Lakóépületek tervezése Épületenergetikai gyakorlat MET.BME.HU 2012 / 2013 II. Szemeszter BME Magasépítési Tanszék BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1 1 1 Az egyszerűsített épületenergetikai számítást a Neptun III. fantázianevű Porotherm rendszerű épületen végezzük el. [Forrás: Wienerberger Porotherm mintatervek] BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2 2 2 1
Tartalomjegyzék: a) A geometriai adatok meghatározása b) A rétegtervi hőátbocsátási tényezők számítása c) A hőhidak hatásának figyelembe vétele d) A fajlagos hőveszteségtényező számítása e) A direkt szoláris nyereség figyelembe vételének lehetőségei f) A fűtés nettó energiaigényének számítása g) A melegvíz készítés nettó energiaigényének számítása h) Az épület primer energiaigényének meghatározása i) Az épület energetikai minősítése BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3 3 3 BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4 4 4 2
A rendelet 3 szintű követelményrendszere: 1) az épület fajlagos hőveszteség tényezője kisebb legyen a rendelet által az épület geometriai arányai függvényében meghatározott maximálisan megengedhető értéknél 1) q q max f(építészetitervezés) 2) az épület összesített energetikai jellemzőjének számértéke kisebb legyen a rendelet által az épület geometriai arányai függvényében meghatározott maximálisan megengedhető értéknél 1) E p E p.max f(épületgépészetitervezés) 3) a rétegtervi hőátbocsátási tényezők kisebbek legyenek a rendelet által megadott maximálisan megengedhető értékeknél 1) U U max f(anyag,szerkezet,rétegfelépítés) BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 5 5 5 Az épület keresztmetszete F2 rétegrend Külső fal Teherhordó fal Kétoldalt vakolt 1,5 cm belső vakolat 38 cmporotherm 38 HS, Porotherm TM hőszigetelő falazóhabarccsal falazva 1,5 cm külső vakolat 1 rtg. alapozó 1 rtg. dörzsölt színezett vakolat ÉPÜLETBUROKKÉNT VESSZÜK FIGYELEMBE BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 6 6 6 3
Az épület keresztmetszete F3 rétegrend Külső fal Lábazati fal Kétoldalt vakolt 1,5 cm belső vakolat 30 cm Porotherm 30 N+F, Porotherm TM hőszigetelő falazóhabarccsal falazva 1 rtg. hegeszthető modifikált bit. lemez 6 cm extrudált PS hab hőszigetelés 1 rtg. fagyálló lábazati vakolat HŐHÍDKÉNT VESSZÜK FIGYELEMBE BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 7 7 7 Az épület keresztmetszete F7 rétegrend Külső fal Nyílásáthidalás Kétoldalt vakolt 1,5 cm belső vakolat 3*8 cm 3 db Porotherm S elemmagas áthidaló 6 cm expandált PS hab hőszigetelés 8 cm Porotherm S elemmagas áthidaló 1,5 cm külső vakolat 1 rtg. alapozó 1 rtg. dörzsölt színezett vakolat HŐHÍDKÉNT VESSZÜK FIGYELEMBE BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 8 8 8 4
Az épület keresztmetszete P2 rétegrend Talajon fekvő - Belső padló 1 cm laminált parketta 1 rtg alátét filc 5 cm aljzatbeton 1 rtg technológiai szigetelés 8 cm lépésálló expandált PS hab 1 rtg hegeszthető modifikált bit. vastaglemez 10 cm vasalt aljzat 25 cm homokos kavics (0/35 mm) - termett talaj ÉPÜLETBUROKKÉNT VESSZÜK FIGYELEMBE BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 9 9 9 Az épület keresztmetszete P6 rétegrend Zárófödém Nem járható padlás 12 cm szálas hőszigetelés 4 cm felbeton (C16-16/kk) 17 cm Porotherm gerendás, béléstestes födém 1 cm vakolat ÉPÜLETBUROKKÉNT VESSZÜK FIGYELEMBE BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1010 5
