Az épületek energiafelhasználásának jövőbemutató kérdései Magyar Energia Szimpózium – MESZ 2015 2015. szeptember 24.
A megtermelt energia felhasználása
Az energetikai tervezésnél rendszerszemléletben kell gondolkodjunk
TERMELÉS - FOGYASZTÁS Nem elég az egyensúlyra törekednünk Nem lehet az energiával pazarolni, hiába termeljük fenntarthatóan Aktív és passzív rendszerekben egyaránt gondolkodnunk kell Nukleáris technika ALARA elv – Energia felhasználás ?!
2/19
Az épületek globális hatása
„Tudós az, aki próbálja megérteni azt, ami van – a mérnök pedig létrehozza azt, ami korábban nem volt.” Kármán Tódor
„Tudós az, aki próbálja megérteni azt, ami van – a mérnök pedig létrehozza azt, ami korábban nem volt.” Kármán Tódor A Szektoronkénti megtermelt energia CO2 kibocsátás felhasználása
46,9% 49,1% épületek
33,5% 28,2% szállítás
3/19
19,6% 22,7% ipar
Az épületek globális hatása
Az építési szektor energia igénye a legmagasabb A világgazdaságra és a globális klímaváltozásra gyakorolt hatása kiemelkedően fontos
Cél – KELL, hogy legyen – fenntartható jövő miatt, az épületek energia-felhasználásának a csökkentése
Kiemelkedik az energiatudatos tervezés szerepe
4/19
Növekvő igények – megváltozott kihívások
5/19
Fenntartható jövő – megváltozott kihívások
„2005 óta, a történelem során először, több ember él a világon urbanizált területeken, mint falvakban…
…ez a folyamat már most rendkívül nagy hatással van bolygónk erőforrásaira… …feladatunk a sűrűn lakott területeket fenntartható fejlődésének és természetes környezettel való összhangjának biztosítása!” (United Nations Environment publications for Word Environment Day 2005)
6/19
Energetika – nemzeti gazdálkodás - aktuális kérdés(ek) 9 osztályos általános iskola Energetikai kérdések felvetése
Rövid levezetés: 1 általános iskolai tanév ~180 tanítási nap A +1 év, tehát 180 napot jelentene 180nap nap Ha ezt elosztjuk a jelenlegi 8 iskolai évre: 22,5 év Tehát évente 4,5 héttel kellene többet járni 8év Nyári szünetből lefaragni, mely jelenleg ~10 hét! Csak 6 lenne. És nem kellene egy plusz év, amivel energiát lehetne spórolni, mert az helyiségeket (osztálytermek, szaktermek, tornaterem stb.) energiával kell ellátni. 7/19
Energiatudatos épületenergetika - ENERGIAMÉRLEG
Energiaveszteségek megoszlása hagyományos építési móddal épített családi háznál
8/19
Energiatudatos épületenergetika - ENERGIAMÉRLEG
𝑄𝑆𝐺 + 𝑄𝐿𝐺 + 𝑄𝑂𝐺 + 𝑄𝑉𝐺 = 𝑄𝑇𝑅𝐿 + 𝑄𝐺𝑅𝐿 + 𝑄𝑇𝐵𝐿 + 𝑄𝐹𝐼𝐿 ± 𝑄𝑆𝑇 Veszteségek
Nyereségek 9/19
A világ első „passzívháza” – Fram kutatóhajó „…a falakat kátrányos filc borítja, ezt követi a parafatöltet. Majd egy fenyőburkolat és ismét egy
vastag filcréteg. Erre jön egy légtömör linóleumréteg és végül ismét burkolat. A mennyezetek mindent összevéve egy kb. 40 cm vastag rétegből állnak. Az ablakok, amelyeken keresztül a hideg nagyon könnyen készültek
behatolna, és
háromrétegű
védelmükről
egyéb
üvegezéssel módon
is
gondoskodtak. Ily módon létrejött egy meleg és
nagyon kellemes tartózkodásra alkalmas helyiség. Attól függetlenül, hogy a hőmérő kint 5 vagy -30°Cot mutat, a kályhában nem ég a tűz. A légkeringés
kiváló,…a ventilátor friss téli levegőt szállít. Ezért gyakran azzal a gondolattal játszom, hogy a fűtést teljesen megszüntetem, mivel az csak útban van.” 10/19
Az épületek energetikai minősítése
Az épületek energia felhasználásának egységesítése végett összefüggő minősítési rendszerek kerültek kidolgozásra A szisztémákkal az épületek minősíthetőek, és környezettudatosságuk szintje szerint az egyes épületek megkülönböztethetőek A legelfogadottabb rendszerek: • • • •
LEED; BREEAM; DGNB; EU-Green Building
11/19
LEED minősítés
USA 1998 Új és már meglévő épületekre használható Környezettudatossági stratégiák: • fenntartható helyszín;
Californiai Tudományos Akadémia Tervező: Renzo Piano
• hatékony vízgazdálkodás; • energiahatékonyság; • károsanyag-kibocsátás; • anyaghasználat és erőforrások; • belső környezeti minőség;
• innováció.
