7/2006.(V.24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról A rendelet hatálya a huzamos tartózkodásra szolgáló helyiséget tartalmazó épületre (épületrészre), illetve annak tervezésére terjed ki, amelyben a jogszabályban vagy a technológiai utasításban előírt légállapot biztosítására energiát használnak. 1
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - Mit számoltunk ki ezidáig? - geometriai adatok: A i ; l j ; V - λ deklarált λ tervezési hővezetési tényező meghatározása (korrekciós tényezők) - homogén rétegek hővezetési ellenállásának meghatározása - R s felületi hőátadási ellenállások meghatározása (sík és nem sík felületeknél) - légrétegek és légzárványok hővezetési ellenállásai - fűtetlen terek hővezetési ellenállásai - homogén és inhomogén rétegek hővezetési ellenállásai - változó vastagságú rétegek R hővezetési ellenállásai - U hőátbocsátási tényezők korrekciója: a bezárt légüregek miatti korrekció a mechanikus rögzítések miatti korrekció a fordított tető rétegfelépítés miatti korrekció Következik: a többdimenziós hőáramok figyelembe vétele
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - Vonal menti hőátbocsátási tényezők A vonal menti hőátbocsátási tényezők általában: a) az MSZ EN ISO 10211:2008. Hőhidak az épületszerkezetekben. Hőáramok és felületi hőmérsékletek. Részletes számítások szabvány, és b) az MSZ EN ISO 14683:2008. Hőhidak az épületszerkezetekben. Vonal menti hőátbocsátási tényező. Egyszerűsített módszerek és felülírható kiinduló értékek szabvány előírásainak figyelembe vételével, c) meglévő hőhídkatalógusok adataiból, illetve d) számítógépes (végeselemes) hőtechnikai szimulációval az épület lábazata mentén, illetve a pincefalak kerülete mentén e) az MSZ EN ISO 13370:2008. Épületek hőtechnikai viselkedése. Hőátvitel a talajban. Számítási módszerek című szabvány szerint határozhatók meg 3
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 10211:2008. 4
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. 5
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. 6
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. Az egydimenziós hőáramoknak megfelelő felületi hőátbocsátás mellett a vonal menti, és a pontbeli hőhidak hatását is figyelembe kell venni ahol: A i = az épületburok i-edik elemének felülete (m 2 ) U i = épületburok i-edik elemének hőátbocsátási tényezője (W/m 2 K) l k = a k-adik vonal menti hőhíd hossza (m) ψ k = a k-adik hőhíd vonal menti hőátbocsátási tényezője (W/mK) χ j = a j-edik pontbeli hőhíd hőátbocsátási tényezője (W/K) A pontbeli hőhidak hatása általában csekély, ezért a számítások során az egyszerűsítés érdekében elhanyagolható. Pontosabb számítás igénye esetén meghatározásuk az MSZ EN ISO 10211:2008. szabvány alapján történhet. 7
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. Vigyázat!! A vonal menti hőhidakkal kapcsolatos tervezési értékeket három különböző alternatívában adja meg a szabvány! Ez eltér a hazai energetikai rendelet számítási elvétől, és félreértésre adhat okot. A ψ vonal menti hőátbocsátási tényező ugyanis három eltérő indexszel megkülönböztetve jelenik meg a számításokban: ψ e - (external) külső geometriai méretekhez magadott vonal menti hőátbocsátási tényező a számítás az épület határoló elemeinek végleges külső méreteivel történik ψ i - (internal) belső geometriai méretekhez magadott vonal menti hőátbocsátási tényező a számítás az épület helyiségeinek végleges belső méreteivel történik, tehát nem tartalmazza a válaszfalak vastagsági méretét ψ oi - (overall internal) átmenő belső geometriai méretekhez magadott vonal menti hőátbocsátási tényező a számítás az épület külső elemeinek végleges belső felületi méreteivel történik, tehát tartalmazza a válaszfalak vastagsági méretét A hazai energetikai rendelet számítási gyakorlatában az i jelű belső méretek alapján meghatározott vonal menti hőátbocsátási tényezőket használjuk. 8
