középületek energiahatékonysági átalakítása

Középületek energiahatékonysági átalakítása

dr. Perényi László MihályPTE-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)

hagyo

mányo

s

alacso

ny energi

afelhasz

ná...

passzív

null energi

ájú0

50

100

150

200

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 ablakokonüvegezési arányok: D-57%, K-10%, Ny-14%, É-0,5%

Energiaáramok egy passzív háználfal: 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 épületekIrodaépületekOktatási 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.

A határoló-és nyílászáró szerkezetek hőátbocsátási tényezőire vonatkozó követelmények

Épülethatároló szerkezet A hőátbocsátásitényezőkövetelményértékeU [W/m2K]

Külső fal 0,45

Lapostető 0,25

Padlásfödém 0,30

Fűtött tetőteret határoló szerkezetek 0,25

Alsó zárófödém árkád felett 0,25

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 0,50

Szomszédos fűtött épületek közötti fal 1,50

Talajjal érintkező fal 0 és -1 m között 0,45

Talajon fekvő padló a kerület mentén 1,5 m széles sávban (alábazaton elhelyezett azonos ellenállású hőszigetelésselhelyettesíthető)

0,50

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

0 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 0,34 - 0,37 0,30 - 0,32

Soklyukú tégla 38   0,43 - 0,45 0,36 - 0,39 0,31 - 0,33 0,27 - 0,29

HB 38 blokk 38   0,36 - 0,38 0,31 - 0,33 0,27 - 0,29 0,24 - 0,26

MÁTRATHERM 38 N+F* 38   0,31 - 0,32 0,27 - 0,29 0,24 - 0,26 0,22 - 0,23

MÁTRATHERM 30 N+F* 30   0,36 - 0,38 0,31 - 0,33 0,27 - 0,29 0,24 - 0,26

BAUTHERM 38 N+F* 38   0,32 - 0,33 0,28 - 0,29 0,25 - 0,26 0,22 - 0,24

BAUTHERM 30 N+F* 38   0,35 - 0,37 0,30 - 0,32 0,27 - 0,29 0,24 - 0,26

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* 38 0,41 0,27 - 0,28 0,24 - 0,25 0,22 - 0,23 0,20 - 0,21

POROTHERM 30 N+F* 30   0,30 - 0,31 0,26 - 0,28 0,24 - 0,25 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* 37,5 0,37 0,25 - 0,26 0,23 - 0,23 0,20 - 0,21 0,19 - 0,20

YTONG 30,0 P2-05 30 0,4 0,26 - 0,27 0,24 - 0,25 0,21 - 0,22 0,20 - 0,21

Monolit vasbeton fal 15-20       0,40 - 0,44 0,34 - 0,37

* hőszigetelő habarccsal falazva

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

0 6 8 10 12

Kisméretű tégla 38       0,38 - 0,42 0,34 - 0,37

B30 blokk 30       0,38 - 0,42 0,33 - 0,37

Soklyukú tégla 38     0,39 - 0,42 0,34 - 0,37 0,30 - 0,33

HB 38 blokk 38   0,38 - 0,40 0,33 - 0,35 0,30 - 0,32 0,27 - 0,29

UNIFORM 14 30   0,45 - 0,48 0,38 - 0,41 0,34 - 0,36 0,30 - 0,32

MÁTRATHERM 38 N+F* 38   0,32 - 0,34 0,29 - 0,30 0,26 - 0,28 0,24 - 0,25

MÁTRATHERM 30 N+F* 30   0,38 - 0,40 0,33 - 0,35 0,30 - 0,32 0,27 - 0,29

BAUTHERM 38 N+F* 38   0,33 - 0,35 0,30 - 0,31 0,27 - 0,28 0,24 - 0,26

BAUTHERM 30 N+F* 38   0,37 - 0,39 0,33 - 0,35 0,29 - 0,31 0,26 - 0,28

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* 38 0,40 0,28 - 0,29 0,25 - 0,26 0,23 - 0,24 0,21 - 0,23

POROTHERM 30 N+F* 30   0,31 - 0,33 0,28 - 0,30 0,25 - 0,27 0,23 - 0,23

YTONG 37,5 P2-05* 37,5 0,31 0,24 - 0,24 0,22 - 0,22 0,20 - 0,21 0,19 - 0,20

YTONG 37,5 P4-06* 37,5 0,36 0,26 - 0,27 0,24 - 0,25 0,22 - 0,23 0,20 - 0,21

YTONG 30,0 P2-05* 30 0,39 0,27 - 0,28 0,25 - 0,26 0,23 - 0,24 0,21 - 0,22

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

)

