Középületek energiahatékonysági átalakítása dr. Perényi László Mihály PTE-PMMK Épületszerkezettan Tanszék Pécs, Boszorkány utca 2.

Az előadás tartalma: Különböző szerkezetű épületek energiaforgalma, Az épületszerkezetek kialakítási lehetőségei Az érvényes szabvány elve, A szabványnak megfelelő szerkezetek bemutatása Fokozott szigetelésű szerkezetek bemutatása Az épületgépészeti lehetőségek

Különböző épületek fűtési energiaigényének összehasonlítása: (az adatok kWh/m2év-ben értendők)

Energiaáramok egy a mai szabványnak megfelelő épületnél : fal: 0,45 W/m2K, tető: 0,25 W/m2K, nyílászárók: 1,6 W/m2K, szellőzés a nyitott ablakokon üvegezési arányok: D-57%, K-10%, Ny-14%, É-0,5%

Energiaáramok egy passzív háznál fal: 0,20 W/m2K, tető: 0,15 W/m2K, nyílászárók: 08 W/m2K, szellőzés hővisszanyerővel, üvegezési arányok: D-57%, K-10%, Ny-14%, É-0,5%

A szabályozás szintjei felső szint: az összesített energetikai jellemző második szint : a fajlagos hőveszteségtényező harmadik szint : a hőátbocsátási tényezők

Az épület összesített energetikai jellemzője az épület rendeltetésszerű használatának feltételeit biztosító épületgépészeti rendszerek egységnyi fűtött térfogatra vonatkozó, primer energiában kifejezett, kWh/m2a mértékegységű éves fogyasztása. Felület/térfogat arányos A követelmény a rendeltetéstől függ: Lakó- és szállásjellegű épületek Irodaépületek Oktatási épületek

A fajlagos energetikai mutató csak az épület felület/térfogat viszonyától függ, a rendeltetéstől nem, azaz formailag megegyezik a legutolsó szabványban használttal (MSz 04-140/2), de annál szigorúbb. Transzmisssziós hőáramok és a hasznosuló sugárzásos nyereség algebrai összege egységnyi fűtött térfogatra, és egységnyi külső-belső hőmérsékletkülönbségre vetítve

A hőátbocsátási tényezők (W/m2K) A szélsőséges megoldások (szuper fal, nagyon gyenge ablak) (nagyon kedvező felület/térfogat arány= gömb – gyenge szerkezetek) megakadályozása a célja E határértékek betartása még nem garantálja azt, hogy a fajlagos hőveszteségtényező értéke automatikusan megfelel a követelményértéknek.

Épülethatároló szerkezet A határoló-és nyílászáró szerkezetek hőátbocsátási tényezőire vonatkozó követelmények Épülethatároló szerkezet A hőátbocsátási tényező követelményértéke U [W/m2K] Külső fal 0,45 Lapostető 0,25 Padlásfödém 0,30 Fűtött tetőteret határoló szerkezetek Alsó zárófödém árkád felett Alsó zárófödém fűtetlen pince felett 0,50 Homlokzati üvegezett nyílászáró, tetősík-ablak (fa és PVC) 1,60 Homlokzati üvegezett nyílászáró (alumínium, acél) 2,00 Homlokzati üvegezetlen kapu 3,00 Homlokzati és fűtött és fűtetlen terek közötti üvegezetlen ajtó 1,80 Tetőfelülvilágító 2,50 Fűtött és fűtetlen terek közötti fal Szomszédos fűtött épületek közötti fal 1,50 Talajjal érintkező fal 0 és -1 m között Talajon fekvő padló a kerület mentén 1,5 m széles sávban (a lábazaton elhelyezett azonos ellenállású hőszigeteléssel helyettesíthető)

Réteges fal hőszigeteléssel,légrés nélkül (0,45 W/m2K) Teherhordó fal Rétegtervi átlagos hőátbocsátási tényező U (W/m2K) Hőszigetelő réteg vastagsága , cm Eleme (anyaga) Vastagsága cm 6 8 10 12 Kisméretű tégla 38   0,40 - 0,44 0,34 - 0,37 0,30 - 0,32 B30 blokk 30 0,40 - 0,43 Soklyukú tégla 0,43 - 0,45 0,36 - 0,39 0,31 - 0,33 0,27 - 0,29 HB 38 blokk 0,36 - 0,38 0,24 - 0,26 MÁTRATHERM 38 N+F* 0,31 - 0,32 0,22 - 0,23 MÁTRATHERM 30 N+F* BAUTHERM 38 N+F* 0,32 - 0,33 0,28 - 0,29 0,25 - 0,26 0,22 - 0,24 BAUTHERM 30 N+F* 0,35 - 0,37 POROTHERM 44 N+F* 44 0,34 0,24 - 0,24 0,21 - 0,22 0,20 - 0,20 0,18 - 0,19 POROTHERM 38 N+F* 0,41 0,27 - 0,28 0,24 - 0,25 0,20 - 0,21 POROTHERM 30 N+F* 0,30 - 0,31 0,26 - 0,28 0,21 - 0,23 YTONG 37,5 P2-05* 37,5 0,32 0,23 - 0,23 0,21 - 0,21 0,19 - 0,20 0,17 - 0,18 YTONG 37,5 P4-06* 0,37 YTONG 30,0 P2-05 0,4 0,26 - 0,27 Monolit vasbeton fal 15-20 * hőszigetelő habarccsal falazva Réteges fal hőszigeteléssel,légrés nélkül (0,45 W/m2K)

