Ökologikus építőanyagok és épületszerkezetek
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
1
A „fenntarthatatlan építés” Az ENSZ Emberi Települések Központja, HABITAT II. Isztambuli konferencia (1996): „A települések fenntartható fejlődését segítő cselekvési program” (HABITAT agenda) kérdéskörei: • a növekvő energiafogyasztás • a szilárd hulladék és a szennyvíz mennyiségének növekedése • a történelmi – kulturális örökség pusztulása • a rohamos urbanizálódás, „beteg” épületek Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
2
A „fenntartható építés” A Nemzetközi Építéskutatási Tanács (CIB) „Fenntartható építés első nemzetközi konferenciája”,(1994) Florida, Tampa / C. Kibert: „Egészséges épített környezet létrehozása és felelős fenntartása az erőforrások hatékony kihasználásával, ökológiai elvek alapján” Azaz a fenntartható fejlődés/visszavonulás elvrendszerének érvényesítése az építésben az ökológia- tudomány fogalomkészletének és kutatási eredményeinek felhasználásával. Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
3
Lineáris és „fenntartható”, „illeszkedő” épületmodell
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
4
A modellek összehasonlítása Lineáris modell • Pazarló bevitel; (anyagok-ivóvíz, fosszilis energia) • Rossz hatásfokú elhasználás; • Szennyező kibocsátások; (hulladékhő, romlott levegő, zaj, szennyvíz, szilárd hulladék, füst)
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Illeszkedő ház • Minimális bevitel; (megújuló energia, nem ivóvíz min. öko.anyag) • Jó hatásfokú hasznosítás; • Korlátozott kibocsátás; (nem mérgező, visszaforgatható)
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
5
„Öko-házak” eddig is voltak • A sokszínű kultúra hagyományaira és tapasztalataira épülő, mesterségbeli tudás felhasználásával épültek • Régóta ismert, természetes és/vagy tartós anyagokat használtak • Figyelembe vették a helyi környezeti (nap, szél, csapadék, légáramlatok, növényzet, égtájak, vízfelületek, stb,) hatásokat, az erőforrásokat integrálták az épületekbe Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
6
A szerkezetekkel szemben támasztott elvárások A szakmai követelmények: • Állékonysági • Épületszerkezetei • Épületfizikai • Megvalósítási • Finanszírozhatósági • Környezetvédelmi • Egészségügyi követelmények
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
A természet védelmének követelményei: • A fenntarthatóság (R.C.R.), • A természet (építésökológia) és • Az egészség védelme (építésbiológia) elveinek érvényesítése • A környezeti erőforrások hasznosítása
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
7
Környezettudatos épületszerkezetek • „A fenntarthatóság elvei szerint, az ökológia szabályrendszerét követve készülnek el, épülnek be és segítik elő az épület egészséges és energiatakarékos használatát annak teljes élettartama alatt”.
