AZ ÉPÜLETEK ENERGETIKAI JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA
ENERGETIKAI SZÁMÍTÁS
Három követelményszint: • az épületek összesített energetikai jellemzője Ep = összesített energetikai jellemző a geometriai viszonyok függvénye (kWh/m2a)
• az épületek fajlagos hőveszteség tényezője qépület = fajlagos hőveszteség tényező a geometriai viszonyok függvénye (W/m3K)
• a határoló szerkezetek hőátbocsátási tényezője Pl.
Utető=
Ufal = 0,45 0,25 W/m2K
W/m2K
(U: régen k)
A HŐMÉRSÉKLETELOSZLÁS JELENTŐSÉGE
– fagyzóna: nem nyúlhat fagyérzékeny rétegbe – a belső felületek hőmérséklete befolyásolja a hőérzetet – a szerkezeten belüli páralecsapódás szempontjából is fontos (ld. később)
Lehetőségek: • Részletes, vagy egyszerűsített módszerrel • Számítógépes szimulációval végezhető • A számítást az épület egészére kell elvégezni • Elvégezhető a számítás az egyes zónákra vagy helyiségekre vonatkozó számítások összegzésével is
• Időben változó hőtranszport: – A valóságban mindig ez a helyzet – A szerkezetben tárolt hő vagy a szerkezet felmelegítésére használt hő csillapítja a hőingadozásokat – A belső felületi hőmérséklet számításakor egy korrekciós tényezőt vesznek figyelembe
TÖBBDIMENZIÓS HŐTRANSZPORT • Többdimenziós hőtranszport: – Hőhidak környezetében jön létre: sarkok, falcsatlakozások, pillérek ajtó- és ablaktokok környezetében eltérő hővezetésű anyagok alkalmazása (pl. gerendák, áthidalók, oszlopok, stb.) a felületi hőátadás egyenetlen eloszlása a fentiek kombinációja
– A hőhíd hatása: többlet hőáram alacsonyabb belső hőmérséklet – A hatások jellemzése: hidegponti hőmérséklet hőhíd vonalmenti hőátbocsátási katalógusok tényező
TÖBBDIMENZIÓS HŐTRANSZPORT • Többdimenziós hőtranszport: – Hidegponti hőmérséklet:
ti te
θ=
t
t − te ti − t e
– Vonalmenti hőátbocsátási tényező (kl): azt fejezi, hogy a hőhíd egy méternyi hosszon mekkora többlet hőátbocsátást eredményez. Ezzel növeljük a szerkezet hőátbocsátási tényezőjét
A közelítő pótlékoló módszer rendelet szerinti χ korrekciós tényezői :
• Többdimenziós hőtranszport: – Vonalmenti hőátbocsátási tényező (kl): Egy hőhidakat tartalmazó mező eredő hőátbocsátási tényezője:
kr =
Α
A ⋅ k + ∑ Lk l A
- a mező felülete (m2)
k (U) - a fal hőátbocsátási tényezője (W/m2K) L - a hőhíd hossza (m)
HŐTÁROLÁS • Többdimenziós hőtranszport: – A hőhíd hatásának mérsékelése:
– Az épülethatároló szerkezetek általában a külső levegőnél alacsonyabb hőmérsékletűek. – Egy rétegben tárolt hő mennyisége:
Q = c ⋅ m ⋅ Δt
c - a réteg fajhője m - a réteg tömege Δt - a réteg és a külső hőmérséklet különbsége
HŐTÁROLÁS
HŐTÁROLÁS
szakaszos fűtés: tartalékot képez a fűtési szünetekkor tartalékot képez a szélsőségesen hideg időszakokra a nyári időszakban légkondícionáló hatás
Hőterhelés hatása • Hőtárolás:
Külső oldali hőszigetelés
– Periodikusan változó hőmérséklet esetén csak egy bizonyos vastagságig vesz részt a hőtárolásban. Napi periódusok esetén: a felszíntől számítva R ≥ 0,15 m2K / W maximum a szerkezet középvonaláig fajlagos hőtároló tömeg: (mt, kg/m2) a falszerkezet 1 m2-re eső tömege eddig a mélységig.
Belső oldali hőszigetelés
• Hőtárolás:
külső hőm.
– Egy helyiség hőtároló tömege: az egyes határoló szerkezetek hőtároló tömegeinek összege:
M = ∑ A ⋅ mt Atbf
– Minél nagyobb a hőtároló tömeg, annál kisebb a hőingadozás (csillapítás), és annál nagyobb késéssel jelentkezik (késleltetés). belső hőm.
