TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT

TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT

vii

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÉPÍTÉSZMÉRNÖKI KAR ÉPÜLETENERGETIKAI ÉS ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK

SZAKDOLGOZAT

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÉPÍTÉSZMÉRNÖKI KAR ÉPÜLETENERGETIKAI ÉS ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK

TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT Energetikai tanúsítások az épületfizika tükrében (A tanúsítók felelőssége az épületenergetikai minősítésben)

Konzulens: Dr. Tóth Elek DLA Egyetemi docens

Témavezető: Szikra Csaba tudományos munkatárs

Budapest, 2013

Szerzői jog © Téglássy Györgyi, 2013. Szerzői jog © Dr. Tóth Elek DLA, 2013.

NYILATKOZATOK Beadhatósági nyilatkozat A jelen tervezési feladat az elvárt szakmai színvonalnak mind tartalmilag, mind formailag megfelel, beadható. Kelt, Budapest, 2013 augusztus Konzulens részéről: ………………………………… Dr. Tóth Elek DLA Elfogadási nyilatkozat Ezen tervezési feladat a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületenergetikai és Épületgépészeti tanszék által a Szakdolgozat feladatokra előírt valamennyi tartalmi és formai követelménynek maradéktalanul eleget tesz. E feladatot bírálatra és nyilvános előadásra alkalmasnak tartom. A beadás időpontja:

………………………………….

Nyilatkozat az önálló munkáról Alulírott, Téglássy Györgyi (JAEERB), a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem hallgatója, büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és sajátkezű aláírásommal igazolom, hogy ezt a szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, szakdolgozat feladatomban csak a megadott forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem. Budapest, 2013. augusztus

…………………………………. szigorló hallgató

TARTALOMJEGYZÉK

Előszó ...................................................................................................................................... xv Jelölések jegyzéke ............................................................................................................... xvii 1. Bevezetés ............................................................................................................................... 1 1.1. Célkitűzések ................................................................................................................. 1 1.2. Áttekintés ..................................................................................................................... 2 1.2.1. Elvek, Módszerek............................................................................................... 2 2. Az irodaház ismertetése .................................................................................................... 3 2.1. Az irodaház helye, térkialakítása, funkciói ............................................................. 3 2.2.Az irodaház épületszerkezetei ................................................................................... 5 2.3. Az irodaház legjellemzőbb szerkezete és az általános szerkezetek (A kiválasztás célja) ............................................................................................................... 5 2.4. A fajlagos hőveszteség-tényező számításának módja ........................................... 6 2.5. Az épület geometriai adatai a számításokhoz ........................................................ 6 3. Az eredő hőátbocsátási tényezők megállapítása egyszerű és részletes módon ......... 9 3.1. Az alkalmazott hőszigetelések hővezetési tényezője .......................................... 10 3.2. Általános szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője ......................................... 12 3.3. Jellemző szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője ........................................... 17 3.3.1 Eredő hőátbocsátási tényezők számítása egyszerűsített módon (1. ág) ....... 19 3.3.1.1. Hőátbocsátási tényezők az ablaksávban ......................................................... 20 3.3.1.2. Hőátbocsátási tényezők a parapetsávban ....................................................... 21 3.3.2. Eredő hőátbocsátási tényező számítása részletes módon ................................ 22 3.3.2.1. Hőátbocsátási tényezők az ablaksávban ......................................................... 22 3.3.2.2. Hőátbocsátási tényezők a parapetsávban ....................................................... 27 3.3.3. Következtetések az egyszerű és a részletes számítás eredményeiből ............ 29 4 . Jellemző szerkezet direkt sugárzási nyeresége egyszerű és részletes módszerrel. 31 4.1. A direkt sugárzási nyereség meghatározásának módja ...................................... 32 4.2. Általános transzparens szerkezet szoláris nyereségének számítása egyszerű módon.................................................................................................................................... 34 4.3. A jellemző transzparens szerkezet energetikai tulajdonságai............................ 34 xiii

4.4. A jellemző transzparens szerkezetek csoportosítása ...........................................34 4.4.1. Nyugati tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon ..........37 4.4.2. Déli tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon ..................38 4.4.3. Keleti tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon ...............40 4.5. Jellemző szerkezetek szoláris nyereségének összesítése .....................................41 4.6. Következtetések az egyszerű és részletes számítás eredményeiből ..................42 5. Az irodaház energetikai eredményei egyszerű és részletes módon számítva ........43 5.1. A fajlagos hőveszteség-tényezők összehasonlítása ..............................................43 5.2. A nyári túlmelegedés kockázatának összehasonlítása ........................................44 6. Az irodaház filtrációs hőveszteségének jelentősége .....................................................47 6.1. Az irodaház nettó fűtési energia igénye a Rendelet szerint ................................47 6.2. Az irodaház nettó fűtési energia igénye az ablakok filtrációs veszteségével ...49 7. Összefoglalás ......................................................................................................................51 8. Felhasznált források ...........................................................................................................53 9. Summary .............................................................................................................................55 10. Mellékletek ........................................................................................................................57

ELŐSZÓ 2006. V. 24-én megalkották a 7/2006. (V.24.) TNM rendeletet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról. Alkalmazása kiterjed minden olyan épület illetve épületrész tervezésére, amelyben a jogszabályban vagy technológiai utasításban előírt légállapot biztosítására energiát használnak. A rendelet értelmében új épület tervezésekor illetve meglévő épület felújításakor a rendeletben szabályozott esetekben épületet úgy kell tervezni, kialakítani és megépíteni, hogy annak energetikai jellemzői megfeleljenek a rendelet szerinti követelményeknek. 2008. VI. 30-án megszületett a 176/2008. (VI.30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról, mely az energetikai jellemzők meghatározását meglevő épületek minőségének meghatározására is kiterjeszti, létrehozva ezáltal az energetikai tanúsítás fogalmát. Megadja a rendelet alkalmazási körét, a tanúsítás szabályait és tartalmi követelményeit, a tanúsítás költségeit, valamint a tanúsítást végző szakmagyakorlókra vonatkozó jogosultsági követelményeket. Ezzel megszületett egy új szakma, az energetikai tanúsító. Sokan voltunk, akik a törvény megszületése előtt megismerkedtünk az energetikai jellemzők meghatározásáról szóló jogszabállyal, és vártuk a tanúsításról szóló rendeletet, hogy azt aktívan alkalmazhassuk. A 2009 januárja óta eltelt idő alatt számos épület tanúsítását végeztem el, és sok esetben találkoztam a számítással kapcsolatos eldöntendő kérdésekkel jogszabály értelmezési problémákkal. Úgy gondolom, hasznos lehet egy konkrét épület épületenergetikai vizsgálatán keresztül rávilágítani az egyszerű és részletes számításmódból eredő eredmény különbségekre, az energetikai ellenőrzés épületfizikai hátterére, s felhívni a figyelmet a tanúsítói felelősségre. *** Köszönettel tartozom azoknak, akik munkám során segítséget nyújtottak. Elsősorban Dr. Tóth Elek tanár úrnak, a konzulensemnek, ki részletes korrekcióival segített abban, hogy helyes eredményekkel megalapozott következtésekre juthassak. Köszönöm Bakonyi Dániel tanár úrnak és R. Nagy Balázsnak hogy segítségemre voltak az alkalmazott szimulációs szoftver használatában. Köszönöm a Közbeszerzési és Ellátási Főigazgatóságnak, hogy munkámhoz hozzájárult, és a rendelkezésre álló dokumentációba való betekintést biztosította.

Budapest, 2013. augusztus Téglássy Györgyi

xv

JELÖLÉSEK JEGYZÉKE A táblázatban a többször előforduló jelölések magyar és angol nyelvű elnevezése, valamint a fizikai mennyiségek esetén annak mértékegysége található. Az egyes mennyiségek jelölése – ahol lehetséges – megegyezik hazai és a nemzetközi szakirodalomban elfogadott jelölésekkel. A ritkán alkalmazott jelölések magyarázata első előfordulási helyüknél található. Latin betűk Jelölés fΨ ft fu g g nyár k névl

kinf ktr l n nnyár q egyszerű 1 q megengedett q részletes 2

Megnevezés, megjegyzés, érték hővezetési tényező térfogatarány szerinti pára-konverziós együttható hővezetési tényező hőmérséklet konverziós együttható hővezetési tényező tömegarány szerinti pára-konverziós együtt ható az üvegezés összesített sugárzás átbocsátó képessége az üvegezés és a társított szerkezetek együttesének összesített sugárzásátbocsátó képességes nyílászáró névleges hőátbocsátási tényezője (korábbi előírás szerint) nyílászáró filtrációs hőátbocsátási tényezője (korábbi előírás szerint) nyílászáró transzmissziós hőátbocsátási tényezője (korábbi előírás szerint) vonalmenti hőhíd hossza

Mértékegység 1 1 1 1 1 W/m2K W/m2K W/m2K l 1/h 1/h W/m3K W/m3K W/m3K

qb

átlagos légcsereszám légcsereszám nyáron a hőátbocsátási tényező értéke az 1. ágon a hőátbocsátási tényező követelmény értéke a hőátbocsátási tényező értéke a 2. ágon belső hőterhelés fajlagos értéke

A AN Aü Fa

felület, belméretek alapján számolva nettó fűtött alapterület nyílászáró üvegezett felülete hővezetési tényező öregedés korrekciós értéke

m2 m2 m2 1

Fm

hővezetési tényező páratartalom korrekciós értéke hővezetési tényező hőmérsékleti korrekciós értéke

1 1

FT

xvii

W/m2

H I nyár

az éves fűtési hőfokhíd ezred része a napsugárzás átlagos intenzitása nyáron

hK/a W/m2

I nyár 1

a napsugárzás átlagos intenzitása nyáron az 1. ágon

W/m2

I nyár 2

a napsugárzás átlagos intenzitása nyáron a 2. ágon

W/m2

Ib

a napsugárzás intenzitása egyensúlyi hőmérséklet számítására

Ib 1 Ib 2 M R R homl előtt Rse Rsi Rtégla RT R’T R”T QF Qsd QTOT QTOT 1 QTOT 2 U U par er 1 U ablak átl 1 U ablak átl 2 U ablak számít U ablak szim U álpill er 1 U álpill rtg 1

a napsugárzás intenzitása egyensúlyi hőmérséklet számítására az 1. ágon a napsugárzás intenzitása egyensúlyi hőmérséklet számítására a 2. ágon a szerkezet hőtároló tömegének összege hővezetési ellenállás homlokzat elé ugró parapet szakasz hővezetési ellenállása

hőátadási ellenállás a külső oldalon hőátadási ellenállás a belső oldalon 12cm vastag tégla réteg hővezetési ellenállása inhomogén rétegeket tartalmazó épületszerkezet eredő hővezetési ellenállása inhomogén rétegeket tartalmazó épületszerkezet eredő hővezetési ellenállásának felső határértéke inhomogén rétegeket tartalmazó épületszerkezet eredő hővezetési ellenállásának alsó határértéke éves nettó fűtési energiaigény direkt sugárzási hőnyereség fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam az 1. ágon fűtési idényre vonatkozó sugárzási energiahozam a 2. ágon

hőátbocsátási tényező üreges parapet eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezőjének értéke számítással egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezőjének értéke szimulációval álpillér eredő hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon xviii

W/m2 W/m2 W/m2 kg/m2 m2K/W m2K/W m2K/W m2K/W m2K/W m2K/W m2K/W m2K/W kWh/a W kWh/m2a kWh/m2a kWh/m2a W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K

U aluabl átl 1

álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon álpillér eredő hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon álpillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban a 2. ágon függönyfal ablak átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon

W/m2K

U aluabl átl 2

függönyfal ablak átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon

W/m2K

U alumellv átl 1

függönyfal mellvéd átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon W/m2K

U alumellv átl 2 U egysz üveg

függönyfal mellvéd átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon egyesített szárnyú ablak üvegének hőátbocsátási tényezője kisméretű fa ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon kisméretű fa ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon kisméretű fém ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője az 1. ágon kisméretű fém ablakok átlagos hőátbocsátási tényezője a 2. ágon ikersejt téglafal eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon ikersejt téglafal eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon ikersejt téglafal rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon ikersejt téglafal rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon jellemző szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezője egyszerűsített számítással jellemző szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezője részletes számítással üreges parapet rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon üreges parapet rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vasbeton pillér eredő hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban az 1. ágon vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon vasbeton pillér eredő hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban az 1. ágon

U álpill rtg 2 U álpill+par er 1 U álpill+par rtg 1 U álpill+par rtg 2

U fa kisablak 1 U fa kisablak 2 U fém kisablak 1 U fém kisablak 2 U ikersejt er 1 U ikersejt er 2 U ikersejt rtg 1 U ikersejt rtg 2 U jell egysz átl U jell részl átl U par rtg 1 U par rtg 2 U pill er 1 U pill rtg 1 U pill rtg 2 U pill+par er 1 U pill+par rtg 1

xix

W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K

W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K

vasbeton pillér rétegtervi hőátbocsátási tényezője a parapetsávban a 2. ágon szomszéddal határos fal eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon szomszéddal határos fal eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon szomszéddal határos fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon szomszéddal határos fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon üvegpallófal hőátbocsátási tényezője az 1. ágon üvegpallófal hőátbocsátási tényezője az 2. ágon vb árkádfödém eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon vb árkádfödém eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vb árkádfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon vb árkádfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vasbeton fal eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon vasbeton fal eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vasbeton fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon vasbeton fal rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vb tetőfödém eredő hőátbocsátási tényezője az 1. ágon vb tetőfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője az 1. ágon vb tetőfödém rétegtervi hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vb tetőfödém eredő hőátbocsátási tényezője a 2. ágon fűtött térfogat a fűtési idény hosszának ezred része

W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K m3 h/1000a

Jelölés

Megnevezés, megjegyzés, érték

Mértékegység

λ κ χ Ψ ε σ

hővezetési tényező a beépítés hatását kifejező korrekciós tényező hőhidak hatását kifejező korrekciós tényező vonalmenti hőátbocsátási tényező hasznosítási tényező a szakaszos üzemvitel hatását kifejező korrekciós tényező beépítési körülményekkel módosított tervezési hővezetési tényező a hővezetési tényező tervezési értéke gyártó által megadott hővezetési tényező egyensúlyi hőmérséklet különbség a belső és külső hőmérséklet napi középértékének különbsége nyári feltételek között

W/mK 1 1 W/mK

U pill+par rtg 2 U sz fal er 1 U sz fal er 2 U sz fal rtg 1 U sz fal rtg 2 U üvegp 1 U üvegp 2 U vb árkád er 1 U vb árkád er 2 U vb árkád rtg 1 U vb árkád rtg 2 U vb fal er 1 U vb fal er 2 U vb fal rtg 1 U vb fal rtg 2 U vb tető er 1 U vb tető rtg 1 U vb tető rtg 2 U vb tető er 2 V ZF Görög betűk