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
8
Anyaghasználat-szerkezetek • A felsorolt elvek alapján újra értelmezett, kiegészített szakmai szabályok továbbra is érvényesek • Térelhatároló szerkezetek; „harmadik bőr” funkciói; (mechanikai-, biológiai védelem, hő-és hang szigetelés, párologtatás, elnyelés, megkötés, kapcsolatteremtés) • Az épületfunkciónak, a szakmai és ökológiai elveknek megfelelő anyagjellemzők Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
9
Általános anyagjellemzők - 1 Fizikai jellemzők; • Tömegeloszlás (sűrűség, tömörség, porozitás) • Hidrotechnikai tulajdonságok (víztartalom, víz- és nedvesség felvétel, páradiffúzió, fagyállóság) • Hőtechnikai tulajdonságok (fajhő, hővezetés, hőmozgás, tűzállóság) Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
10
Általános anyagjellemzők - 2 Mechanikai jellemzők; • • • •
Nyomószilárdság Szakító-húzószilárdság Kopásállóság Felületi keménység
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
11
Általános anyagjellemzők - 3 Alakváltozási jellemzők; • • • •
Rugalmas Képlékeny Rugalmas-képlékeny Rugalmas viszkózus anyagok Az építőanyagok alkalmazási területe fenti tulajdonságaik függvényében válaszható meg, melyek a megmunkálásra és a tönkremenetel módjára is szolgáltatnak adatokat
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
12
Környezet és egészség kímélő építőanyagok jellemzői • Kis beépített energia tartalom (PEI); kitermelés, gyártás, szállítás, beépítés energia tartalma, primer energiában (fosszilis energia hordozókra vetítve). • Határértéken belüli káros anyag tartalom; teljes életciklus alatti káros anyag (pl. CO2 SO2 stb.) kibocsátás. • Recicling; Újra használhatóság, újra hasznosíthatóság, visszaforgathatóság • Decentralizált előállítás, szelíd technikákkal; kis szállítási távolságok, helyi munkaerő • A „harmadik bőr” kritériumai szerinti viselkedés a szerkezetben. Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
13
Építőanyag fajták és feldolgozásuk • Szerves anyagok; organikus - és műanyagok • Szervetlen anyagok; természetes és mesterséges A napi gyakorlatban általában természetes alapú, de átalakított, társított, (túl)feldolgozott, félkész és késztermékekből építünk Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
14
Természetes és mesterséges építőanyagok Természetes anyagok; • Kő, fa, föld (fal, födém) • Nád, sás, fű, gabonahulladék (tetőfedés, adalék) • Gyapjú, szőr, bőr, tej, túrú, enyv (hőszigetelés, ragasztás, festés) Meddig tekinthető természetesnek? • A feldolgozás, beavatkozás mértéke, • Energiatartalom Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Mesterséges anyagok; • Kerámiák (fal, fedés, burkolás) • Kötőanyagok, oldószerek (beton, habarcs, festék) • Fémek (épületváz, nyílászáró, burkolat) • Üveg (nyílászáró, fal, födém, padló) • Bitumen (vízszigetelés, kötőanyag) • Fa, faszármazékok • Vegyi anyagok (8 mill. új)
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
15
Káros anyagok • A környezetet / emberi egészséget károsítják • Teljes életciklus vizsgálat; (kitermelés, gyártás, szállítás, beépítés, használat, bontás, hulladékba kerülés) • Környezetbe kerülés, mérhetőség; (emisszió, imisszió, migráció) • Határértékek MAK, MMK; (egységnyi anyagmennyiségre vonatkozó maximális, megengedhető koncentráció pl. gr/lm3 • Összetett, halmozódó, hosszú távú hatásokra nincsenek megbízható mérési módszerek Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
16