Rendeltetés: földszintes családi ház, talajon fekvő padlóval, fűtetlen padlástérrel 1. Az épület rendeltetésének, alapadatainak, és az ehhez tartozó követelményeknek a meghatározása. BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1111 Felület megnevezése Számoló ablak A i (m 2 ) Homlokzat felület 2,71*(2*(13+7)-0,1*8)-A ny 89,07 Üvegezett nyílászáró 0,5 m 2 felett 1,2*1,5*6+1,2*2,4 13,68 Üvegezett nyílászáró 0,5 m 2 alatt 0,6*0,6*3 1,08 Bejárati ajtó 1*2,4 2,40 Padlásfödém (=hasznos alapterület) 82,27 Talajon fekvő padló (=hasznos alapterület) 82,27 ΣÉpületburok 270,77 Vonal menti hőhíd Számoló ablak L j (m) Padló kerülete (fm) 2*(13+7)-8*0,1 39,2 Egyéb: Koszorú (födémszél) 2*(13+7)-8*0,1 39,2 Falsarok (pozitív) 4*2,71 10,84 Válaszfa/homlokzati fal 8*2,71 21,68 Nyílászáró szemöldök 1,2*7+1+0,6*3 11,2 Nyílászáró tokszár (1,5*6+0,6*3+2,4*2)*2 31,2 Ablak parapet 1,2*6+0,6*6 10,8 Egyéb összesen: 124,92 2.a. Az épület geometriai adatainak meghatározása (belső méretekkel számolva) tervek vakolatlan mérettel felmérés vakolt síkok között ΣA homlokzat = 89,07 m 2 2.b. A vonal menti hőhidak hosszának meghatározása (belső méretekkel számolva) lábazat padló vesztesége is küszöb lábazatnál figyelembe véve L lábazat = 39,20 fm ΣL hőhid = 124,92 m 2 BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1212 6
Milyen felületeket kell figyelembe venni (ΣA) számítása során? ha az épületben nincs fűtetlen helyiség: az egyes helyiségek fűtött belső légtérrel közvetlenül érintkező homlokzati falainak belső, szoba felőli felületeit (benne a nyílászárók felületeit is) ha az épületben fűtetlen helyiség is van: az egyes helyiségek fűtött belső légtérrel közvetlenül érintkező belső falainak szoba felőli azon felületét is, ahol a fal túloldalán fűtetlen helyiségek vannak (benne az esetleges ajtók, átadó ablakok felületét is) lapostető, vagy beépítetlen tetőtér esetén: a padlásfödém, vagy tetőfödém belső légtérrel közvetlenül érintkező felületét (a zárófödém alatti szint alapterületéből a helyiség területek összegzésével számítható) (Vigyázat: lépcsőtér és galériás beépítés esetén értelem szerűen nem az építészeti meghatározás szerinti alaprajzi méretekkel, hanem a tényleges látható födémfelülettel kell számolni) beépített tetőtér esetén: a zárófödémnek a beépítetlen tetőszakaszok alatti vetülete (természetesen a válaszfalak által elfoglalt területsávok levonásával), továbbá a tetőtéri térdfalak, a ferde tetőfelületek, a vízszintes tetőszakaszok és a függőleges oromfalak, illetve a fűtetlen helyiségek feletti födémszakaszok számítandók be határoló felületként BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1313 Milyen felületeket kell figyelembe venni (ΣA) számítása során? talajon fekvő padlók, illetve fűtetlen pincék feletti padlók: felületük a földszinti helyiségek alapterületeinek összesítésével számítható ki. eltérő földszinti