λ beépítési λ tervezési λ tervezési ∆tb ∆tbnyár

xx

W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K W/m2K

1 W/mK W/mK W/mK K K

Ψ álpill 2 Ψ par 2 Ψ pill 2 Ψ pill+par 2

álpillér vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon üreges parapet vonalmenti hőátbocsátási tényezője a 2. ágon vasbeton pillér vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban a 2. ágon vasbeton pillér vonalmenti hőátbocsátási tényezője a parapetsávban a 2. ágon

W/mK W/mK W/mK W/mK

Konstansok Jelölés

Megnevezés, megjegyzés, érték

Mértékegység

72

hőfogyasztásnál a 8K egyensúlyi hőmérséklet különbséghez tartozó hőfokhíd értékének ezred része

hK/a

0,35

a levegő sűrűségének, fajhőjének és a mértékegység átváltáshoz szükséges tényezőknek a szorzata

1

xxi

1. BEVEZETÉS 1.1. Célkitűzések 2009 januárja óta készítünk energetikai tanúsítványokat. 2012 januárjáig csak használatba vételi engedélyek kiadásához volt szükséges, azóta ingatlan átruházásakor is el kell készíteni. Ezek a minősítések tapasztalatom szerint sajnos csak formálisak, hiszen az eladók nem érdekeltek a valós állapotot tükröző, minőségi tanúsítvány elkészítésében és a legtöbb esetben már csak az adásvétel létrejötte után keresik meg a tanúsítót annak érdekében, hogy a földhivatali bejegyzéshez előírt feltételt teljesítsék. A jogszabályban rögzített számítási modell lehetőséget biztosít egyszerűsített számítási eljárások alkalmazására s miután a tanúsítványok értéke rendkívül alacsony, valószínűsíthető, hogy a tanúsítók ahol lehet élnek is az egyszerűsítés adta lehetőségekkel. A tanúsítások készítése óta eltelt négy évben számos épület tanúsítását végeztem el. Sok esetben felmerültek a számítással kapcsolatos eldöntendő kérdések, melyeket a kollégákkal való egyeztetések során sem sikerült nem minden esetben megoldani. A problémák elsősorban az épületfizika tárgykörébe tartoznak, bár sokszor egyéb jogszabály értelmezési gond is előfordult. Szakdolgozatom célja, hogy a 40/2012. BM. Rendelettel módosított 7/2006. TNM rendelet egyszerűsített és részletes számítási módszereinek eredmény különbségét egy konkrét épület számításán keresztül megmutassam. Célom, hogy láthatóvá váljék, mikor és milyen irányban módosítja az egyszerűsített eljárás az épületfizikai számítások eredményét, mikor tévedünk a biztonság javára és mikor nem. Mennyit számít az eredményekben, ha az előírt módosító tényezőket alkalmazzuk, vagy ha nem. A szakdolgozat eredményeivel szeretném kiemelni a megalapozott döntések jelentőségét, s ezen keresztül a tanúsítók felelősségét.

1

1.2. Áttekintés Az épületenergetikai számítás három szinten ellenőrzi egy épület energetikai jellemzőit. Az első szint a szerkezetek hőátbocsátási tényezőjének ellenőrzése, a második szint az épület fajlagos hőátbocsátási tényezőjének, a harmadik szint pedig a primer energetikai mutatónak az ellenőrzése. Célom az épületfizikai modellek elemzése, ezért az összehasonlításokat az ellenőrzés első két szintjén végzem el egy adott épületen, majd a számított fajlagos hőveszteség-tényezőket összehasonlítom. A fajlagos hőveszteség-tényezők összehasonlításán kívül szükségesnek tartom a nyári túlmelegedésre vonatkozó eredmények összehasonlítását, valamint a filtrációs hőveszteségek elemzését is. Vizsgálatom tárgya egy irodaház, melynek elemzése azt bizonyítja, hogy bizonyos esetekben a részletes számítás elvégzése elkerülhetetlen. 1.2.1. ELVEK, MÓDSZEREK Az egyszerűsített és részletes számítás eredményeinek áttekinthetősége érdekében, a két variációban végzett számításban 1. ágnak nevezem az egyszerűsített számítást, és 2. ágnak a részletes számítást. Az egyes részeredményeknél a sorok végén jelölöm, hogy melyik ágra vonatkoznak.

1.ábra: A feldolgozás folyamatábrája

2

2. AZ IRODAHÁZ ISMERTETÉSE 2.1. Az irodaház helye, térkialakítása, funkciói A vizsgálandó irodaház Budapest V. kerületében az Arany János utca 6-8. alatt található, jelenleg az Egészségügyi Minisztérium épülete.

2. ábra: Az irodaház utcai homlokzata

3. ábra: Az irodaház belső udvara

4. ábra: Általános szint alaprajza

3

Az épület 1965-ben épült az Iparterv tervei alapján, alápincézett földszint plusz nyolcemeletes iroda épület. A pincében garázs, tárolók és a kazánház található, a nyolc szinten irodák és azok kiszolgáló helyiségei helyezkednek el. A legfelső szinten tárgyalók és előadótermek, valamint étterem és konyha egészítik ki az irodai funkciót. A szerkezete vasbeton pillérváz, sík vasbeton födémmel, az utcai homlokzaton konzolos túlnyúlással épített üreges parapettel. A külső nyílászárók az utcai homlokzatokon egyesített szárnyú ablakok, melyek rossz légzárásúak, vetemedettek. Állapotukat több alkalommal felmérték, nyílászáró cserét javasoltak, de anyagi okok miatt a csere még nem valósult meg.

5. ábra: Utcai homlokzat kialakítása A belső udvarban, mindhárom homlokzatot kopilit üvegfallal tervezték, de a mai állapotban az Akadémia utcai udvari homlokzata alumínium szerkezetű függönyfal

6. ábra: Belső udvari függönyfal

4

Ahogyan a fotókon látható, az épületre legjellemzőbb az utcai homlokzat szerkezete, a végigvonuló egyesített szárnyú ablaksor a kiugró parapettel. A homlokzat geometriai kialakítása, anyaghasználata nyilvánvalóvá teszi annak rendkívüli hőhidasságát. A nagy üvegfelületek következtében döntő fontosságú a szoláris nyereség számításának módja.

2.2.Az irodaház épületszerkezetei Az irodaház tartószerkezete vasbeton pillérváz monolit vasbeton födémekkel. A pillérváz tengelytávolsága 3,00m, 4,50m és 6,00m vegyesen. Az Arany János utcai homlokzat jellemző raszter mérete 4,50m. A homlokzat síkjában 25/60cm méretű pillérek, az épület belsejében 50cm átmérőjű vasbeton oszlopok találhatóak. Függőleges határoló szerkezetek: - A pince külső, talajjal érintkező fala 25cm vastag vasbeton, a fűtött és fűtetlen terek közötti határoló falak 25cm illetve 10cm vastag vasbeton szerkezetek. - A felmenő szintek tömör külső falai a földszinten 25cm vastag ikersejt téglafalak, az emeleti szinteken 8cm-es gázszilikáttal hőszigetelt 10cm vastag vasbeton falak, a szomszédos épülettel határos fal 10cm vastag vasbeton szerkezet. - Az emeleti szinteken az utcai homlokzat a kiugró vasbeton födémmel egybeépített parapetek, és a közéjük szerelt egyesített szárnyú szalagablakok sora. A jellegzetes homlokzatkialakítás végigvonul az Arany János utcai, az Akadémia utcai és a Tüköri utcai homlokzaton egyaránt. Az Arany János utca hatalmas kiugró árkádja felett a nyolcadik emeleti tárgyaló szintjén a dupla sor ablak jelenik meg a nagyobb belmagasság miatt. - Az udvari homlokzaton a tömör vasbeton szerkezetek mellett az északi és keleti homlokzat eredeti állapotú dupla üvegpalló fal, a nyugati homlokzat régi alumínium szerkezetű függönyfal. Vízszintes határoló felületek: - Az épület monolit vasbeton födémei változó vastagságúak. Az általános szinten jellemzően 15cm vastagságúak, hőszigetelés nélkül. Az Arany János utcai bejárat feletti árkádfödém 100 cm vastagságú vasbeton lemez. A tetőfödém 9cm vastag, gázszilikáttal és salakfeltöltéssel hőszigetelt. 2.3. Az irodaház legjellemzőbb szerkezete és az általános szerkezetek (A kiválasztás célja) A szakdolgozat terjedelme nem teszi lehetővé, hogy minden egyes határoló szerkezet épületenergetikai jellemzőjét részletes módon határozzam meg. Ezért a szerkezetek közül kiválasztom azt az épületre legjellemzőbb határoló szerkezetet, mely bonyolultságánál és méreténél fogva meghatározó az épület fajlagos hőveszteség-

5

tényezőjének értékében. Ezt a szerkezetet a továbbiakban jellemző szerkezetnek nevezem, a többi fűtött teret határoló szerkezetet pedig általános szerkezetnek. A jellemző szerkezetek energetikai jellemzőit egyszerűsített és részletes módon is meghatározom (egyszerűsített számítás 1. ág, részletes számítás 2. ág). Az általános szerkezetek energetikai jellemzőit is vizsgálom, de általában csak egyszerűsített módon. Tapasztalatom szerint az egyszerűsített számításnál is sokszor elhagynak korrekciós szorzókat, mely befolyásolja a végeredményt. Amikor az általános szerkezeteknél az 1. ág és 2. ág értéke különböző lesz, az 1. ág a korrekció nélküli számítást, a 2. ág a korrekciós szorzó alkalmazását tartalmazza. A jellemző szerkezet az épület utcai külső határoló fala.

2.4. A fajlagos hőveszteség-tényező számításának módja A szakdolgozatban az ismertetett számítási módszereknél a tárgyban megjelent 40/2012.(VIII.13.) BM rendelettel módosított 7/2006. (V.24.) TNM rendeletre - továbbiakban a Rendeletre hivatkozom. A rendelet szerint

q = ∑A∙U+∑l∙ Ψ−

∑ A ∙ U + ∑ l ∙ Ψ Az épület transzmissziós vesztesége,

(1.)

)

az épület direkt és in-

direkt szoláris nyeresége. A transzmissziós veszteség, valamint a szoláris nyereség kiszámításához szükség van az épület szerkezeti jellemzőire, valamint geometriai adataira.

2.5. Az épület geometriai adatai a számításokhoz fűtött szint

fűtött alapter. (m2)

belmagasság (m)

fűtött térfogat (m3)

pince

488

4,26

2 081

földszint

984

4,71

4 637

8 904

2,85

25 376

8. emelet irodák

475

4,00

1 900

8. emelt előadó

315

6,15

1 937

8. emelet étterem

297

4,00

1 188

8. emelet konyha

237

4,00

950

1-7. emelet

összesen:

11 701

38 070

1. táblázat: Az épület szintek méretei

6

pince talajon fekvő padló (m2) gépkocsi behajtó alatti födém (m2) pince szerkezetei talajjal érintkező fal (m2) 25cm vb fal fűtetlen felé (m2) 10cm vb fal fűtetlen felé (m2) fűtetlen pince feletti föd.(m2) ikersejt tégla fal (m2) külső 25cm vb fal (m2) földszint szerke- szomszéddal hat. vb fal (m2) zetei homlokzati ablak 1,2/0,85 (m2) udvari ablak 1,5/0,85 (m2) bejárati ajtó (m2) udvari kapu (m2) gépkocsi behajtó feletti árkád (m2) bejárat feletti árkád (m2) fűtetlen gépház alatti föd.(m2) tetőfödém 2 (m2) tetőfödém 1 (m2) külső 25cm vb fal (m2) szomszéddal határos vb fal (m2) udvari függönyfal ablakok (m2) udvari függönyfal mellvéd (m2) udvari üvegpalló fal észak (m2) udvari üvegpalló fal kelet (m2) 2 1-8. emelet szer- udvari ablak 1,5/0,85 (m ) 10cm vb fal fűtetlen tér felé (m2) kezetei egyesített szárnyú ablak Ny 1 (m2) egyesített szárnyú ablak Ny 2 (m2) egyesített szárnyú ablak D1 (m2) egyesített szárnyú ablak D2 (m2) egyesített szárnyú ablak D3 (m2) egyesített szárnyú ablak K1 (m2) egyesített szárnyú ablak K2 (m2) ablak parapet (m2) pillér az ablaksávban (m2) álpillér az ablaksávban (m2) pillér a parapetsávban (m2) álpillér a parapetsávban (m2) Összes lehűlő felület Fűtött alapterület AN (m2): Fűtött térfogat V(m3): A/V arány 2. táblázat: Az épület lehűlő felületei

7

488,48 67,50 349,66 309,60 228,25 496,01 426,84 232,70 134,24 61,20 36,98 14,00 24,30 67,50 299,25 401,43 44,12 911,77 613,17 767,58 153,56 70,88 718,20 224,44 49,09 32,25 274,56 332,64 147,84 237,60 718,08 332,64 261,36 651,30 222,16 303,50 65,64 89,67 10 859,98 11 701,68 38 070,38 0,29

3. AZ EREDŐ HŐÁTBOCSÁTÁSI TÉNYEZŐK MEGÁLLAPÍTÁSA EGYSZERŰ ÉS RÉSZLETES MÓDON

7. ábra Eredő hőátbocsátási tényezők megállapításának folyamatábrája

9

3.1. Az alkalmazott hőszigetelések hővezetési tényezője A Rendelet II.3. pontja a rétegtervi hőátbocsátási tényező megállapításának szabályairól a következőt írja: „… A rétegtervi hőátbocsátási tényező (U) a szerkezet általános helyen vett metszetére számított vagy a termék egészére, a minősítési iratban megadott [W/m2K] mértékegységű jellemző, amely tartalmazza a szerkezeten belüli pontszerű hőhidak hatását is. Megfelelő megoldás az MSZ EN ISO 6946 szabvány szerinti vagy azzal egyenértékű számítás” A hőátbocsátási tényezők részletes számításához módosítanunk kell a beépített anyagok deklarált hővezetési tényezőit. Ennek részletes módját az MSZ EN 10456: 2008 szabvány szerint kellene elvégezni. Egyszerűsített eljárását az MSZ-04-1402:1991 korrekciós táblázatait használva végezhetjük, bár a rendeletben ez sehol sincs rögzítve. Hővezetési tényezők módosítása az MSZ EN 10456: 2008 szabvány szerint: Energetikai számításainkban általában a gyártó által megadott deklarált hővezetési tényezővel számolunk. Tudnunk kell, hogy a deklarált hővezetési tényező értékét korrigálnunk kell, ha a környezeti feltételek nem egyeznek meg a gyártó által figyelembe vett laboratóriumi körülményekkel a következő módon: λtervezési =λanyag · FT · Fm · Fa

(2.)

