Költségoptimum, közel nulla energetikai szint, passzívház: hol van az optimum?

EM.BME.hu

Költségoptimum, közel nulla energetikai szint, passzívház: hol van az optimum? BME–EM Előadó:

2016.10.27. Dr. Szalay Zsuzsa, adjunktus, BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

1. dia /

EM.BME.hu

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

2. dia /

EM.BME.hu

Milyen az optimális épület? 2006-os követelmények szerinti?

Passzívház ?

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Költségoptimalizált szintű?

Nulla energiaigényű ? Dr. Szalay Zsuzsa

Közel nulla?

Aktívház?

3. dia /

EM.BME.hu

Milyen az optimális épület?

Korlátos erőforrások 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

4. dia /

KÖRNYEZETI HATÁS?

EM.BME.hu

A környezetterhelés vizsgálatának le kell fednie az épület teljes életciklusát 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

6. dia /

EM.BME.hu Életciklus elemzés – Life Cycle Assessment Cél

Tárgy

Kitermelés, nyersanyagok

Gyártás

Forgalmazás, beépítés

Használat, karbantartás

Hulladékkezelés

Input Output

Input Output

Input Output

Input Output

Erőforrások

Leltárelemzés

Input Output Emissziók Hulladékok

Hatásbecslés

Éghajlatváltozás, toxikus emissziók, ózonréteg vékonyodása, energiahordozók, erőforrások kimerülése

Értelmezés 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Termékfejlesztés, rendeletek, marketing stb. Dr. Szalay Zsuzsa

7 7. dia /

EM.BME.hu Életciklus elemzés - Az épületek életútja – EN 15978 ÉPÜLET ÉRTÉKELÉS AZ ÉPÜLET ÉLETCIKLUSÁN TÚL

AZ ÉPÜLET ÉLETCIKLUSA

A5

B1

B2

B3

szcenáriószcenárió

B4

B5

C1

C2

C3

C4

Deponálás

A4

Hulladékfeldoglozás

A3

Szállítás

A2

Bontás

A1

Felújítás

ELŐNYÖK ÉS TERHELÉSEK, A RENDSZERHATÁRON KÍVÜL

Csere

ÉLETÚT VÉGE

Javítás

HASZNÁLAT

Karbantartás

ÉPÍTÉSI FOLYAMAT

Használat

TERMÉK SZAKASZ

Építési folyamat, kivitelezés

D

Szállítás

C 1-4

Gyártás

B 1-7

Szállítás

A 4-5

Nyersanyag kitermelése

A 1-3

szcenáriószcenáriószcenáriószcenáriószcenárió

B6

Újrahasználati-, újrahasznosítási- ill. energetikai hasznosítási potenciál

szcenáriószcenáriószcenáriószcenárió

Üzemeltetési energia felhasználás

szcenárió

B7

Használati víz felhasználás

szcenárió

Forrás: EN 15978 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

8. dia /

EM.BME.hu Építőanyagok környezetvédelmi terméknyilatkozata Tartalma: - Termék leírása - Épületfizikai jellemzői - Alapanyagok, azok eredete - Gyártási folyamat leírása - Használat időszaka - Hulladékkezelés életszakasz - Ökológiai mérleg

www.bau-umwelt.com https://epd-online.com 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

9. dia /

EM.BME.hu

Eredmények

Kumulatív nem megújuló energiaigény (kWh/m2a)

K Ö L T S É G O P T

250 200

V02: jobb hőszig. Ufal=0,2; Upadlás=0,15; Upince=0,25; Uablak=1,0 W/m2K

150 100 50 0

V01: jobb tájolás 40-60% D, 20-30% KNy, többi É

v00

v01

v02

v03

-50 -100 Építés

Felújítás

Fűtés

HMV

Kétszintes családi házak vizsgálata

v04

v05

V03: kondenzációs kazán v06

v07

v08

V04: hővisszanyerős szellőzés 80% hatásfok, Bontás Ép.gépészet villamosPVenergiaigény Szellőzés termelt 0,45 Wh/m3

Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp. 3-6. (2012) 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

10. dia /

EM.BME.hu

Eredmények

Kumulatív nem megújuló energiaigény (kWh/m2a)

P A S S Z Í V H Á Z

V05: még jobb hőszig Ufal=0,15; Upadlás=0,13; Upince=0,16; Uablak=0,8 W/m2K

250 200 150 100 50 0

v00

v01

v02

v03

v04

v05

-50

v06

V06: még jobb hőszig Ufal=0,1; Upadlás=0,1; Upince=0,11; Uablak=0,8 W/m2K v07

v08

-100

Építés Fűtés

Felújítás HMV

Bontás Szellőzés

Ép.gépészet PV termelt

Kétszintes családi házak vizsgálata Forrás: Szalay Zsuzsa: Megéri-e közel nulla energiaigényű épületeket építeni? - Életciklus elemzés. Magyar Épületgépészet 61:(11) pp. 3-6. (2012) 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

11. dia /

EM.BME.hu

Eredmények

Kumulatív nem megújuló energiaigény (kWh/m2a)

K Ö Z E L

250

N U L L A

0

200 150 100 50

v00

v01

v02

v03

v04

v05

v06

v07

v08

-50 -100 Építés Fűtés

Felújítás HMV

Bontás Szellőzés

V07: napkollektorok és napelemek

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

Ép.gépészet PV termelt

V08: pelletkazán 12. dia /

KÖLTSÉG?