Réteges fal hőszigeteléssel,légréssel (0,45 W/m2K) Teherhordó fal Rétegtervi átlagos hőátbocsátási tényező U (W/m2K)** Hőszigetelő réteg vastagsága , cm Eleme (anyaga) Vastagsága cm 6 8 10 12 Kisméretű tégla 38   0,38 - 0,42 0,34 - 0,37 B30 blokk 30 0,33 - 0,37 Soklyukú tégla 0,39 - 0,42 0,30 - 0,33 HB 38 blokk 0,38 - 0,40 0,33 - 0,35 0,30 - 0,32 0,27 - 0,29 UNIFORM 14 0,45 - 0,48 0,38 - 0,41 0,34 - 0,36 MÁTRATHERM 38 N+F* 0,32 - 0,34 0,29 - 0,30 0,26 - 0,28 0,24 - 0,25 MÁTRATHERM 30 N+F* BAUTHERM 38 N+F* 0,30 - 0,31 0,27 - 0,28 0,24 - 0,26 BAUTHERM 30 N+F* 0,37 - 0,39 0,29 - 0,31 POROTHERM 44 N+F* 44 0,33 0,25 - 0,25 0,23 - 0,23 0,21 - 0,22 0,19 - 0,20 POROTHERM 38 N+F* 0,40 0,28 - 0,29 0,25 - 0,26 0,23 - 0,24 0,21 - 0,23 POROTHERM 30 N+F* 0,31 - 0,33 0,28 - 0,30 0,25 - 0,27 YTONG 37,5 P2-05* 37,5 0,31 0,24 - 0,24 0,22 - 0,22 0,20 - 0,21 YTONG 37,5 P4-06* 0,36 0,26 - 0,27 0,22 - 0,23 YTONG 30,0 P2-05* 0,39 Monolit vasbeton fal 15-20 0,39 - 0,43 * hőszigetelő habarccsal falazva ** A hőátbocsátási tényezők számítása során figyelembe véve az acél vázszerkezet és a rögzítő elemek hatását Légzáró-páraáteresztő réteg hiányában az ásványgyapot hőszigetelés hővezetési tényezőjének 25-35%-os növekedésével, illetve a rétegtervi hőátbocsátási tényező mintegy 15-25%-os növekedésével lehet számolni Réteges fal hőszigeteléssel,légréssel (0,45 W/m2K)

Egyenes rétegrendű lapos tető (0,25 W/m2K) Lejtést adó réteg Rétegtervi átlagos hőátbocsátási tényező U (W/m2K) Hőszigetelő réteg vastagsága, cm (λ=0,040 W/mK) megnevezése általános vastagsága, cm 6 8 10 12 14 Lejtésbe szabott lépésálló hőszigetelő táblák λ=0,040 W/mK 7   0,25 0,22 0,20 0,18 9 0,17 11 0,16 13 0,15 0,14

Tetőtér-beépítés hőszigetelés a szarufák között és alatt (0,25 W/m2K) Tetőtér beépítést határoló ferde fal Hővezetési tényezők Rétegtervi átlagos hőátbocsátási tényező U (W/m2K) Hőszigetelő rétegek vastagsága, cm Hőszigetelő termék 16 18 20 22 24 26 (szarufák között+szarufák alatt) λ (W/mK) (10+6) (12+6) (14+6) (16+6) (16+8) (18+8) ROCKWOOL DELTAROCK+RP-V 0,033 0,037 0,25 0,22 0,20 0,19 0,17 0,16 TOPLAN NF, KL 0,036   0,24 UNIROLL KOMFORT+ROLLISOL 0,039 THERWOO filc+THERWOO roll 0,034 0,23 0,21 0,18 A hőátbocsátási tényezők számítása során figyelembe véve a szarufák (12,5%) és a zárlécek (10,0%) hőhíd hatását