padlósíkok esetén: (pl. kiemelt konyha, süllyesztett nappali tér) gondos számítás során a szintváltás vonalán a függőleges többlet felületeket az összes határoló felület számításánál figyelembe kell venni a mindkét oldalon fűtött helyiségekkel érintkező mennyezet- és padlófelületek: természetesen a számításból kimaradnak, hiszen rajtuk keresztül nincs transzmissziós hőveszteség. Milyen méreteket kell figyelembe venni a fűtött térfogat (V) számítása során? általában a helyiségek alapterületének és belmagasságának szorzatösszege adja az eredményt, de ügyelni kell arra, hogy például lépcsőházi terek, galériák esetén a teljes légtérfogatot vegyük figyelembe általánosságban: a fűtött épülettérfogatot határoló összfelületbe beszámítandó a külső levegővel, a talajjal, a szomszédos fűtetlen terekkel és a fűtött épületekkel érintkező valamennyi határolás (7/2006.(V.24.)TNM. Rendelet) BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1414 7
Fűtött térfogat: V = A N b m = 82,27*2,71 = 222,95 [m 3 ] Felület / térfogat arány ΣA /V = 270,77 / 222,95 = 1,215 [m 2 /m 3 ] q m = 0,086 + 0,38 1,215 = 0,548 [W/m 3 K] 3. A fajlagos hőveszteség tényező határérté-kének meghatározása ΣA/V függvényében: 0,3 A/V 1,3 esetén q m = 0,086 + 0,38 ΣA/V [W/m 3 K] (itt: a 7/2006.(V.24.)TNM. Rendelet szerint!) Saját feladatban: 20/2014.(III.7.) BM rendelet szerint Ezt a határértéket kell majd összehasonlítani az épület számított fajlagos hőveszteség tényezőjével! q = 0,58 q = 0,2 BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1515 Határoló fal: PTH 38 HS + TM habarcs + kétoldali 1,5 cm mészvakolat 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján U fal = 0,35 [W/m 2 K] forrás: http://www.wienerberger. BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1616 8
Üvegezett nyílászárók 0,5 m 2 felett: : Típus: EURO IV 68 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján U ablak = 1,3 [W/m 2 K] (150x150 cm) BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1717 Üvegezett nyílászárók 0,5 m 2 felett: : Típus: EURO IV 68 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján U ablak = 1,3 [W/m 2 K] (150x150 cm) BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1818 9
Üvegezett nyílászárók 0,5 m 2 alatt: Típus: EURO IV 68 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján Közelítő számítás az üveg/keret felületek arányában történő súlyozott U értékekkel Méret 150x150 U i 60x60 U i Felület (m 2 ) 22500 1,35 3600 1,62 Üveg (m 2 ) 15750 1,1 1248,9 1,1 Keret (m 2 ) 6750 1,9 2351,1 1,9 U ablak,05 = 1,6 [W/m 2 K] (60x60 cm) BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 1919 Erkélyajtó: Típus: EURO IV 68 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján U erkélyajtó = 1,4 [W/m 2 K] BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2020 10
