK ÉS PASSZÍVHÁZAK témafelelős: Horváth Sándor kidolgozó: Dr. Fülöp Zsuzsanna Horváth Sándor Pataky Rita Dr. Takács Lajos Gábor ábrák: Kapovits Géza

TARTALOMJEGYZÉK 1. BEVEZETÉS 1.1. Indokoltság 1.2. Alacsony energiafelhasználású épület és passzívház 1.3. Témalehatárolás 2. TERMIKUS BUROK 2.1. A termikus burok fogalma 2.2. A termikus burok elemei 2.3. A termikus burok energetikai minőségét befolyásoló tényezők 3. SZERKEZEI ELEMEK KÖVETELMÉNYRENDSZERE 3.1. Épületszerkezeti követelmények összefüggései 3.2. Hővédelem 3.3. Légtömörség, légcsere 3.4. Gépészet 4. TERVEZÉST SEGÍTŐ SZIMULÁCIÓS PROGRAMOK 5. ILLESZTÉS A VONATKOZÓ AKUSZTIKAI SZABÁLYOZÁSHOZ 6. ILLESZTÉS A VONATKOZÓ TŰZVÉDELMI SZABÁLYOZÁSHOZ 7. GÉPÉSZETI KÖVETKEZMÉNYEK 8. CSALÁDI HÁZ LÉPTÉKŰ MINTAÉPÜLET 9. KIS LÉPTÉKŰ VEGYES FUNKCIÓJÚ MINTAÉPÜLET 10. FELHASZNÁLT JOGSZABÁLYOK ÉS SZABVÁNYOK JEGYZÉKE 11. IRODALOMJEGYZÉK

szemléletváltás szükséges

Energiafogyasztás megoszlása Világ energiamegoszlása: - épületek üzemeltetése 45% - építőipar 5% - közlekedés 20% - ipar 20% - egyéb 10% Magyarországi energiafogyasztás megoszlása

ENERGIATUDATOS ÉPÍTÉSZET (energiatakarékos vagy energiahatékony ~) - épület hővesztesége minél kevesebb legyen - csökkenjen az energiafelhasználás - nem fosszilis anyagú, alternatív energiák felhasználása - minél nagyobb hőnyereség elérésének igénye

alacsony energiájú házak passzívházak (közel) nullenergiás házak aktívházak autonómház

ALACSONY ENERGIAFELHASZNÁLÁSÚ ÉPÜLETEK ("low-energy building") - fűtési energiaigénye <50-60 kwh/m 2 év ( 5 literes házak, azaz az épület fűtéséhez m 2 -enként legfeljebb 5 liter fűtőolaj vagy 5 m 3 földgáz elegendő) - a ház teljes energiaigénye 90 kwh/m 2 év (melegvíz, főzés, világítás, stb.) - az alacsony energiájú épületeket a fogyasztás alapján további csoportokba sorolják (pl.: 3 vagy 4 literes házak) Összehasonlításképpen: C besorolású magyar családi ház esetében ez az érték kb. a duplája, 160-200 kwh/m 2 év körül található, míg a korábbi épületek esetén elérheti az akár 600 kwh/m 2 év értéket is.

A HŐÁTBOCSÁJTÁSI TÉNYEZŐ (U, W/m 2 K) AJÁNLOTT ÉRTÉKEI (BME Épületszerkezettani tanszék)

PASSZÍVHÁZ - melyben a termikus komfortérzet azon friss levegőtérfogatáram utánfűtésével vagy utánhűtésével biztosítható, mely a kielégítő levegőminőség eléréséhez szükséges Dr. Wolfgang Feist - több energetikai műszaki jellemző együttes teljesülése - a minősítés külföldi tulajdonban lévő eljárás alapján - energiatudatos tervezés és kivitelezés, legkisebb energiaveszteséget eredményező A/V arány, üvegezett felületek szerepe, határoló felületek hőszigetelési mértéke, hőhídmentes kialakítás, légzárás,

AUTONÓM HÁZ - önellátó épület, - a közműhálózatoktól (víz, gáz, villany, csatorna) függetlenül is működőképes - nagyon alacsony energiaveszteséggel rendelkezik, - energiatakarékos berendezéseket és szelíd technológiákat alkalmazva pótolja energiaigényét, - a szennyvizet saját telkek belül kezeli

AKTÍV HÁZ - megújuló, elsősorban szoláris alapon - több energiát termel, mint amennyit felhasznál - a szolárépítészet továbbfejlesztett változata

