Architecture | Studies, essays, thesises » Dr. Fülöp Zsuzsanna - Belső terek hőmérsékleti hatások elleni védelme

ÉPÜLETSZERKEZETTAN 5 - ÉPÍTÉSI RENDSZEREK Dr. Fülöp Zsuzsanna ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE BELSİ TEREK HİMÉRSÉKLETI HATÁSOK ELLENI VÉDELME, ÉPÜLETENERGETIKAI MÉRETEZÉS ALAPJAI Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építészmérnöki Kar Épületszerkezettani Tanszék www.epszerkbmehu Budapest 2010. április ÉPÜLETEK ENERGIAFELHASZNÁLÁSA Miért szükséges szemléletváltás? Fosszilis energia készletünk csökken Környezetszennyezés ENERGIAÁRAK NÖVEKEDÉSE ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna ÉPÜLETEK ENERGIASZÜKSÉGLETÉT MEGHATÁROZÓ TÉNYEZİK HASZNÁLAT FELÜLETI „ HİÁRAM” ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. ÁLLAGVÉDELEM Dr. Fülöp Zsuzsanna Az épülettel szemben támasztott használati követelmények Országos Településrendezési és Építési Követelmények (OTÉK) •állékonyság,

stabilitás •tőzbiztonság •higiénia, egészség és környezetvédelem •zaj és rezgés elleni védelem • ENERGIA TAKARÉKOSSÁG ÉS HİVÉDELEM •életvédelem, használati biztonság. Valamennyi követelményt egyidejőleg kell kielégíteni ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna A szerkezetekkel szemben támasztott követelmények A szerkezetekkel szemben támasztott követelmények a használati igények, valamint az ıket érı hatások, igénybevételek alapján határozhatók meg. ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna HİMÉRSÉKLETI HATÁS ELEMEZÉSE Hatás szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény szerkezeti teljesítmény szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény szerkezeti teljesítmény szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény szerkezeti teljesítmény 1. Hatás HİMÉRSÉKLET 2. Hatás csapadék

szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény SZERKEZET Az épületszerkezeteknek az elvárt ideig és az elvárt minıségben egyidejőleg kell megfelelniük valamennyi egyszerre fellépı hatásból (igénybevételbıl) származó követelménynek. szerkezeti teljesítmény szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény szerkezeti teljesítmény szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény szerkezeti teljesítmény szerkezeti igénybevétel szerkezeti követelmény szerkezeti teljesítmény 3. Hatás pára ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna HİMÉRSÉKLETI HATÁS ELEMEZÉSE A hımérsékleti hatáshoz kapcsolódó használati igények (napsugárzás: + fényhatás) Bevilágítás Hıérzet-komfort Belsı hımérséklet-használat Állagvédelem-alakváltozás - páralecsapódás Energiatakarékosság ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp

Zsuzsanna BEVILÁGÍTÁS Benapozás analízis (árnyékolás) Bevilágítás értékelése Hımérsékleti analízis ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna BELSİ HİMÉRSÉKLET - HİKOMFORT NYÁRI HİVÉDELEM TÚLMELEGEDÉS MEGAKADÁLYOZÁSA („hısziget”) A klimatizálás nem javasolható (jelentıs többlet energia!) Tájolás, forma, hıtároló tömeg növelése, üvegezett felületek aránya kicsi, árnyékolás BME Épületszerkezettani Tanszék 2010, április Dr. Fülöp Zsuzsanna BELSİ HİMÉRSÉKLET - HİKOMFORT TÉLI HİVÉDELEM HASZNÁLATI KÖVETELMÉNYEK TÉLEN Alacsony energiafelhasználás adott állandó belsı tér hımérséklethez, belsı felületek állandó adott hımérséklete, szerkezeten belüli hımérséklet harmatpont felett legyen-állagvédelem A KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍTÉSÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZİK épület formája, tájolása, üvegezett felületek aránya nagy, főtés,

szellızés, határoló szerkezetek minısége Ellentmondás a nyári és téli követelmények kielégítése között. ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna ÁLLAGVÉDELEM Penész A hıszigetelı képesség csökkenése PÁRALECSAPÓDÁS MEGAKADÁLYOZÁSA ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna ENERGIAFELHASZNÁLÁS CSÖKKENTÉSE ÉPÜLETENERGETIKAI SZABÁLYOZÁS • • • • Az Európai Parlament és a Tanács, az épületek energiateljesítményérıl szóló 2002/91 EK Direktívát 2002ben adta ki. Ebben 2006 január 4-ig kötelezıen elıírja a tagállamok részére mindazon belsı szabályok életbe léptetését, melyek ahhoz szükségesek, hogy a Direktívában megfogalmazott irányelvek teljesüljenek. Az Európai Unió nem határozza meg a tagállamok energetikai szabályozásának pontos módját, csupán az épületek energiafelhasználásának

