Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? BME MET 2014.10.04 Előadó: Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Magasépítési Tanszék
Közel nulla energiaigényű épületek 2010/31/EU irányelv az épületek energiahatékonyságáról EPBD Recast - 2020. december 31-ig 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 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 2. dia /76
20/2014. (III. 7.) BM rendelet Költségoptimalizált szint 2015. január 1-től: Az energia-megtakarítási célú hazai vagy uniós pályázati forrás vagy a központi költségvetésből származó támogatás igénybevételével megvalósuló bármilyen rendeltetésű a) meglévő épület nem jelentős mértékű felújítása esetén az építésiszerelési munkával érintett épületelemek energetikai jellemzőinek meg kell felelniük a költségoptimalizált szintű U- értékeknek és az épületgépészeti rendszerre vonatkozó előírásoknak, b) új épület építése vagy meglévő épület jelentős mértékű felújítása esetén az épület energetikai jellemzőinek meg kell felelniük a költségoptimalizált követelmény valamennyi szintjének. Költségoptimalizált követelményszint általánosan 2018-tól AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 3. dia /76
Épülethatároló szerkezetek (kivonat) A hőátbocsátási tényező követelményértéke U m W/m 2 K 2006 2015/ 2018 Homlokzati fal 0,45 0,24 Lapostető 0,25 0,17 Fűtött tetőteret határoló szerkezetek 0,25 0,17 Padlás és búvótér alatti födém 0,30 0,17 Árkád és áthajtó feletti födém 0,25 0,17 Alsó zárófödém fűtetlen terek felett 0,50 0,26 Fa vagy PVC keretszerkezetű homlokzati nyílászáró Fém keretszerkezetű homlokzati üvegezett nyílászáró 1,60 1,15 2,00 1,40 Homlokzati üvegfal, függönyfal 1,50 1,40
2015 (pályázatok)/ 2018: Fajlagos hőveszteség tényező követelményértéke 2018 (2015):
2015 (pályázatok)/ 2018: Összesített energetikai jellemző követelmény 6
Közel nulla energiaigényű épületek 20/2014. (III. 7.) BM rendelet Közel nulla energiaigényű épület definíciója: Az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról szóló kormányrendelet szerinti költségoptimalizált szinten megvalósult vagy annál energiahatékonyabb épület, amelyben a primerenergiában kifejezett éves energiaigény legalább 25%-át olyan megújuló energiaforrásból biztosítják, amely az épületben keletkezik, az ingatlanról származik vagy a közelben előállított. AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 7. dia /76
Épülethatároló szerkezetek (kivonat) A hőátbocsátási tényező követelményértéke U m W/m 2 K 2006 2015/ 2018 2019/ 2021 (javaslat) U d (cm) U d (cm) U d (cm) Homlokzati fal 0,45 7 0,24 16 0,20 20 Lapostető, fűtött tetőteret határoló szerkezetek 0,25 15 0,17 24 0,14 30 Padlás és búvótér alatti födém 0,30 0,17 0,14 Alsó zárófödém fűtetlen terek felett 0,50 0,26 0,22 Fa vagy PVC keretszerkezetű homlokzati nyílászáró 1,60 1,15 1,00 Homlokzati üvegfal, függönyfal 1,50 1,40 1,30 Talajon fekvő padló (új épületeknél) 0,5 6 0,3 12 0,25 15
KÖZEL NULLA: Összesített energetikai jellemző követelmény; 1. opció (JAVASLAT) Szintszám Összesített energetikai jellemző kwh/m 2 a LAKÓ 1 75 2 65 3 és 4 55 5 és több 50 Szintszám Összesített energetikai jellemző kwh/m 2 a B kat. IRODA 1 75 több 65 Szintszám Összesített energetikai jellemző kwh/m 2 a OKTATÁSI 1 60 több 50 9
KÖZEL NULLA: Összesített energetikai jellemző követelmény (lakó); 2. opció (JAVASLAT)
Épületszerkezeti megoldások Forrás: www.passiv.de AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 11. dia /76
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 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 12. dia /76
MEGÉRI-E? költség környezeti hatás
klímatudatos energiatudatos öko organikus zöld Környezetbarát? bio fenntartható környezetkímélő Környezetbarát Forrás: Szalay Zsuzsa AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 14. dia /76
Környezetbarát? AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 15. dia /76
MÉRHETŐSÉG
AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 17. dia /76 17
Egy probléma megoldása... nem vezethez egy újabb problémához AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 18. dia /76 18
A környezetterhelés vizsgálatának le kell fednie a termék teljes életciklusát AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 19. dia /76