Ate
• Hőtárolás:
külső hőm.
– Csillapítási tényező: a belső felület hőmérséklete és a külső hőmérséklet ingadozási amplitudóinak a hányadosa:
ν=
Ate At bf
– Annál nagyobb, minél nagyobb a szerkezet hőtároló képessége és hővezetési ellenállása – A rétegek sorrendje is fontos.
• Hőtárolás: – Késleltetés: az az időtartam, ami eltelik a külső hőmérséklet és a belső falhőmérséklet azonos fázisú állapota (pl. maximuma) között. – Függ a szerkezet hővezetési ellenállásától és a rétegek hőelnyelési tényezőjétől Hőelnyelési tényező: azt fejezi ki, hogy az adott anyagból készített, végtelen vastagságú fal felületén adott hőáram-ingadozás hatására milyen hőmérséklet-ingadozás figyelhető meg.
• A padlók hőelnyelése: – Hőérzeti követelmények: a padló és az emberi talp közös hőmérséklete elég magas legyen a talpból a padlóba áramló hőmennyiség ne haladjon meg egy elviselhető értéket – A 12 perc után kialakuló állapotot veszik alapul.
belső hőm.
• Hőtárolás: – Nagy csillapítás: a külső hőmérséklet-ingadozás kevésbé befolyásolja a beltéri hőmérsékletet – Nagy késleltetés: a napközben elnyelt napsugárzás az éjszakai órákban érezteti a hatását
• A padlók hőelnyelése: – Meghatározó paraméter: hőelnyelési tényező
b = λ ⋅ ρ ⋅c meleg padló: b ≤ 0,700 félmeleg padló: 0,700 < b ≤ 0,840 hideg padló: b > 0,840
• Hőtechnikai ellenőrzés: – Hőérzeti ellenőrzés télre – Hőérzeti ellenőrzés nyárra – Energetikai számítás
• Hőérzeti ellenőrzés télre: – Számítása: eredő hőátbocsátási tényező:
kr =
A ⋅ ξ ⋅ k + ∑ Lk l A
(A hőhidas szerkezetek számítási képlete)
ξ - a határolószerkezet csillapítását figyelembe vevő tényező - értéke szabványban adott
• Hőérzeti ellenőrzés télre: – Huzamos tartózkodásra szolgáló épületeknél: a határoló felületek hőmérsékletének súlyozott átlaga legfeljebb 2,5 °C-kal lehet alacsonyabb az előírt beltéri hőmérséklettel
• Hőérzeti ellenőrzés télre: – Alulról külső levegővel érintkező födémek: a padlóra külön előírások vonatkoznak: hőelnyelési tényező (b) értéke ha a padló vastagsága nem éri el a megfelelő értéket → az aljzatot is figyelembe kell venni. a fajlagos hőtároló tömeg szempontjából is fontos
– Transzparens szerkezetek: a nappali hőátbocsátási tényezőt kell figyelembe venni.
• Hőérzeti ellenőrzés nyárra: – Előírások: a fajlagos hőtároló tömeg a tájolás és a szellőzési lehetőségek függvényében – A helység intenzíven szellőzött, ha a légcsere szám n > 3 óránként (szellőztethetőség)
• Energetikai számítás: – Szabvány: a fajlagos hőigény korlátozása – A követelmény az épület funkciójától és geometriájától függ: funkció: folyamatos vagy szakaszos használatú épületek geometria: a határoló felületek és a térfogat arányának a függvényében
• Energetikai számítás: A fajlagos hőigénynek kisebbnek kell lennie, a grafikonról leolvasott értéknél.
• Energetikai számítás: – Ha a helyiség nem a kültérrel, hanem egy fűtetlen helyiséggel érintkezik, a számított érték egy C tényezővel csökkentendő:
C= ti te tx
ti − t x ti − t e
- külső hőmérséklet - belső hőmérséklet - a fűtetlen helyiség hőmérséklete
– A fajlagos hőigény számítása: a falakon távozó hőmennyiség a hőhidak hatása a transzparens felületek nettó hőmérlege a talajon fekvő padló hőátbocsátása
• Energetikai számítás: – Ha a helyiség egyenértékű fajlagos hőtároló tömege mh < 2000 kg/m2, a sugárzási nyereség arányosan csökkentendő.