Káros anyagok hatásai Egészség károsító anyagok; • Bőrön keresztül, • Légzéssel, • Élelmiszerrel Ismert hatások; légúti, nyálkahártya, bélrendszer, máj, vese, központi ideg- és immunrendszeri károsodások, allergia, daganatos betegségek Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Környezetszennyező anyagok; • Légszennyezés (kibocsátások) • Vízszennyezés (gyártás) • Talajszennyezés (Építési hulladék) A táplálék láncon keresztül innen is a szervezetbe kerülhetnek
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
17
Néhány veszélyes anyag hatása, előfordulása • •
•
• •
Formaldehid (HCHO), allergia, szív, tumor Fluór-klór-szénhidrogének (FKSZ); allergia, immunrendszer, szívpanaszok, ózonréteg Klórozott szénhidrogének (PCB, PCP, PVC, TCDD); idegrendszer, tűdő, máj, lép, vese Szálas anyagok; tűdő károsodás, tumor Nehézfémek, radioaktív anyagok; vese, emésztőrendszer, tumor
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
• •
Ragasztók, festékek, tisztító szerek, textil Műanyaghabok, desodorok hajtógázai, tűoltó, hűtő készülékek
•
Vízszigetelések, padlóburkolatok, konyhai fóliák, nyílászárók
• •
Kőzet és üveggyapot, azbeszt Gyártási segédanyagok, melléktermékek, kohósalak, ipari gipsz, mélységi kőzetek
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
18
Általános mérés - minősítés • Mérés; anyagtulajdonságok egzakt meghatározása, szabványosított vizsgálatokkal és mértékegység rendszerrel (1980-tól; „SI”) • Minősítés; a „minőség” az alkalmasság mértéke, célja a szabályozásra, egységesítésre törekvés • Minőség ellenőrzés; vizsgálata annak, hogy a termék megfelel-e a gyártó tanúsította minőségnek • Szabványok; törvénnyel, rendeletekkel kötelezővé tett előírások. Általában az állékonyság, az energiaforgalom, a tűzvédelem, a zajvédelem, a környezet- és egészségvédelem területén vizsgálatokra, alkalmazhatóságra, stb. vonatkoznak. Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
19
Az ökológiai viselkedés mérhetősége • Környezeti teljesítmény értékelése szabványokban (MSZ EN ISO 14040-44) rögzített, hatás orientált módszerrel. • Életciklus elemzések, (Life Cycle AssesmentLCA): Minden lehetséges hatást (pl. energia felhasználás, emissziók) számszerűsít a vizsgált objektum egységnyi mennyiségére vonatkoztatva. • Nemzetközi kutatócsoportok kidolgozta adatbázisok (pl. BauBioDataBank, Ecoinvent Daten) és a kezelést segítő szoftverek (pl. LEGEP) Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
20
Az adatbázisokban szereplő értékelési tényezők • • • • • • • •
Nem megújuló kumulatív energiaigény (MJ) Klímaváltozás (kg CO2eq) Savasodás (mg SO2eq) Sztratoszferikus ózonréteg károsodás (mg CFC11-eq) Fotokémiai oxidáció, nyári szmog, magas NOx (g etilén-eq) Eutrofizáció (g PO4-eq) Humán toxicitás (kg 1,4DCB-eq) Ökotoxicitás (kg 1,4DCB-eq)
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
21
Szabályozás itthon Magyarországon; az építési termékek és anyagok műszaki követelményeknek való megfelelőségét igazolni kell. (3/2003. (I. 25.) BM-GKM-KvVM együttes rendelet). • Az új termékek forgalomba hozásához építőipari műszaki engedély (ÉME) szükséges. • Az engedélyezett termékek kereskedelmi forgalomba kerülésének feltétele; hogy a gyártó vagy szállító igazolja a termék megfelelőségét, (Megfelelőségi Igazolás). Nem segítik a „fenntartható szemlélet” terjedését, pl. kizárja a bontott anyagok újra-használatát és megnehezíti a megújuló anyagok beépítését. Az ökológiai/biológiai (fenntarthatósági) szempontok az itthoni, építőanyagokra/termékekre vonatkozó szabályozásban nincsenek jelen. Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
22
Építőanyagok összehasonlítása ökológiai szempontok szerint-1 1 kWh/m3
2
3
4
5
6
7
•Fa
60
+
+
+
+
+
+
•Hőszig.blokk
150
o
-
o
+
+
+
•Gázbeton
225
-
-
o
o
-
o
•Tégla
130
o
-
o
+
+
+
•Vasbeton elgy.