Az FT hőmérsékleti konverziós, Fm páratartalom konverziós, Fa öregedés konverziós tényezők módosító hatását figyelembe véve a λ tervezési és λ deklarált értékek különbsége akár 10% is lehet. •

A hőmérséklet FT korrekciós tényezőjének meghatározása:

FT = e∙)

(3.)

ahol ft a hőmérséklet konverziós együttható T2-T1 a tényleges és a deklarált hőmérséklet különbsége. •

A páratartalom Fm korrekciós tényezőjének meghatározása: vagy

Fm = e∙)

(4.)

vagy

Fm = eψ∙ψψ)

(5.)

ahol fψ a térfogatarány szerinti pára-konverziós együttható, ψ2 a beépítés térfogatarány szerinti nedvességtartalma, ψ1 a deklarált szituáció térfogatarány szerinti nedvességtartalma. • Az öregedés szerinti korrekciós tényező: Fa = 1, mert a deklarált hővezetési tényező megállapításánál ezt elvileg figyelembe vették. Hővezetési tényezők módosítása az MSZ-04-140-2:1991 szabvány szerint: A szabvány táblázatos formában adja meg az anyagok beépítési körülményeire vonatkozó módosító értéket a következő módon: λ beépítési = λ tervezési ⋅ (1+κ) (W/mK) 10

(6.)

Ha egy adott esetben több hatás érvényesül (például rábetonozás és roskadási hajlam), a korrekciós tényezők összeadódnak. κ = κ1+κ2+κ3

(7.)

Megállapítások az alkalmazott hőszigetelő anyagok hővezetési tényezőjének korrekciójához • Az irodaház 1965-ben épült. Semmilyen adat nincs arra vonatkozóan, hogy a gyártó milyen hővezetési tényezőt adott meg a beépített hőszigetelő szerkezetekre, és ezek deklarált értékei milyen laboratóriumi körülményekre vonatkoznak. Ezért az épület hőszigetelő szerkezeteinél sem az MSZ EN 10456:2008, sem az MSZ-04-1402:1991 megadott módszerét alkalmazni nem lehet. • Tapasztalatom szerint a tanúsítók egy része nem módosítja az építőanyagok hővezetési tényezőjét, rendre a prospektusokban szereplő, forgalmazó által megadott λ értékekkel számolnak. Az alkalmazott hőszigetelések: Az általánosan alkalmazott hőszigetelés gázszilikát. Ezt alkalmazzák a zárófödémen a 10cm-es vasbeton külső falak belső oldalán, valamint a homlokzati üreges parapetnél is. A gázszilikát hővezetési tényezőjének táblázatos értéke 0,220,36W/mK, átlagos értéke λ=0,3W/mK. A tetőszerkezeten kiegészítő hőszigetelésként salakfeltöltés található λ=0,45W/mK, az üreges parapetben hungarocell szigetelést alkalmaztak λ=0,047W/mK. A vizsgálandó hőszigetelések 48 éve kerültek beépítésre. Az üreges parapet belső állapotáról készült fotók, és egy korábban készült szakvélemény alapján megállapítható, hogy azok hőszigetelése hiányos, rossz minőségű. Sem a gázszilikát sem a hungarocell szigetelés hőszigetelő értéke nem számítható a terveken szereplő vastagsággal.

8. ábra: Hőszigetelés a parapetben A zárótető vízszigetelését 1997-ben felújították, de jellemzően a tető hővédettségét nem javították. A gázszilikát és a salakfeltöltés porózus, higroszkópikus, nedvességre érzékeny anyagok, melyek az újraszigetelés előtt valószínűleg átnedvesedtek, hőszigetelő értékük ezáltal csökkent. 11

A vasbeton külső falak belső oldali hőszigetelésében a páradiffúziós diagram szerint a relatív páratartalom 75% feletti.

9. ábra: Vasbeton fal párdiffúziós digaramja Mindezek alapján, a hőszigetelések hővezetési tényezőjének korrekcióját a következőképpen alkalmazom: Az 1. ágon, azaz az egyszerű számítás ágán nem korrigálom a hőszigetelések hővezetési tényezőjét, mert sokszor látom energetikai számításokban, hogy az MSZ-04140-2 szabvány által előírt, hővezetési tényezőkre vonatkozó korrekciós tényezőket nem alkalmazzák. A 2. ágon mely a szigorúbb számítás ága, a hőszigetelések hővezetési tényezőjét módosítom. A felsorolt hőszigetelési problémák miatt a biztonság javára tévedve – a hőszigetelések hővezetési tényezőjét minden előforduló szerkezetben κ = 0,5-el módosítom.

3.2. Általános szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője (Az általános szerkezetek rétegterveit a fajlagos hőveszteség-tényező számítása, 1.sz. és 2. sz. melléklet tartalmazza.) Az eredő hőátbocsátási tényező megállapításához a Rendelet II.6. pont a következőt rögzíti: „…A hőhídveszteségeket a/ részletes módszer alkalmazása esetén az MSZ EN ISO 10211 szabvány szerint vagy azzal azonos eredményt adó számítás alapján, b/ egyszerűsített módszer alkalmazása esetén a következő összefüggés szerint: UR = U (1+χ) kell figyelembe venni. A χ korrekciós tényező értékeit a szerkezet típusa és a határolás tagoltsága függvényében a II.1. táblázat tartalmazza…” Földszinti téglafal eredő hőátbocsátási tényezője A szerkezet 25cm vastag ikersejt téglafal gránit burkolattal • A tégla hővezetési tényezője: 0,47 W/m2K. Ha homogén szerkezetként kezelem, tehát nem veszem figyelembe a habarcs magasabb hővezetési tényezőjét. A téglafal rétegtervi hőátbocsátási tényezője: 1.ág U ikersejt rtg 1 = 1,23 W/m2K 12

• A téglafal inhomogén szerkezet, a vízszintes és függőleges habarcsrétegek lerontják a téglafal hővezetési ellenállását. Inhomogén szerkezet hővezetési ellenállását az MSZ EN ISO 6949:1996 szabvány szerint a következő módon kell számítani:

=

"

(8.)

Ahol R’T = a hővezetési ellenállás felső határértéke, R”T = a hővezetési ellenállás alsó határértéke. R’T számítása "

=

# "#

+

$% "%

+⋯

'

(9.)

"'

Az egész felület nagysága = 1 fa, fb, fq a felületrészek aránya, ahol az egyes felületrészek ellenállása a homogén réteg számítása szerint: RT = Rse+R1+R2…Rn+Rsi (10.) ahol Rse és Rsi a külső és belső hőátadási ellenállások. R”T számítása R”T = Rsi+R1+R2+…Rn+Rse (11.) Ikersejtfal inhomogén szerkezet számítás alapján a téglafal módosított hővezetési tényezője 0,55 W/mK. számítás 3. sz. melléklet 2 U ikersejt rtg 2 = 1,32 W/m K 2.ág gyengén hőhidas szerkezetre közepesen hőhidas szerkezetre erősen hőhidas szerkezetre gyengén hőhidas a szerkezet, ha közepesen hőhidas a szerkezet, ha erősen hőhidas a szerkezet, ha

χ = 0,25 χ = 0,30 χ = 0,40 fm/m2 < 0,8 fm/m2 0,8 – 1,0 fm/m2 > 1,0

3. táblázat: Hőhidasság mértéke egyéb külső falra a Rendelet szerint Az ikersejt téglafal hőhídjai hosszának fajlagos mennyisége fm/m2 = 1,3, tehát a 3. táblázat szerint erősen hőhidas. Ennek megfelelően az eredő hőátbocsátási tényező értéke:

U ikersejt er 1 = 1,722 W/m2K U ikersejt er 2 = 1,848 W/m2K

1.ág 2.ág

10cm vastag vasbeton külső fal eredő hőátbocsátási tényezője. A szerkezet 8cm belső oldali gázszilikát hőszigeteléssel ellátott. A rétegtervi hőátbocsátási tényező értéke: hőszigetelés korrekció nélkül:

U vb fal

rtg 1

= 1,90 W/m2K

1.ág

U vb fal

rtg 2

= 2,30 W/m2K

2.ág

hőszigetelés korrekcióval: 13

A hőhidak hosszának fajlagos mennyisége fm/m2 = 0,4, tehát 3. táblázat szerint a vasbeton fal gyengén hőhidas. Ennek megfelelően az eredő hőátbocsátási tényező értéke:

U vb fal er 1 = 2,375 W/m2K U vb fal er 2 = 2,865 W/m2K

1.ág 2.ág

Vasbeton tetőfödém eredő hőátbocsátási tényezője. A zárófödém 9cm vasbeton átlagosan 5cm salakfeltöltéssel és 8,2 cm gázszilikát szigeteléssel. A rétegtervi hőátbocsátási tényező értéke: hőszigetelés korrekció nélkül: U vb tető rtg 1 = 1,24 W/m2K hőszigetelés korrekcióval U vb tető rtg

2

1. ág

= 1,47 W/m2K

2. ág χ = 0,10 χ = 0,15 χ = 0,20 fm/m2 < 0,2 fm/m2 0,2 – 0,3 fm/m2 > 0,3

gyengén hőhidas szerkezetre közepesen hőhidas szerkezetre erősen hőhidas szerkezetre gyengén hőhidas a szerkezet, ha közepesen hőhidas a szerkezet, ha közepesen hőhidas a szerkezet, ha

4. táblázat: Hőhidasság mértéke lapostetőre a Rendelet szerint A vasbetonfal hőhídjai hosszának fajlagos mennyisége fm/m2 = 0,21, tehát a 4. táblázat szerint közepesen hőhidas. Ennek megfelelően az eredő hőátbocsátási tényező értéke: U vb tető er 1 = 1,426 W/m2K

1. ág

U vb tető er 2 = 1,691 W/m2K

2. ág

Bejárat fölötti árkádfödém eredő hőátbocsátási tényezője. Az épület főbejárata felett 100cm szerkezeti vastagságú vasbeton árkádfödém található. A rétegtervi hőátbocsátási tényező értéke: U vb árkád rtg 1 = 1,01 W/m2K

1. ág

U vb árkád rtg 2 = 1,01 W/m K 2. ág A hőhidasság hatását kifejező korrekciós tényező árkádfödémre: χ = 0,1, Ennek megfelelően az eredő hőátbocsátási tényező értéke: 2

U vb árkád er 1 = 1,11 W/m2K

1. ág

U vb árkád er 2 = 1,11 W/m2K

2. ág

14

Udvari függönyfal átlagos hőátbocsátási tényezője Az épület Akadémia utcai szárnyának belső udvari homlokzata alumínium függönyfal. Az építési időnek megfelelően, valószínűleg Fémmunkás típusú szerkezet került beépítésre. Az ablaksávban hagyományos kétrétegű hőszigetelt üvegezés található, a mellvéd a Fémmunkás gyártmánykatalógusa szerint belső azbesztcementlap és külső edzett üveg, közöttük átszellőztetett légtér. Az ablaksáv üvegezési arány kb. 60%, a mellvéd-sávé kb. 70%. Az ablaksáv átlagos hőátbocsátási tényezője: • Az 1991 előtt gyártott nyílászáró táblázata szerint: U aluabl átl 1 = 3,20 W/m2K

1. ág

• A Fémmunkás gyártmánykatalógusa szerint: U aluabl átl 2 = 3,70 W/m2K

2. ág

A mellvédsáv átlagos hőátbocsátási tényezője: Alumínium keret U = 3,80 W/m2K, a mellvéd betét edzett üveggel U = 2,80 W/m2K 70% üvegarány mellett: U alumellv átl

= 3,10 W/m2K

1. ág

U alumellv átl 2 = 3,10 W/m2K

2. ág

1

Udvari üvegpalló fal eredő hőátbocsátási tényezője Az udvari homlokzat északi és nyugati fala kétrétegű üvegpalló fal. Az üvegvastagság 5mm, összvastagsága 45mm. Egyszerűbb esetben homogén szerkezetként számítva a rétegtervi hőátbocsátási tényező értéke: U üvegp

1

= 2,86 W/m2K

1. ág

A kétrétegű üvegpalló fal nem homogén szerkezet. A pallók beforduló üvegbordáinál a hőátbocsátási tényező értéke kedvezőtlenebb, ezért a szerkezet hőátbocsátási tényezőjét Therm 7 szoftverrel is ellenőriztem. (A szimuláció menetét a 4. sz. melléklet tartalmazza) A számításhoz szükség van a transzparens szerkezet naptényezőjére, mely Klint/Klein: Az üveg mint építőanyag (1981) című könyve szerint 81%. Tehát az üvegpalló fal összenergia átbocsátó képessége g = 0,87*0,81 =0,7.

15

10. ábra: Üvegpallófal szimulációja U üvegp

2

= 3,16 W/m2K

2. ág

Kiszolgáló terek ablakainak átlagos hőátbocsátási tényezői: A másodlagos funkciójú helyiségek ablakai az utca felé fa keretes egyesített szárnyú ablakok, az udvar felé alumínium ablakok. A fakeretes ablakok mérete 1,2m/0,85m, az udvari fémkeretes ablakok mérete 1,5m/0,85m. Ezek átlagos hőátbocsátási tényezői táblázat szerint az egyszerűsített és részletes ágban is: U fa kisablak 1 = 2,30 W/m2K

1. ág

U fa kisablak 2 = 2,30 W/m2K

2. ág

U fém kisablak 1 = 3,20 W/m2K

1. ág

U fém kisablak 2 = 3,20 W/m2K

2. ág

Szomszédos épület melletti határoló fal eredő hőátbocsátási tényezője: A Rendelet II.4. pontja a következőt rögzíti: „Ha az épület egyes határoló felületei vagy szerkezetei nem a külső környezettel, hanem attól eltérő tx hőmérsékletű fűtetlen vagy fűtött terekkel érintkeznek (raktár, pince, szomszédos épület), akkor ezen felületek U hőátbocsátási tényezőit

() (*

arányban kell módosítani..”

