Alkalmazkodási stratégiák a várható éghajlatváltozás hatásaira épületek tervezése és felújítása során friss kutatási eredmények és esettanulmányok BME MET 2013. 05. 31. Előadó: Medgyasszay Péter PhD egyetemi docens, BME Magasépítési Tanszék
TARTALOM 1. Előzmények 1.1 NÉS háttéranyag 1.2 NÉS 2. PhD értekezés módszertana, egyes megállapításai 2.1 Módszertan 2.2 Hőtárolás szerepére vonatkozó megállapítások 3. Diplomamunka tanulságai 3.1 Hőszigetelés hatása, hőtárolás szerepe 4. Esettanulmányok 4.1 Új építésű épület tapasztalatai 4.2 Felújítás tapasztalatai 5. Irodalomjegyzék BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 2. dia /26
NÉS háttértanulmánya BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 3. dia /26
NÉS háttértanulmánya BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 4. dia /26
NÉS Többek között - Klímatudatos telepítés (épület-tájolás, uralkodó széláramlatok stb.) módszereinek kidolgozása és megismertetése a rendezési terveket, épületterveket készítő szakemberekkel. - Épületek energetikai teljesítményének javítására fordítható támogatási források rendszeres biztosítása. - Építészek, építőanyag-gyártók és forgalmazók átfogó szakmai tájékoztatása (klímatudatos anyagminőség és tervezés). Forrás NÉS, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 5. dia /26
PhD módszertana 1. Energy Plus dinamikus épületszimulációs szoftverrel vizsgálatok egy ház különböző rétegfelépítésű szerkezetire. Falszerkezetek, emeletközi födémek, padlószerkezetek, tetőszerkezet, hőkomfort szempontjából tervezett ház vizsgálata fűtési hőigény és nyári kellemetlen órák száma szerint. (Predicted Mean Vote (PMV) eléri, vagy meghaladja az 1,08 értéket, azaz az emberek 30 %-a kellemetlenül érzi magát.) Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 6. dia /26
PhD módszertana 2. Várható hatások vizsgálata Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 7. dia /26
Eredmények 1. FALSZERKEZET HŐTÁROLÓ KÉPESSÉGÉNEK HATÁSA A HŐKOMFORTRA Kellemetlen órák száma a földszinten 133 532 790 265 280 hőtároló tömeg (kg/m 2 ) 12 42 21 11 3 Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 8. dia /26
Eredmények 2. lábazat: 0 cm XPS; padló: 10 cm EPS lábazat: 12 cm XPS; padló: 10 cm EPS lábazat: 12 cm XPS; padló: 0 cm EPS Padló maximális hőmérséklete ( C) Földszint kellemetlen órák Tetőtér kellemetlen órák Fűtési e.igény (kwh/m 2 a) 25,84 25,05 23,07 161 27 0 621 596 506 54,02 50,80 53,44 Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 9. dia /26
Eredmények 3. Időjárási viszonyok Földszint kellemetlen órák száma Tetőtér kellemetlen órák száma Éves fűtési igény (kwh/m 2 ) Nyári hőmérséklet i maximum ( C) Nyári átlag hőmérséklet ( C) szombathelyi klímán 27 596 50,80 34,30 16,72 ALAP bukaresti klímán 149 1283 48,11 38,80 18,49 taskenti klímán 2259 2724 28,10 40,10 22,82 Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 10. dia /26
Eredmények 2. Időjárási viszonyok Földszint kellemetlen órák száma Tetőtér kellemetlen órák száma Éves fűtési igény (kwh/m 2 ) Nyári hőmérséklet i maximum ( C) Nyári átlag hőmérséklet ( C) OV30 szombathelyi klímán bukaresti klímán 0 78 52,29 34,30 16,72 0 512 49,58 38,80 18,49 taskenti klímán 1885 2464 29,20 40,10 22,82 Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 11. dia /26
Eredmények Eredeti állapot Zóna Kellemetlen órák száma Maximum hőmérséklet [ C] Átlag hőmérséklet [ C] Belső tér 584 28,86 23,10 Külső sáv 265 28,59 22,38 Felújított állapot Zóna Kellemetlen órák száma Maximum hőmérséklet [ C] Átlag hőmérséklet [ C] Belső tér 0 25,32 22,58 Külső sáv 109 27,05 22,20 Várható klímaváltozás esetén Zóna Kellemetlen órák száma Maximum hőmérséklet [ C] Átlag hőmérséklet [ C] Belső tér 558 28,68 23,59 Külső sáv 59 26,33 23,70 Forrás: Tüttő, 2013. BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 12. dia /26
Új épület tapasztalatai BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 13. dia /26
Új épület tapasztalatai Épület jellege: 110 m 2 hasznos alapterület két szinten Helyszín: Magyarkút (hidegzúg, -3-4 C) Fűtés tervezett fogyasztása: nettó 73 kwh/m 2 a Fűtés tényleges nettó fogyasztása: 44 kwh/m 2 a Fűtés primer energiaigénye: 80(*0,6=48) kwh/m 2 a Belső hőmérséklet: 19-24 C Fűtés módja: kályhakandalló, valamint tartalékfűtésként gázkazános felületfűtés HMV készítés módja: gázkazán 2009-2010 fűtési időszakban fogyasztás: 22 q fa, 314 m 3 gáz Légtömörség: 5,2 Bekerülési költség: 180 eft/m 2 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 14. dia /26
Ház kívül BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 15. dia /26