mérését követeli meg és elıírja, hogy a szükséges energiát fıként környezetbarát, megújuló energiaforrásból kell biztosítani. Hazánkban a Magyar Közlöny 2006/62. számában jelent meg a 7/2006(V24)TNM rendelet az épületek energetikai jellemzıinek meghatározásáról. 2006 szeptemberétıl az Energia Tanúsítvány – ETaz építési engedélyezési dokumentáció kötelezı része Az új épületek mellett érvényes ez a jelentısebb felújítási munkákra is. A számítások „Az új épületenergetikai szabályozás” segédlet (szerkesztı: Prof. Zöld András Egyetemi Tanár. A segédlet kelte: 2006 január) használható • 176/2008. (VI 30) Korm rendelet az épületek energetikai jellemzıinek tanúsításáról • Fontos kiemelni, hogy az új energetikai szabályozás életbe lépése nem hatálytalanítja az „Épületek és épülethatároló szerkezetek hıtechnikai számításai. Hıtechnikai méretezés” címő, MSZ-04-140-2

szabványt, mely 1992. július 1-jén lépett életbe A belsı felületek hımérsékletére, a páratechnikai követelményekre stb. vonatkozó számításokat továbbra is e szabvány szerint kell elvégezni ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna ÉPÜLETENERGETIKAI SZABÁLYOZÁS ELVEI Az I. szint az épület teljes energiaszükségletét határozza meg primer energiában kifejezve A II. szint az épület határoló szerkezeteinek energetikai mérlegét vizsgálja A III. szint az épület egyes határoló szerkezeteinek hıátbocsátási tényezıjét ellenırzi Az elıírt követelményszinteknek együttesen kell teljesülniük. ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI JELLEMZİINEK MEGHATÁROZÁSA ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna KÖRNYEZETSZENNYEZÉS CSÖKKENTÉSE PRIMER

ENERGIA FIGYELEMBE VÉTELE Megújuló energiaforrások alkalmazásával -napenergia (napkollektorok, photovoltaikus rendszerek -szélenergia -geotermikus energia meglévı épületekbe is beépíthetık ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI JELLEMZİINEK MEGHATÁROZÁSA ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI JELLEMZİINEK MEGHATÁROZÁSA ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI JELLEMZİINEK MEGHATÁROZÁSA ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI JELLEMZİINEK MEGHATÁROZÁSA Hıátbocsátási tényezı (U) követelményértékei W/m2K Ország Görögország Külsı fal 0,60 Tetı 0,40 Padló 0,70 Olaszország 0,40 0,37 0,37 Szlovénia 0,45 0,20

0,45 1,6 Ausztria 0,35 0,20 0,40 1,7 Szlovákia 0,32 0,20 0,46 1,7 0,25 0,50 1,6 (2,0) Magyarország 0,45 Nyílászáró Csehország 0,38 0,30 0,60 1,8 Lengyelország 0,40 0,25 0,60 1,7 Dánia 0,40 0,25 0,30 2,0 Írország 0,27 0,22 0,25 Finnország 0,22 0,14 0,22 ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. 1,4 Dr. Fülöp Zsuzsanna AZ ÉPÜLET ENERGETIKAI JELLEMZİINEK MEGHATÁROZÁSA Hıátbocsátási tényezı számításához szükséges alapadatok ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna HATÁROLÓ SZERKEZETEK ENERGIAFELHASZNÁLÁSÁT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZİK •Tömeg, tájolás •Tömör és üvegezett felületek aránya •Napenergia hasznosítása •Rétegrendi kialakítás •Hıszigetelés mértéke •Hıhidasság mértéke •Kivitelezés minısége Páratranszport számítás! ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE -

ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna HATÁROLÓ SZERKEZETEK HİSZIGETELÉSE eredeti szerkezet felújított szerkezet KÁRMÁN TÓDOR KOLLÉGIUM AZ 1960-as ÉVEKBEN HİSZIGETELÉS NÉLKÜLI VASBETON HOMLOKZATI FALLAL KÉSZÜLT ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna HATÁROLÓ SZERKEZETEK HİSZIGETELÉSE ÉPÜLETSZERKEZETEK FOKOZOTT HİSZIGETELÉSE ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE HATÁROLÓ SZERKEZETEK HİSZIGETELÉSÉNEK MÉRETEZÉSE Méretezés állandósult állapotra, általános felületen MSZ-04.140/2-79 Nem veszi figyelembe a páraterhelés változását, az anyagok párafelvevı képességét ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna HİMÉRSÉKLET ÉS PÁRATARTALOM ÖSSZEFÜGGÉSE Páraforrások a belsı térben: Emberi tevékenység