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. A három eltérő értelmezés ( e; i; oi )elvét az alábbi ábrák szemléltetik: 9
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. A számítások során a szabvány az alábbi rögzített alapadatokkal dolgozik: Valamennyi csomóponti részletnél R si = 0,13 m 2 K/W R se = 0,04 m 2 K/W Külső falak esetén d = 300 mm Belső falak esetén d = 200 mm Hőszigetelt falak hőátbocsátási tényező U = 0,343 W/(m 2 K) a hőszigetelés hővezetési ellenállása R = 2,5 m 2 K/W Hőszigetelés nélküli falak U = 0,375 W/(m 2 K) padló vastagság d = 200 mm Talajon fekvő padlók a talaj hővezetési tényezője λ = 2,0 W/(mK) a hőszigetelés hővezetési ellenállása R = 2,5 m 2 K/W Közbenső födémek Tetők Pillérek a födém vastagsága d = 200 mm a födém hővezetési tényezője λ = 2,0 W/(mK) hőátbocsátási tényező U = 0,365 W/(m 2 K) a hőszigetelés hővezetési ellenállása R = 2,5 m 2 K/W elem vastagság d = 300 mm a pillér hővezetési tényezője λ = 2,0 W/(mK) 10
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. SZABVÁNYOS VONALMENTI HŐHIDAK lapostető erkély közbenső födém csatlakozás (koszorú) épületsarok belső válaszfal csatlakozás talajon fekvő padló pincefödém falba rejtett pillér homlokzati ajtó és ablak nyílás 11
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK 12
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK 13
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK 14
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK 15
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK 16
MSc. Épületfizika és kémia - ENERGETIKAI SZÁMÍTÁSOK RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK λ KM.TÖMÖR 38 ψ B 30 VÁLYOG Azonos vastagságú, homogén falazatok derékszögű sarokcsatlakozása ψ vonal menti hőátbocsátási tényezőinek "szintvonalas térképe" λ POROTON 30 ψ PTH 30 HS PTH 30 HS V (m) V (m) 17
A helyiség megengedett relatív páratartalma MSc. Épületfizika és kémia - ENERGETIKAI SZÁMÍTÁSOK RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK φ i % 70 Megengedhető φ i relatív páratartalom alakulása a hőhíd-minőség függvényében 65 60 55 50 45 40 Θ=0,80 Θ=0,75 Θ=0,70 Θ=0,65 Θ=0,60 Hőhíd saját léptékben mért Θ bf felületi hőmérsékletei Beltéri légállapot jellemzők: t i = +20 C φ kk =75% 35 30 25 Kültéri léghőmérséklet t e C bf t t bf i t t e e 20-10 -5 0 +5 +10 18
MSc. Épületfizika és kémia - ENERGETIKAI SZÁMÍTÁSOK RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK λ A térinformatikai módszer: a KRIGELÉS (1951) A krigelés egyike a lineáris becslési eljárásoknak, az interpolált értékek minimális varianciájú becslését eredményezi. A ma ismert lineáris becslési eljárások közül a krigelés adja a legpontosabb eredményt. v (m) θ Regresszióanalízis alkalmazása a ponthalmaz elemei közötti összefüggés meghatározására λ Alkalmazott szoftverek: BLOCON HEAT 3 5.0 Golden Soft. SURFER 9 V (m) v (m) 19
MSc. Épületfizika és kémia - ENERGETIKAI SZÁMÍTÁSOK RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - MSZ EN ISO 14683:2008. - VONAL MENTI HŐHIDAK λ θ KM.TÖMÖR 38 VÁLYOG B 30 UNIFORM IKERSEJT 51 Regresszióanalízis alkalmazása a ponthalmaz elemei közötti összefüggés meghatározására A térinformatikai módszer: a KRIGELÉS (1951) A krigelés egyike a lineáris becslési eljárásoknak, az interpolált értékek minimális varianciájú becslését eredményezi. A ma ismert lineáris becslési eljárások közül a krigelés adja a legpontosabb eredményt. v (m) UNIFORM 45 λ RÁBA 38 POROTON 30 PTH 38 pince PTH 30 HS Alkalmazott szoftverek: BLOCON HEAT 3 5.0 Golden Soft. SURFER 9 PTH 44 HS YTONG 30 V (m) v (m) 20
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - YTONG HŐHÍDKATALÓGUS Számítási alapadatok: T belső = +20 C T külső = -5 C T kritikus = +12,6 C (50% relatív páratartalomnál) 21