Ház kívül BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 16. dia /26
Felhasznált anyagok, technológiák - 1 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 17. dia /26
Felhasznált anyagok, technológiák - 2 lábazat: 0 cm XPS; padló: 10 cm EPS lábazat: 12 cm XPS; padló: 10 cm EPS lábazat: 12 cm XPS; padló: 0 cm EPS Padló maximális hőmérséklete ( C) Földszint kellemetlen órák Tetőtér kellemetlen órák Fűtési e.igény (kwh/m 2 a) 25,84 25,05 23,07 161 27 0 621 596 506 54,02 50,80 53,44 Forrás Medgyasszay, 2008 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 18. dia /26
Felhasznált anyagok, technológiák - 3 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 19. dia /26
Felhasznált anyagok, technológiák - 4 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 20. dia /26
Felhasznált anyagok, technológiák - 5 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 21. dia /26
Gépészeti megoldások fűtés, hmv készítés BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 22. dia /26
Költségek Felújítás költsége: kb. bruttó 137 000 Ft/m 2 Új építés költsége: kb. bruttó 195 000 Ft/m 2 Felújítás-bővítés költsége: kb. bruttó 175 000 Ft/m 2 Fogyasztás, megtakarítás Felújítás előtti állapot: kb. 232/278/42/320/157/F Felújítás utáni állapot: kb. 46/53/15/68/36/A+ (Fűtés nettó/fűtés bruttó/hmv/e P /minőség/minőségi osztály) Mért fogyasztás felújítás előtt 78 m 2 -re 225 000 Ft gáz + nem mért, kb. 10-20 q építési lladékfa + kb. 12 000 Ft elektromos áram. Fogyasztás felújítás után kb. 200 m 2 -re kb. 140.000 Ft tűzifa (70 q) + kb. 15 000 Ft elektromos áram. BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 23. dia /26
LCA Új épület LCA, LCCA elemzése Nem cselekvés Új, követelményeket kielégítő építés Mélyfelújítás, bővítés Kummulatív energiaigény [MJ/év] Felújítás előtti állapot (132 m 2 ) Új épület (222 m 2 ) Mélyfelújítás, bővítés (222 m 2 ) Felmelegedési potenciál [kg/év] Savasodási potenciál [kg/év] Kummulatív energiaigény [MJ/év] Felmelegedési potenciál [kg/év] Savasodási potenciál [kg/év] Kummulatív energiaigény [MJ/év] Felmelegedési potenciál [kg/év] Létesítési, bontási életfázis környezetterhelése 0 0 0 12 345 2 806 183 18 657 3 314 265 Használati életfázis környezetterhelése 248 098 6 063 130 165 012 2 825 106 12 499 601 84 Savasodási potenciál [kg/év] Teljes életciklus környezetterhelése 248 098 6 063 130 177 357 5 631 289 31 156 3 915 349 Fajlagosan (m2) 1 879,53 45,93 0,98 798,91 25,36 1,30 140,34 17,64 1,57 Felújítás előtti állapot (132 m 2 ) Új épület (222 m 2 ) Mélyfelújítás, bővítés (222 m 2 ) Beruházási költség - CI [eft] 0 17 824 19 511 Üzemeltetési költség - Σ Ca x RR 21 141 13 903 3 370 Felújítási költség [eft] 0 6 478 9 743 Maradványérték - Vf,τ(j) 0 4 189 2 542 Globális költség (közép érték)- Cg(τ) [eft] 21 141 34 015 30 083 Fajlagos globális költség [eft/m2] 160 153 136 Forrás: Medgyasszay, 2013 BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 24. dia /26
Pozitív tapasztalatok - A belső hőkomfort alacsonyabb léghőmérséklet mellett nőtt. - 38-40 C-os külső hőmérséklet, + extrém belső terhelés mellett se nőtt a belső hőmérséklet 25 C fölé. - Felújított kapcsolt geréptokos ablakok U értéke kb. 0,85 40 eft/m 2 bekerülési költségért. - Napkollektor nyáron szinte teljes egészében fedezik a melegviz igényt. - Faelgázosító tartály használata Negatív tapasztalatok - A felújított részen a teljes vízzáró szigetelés hiánya. - Régi szárnyas ajtó felújítása, hőkomfort az érintett szobában. BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 25. dia /26
Hivatkozott irodalom Medgyasszay Péter: "A földépítés optimalizált alkalmazási lehetőségei Magyarországon - különös tekintettel az építésökológia és az energiatudatos épülettervezés szempontjaira Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem PhD disszertáció, 2008. Medgyasszay Péter, Büki Péter: Családi ház felújításának tervdokumentációja. Engedélyezési és kiviteli tervek, Belső Udvar Építész és Szakértő Iroda, 2009-2010. Medgyasszay Péter: A fenntartható ház koncepció szerint épített helyi műemléki védettség alatt lévő lakóépület felújítása, Magyar Építőipar, megjelenés alatt. (2013) Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia 2008-2025 (NÉS) 2008. Tüttő Fruzsina: Meglévő családi ház rekonstrukciós intézkedési csomagjának összeállítása, költséghatékonysági vizsgálata, kitekintéssel a lehetséges klímaváltozásra, BME-MET, MSc diploma, 2013. Köszönöm a figyelmüket! medgyasszay.peter@met.bme. BME MET 2013. 05. 31. MEDGYASSZAY PÉTER PhD egyetemi docens, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék Tervezési elvek alkalmazkodásra 26. dia /26