Családi ház felújításának életciklus szempontú vizsgálata BME MET 2013. december 5. Előadó: Dr. SZALAY Zsuzsa, Medgyasszay Péter PhD, V. Horn Valéria DLA, BME Magasépítési Tanszék 2013. 12.05.
Az EU céljai 2020-ig - Az energia felhasználás csökkentése 20%-kal - Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése 20%-kal - A megújuló energia arányának 20%-ra növelése a teljes energia felhasználásban 2050-ig - Az üvegházhatású gázok kibocsátásának 80%-kal való csökkentése az 1990 szinthez képest 2. /28
CO2 megtakarítási költség görbe 2030-ig Épületszektorban jelentős költséghatékony megtakarítási potenciál 88-91% CO2 csökkentés szükséges 2050-ig 3. /28
Közel nulla energiaigényű épületek 2010/31/EU irányelv az épületek energiahatékonyságáról EPBD Recast - 2020. december 31 után valamennyi új épület közel nulla energiaigényű épület legyen; - 2018. december 31. után a hatóságok által használt vagy tulajdonukban levő új épületek közel nulla energiaigényű épületek legyenek; - A tagállamoknak nemzeti terveket kell készíteni a közel nulla energiaigényű épületek számának növelésére A közel nulla energiaigényű épület definíciója: - Energetikai minősége magas - Az energiaigény közel nulla vagy nagyon alacsony - Az energiaigényt nagyon jelentős mértékben megújuló energiából kell fedezni Pontos követelményt a tagállamoknak kell kidolgozni 4. /28
Az épületfelújítás szerepe Magyarországon - 2010-ben az épületek fűtésére és hűtésére 289 PJ - A Nemzeti Energia Stratégia szerint az energiaigény 30%-os csökkentése a cél 2030-ig - 87 PJ energia megtakarítást kell elérni az épületállomány energetikai javításával Összesen 4 192 933 lakás 2004-ben 5. /28
Épületszerkezeti megoldások Forrás: www.passiv.de 6. /28
Épületgépészeti rendszerek Elszívó rendszer hővisszanyerő nélkül Elszívó anemosztátok a konyhában és a fürdőben Frisslevegő befúvók szűrőkkel a nappaliban és a hálókban Frisslevegő bevezető nyílások a nappaliban és a hálókban Ventillátor Hővisszanyerő Kiegyenlített szellőzőrendszer hővisszanyerővel 7. /28
De megéri-e??? 8. /28
Bevezetés Mi az optimális hőszigetelési vastagság??? Teljes életciklusra vetített költség Teljes életciklusra vetített energia felhasználás és környezetterhelés 9. /28
Esettanulmány Családi ház Vácon Forrás: Medgyasszay, P. 10. /28
Esettanulmány Forrás: Medgyasszay, P. 11. /28
Az épület jellemzői Vastagság Épületszerkezet (m) Fal (U = 0.74 W/m 2 K) Cementvakolat 0.015 Beton falazóblokk 0.380 Perlit vakolat 0.070 Padlásfödém (U = 1.09 W/m 2 K) Salakfeltöltés 0.200 Felbeton 0.030 Előregyártott födémtálca (Horcsik födém) 0.065 Cementvakolat 0.015 Fűtés: állandó hőmérsékletű gázkazán és radiátorok Melegvíz: villanybojler 12. /28
A külső falazat választott hőszigetelési módjai EPS grafittal szalmabála nádpalló Forrás: www.austrotherm.hu, www.egeszsegesotthon.blog.hu Medgyasszay, P. 13. /28
A padlásfödém választott hőszigetelési módjai ásványgyapot befújt cellulóz PUR Forrás: www.rockwool.hu, www.bachl.hu, www.befujtszigeteles.hu 14. /28
Választott hőszigetelési módok Szerkezet Anyag Kiegészítő anyagok Megjegyzés Fal Expandált polisztirol Ragasztás, rögzítés, EPS környezeti (EPS) grafittal üvegszövet, adataival becsülve vékonyvakolat Fal nádpalló Rögzítés, 2 cm cementvakolat Fal szalmabála Faváz, rögzítés, 3 cm vályogvakolat, fémháló, 0.5 cm mészvakolat Padlásfödém Befújt cellulóz Pallóváz, 9 mm OSB Padlásfödém Ásványgyapot Párazáró fólia, 9 mm (lépésálló) Padlásfödém Merev poliuretán tábla (PUR) OSB 12 mm OSB Szalmabála környezeti adataival becsülve 15. /28
Módszertan Fűtési energiaigény számítása - TNM 7/2006 magyar rendelet szerint - Belső Udvar E-P-LCC-LCA program Életciklus elemzés - ISO 14040 és 14044 szerint - 30 éves időszakot figyelembe véve - Svájci ecoinvent 2.0 adatbázis Magyarországra adaptálva - Hatáskategóriák: - Nem megújuló kumulatív energiaigény (CED n.r.) - Klímaváltozás (GWP 100) - Savasodás (AP) 16. /28
Módszertan globális költség Forrás: Iránymutatás (2012/C 115/01) 17. /28
Globális költség Globális költség 0 kezdőévre Kezdeti beruházási költség + + Éves költség az adott évben Maradványérték a szám. időszak végén (kezdőévre diszkontálva) számítási időszak diszkontfaktor 18. /28