Az épületek energiahatékonyságáról Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) szóló 2010/31/EU számú az épületek általános energiahatékonyságára vonatkozó irányelv (2002/91/EK) módosítása: - előirányozza, hogy 2021-től minden új építésű épület közel nulla energiafelhasználású és CO 2 kibocsátású épület legyen - ez a követelmény a középületekre már két évvel korábban be kell vezetni

(KÖZEL)NULLA ENERGIAIGÉNYŰ ÉPÜLET - hővesztesége minimalizált - a szoláris hőnyereséget jól hasznosítja, de védett a nyári felmelegedés ellen - az épületgépészeti rendszerek jó hatásfokúak, segédenergia igényük csekély - a közel nulla vagy nulla energiaigény jelenleg jellemzően kizárólag a fűtési/hűtési energiára vonatkoztatható, mert a villamosenergia illetve a melegvíz előállításához szükséges energia függ az épület rendeltetésétől és a használattól. Ezt az energiaigényt megújuló energiaforrásokból nyeri - az importált primer energia és az exportált primer energia éves szinten közel nulla

HÁROM SZINTŰ SZABÁLYOZÁS: - elemi szintű követelmények a határoló szerkezetekre és a gépészeti rendszerelemekre

HÁROM SZINTŰ SZABÁLYOZÁS: - fajlagos hőveszteségtényező (W/m 3 K) - összesített energetikai jellemző (kwh/m 2 a) lakóépületekre: irodaépületekre: A, B komfortkategóriájú irodaházakra egy szint esetén 102 kwh/m 2 a, több szint esetén 85 kwh/m 2 a, C komfort esetén 115 kwh/m 2 a 80 70

Transzmissziós - hővezetés - hőátbocsátás - konvcekció Filtrációs

Termikus burok: Felületfolytonosan, hőhídmentesen, pára- és légzáró módon az épület hővédelmét biztosító szerkezetek összessége - hőszigetelés - hőhídcsökkentő kiegészítő intézkedések - pára- és légzárás - szélzáró alátéthéjazat

mi a passzívház? - éves fűtési energiaigény: 15 kw/m 2 év - összes primerenergia- szükséglet 120 kw/m 2 év - külső fal: U 0,15 W/m 2 K - ablak: U 0,8 W/m 2 K - hőhídmentesség - pára- és légzáró képesség: n 50 0,6 h -1 - hőcserélővel társított szellőztetés - épülettömeg: A/V 0,7

Passzívház - gyökerek Építészeti koncepció Energetikai (épületenergetikai) filozófia: Súlypont: veszteségek minimalizálása nem a nyereségek maximalizálása

Passzívház - célok Fűtési energiaszükséglet csökkentése 80-90 %-kal Lakótér komfortérzésének növelése Ár: bekerülési költség emelkedése 0-20 %-kal

Passzívház hőkép

Passzívház - veszteségek csökkentése Geometria (felület/térfogat aránya) Falak szigetelése (oldalfal, aljzat, tető) Nyílászárók Hőhidak elkerülése Légtömörség Kontrolált szellőztetés

Passzívház - passzív energiaforrások Napenergia tájolás, ablakfelületek tudatos tervezése, árnyékolás, ablakválasztás Hulladékhő műszaki berendezések Előlények Hővisszanyerés a légcserénél

Passzívház - légfűtés Szükséges légcsere: 30 m3/h/fő Maximális hőmérséklet: 50 C Fűtési teljesítmény: 10 W/m2 1 teagyertya = 30 W 15 m2-es gyerekszoba = 5 teagyertya Fűtési energiaszükséglet: 15 kwh/m2a = 1,6 m3 gáz/m2a

Passzívház műszaki adatok Külső falak: U = 0,15 W/m2K Nyilászárók: Uw = 0,8 W/m2K Ablakfelület = 0,4 x hasznos lakófelület Délre néző ablakarány = 70 % Légtömörség: n50 = 0,6 1/h Hővisszanyerés: hatásfok > 75 %

Passzívház - hőszigetelés A hőszigetelés hatékonysága Különböző anyagok - különböző vastagságok Rétegrend példák

Passzívház - nyílászárok 3-rétegű üveg Keret Beépítés Nyitható?