Összesen 100 kredit pont szerezhető, és az elért pontok függvényében sorolható be egy épület a következő minősítési kategóriákba:
Certified (40-49 pont) Silver (50-59 pont) Gold (60-79 pont) Platinum (80-100 pont) 12/19
Californiai Tudományos Akadémia LEED platinum minősítés A helyszín természetes adottságainak figyelembe vétele: víz, megújuló anyagok, természetes anyagok 2005-2008 között épült, 500 millió dollár bekerülési költség 5.000 tonna újrahasznosított acél Újrahasznosított farmer hőszigetelés Esővíz begyűjtése 60.000 PV panel 90% természetes világítás a belső terekben 50%-kal kevesebb szennyvíz, mint a meglévő akadémia épület esetében 30-35%-kal kevesebb energia igény, mint az aktuális előírások értékei
13/19
Alacsony energiafelhasználású épületek
alacsony energiájú épület
autonóm ház
passzívház
nulla energia
14/19
aktívház
közel nulla energia igényű épület
Egy jövőbemutató eredmény: megvalósult aktív ház Freiburg - Németország Építész: Rolf Disch 11.000 m2 lakópark terület 59 lakás, összesen 7850 m2 lakóterülettel Az egész terület autómentes, csak egy mélygarázsban lehet parkolni
A PV cellák összteljesítménye: • max.: 445 kWp • 420.000 kWh napenergiát nyernek ki
évente
15/19
Egy jó ötlet mindig kell: A fejlődés Keleti lódarázs – (Vespa Orientalis) A képen látható faj érdekessége, hogy magasabb fényintenzításnál aktívabbak lesznek ezek a darazsak
A fényenergia hasznosításának pontos biokémiai mechanizmusát még nem sikerült felderíteni, ez egy aktív és fontos kutatási terület
Egy magyarázat lehet: A keleti lódarázs kültakarójában xantopterin van ágyazva Ennek az anyagnak a segítségével a fényt elektromos energiává alakítja a keleti darázs, és ezért aktívabbak
16/19
A környezettudatos épületek - konklúziók
A betervezésre-beépítésre kerülő építőanyagokra vonatkozó kívánalmak röviden, az alacsony beépített energiatartalom, az újrahasználhatóság-, hasznosíthatóság vagy visszaforgathatóság
Fontosnak tartom kiemelni, hogy az ily módon megtervezett épületek kommunikálnak a környezettel. A belső terek kívánt kondícióit, komfortkövetelményeit nem csak és kizárólag mesterséges eszközökkel kell előállítani
Előnyként jelentkezik viszont a mindenképpen alacsonyabb karbantartási költségek, a kisebb energiafelhasználás, az alacsonyabb vízfogyasztás, a magasabb komfort megoldások és az alacsonyabb szén-dioxid kibocsátás
A fenntartható és energia-hatékony épületekkel kapcsolatban elmondható, hogy megfelelő tervezéssel és előkészülettel az épületek fejlesztése nem feltétlen jelent számottevő pluszköltséget 17/19
Dr. Büki Gergely emlékére (1932-2015)
18/19
PÖYRY ERŐTERV ZRt. 1094 Budapest Angyal u. 1-3 Hungary www.poyry.hu
[email protected] [email protected] 06-75 / 50 77 98 06-20 / 439 83 51
KÖSZÖNÖM SZÉPEN MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!
19/19