EM.BME.hu Életciklus költség – Globális költség

20/ 30 éves számítási időszakra

Globális költség 30 évre

=

Kezdeti beruházási költség

+

Összegzett éves költség, jelenértéken

-

Maradványérték az időszak végén, jelenértéken

Az Európai Bizottság 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendelete 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

14. dia /

EM.BME.hu Költséghatékonyság az EPBD recastban 2010/31/EU irányelv az épületek energiahatékonyságáról Az épületek energiahatékonyságának további javítására irányuló intézkedéseknek figyelembe kell venniük a klimatikus és a helyi feltételeket, valamint a beltéri klimatikus viszonyokat és a költséghatékonyságot is. Kizárólag a tagállamok felelőssége, hogy minimumkövetelményeket határozzanak meg az épületek és az épület- elemek energiahatékonyságára vonatkozóan. A követelményeket arra tekintettel kell meghatározni, hogy a költségek szempontjából optimális egyensúly jöjjön létre a szükséges beruházások és az épület teljes élettartamára vetített energiaköltség-megtakarítás között, a tagállamok azon jogának sérelme nélkül, hogy a költségoptimalizált energiahatékonysági szinteknél nagyobb energiahatékonyságot biztosító minimumkövetelményeket határozhassanak meg. 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

15. dia /

EM.BME.hu Költséghatékonyság az energetikai tanúsításban 176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról, 2013-ban hatályba lépett új paragrafus: A tulajdonos kérésére az adott épület gazdasági élettartama alatti költséghatékonysági számítás is készíthető a) az MSZ EN 15459 szabványban leírt vagy azzal egyenértékű módszerrel, vagy b) az Európai Bizottság 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendeletében meghatározott módszertan szerint. A számításban a legalacsonyabb költséget az energiához kapcsolódó befektetési költségek, a karbantartási és üzemeltetési költségek (ezen belül az energiaköltségek és -megtakarítások, az épület fajtája és adott esetben az előállított energiából származó bevételek), valamint az ártalmatlanítási költségek figyelembevételével kell meghatározni. Amennyiben a tanúsítvány javaslata nem tartalmaz költséghatékonysági számítást, a tanúsítványban fel kell tüntetni, hol kaphat a tulajdonos, illetve a bérlő további információt a felújítások gazdaságosságára és megvalósítására.

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

16. dia /

EM.BME.hu

Forrás: Iránymutatás (2012/C 115/01) 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

18. dia /

EM.BME.hu Költségoptimalizálás Energiaklub tanulmánya

Forrás: Energia Klub 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

19. dia /

EM.BME.hu Kádár-kocka felújítása – Severnyák Krisztina

2012

2014

20 felújítási változat Legalacsonyabb globális költség: (20) költségoptimalizált szintű szerkezetek, faelgázosító kazán

2014-es rezsiárak mellett a legalacsonyabb globális költség: (5)-(6) költségoptimalizált szintű vagy annál kevésbé hőszigetelt szerkezetek, ablakcsere nincs, fűtéskorszerűsítés nincs Forrás: Severnyák Krisztina, Overhead reduction or energy efficiency measures,

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

20. dia /

EM.BME.hu Kádár-kocka felújítása – Severnyák Krisztina

Energiaköltség megtakarítás (2012)

Megtérülési idő

Forrás: Severnyák Krisztina, Overhead reduction or energy efficiency measures, 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

21. dia /

EM.BME.hu Globális költség 30 évre (Ft)

Global cost (HUF)

130 m2-es kétszintes családi ház, szerkezetek a közel nulla követelményszinten 50 000 000 45 000 000

40 000 000 35 000 000 30 000 000 25 000 000 20 000 000 15 000 000

10 000 000 5 000 000 0 1) cond.