Bejárati ajtó: Típus: EURO IV 68 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján U ajtó = 1,4 [W/m 2 K] BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2121 Padlásfödém : d 1 =12 cm szálas hőszigetelés d 2 = 4 cm felbeton (C16-16/kk) d 3 =17 cm Porotherm gerendás, béléstestes födém d 4 = 1 cm vakolat 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján U padlás = 0,30 [W/m 2 K] U 0 U = 0 1 = 1 di 1 + Σ + h λ h 1 12 e i i 1 0,12 0,04 0,17 0,01 + + + + + λ λ λ λ 1 2 3 4 1 10 A szerkezet megnevezése és térbeli, illetve a hőáramhoz viszonyított helyzete h e W/m 2 K Külső fal és nyílászáró 24 8 Belső fal és nyílászáró 8 8 Lapostető és felülvilágító 24 10 Belső födém (felfelé hűlő), padlásfödém 12 10 Belső födém (lefelé hűlő), pincefödém 8 6 Árkád feletti födém 20 6 Itt: MSZ 04-140/2:1991. szabvány szerint (h e ;h i ) Saját feladatban: MSZ EN ISO 6946:2007 szabvány szerint (R se ;R si ) h i BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2222 11
Talajon fekvő padló: 1 cm laminált parketta 1 rtg alátét filc 5 cm aljzatbeton 1 rtg technológiai szigetelés 8 cm lépésálló expandált PS hab 1 rtg hegeszthető modifikált bit. vastaglemez 10 cm vasalt aljzat 25 cm homokos kavics (0/35 mm) termett talaj 1 1 U0 = = 1 di 1 di +Σ + Rse +Σ + Rsi h λ h λ e i i i 3.1.a. A rétegtervi hőátbocsátási tényezők meghatározása: az MSZ EN ISO 6946 szerint, vagy minősítési iratok alapján h e és h i = külső és belső felületi hőátadási tényezők (az MSZ-04-140/2:1991 szerint) A szerkezet megnevezése és térbeli, illetve a hőáramhoz viszonyított helyzete h e W/m 2 K Külső fal és nyílászáró 24 8 Belső fal és nyílászáró 8 8 Lapostető és felülvilágító 24 10 Belső födém (felfelé hűlő), padlásfödém 12 10 Belső födém (lefelé hűlő), pincefödém 8 6 h i Talajonfekvő padló 6 U padló = 0,42 [W/m 2 K] Árkád feletti födém 20 6 Saját feladatban: R si =0,17 m 2 K/W; R se =0 A talajjal érintkező szerkezetek esetében a rétegtervi hőátbocsátási tényező számításakor a külső oldali felületi hőátadási tényező hatása olyan csekély, hogy gyakorlatilag elhanya-gol-ható (1/h e 0). BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2323 3.1.b. Ellenőrzés U U max U fal = 0,35 [W/m 2 K] < 0,45 [ W/m 2 K ] A tervezett épület a rendelet első követelményszintje előírásainak megfelel! U padlás = 0,30 [W/m 2 K] 0,30 [ W/m 2 K ] U ablak = 1,3 [W/m 2 K] < 1,60 [ W/m 2 K ] U ablak,05 = 1,6 [W/m 2 K] < 2,50 [ W/m 2 K ] U ajtó = 1,4 [W/m 2 K] < 1,80 [ W/m 2 K ] U padló = 0,42 [W/m 2 K] < 0,50 [ W/m 2 K ] Összehasonlítás: Itt: a 7/2006.(V.24.)TNM. Rendelet táblázati értékeivel Saját feladatban: a : 20/2014.(III.7.) BM rendelet táblázati értékeivel BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2424 12
A talajon fekvő padló lábazata Talajon fekvő padló 8 cm PS hab hőszigeteléssel hőátbocsátási ellenállása: R=d/ʎ = 0,08(m)/0,04(W/mK) = 2(m 2 K/W) R padló = 2 [m 2 K/W] A padló vonalmenti hőátbocsátási tényezője z = 0,30 m esetén: 3.1.c. A vonalmenti hőhidak hőátbocsátási tényezőinek meghatározása az MSZ EN ISO 13370 szerint, vagy táblázati értékekkel Ψ = 1,05 [W/mK] Megjegyzés: A táblázatosan megadott vonal menti hőhíd tartalmazza a lábazaton kívül a talajon fekvő padlón keresztül kialakuló energiaveszteséget közelítő értékét is! BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2525 Aktuális példánkban csak a külső falak hőhidasságát kell megítélnünk (nincs pice, nincs lapostető, nincs beépített tetőtér): Épülethatároló szerkezetek A hőhidak hosszának