105
-
-
o
-
-
-
Anyagok Falazatok:
1: primer energiaigény az előállításnál; 2: káros anyag kibocsátás az előállításnál; 3: regenerálhatóság; 4: újrafelhasználhatóság; 5: belföldi forrás; 6: decentralizált előállíthatóság és felhasználhatóság lehetősége; 7: egészségi, jó közérzet kihatás
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
23
Építőanyagok összehasonlítása ökológiai szempontok szerint-2 Anyagok
1 kWh/m3
2
3
4
5
6
7
8
+
+
+
+
+
+
550
-
-
o
-
-
o
150-200
-
-
o
-
-
o
Tartószerkezet:
•Fa (12/20) •Acél (I PB 220) •Vasbeton
1: primer energiaigény az előállításnál; 2: káros anyag kibocsátás az előállításnál; 3: regenerálhatóság; 4: újrafelhasználhatóság; 5: belföldi forrás; 6: decentralizált előállíthatóság és felhasználhatóság lehetősége; 7: egészségi, jó közérzet kihatás
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
24
Építőanyagok összehasonlítása ökológiai szempontok szerint-3 1 kWh/m3
2
3
4
5
6
7
•Fazsindely
5
+
+
+
+
+
+
•Azbesztcement
15
-
-
o
-
-
-
•Réz
100
-
-
o
-
-
o
•Alumínium
350
-
-
o
-
-
o
Anyagok Tető-héjalás:
1: primer energiaigény az előállításnál; 2: káros anyag kibocsátás az előállításnál; 3: regenerálhatóság; 4: újrafelhasználhatóság; 5: belföldi forrás; 6: decentralizált előállíthatóság és felhasználhatóság lehetősége; 7: egészségi, jó közérzet kihatás Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
25
Építőanyagok összehasonlítása ökológiai szempontok szerint - 4 1 kWh/m3
2
3
4
5
6
7
8
+
+
+
+
+
--
•Műanyag
250
-
-
-
-
-
--
•Alumínium
800
-
-
+
-
-
--
Anyagok Nyílászárók:
•Fa
1: primer energiaigény az előállításnál; 2: káros anyag kibocsátás az előállításnál; 3: regenerálhatóság; 4: újrafelhasználhatóság; 5: belföldi forrás; 6: decentralizált előállíthatóság és felhasználhatóság lehetősége; 7: egészségi, jó közérzet kihatás
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
26
Építőanyagok összehasonlítása ökológiai szempontok szerint-6 1 kWh/m3
2
3
4
5
6
7
•Fa
3-10
+
+
+
+
+
+
•Linóleum
3-5
+
+
+
+
+
+
•Műanyag
20-35
-
-
o
-
-
-
Anyagok Padlóburkolatok:
1: primer energiaigény az előállításnál; 2: káros anyag kibocsátás az előállításnál; 3: regenerálhatóság; 4: újrafelhasználhatóság; 5: belföldi forrás; 6: decentralizált előállíthatóság és felhasználhatóság lehetősége; 7: egészségi, jó közérzet kihatás
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
27
Építőanyagok összehasonlítása ökológiai szempontok szerint-7 Anyagok
1 kWh/m3
2
3
4
5
6
7
0,5-2
+
o
+
+
+
-
20
-
-
-
-
-
-
Festékek:
•Természetes mázak •Műanyag bázisúak
1: primer energiaigény az előállításnál; 2: káros anyag kibocsátás az előállításnál; 3: regenerálhatóság; 4: újrafelhasználhatóság; 5: belföldi forrás; 6: decentralizált előállíthatóság és felhasználhatóság lehetősége; 7: egészségi, jó közérzet kihatás
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
28
Építőanyagok/szerkezetek összehasonlítása Környezetkímélő anyagok és szerkezetek • Életciklusuk alatt kevés az energiafelhasználás • Nem mérgezik sem a természetet, sem az embert • Nem lesz belőlük használhatatlan hulladék • A felhasználásukkal készült házakban jól érezzük magunkat Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Nem környezetkímélők; • Életciklusuk alatt sok energiát igényelnek • Magas a káros anyag tartalmuk, segédanyagigényük • Bontás után csak hulladékba kerülhetnek • A belőlük épített házakban megbetegszünk
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
29