Tapasztalatom szerint nehezen kezeljük az előírást abban az esetben, ha a határos felület elvileg fűtött szomszédos épület, dilatációval. Mi a helyes megoldás? Hogyan kezeljük a dilatációt? Hány fokra vegyük a szomszédos épület belső hőmérsékletét? Milyen szerkezet a szomszéd fala? A kérdésekre általában nem tudjuk a választ, valamilyen szakmai megfontolás alapján döntünk. Az irodaház az Akadémia utca és a Tüköri utca felől is szomszédos fűtött épülettel határos. A határoló szerkezet 10cm vastag vasbeton fal, mely a régi szomszéd épület falához dilatációval csatlakozik. A szomszéd falát 38cm vastag téglafalként feltételezve, 10cm dilatációs hézaggal a szerkezet hőátbocsátási tényezője 1,11 W/m2K. Az értéket korrigálni szükséges a szomszédos terek hőmérséklete szerint

() (*

arányban, ahol ti a belső, te a külső, tx pedig a szomszédos tér hőmérséklete. +,+-

//

korrekciós szorzó 20 Co esetén +,+. = /0) = 0 U sz fal rtg 1 = 1,11 ⋅ 0 W/m2K 16

1. ág

korrekciós szorzó 12Co esetén

() (*

=

/ /0)

= 0,242

U sz fal rtg 2 = 1,11⋅0,242 = 0,268 W/m2K

2. ág

A hőhidasság hatását kifejező korrekciós tényező a Rendelet szerint: fűtött és fűtetlen terek közötti falakra minden esetben χ = 0,05 Az eredő hőátbocsátási tényező értéke tehát: U sz fal er 1 = 1,11⋅0⋅1,05 W/m2K

1. ág

U sz fal er 2 = 0,268⋅1,05 = 0,281 W/m2K

2. ág

3.3. Jellemző szerkezetek eredő hőátbocsátási tényezője Az irodaház legjellemzőbb szerkezete a három utcai homlokzaton végighúzódó, az épület jellegét megadó kiugró parapettel ellátott - szalagablak. Az építés idejében, a vázas épület homlokzatának ez a kialakítása tette egyedivé az irodaházat. Az ablaksáv, az alatta kiugró parapetsávval szintenként ismétlődik, ez adja a homlokzat vízszintes osztását. A speciális üreges parapet hőszigetelése a belső oldalon történt. A függőleges felületen 6cm gázszilikát lapokkal, a vízszintes felső felületen 2cm vastag hungarocellel. A parapet kiugrás alsó részén ablakonként kihagyott 20/80cm-es szellőztetésre szolgáló nyílást idővel egyenként bebetonozták. A függőleges ritmust az 1,2m széles ablakok sora adja, ahol a 30cm-es ablakközökben a homlokzat mögött pillérek húzódnak. A déli legnagyobb homlokzaton a pillérek harmada vasbeton szerkezetű, kétharmada üreges fa burkolattal ellátott úgynevezett álpillér. A csatornákban kábelkötegek futnak a belső tértől burkolattal elválasztva, általában felfalazva. A burkolatok mögött helyezkednek el a fűtésre szolgáló csőregiszterek.

11. ábra: Déli homlokzat és a nyugati homlokzat képe

17

12. ábra: Az utcai homlokzat szerkezeti felosztása

18

13. ábra: A parapet függőleges metszete nyílászáró alatt A vizsgálat során a fenti jellemző homlokzati egységet részekre bontom. Megállapítom az egyes szerkezeti részek eredő hőátbocsátási tényezőjét egyszerűsített és részletes módon. Meghatározoms a 12. ábra szerinti homlokzati egység átlagos hőátbocsátási tényezőjét egyszerűsített és részletes számítással is, majd a két értéket összehasonlítom. felületrész

felület (m2)

felület felületrész (m2)

Ablak sáv

nyílászáró

7,92

pillérek

Parapetsáv

parapet

2,34

pillérek

felületrész

felület (m2)

0,66

álpillérek

1,32

0,20

álpillérek

0,39

Összesen

12,83 5. táblázat: Jellemző szerkezet egy egységének felülete

3.3.1 Eredő hőátbocsátási tényezők számítása egyszerűsített módon (1. ág) Az eredő hőátbocsátási tényezők egyszerűsített számításánál megállapítandó a felület, jelen esetben külső fal hőhidassága. A szerkezet ránézésre erősen hőhidas, hiszen tele van szerkezetváltással, kiugró élekkel. A hőhidasság mértéke a fajlagos hőhídhossz / felület alapján nehezen számszerűsíthető. Mit nevezünk itt falfelületnek?

19

Az egyéb falszerkezet erős hőhidasságot kifejező szorzója χ= 0,4, a 3. táblázat szerint. Az egyszerűsített számításnál minden „falszerkezetre” ezt a módosító tényezőt alkalmazom. Felmerül a kérdés: Vajon egyéb külső falak esetén, a fm/m2 hányados bármilyen > 1 értéke mellett a χ = 0,4 módosító értéket kell alkalmazni? Vagy másként fogalmazva: az alkalmazott szorzó annyi tartalékkal rendelkezik-e, melynek köszönhetően mindig biztonsággal alkalmazható? Az eddigi tapasztalataim során az esetek 90%-ában olyan épületekkel találkoztam, ahol a külső falak erősen hőhidasnak minősültek.

3.3.1.1. Hőátbocsátási tényezők az ablaksávban Egyesített szárnyú ablak hőátbocsátási tényezője A nyílászárók hőátbocsátási tényezőjének megállapítása tapasztalatom szerint mindig gondot okoz. „Az új épületenergetikai szabályozás” című segédletben (Prof. Zöld András- kiadó Bausoft 2006) van egy táblázat, mely a régi szerkezetek átlagos transzmissziós hőátbocsátási tényezőjét rögzíti. Tapasztalatom szerint legtöbbször és legtöbben ebből a táblázatból dolgozunk. Jelen esetben az egyesített szárnyú ablakra a táblázati érték a következő: Az ablakok mérete: 2,64 m2, az üvegezés felülete: 1,82m2, az üvegezési arány tehát 69%. Az ablakokra nem külső árnyékoló szerkezet, hanem reluxa van felszerelve az üvegrétegek közé. Ennek megfelelően a kiválasztott hőátbocsátási tényező: 2,45W/m2K. Dr. Széll Mária: Transzparens homlokzati szerkezetek diagnosztikája és energiahatékony, fenntartható felújítása című tanulmányában az elöregedett egyesített szárnyú ablakok névleges transzmissziós hőátbocsátási tényezőjére megadott érték 2,60W/m2K. Mindezek alapján a - részletes számítás elvégzése nélkül - az épület legjellemzőbb nyílászárójának átlagos hőátbocsátási tényezője a rosszabbik érték szerint: U ablak átl 1 = 2,6 W/m2K

1. ág

Az utcai homlokzatokon az üvegfelület aránya 58%, tehát nem mindegy, hogy milyen hőátbocsátási tényezővel számolunk Vasbeton pillér határoló szerkezet Az Arany János utcai homlokzaton minden harmadik pillér vasbeton szerkezetű. A pillérek 60cm mélyek a belső tér felé, körben 2,5 cm fa burkolattal. Számított (WinWatt program) rétegtervi hőátbocsátási tényező: U pill rtg 1 = 1,22 W/m2K

1.ág

Eredő hőátbocsátási tényező értéke (3.3.1. pont szerint χ= 0,4): U pill er 1 = 1,708 W/m2K 20

1.ág

Álpillér határoló szerkezet Az Arany János utcai homlokzaton a pillérek kétharmada álpillér. Ezekben a faburkolatos dobozokban általában vezetékek futnak. Méretük megegyezik a vasbeton pillérek méretével. Számított rétegtervi hőátbocsátási tényező: Számított (WinWatt program) rétegtervi hőátbocsátási tényező: U álpill rtg1 = 1,67 W/m2K

1.ág

Eredő hőátbocsátási tényező értéke (3.3.1. pont szerint χ= 0,4): U álpill er 1 = 2,338 W/m2K

1.ág

A levegős pillér hőátbocsátási tényezője láthatóan rosszabb, mint a vasbeton pilléré. Ez valószínűtlen, de az egyszerűsített ágon ezzel az értékkel számolok, mert az általános számítási módszerrel, a rétegek vastagságát és hővezetési tényezőjét figyelembe véve, ezt az értéket kapjuk. A korrekciót a részletes számítás során végzem el.

3.3.1.2. Hőátbocsátási tényezők a parapetsávban A 2. ábra szerinti szerkezet hőátbocsátási tényezőjének számítása a legegyszerűbb módon egyirányú hőárammal történhet, ahol az üreges parapet „tető és árkád oldali” hőáramát nem veszem figyelembe, úgy gondolva, hogy mindezt majd a hőhidassági szorzótényező megoldja. (A hőszigetelések hővezetési tényezőjét sem korrigálom.) Számított (WinWatt program) rétegtervi hőátbocsátási tényező: U par rtg 1 = 1,20 W/m2K

1.ág

Eredő hőátbocsátási tényező értéke (3.3.1. pont szerint χ= 0,4): U par er 1 = 1,68 W/m2K

1.ág

Vasbeton pillér parapet mögött Az utcai homlokzaton minden harmadik pillér vasbeton szerkezetű. A pillérek 60cm mélyek a belső tér felé 2,5 cm faburkolattal. Számított (WinWatt program) rétegtervi hőátbocsátási tényező: U pill+ par rtg 1 = 0,847 W/m2K

1.ág

Eredő hőátbocsátási tényező értéke (3.3.1. pont szerint χ= 0,4): U pill+ par er 1 = 1,184 W/m2K

1.ág

Álpillér parapet mögött Az utcai homlokzaton a pillérek kétharmada álpillér. A faburkolattal ellátott csatornában elektromos vezetékek futnak. Számított (WinWatt program) rétegtervi hőátbocsátási tényező: U álpill+par rtg 1 = 0,913W/m2K 21

1.ág

Eredő hőátbocsátási tényező értéke (3.3.1. pont szerint χ= 0,4): U álpill+par er 1 = 1,278 W/m2K

1.ág

Az egyszerűsített számítás szerint a levegővel telt pillér energetikailag rosszabb, mint a vasbeton pillér. Ez valószínűtlen, de az egyszerűsített ágon ezzel az értékkel számolok, mert az általános számítási módszerrel, a rétegek vastagságát és hővezetési tényezőjét figyelembe véve, ezt az értéket kapjuk. A korrekciót a részletes számítás során végzem el. A (m2) Parapetsáv

Ablaksáv

Összes

U eredő (W/m2K)

A⋅U (W/K)

parapet

2,34

1,680

3,93

pillér

0,20

1,184

0,230

álpillér

0,39

1,278

0,500

nyílászáró

7,92

2,60

20,592

pillér

0,66

1,708

1,127

álpillér

1,32

2,338

3,090

12,83

2,297

29,472

6. táblázat: Jellemző szerkezet egy egységének átlagos hőátbocsátási tényezője egyszerű számítással U jell egysz átl = 2,297 W/m2K

3.3.2. Eredő hőátbocsátási tényező számítása részletes módon A részletes számítást Therm7 szimulációs szoftverrel végeztem. A szoftverrel kapott eredmények értelmezésének menetét a 4. sz. melléklet tartalmazza, rövid illusztrációval. A szimulációk során - az egyesített szárnyú ablakok kivételével - minden előforduló szerkezetnek csak a vonalmenti hőátbocsátási tényezőjét számítom, mely tartalmazza a szerkezet összes hőveszteségét.

3.3.2.1. Hőátbocsátási tényezők az ablaksávban A nyílászárók sávjában háromféle szerkezet található, az egyesített szárnyú ablakok, vasbeton pillérek és álpillérek. Az egyesített szárnyú ablakok vizsgálata számítással és szimulációval • A jellemző szerkezet ablakainak hőátbocsátási tényezőjét számítással [ dr. Széll Mária PhD: Transzparens homlokzati szerkezetek diagnosztikája és energiahatékony, fenntartható felújítása ] című értekezése alapján készítettem el. A számítást az 5. melléklet tartalmazza. Ennek eredményeként számítással: U ablak számít = 2,64 W/m2K

22

• A jellemző szerkezet ablakainak hőátbocsátási tényezőjét szimulációval is meghatároztam. A szimulációra azért van szükség, hogy meghatározható legyen a tok-keret hőátbocsátási tényezője, valamint a tok beépítésének vonalmenti hőátbocsátási tényezője. Az ablak szimulációja előtt meghatároztam az üvegszerkezet hőátbocsátási tényezőjét Window7 programmal. Az eredeti metszetrajzok alapján a szerkezet 2réteg 4 mm-es síküveg, közte 5,5 cm légréssel.

14. ábra: Egyesített szárnyú ablak üvegezésének hőátbocsátási tényezője A kapott eredmények: λ üveg = 1 W/mK, λ légrés = 0,3028W/mK U egysz üveg = 2,807 W/m2K 15. ábra Keret+üveg szimulációja

Keret+üveg szimulációja

U faktor =U keret+üveg = 2,515 W/m2K felület = A keret+üveg = 1,00 ⋅0,6 = 0,6 m2 összes hőáram = U keret+üveg ⋅ A keret +üveg =2,515 ⋅ 0,6 = 1,509 W/K

Keret szimulációja

23

U faktor = U keret = 1,357 W/m2K felület = A keret = 1,00 ⋅0,13 = 0,13 m2 keretre jutó hőáram = U keret ⋅ A keret =1,357 ⋅ 0,13= 0,176 W/K az üveg felülete (1m hosszon) = 1,00 ⋅0,47 = 0,47m2 U üveg = 2,807 W/m2K üvegre jutó hőáram = Aüveg ⋅ Uüveg = 0,47⋅2,807 = 1,319 W/K üvegbeépítésre jutó hőáram = 1,509 - 0,176 - 1,319 = 0,014 W/K üveg beépítés vonalmenti hőátbocsátási tényező Ψüvegbeép = 0,014 W/mK egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezője = (Aü⋅Uü+Ak⋅Uk+Ψü*l)/Aablak Aablak= 1,2⋅2,2 = 2,64m2, Aüveg = 1,94⋅0,94 =1,82m2, Akeret= 0,82m2 lüveg = 5,76m U ablak átlag = (1,82⋅2,08+0,82⋅1,357+0,014⋅5,76)/2,64 =2,387 W/m2K 15. ábra: Keret+üveg szimulációja U ablak szim = 2,39 W/m2K Az ablakok átlagos hőátbocsátási tényezőjét számítással is meghatároztam, mely érték 2,64 W/m2K –re adódott. A különbség a keretszerkezet pontos méretéből annak rajzi feldolgozásából adódhat. Az egyesített szárnyú ablak részletes módszerrel számolt hőátbocsátási tényezőjét a két érték átlagaként adom meg. U ablak átl 2 = 2,50 W/m2K

2. ág

Vasbeton pillérek vizsgálata az ablaksávban. A 25cm vastag, 60cm mély vasbeton szerkezetet 2,5cm faburkolat takarja. Megállapítandó a vasbeton pillér függőleges irányú vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban, mely tartalmazza a pillér hőveszteségét, valamint az ablak beépítés függőleges irányú többlet hőáramát.

24

U faktor = U pill +keret+beépítés = 1,848 W/m2K felület = A pill+keret= 1,00 ⋅ 0,560 = 0,560 m2 összes hőáram = U faktor ⋅ A pill+keret = 1,848 ⋅ 0,560 = 1,034 W/K pillér rétegtervi hőátbocsátási tény. = U pill rtg = nem számított U keret = 1,357 Wm2K keret felület = 2 ⋅ 0,13 = 0,26 m2 keretre jutó hőáram = 1,357 ⋅ 0,26 = 0,353 W/K pillérre jutó hőáram keret beépítéssel = 1,034 – 0,353 = 0,681 W/mK A vasbeton pillér függőleges irányú vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban ablakkeret beépítéssel Ψ pill 2 = 0,681 W/mK 16. ábra: Vasbeton pillér szimulációja az ablaksávban kerettel U pill rtg 2 = nem számított

2.ág

Ψ pill 2 = 0,681 W/mK

2.ág

Álpillérek vizsgálata az ablaksávban. A 25cm széles és 60cm hosszú üreges álpillérek 2,5cm faburkolattal takartak. A pillér hőátbocsátási tényezőjének számításához ismernünk kellene a bezárt légtér hővezetési tényezőjét. Az MSZ EN ISO 6949 szabvány megadja a zárt légréteg hővezetési ellenállását, mely 5 cm felett 0,16 m2K/W. A nyílászárók, illetve kis vastagságú levegő rétegeknél vehetjük figyelembe a levegő hővezetési tényezőjének vastagságtól függő változását, de a vizsgált eset nem ilyen.

