A fejlődés iránya: a ”közel nulla” energiafogyasztás

Közel zeró image kép
Mit építsek: alacsony energiafelhasználású, autonóm, aktív-, vagy passzívházat? Akik családi ház építésébe fognak, azokat elárasztják az energiafogyasztásról, hőszigetelésről szóló cikkek, hirdetések. Cikkünkkel támpontokat szeretnénk adni azokhoz a döntésekhez, amelyek nélkül nem indulhat el a ház tervezése.

Hazai szabályozás 2020-tól

Az Európai Parlament és a Tanács 2010/31/EU irányelve 2021. január 1-től valamennyi új épületre kötelezően előírja a „közel nulla” energiafogyasztás elérését. A „közel nulla” energiafogyasztás tényleges értékének meghatározása a tagállamok egyedi feladata. A hazai követelményrendszer megalapozására 2012-ben két tanulmány készült a Belügyminisztérium megbízásából a Debreceni Egyetemen. A tanulmányok a „közel nulla” energiafogyasztást egy konkrét számértékkel javasolják megadni. Ez a számérték még pontosításra szorul, de az biztosnak tűnik, hogy Magyarországon 2020-tól a családi házak maximum 75-80 kWh/m2/év energiát fogyaszthatnak, ami tartalmazza a fűtés és a használati melegvíz készítés primerenergia igényét.

 

Jelenlegi szabályozás

A jelenlegi szabályozás egy bonyolultabb tömegformálású „A” kategóriás ház 1 m2-re vetített primer energiafogyasztásának számszerűleg nagyobb értéket enged meg, mint egy egyszerű tömegformálású ugyancsak „A” kategóriájú háznak. Jelenleg az épületre vonatkozó követelményérték az épület fűtött térfogatának és külső lehűlő felületeinek arányától függ (ΣA/V).

Ha a jövőben, az új szemlélet szerint az egy négyzetméterre eső konkrét energiafogyasztási értéket (tartományt) határozzák majd meg követelményként egy épületkategórián belül, akkor ennek az értéknek az elérése bonyolultabb tömegformálású épületek esetében megdrágíthatja az építési költségeket! Az épület energiatudatos tervezésével azonban ezek az építési költségek kompenzálhatók!

 

Fal, ablak, fűtés, megújuló energia

Célszerű áttekinteni, hogy a közel nulla energiafogyasztás eléréséhez milyen eszközök állnak rendelkezésre. A BME Magasépítési Tanszéke és a Wienerberger zRt. közös kutatásba fogott, annak érdekében, hogy ezen az új területen is megalapozott következtetéseket vonhasson le, melyek megfelelően biztos alapot adnak a XXI. század igényeit kielégítő energiahatékony téglaházak koncepciójához. Megvizsgáltuk azt, hogy miként hat az épület energiafogyasztására:

  1. a homlokzati falak és nyílászáró szerkezetek anyagának, illetve hőszigetelő képességének változtatása
  2. a passzív napenergia hasznosítás keretében a direkt szoláris nyereség figyelembe vételének módja. Egyszerűsített számítás esetén a fűtési igény szükségletet nem csökkentjük az ablakokon keresztül érkező napsugárzási nyereséggel (jelölése továbbiakban: „körben észak tájolás”). Részletes számítás esetén a téli napsugárzásból származó hőnyereség csökkenti a fűtési energiaszükségletet különösen „nehéz” épületszerkezetek alkalmazása esetén (jelölése a továbbiakban: „zavartalan benapozással”).
  3. a fűtés és melegvíz (jelölése HMV) készítés módjának megválasztása, illetve azon belül napkollektor alkalmazásának lehetősége

Az energetikai vizsgálatot egy korszerűnek tekinthető, lakóparki jellegű kétszintes, 133 m2 hasznos alapterületű családi házon végeztük el. Az épület tájolása, építészeti kialakítása a napenergia passzív hasznosítása szempontjából kedvező.

Az elemzés során az épület primer energiafogyasztását, illetve energetikai besorolását megvizsgáltuk:

 

  1. három különböző típusú és különböző hőszigetelő képességű falazattal

Ufal = 0,37 W/m2K ; Ufal =0,25 W/m2K ; Ufal =0,17 W/m2K

 

  1. három különböző hőszigetelő képességű ablakszerkezettel

Uablak = 1,4 W/m2K ; Uablak = 1,1 W/m2K; Uablak = 0,8 W/m2K

 

  1. kettő különböző fűtési+használati melegvíz előállítási rendszerrel
  1. kondenzációs gázkazán radiátorfűtéssel
  2. talajhő/víz hőszivattyú, felületfűtéssel (pl.: fal-, vagy padlófűtés)
  1. napkollektor használatával az éves használati melegvíz igény maximum 75%-nak előállításához (75% felett a napkollektor nem biztos, hogy gazdaságosan alkalmazható).
  2. A számítási eredményeket táblázatban foglaltuk össze. „E0” jelölést azon épületvariációk kaptak, amelyek energiafogyasztása ≤ 75 kWh/m2 év. Gondoljunk csak bele, hogy a variációk száma milyen magas, holott csak 3 paraméterét változtattuk a háznak! Fontos, hogy a földgáznak és a hőszivattyút működtető áramnak eltérő a primerenergia szorzója, ezért is lényegesen más az energetikai besorolás betűjele. Ha az üzemeltetési költségekre vagyunk kíváncsiak, akkor további számításokat kell végeznünk, mert az az egységnyi (1 kWh) energia ára más gáz (~14Ft) és áram (~32-47Ft) esetén! (Egy egyszerű példa közelítő éves költség számításra gázfűtés (+HMV) esetén: 75kWh/m2év x 133 m2 x 14Ft ~ 139.650 Ft)