Az építés témaköreinek összefoglalása CIB W82 Jövőkutatási Bizottsága: „A fenntartható fejlődés és az építés jövője” c. projekt kidolgozása CIB, „Építés és környezet” c. Gävle-i világkonferencia (1998) és a további kutatások eredményeiként: • Energiaháztartás: („takarékosság”, megújuló, illetve környezeti energiák/erőforrások és hasznosításuk) • Levegőháztartás: (belső térklíma és levegőminőség, SBS, BRI) • Vízháztartás: (takarékosság, esővíz, szürkevíz) • Anyagháztartás: (újrahasznosítás, visszaforgatás) • Város-vidék kapcsolat: (lokalitás, autonómia, szubszidiaritás, önellátáskooperáció, partnerség) Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
30
Belső terek és épületszerkezetek levegőháztartás • Épület a természeti környezettől különböző helyzetű felületekkel elválasztott térrendszer • A belső terekben a külsőtől eltérő, a funkciónak megfelelő (lég)állapotokat kell létrehozni és fenntartani • A határoló síkok a különböző rendeltetésű épületszerkezetek, teherhordó és öltöztető elemekből, építőanyagokból és gyártott termékekből állnak, a terek jellegzetességeihez igazodnak Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
31
A belső légállapotokat létrehozó és fenntartó rendszerek • Épületgépészet; energia és anyagáramokkal (központi ellátó rendszerek, vezetékhálózatok, berendezések) • Épületszerkezetek; (épület)fizikai törvényszerűségek szerint működnek,”harmadik bőrként”; hőelnyelés, tárolás, -átadás, -sugárzás,elnyelés, védelem, kapcsolattartás, páragazdálkodás, stb. Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
32
Környezetbarát épületszerkezetek
• • • •
A fenntarthatóság elvei szerint, az ökológia szabályrendszerét követve készülnek el, épülnek be és segítik elő az épület egészséges és energiatakarékos használatát annak teljes élettartama alatt. Helyben hozzáférhető, tartós, felújítható,újrahasználható, komposztálható, nem mérgező anyagokból készülnek Zárt gyártási technológiákat és „szelíd” kivitelezési technikákat igényelnek Gazdálkodnak az energiával és a levegő nedvességtartalmával A szerkezeti rendszer felerősíti és hasznosítja a környezeti erőforrásokat
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
33
Épületszerkezetek csoportosítása Többfunkciós szerkezetek, meghatározott hierarchia szerint kapcsolódnak egymáshoz és az épület egészéhez; • Teherhordó (falas, vázas, vegyes) • Külső térelhatároló (fal, tető, talajon fekvő padló) • Belső térosztó,- elválasztó (közbenső födém, válaszfal) • Térkapcsoló (lépcső, függőfolyosó, nyílászárók) • Védő-szabályozó (hő-, hang- és víz és nedvesség szigetelések) • Használatot biztosító, (külső, belső felületképzések) • Klímaszabályozó („épületgépészet”) szerkezetek Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
34
A szerkezetekkel szemben támasztott elvárások A szakmai követelmények: • Állékonysági • Épületszerkezetei • Épületfizikai • Megvalósítási • Finanszírozhatósági • Környezetvédelmi • Egészségügyi követelmények
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
A természet védelmének követelményei: • A fenntarthatóság (R.C.R.), • A természet (építésökológia) és • az egészség védelme (építésbiológia) elveinek érvényesítése • A környezeti erőforrások hasznosítása
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
35
Épületszerkezetek elemzése • Hatás - követelmény - teljesítmény elv (a tényezők számszerűsíthetők és dimenzionálhatók) • Értékelési tényezők, indikátorok (építésökológiai és egészségvédelemi jellemzők) • Az értékelés algoritmusa (definiálás, teljesítményjellemzők meghatározása, követelmények számszerűsítése, osztályba sorolás a teljesítmény alapján, szerkezetválasztás) • Értékelési kategóriák (pl. kiemelten jó-, jó-, átlagos-, gyenge teljesítményű, nem ajánlott, nem minősíthető) Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
