1 Szoláris épületek szerkezetei és méretezése Előadók: Csoknyai Tamás Egeressy Márta Simon Tamás Talamon Attila.

Az előadások a következő témára: "1 Szoláris épületek szerkezetei és méretezése Előadók: Csoknyai Tamás Egeressy Márta Simon Tamás Talamon Attila."— Előadás másolata:

1 1 Szoláris épületek szerkezetei és méretezése Előadók: Csoknyai Tamás Egeressy Márta Simon Tamás Talamon Attila

2 2 Tematika Szoláris épületek szerkezetei és méretezése  Alapfogalmak, épületfizikai háttér, épületenergetikai számítások a 7/2006 (V.24.) TNM rendelet szerint, üvegszerkezetek energetikája, árnyékolástechnika, direkt és indirekt szoláris rendszerek (tömegfal, trombe-fal, transzparens hőszigetelés, télikert, átrium, OM-szolár ház, napkémény), napterek méretezése, szoláris légfűtés Az energiatudatos tervezés módszerei  Alapfogalmak, épületfizikai háttér, városklimatológia, teljes életciklusra való tervezés, passzív hűtés, komfortelméleti alapok, zöld tető, zöld homlokzat, szezonális hőtárolás, számítógépes tervezési technikák, épületszimuláció, Lakóépületek energiatudatos épületgépészete  Passzívházak, PHPP tervezés, épületlátogatások, hővisszanyerős szellőzés, megújuló energiaforrások alkalmazása (napelem, napkollektor, hőszivattyú, pellet-kazánok, szélenergia hasznosítás), zéró-emissziós épületek

3 3 Energetikai szakkollégium Szept. 24., 18.00: Gazdasági válság hatása a világ energetikájára Nov. 5., 18.00: Bakonyszombathelyi ökofalu projekt

4 4 A klímatudatos építészet igénye Környezet- és klímavédelem:  Globális környezeti problémák  Európában a CO 2 emisszió és energiafelhasználás 40%-a az épületekhez köthető Gazdasági okok:  Emelkedő energiaárak  Kőolaj és földgázkészletek kimerülése Politikai okok:  Kyoto protokoll  2002/91/EK Irányelv az épületek energiahatékonyságáról  2006/32/EK Irányelv az energia- végfelhasználás hatékonyságáról és az energetikai szolgáltatásokról  Épületek energetikai tanúsítása  7/2006 (V.24.) TNM rendelet  CO 2 emisszió kereskedelem és a Zöld Beruházási rendszer Megnövekedett komfort igények  „Beteg épület szindróma”

5 5 Alapfogalmak

6 6 A klímatudatos építészet fogalma Fosszilis és környezetkárosító energiaforrások használatának csökkentése  Energiaigény minimalizálása  Megújuló energiaforrások alkalmazása Hőnyereségek növelése Hulladéktermelés minimalizálása (szennyvíz, háztartási, építési hulladék) Hulladékok újrahasznosítása Természetes fény maximalizálása Közvetlen kontaktus a környezettel

7 7 Aktív és passzív házak Aktív ház: megújuló energiaforrások aktív hasznosítása mechanikai rendszerekkel: PV-cellák, napkollektorok, hőszivattyúk, szélerőmüvek, stb.. Passzív ház: megújuló energiaforrások passzív hasznosítása elsősorban napenergia-, hőtároló tömeg és természetes szellőzés segítségével. Épülettömeg alakítás, speciális üvegezések, transzparens hőszigetelés, tömegfal, trombe fal, napterek, átriumok, stb. – FOGALMI ZAVAR: NÉMET (ÉS A MAGYAR GYAKORLATBAN IS ELTERJEDT) PASSZÍVHÁZ FOGALOM MÁST TAKAR! Hibrid ház: jellegében passzív, de mechanikai rásegítés

8 8 Passzívház (német fogalom) Passivhaus Institut Darmstadt Sok ország átvette, mi is Passzívház kritériumok:  Éves fűtési energiafelhasználás: 15 kWh/m 2,év  Összes primer energiafelhasználás (háztartási gépekkel): 120 kWh/m 2,év  Légtömörség: n 50 < 0,6 h -1 Első ilyen épület: 1991 Darmstadt Kranichstein

9 9 Alacsony energiafelhasználású ház Mai átlag (180-280 kWh/m 2,év) Német szabvány 1982 (150 kWh/m 2,év) Német szabvány 1995 (100 kWh/m 2,év) EN EV 2002 (60 kWh/m 2,év) Alacsony energiafelhasználású ház (50 kWh/m 2,év) Ultra-alacsony energiafelhasználású ház(30 kWh/m 2,év) Passzív ház (15 kWh/m 2,év) Nulla fütési energiafelhasználású ház (0 kWh/m 2,év) Autonóm ház (0 kWh/m 2,év)

10 10 Az épületek energiamérlege

11 11 Anyag- és energiaáramok 1

12 12 Anyag- és energiaáramok 2

13 13 Az épület energiamérlege 1 Transzmissziós energiaáramok Szellőzési veszteségek Szoláris hőnyereség Belső hőforrások Tárolt hő időbeni változása Fûtési / hûtési rendszer teljesítménye