Módszertan Globális költség számítás: - 244/2012 EU rendelet szerint - Kezdeti beruházási költségek, karbantartás, csere, éves energiaköltségek, jelenértékben kifejezve a kezdőévre diszkontálva - Számítási időszak 30 év - Diszkontráta 4% - Elektromos áram ára 50 Ft/kWh, gáz 16 Ft/kWh (2012 árak) - Energiaár emelkedési forgatókönyv: elektromos áram 2%, földgáz 2.8% 19. /28
Globális költség [1000 HUF] VIII. Életciklus elemzési (LCA) szakmai konferencia Globális költség 30 évre (HUF) 13500 13000 12500 12000 11500 11000 10500 10000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 Hőszigetelés vastagsága [cm] PUR padlásfödémre ásványgyapot padlásfödémre cellulóz padlásfödémre szalma falra nádpalló falral grafitos EPS falra 20. /28
Kumulatív energiaigény, nem megújuló (MJ/a) VIII. Életciklus elemzési (LCA) szakmai konferencia Nem megújuló kumulatív energiaigény (MJ/év) 190000 180000 170000 160000 150000 140000 130000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 Hőszigetelés vastagsága [cm] PUR padlásfödémre ásványgyapot padlásfödémre cellulóz padlásfödémre szalma falra nádpalló falra grafitos EPS falra 21. /28
GWP (kg CO2-eq/a) VIII. Életciklus elemzési (LCA) szakmai konferencia Globális Felmelegedési Potenciál (kg CO2-eq/év) 10500 10000 9500 9000 8500 8000 7500 7000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 Hőszigetelés vastagsága [cm] PUR padlásfödémre ásványgyapot padlásfödémre cellulóz padlásfödémre szalma falra nádpalló falra grafitos EPS falra 22. /28
AP (kg SO2-eq/a) VIII. Életciklus elemzési (LCA) szakmai konferencia Savasodási Potenciál (kg SO2-eq/év) 18 17 16 15 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 Hőszigetelés vastagsága [cm] PUR padlásfödémre ásványgyapot padlásfödémre cellulóz padlásfödémre szalma falra nádpalló falra grafitos EPS falra 23. /28
Összefoglalás A padlásfödém hőszigetelése hatékonyabb mint a fal hőszigetelése Ebben az esettanulmányban a gazdaságilag optimális hőszigetelési vastagság: - ipari anyagok: 15 cm fal és 12 cm padlásfödém esetén - kb. 50 cm szalmabála falhőszigetelés esetén - kb. 20 cm cellulóz padlásfödém hőszigetelés esetén Ebben az esettanulmányban a CED és GWP kategóriákban a vizsgált hőszigetelési tartományban nem volt minimum pont vastagabb hőszigetelések is megtérülnek További kutatás szükséges az épületfelújítás komplex elemzéséhez és az épületgeometria hatásának vizsgálatához 24. /28
Global cost (HUF) CED n.r. (MJ) VIII. Életciklus elemzési (LCA) szakmai konferencia Közel nulla energiaigényű épület elemzése: globális költség és CED 50 000 000 3 000 000 45 000 000 40 000 000 2 500 000 35 000 000 2 000 000 30 000 000 25 000 000 1 500 000 20 000 000 15 000 000 1 000 000 10 000 000 500 000 5 000 000 0 1) cond. boiler 2) cond + MVHR 3) cond + solar coll 4) cond + MVHR + solar coll 5) wood boiler + MVHR 6) wood boiler + solar coll 7) wood + MVHR + solar 8) heat pump, borehole 9) heat pump + MVHR 0 1) cond. boiler 2) cond + MVHR 3) cond + solar coll 4) cond + MVHR + solar coll 5) wood boiler + MVHR 6) wood boiler + solar coll 7) wood + MVHR + solar 8) heat pump, borehole 9) heat pump + MVHR Investment and maintenance, building Replacement, service system Investment, service system Energy costs Investment and maintenance, building Replacement, service system Investment, service system Energy 25. /28
BME Magasépítési Tanszék Ábra forrása: BME - MET 26. /28
Hogyan mentsük meg a klímát? 1) Biciklit eldobni és (támogatott) elektromos biciklit venni 2) A házat min. 20 cm műanyagba csomagolni Köszönöm a figyelmet 3) Régi autót leselejtezni és új nagyterű HIBRID SUV-t venni 4) Sok politikust a New Yorki klímakonferenciára küldeni szalay.zsuzsa@met.bme.hu 27. /28
Köszönetnyilvánítás Az előadás elkészítését a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0041 számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. Köszönetet szeretnénk mondani azoknak a hallgatóknak, akiknek a 2012/2013 II. félév Környezetbarát építés c. tárgy keretében elkészített feladatukat ezen tanulmány elkészítésekor felhasználtuk: Czoboly Olivér, Futó Marcell, Glavatity Dénes, Hinkel Szilvia, Váraljai Eszter és Nagy Réka. 28. /28