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - YTONG HŐHÍDKATALÓGUS Számítási alapadatok: T belső = +20 C T külső = -5 C T kritikus = +12,6 C (50% relatív páratartalomnál) 22
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - YTONG HŐHÍDKATALÓGUS Ψ =Ψ Ψ a e i Számítási alapadatok: T belső = +20 C T külső = -5 C T kritikus = +12,6 C (50% relatív páratartalomnál) 23
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS A hazai méretezési/számítási előírásoknak (7/2006.V.24.)TNM Rendelet) megfelelően Ψ = Ψ i 24
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 38 HS f Rsi = (17,7-[-15])/(20-[-15])= 0,934>0,7 25
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 44 HS f Rsi = (17,6-[-15])/(20-[-15])= 0,933>0,7 26
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS A hazai méretezési/számítási előírásoknak (7/2006.V.24.)TNM Rendelet) megfelelően Ψ = Ψ i 27
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 38 N+F 28
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 38 N+F 29
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 38 N+F 30
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 38 HS 31
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS A hazai méretezési/számítási előírásoknak (7/2006.V.24.)TNM Rendelet) megfelelően Ψ = Ψ i 32
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 44 HS f Rsi 33
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 44 HS f Rsi 34
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - WIENERBERGER HŐHÍDKATALÓGUS POROTHERM 30 HS f Rsi 35
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK HŐVESZTESÉGE 36
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 A szabvány a talajjal érintkező épületelemek két jellemző csoportjával kapcsolatosan javasol részletes számítási eljárást: a) Talajon fekvő padló, födémként kialakított földszinti padló, fűtetlen pince b) Fűtött pince talajjal érintkező felülete A talajon keresztül történő hőátvitel jellemzői: 1) A padló felületén keresztül kialakuló, a padló rétegfelépítésétől függő hőáram 2) A padló kerülete mentén, a padló szélső sávjának vonal menti hőhídján keresztül kialakuló hőáram 3) Az éves periodikus hőáram, mely a padló kerülete mentén, a talaj hőtehetetlensége következtében jön létre 37
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 A számítás stacioner (steady-state) állapotnak megfelelő, éves átlagértékeket tartalmazó része az alábbi módszerek egyikével határozható meg : a) Háromdimenziós numerikus szimulációval, az MSZ EN ISO 10211 szabvány alapján, a padló tényleges geometriai méreteivel. Az eredmény kizárólag csak a konkrét vizsgált padlóra érvényes, nem általánosítható! b) Kétdimenziós numerikus szimulációval, az MSZ EN ISO 10211 szabvány alapján, ahol a vizsgálat során padlót végtelenül hosszúnak tekintjük, szélességét pedig a karakterisztikus méretével vesszük figyelembe (alapterület osztva a kerület felével). Az eredmény valamennyi hasonló karakterisztikus mérettel jellemezhető padló esetén érvényes lesz! Megjegyzés: A legnagyobb hőáram rendszerint a padló pereme mentén alakul ki, ezért az esetek többségében csak igen kis hibát jelent, ha a valós háromdimenziós problémát a padló karakterisztikus szélességi méretének bevezetésével kétdimenzióssá konvertáljuk! 38
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 A számítás stacioner (steady-state) állapotnak megfelelő, éves átlagértékeket tartalmazó része az alábbi módszerek egyikével határozható meg (folytatás): c) A terület-alapú hőátadás e szabványban meghatározott képlete szerint számítva (ld. a következő diákat), és kiegészítve a terület peremén kialakuló vonal menti hőhíd kétdimenziós numerikus szimulációval (MSZ EN ISO 10211 szerint) számított hőveszteségével. d) A terület-alapú hőátadás e szabványban meghatározott képlete szerint számítva (ld. a következő diákat), és kiegészítve a terület peremén kialakuló vonal menti hőhíd katalógusból (pl. az MSZ EN ISO 14683 táblázatainak felhasználásával) kiválasztott vonal menti hőátbocsátási tényezőjéből számított hőveszteséggel. H g = transzmissziós hőveszteség U = terület alapú hőátbocsátási tényező ψ g = vonal menti hőátbocsátási tényező szimulációval vagy hőhíd katalógusból 39