14 14 Az energiafelhasználás összetevői Futési hő HMV hő Villamos energia:  Épületgépészet (szivattyúk, ventilátorok, légkondicionáló berendezések, motoros szelepek, zsaluk, hőszivattyú, villanybojler, villamos futés)  Lift, háztartási gépek, világítás

15 15 A futés és HMV hőfelhasználás összetevői 1 VESZTESÉGEK: Transzmissziós veszteségek  Külső falak  Tető  Talaj  Nyílászárók  Hőhidak Szellőzési veszteségek  Spontán légcsere réseken  Ablaknyitás  Szellőzőrendszer

16 16 Hőveszteségek egy családi házban

17 17 Szellőzési veszteségek

18 18 A futési és HMV hőfelhasználás összetevői 2 HMV veszteség  Felhasználási  Készenléti Épületgépészeti rendszer veszteségei (szekunder)  Szabályozás hiánya  Szigeteletlen vezetékek, berendezések NYERESÉGEK: Szoláris nyereségek Belső hőnyereségek:  Emberek metabolikus hőleadása  Berendezések, háztartási gépek, világítás, főzés HŐTÁROLÓ TÖMEG HATÁSA

19 19 Fűtési és HMV rendszer veszteségei

20 20 Melegvízellátó rendszer veszteségei

21 21 Szoláris nyereségek

22 22 Hőtároló tömeg

23 23 Belső hőterhelések

24 24 A futési hőfelhasználás és a szabványok

25 25 Primer energiafelhasználás Primer energia fogalma Végső energia fogalma

26 26 Energiahordozók CO2 kibocsátása

27 27 Az energiatudatos tervezés elemei

28 28 Energiatudatos tervezés elemei 1 ÉPÍTÉSZETI ESZKÖZÖK: Kompakt forma, alacsony  A/V arány Defenzív/szoláris tervezés Táj- és klimatikus adottságok kihasználása Határolószerkezetek hőszigetelése Jó hőellenállású nyílászárók Természetes szellőzés lehetősége (napkémény) Légtömörség Külső árnyékolás/integrált árnyékolás speciális hővédő üvegezések Ökológikus anyagválasztás

29 29 Energiatudatos tervezés elemei 2 PASSZÍV-SZOLÁR ESZKÖZÖK: Nagy benapozott üvegfelületek Napterek: télikert, átrium Tömegfal, trombe-fal, vízfal Transzparens hőszigetelés

30 30 Energiatudatos tervezés elemei 3 HAGYOMÁNYOS ÉPÜLETGÉPÉSZETI ESZKÖZÖK: Kondenzációs kazánok (Nagy hatásfokú, környezetbarát hőtermelés) Korszeru szabályozástechnika Hővisszanyerős szellőzés Hőszigetelt csővezetékek, tárolók, kazánok Klimatizálás helyett passzív hutés

31 31 Energiatudatos tervezés elemei 4 MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOKAT HASZNOSÍTÓ ÉPÜLETGÉPÉSZETI ESZKÖZÖK: Napkollektorok: HMV, futés PV-cellák: villamos energiatermelés Föld-levegő hőcserélő Hőszivattyú Geotermális hőhasznosítás Szélenergia-hasznosítás Biogáz Fatüzelés (pellets)

32 32 Tervezési stratégiák 1 Defenzív stratégia: Célja a hőveszteségek csökkentése (negatív tagok az energiamérlegben) Defenzív épület jellemzői:  Kompakt forma, kis felület / térfogat arány  Vastag hőszigetelés  Kis ablakok, gyakran hővédő üvegezéssel  Jó légzárás  Hővisszanyerő  Hatékony árnyékoló rendszerek Példa: Földbe integrált épület

33 33 Példák defenzív tervezési stratégiára

34 34 Szoláris vagy interaktív tervezési stratégia: Célja a hőnyereségek maximalizálása (kivétel belső hőnyereségek) Szoláris épület jellemzői:  Déli tájolás  Magas – tájolástól függő – üvegezési arány  Passzív és aktív szoláris rendszerek  Hőtárolás és konvektív hőáramok tudatos használata  Esetenként hővisszanyerő  Hatékony és intelligens árnyékoló rendszerek Tervezési stratégiák 2

35 35 Szoláris nyereségek maximalizálása Nagy déli tájolású üvegezett felületek Speciális üvegezések Nyáron: Árnyékolás

36 36 Példák szoláris tervezési stratégiára

37 37 Kompromisszumos tervezési stratégiák

38 38 Hasznosítható tradíciók

39 39

40 40

41 41 Alkalmazási példák

42 42 Energiagyűjtő falak Tömegfal: Trombe-fal: Transzparens hőszigetelésű fal:

43 43 Alkalmazási példák: Kőágyak

44 44 Alkalmazási példák: napkémény

45 45 Alkalmazási példák: hibrid rendszerek

46 46 Alkalmazási példák: hővisszanyerős szellőzés

47 47 Hõvisszanyerõ szellõzõ rendszer Földhõ hasznosítás Levegõ ellátás Lég- beszívás Lég- beszívás Vastag hõszigetelés Tripla üvegezés û ablak Napkollektor forrás: http://www.cepheus.de Alkalmazási példák: passzívházak