Életciklus-elemzés (Life Cycle Assessment) AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 20. dia /76
Alapelvek Cél Tárgy Kitermelés, nyersanyagok Gyártás Forgalmazás Használat, karbantartás Hulladékkezelés Erőforrások Leltárelemzés Input Output Input Output Input Output Input Output Input Output Emissziók Hulladékok Hatásbecslés Éghajlatváltozás, toxikus emissziók, ózonréteg vékonyodása, energiahordozók, erőforrások kimerülése Értelmezés Termékfejlesztés, rendeletek, marketing stb. AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 21. dia /76 21
Környezeti hatások Életciklus-elemzés Jellemzés Osztályozás Normalizálás Súlyozás Leltáreredmények Széndioxid CFC Globális felmelegedés kg CO 2 ekvivalens % előfordulási gyakoriság 10 HCFC Metán Szénhidrogének Nitrogen oxidok Ózon vékonyodás Ózonképződés kg CFC11 ekvivalens kg C 2 H 2 ekvivalens % előfordulási gyakoriság % előfordulási gyakoriság AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 22. dia /76 8 3 Ökopont
Globális felmelegedés (GWP) Hatás: A troposzféra felmelegedése az antropogén üvegházhatású gázok kibocsátása következtében, pl. fosszilis tüzelőanyagok égetése Referenciaanyag: Szén-dioxid (CO 2 ) Referenciaegység: kg CO 2 -ekvivalens Forrás: IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change) UV-sugárzás - radiation Elnyelés Absorption Reflection Visszaverés Infravörös- Infrared sugárzás radiation CFCs Trace gases in the atmosphere CO 2 CH 4 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 23. dia /76
A potenciális hatás számítása Leltáreredmény * GWP tényező = Hatáspotenciál 25 kg CO 2 * 1 = 25 [kg CO 2 -ekvivalens] 2 kg CH 4 * 21 = 42 [kg CO 2 -ekvivalens]... *... =... Total: 67 [kg CO 2 -ekvivalens] 1 kg CH 4 hatása 21 kg CO 2 kibocsátással egyenértékű AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 24. dia /76
Savasodás
Savasodás (AP) Hatás: a csapadék ph-értékének megváltozása a kén-dioxid (SO2), nitrogénoxidok (NOx) stb. oxidációja révén Referenciaanyag: Kéndioxid (SO 2 ) Referenciaegység: kg SO 2 -ekvivalens Forrás: CML, (Heijungs, Centrum voor Milieukunde Leiden), 1992 SO 2 NO X H 2 SO 4 4 HNO 3 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 26. dia /76
Kumulatív energiaigény Hűtési energia Világítás villamos energiaigénye Fosszilis Villamos energia Használat Végső energia Szállítás Átalakítás Kitermelés Primer energia AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 27. dia /76
Ózonréteg vékonyodása AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 28. dia /76
Nyári szmog AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 29. dia /76
Eutrofizáció AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 30. dia /76
Leltárelemzés Gyártás Produktion Használat Nutzung Hulladék End of Life Produktion Gyártás Gyártás AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 31. dia /76
Az épületállomány és az építőipar szerepe - Az Európai Unió teljes energiafelhasználásának 40%-a - a CO2-emissziók 33 %-a - a faanyag felhasználás 25 %-a - a nyersanyag felhasználás 40-50 %-a - a keletkező hulladék 25 %-a ÉPÜLETEKHEZ KÖTŐDIK! Az épületek élettartama nagyon hosszú! AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 32. dia /76
CSALÁDI HÁZAK VIZSGÁLATA
Módszertan Családi házak vizsgálata MET. BME. hu Kétszintes családi házak környezetterhelése 50 év alatt Viszonyítási alap: hatályos szabályozásnak éppen megfelelő épület Üzemeltetési energiaigények számítása TNM 7/2006 módszertana szerint Életciklus-elemzés: ecoinvent adatbázis a magyar viszonyokra adaptálva ISO 14040 és 14044 szerint AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 34. dia /76
Eredmények Kumulatív energiaigény (kwh/m2a) 250 200 150 100 50 0-50 -100 v00 v01 v02 v03 v04 v05 v06 v07 v08 Építés Felújítás Bontás Ép.gépészet Fűtés HMV Szellőzés PV termelt Kétszintes családi házak vizsgálata Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp. 3-6. (2012) MET. BME. hu V01: jobb tájolás 40-60% D, 20-30% K- Ny, többi É V02: jobb hőszig. U fal =0,2; U padlás =0,15; U pince =0,25; U ablak =1,0 W/m 2 K V03: kondenzációs kazán V04: hővisszanyerős szellőzés 80% hatásfok, villamos energiaigény 0,45 Wh/m 3 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 35. dia /76