fajlagos mennyisége (fm/m 2 ) Épülethatároló szerkezetek besorolása gyengén hőhidas közepesen hőhidas erősen hőhidas Külső falak < 0,8 0,8 1,0 > 1,0 Lapostetők < 0,2 0,2 0,3 > 0,3 Beépített tetőtereket határoló szerkezetek < 0,4 0,4 0,5 > 0,5 ΣL hőhid = 124,92 fm ΣA homlokzat = 106,23 m 2 3.1.c. A vonalmenti hőhidak hőátbocsátási tényezőinek meghatározása az MSZ EN ISO 13370 szerint, vagy táblázati értékekkel A hőhidak hatását kifejező korrekció: U R = U*(1+ χ) (W/m 2 K) U - rétegtervi hőátbocsátási tényező χ korrekciós tényező - a hőhidak fajlagos mennyiségétől függ Talajon fekvő padló lábazatára, illetve pincefalakra a táblázatos vonalmenti hőátbocsátási tényező meghatározása kötelezően alkalmazandó. Σl hőhid /ΣA homlokzat = 1,176 > 1,0 Az épület homlokzata erősen hőhidas! BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2626 13
Aktuális példánkban csak a külső falak hőhidasságát kell megítélnünk (nincs pice, nincs lapostető, nincs beépített tetőtér): 3.1.c. A vonalmenti hőhidak hőátbocsátási tényezőinek meghatározása az MSZ EN ISO 13370 szerint, vagy táblázati értékekkel A hőhidak hatását kifejező korrekció: U R = U*(1+ χ) (W/m 2 K) U - rétegtervi hőátbocsátási tényező χ korrekciós tényező - a hőhidak fajlagos mennyiségétől függ Talajon fekvő padló lábazatára, illetve pincefalakra a táblázatos vonalmenti hőátbocsátási tényező meghatározása kötelezően alkalmazandó. Az épület homlokzata erősen hőhidas! Χ homlokzat = 0,40 Χ padlásfödém = 0,10 BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2727 A ΣA i U Ri szorzatok számítása: 3.1.d. Az épület transzmissziós hővesztesége Felület A i (m 2 ) U i Χ U Ri korr. A i*u Ri Homlokzat felület 89,07 0,35 0,4 0,49 1 43,65 Üvegezett nyílászáró 0,5 m2 felett 13,68 1,3 0 1,3 1 17,78 Üvegezett nyílászáró 0,5 m2 alatt 1,08 1,6 0 1,6 1 1,73 Bejárati ajtó 2,40 1,4 0 1,4 1 3,36 Padlásfödém 82,27 0,3 0,1 0,33 0,9 24,43 ΣA U R +L Ψ = 90,95 + 39,2*1,05 = 132,11 [W/K] ΣA i*u Ri (W/K)= 90,95 Megjegyzések: Pincefödém esetén (fűtetlen pincénél) az U r rétegtervi hőátbocsátási tényezőt (és ezáltal a ΣA i U Ri szorzatot) 0,5 ös korrekciós szorzóval kell módosítani! Padlásfödém esetén (beépítetlen padlás) az U r rétegtervi hőátbocsátási tényezőt (és ezáltal a ΣA i U Ri szorzatot) 0,9 es korrekciós szorzóval kell módosítani! BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2828 14
Q sd számítása: Az egyszerűsített számítási módszer alkalmazása során két alternatív lehetőségünk van a sugárzási direkt nyereség figyelembe vételére: teljes egészében elhanyagoljuk, azaz Q sd = 0 csökkentett értékkel, minden irányban északi tájolást feltételezve vesszük figyelembe, azaz ε = 0,75 A ü kalkulációja: Felület Üvegezett nyílászáró 0,5 m2 felett Üvegezett nyílászáró 0,5 m2 alatt Q sd = 100*ε*ΣA ü *g A i (m 2 ) arány A ü (m 2 ) 13,68 70% 9,58 m 2 1,08 35% 0,38 m 2 ΣA ü= 9,95 m 2 Megjegyzések: 3.1.e. A direkt sugárzási nyereség 100 - a fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam, északi tájolás esetén {kwh/m 2 a} ε - a hasznosítási tényező értéke, nehéz épület esetén 0,75, könnyű épület esetén 0,50. (az épület nehéz vagy könnyű volta a födémek és