Cserepes növény 4,5 kg vizes ruha Zuhanyzás 50-250 5-15 100-500 2500 g/óra/fı g/óra/db g/óra g/óra A PÁRATERHELÉS AZ IDİTARTAMTÓL IS FÜGG A levegı párafelvevı képessége és hımérséklete: hımérséklet 20 °C 10 °C 0 °C - 2 °C max. páratartalom 17,29 g/m 3 9,4 g/m3 4,85 g/m3 4,01 g/m3 telítési nyomás 2338 Pa 1228 Pa 610 Pa 516 Pa ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. AZ ALACSONYABB HİMÉRSÉKLET KISEBB PÁRAFELVÉTELT TESZ LEHETİVÉ Dr. Fülöp Zsuzsanna A KÁROS MÉRTÉKŐ PÁRALECSAPÓDÁS MEGELİZÉSE MÉRETEZETT SZERKEZETEKKEL • Hıszigeteléssel, hıhidak külsı oldali kiegészítı hıszigetelésével • Páratechnikailag nyitott rétegrend alkalmazásával (sd a hideg oldal irányába csökkenjen) sd kint ≤ 2 X sd bent δ (delta) páradiffúziós tényezı (10-6g/msPa) µ (mő) páradiffúziós ellenállási szám = δ levegı/ δ anyag (-) sd egyenértékő légrétegvastagság = µ X d (m) µ

levegı=1 µ alufólia=900000 µ vasbeton=130 µ tömör tégla =16 µ ps hab=70 sd levegı (1m) = 1 m sd Pe fólia = 4 m sd páraáteresztı fólia = 0,02 m sd alufólia = 100 m sd vasbeton (20 cm) = 26 m sd ps hab (10 cm) = 7 m • Nedvességre nem érzékeny ill. nagy párafelvevı képességő anyagok alkalmazásával ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna SZELLİZÉS ÉS PÁRATARTALOM ÖSSZEFÜGGÉSEI Ventillációs nedvességtranszport NYÍLÁSOKON, RÉSEKEN KERESZTÜL, SZELLİZÉSSEL Diffúziós nedvességtranszport A TÖMÖR SZERKEZETEKEN KERESZTÜL, PÁRADIFFÚZIÓVAL Példa:Párazáró fóliával ellátott hıszigetelt rétegen keresztül: 1 mm átmérıjő lyukon keresztül: ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. 1 360 g/nap/m2 g/nap Dr. Fülöp Zsuzsanna SZELLİZÉS ÉS ENERGIAFELHASZNÁLÁS ÖSSZEFÜGGÉSEI A PÁRALECSAPÓDÁS CSÖKKEN 1. 2. 3. SZELLİZTETÉS FOKOZÁSA

KISEBB PÁRATERMELÉS BELSİ TÉR ÉS FELÜLETEK HİMÉRSÉKLETÉNEK NÖVELÉSE AZ ENERGIAFELHASZNÁLÁS CSÖKKEN 1. 2. 3. SZELLİZTETÉS CSÖKKENTÉSE HATÁROLÓ SZERKEZETEK HİÁTBOCSÁTÁSÁNAK CSÖKKENTÉSÉVEL GÉPÉSZETI RENDSZEREK ENERGIAFELHASZNÁLÁSÁNAK CSÖKKENTÉSÉVEL ELLENTMONDÁS TAPASZTALHATÓ AZ ENERGETIKAI ÉS A PÁRATECHNIKAI KÖVETELMÉNYEK KÖZÖTT. ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna SZELLİZÉS ÉS ENERGIAFELHASZNÁLÁS ÖSSZEFÜGGÉSEI Az energetikai és a páratechnikai követelmények közötti ellentmondás feloldása Tudatos üzemeltetéssel: résszellızık légfőtés stb. ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna A RÉTEGRENDI HİÁTBOCSÁTÁSI TÉNYEZİT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZİK Hıhíd hibás hıszigetelése •Tömör fal rétegrendje (vastagságok, anyagminıségek) •Kivitelezés, beépítés módja Szerkezeten belüli

hımérséklet változás (nedvesség hatások, átszellıztetés) •Rögzítési mód (pontszerő, vonal menti, ragasztott) •Hıhidak (geometria, anyagváltás – koszorú, ablak, áthidaló, redıny pozitív sarkok) Hıhíd megfelelı hıszigetelése ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna A RÉTEGRENDI HİÁTBOCSÁTÁSI TÉNYEZİT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZİK Szerelt kı burkolat Szerelt fémlemez burkolat Pontszerő hıhidak és folytonossági hányok a hıszigetelés beépítésénél ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna Alacsony energiafelhasználású épület „PASSZÍV HÁZ” • Felület/térfogat arány: 0,59 – 0,84 • Főtési energia felhasználás: 15 kWh/m2év • Primer energia felhasználás: E ≤ 120 kWh/m2év (Átlag épület : E ≥ 200 kWh/m2év Passzív háznál elérhetı: E=20-50 kWh/m2év ) • Légtömörség: ≤ 0,6 1/h, 50 Pa

nyomáskülönbségnél • Légcsere: legalább 1 m3/hm2 • Hıszigetelés U=0,17 W/m2K (14.25 cm hıszigetelés) • Hıhidak kiküszöbölése • Homlokzati üvegezés: 3 rétegő hıszigetelt • Főtés: Légfőtés (max 10 W/m2 ) szabályozással • Szellıztetés: hı visszanyerıvel • Árnyékolás • Elektromos berendezések hatékonysága ÉPÜLETSZERKEZETEK TELJESÍTMÉNY ELVŐ TERVEZÉSE - ENERGETIKA 2010. Dr. Fülöp Zsuzsanna KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Dr. Fülöp Zsuzsanna zsfulop@epsz.bmehu