Passzív házak Csoknyai Tamás BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék
Mi az a passzívház?
Passzívház kritériumok:
Éves főtési energiafelhasználás: 15 kWh/m2,év Összes primer energiafelhasználás (háztartási gépekkel): 120 kWh/m2,év Légtömörség: n50 < 0,6 h-1
Jellemzık:
Főtési hıszükséglet < 10 W/m2 Passzív-szolár technikák alkalmazása Vastag hıszigetelés Hıszigetelt nyílászárók Hagyományos főtés minimális vagy nincs Hıvisszanyerıs szellızés Magas komfortszint Minimális környezetterhelés (teljes életciklusra)
1
Komfort
Operatív hımérséklet Alacsonyabb léghımérséklet – azonos komfort Páratechnikai kockázat nincs Páratartalom Huzatmentesség Akusztikai komfort Belsı levegı minıség Nyári komfort
2
3
Kis passzívház-történelem
Skandinávia: 70 - es évektıl szigorú hıtechnikai szabályozás Elsı alacsony energiafelhasználású épületek: Kína, Kanada, Svédország 1991. elsı passzívház: Darmstandt, Kranichstein, Wolfgang Feist, Passivhaus Institut –jobb, mint várták!! 90 - es évek: passzívházak Németo.- ban, Ausztriában, Svájcban, skandináv országokban 2002: 2000 passzívház Németországban 2002. Passivhaus Standard – PhPP– állami támogatás Ma az új építéső házak 10% - apasszív- vagy alacsony energiafelhasználású ház
Az elsı passzívház: Darmstadt Kranichstein
4
Az elsı passzívház: Darmstadt Kranichstein
Mi kell egy jó passzív házhoz?
Magas szintő tervezıi munka, speciális követelményekkel, számításokkal Szakági együttmőködése Minıségi kivitelezıi munka Kevés, de speciális gépészet Minıségi kontroll az építkezés több fázisában A titok a részletekben rejlik
5
A PASSZÍVHÁZ GÉPÉSZETI TERVEZÉSE – PHPP ALAPJÁN Milyen eljárással lehet megbízhatóan passzívházat tervezni?
Vannak nagyon jó tervezési módszerek és programok (EnEV, WinWatt, stb.) de ezek passzívházak tervezéséhez nem elég pontosak. Főtıteljesítményben 1 kW pontatlanság egy hagyományos háznál 10 %, egy passzívháznál akár 100 %-os különbséghez is vezethet. Német rendszer: PHPP (Passivhaus Projektierungs Paket) – Passzívház tervezıcsomag
Tervezési alapelvek
Kis ΣA/V arány – kompakt forma Tájolás Hıhídmentes erkély-, lodzsa kapcsolódás
6
Passzívházak szerkezetei
Homlokzati falak: U-érték < 0,15 W/m2K Jellemzı hıszigetelés vastagság: 20-30 cm, Göteborgi példa: 70cm Tetıfödém: U-érték < 0,1 W/m2K (40cm) Hıhídmentes csomópontok Kritikus a lábazat és a teraszok, erkélyek, de erre is van megoldás Kritkusak a hıszigetelés áttörések (csövek stb)
Hıszigetelés Hıszigetetelési rendszerek minden szerkezet típusra: 15-35 cm U=0,1..0,15 W/m2K
7
Hagyományos és ökológikus szigetelıanyagok
Hagyományos:
Polisztirol (λ= 0,0333 - 0,035 W/m K, beépített energia c= 450 kWh/m3) Ásványgyapot (λ= 0,036 - 0.045 W/mK, c= 250 kWh/m3), Üveggyapot (λ= 0,036 - 0,039 W/mK, c= 250 kWh/m3) Üveghab (λ=0,05, magas beépített energia) Stiropor, neopor (grafit adalék) Alu-rétegek vákumban (λ=0,0001 W/mK)
Ökológikus
Cellulózpehely (λ=0,04..0,05, beépített energia: c=50 kWh/m3) Gyapjúalapú szigetelések (λ= 0,037 W/mK) Kenderrost gyékény (λ= 0,05 W/mK) Természetes parafahulladék (λ= 0,06 W/mK) Fagyapot (λ= 0,06..0,085 W/mK)
8
Erkélykialakítások
9
Nyílászárók
Uw < 0,8 W/m2K (üvegezés+keret+távtartó eredıje) Háromrétegő, nemesgáztöltet, low-E PVC- vagy fakeret hıszigeteléssel g> 0,5 Nyári hıvédelem, lehetıleg külsı árnyékolókkal Hıhídmentes beépítés
10
Nyílászárók Üvegtáblák száma
Töltet
Forrás: Othmar Humm: Alacsony energiájú épületek, 83. o.
Résméret mm
3 LEC Xenon 8 mm 3 LEC Kripton 10 mm 2 LEC Xenon 8 mm 2 LEC Argon, 16 mm kripton 2 LEC Levegı 20 mm 2 Levegı 1 -
Ug W/m2K
g-érték
Fényáteres ztés
0,4 0,5 0,8 1,1
0,42 0,42 0,57 0,65
64% 64% 76% 78%
1,5 3,0 5,8
0,65 0,75 0,9
78% 80% 90%
11
Nyílászárók
Hıhídmentes beépítés modell
szimuláció
termovíziós felvétel
12
Hıhídmentes beépítés modell
szimuláció
termovíziós felvétel
Régi épület
7/2006 (V.24) TNM r.
Alacsony energiafelh.
Passzívház
Éves főtési energiafelh.
150-300 kWh/m2,a
(<70-90 kWh/m2,a)
< 50 kWh/m2,a
< 15 kWh/m2,a
Külsı fal
U = 0,7-1,8 W/m2K Nincs szig.