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 0,25 0,22 0,20 0,18 0,17

11 0,22 0,20 0,18 0,17 0,16

13 0,20 0,18 0,17 0,15 0,14

Egyenes rétegrendű lapos tető(0,25 W/m2K)

Tetőtér-beépítéshőszigetelés a szarufák között és alatt(0,25 W/m2K)

Tetőtér beépítést határoló ferde falHővezetési 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 0,036   0,24 0,22 0,20    

UNIROLL KOMFORT+ROLLISOL 0,037 0,039   0,24 0,22 0,20 0,19 0,17

THERWOO filc+THERWOO roll 0,036 0,034   0,23 0,21 0,19 0,18 0,16

A hőátbocsátási tényezők számítása során figyelembe véve a szarufák (12,5%) és a zárlécek (10,0%) hőhíd hatását

Tetőtér-beépítéshőszigetelés a szarufák között és alatt(0,25 W/m2K)

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 levegőtöltés 2,3 - 2,6 2,5 - 2,6 2,7 - 3,2

4 - 16 - 4 argongáztöltés 2,2 - 2,4 2,3 - 2,5 2,6 - 3,0

4 - 8 - 4 - 8 - 4 levegőtöltés 2,0 - 2,1 2,0 - 2,2 2,4 - 2,8

4 - 8 - 4 - 8 - 4 argongáztöltés 1,8 - 1,9 1,8 - 2,0 2,2 - 2,7

4 - 16 - 4 E-LOW bevonat+ argongáztöltés 1,1 - 1,3 1,2 - 1,8 1,7 - 2,2

4 - 8 - 4 - 8 - 4 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 2 3,2 - 3,8

50 - 62 3 2,4 - 3,0

68 - 72 3 1,8 - 2,2

Egy alacsony energiafelhasználású épület kialakításának szabályai:

1. az épület telepítése, alakja, térszervezése jelentősen hat az energiafelhasználásra2. 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)

hagyo

mányo

s

energiata

karéko

s

alacso

ny energi

afelhasz

nálású

null energi

ás0

20406080

bontásüzemeltetéslétesítés

fa vázkerámia polisztirol vasbeton0

100

200

300

400

500

600

700

800

60150

700

105

primer energiatartalom kWh/m3

extrudált

poliszti

rol

expan

dált polis

ztiro

l

habüve

g

cellu

lóz anya

gú

üvegg

yapot

bazaltg

yapot

fagya

pot

nádpall

ó0

20

40

60

80

100

9365

32 28 26 23 13 5

Oszlop1

Polisztirol

Hővezető képesség: 0,035-0,04 W/m2KÉghetőség: B1Páradifúziós ellenállási szám: 20-100-250Fajsúly: 15-30 / 25-45 kg/m3Ár (m2/10 cm): 2500 - 6500 Ft

Hővezető képesség: 0,020-0,35 W/m2KÉghetőség: B1Páradifúziós ellenállási szám: 30-100-250Fajsúly: 30-35 / 25-45 kg/m3Ár (m2/10 cm): 4500

Ásványgyapot, Üveggyapot

Hővezető képesség: 0,035-0,04 W/m2KÉghetőség: A1Páradifúziós ellenállási szám: 1-2Fajsúly: 90 kg/m3Ár (m2/10 cm): 1500 - 5600 Ft

Hővezető képesség: 0,04-0,045 W/m2KÉghetőség: B1Páradifúziós ellenállási szám: 1-2Fajsúly: 35-75 kg/m3Ár (m2/10 cm): 3500 Ft

Habüveg

Hővezető képesség: 0,04-0,06 W/m2KÉghetőség: A1Páradifúziós ellenállási szám: végtelenFajsúly: 105-165 kg/m3Ár (m2/10 cm): 12 000 Ft

VA-Q-TEC vákumos szigetelő panel

Hővezető képesség: 0,005-0,008 W/m2KÉghetőség: B1Páradifúziós ellenállási szám: végtelenFajsúly: 150-250 kg/m3Ár (m2/2 cm): 28 000 – 50 000 Ft

Köszönöm a figyelmet!Dr. Perényi László Mihály

perenyil@pmmk.pte.hu

Felhasznált szakirodalom:Adolf-W Sommer: PasszívházakOthmar Humm: Alacsony energiájú

épületekNovák Ágnes: Tanulmány az

ökologikus építőanyagokrólDr. Lányi Erzsébet: : Egyetemi jegyzet