ENERGIATERMELÉS, -ÁTVITEL ÉS -FELHASZNÁLÁS Energiatakarékos lakóépületek Tirolban Tárgyszavak: szellőztetés; talajhő; napkollektor; hőszivattyú. Amennyiben az építészek a közepén vezetett szellőzőcsatornás lakólétesítményeknél a friss levegőt hőcserélőn keresztül vezetik, és a Föld melegét hasznosítják a levegő előmelegítésére, akkor ezzel jelentős energiamegtakarítást érnek el. A vizsgált két épületcsoportnál külső szellőző csatornát alkalmaznak, és a szellőztető levegőt napkollektorral melegítik elő. Mindkét változat teljesítmény-optimalizált épület, és mindkét projekt kedvező költségeket mutat az összehasonlítható építési költségekhez képest. A középső szellőzőcsatornás lakóépület Két (iker) csaknem kocka formájú épület összesen 60 lakást tartalmaz, és ezeket igen tömör épületszerkezettel tervezték. Az alkalmazott modern technológiák kis energiafelhasználást biztosítanak. A lakásokat meleg levegővel fűtik. A technika kontrollált lakásszellőztető rendszerből áll, amelyben hővisszanyerő is van. A megfelelő működtetése érdekében természetesen az egyedi szellőző berendezéseket egy ilyen épületben vagy mellőzni kell, vagy külön kell számításba venni. A friss levegőt átvezetik az 1,5 m mélyben a föld alatt lévő 520 m hosszú polietilén csövön, amelynek átmérője 250 mm (1. ábra). Ha a körülmények szükségessé teszik, a központi gázkazán további hőt szolgáltat a levegő előmelegítéséhez. A távozó használt levegő hőcseréjéhez nagy teljesítményű hőcserélőt használnak, így 80%-os hővisszanyerést érnek el, és ezt ugyancsak a friss levegő előmelegítésére használják. Mindkét háznak a tetejére napkollektorokat szereltek, amelyek a meleg víz termelésére szolgálnak. A tervezők 150 m 2 kollektorfelületet terveztek lakásonként 2,5 m 2 felületet és 200 literes tárolót számítva. Lakások Lohbachban Itt 298 lakás van hat épületben, és az épületegyüttes a Franz Baumann úton van Innsbruckban. Nyitott kilátással, szobanagyságú üvegezett ajtókkal
1. ábra A középen vezetett szellőztető csatornás technika Innsbruckban építve, a házakat balkonok, teraszok veszik körbe. Ennek a nyitottságnak köszönhetően nagy az átmenet a külső és belső tér között. Rézlemezekből készült fedéllapok adják a szükséges fény és nap elleni közvetlen védelmet.
Ezeket a házakat is ellenőrzött szellőztetéssel fűtik. A napkollektorok levegő víz hőcserélőn keresztül előmelegítik a levegőt. Az 1080 m 2 kollektorfelület lakásonként 4 m 2 -t jelent. A tárolókapacitást úgy állítják be, hogy a levegő még télen is 0 C-ra felmelegedjen. A szükséges minimális hőmérséklet elérése alapfeltétel ahhoz, hogy a beállított kis teljesítményű hőszivattyúk kapacitása elegendő legyen. ezt figyelembe véve az 55 lakásonként szükséges tároló kapacitása 100 m 3 és az ezzel biztosítható hőmérséklet-tartomány 5 60 C. A felhasznált fajlagos fűtési energia kb. 20 kwh/m 2 év, amelynek 10%-át teszi ki a szellőztető levegő napenergiával megoldott előmelegítése. A távozó használt levegő hőjét hőcserélővel visszanyerik. A hőszivattyúk villamosenergia-szükségletét is számításba veszik és mérik. Ha a lakó többet kíván fűteni, akkor növekszik a teljesítményigénye és áramfelhasználási számlája. Az épület szélén, ill. a tető alatt lévő lakásokhoz kiegészítő fűtés áll rendelkezésre. Szélsőséges helyzetekben egy kis gázmelegítő lép működésbe a szellőztető levegő hőmérsékletének tartására. Normál helyzetben