25

17. ábra álpillér rajza A nemzetközi szakirodalomban a nagy vastagságú légrétegekre nem adnak meg a vastagságtól függő hővezetési tényezőt. Itt már elindul a levegő turbulens áramlása, és inkább úgy lehetne tekinteni a légtömeget lezáró szerkezetet mintha egy válaszfal lenne két helyiség között. A szimulációhoz ennek alapján úgy modelleztem a szerkezetet, mintha „falszerkezetként” működő üreges pillér csak ablak vastagságú lenne, s így 8cm-es keskeny légréssel számoltam. A szimuláció eredményét nem bontom rétegtervi és vonalmenti hőátbocsátási tényezőre, hanem az egészet, mint vonalmenti hőveszteséget kezelem. Megállapítandó az álpillér függőleges irányú vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban, mely tartalmazza az álpillér hőveszteségét, valamint az ablak beépítés függőleges irányú többlet hőáramát. 18. ábra Álpillér szimulációja kerettel

U faktor = U álpill +keret+beépítés = 1,4857 W/m2K felület = A álpill+keret = 1,00 ⋅0,560 = 0,560 m2 összes hőáram = U faktor ⋅ A álpill+keret = 1,4857 ⋅ 0,560 = 0,831 W/K álpillér rétegtervi hőátbocsátási tény.= U álpill = nem számított U keret = 1,357 Wm2K 26

keret felület = 2 ⋅ 0,13 = 0,26 m2 keretre jutó hőáram = 1,357 ⋅ 0,26 = 0,353 W/K álpillérre jutó hőáram keret beépítéssel = 0,831 – 0,353 = 0,478 W/mK Az álpillér függőleges irányú vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablaksávban ablakkeret beépítéssel Ψ álpill = 0,478 W/mK 18. ábra Álpillér szimulációja kerettel U álpill rtg 2 = nem számított

2.ág

Ψ álpill 2 = 0,478 W/mK

2.ág

3.3.2.2. Hőátbocsátási tényezők a parapetsávban Nyílászáró alatti parapetsáv vizsgálata A kiugró parapet felépítése a 13. ábrán szerepel. Megállapítandó az ablak alatti parapetsáv vízszintes vonalmenti hőátbocsátási tényezője, mely tartalmazza a kiugró parapet hőveszteségét, valamint a vízszintes irányú ablakbeépítés többlet hőáramát. 19. ábra: Üreges parapet szimulációja kerettel

U faktor = U par+keret = 2,676 W/m2K felület = A par+keret = 1,00 ⋅0,928 = 0,928 m2 összes hőáram = U par+keret ⋅ A par+keret =2,676 ⋅ 0,928 = 2,485 W/K parapet rétegtervi hőátbocsátási tényező = U par rtg 2 = nem számított U keret = 1,357 Wm2K keret felület = 2 ⋅ 0,13 = 0,26 m2 keret keretre jutó hőáram = 1,357 ⋅ 0,26 = 0,353 W/K parapetre jutó hőáram a keret beépítéssel = 2,485 – 0,353 = 2,132 W/mK A parapet vízszintes irányú vonalmenti hőátbocsátási tényezője az ablak27

keret beépítéssel Ψ par = 2,132 W/mK 19. ábra: Üreges parapet szimulációja kerettel U par rtg 2 = nem számított

2.ág

Ψ par 2 = 2,132 W/mK

2.ág

A parapet végigmegy a pillérek és álpillérek előtt is, tehát el kell végezni a pillérek szimulációját a parapet magasságában is. A parapet egész vastagságára jutó hőáramot az előző szimuláció tartalmazza, azonban az ablakkeret beépítéssel együtt. Ha ismerem a parapetre jutó hőáram értékét, abból számítható a fal elé ugró parapet szakasz hővezetési ellenállása. Ennek ismeretében kell elvégezni a pillérek szimulációját a parapetsávban.

U faktor = U par = 3,09 W/m2K felület = A par = 1,00 ⋅ 0,65 = 0,65m2 összes hőáram = U par ⋅ A par = 3,09 ⋅ 0,65 = 2,01 W/K 20. ábra Üreges parapet szimulációja Az üreges parapet hővezetési ellenállása tartalmazza a belső téglafal, valamint a homlokzat elé ugró üreges vasbeton szerkezetű elem összes hőveszteségét. Az ablak alatti, teljes parapet vastagságra jutó hőáram a szimuláció alapján összes hőáram = 0,65 ⋅ 3,096W/K = 2,0124 W/K Ha 65cm magasságban átjutó hőáram 2,0124 WK, akkor az egységnyi felületre jutó hőáram 2,0124/0,65 = 3,096 W/m2K, tehát a kiugró parapet vonalmenti hőveszteségéből számolt hőátbocsátási tényezője 3,096W/m2K. Ebből, a homlokzat elé ugró részre számolt rész hővezetési ellenállása a következő: d tégla = 0,12 m, λtégla = 0,78 W/mK 28

homlokzat elé ugró vastagság = 0,43 m R = Ri + Rtégla + Rhomlelőtt + Re

(12.)

R = 1/U = 1/3,09 = 0,324 Rsi = 1/8= 0,125 m2K/W, Rse = 1/24 = 0,042 m2K/W, Rtégla = 0,12/0,78 = 0,154 m2K/W 0,324 = 0,125 + 0,154 + Rhomlelőtt + 0,042 Rhomlelőtt = 0,003 m2K/W R = d/λ, λ homlelőtt = 163,83 W/mK A homlokzat elé ugró parapet rész hővezetési ellenállása olyan kicsi, hogy a vasbeton pillérek és álpillérek hőátbocsátását nem befolyásolja, ezért a parapetsávban a pillérek és álpillérek vonalmenti hőveszteségét az ablaksávval megegyezőnek tekintem. Vasbeton pillér a parapetsávban 16. ábra szerint: Ψ pill = Ψ pill+par = 0,681 W/mK

2. ág

Álpillér a parapetsávban 18. ábra szerint: Ψ álpill =Ψ álpill+par = 0,478 W/mK

Ablaksáv

Parapetsáv

Összes

nyílászáró vb pillér álpillér parapet vb pillér álpillér

A (m2) 7,92 0,66 1,32 2,34 0,195 0,39 12,825

U rtg (W/m2K) 2,500

A ⋅U 19,800

Vonalmenti hossz (m) 2,20 4,40 3,60 0,65 1,30

nem számolt nem számolt nem számolt nem számolt nem számolt

2. ág

Ψ (W/mK) 0,000 0,681 0,478 2,132 0,681 0,478

Ψ ⋅l q (W/K) 0,000 19,80 1,498 1,50 2,103 2,10 7,675 7,68 0,321 0,44 0,491 0,62 32,14

7. táblázat: Jellemző szerkezet egy egységének átlagos hőátbocsátási tényezője részletes számítással U jell részl átl = 2,506 W/m2K

3.3.3. Következtetések az egyszerű és a részletes számítás eredményeiből Az utcai homlokzat egység átlagos hőveszteség-tényezője: egyszerűsített módszerrel:

2,297 W/m2K

részletes módszerrel:

2,506 W/m2K

az eltérés az egyszerűsített érték kisebb mint 10%-a. A vizsgált szerkezet láthatóan erősen hőhidas. Bár a szerkezeti elemek egyszerűbb és részletesebb módszerrel számított hőátbocsátási tényezői kisebb-nagyobb mérték-

29

ben eltérnek egymástól, úgy tűnik, hogy a hőhidasságra vonatkozó módosító tényezők markánsan módosítják ezeket az értéket. Korábbi pontban feltett kérdésem a következő volt: …Vajon egyéb külső falak esetén, a fm/m2 hányados bármilyen > 1 értéke mellett, a χ = 0,4 módosító értéket kell alkalmazni? Vagy másként fogalmazva: az alkalmazott szorzó annyi tartalékkal rendelkezik-e, melynek köszönhetően mindig biztonsággal alkalmazható? Az eddigi tapasztalataim során az esetek 90%-ában olyan épületekkel találkoztam, ahol a külső falak erősen hőhidasnak minősültek… Az adott vizsgált szerkezet ránézésre hőhidasabb az átlagnál. A részletes számítás eredménye mégis „csak” 10%-al nagyobb az egyszerűsített számítás eredményétől. Ezek alapján valószínűleg mondhatjuk, hogy az egyszerűsített számítás egy átlagos hőhidasságú, energetikailag rossz épületnél a biztonság javára tévedve kedvezőtlenebb eredő hőátbocsátási tényező értékeket eredményez, mint a részletes számítás. Ha egy energetikailag rossz épületnél minél jobb értéket akarunk kimutatni, érdemes a részletes számítást alkalmazni. Az energetikailag jól tervezett épületeknél sajnos megfordul a trend, és az egyszerűsített számítások általában a biztonság kárára tévedve közelítenek. A jellemző szerkezetek épületre vonatkozó összesítő táblázatát a 6. számú melléklet tartalmazza.

30

4 . JELLEMZŐ SZERKEZET DIREKT SUGÁRZÁSI NYERESÉGE EGYSZERŰ ÉS RÉSZLETES MÓDSZERREL

21. ábra: Transzparems szerkezetek vizsgálatának folyamatábrája

31

4.1. A direkt sugárzási nyereség meghatározásának módja A Rendelet szerint a következő módon kell számítani a direkt sugárzási nyereséget: Fűtési idényre vonatkoztatva a direkt sugárzási nyereség (Qsd) számítási módja: •

Részletes számítási módszer esetén Q sd = ε Σ Aü ⋅ g ⋅ QTOT (kWh/a)

(13.)

Ahol ε a hasznosítási tényező értéke, Aü az üvegezett felület, g az üvegezés összenergia átbocsátó képesség, QTOT a sugárzási energiahozam fűtési idényre. • Egyszerűsített számítási módszer esetén elhanyagolható, vagy az északi tájolásra vonatkozó sugárzási energiahozammal számítandó. A nyári sugárzási hőterhelés (Qsdnyár) számítás módja: •

Részletes számítási módszer esetén Qsdnyár = Σ Aü ⋅ Inyár ⋅ gnyár (W)

(14.)

Ahol Inyár (W/m2)az átlagintenzitás értéke. Részletes módszer esetén célszerű meghatározni ehhez a lépéshez kapcsolódóan az esetleges társított szerkezet hatását is. • Egyszerűsített számítási módszer esetén a zavartalan benapozás feltételezésével, az adott tájolásra vonatkozó intenzitási adattal számítandó. Számítási mód egyensúlyi hőmérséklet meghatározásához (Qsd) •

Részletes számítási mód esetén: Q sd = ε Σ Aü ⋅ Ib ⋅ g (W) (15.) • Egyszerűsített számítás esetén az egyensúlyi hőmérsékletkülönbség számítása elhagyható. (Az egyensúlyi hőmérséklet meghatározásával kapcsolatban már többször elgondolkodtam egy a Rendeleten belüli ellentmondáson: Ha meghatározzuk az egyensúlyi hőmérséklet kiszámításával a hőfokhíd értékét pontosan, akkor miért számolunk minden esetben 72 000 órával a fajlagos hőveszteség-tényező számításakor?) Benapozás vizsgálat • Részletes számítási módszer esetén a transzparens szerkezetek benapozásának ellenőrzését homlokzatonként a november 15. – március 15. közötti időszakra illetve november és június hónapokban kell elvégezni. (A novemberi adat az egyensúlyi hőmérséklet megállapítására szolgál, a júniusi adat a nyári túlmelegedés számításához szükséges.) Benapozott a felület, ha a direkt sugárzás a vizsgált felületet november 15. - március 15. közötti időszakban napi négy vagy több órán keresztül éri. Ha a feltétel nem teljesül, avagy ha a benapozás nem bizonyított, akkor a sugárzási nyereség az északi tájolásra vonatkozó intenzitás-értékkel számítandó. 32

•

Egyszerű számítás esetén a benapozás ellenőrzése elhagyható.

A fenti sugárzási nyereségek számításánál szereplő tényezők közül QTOT, Inyár és Ib értékeit a Rendelet megadja a négy fő égtájra. Úgy rendelkezik, hogy az ÉK-i és az ÉNy-i szektorban az északi tájolás adatai a mérvadók. Arról azonban nem rendelkezik, milyen adatokkal vegyük figyelembe a DK-i és a DNy-i tájolást? Az ε a hasznosítási tényező értéke az épület szerkezetétől függően 0,75 vagy 0,5. Ahhoz, hogy ezt eldönthessük, ismernünk kell a szerkezet fajlagos hőtároló tömegét. A fajlagos hőtároló tömeg (m) számítása a Rendelet szerint: • Részletes számításnál az MSZ EN ISO 13790 szabvány szerinti számítás is alkalmazható. Az épület hőtároló tömege az épület belső levegőjével közvetlen kapcsolatban levő határoló szerkezetek hőtároló tömegének összege. Az összegzést a szerkezet minden rétegére el kell végezni a legnagyobb figyelembe vehető vastagságig, mely a belső felülettől mérve 10cm, vagy a belső felület és az első hőszigetelő réteg, vagy a belső felület és az épületszerkezet középvonalának távolsága, attól függően, hogy melyik a kisebb. M = Σj Σi ρij ⋅dij ⋅A j (16.) • Egyszerűsített számítási módszer alkalmazás esetén a hőtároló tömeg szerinti besorolás a födémek és a külső falak rétegterve alapján megítélhető. Az épület nettó fűtött alapterületére vetített fajlagos hőtároló tömeg alapján az épület: nehéz a szerkezet ha m ≥ 400 kg/m2 könnyű, ha m < 400 kg/m2. Tapasztalatom szerint nem nagyon szoktunk számolgatni, általában a tartószerkezet fajtája alapján eldöntjük, hogy nehéz vagy könnyű az épület. A vizsgált épületnél ez nem olyan egyértelmű, tehát ellenőrizni szükséges. Az épület fajlagos hőtároló tömegének meghatározása A hőtároló tömeg számítását egyszerűsített módszerrel végeztem el, egy általános szint vonatkozásában.

általános födém

szerkezetek padló 10cm

megnevezés estrich kiegy. habarcs aljzatbeton homokterítés vasbeton kisméretű tégla

menny. 10cm üreges parapet 10cm 1 szint tömege (kg) szint alapterület (m2) 1 szint fajlagos hőtároló tömege (kg/m2)

sűr. kg/m3 2000 1800 2200 1600 2400 1700

vast. (m) 0,02 0,01 0,05 0,02 0,10 0,10

tömeg (kg/m2) 40,00 18,00 110,00 32,00 240,00 170,00

1 szint tömeg (kg) 50 880,00 22 896,00 139 920,00 40 704,00 305 280,00 17 260,10 576 940,10 1272,00 453,57

8. táblázat: Fajlagos hőtároló tömeg értéknek meghatározása Az épület hőtároló tömege csak a vasbeton födém, valamint a parapet belső tégla határoló felülete figyelembe vételével is > 400kg/m2. 33

Tehát az épület nehéz szerkezetű, a hasznosítási tényező ε = 0,75.