Eredmények Kumulatív energiaigény (kwh/m2a) P A S S Z Í V H Á Z 250 200 150 100 50 0-50 -100 Kétszintes családi házak vizsgálata v00 v01 v02 v03 v04 v05 v06 v07 v08 Építés Felújítás Bontás Ép.gépészet Fűtés HMV Szellőzés PV termelt Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp. 3-6. (2012) MET. BME. hu V05: még jobb hőszig U fal =0,15; U padlás =0,13; U pince =0,16; U ablak =0,8 W/m 2 K V06: még jobb hőszig U fal =0,1; U padlás =0,1; U pince =0,11; U ablak =0,8 W/m 2 K AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 36. dia /76
Eredmények Kumulatív energiaigény (kwh/m2a) K Ö Z E L 250 200 150 100 50 MET. BME. hu N U L L A 0-50 -100 v00 v01 v02 v03 v04 v05 v06 v07 v08 Építés Felújítás Bontás Ép.gépészet Fűtés HMV Szellőzés PV termelt V07: napkollektorok és napelemek V08: pelletkazán AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 37. dia /76
KÖLTSÉG?
Teljes életciklus Kivitelezés kezdete Átadás költségek alakulása Üzemeltetési költségek Építési költségek Telek költségek Tervezési költségek Tervezési költségek befolyásolhatóság ötlet tervezés kivitelezés átadás használat Forrás: DGNB AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 39. dia /76
Teljes életciklus Bontás/ ártalmatlanítás Projekt Tervezés Fenntartásfelújítás Kivitelezés Üzemeltetés Forrás: EN ISO 15686-5:2008 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 40. dia /76
Költséghatékonyság az EPBD recastban 2010/31/EU irányelv az épületek energiahatékonyságáról Az épületek energiahatékonyságának további javítására irányuló intézkedéseknek figyelembe kell venniük a klimatikus és a helyi feltételeket, valamint a beltéri klimatikus viszonyokat és a költséghatékonyságot is. Kizárólag a tagállamok felelőssége, hogy minimumkövetelményeket határozzanak meg az épületek és az épület- elemek energiahatékonyságára vonatkozóan. A követelményeket arra tekintettel kell meghatározni, hogy a költségek szempontjából optimális egyensúly jöjjön létre a szükséges beruházások és az épület teljes élettartamára vetített energiaköltség-megtakarítás között, a tagállamok azon jogának sérelme nélkül, hogy a költségoptimalizált energiahatékonysági szinteknél nagyobb energiahatékonyságot biztosító minimumkövetelményeket határozhassanak meg. AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 41. dia /76
Forrás: Iránymutatás (2012/C 115/01) AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 42. dia /76
Költséghatékonyság az energetikai tanúsításban 176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról, 2013-ban hatályba lépett új paragrafus: MET. BME. hu A tulajdonos kérésére az adott épület gazdasági élettartama alatti költséghatékonysági számítás is készíthető a) az MSZ EN 15459 szabványban leírt vagy azzal egyenértékű módszerrel, vagy b) az Európai Bizottság 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendeletében meghatározott módszertan szerint. A számításban a legalacsonyabb költséget az energiához kapcsolódó befektetési költségek, a karbantartási és üzemeltetési költségek (ezen belül az energiaköltségek és -megtakarítások, az épület fajtája és adott esetben az előállított energiából származó bevételek), valamint az ártalmatlanítási költségek figyelembevételével kell meghatározni. Amennyiben a tanúsítvány javaslata nem tartalmaz költséghatékonysági számítást, a tanúsítványban fel kell tüntetni, hol kaphat a tulajdonos, illetve a bérlő további információt a felújítások gazdaságosságára és megvalósítására. AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 43. dia /76
Globális költség MET. BME. hu Az Európai Bizottság 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendelete AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 44. dia /76
Globális költség MET. BME. hu 30 éves számítási időszakra Globális költség 30 évre = Kezdeti beruházási költség Összegzett éves költség, jelenértéken + - Maradványérték az időszak végén, jelenértéken Az Európai Bizottság 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendelete AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 45. dia /76
Maradványérték Forrás: Iránymutatás (2012/C 115/01) AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 46. dia /76
ÉPÜLETGÉPÉSZETI RENDSZEREK