Passzívház - hőhidak Aljzat Födém Terasz Nyílászárók Vonalmenti hőhidak

Passzívház - légtömörség Légszigetelő szalagok alkalmazása Faláttörések Blower-Door mérés

Passzívház - épületgépészet Hővisszanyerős szellőztetőberendezés Passzívház fűtő és szellőztető kompaktkészülék Passzívház fűtő, szellőztető és melegvízelőállító kompaktkészülék Alacsony energiaigényű ház fűtő, szellőztető és melegvízelőállító kompaktkészülék

Passzívház - levegő-talaj hőcserélő Télen levegő előmelegítése Nyáron levegő hűtése Hossz: kb. 30 m, Mélység: 1,5-2 m, Átmérő: 20 cm Anyag: PP vagy PE

összetett követelmények: - télen meleg hőszigetelt, hőhídmentes - ne szeleljen! pára- és légzáró - nyáron hűvös átszellőztetett ( klíma? )

4. KÜLSŐ OLDALI CSAPADÉK- ÉS SZÉLZÁRÁS + +

Légrés: átszellőzés, pára elvezetés

az áramló levegő alulról hűt Forrás: Dr. Tóth Elek

Forrás: Dr. Tóth Elek

kettős átszellőztetés külső légrés: hűtés belső légrés: páraelvezetés

egyszeres átszellőztetés hűtés és páraelvezetés

aljzatra készített szabad átlapolású alátétfedés

aljzatra készített szélzáró alátétfedés

szélzárás: cca. 10% energiamegtakarítás

tetőtéri térelhatárolások hőhidassága

átmenő faszerkezet: hőhíd! λ hőszig = 0,04 W/mK λ fa = 0,13-0,19 W/mK

hőhídhatás csökkentése: az átmenő keresztmetszet csökkentésével

2. HŐHÍDMENTES SZERKEZET HŐHÍD KIALAKULHAT anyag és szerkezetváltásnál geometriai váltásnál

7/2006 TNM

Megoldások hőhídhatás csökkentésére 1. többrétegű szerkesztés

Megoldások hőhídhatás csökkentésére 2. hőszigetelés bordavázak között

szarufa feletti hőszigetelés bordaváz nélkül

Ellenléc rögzítése szaruzat felett átmenő hőszigetelés esetén

NYÍLÁSZÁRÓ ELHELYEZÉS ÉRTÉKELÉSE HŐSZIGETELT FALSZERKEZET ESETÉN

Építési Piac, 2006. 1-2. szám A. Bobocinski J. Pogorzelski nyomán nedvességtartalom ( g/m 3 ) a diffúzióval elszállított pára mennyisége a teljes páraáram 95-99 %-a filtrációval távozik egészségügyileg szükséges légcsereszám légcsere ( h -1 )

3. BELSŐ OLDALI LÉG- ÉS PÁRAZÁRÁS

ne szeleljen! lég- és párazáró

LÉGTÖMÖRSÉGI HATÁRÉRTÉKEK az EnEV szerint Természetes szellőzésű épületek: n 50 3 h -1 Gépi szellőzésű épületek ( elszívóval szereltek is ): n 50 1,5 h -1 Hőcserélős szellőző berendezéssel ellátott épületeknél a DIN 1946 tervezetében (Szellőző berendezések) ajánlat n 50 1,0 h -1 Passzívházak ( Dr. Feist ): n 50 0,6 h -1

Blower-Door teszt MSZ-EN 13829 Blower-Door az áramló levegő mérése Nyomáskülönbség mérése Ventillátor

párakicsapódás!

szerelőréteg

A pára- és légzáró fóliával rendszersaját ragasztók, tömítők

Légzáró szerkezetek és csatlakozások kivitelezési irányelve

ködkép Blower Door

Ö K Ö L S Z A B Á L Y : tetőtérbeépítés egyszeres kiszellőztetésű térelhatároló szerkezeteinek páratechnikai méretezése elmaradhat: - ha a belső tér légállapotjellemzői a +22 C-t és a 60 %-ot nem haladják meg,

- ha a belső oldali párazáró réteg diffúziós egyenértékű légrétegvastagsági értéke sd 100 m, - ha a belső oldali párazáró réteg sd i 2 m, a külső oldali alátéthéjazat sd a 0,3 m határértékeknek megfelel,

- ha az sd i / sd a tényezők arányszáma a hatszorost meghaladja. minden más légállapotjellemző illetve klimatizált belső terek esetén egyedi páratechnikai méretezés kell!

Termikus burok: Az épület hővédelmét felületfolytonosan, hőhídmentesen, lég- és párazáró módon biztosító, a fűtött térfogatot határoló szerkezetek összessége. Elemei: tartószerkezet hőszigetelés és azt befolyásoló rétegek (lég- és párazárás, szélzárás) hőtárolást befolyásoló rétegek hőhídcsökkentő kiegészítő intézkedések üvegezett szerkezetek és árnyékolás

szemléletváltás szükséges de nem kell mindenkinek passzívházat építeni

köszönöm figyelmüket