a külső falak rétegterve alapján műszaki becsléssel ítélhető meg, a fajlagos hőtároló tömeg meghatározása csak részletes számítás esetén szükséges) A ü az ablakok, erkélyajtók összfelületéből a transzparens (üvegezett) rész területe. (gyártói, vagy saját mérési adatok hiányában, közelítőleg a nyílásfelület 75%-ára vehető fel) g - az üvegezett nyílászárók összesített sugárzásátbocsátó képessége (gyártói adat) (értéke általában 0,5-0,7 között változik, pontos információ hiányában 0,65-re választható) Q sd = 100*0,75*9,95*0,65 = 485,1 [kwh/év] BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2929 q számítása: ΣA U R +l Ψ = 90,95 + 39,2*1,05 = 132,11 [W/K] Q sd /72 = 6,74 V = 222,95 [m 3 ] q=(132,11-6,74)/222,95=125,4/222,95=0,562 [W/m 3 K] q m = 0,086 + 0,38 1,215 = 0,548 [W/m 3 K] 3.1.f. A fajlagos hőveszteség tényező számítása és ellenőrzése 1 Qsd q = ( AjU R, j + liψi ) V 72 A q q max egyenlőtlenség nem teljesül, a tervezett épület tehát az energetikai rendelet második követelményszintjét nem elégíti ki! j i AZ ÉPÜLETBUROK HŐSZIGETELŐ KÉPESSÉGÉT JAVÍTANI KELL! Javításként alkalmazzunk a padlásfödémen az eredeti 12 cm helyett 15 cm szálas hőszigetelést! Ekkor (a számításokat újra elvégezve) az eredmények: U padlás = 0,245 W/m 2 K; q= 0,542 W/m 3 K; ΣA U R +l Ψ = 127,63 W/K Így már teljesül a 2. követelményszint is! BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3030 15
t bnyár Qsdnyár + AN qb = ΣAU + ΣlΨ + 0,35n Q sdnyár = ΣA Ü I nyár g nyár {W} g = 0,65 (megítélés alapján felvett érték) g árnyékoló = 0,5 nyár (közelítőleg felvett érték belső világos függöny feltételezésével) g nyár =g*g árnyékoló =0,65*0,5=0,325 A N = 82,27 m 2 q b = 5 W/m 2 n nyár = 9 1/h ΣA U R +L Ψ = 127,63 W/K V = 222,95 m 3 t bnyár =(424,04+82,27*5)/(127,63+0,35*9*222,95)=1,0⁰C t bnyár = 1,0 ⁰C < 3 K megfelel V 3.2. A nyári túlmelegedés kockázata Felület Ai (m 2 ) arány Aü (m 2 ) I nyár g nyár Q sdnyár Üvegezett nyílászáró ÉNY 1,08 0,5 m2 alatt 35% 0,38 m 2 85 0,325 10,44 Üvegezett nyílászáró ÉK 3,60 0,5 m2 felett 70% 2,52 m 2 85 0,325 69,62 Üvegezett nyílászáró DK 3,60 0,5 m2 felett 70% 2,52 m 2 150 0,325 122,85 Üvegezett nyílászáró DNY 6,48 0,5 m2 felett 70% 4,54 m 2 150 0,325 221,13 Qsdnyár (W) = 424,04 Ha a rendeltetésszerű használatból következő belső hőterhelésnek a használati időre vonatkozó átlagértéke nem haladja meg a q b 10 W/m 2 értéket (nálunk a rendelet értelmében q b =5W/m 2 ), a túlmelegedés kockázata elfogadható, amennyiben a belső és külső hőmérséklet napi átlagértékeinek különbségére teljesül az alábbi feltétel: t bnyár 3 K nehéz épületszerkezeteknél t bnyár 2 K könnyű épületszerkezeteknél BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3131 Q F =H*V*(q +0,35*n)*σ Z F *A N *q b {kwh/év} V = 222,95 m 3 H = 72 hk/év Z F = 4,4 h/év q b = 5 W/m 2 n = 0,5 1/h σ = 0,9 A N = 82,27 m 2 q=0,542 W/m 3 K Q F =72*222,95*(0,542+0,35*0,5)*0,9 4,4*82,27*5= Q F = 8549 {kwh/év} A nettó fűtési energiaigény fajlagos értéke: q F = Q F /A N q F = 8549/82,27 = 103,9 kwh/m 2 év 4. A fűtés energia igénye 4.1. A nettó hőenergia igény számítása H egyszerűsített számításnál 72, az órafokban kifeje-zett