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 Talajjal érintkező szerkezetek terület-alapú hőátadásának számítása talajon fekvő padló esetén U = a padló terület alapú hőátbocsátási tényezője H g = transzmissziós hőveszteség ψ g = vonal menti hőátbocsátási tényező szimulációval vagy hőhíd katalógusból 40
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK HŐVESZTESÉGE 1 PADLÓ LEMEZ 2 TALAJ w- külső fal vastagság d t = egyenértékű padlóvastagság R f = a padlórétegek hővezetési ellenállása U = a padló hőátbocsátási tényezője A = a talajon fekvő padló területe P = a talajon fekvő padló kerülete d t < B d t B H g = transzmissziós hőveszteség ψ g = szimulációval vagy hőhíd katalógusból 41
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 Talajjal érintkező szerkezetek terület-alapú hőátadásának számítása fűtött pince esetén U bf = a padló terület alapú hőátbocsátási tényezője U bw = a pincefal terület alapú hőátbocsátási tényezője H g = transzmissziós hőveszteség ψ g = szimulációval vagy hőhíd katalógusból 42
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - FŰTÖTT PINCE TRANSZMISSZIÓS HŐVESZTESÉGE-(padló) 1 talaj R f padló hővez. ellenáll. Rw fal hővez. ellenáll. w - külső fal vastagsága Z a pincepadló mélysége d t = egyenértékű padlóvastagság R f = a padlórétegek hővezetési ellenállása U = a padló hőátbocsátási tényezője A = a talajon fekvő padló területe P = a talajon fekvő padló kerülete (d t +0,5z) < B (d t +0,5z) B 43
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - FŰTÖTT PINCE TRANSZMISSZIÓS HŐVESZTESÉGE (fal) R w = a pincefal hővezetési ellenállása U bw = a pincefal hőátbocsátási tényezője d w = egyenértékű pincefal vastagság 1 talaj R f padló hővez. ellenáll. Rw fal hővez. ellenáll. w - külső fal vastagsága Z a pincepadló mélysége d w d t ha d w < d t, akkor a fenti egyenlőségben d w helyére d t értéke helyettesítendő A = a talajon fekvő padló területe P = a talajon fekvő padló kerülete H g = transzmissziós hőveszteség ψ g = szimulációval vagy hőhíd katalógusból 44
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 Talajjal érintkező szerkezetek terület-alapú hőátadásának számítása fűtetlen pince esetén 45
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - FŰTETLEN PINCE TRANSZMISSZIÓS HŐVESZTESÉGE 1 talaj R f padló hővez. ellenáll. Rw fal hővez. ellenáll. U f = a pincefödém hőátbocsátási ellenállása U w = a pincefal hőátbocsátási ellenállása (terepszint felett) n = a pince jellemző óránkénti légcsere száma (n=0,3 /óra) U bw = pincefalra számított érték, mint fűtött pincénél U bf = pincepadlóra számított érték, mint fűtött pincénél V = a pince térfogata w - külső fal vastagsága Z a pincepadló mélysége A = a talajon fekvő padló területe P = a talajon fekvő padló kerülete emlékeztetőül: 46
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK - MSZ EN ISO 13370 SZÁMÍTÁSI PÉLDÁK 47
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - SZÁMÍTÁSI PÉLDA 1. P = 10 + 6 + 6 + 3 + 4 + 9 = 38 m A = (10 6) + (3 4) = 72 m 2 A = a talajon fekvő padló területe P = a talajon fekvő padló kerülete B = 72/19 = 3,789 m. w=30 cm d t = 0,3 + 2,0 (0,17 + 0 + 0) = 0,64 m d t < B 0,64 < 3,789 R f = 0 L alaprajzú épület, hőszigeteletlen, talajon fekvő padló 48
RÉSZLETES SZÁMÍTÁSI MÓD - SZÁMÍTÁSI PÉLDA 2. P = 10 + 6 + 6 + 3 + 4 + 9 = 38 m A = (10 6) + (3 4) = 72 m 2 A = a talajon fekvő padló területe P = a talajon fekvő padló kerülete B = 72/19 = 3,789 m. d t = 0,3 + 2,0 (0,17 + 2,5 + 0) = 5,64 m d t > B 5,64 > 3,789 R f = 0,1/0,04= 2,5 m 2 K/W L alaprajzú épület, hőszigetelt, talajon fekvő padló 100 mm hőszigetelés, λ = 0,04 W/mK 49
VÉGE 50