2) cond +

3) cond +

4) cond +

5) wood

6) wood

7) wood +

8) heat

9) heat

faelg. faelg. faelg. kond. talaj- pump talajboiler kond. MVHR kond. solar coll kond. MVHR + boiler + boiler + MVHR + + pump, + solar coll MVHR solar coll solar kazán + szell + nap- + nap- + szell + nap- napkoll borehole szondaMVHR szonda + szell koll koll + koll + szell szell Investment and maintenance, building Investment, service system Replacement, service system

Energy costs

Forrás: Szalay Zsuzsa, Csoknyai Tamás: Life cycle costs and environmental impacts of a nearly zero-energy detached house. INTERNATIONAL REVIEW OF APPLIED SCIENCES AND ENGINEERING 4:(2) pp. 163-169. (2013) 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

22. dia /

EM.BME.hu

CED n.r. (MJ)

Kumulatív nem megújuló energiaigény 30 évre (MJ) 3 000 000

2 500 000

2 000 000

1 500 000

1 000 000

500 000

0 1) cond. kond. boiler

kazán

2) cond + kond. MVHR

+ szell

3) cond + kond. solar coll

+ napkoll

4) cond + kond. MVHR + + napsolar coll

koll + szell

5) wood faelg. boiler + + szell MVHR

6) wood faelg. 7) wood++ talaj8) heat talaj9) heat faelg. boiler + MVHR + pump, pump + + nap- napkoll szonda szonda solar coll solar borehole MVHR koll + szell + szell

Investment and maintenance, building

Investment, service system

Replacement, service system

Energy

Forrás: Szalay Zsuzsa, Csoknyai Tamás: Life cycle costs and environmental impacts of a nearly zero-energy detached house. INTERNATIONAL REVIEW OF APPLIED SCIENCES AND ENGINEERING 4:(2) pp. 163-169. (2013) 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

23. dia /

EM.BME.hu

GWP (kg CO2-eq)

Globális felmelegedési potenciál 30 évre (kg CO2-eq) 200 000 180 000 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 1) cond. cond + 3) cond + 4) cond + 5) wood wood kond. faelg. 6) faelg. kond. kond. 2)MVHR kond. MVHR boiler solar coll + boiler + boiler + + coll nap- MVHR + szell solar + napkazán + szell + nap- solar coll

koll + szell Investment and maintenance, building koll

Replacement, service system

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

koll

7) wood + + faelg. MVHR + napkoll solar

+ szell

8) heat 9) heat talajtalajpump, pump + szonda borehole szonda MVHR + szell

Investment, service system Energy

Dr. Szalay Zsuzsa

24. dia /

EM.BME.hu AP (kg SO2-eq)

Savasodási potenciál 30 évre (kg SO2-eq) 500 450 400 350

300 250 200 150 100 50 0 1) cond.

kond. boiler kazán

2) cond + kond. MVHR

+ szell

3) cond + kond. solar coll

+ napkoll

4) cond + kond. MVHR + + napsolar coll

koll + szell

5) wood faelg. boiler + + szell MVHR

6) wood faelg. boiler + + napsolar coll

7) wood + faelg. + MVHR + napkoll solar

koll

+ szell

8) heat

Investment and maintenance, building

Investment, service system

Replacement, service system

Energy

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

9) heat

talajpump, talajpump + szonda borehole szonda MVHR + szell

25. dia /

Milyen az optimális energiahatékony épület?

EM.BME.hu Hol van az optimum?

190000

Cumulative energy demand (MJ/a)

Global cost [1000 HUF] (1000 HUF = 3,44 EUR)

13500

13000

12500

12000

11500

11000

180000

170000

160000

150000

140000

10500

10000

130000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54

Thickness of insulation material[cm] PUR on the slab

rockwool on the slab

cellulose on the slab

straw on the wall

reed on the wall

EPS with graphite on the wall

Globális költség

Thickness of insulation material [cm] PUR on the slab

rockwool on the slab

cellulose on the slab

straw on the wall

reed on the wall

EPS with graphite on the wall

Kumulatív nem megújuló energiaigény Forrás: Medgyasszay Péter, Szalay Zsuzsa: Optimization of the building envelope based on life cycle environmental impacts and costs

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

27. dia /

EM.BME.hu

Életciklus költség/ Életciklus környezeti hatás

Fűtési energiaköltség

Optimális felújítás

beruházás költsége 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

28. dia /

EM.BME.hu

Köszönöm a figyelmet [email protected]

2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

29. dia /

EM.BME.hu Globális költség 30 év alatt Globális költség - Grafit EPS falra

Globális költség 30 évre [Ft]

23 500 000 22 500 000 21 500 000

20 500 000 19 500 000

18 500 000 17 500 000

0

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Hőszigetelés vastagsága [cm]

A külső „régi” fal hőszigetelése EPS hőszigetelő anyaggal, Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 eredeti U=1,23 W/m2K 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

31. dia /

EM.BME.hu Egy fal – különböző anyagok

A külső „régi” fal hőszigetelése különböző hőszigetelő anyagokkal Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

32. dia /

EM.BME.hu Egy fal – különböző anyagok

Hőszigetelés kőzetgyapottal a „régi” (U=1,23 W/m2K) és az „új” rész falán (U=0,4 W/m2K) Forrás: Váraljai Eszter, MSc szakdolgozat, BME 2014 2016.10.27. Épületenergetikai forradalom előtt állunk! MEGÉRI?

Dr. Szalay Zsuzsa

33. dia /