4.2. Általános transzparens szerkezet szoláris nyereségének számítása egyszerű módon Az irodaház nyílászáróinak döntő és meghatározó hányada a homlokzati egyesített szárnyú ablak. A földszinti homlokzaton az ikersejt téglafalba épített egyesített szárnyú ablakok az első emeleti parapetekkel árnyékoltak. Az udvari belső homlokzat fémkeretes ablakai és a kopilit üvegfal egyrészt az északi homlokzaton található, másrészt a belső udvar körbeépítettsége miatt árnyékoltak. Ezért a jellemző utcai homlokzatokon kívül, minden egyes transzparens szerkezetet északi tájolásúnak tekintek mind az egyszerűsített , mind a részletes számításban.

4.3. A jellemző transzparens szerkezet energetikai tulajdonságai A direkt sugárzási nyereség megállapítása a fűtési idényre vonatkozó energiahozam megállapításához, a nyári túlmelegedés kockázatának ellenőrzéséhez, valamint a egyensúlyi hőmérsékletkülönbség megállapításához szükséges. Az értékek számításához ismernünk kell: • Az egyesített szárnyú ablakok üvegezésének összesített sugárzásátbocsátó képességét (g), mely értéke két réteg üvegezés, levegő töltés esetén 0,75. Az egyesített szárnyú ablakok két üvegrétege között reluxa található, a nyári benapozás vizsgálatánál ezt figyelembe kell venni, ezért a nyári viszonylatban az értéket módosítom a közepes színű reluxa 0,4-es értékével. • Ismernünk kell a napsugárzás intenzitására vonatkozó értékeket (I, QTOT); • Ismernünk kell az épület szerkezetére vonatkozó hasznosítási tényezőt (ε), melynek értéke az előző pont számításai alapján 0,75. Észak

Dél

Kelet-Nyugat

QTOT (kWh/m2a)

100

400

200

Egyensúlyi hőmérséklethez Ib (W/m2)

27

96

50

Nyári túlmelegedéshez Inyár (W/m2)

85

150

150

9. táblázat: Sugárzási intenzitásra vonatkozó értékek táblázata

4.4. A jellemző transzparens szerkezetek csoportosítása Az utcai nyílászáró szerkezetek sugárzási nyereségének megállapítása előtt, az ablakokat égtáj szerint rendezem. A rendezés alapja az alábbi épület alaprajz. 34

22. ábra Az épület helyszínrajza Jelölések: NY1 nyugati ablak 1. csoport

104 db ablak

274,56 m2

NY2 nyugati ablak 2. csoport

126 db ablak

332,64 m2

D1

déli ablak 1. csoport

56 db ablak

146,84 m2

D2


90 db ablak

237,60 m2

D3


272db ablak

718,08 m2

K1

keleti ablak 1. csoport

112db ablak

295,68 m2

K2

keleti ablak 2. csoport

100db ablak

264,00 m2

Az ablakok szoláris nyereségének számítását csoportonként végzem egyszerűsített és részletes módszerrel. Az egyszerűsített módszernél a rendelet szerint, minden ablakot északinak tekintek. A részletes módszernél az épülethomlokzatok benapozását vizsgálom a következő módon: Az épület 8 emeletes, az utcai homlokzatokon egységesen végigvonuló szalagszerű ablakkiosztással. A különböző szintek ablaksávjainak függőleges árnyékszöge változó, jellemzően az alsó szintek kapják a legkevesebb napfényt a felsők a legtöbbet. A homlokzat átlagos benapozottsága általában jól közelíthető a középső ablaksáv vizsgálatával, ezért minden ablakcsoportot a homlokzat középső ablaksávban vizsgálok meg, és a vizsgálat értékét az adott ablakcsoportra alkalmazom.

35

Miután minden ablak felett végigvonul a kiugró parapetsáv, ezért a parapetsáv takarásával létrehozott árnyékmaszkot alapnak tekintem, és minden egyes ablakcsoportnál ezt egészítem ki a környező épületek okozta árnyékmaszkkal. A felület benapozott, ha a vizsgált felületet 4 órán át éri a direkt sugárzás. Fűtési szezonra vonatkoztatva a 4 órás benapozottságnak november 15 és március 15 között kell fennállnia. Nyári benapozásra a június hónapot kell vizsgálni, egyensúlyi hőmérséklet különbséghez pedig a novemberit. Ha nem éri el a benapozottság a 4 órát, az intenzitás értékét arányosan csökkentem. Kiugró parapet árnyékmaszk szerkesztés

kelet

nyugat

dél

23. ábra: Kiugró parapet árnyékmaszkja A kiugró parapet függőleges árnyékszöge 70o, mely mellett a napi 4 órás benapozottság minden égtáj felé biztosított.

36

4.4.1. Nyugati tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon NY1 homlokzat ablakcsoportja

24. ábra: NY1 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján a felület nem minősül benapozottnak. Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág

Q TOT 2 = 100 kWh/m2a

2. ág

I nyár 1 = 150 W/m2

1. ág

I nyár 2 = 150 W/m2

2. ág

I b 1 = 27 W/m2

1. ág

I b 2 = 27 W/m2

2. ág

NY2 homlokzat ablakcsoportja

25. ábra: NY2 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján részletes számítás szerint: Fűtési szezonban a benapozottság átlagosan kb. 2 óra. QTOT = 100+100/2= 150 kWh/m2a 37

Nyári túlmelegedés vizsgálatához a nyári benapozottság kb. az 1 órát éri el. I nyári = 85 + 65/4 = 101,25 W/m2 Egyensúlyi hőmérséklethez a novemberi benapozottság kb. 2 óra I b = 27 + 23/2 =38,5 W/m2 Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág


2. ág

I nyár 1 = 150 W/m2

1. ág

I nyár 2 = 100 W/m2

2. ág

I b 1 = 27 W/m

1. ág

I b 2 = 40 W/m

2. ág

2

2

4.4.2. Déli tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon D1 homlokzat ablakcsoportja

26. ábra: D1 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján részletes számítás szerint: Fűtési szezonban: a benapozottság átlagosan kb. 3 óra QTOT = 100+300 ⋅ 0,75= 325 kWh/m2a Nyári túlmelegedés vizsgálatához a nyári benapozottság csak kb. a 2 órát éri el. I nyár = 85 + 65/2 = 117,5 W/m2 Egyensúlyi hőmérséklethez a novemberi benapozottság kb. 3 óra I b = 27 + 69*0,75 = 78,75 W/m2 Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág Q TOT 2 = 325 kWh/m2a

2. ág

I nyár 1 = 150 W/m

1. ág I nyár 2 = 120 W/m

2. ág

I b 1 = 27 W/m2

1. ág I b 2 = 80 W/m2

2. ág

2

2

38

D2 homlokzat ablakcsoportja

27. ábra: D2 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján részletes számítás szerint: Fűtési szezonban csak február és március között benapozott QTOT = 100+300/4 = 175 kWh/m2a Nyári túlmelegedés vizsgálatához a nyári benapozottság kb. 2óra I nyár = 85+ 65/2 = 117,5 W/m2 Egyensúlyi hőmérséklethez: nem benapozott I b = 27 W/m2 Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág


2. ág

I nyár 1 = 150 W/m2

1. ág

I nyár 2 = 120 W/m2

2. ág

I b 1 = 27 W/m

1. ág

I b 2 = 27 W/m

2. ág

2

2

D3 homlokzat ablakcsoportja

28. ábra: D3 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján részletes számítás szerint: Fűtési szezonban: a felület benapozott QTOT = 400 kWh/m2a 39

Nyári túlmelegedés vizsgálatához a felület benapozott I nyár = 150 W/m2 Egyensúlyi hőmérséklethez a felület novemberben benapozott I b = 96 W/m2 Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág


2. ág

I nyár 1 = 150 W/m2

1. ág

I nyár 2 = 150 W/m2

2. ág

I b 1 = 27 W/m

1. ág

I b 2 = 96 W/m

2. ág

2

2

4.4.3. Keleti tájolású ablakcsoportok szoláris nyeresége részletes módon K1 homlokzat ablakcsoportja

29. ábra: K1 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján részletes számítás szerint: Fűtési szezonban: a felület benapozott QTOT = 200 kWh/m2a Nyári túlmelegedés vizsgálatához a felület benapozott I nyár = 150 W/m2 Egyensúlyi hőmérséklethez novemberben a felület benapozott I b = 50 W/m2 Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág


2. ág

I nyár 1 = 150 W/m2

1. ág

I nyár 2 = 150 W/m2

2. ág

I b 1 = 27 W/m

1. ág

I b 2 = 50 W/m

2. ág

2

2

40

K2 homlokzat ablakcsoportja

30. ábra: K2 homlokzat ablakcsoport árnyékmaszkja Az árnyékmaszk alapján részletes számítás szerint: Fűtési szezonban: kb. 1 órát benapozott QTOT = 100+100/4 = 125 kWh/m2a Nyári túlmelegedés vizsgálatához kb. 1 órát benapozott I nyári = 85+65/4 = 101,25 W/m2 Novemberi benapozottság kb. 1óra I b = 27+23/4 = 33,75 W/m2 Q TOT 1 = 100 kWh/m2a

1. ág


2. ág

I nyár 1 = 150 W/m2

1. ág

I nyár 2 = 100 W/m2

2. ág

I b 1 = 27 W/m

1. ág

I b 2 = 30 W/m

2. ág

2

2

4.5. Jellemző szerkezetek szoláris nyereségének összesítése üveg felület (m2)

QTOT (kWh/m2/év)

Ib (W/m2)

1. ág

2. ág

1.ág

2.ág

I nyár (W/m2) 1.ág

2. ág

Szoláris nyereség fűtési szezon (kWh/év)

Szoláris nyereség egyensúlyi hőm. (W)

Szoláris nyereség nyár (W)

1.ág

2.ág

1.ág

2.ág

1.ág

2. ág

NY1

189,65

100

100

27

27

150 150

10 668

10 668

2 880

2 880

8 534

4 836

NY2

229,77

100

150

27

40

150 100

12 925

19 387

3 490

5 170

10 340

6 893

D1

102,12

100

325

27

80

150 120

5 744

18 669

1 551

4 595

4 595

3 676

D2

164,12

100

175

27

27

150 120

9 232

16 156

2 493

2 493

7 386

5 908

D3

496,02

100

400

27

96

150 150

27 901 111 604

7 533

26 785

22 321 22 321

K1

229,77

100

200

27

50

150 150

12 925

25 850

3 490

6 462

10 340 10 340

K2

180,54

100

125

27

30

150 100

10 155

12 694

2 742

3 047

89 550 215 028

24 179

51 432

Össz.

8 124

10. táblázat: Jellemző szerkezetek szoláris nyereségének összesítő táblázata

41

5 416

71 640 59 391

4.6. Következtetések az egyszerű és részletes számítás eredményeiből A fűtési szezon szoláris nyereségét vizsgálva, a részletes számítás eredményei lényeges nagyobbak mint az egyszerűsített számítással, ahol minden nyílászárót északinak tekintünk. Nagy ablakfelületek esetén, ha az egyszerűsített számítást alkalmazzuk, - a 3.3.3. pont megállapításával együtt - valószínűleg rosszabb eredményt kapunk a valóságosnál. Nyári túlmelegedés vizsgálata szempontjából is valószínűleg a biztonság javára tévedünk az egyszerűsített számításnál, mert a nyári szoláris nyereség az 1. ágon a nagyobb. Nem is lehet másként, hiszen az egyszerűsített számításnál feltételeztük a zavartalan teljes benapozottságot. A nyári túlmelegedés vizsgálatára azonban bármilyen értéket is kapunk, nem szabad megfeledkezni arról, hogy az épületet zónánként is megvizsgáljuk. A jellemző transzparens szerkezetek épületre vonatkozó összesítő táblázatát a 7. számú melléklet tartalmazza.

42

5. AZ IRODAHÁZ ENERGETIKAI EREDMÉNYEI EGYSZERŰ ÉS RÉSZLETES MÓDON SZÁMÍTVA 5.1. A fajlagos hőveszteség-tényezők összehasonlítása A fajlagos hőveszteség-tényező megengedett értéke: q megengedett = 0,2 W/m3K Az épület fajlagos hőveszteség-tényezője egyszerűsített számítással: q egyszerű 1 = 0,457 W/m3K éves nettő fűtési energiaigény =1 404 MWh/év Az épület fajlagos hőveszteség-tényezője részletes számítással: q részletes 2 = 0,469 W/m3K éves nettő fűtési energiaigény =1 434 MWh/év

1. ág 1.ág 2. ág 2. ág

Az épület benapozottsága nem teljes, árnyékolnak a szűk utcák szemközti épületei és az önárnyék. Érdemes megvizsgálni az egyszerűsített számításon, hogy milyen eredmény születne, ha a megfelelő égtájakkal számolnánk a direkt sugárzási nyereséget, és mindent benapozottnak tekintenénk. Valószínűleg lenne olyan tanúsítás, melyben így számítanák. Ebben az esetben az egyszerű számítás így alakulna: q egyszerű = 0,393 W/m3K éves nettő fűtési energiaigény =1 247 MWh/év Következtetés Az egyszerű és a részletes számítás közötti különbség (0,457/0,469) meglepően kicsi, kevesebb mint 3%. Az ablakok északi tájolásából eredő kevesebb szoláris nyereség láthatóan kompenzálja a kevesebbnek számolt transzmissziós hőveszteséget. Az épület ablakfelületei azonban aránytalanul nagyok, s ha a számítást az 1. ágon az ablakok megfelelő tájolásával és teljes benapozottságával vesszük figyelembe, a 3%os eredmény különbség 16 %-ra nő (0,393/0,469), és nem a biztonság javára. Ez az épület sajátossága. Nagyon hőhidas, és a nagy ablakfelületek döntően befolyásolják az eredményt. Ezért tehát, ha a direkt sugárzási nyereséget részletes módon, az égtájak figyelembe vételéves számítjuk, semmiképpen nem hagyhatjuk figyelmen kívül a homlokzatok benapozottságának vizsgálatát!