erre nincs szükség. Az energiatakarékos épületeknél a nap ablakon keresztüli besugárzását a hőigényszámításoknál gyakran betervezik. Adódik tehát a kérdés, hogy ez a Franz Baumann utcai házaknál miként alakul. A válaszon csodálkozni lehet: Az ablakon keresztüli besugárzást számításba vettük, azonban a téli energiamérlegnél elhanyagoltuk. Miért? Mert ahol a házakra körbefutó balkonokat építenek, ott a nagy árnyékoló hatás miatt az ablakon kívül más besugárzási felületeket is kell nyitni, pl. a tetőn. Ahogy ennél a projektnél ezt kiterjedjen alkalmazták. Összehasonlítás Annak ellenére, hogy a két projekt igen eltérő koncepcióra épül, számos részlete összehasonlítható. Mind az ablakok, mind a külső fal, mind a tető hőátbocsájtási tényezője k = 0,6 W/m 3 K értékkel számolható. Mindkét projekt épületei kompakt elrendezésűek, bár ez a Franz Baumann úti lakótelepnél az első látásra nem tűnik fel. A projektek összehasonlíthatók a pótlólagos (kiegészítő) fűtési igény és az építési költségek alapján. A pótlólagos fűtés igénye mindkét projektnél kb. 20 kwh/m 2 év. Az építésziroda már a tervezéskor figyelembe vette a szükséges épületgépészeti technikákat (napkollektorok, földhőkollektorok). Ennek következtében a szokásos építési költségeken takarékoskodva viszonylag alacsony költségszintet ért el: mindkét épületnél 12 500 ATS/m 2 fajlagos értékkel.
Az energiatakarékos építkezés néhány elve Az energiatakarékos épületeknél az építészek gyakran használják a napenergiát, az épületet megfelelően tájolva. Ezért az egyedi és a sorházakat déli irányban nyitottnak tervezik. Azonban az energetikailag igen értékes emeletes lakóépületek (ide sorolhatók a lakótelepi házak) gyakran ütköznek a városképi igényekkel. Innsbruckban az építészek olyan megoldásokat kerestek, hogy a déli tájolást is biztosítsák, anélkül, hogy az építési költségek lényegesen növekednének. Megoldási részletek A közel kocka alakú lakóépületeknél a középen vezetett szellőztető csatorna a földhőt hasznosító kollektorral kombinálva, kedvező energiamérleget ad, ezért növekvő mértékben használják. Megfelelően illesztve az emeletes lakóépületekhez, még felhőkarcoló esetén is használható. A Lohbachlakóépületnél eddig nem alkalmazott típust kellett keresni a kényszerű körülmények miatt. A Franz Baumann úton a tetőn több napkollektorra volt szükség, mivel az épületek szokásos alapozási mélységében talajvíz van, és így mind a mélygarázs, mind a földhő-kollektor létesítése ki volt zárva. A kis teljesítményű hőszivattyúk kiegészítő használatát végig vita kísérte. A végén mindig az elért eredmény az értékadó, amelynek alapján elmondható, hogy pozitív példákat mutatott be mindkét épületnél a megújuló energiák felhasználására, még akkor is, ha helyenként vitatott az energiák jó illesztése. Az eredményt az is dicséri, hogy az épületeket jelentős városépítési korlátok között kellett hatékonyan megtervezni. (Szentpály Tibor) Langer, H.: Energiesparender Geschosswohnungsbau in Tirol. = Schweizer Ingenieur und Architekt, 2000. 42. sz. okt. p. 13 15. Keller, B.; Magyari E.: Energieeffiziente Bauten Grundlagen für intelligente Planer energiesparsamer Bauten. = Schweizer Ingenieur und Architekt, 2000. 7. sz. p. 15 18. Yasuhiro Hamada; Makoto Nakamura stb.: Field performance of a Japanese low energy home relying on renewable energy. = Energy and Buildings, 33. k. 8. sz. 2001. p. 805 814.