Családi ház épületgépészeti rendszerei MET. BME. hu - 130 m2-es kétszintes családi ház - Épületszerkezetek megfelelnek a tervezett közel nulla követelményeknek Globális költség számítása: - 244/2012 EU rendelet szerint - Számítási időszak 30 év - Diszkontráta 3% - Két energiár emelkedési forgatókönyv Tervek: Hess Nóra AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 48. dia /76
Rendszerárak MET. BME. hu Épület beruházási költsége: 28 millió Ft Rendszer Ár (bruttó) Élettartam Kondenzációs kazán, radiátorok 1, 932 M 20 (rad. 40) Hővisszanyerős szellőző rendszer (hatásfok 80%) 1,670 M 20 (filter 1) Faelgázosító kazán, radiátorok, Ck = 1.2 2,29 M 15 Napkollektoros rendszer HMV-re, 4.6 m 2, 300 l tartály 1,168 M 25 Talajszondás hőszivattyú, padlófűtés, COP = 4.3 Ft 7,379 M év 20 (padlófűtés 50) AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 49. dia /76
Energiaárak (2012) Energiaárak (bruttó) Áremelkedés Ft/kWh 1. szcenárió (%) 2. szcenárió (%) Földgáz 16 4,3 2,8 Villamos energia 50 5,0 2,0 Villamos GEO 32 5,0 2,0 Tűzifa 9 5,0 2,8 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 50. dia /76
Global cost (HUF) MET. BME. hu Globális költség 30 évre (Ft) 50 000 000 45 000 000 40 000 000 35 000 000 30 000 000 25 000 000 20 000 000 15 000 000 10 000 000 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 Investment and maintenance, building Replacement, service system Investment, service system Energy costs AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 51. dia /76
CED n.r. (MJ) MET. BME. hu Kumulatív energiaigény 30 évre (MJ) 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 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 Investment and maintenance, building Replacement, service system Investment, service system Energy AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 52. dia /76
GWP (kg CO2-eq) MET. BME. hu Globális felmelegedési potenciál 30 évre (kg CO2-eq) 200 000 180 000 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 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 Investment and maintenance, building Replacement, service system Investment, service system Energy AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 53. dia /76
AP (kg SO2-eq) MET. BME. hu Savasodási potenciál 30 évre (kg SO2-eq) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 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 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 54. dia /76
OPTIMÁLIS???
Milyen az optimális energetikai célú épületfelújítás? Korlátos erőforrások AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 56. dia /76
Milyen az optimális energetikai célú épületfelújítás? Kiindulási állapot Felújított állapot Optimális állapot Cél: a rendelkezésre álló erőforrások minél hatékonyabb használata AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 57. dia /76
Családi ház, Felsőgöd Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 58. dia /76
Családi ház, Felsőgöd Kétszintes családi ház beépített tetőtérrel és részleges pincével - Épült két szakaszban: 1972-1974, ill. 1992 - Teljes nettó alapterület 260 m2 Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 59. dia /76
Szerkezetek Szerkezet Anyagok U-érték (W/m2K) Követelmény U (W/m2K) R1- Külső fal 30 cm B30 fal 1,23 0,45 U1- Külső fal 38 cm Porotherm N+F fal 0,4 0,45 R3- Magastető 15 cm hőszigetelés szarufák között, bitumenes zsindelytető U5 Magastető 15 cm hőszigetelés fatartók között, bitumenes zsindelytető 0,27 0,25 0,26 0,25 R4 Pincefödém Horcsik födém salakfeltöltéssel 1,18 0,5 U4 Pincefödém 18 cm mon. vb födém, úsztatott 0,59 0,5 aljzattal R - Nyílászárók Kapcsolt gerébtokos és 2,7-2,8 1,6 egyesített szárnyű ablakok U - Nyílászárók Kétrétegű hőszigetelt ablakok 2,6 1,6 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 60. dia /76
Energetikai tanúsítás energopttal Fűtés: Régi részben fatüzelésű kazán Új részben: áll. hőmérsékletű gázkazán Energiaigény: - Primer fűtési energiaigény: 189 kwh/m2év - E energetikai besorolás (átlagosnál jobb) AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 61. dia /76
Milyen az optimális energetikai célú épületfelújítás? Számított fűtési energiaköltség: 695e Ft/év! Csökkentsük minél nagyobb mértékben a fűtési energiaköltséget és a globális költséget! AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 62. dia /76