43

5.2. A nyári túlmelegedés kockázatának összehasonlítása A nyári túlmelegedés kockázatának ellenőrzése minden energetikai számítás esetében lényeges feladat. Irodaházaknál általában, de még lakóépületeknél is ablakklímát vagy splitklímát látunk a homlokzatokon még akkor is, ha az épület egésze nyári túlmelegedés tekintetében megfelelő. A hűtésre általában még elektromos üzemű hőtőgépeket alkalmazunk, ezért egy irodaház esetében a nyári hőterhelés csökkentése nagyobb költség lehet, mint a fűtési költség. Ezért szükséges az épület nyári túlmelegedésének kockázatát árnyékolási és természetes szellőzési megoldásokkal csökkenteni. Nyári túlmelegedés szempontjából egy épület különböző tájolású helyiségei között lényeges különbségek mutatkozhatnak, ezért ajánlatos a túlmelegedés kockázatát zónánként ellenőrizni. Az ellenőrzött iroda épület nehéz szerkezetű, ezért a nyári túlmelegedés kockázata akkor áll fenn, ha ∆tbnyár ≤ 3K. Az irodák ablakai nyithatóak, egy-egy iroda egy homlokzaton rendelkezik nyitható felülettel, tehát nyáron az éjszakai szellőztetés lehetséges egy homlokzaton. A légcsereszám nyári értéke nnyár = 5. A nyári túlmelgedés szempontjából az egész épületre vonatkoztatva: az egyszerűsített számításnál ∆t = 2,6 K a részletes számításnál ∆t = 2,4 K Tehát az épület egésze mindkét ágon megfelel.

1. ág 2. ág

Tapasztalatom szerin általában nem készülnek nyári túlmelegedés ellenőrzések az épület kritikus helyiségeire illetve részeire. Az épületek elvileg megfelelnek, közben pedig egy-egy homlokzatot a klímák tömege csúfítja el. (Az is igaz, hogy a benn dolgozók nem az előírt 26Co-ot, hanem a 20-22Co-ot kívánják biztosíttatni az épület üzemeltetőjével.) Ettől azonban még a kritikus felületekre az ellenőrzést külön el kellene végezni. A fentieknek megfelelően elvégeztem az irodaház Arany János utcai „D3” teljes benapozottságú irodáinak nyári túlmelegedés ellenőrzését. A számítás egy szintre vonatkozik, de a teljes benapozottság miatt az eredmény az összes szintre érvényes.

∆tbnyár =

56á7 89 ∙ ':

(17.)

Σ8;Σ<Ψ/,0=>56á7 ?

10. táblázat: D3 homlokzat transzmissziós vesztesége és szoláris nyeresége Transzmissziós veszteségek D3 homlokzaton A (m2)

ablak pillér ablaksáv álpillér parapet pillér parapetsáv álpillér összesen:

l (m)

U (W/m2K Ψ (W/mK) A⋅U

718,08

2,5 211,20 404,80 326,40 62,40 119,60

1795,2 0,681 0,478 2,132 0,681 0,478

44

Ψ⋅l

143,83 193,49 695,88 30,83 45,21

q (W/K)

1795,20 143,83 193,49 695,88 42,49 57,17 2 928,07

Szoláris nyereség adatok D3 homlokzaton iroda alapterület. üvegfelület térfogat belső hőnyereség légcsere-szám

AN (m2) Aü (m2) V (m3) qb (W/m2) nnyár

258,5 496,02 736,72

Ignyár 150

g 0,75

reluxa 0,4

Qsdnyár (W) 22 320

7 5

11. táblázat: D3 homlokzat transzmissziós vesztesége és szoláris nyeresége ∆tb nyár = (22 320+258,5⋅7)/(2 928,07+0,35 ⋅5 ⋅736,72) ∆tb nyár = 5,72 K ∆t > 3, tehát a túlmelegedés kockázata fennáll gépi hűtés szükséges Következtetés: Míg az egész épület nyári túlmelegedésre megfelel, annak egy számított zónája már nem. Ha nem ellenőrizzük le a kritikus zónát, megtévesztő eredményt kapunk. Nagy ablakfelületekkel rendelkező épületnél el kell végezni a kritikus zónák nyári túlmelegedésre vonatkozó ellenőrzését, mert a gépi hűtésre az épület egyes zónáiban akkor is szükség lehet, ha egyébként az épület egésze nyári túlmelegedésre megfelel.

45

6. AZ IRODAHÁZ FILTRÁCIÓS HŐVESZTESÉGÉNEK JELENTŐSÉGE Az épület primer energetikai ellenőrzése nem célja a dolgozatnak. Van azonban még egy épületfizikai tényező, mely lényegesen befolyásolja egy épület minősítését. Ez a filtrációs hőveszteség. A jelenlegi épületenergetikai szabályozás az ablakok transzmissziós hőátbocsátási tényezőjére ad követelmény értéket, mely fa és műanyagkeretes ablakok esetében jelenleg 1,6 W/m2K. A szerkezetek légáteresztését az épület levegőforgalmánál veszi figyelembe. Korábban egy épület filtrációs hőveszteségét a nyílászárók néveges hőátbocsátási tényezőjének megállapításával számolták, azaz a levegőfogalmat a nyílászárók hőátbocsátásánál vették figyelembe. Felvetésem oka a következő. A Rendelet nem írja elő, hogy rossz légzárású nyílászárókkal rendelkező régi épület légcsere értékét hogyan és mennyivel növeljük meg. Így aztán előfordul, hogy számításokban a minimális légcsere értéket változatlanul hagyva, a nagyobb filtrációs veszteséget a nyílászárók rosszabb hőátbocsátási tényezőjével veszik figyelembe. Kérdés, hogy vajon az adott épületnél az energetikai eredményt hogyan befolyásolja a két különböző módszer alkalmazása. Az összehasonlítást a részletes számítási módszer adataival a 2. ágon végzem, a nettó fűtési energiaigények elemzésével.

6.1. Az irodaház nettó fűtési energia igénye a Rendelet szerint A Rendelet az éves nettó fűtési igényt a következő módon határozza meg: QF egyszerű = 72⋅V⋅(q+0,35n)⋅σ - 4,4AN⋅qb (egyszerűsített módszerrel) QF részletes = H⋅V⋅(q+0,35n)⋅σ - ZF⋅AN⋅qb (részletes módszerrel)

(18.) (19.)

A Rendelet megadja a légcsere értékének minimális követelmény értékét, melynek átlagértéke irodaházra fűtési szezonban 0,8. Ez az alapérték jó légzárású ablakokra vonatkozik, ezzel szemben a vizsgált épület egyesített szárnyú ablakai közel 50 évesek, rosszul záródnak és vetemedettek, tehát az épület légcsereszáma biztosan több mint a követelmény érték. Cellás épületek légcsereszámát megállapíthatjuk szemle alapján becsléssel. A becsléshez rendelkezésre áll egy táblázat, mely a nyílászárók légzárása, azok elhelyezkedése, az épület szintszáma és szélvédettsége alapján határoz meg légcsere értékeket.

47

Nyílászárók légáteresztése

Nyílások elhelyezkedése

szintek száma 1-2

1,2

3-6

1,3

7-15

1,6

1-2

1,3

3-6

1,4

7-15

1,7

egy homlokzaton vetemedett, rosszul illesztett ablakok, forgó ablakok

több homlokzaton vagy szellőzőkürtő

korrekció légcsere szél szám

0,7

0,9

12. táblázat: Cellás épületek légcsereszáma becsléssel Az épület 8 emeletes, rosszul illesztett ablakokkal, környezetből kissé kiemelkedő épület, két oldalán viszonylag szabadon állónak tekinthető. Ez alapján a légcsereszáma: n = 1,7⋅0,9 = 1,53 1/h A nettó fűtési energia számítását elvégzem n=0,8, és n=1,53 légcsereszámmal részletes módon (18.) szerint. A számításhoz meg kell határoznom H = éves hőfokhíd értékét és ZF = fűtési idény hosszát, melyek számításához szükséges az egyensúlyi hőmérsékletkülönbség ∆tb ismerete.

∆tb =

89⋅ ': Σ8;Σ<Ψ/,0=>?

+2

∆tb, H, és ZF számítását a 8. sz. melléklet tartalmazza, mely szerint: •

Nettó fűtési energia n = 0,8 légcserével n a légcsereszám irodaépület = 0,8 1/h. H az éves hőfokhíd ezred része = 80,91 hK/a V az épület fűtött térfogata = 38 070 m3 q a részletes ágon számított fajlagos hőveszteség tényező = 0,469 W/m3K σ az irodaépületre vonatkozó szakaszos szorzó = 0,8 ZF a fűtési idény hosszának ezred része = 4,988 h/1000a AN az épület fűtött alapterülete = 11 701 m2 qb a belső hőterhelés irodaépületre vonatkozó értéke = 7 W/m2 QF légcsere 0,8 = 80,91⋅38 070⋅(0,469+0,35⋅0,8)⋅0,8 – 4,988⋅11701⋅7 QF légcsere 0,8 = 1 437,12 MWh/év

•

Nettó fűtési energia n = 1,53 légcserével n a légcsereszám = 1,53 1/h. 48

(20.)

H az éves hőfokhíd ezred része = 82,98 hK/a V az épület fűtött térfogata = 38 070 m3 q a részletes ágon számított fajlagos hőveszteség tényező = 0,469 W/m3K σ az irodaépületre vonatkozó szakaszos szorzó = 0,8 ZF a fűtési idény hosszának ezred része = 5,28 h/1000a AN az épület fűtött alapterülete = 11 701,7 m2 qb a belső hőterhelés irodaépületre vonatkozó értéke = 7 W/m2 QF légcsere 1,53 = 82,98 ⋅38 070⋅(0,469+0,35⋅1,53)⋅0,8 – 5,28⋅ 11701,7⋅7 QF légcsere 1,53 = 2 105,65 MWh/év

6.2. Az irodaház nettó fűtési energia igénye az ablakok filtrációs veszteségével [Dr. Széll Mária: Transzparens homlokzati szerkezetek diagnosztikája és energiahatékony, fenntartható felújítása] című tanulmánya alapján: Korábbi előírások nyílászárókra a névleges hőátbocsátási tényező értékét határozták meg (régi betűjellel: k W/m2K). A névleges hőátbocsátási tényező transzmissziós és filtrációs tagból tevődött össze. knévl = ktr + kinf (W/m2K) (21.) A bejutó levegőnek a helyiség hőmérsékletére való felfűtése fűtési teljesítményt igényel. Ez a szellőzési vagy filtrációs hőigény egyik összetevője. A filtrációs hőátbocsátási tényező a következő összefüggéssel számítható: ?

?

kinf = 8>B ∙ ρ ∙ c = 0,36 ∙ 8>B (W/m2K)

(22.)

Ahol V (m3/h) a szerkezet résein áthaladó légtömegáram, ρ (kg/m3) a levegő sűrűség, c (kJ/kgK) a levegő fajhője, Any a nyílászáró felülete. ∆p = 10(Pa) esetén az összefüggés <

kinf = 0,36 ⋅ a ⋅ 8>B (W/m2K)

(23.)

Ahol a (m3/mh) a fajlagos légáteresztési tényező, l (m) a réshossz. „a” jellemző értékei:

fakeretes egyszeres ablak a = 0,6 (m3/mPa2/3) fakeretes kapcsolt szárnyú ablak a = 0,5 (m3/mPa2/3) egyesített szárnyú ablakra nem áll rendelkezésre adat

kapcsolt szárnyú ablakként számolva az épület egyesített szárnyú ablakait ∆p = 10(Pa) esetén:

0,G

kinf = 0,36 ⋅ 0,5 ⋅ ,GH = 2,57 W/m2K

Felújításra váró ablakoknál helyszíni méréssel az adott nyomáskülönbség mellett meghatározták a teljes szerkezeten átáramló légtömegáramot. A mért értékkel meghatározható a nyílászáró szerkezet jellemző infiltrációs hőátbocsátási tényezője.

49

Elöregedett egyesített szárnyú nyílászárók felújítást megelőző névleges hőátbocsátási tényezője a következő: k tr =2,6 W/m2K, k inf = 2,5 W/m2K, k névl = 5,1 W/m2K . A fentiek alapján, ha az épület egyesített szárnyú ablakainak átlagos hőátbocsátási tényezője knévl = 5,1 W/m2K. Az épületen előforduló fémkeretes ablakok névleges hőátbocsátási tényezőjére nem áll rendelkezésre pontos adat. A tömítések elöregedése miatt ezen ablakok hőátbocsátási tényezőjét 3,2 W/m2K, illetve 3,7 W/m2K értékről 4,00 W/m2K értékre változtatom. • Nettó fűtési energiaigény a nyílászárók filtrációs hőveszteségével ∆tb, H, és ZF számítását a 8. sz. melléklet tartalmazza, mely szerint: n a légcsereszám = 0 1/h. H az éves hőfokhíd ezred része = 79,43 hK/a V az épület fűtött térfogata = 38 070 m3 q a részletes ágon számított fajlagos hőveszteség tényező = 0,634 W/m3K σ szakaszos szorzó = 1, mert használattól független ZF a fűtési idény hosszának ezred része = 4,80 h/1000a AN az épület fűtött alapterülete = 11 701,7 m2 qb a belső hőterhelés irodaépületre vonatkozó értéke = 7 W/m2 QF = H⋅V⋅q - ZF⋅AN⋅qb

(24.)

QF légcs nélkül = 79,43⋅38 070⋅(0,634+0,35⋅0)⋅1 – 4,80⋅11701,7⋅7 Q F légcsere nélkül = 1 516,9 MWh/év. Következtetés: Megállapítható, hogy az ablakok filtrációs hőveszteségével számolt nettó fűtési energia igén a nyílászárók állapotától függő légcsereszámmal megállapított nettó fűtési energiaigénytől kisebb, kb. 30%-al. A gyakorlatban számításainknál a WinWatt szoftvert alkalmazzuk. A szoftverben nem dolgozhatunk légcsere érték nélkül, sőt nem is írhatunk be követelménynél kisebb értéket. Ha valamilyen oknál fogva nem változtathatunk a légcsereszámon, úgy kell megállapítanunk a nyílászárók filtrációval megnövelt hőátbocsátási tényezőjét, hogy a kapott eredmény a megnövelt légcserével számolt értékkel közel azonos legyen.