36
Számszerűsítéshez szükséges fontosabb anyagjellemzők • • • • • • • • •
Szerkezeti rétegvastagság (mm) Felülettömeg (kg/m2) Hőátbocsátási tényező (U/k W/m2K) Fajhő (J/kgK) Fáziseltolódás (h), hőfokvezetési tényező(cm2/h) Hőcsillapítás, Szorpciós nedvességfelvétel (%) Páradiffúziós ellenállás (m2sPa/g) Károsanyag emisszió (μg/légm3)
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
37
Kiemelten javasolható szerkezetek jellemzői • • • • • • • • • • •
Hőátbocsátási tényezője 0,2-0,45 W/m2K Átlagos tömege 150-700 kg/m2 Páradiffúziós ellenállása 5-50 m2sPa/gr Fáziseltolódás mértéke kb. 12h Hőcsillapítás mértéke 10-15 Hőfokvezetési tényezője 3-15 cm/h (kis hővezetési tényező, nagy sűrűség, magas hőtároló képesség) Primer energiatartalma 3-10 kWh/m2 Használati energiatartalma 800-1500 kWh/m2 Gyártási CO2eq 1000-1500 g/m2a Gyártási SO2 g/m2a Ökológiai lábnyoma 30-50 m2/m2a
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
38
Recycling A szilárd hulladék 35-50%-a építési törmelék, válogatás nélkül kerül lerakásra • Újra-használat; változatlan formában építik be újra (tömör tégla, fa, acél, vb födém elemek,nyílászárók) • Újra hasznosítás; őrlési (beton, kerámia, papír), olvasztásos (acél, alumínium, üveg), pirolízis (műanyagok) technikák. Ötvözött, társított termékek esetében nehézkes, energiaigényes, minősítés • Visszaforgatás; természetes, megújuló forrásból származó anyagok visszaforgathatók (agyag, kő) vagy komposztálhatók (fa, nád, méhviasz, lenolaj,enyv, fenyőgyanta, természetes hőszigetelések) Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
39
Környezeti erőforrások felhasználási lehetőségei szerkezetkialakítási koncepciók • Passzív rendszerek: Az üvegházhatás elvén alapuló, a nap sugárzási energiájára épített rendszer, melyben az épületszerkezetek látják el az épületgépészet feladatát • Az aktív és hibrid környezeti energiahasznosító rendszerek részben vagy egészen gépészeti eszközökkel gyűjtik be, tárolják és hasznosítják a nap, föld, levegő, talajvíz (hő)energiáját • Klímahomlokzatok, intelligens házak Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
40
„Passzív” hasznosítás energia • Környezeti, megújuló erőforrások „nyereségelvű” hasznosítása, (pufferzónás tervezés, transzparens felületek, tájolás, sugárzási nyereségek, napterek) • Hővisszatartás, hőtárolás, hőszigetelés • Nyári hő elleni védelem, árnyékolás • Passzív hűtés, párologtatás-szellőzés Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
41
Napsugárzási adatok (W/m2) Magyarországon
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
42
Napterek működése napházak
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
43
„Passzív” hasznosítás szellőzés, klímatizálás, világítás • Kis osztású nyílászárók (célzott természetes szellőzés) rés szellőzés • Telepítéssel, növényzettel szélvédelem • Üvegezett, növényesített átriumok • Légcsatornák padlóban és falban • Páragazdálkodó anyagok, zöld szerkezetek • Vízfelületek (reflexió, párologtatás) • Világosra színezett felületek • Fénypárkányok, fény-kutak Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
44
Aktív szoláris és geotermális rendszerek Megújuló energiafajták • Gyűjtése • Tárolása • Felhasználása (fűtés, melegvíz készítés, elektromos energia előállítás) Gépészeti berendezések (nap és légkollektorok, tároló és szabályozó rendszerek) Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