konvencionális (12 C határhőmérséklethez, azaz 8 K egyensúlyi hőmérséklet-különbséghez tartozó) hőfokhíd értékének ezredrésze (W/kW átszámítás) 0,35 a szellőzési hőveszteség számításánál: a levegő sűrűségének, fajhőjének és a mértékegység átvál-tásához szükséges tényezőknek a szorzata n az óránkénti légcsereszám Z F egyszerűsített számításnál 4,4 a konvencionális (12 C határhőmérséklethez, azaz 8 K egyensúlyi hő-mér-sékletkülönbséghez tartozó) fűtési idény órá-ban mért hosszának ezredrésze (W/kW átszá-mítás) σ a szakaszos éjszakai - hétvégi leszabályozott teljesítményű fűtési üzem hatását kifejező korrekciós tényező (automata szabályozásnál!!) BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3232 16
4.1. A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása A veszteségek, illetve elektromos energiaigények meghatározása egyszerűsített számítással a rendelet táblázati értékeinek figyelembe vételével történik. Ehhez ismernünk kell a fűtő berendezés típusát, épületen belüli helyzetét, az energiahordozó fajtáját, a hőleadók típusát, a hőelosztás tervezett megoldását, és a fűtés szabályozásának módját. Példánkban a következő egyszerű fűtési megoldással számolunk: a kazán földgáz üzemű, fűtött helyiségen belül elhelyezett kondenzációs kazán a hőleadók melegvizes radiátorok 55/45⁰C méretezési hőfoklépcsővel az elosztóvezetékek kétcsöves rendszerűek, és a fűtött téren belül haladnak a fűtőközeget fordulatszám szabályozású szivattyú keringeti a fűtés szabályzása termosztatikus radiátorszelepekkel történik, 2K arányossági sávval A veszteségeket, illetve elektromos energiatöbbleteket kifejező szorzó tényezők a következő táblázatokból választhatók ki a fenti fűtési módnak megfelelően: BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3333 C K = 1,01 q k,v =0,79 4.1. A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3434 17
C K = 1,01 q k,v =0,79 q f,v =2,1 4. 1.A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3535 C K = 1,01 q k,v =0,79 q f,v =2,1 E FSz =1,98 4.1. A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3636 18
C K = 1,01 q k,v =0,79 q f,v =2,1 E FSz =1,98 q f,h =3,3 4.1. A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3737 C K = 1,01 q k,v =0,79 q f,v =2,1 E FSz =1,98 q f,h =3,3 e v =2,50 e f =1,00 4.1. A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3838 19
C K = 1,01 q k,v =0,79 q f,v =2,1 E FSz =1,98 q f,h =3,3 e v =2,50 e f =1,00 4.1. A fűtés energia igénye 4.2. Veszteségek meghatározása 4.3. Villamos energiaigény meghatározása 4.4. A fűtés primer energiaigényének meghatározása E F = (q f +q f,h +q f,v +q f,t ) Σ(C k α k e f )+(E FSz +E FT +q k,v )e v {kwh/m 2 év} E F = (103,9+3,3+2,1+0)*(1,01*1*1,00)+(1,98+0+0,79)*2,5 {kwh/m 2 év} E F = 110,4+6,9 = 117,3 {kwh/m 2 év} BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3939 A HMV nettó hőenergia igénye lakóépületnél: 5. A melegvízellátás q HMV = 30 [kwh/m 2 a] 5.1. Nettó hőenergia igény számítása 5.2. Veszteségek meghatározása A HMV készítés primer hőenergia igénye: 5.3. Villamos energiaigény meghatározása 5.4. Primerenergia-igényének meghatározása q q HMV, v HMV, t E HMV = qhmv (1 + + ) ( Ckα kehmv ) + ( EC + EK ) 100 100 e v A melegvíz előállítására példánkban az alábbi épületgépészeti megoldást választjuk: a vízmelegítő a fűtést is biztosító kondenzációs kombikazán a kazán átfolyós üzemmódú, V<2l kis tárolóval külön tároló tartály nincs a rendszerben a melegvíz elosztása cirkuláció nélkül, a fűtött téren belül történik A veszteségeket, illetve elektromos energiatöbbleteket kifejező szorzó tényezők a következő táblázatokból választhatók ki a fenti fűtési módnak megfelelően: BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4040 20
C K = 1,23 E k =0,20 5. A melegvízellátás 5.1. Nettó hőenergia igény számítása 5.2. Veszteségek meghatározása 5.3. Villamos energiaigény meghatározása 5.4. Primerenergia-igényének meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4141 C K = 1,23 E k =0,20 Q HMV,v =10 5. A melegvízellátás 5.1. Nettó hőenergia igény számítása 5.2. Veszteségek meghatározása 5.3. Villamos energiaigény meghatározása 5.4. Primerenergia-igényének meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4242 21
C K = 1,23 E k =0,20 Q HMV,v =10 A HMV készítés primer hőenergia igénye: 5. A melegvízellátás 5.1. Nettó hőenergia igény számítása 5.2. Veszteségek meghatározása 5.3. Villamos energiaigény meghatározása 5.4. Primerenergia-igényének meghatározása q q HMV, v HMV, t E HMV = qhmv (1 + + ) ( CkαkeHMV ) + ( EC + EK ) ev E HMV 100 100 10 0 = 30 *(1 + + ) (1,23*1*1,00) + (0 + 0,2)*2,5 = 40,59 + 0,5 = 41,09 100 100 E HMV = 41,1 {kwh/m 2 év} BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4343 Légtechnikai rendszer NINCS! 6. A légtechnikai rendszer 6.1. Hőmérleg számítása 6.2. Veszteségek meghatározása 6.3. Villamos energiaigény meghatározása 6.4. Primerenergia-igényének meghatározása Hűtési rendszer NINCS! 7. A hűtés primer energiaigényének számítása NEM számoljuk! 8. A világítás éves energia igényének meghatározása BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4444 22
Az összesített energetikai követelményérték a 7/2006. TNM rendelet szerint (vigyázat: saját feladatban a 40/2012. (VIII. 13.) BM rendelet szerint!) Összesített energetikai jellemző E p {kwh/m 2 a} lakó és szállás-jellegű épületek ΣA/V 0,3 E Pm = 110 [kwh/m 2 a] 0,3 ΣA/V 1,3 E Pm = 120 (ΣA/V) + 74 [kwh/m 2 a] ΣA/V 1,3 E Pm = 230 [kwh/m 2 a] 275 250 225 200 175 150 125 100 Összesített energetikai jellemzők követelményértékei E pm {kwh/m 2 a) lakó/szállás iroda oktatási 75 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Felület/térfogat arány ΣA/V {m 2 /m 3 } E p = E F + E HMV + E LT + E hű + E vil E p = E F + E HMV (lakóépület, egyszerű számítás) E p = 117,3 + 41,1 = 158,4 {kwh/m 2 év} E Pm = 120*1,215 + 74 = 219,8 {kwh/m 2 év} E ΣA/V = 1,215 [m 2 /m 3 p /E Pm = 158,4/219,8 = 72,1 % ] A+ < 55 Fokozottan energiatakarékos A 56-75 Energiatakarékos B 76-95 Követelménynél jobb C D E F G H 96 100 Követelménynek megfelelő 101-120 Követelményt megközelítő 121-150 Átlagosnál jobb 151-190 Átlagos 191-250 Átlagost megközelítő 251-340 Gyenge I 341 < Rossz BME - MET 2014 / 2015. - gyakorlat Készítette: Dr. Csanaky Judit Emília, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 4545 23