Fűtési költség 30 évre [Ft] Mérnöki optimalizáció: szerkezetenként MET. BME. hu Fűtési költség - Grafit EPS falra 23 500 000 22 500 000 21 500 000 20 500 000 19 500 000 18 500 000 Hol a minimum pont? 17 500 000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Hőszigetelés vastagsága [cm] A külső régi fal hőszigetelése grafit EPS hőszigetelő anyaggal, eredeti U=1,23 W/m2K AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 63. dia /76
Globális költség 30 évre [Ft] Globális költség 30 év alatt MET. BME. hu 23 500 000 Globális költség - Grafit EPS falra 22 500 000 21 500 000 20 500 000 19 500 000 18 500 000 17 500 000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Hőszigetelés vastagsága [cm] A külső régi fal hőszigetelése EPS hőszigetelő anyaggal, eredeti U=1,23 W/m2K Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 64. dia /76
Egy fal különböző anyagok MET. BME. hu A külső régi fal hőszigetelése különböző hőszigetelő anyagokkal Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 65. dia /76
Egy fal különböző anyagok MET. BME. hu Hőszigetelés kőzetgyapottal a régi (U=1,23 W/m2K) és az új rész falán (U=0,4 W/m2K) Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 66. dia /76
Felújítási kombinációk Az épület lehűlő szerkezetei: - Külső fal: 2 féle - Magastető: 2 féle - Pincefödém: 2 féle - Padló/ lábazat: 2 féle - Terasz: 2 féle - Nyílászáró: 23 féle Fűtési rendszer: 2 féle * Felújítási lehetőségek: - Hőszigetelő anyagok: sokféle - Hőszigetelés vastagsága: 2 -? cm - Nyílászárók: sokféle Fűtési rendszer: sokféle = 10 30 10 40 kombináció!!! AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 67. dia /76
Fűtési energiaköltség Optimális felújítás MET. BME. hu beruházás költsége AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 68. dia /76
Épületenergetikai optimalizáció matematikai modellezése Jól definiált, determinisztikus, parametrizált probléma 1. LÉPÉS Energetikai modell Termodinamikai modell Egyszerűsített modell 2. LÉPÉS Célfüggvény meghatározása q-érték EP-érték Globális költség 4. LÉPÉS Optimalizációs eljárások Próbálgatás Klasszikus (egzakt) Heurisztikus (kvázi) 3. LÉPÉS Adatbázisok Anyag adatbázis Munkaerő adatbázis www.energopt.hu AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 69. dia /76
Az energopt szakértői rendszer AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 70. dia /76
Source: http://blogs.varsity.co.uk/wp-content/uploads/2011/02/deep-blue.gif AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 71. dia /76
Mérnök kontra energopt 1. lépés: A meglévő épület fűtési energiaigényének számítása a szakértő rendszer energetikai kiértékelő moduljával 2. lépés: Beruházási költség meghatározása (2-5 M Ft) 3. lépés: Optimalizáció - Azonos adatbázis - Csak az épületburokhoz kötődő intézkedések - Egy gépi optimalizáció időigénye 3 perc egy laptopon, a teljes beruházási költség tartományra kb. 2 óra (Windows 7 operációs rendszer és Intel core i5-450m CPU, 2.4 GHz) - A mérnök ez esetben egy diplomázó hallgató, a rendelkezésre álló idő 1 hónap AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 72. dia /76
Az optimalizáció eredménye összehasonlítás MET. BME. hu AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 73. dia /76
Energopt rendszer előnyei - Az épületek energiamegtakarítási potenciál mértékének matematikai módszerekkel történő, tudományosan megalapozott meghatározása - Gyors, automatizált - Genetikus optimalizációs algoritmus - Energetikai tanúsításra is használható AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 74. dia /76
Alkalmazási lehetőségek MET. BME. hu - Optimalizált költség- és energiahatékony felújítások automatikus tervezése - A fűtési energia és költségmegtakarítás maximalizálása nemzeti és egyéni szinten - Környezetterhelés csökkentése - A felújítás optimális beruházási költségének tervezése - Energiahatékonyságot ösztönző támogatási, pályázati rendszer informatikai hátterének megalapozása - Banki hitelkonstrukciók hitelkockázat csökkentése AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 75. dia /76
Köszönöm a figyelmet szalay.zsuzsa@met.bme.hu AIDA projekt - 2014.10.04. Szalay Zsuzsa PhD adjunktus, BME Építőmérnöki Kar, Magasépítési Tanszék 76. dia /76