45
Hibrid rendszerek
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
46
Hibrid és integrált rendszerek • Tetőfedések, homlokzatburkolatok, árnyékolók napkollektorokkal és napcellákkal kombinálva • Transzparens hőszigetelések (üvegházhatás elvén, védő és árnyékoló kiegésztőkkel) • Transzparens vakolatok (nyári hővédelem) • Alacsony hőmérsékletű padló, fal és mennyezet fűtések
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
47
Zárt és nyitott technológiai folyamatok Növényi kémia Zárt körfolyamat
Petrolkémia Nyílt körfolyamat
Növényi termék
Részleges lebomlás
Félkész termék
Felhaszná lás Oxigén -Mikro -organiz musok
Biológ iai lebontás
,Szén-dioxid víz
Nem lebomló kémiai anyag ok
Lebontott anyag ok
Felhaszná lás
Kész termék Nyersanyag
Emisszió Mérgező anyago k Hulladé k
Nagy -energia bevitel ,szén) ,benzin -atom (energia
Félkész termék
Fotoszinté zis Napenergia
Számtalan -mellék termék és hulla dék
Alap vegyianyagok Közbe nső anyag ok
Növényi levél Ásván yok
Élő növény
Olajszennyezés
Kőolaj
Kőolajfinomító
Tartály
?Anyagkörforgás, vagy visszafordíthatatlan folyamatok
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
48
A szerkezetekkel szemben támasztott elvárások A szakmai követelmények: • Állékonysági • Épületszerkezetei • Épületfizikai • Megvalósítási • Finanszírozhatósági • Környezetvédelmi • Egészségügyi követelmények
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
A természet védelmének követelményei: • A fenntarthatóság (R.C.R.), • A természet (építésökológia) és • Az egészség védelme (építésbiológia) elveinek érvényesítése • A környezeti erőforrások hasznosítása
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
49
Alternatív építési módok • • • • •
A vernakuláris építés; (példa és indikátor) Vályog építés Szalmabála építés Fa építés Építés bontott anyagból
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
50
Irodalom • • •
•
Dr Balázs György; építőanyagok és kémia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1984 P. und M. Krusche, D. Althaus, I. Gabriel; Ökologische Bau, Bauverlag, 1982 Egészségügyi Világszervezet, WHO/PCS/00.1; Nemzetközi kémiai biztonsági program, Az emberi egészségre és a környezetre ható veszélyes vegyi anyagok. ÁNTSZ Országos Tisztiorvosi Hivatala, Budapest, 2003 Fodor József Országos Közegészségügyi Központ (2000); Nemzetközi Kémiai biztonsági kártyák http://www.fjokk.hu/magaricsc/ D. Heinrich, M. Hergt; SH atlasz, Ökológia, Springerverlag, 1995 Nagy Györgyi, Novák Ágnes, Osztroluczky Miklós; Zöld szerkezetek, Ybl Miklós Műszaki Főiskola, 1998. Dr Rudnai Péter; építőanyagok emissziója, előadás jegyzetek, 1998
•
www.fenntarthato.hu
•
Építészetbiológiai Egyesület; „Tisztább építési anyagokat Magyaroszágon” c. KÖM Kutatási jelentés, 2001 (Medgyasszay Péter, Cserveny Ferenc, Dr Józsa Zsuzsa, Dr Lányi Erzsébet, Novák Ágnes, Tiderencl Gábor) Független Öoklógiai Központ Alapítvány; Medgyasszay Péter, Szalay Zsuzsa, Dr Tiderencl Gábor, Zorkóczy Zoltán; „Épületszerkezetek építésökológiai és –biológiai értékelő rendszerének összeállítása az építési anyagok hazai gyártási/előállítási adatai alapján” KÖM Kutatási jelentés, 2006 Dr Habil Kistelegdy István DLA ; A magastető, mint energiaburok, konferencia előadás, 2009. Dr Széll Mária; Transzaprens épületszerkezetek, Pécs, 2001
• • •
•
• •
Ökologikus építőanyagok szerk. KM
Dr. Lányi Erzsébet PhD BME Épszerk. Tanszék 2012-13-1
51