U < 0,45 W/m2K 38cm falazóblokk/ 6cm hıszig
U < 0,25 W/m2K 15 cm
U < 0,15 W/m2K d>20..30 cm
Tetı
U = 0,7-2,0 W/m2K 0-10cm
U < 0,25 W/m2K 16-20 cm
U < 0,15 W/m2K 30 cm
U < 0,1 W/m2K d>40 cm
Nyílászárók
U < 2,5-6 W/m2K hagyományos
U < 1,6 W/m2K 2rétegő low-E
U < 1,1 W/m2K 2rétegő low-E nemesgáz
U < 0,8 W/m2K 3rétegő low-E nemesgáz
13
Légtömörség
Légtömör kialakítás
14
Minıség-ellenırzés: blower door Fúvóajtó n50: 50 Pa nyomáskülönbség hatására kialakuló légcsereszám n50 < 0,6 h-1 Szokásos értékek: n50 = 2..4..8..20.. h-1
Minıség-ellenırzés: blower door és termovízió
15
Szellızés
Transzmissziót csökkentettük, rátérhetünk a szellızési veszteségekre Légtömör épületben a biológiailag szükséges légcserét biztosítani kell Kiegyenlített hıvisszanyerıs szellızés Hıvisszanyerési hatásfok (PHI: η >75%) Kiegészítı légfőtés Jó hatásfok feltétele a légtömörség Légcsatornában: v < 3 m/s Befújás: v < 1 m/s Hangcsillapítók Egyedi vagy központi Konyhai elszívás vitatott, de van rá példa Egyedi szabályozás lehetısége
Hıvisszanyerık
16
17
18
19
20
21
Főtési rendszerek
Minimális hagyományos főtés Fı cél a túlfőtés elkerülése Hıszigetelt csıvezetékek
22
HMV-rendszer
Passzív házakban a HMV energiaigénye nagyobb mint a főtésé Minden a főtött burokban Melegvíz- és cirkulációs vezetékek hıszigetelése Nyári túlmelegedés veszélye Napkollektorok létjogosultsága nagyobb Víztakarékos szerelvények
Megújulók alkalmazása
Kis hıszükséglet esetén nagyobb a lefedési arány
Passzív-szolár Levegı elımelegítés földhıcserélıben Hıszivattyú Napkollektorok Napelemek Biomassza (pellet) kazánok
23
Légkollektorok, napelemek
Levegıelımelegítés földhıcserélıvel
Friss levegı elımelegítése télen, elıhőtése nyáron Csıkígyó 1-2 m-rel a föld alatt Kondenzátum elvezetés Nyomásveszteség
24
Napkollektor
Tripla üvegezés û ablak
Vastag hõszigetelés
Levegõ ellátás
Levegõ ellátás
Légbeszívás
Légbeszívás
Hõvisszanyerõ szellõzõ rendszer Földhõ hasznosítás forrás: http://www.cepheus.de
Biomassza tőzeléső kazánok: fa és pellet
25
Környezetbarát szemlélet
Felújítás passzívház technikákkal
Nürnberg < 25 kWh/m2év
Dunaújváros < 35 kWh/m2év
26
Tattendorf-i irodaház – déli homlokzat
Északi homlokzat
27
Tattendorf-i irodaház Vályogból és szalmából Bécstıl délre: Tattendorf 259 m² alapterülető, kétszintes osztrák Natur&Lehm cég bemutatóterme tengelye K - Nyirányú északi homlokzat tömör vályogfal déli nagy üvegfelületek fix árnyékoló rendszer északi oldalra kerültek az irodák délre a közösségi terek A déli homlokzaton napkollektor a HMV - tbiztosítja
Tattendorf-i irodaház
Földhıt hasznosító föld-víz rendszerő hıszivattyú Rekuperatív hıvisszanyerı: hı és pára Légfőtés a vályogba integrált vezetékrendszeren keresztül történik Hıszigetelés: szalma Extenzív zöld-tetı a vályogpanelekbıl készült tetın Hőtés fúrt kútból származó víz keringetésével Dekorálható vályogtapasztás, Afrikai törzsektıl ellesett falburkoló anyag biztosítja a vizes helyiségek impregnált kialakítását
28
Készház építési rendszer:
dupla, hıszigetelt faváz közt szalma kitöltés, két oldali OSB burkolat vályog tapasztással A 3x9 m nagyságú elemeket vonattal szállították a helyszínre, és daruval emelték a helyükre
Passzív napenergia hasznosítás
Télen
Nyáron
29
Gépészeti rendszer Elhasznált levegõ Meleg levegõ Friss hideg levegõ Földkollektor
1-Víz-levegõ hõszivattyú 2-Föld-víz hõszivattyú 3-Hõ- és páracserélõ 4-Befúvás (vályogtégla vájatokon át) 5-Bio-etanol kazán 6-Szellõzõ nyílás 7-Használati vizet szolgáltató kút 8-Szerelıtér 9-Légbeszívás
Tattendorf-i irodaház Vályogtapasztásba integrált falfûtés
Napkollektor a déli oldalon
Speciális, impregnált felületet biztosító afrikai technika
30
31
További példák
Összefoglalás
Főtési energiafelhasználás az átlagépület 5-10%-a Magasabb hıkomfort télen és nyáron Többlet tervezıi munka, gondosabb kivitelezés 10%-os többletköltség (hagyományos főtés elhagyható) Jobb akusztika a külvilág felé Belsı hıáramok jelentısége nagy Tudatos használói magatartás Környezetvédelem
32