 

KONDENZÁCIÓS GÁZKAZÁN

HMV napkollektor nélkül

HMV ≤ 75% napkollektorral

Uabl=1,4 (W/m2K)

Uabl=1,1 (W/m2K)

Uabl=0,8 (W/m2K)

Uabl=1,4 (W/m2K)

Uabl=1,1 (W/m2K)

Uabl=0,8 (W/m2K)

PTH 38 N+F TM

körben észak tájolással

B

A

A

A

A+

A+

zavartalan benapozással

A

A

A

A++

A++

E0

PTH 38 K Profi

körben észak tájolással

A

A

A

A+

A+

A++

zavartalan benapozással

A

A

A+

E0

E0

E0

PTH 44 T Profi

körben észak tájolással

A

A

A

A+

A++

E0

zavartalan benapozással

A+

A+

A+

E0

E0

E0

 HŐSZIVATTYÚ

HMV napkollektor nélkül

HMV  ≤ 75% napkollektorral

Uabl=1,4 (W/m2K)

Uabl=1,1 (W/m2K)

Uabl=0,8 (W/m2K)

Uabl=1,4 (W/m2K)

Uabl=1,1 (W/m2K)

Uabl=0,8 (W/m2K)

PTH 38 N+F TM

körben észak tájolással

E0

E0

E0

E0

 E0

E0

zavartalan benapozással

E0

E0

E0

E0

E0

E0

PTH 38 K Profi

körben észak tájolással

E0

E0

E0

E0

E0

E0

zavartalan benapozással

E0

E0

E0

E0

E0

E0

PTH 44 T Profi

körben észak tájolással

E0

E0

E0

E0

E0

E0

zavartalan benapozással

E0

E0

E0

E0

E0

E0

 

A betűjelek által jelzett energiafogyasztási értékek a vizsgált épületre:

Minőségi osztály

Összesített energetikai jellemző

Betűjel

Százalék (%)

Ep (kWh/m2a)

B

95-76

174-139

A

75-56

138-103

A+

55-46

102-83

A++

45-41

82-76

E0

< 40

< 75

*Megjegyzés: az A++ nem hivatalos, csak egyezményes jelölés a „különlegesen energiatakarékos” (45%) épületekre.

 

Általános megállapítások

  • napkollektoros HMV rásegítéssel, kondenzációs gázkazánnal, az épület valós tájolását figyelembe véve, zavartalan benapozás feltételezésével biztosítható az „A++” minősítés, sőt elérhető az „E0” „közel nulla” szintnek megfelelő primer energiafogyasztás
  • hőszivattyú alkalmazása esetén, a tájolás figyelembe vételétől, a beépített ablakok típusától, illetve a napkollektoros HMV rásegítés lehetőségétől függetlenül, minden esetben elérhető az „E0” „közel nulla” szintnek megfelelő primer energiafogyasztás
  • PTH 44 T Profi (ásványgyapottal töltött tégla) falazat alkalmazása esetén az energetikai számítás módjától és részletességétől, az alkalmazott nyílászárók hőszigetelő képességétől, a fűtőberendezés típusától, és az esetleges napkollektoros HMV rásegítés mértékétől függően a számított energetikai minősítés jele „A”; „A+”; „A++”, illetve „E0” „közel nulla” energiaszintű is lehet! Ebből az is következik, hogy energetikailag igényesen tervezett házak energetikai minősítése pontosan csak részletes számításmóddal végezhető!

Családi ház korszerű falazóelemekből

Ez a kutatás igazolta, hogy a napsugárzásnak megfelelően tájolással, kompakt épületformával, az épületgépészet jó megválasztásával, megújuló energiaforrások használatával és a kiváló hőszigetelő képességű építőanyagok együttes, de gazdaságilag ésszerű és műszakilag magas színvonalú alkalmazásával – a falazat külső homlokzati hőszigetelése nélkül is – „E0” „közel nulla” energiafelhasználású épületet építhetünk. A számítások során a padlóban (12 cm PS hab) és a padláson (25 cm ásványgyapot) elhelyezett hőszigetelést állandónak vettük, nem változtattuk. A homlokzati hőszigetelés nélküli korszerű vastag falazatnak rengeteg előnye van. Az épület téli és nyári energetikai mutatói kedvezőek, jók a páratechnikai tulajdonságai, hosszú az élettartama, mindez úgy, hogy csak természetes anyagot használunk a megépítéséhez.

Az „E0” „Közel nulla” energiafogyasztású épületet megújuló energiák alkalmazása tehát végső soron a napból származó energia alkalmazása nélkül nem lehet tervezni. Jogosan merülhet fel a kérdés, hogy ez esetben a jövő lakóházainak energetikai minősége elsősorban az épületgépészeti tervezésen múlik-e, avagy tisztán építészeti eszköztárral, a direkt és indirekt passzív napenergia tudatos hasznosításával is hasonló eredményekre lehet-e jutni?

 

A fejlődés iránya

Ma még csak körvonalazódik az az alapelv, hogy az építészeti formálással csökkenthetjük a hőszigetelések vastagságát, ami az építési költségekre van közvetlen hatással. Magyarországon a napsütötte órák száma magasabb, mint akár Németországban vagy Ausztriában, mégis a passzív szolár építészeti eszközök alkalmazása ezekhez az országokhoz képest gyerekcipőben jár. Fedezzük fel hát az ebben rejlő lehetőségeket, hiszen sokszor nem kell mást tennünk, mint felhasználni eleink épületfizikai tudását!

 

Vidóczi Árpád


 

További anyagok