Üvegtípus, rétegfelépítés (mm) Átlagos hőátbocsátási tényező U (W/m2K) Keretszerkezet anyaga fa PVC alumínium 4 - 12 - 4 levegőtöltés 2,5 - 2,7 2,5 - 2,8 2,9 - 3,5 4 - 16 - 4 2,3 - 2,6 2,5 - 2,6 2,7 - 3,2 argongáztöltés 2,2 - 2,4 2,3 - 2,5 2,6 - 3,0 4 - 8 - 4 - 8 - 4 2,0 - 2,1 2,0 - 2,2 2,4 - 2,8 1,8 - 1,9 1,8 - 2,0 2,2 - 2,7 E-LOW bevonat+ argongáztöltés 1,1 - 1,3 1,2 - 1,8 1,7 - 2,2 E-LOW bevonat+xenongáztöltés 0,9 - 1,0 0,9 - 1,2 1,3 - 1,6 Keretszerkezet Hőátbocsátási tényező anyaga Vastagsága (mm) kamráinak száma U (W/m2K) Fa 56   1,6 - 1,8 62 1,4 - 1,5 68 1,2 - 1,3 80 1,0 - 1,1 PVC 50 - 60 2 1,8 - 2,0 58 - 60 3 1,5 - 1,8 68 - 75 4 - 5 1,1 - 1,4 Alumínium 45 - 55 3,2 - 3,8 50 - 62 2,4 - 3,0 68 - 72 1,8 - 2,2

Egy alacsony energiafelhasználású épület kialakításának szabályai: 1. az épület telepítése, alakja, térszervezése jelentősen hat az energiafelhasználásra 2. készítsünk jó hőszigetelést, kerüljük a hőhidakat, mivel ez teljes mértékben lehetetlen csökkentsük a hatásukat, 3. hasznosítsunk minél több napenergiát, 4. építsünk légtömören, gépi szellőzésünk legyen, 5. a maradék hőigény kielégítésénél a környezeti energiákat, a hulladékhőt részesítsük előnyben, 6. törekedjünk alacsony hőmérsékletű hőenergia tárolására és elosztására, a hőtároló az épület fűtött részén helyezzük el, rövid csővezetékeket tervezzünk, 7. Energiatakarékos elektromos készülékeket alkalmazzunk

az épület telepítése, alakja, térszervezése jelentősen hat az energiafelhasználásra

2. készítsünk jó hőszigetelést,

kerüljük a hőhidakat,

építsünk légtömören,

gépi szellőzésünk legyen

előmelegített levegőt szívjunk be

A jövő az olyan épületek építése felé mutat, melyeket a lehető legkisebb energiafelhasználással építhetünk, üzemeltethetünk és bonthatunk el. (GJ/m2)

Hővezető képesség: 0,035-0,04 W/m2K Éghetőség: B1 Polisztirol Hővezető képesség: 0,035-0,04 W/m2K Éghetőség: B1 Páradifúziós ellenállási szám: 20-100-250 Fajsúly: 15-30 / 25-45 kg/m3 Ár (m2/10 cm): 2500 - 6500 Ft

Hővezető képesség: 0,020-0,35 W/m2K Éghetőség: B1 Páradifúziós ellenállási szám: 30-100-250 Fajsúly: 30-35 / 25-45 kg/m3 Ár (m2/10 cm): 4500

Hővezető képesség: 0,035-0,04 W/m2K Éghetőség: A1 Ásványgyapot, Üveggyapot Hővezető képesség: 0,035-0,04 W/m2K Éghetőség: A1 Páradifúziós ellenállási szám: 1-2 Fajsúly: 90 kg/m3 Ár (m2/10 cm): 1500 - 5600 Ft

Hővezető képesség: 0,04-0,045 W/m2K Éghetőség: B1 Páradifúziós ellenállási szám: 1-2 Fajsúly: 35-75 kg/m3 Ár (m2/10 cm): 3500 Ft

Hővezető képesség: 0,04-0,06 W/m2K Éghetőség: A1 Habüveg Hővezető képesség: 0,04-0,06 W/m2K Éghetőség: A1 Páradifúziós ellenállási szám: végtelen Fajsúly: 105-165 kg/m3 Ár (m2/10 cm): 12 000 Ft

Hővezető képesség: 0,005-0,008 W/m2K Éghetőség: B1 VA-Q-TEC vákumos szigetelő panel Hővezető képesség: 0,005-0,008 W/m2K Éghetőség: B1 Páradifúziós ellenállási szám: végtelen Fajsúly: 150-250 kg/m3 Ár (m2/2 cm): 28 000 – 50 000 Ft

Dr. Perényi László Mihály Köszönöm a figyelmet! Dr. Perényi László Mihály perenyil@pmmk.pte.hu Felhasznált szakirodalom: Adolf-W Sommer: Passzívházak Othmar Humm: Alacsony energiájú épületek Novák Ágnes: Tanulmány az ökologikus építőanyagokról Dr. Lányi Erzsébet: : Egyetemi jegyzet