50

7. ÖSSZEFOGLALÁS A szakdolgozatban kiválasztottam egy szokatlanul hőhidas irodaházat azért, hogy bemutassam a Rendelet szerinti energetikai számítás egyszerűsített, és részletes számításának eredmény különbségét. Kiválasztottam az irodaházra jellemző, annak energetikai tulajdonságait meghatároló szerkezetet, és az ellenőrzés első két szintjén ezen mutattam be, milyen eredmény különbségek adódnak a két számítási módszerrel. A szerkezetek hőátbocsátási tényezőjének számítása, a direkt szoláris nyereség, majd a fajlagos hőveszteség-tényező meghatározása után kiderült, hogy az egyszerűsített és részletes számítás közötti különbség nem jelentős, kevesebb mint 3%. Amikor az egyszerűbb számításban a szoláris nyereség meghatározásánál figyelembe vettem a nyílászárók tájolását teljes benapozottsággal, a részletes számításhoz képest 16%-al jobb eredmény született. Mindebből az alábbi következtetést vonom le: • Ha az egyszerűsített számításban a hővezetési tényezők korrekciójával nagyvonalúan nem foglalkozunk, a hőhidasságot jellemző szorzótényezők kompenzálnak az eredményen a biztonság javára. Mondhatjuk tehát, hogy egy átlagos hőhidasságú, energetikailag rossz épület transzmissziós hőveszteségét egyszerűsített számítással a biztonság javára közelítjük meg. (A következtetés nem vonatkozik az energetikailag jól tervezett épületek számításmódok szerinti eredmény különbségére, csak a hasonlóan, rossz szerkezetű épületekre.) • A szoláris nyereség számításának módja döntő jelentőségű az átlagosnál nagyobb ablakfelületekkel rendelkező épületeknél. Nyilvánvalóan pontosabb eredmény születik, ha az üvegfelületeket a megfelelő égtájjal vesszük figyelembe, de egy városi, szűk utcás beépítésnél a benapozás vizsgálata elengedhetetlen. A számítás elkészítésekor az ablakfelületek irányát mindenképpen meg kell adnunk, hiszen a nyári túlmelegedés számításához erre szükségünk van. Ez alapján könnyű ellenőriznünk, hogy milyen eredményt kapnánk, - a fűtési szezonra vonatkozó szoláris nyereség tekintetében - északi tájolásúnak tekintett ablakokkal. Ha a biztonság javára szeretnénk tévedni, és nem ismerjük egy szűk utcás, városi beépítés benapozottságát, tekintsünk inkább minden ablakot északinak, hogy semmiképpen ne kapjunk a valóságosnál jobb eredményt. • Nem árt, ha a hőtároló tömeget is ellenőrizzük, mert ha rossz hasznosítási tényezővel dogozunk, téves lesz a fűtési idényre vonatkozó szoláris nyereség számításának, s ezzel együtt a fajlagos hőveszteség-tényező számításának eredménye. • Nem mindegy az sem, hogy a filtrációs hőveszteséget hogyan határozzuk meg. Légcsereszámot kell megadnunk, de az eredményt döntően befolyásolja, hogy 51

a kötelező érvényű minimális légcserével, vagy esetleg a valóságos, nagyobb légcsere-számmal dolgozunk-e. A Rendelet sajnos nem tartalmaz a követelmény értéknél rosszabb filtrációs hőveszteséggel rendelkező épületek számításához alkalmazható légcsereszám adatokat, de ennek utána tudunk nézni. Ha valamilyen oknál fogva a légcsereszámot nem ronthatjuk a valóságot közelítő értékre, akkor csak a nyílászárók hőátbocsátási tényezőjénél tudjuk figyelembe venni azok rossz légzárását. Ilyenkor hozzá tudjuk igazítani a nyílászárók hőátbocsátási tényezőjét a kötelező légcsereszámhoz oly módon, hogy közelítsük a nagyobb légcserével adódó eredményt. Ahogyan azt a bevezetőben írtam, dolgozatommal az volt a célom, hogy felhívjam a figyelmet az energetikai tanúsítók felelősségére. Felelősségre abban a tekintetben, hogy egy-egy épület megítélésénél, számításánál megalapozott döntéseket hozzunk. Legyünk tisztában az egyszerűsített és részletes számítás különbségeivel, gondoljuk végig, hogy hol szabad nagyvonalúan leegyszerűsíteni a számítást, de mikor nem szabad. A korrekciós szorzók alkalmazását nem mellőzhetjük, s ezek értékét igyekezzünk pontosan meghatározni, mert a sok apró pontatlanság összeadódik és a végeredménynél kategóriákat tévedhetünk. A felelősségteljes munkának alapfeltétele, hogy legyünk tisztában a számításmódok épületfizikai tartalmával, már csak azért is, mert sok esetben kell válaszolnunk egy-egy nekünk szegezett energetikai kérdésre. Minden épület más és más, s szinte mindig találkozunk új, addig nem tapasztalt megoldandó kérdésekkel. Sajnos a szakma megbecsülése még várat magára, a legtöbb esetben csak kényszerű kötelezettségnek tartják az energetikai tanúsítványok elkészíttetését. Mégis tisztában kell lennünk azzal, hogy az aláírt tanúsítványokat az aláírásunkkal hitelesítjük, azokért felelősséggel tartozunk, akár részletesen akár egyszerűsített módon számolunk. Hozzunk tehát minden alkalommal tudatos, megalapozott döntést!

52

8. FELHASZNÁLT FORRÁSOK 1.

Prof. Zöld András, Baumann Mihály, Dr. Csoknyai Tamás, Dr. Kalmár Ferenc, Dr. Magyar Zoltán, Dr. Majoros András, Dr. Osztoruczky Miklós, Szalay Zsuzsa (2006): Az új épületenergetikai szabályozás segédlet, kiadó BUASOFT Pécsvárad Kft.

2.

Dr. Tóth Elek, Szende Árpád, Szőke László (2011): Kötelező energetikai tanúsítvány, Fórum Média Kiadó Kft.

3.

Dr. Széll Mária Phd, egyetemi tanár, BME Magasépítési Tanszék: Transzparens homlokzati szerkezetek diagnosztikája és energiahatékony, fenntartható felújítása

4.

Dr. Tóth Elek: Energetikai számítások a gyakorlatban (előadás anyag)

5.

Prof. Dipl.-Ing. Ludwig B. Klint, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Klein (1981): Az üveg mint építőanyag

6.

7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról

7.

40/2012.(VIII.13.) BM rendelete az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról szóló 7/2006. (V.24.) TNM rendelet módosításáról

8.

MSZ EN ISO 6946:1996 Szabvány

9.

Fémmunkás Vállalat (1988) : Gyártmánykatalógus

53

9. SUMMARY The 7/2006 (V.24.) TNM regulation regarding the energy quality of buildings was created on the 24th of May 2006. It must be applied to design bulidings, part of bulidings or to produce energy performance certification of exsisting buildings, if the buliding uses energy to achieve controlled temperature that fulfills the regulation or technical directives. As a result the designed new buildings or renovated bulidings must meet the requirements of this regulation. The first two levels of energy control are: (1) to define the thermal transmittance of the constructions and (2) to calculate the energy performance coefficient, what can be determined by simplified or by detailed calculation. I have been making energy perfomances since 2009. According to my experiences the experts of energetics determine the energy performances by the simplified calculations, although there are some cases when the detailed calculation should be used. The aim of my essay is to represent the difference between the two methods on a selected office building. In the first part I introduce the constructions of the buliding, and highlight its frontispiece as the most characteristic structure. The frontispiece of the selected buliding is full of thermal bridges due to the big windows on it. To analyze the frontispice I have used a PC program for heat-transfer simulation and examined the total solar energy of the surface considering the shadow masks. As an essential part the summer overheating was regarded, and at the end of the essay the heat flow of ventilation was analyzed as well. Considering the results it has been found that the difference between the simplified and detailed energy performance coefficient calculation is less than 10 percent. It is assumed that the simplified calculation will have a safety margin in case of bulidings full of thermal bridges. The summer overheating analysis has proved, that the results must be verified in the different zones. The thermal loss analysis has proved, that it is useful to consider the window thermal transmittance with ventilation loss. To sum up the results: The energetic expert who creates Energetic Certification of a building is responsible for calculating and applying the most accurate energetic models considering all of the physical and thermal properties of the construction.

55

56

10. MELLÉKLETEK 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Fajlagos hőveszteség-tényező számítás egyszerűsített módon 1. ág Fajlagos hőveszteség-tényező számítás részletes módon 2. ág Ikersejt inhomogén téglafal eredő hővezetési ellenállásának megállapítása Hőhídak szimulációja Therm7 szoftverrel Egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezőjének számítása Jellemző szerkezetek épületre vonatkozó összesítő táblázata Jellemző transzparens szerkezetek épületre vonatkozó összesítő táblázata Nettó fűtési energiaigény számítás

57

1. melléklet

Fajlagos hőveszteség-tényező számítás egyszerűsített módon 1. ág A számítás Bausoft WinWatt szoftverrel készült Az épület fűtött teret határoló szerkezeteit a következő táblázat tartalmazza: Szerkezet megnevezés álpillér 1 álpillér+parapet 1 bejárati előtti árkád egy sz.ablak 1 egy sz.ablak 1 egy sz.ablak 1 fal szomsz.ép felé 1 fal szomszéd ép. felé főbejárat szélfogóval fsz utcai ablakok fsz. fém ajtók függönyfal ablak 1 függönyfal mellvéd fűtetlen felőli födém gk. áth. pince födém gk. átj. árkád födém ikersejt tégla 1 külső vb falak 1 parapetfal 1 pillér 1 pillér+ parapet 1 pince fűtetlen 10cm pince fűtetlen 25cm pince külső fal pincefödém talajon fekvő padló tárgy.fal fűtetlen felé tetőfödém 1 udvari fém ablakok üvegpallófal 1 összesen:

tájol

K D NY

É É É É É

É É

U

U*

[W/m2K] [W/m2K] 2,334 2,334 1,278 1,278 1,111 1,111 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 1,166 0 1,166 0,0666 2,45 2,45 2,3 2,3 5 5 3,2 3,2 3,1 3,1 2,355 1,1439 1,233 1,233 2,511 2,511 1,718 1,718 2,371 2,371 1,677 1,677 1,714 1,714 1,185 1,185 3,125 1,5625 2,426 1,213 2,87 1,3915 2,976 1,4455 1,424 1,424 3,2 3,2 2,86 2,86

Ψ

A [m2] 303,5 89,7 299,3 594,0 1103,5 607,2 134,2 767,6 14,0 61,2 24,3 153,6 70,9 401,4 67,5 67,5 426,8 845,9 651,3 222,2 65,6 228,3 309,6 349,7 496,0 488,5 32,3 955,7 86,1 942,6 10860

L

[W/mK] [m] 2,05 208 0,15 208, -

AU*+ LΨ [W/K] 708,37 114,6 332,47 1544,4 2869.1 1578,7 0 51,143 34,3 140,76 121,5 491,39 219,73 459,14 83,228 169,49 733,31 2005,6 1092,2 380,78 77,783 356,64 375,54 427,1 690,21 31,251 46,617 1360,9 275,41 2695,8 19504

Aü

Qsd

[m2]

[W]

409,9 761,4 419,0 11,2 42,8 92,1 60,2 942,6 2739,2

8299 30745 18444 15418 57116 34263 8484 31428 18854 227 840,1 714 867 3213,6 2731 1866 6911,4 5874 1220 4519,2 3841 17815 65994,0 56086 54196 200767 140807

13. táblázat: Határoló szerkezetek az egyszerűsítet számításban 1. ág

59

Qsd

Qsdnyár [W]

1. melléklet Szerkezet típusok a 13. táblázat sorrendjében: •

álpillér 1 Az utcai jellemző szerkezet álpillér szerkezete az ablaksávban. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.67 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 2.33 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg fenyőfa Zárt légréteg fenyőfa

•

1 2 3

d cm 2,5 60 2,5

λ W/mK 0,19 0,19

κ

R m K/W 0,13158 0,17 0,13158 2

-

δ g/msMPa 0,02 0,02

Rv m sMPa/g 1,25 1,25

µ

2

-

c kJ/kgK 2,51 2,51

ρ kg/m3 550 550

c kJ/kgK 0,92 0,84 0,88 2,51 2,51

ρ kg/m3 2800 2400 950 550 550

álpillér+ parapet 1 Az utcai jellemző szerkezet álpillérei, a kiugró parapet mögött. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 0.91 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.28 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg gránit Kiszell. légr. vasbeton gázszilikát 3 Zárt légrét. fenyőfa Zárt légrét. fenyőfa

•

N

N 1 2 3 4 5 6 7 8

d cm 2,5 3,5 6 6 25 2,5 60 2,5

λ W/mK 3,5 1,55 0,3 0,19 0,19

κ

R m K/W 0,0071429 0,08 0,03871 0,2 0,17 0,13158 0,17 0,13158 2

-

δ g/msMPa 0,002 0,008 0,032 0,02 0,02

bejárat előtti árkád A főbejárat előtti hatalmas árkádfödém szerkezete. Típusa: árkád feletti födém Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.01 W/m2K Megengedett értéke: 0.25 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 10%

Eredő hőátbocsátási tényező: 1.11 W/m2K 60

Rv m sMPa/g 12,5 7,5 1,875 1,25 1,25

µ

2

-

1. melléklet Rétegek kívülről befelé Réteg linóleum Esztrich ragasztó Ágyazó hahab. aljzatbeton homokfeltöltés vasbeton Cementvakolat

N 1 2 3 4 5 6 7 8

d cm 0,5 2 0,5 1 5 2 100 1

λ W/mK 0,38 1,4 0,81 0,93 1,28 0,58 1,55 0,93

κ

R m K/W 0,013158 0,014286 0,0061728 0,010753 0,039063 0,034483 0,64516 0,010753 2

-

δ g/msMPa 0,0004 0,024 0,022 0,012 0,044 0,008 0,022

Rv m sMPa/g 12,5 2,1599 0,20833 0,45455 4,1667 0,45455 125 0,45455

µ

2

20 -

c kJ/kgK 1,47 0,92 0,88 0,84 0,84 0,84 0,88

ρ kg/m3 1800 1950 1800 2200 1600 2400 1800

•

egy. sz. ablak 1 Az utcai homlokzaton a bevilágítást végig egyesített szárnyú ablakok biztosítják. Ezek mérete egységesen 1,2m * 2,2m.Az üvegezési arány 69%. A nyílászárókat a két üveg közé szerelt reluxák egészítik ki. Típusa: ablak (külső, fa és PVC) Hőátbocsátási tényező: 2.60 W/m2K Megengedett értéke: 1.60 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 69 %

•

fal szomszéd ép. felé 1 Az épület fűtött szomszéd épület felőli vasbeton fala. Típusa: belső fal (fütetlen tér felé), szomszéd épület felvett hőmérséklete 20Co Az irodaépület emeleti szintjeinek hőmérséklete 22Co, a földszinten a szomszéd felé előcsarnok van, melynek hőmérséklete 20Co. Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.11 W/m2K Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 5% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.17 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg

N

töm.ég.agyagt. Kiszell. légr. vasbeton mészvakolat

1 2 3 4

d cm 38 10 10 1,5

λ W/mK 0,78 1,55 0,81

κ -

R m2K/W 0,48718 0,08 0,064516 0,018519

δ g/msMPa 0,029 0,008 0,024

Rv m2sMPa/g 13,103 12,5 0,625

µ -

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,92

ρ kg/m3 1730 2400 1650

•

főbejárat szélfogóval A főbejárat szélfogóval ellátott. Az ajtók üvegezettek, de teljesen leárnyékoltak. Kétrétegű üvegezés alumínium kerettel táblázat szerint U= 2,45. Típusa: ablak (külső, fa és PVC) Üvegezési arány: 80 %

•

fsz. utcai ablakok A földszinti ikersejt falba elhelyezett ablakok az utca felé egyesített szárnyú ablakok. Ezek

61

1. melléklet mind leárnyékoltak, tehát északinak tekintendők. Típusa: ablak (külső, fa és PVC) Hőátbocsátási tényező: 2.30 W/m2K Megengedett értéke: 1.60 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 70 %

•

fsz. fém ajtók Ajtók földszinten az udvar felé, fém szerkezetek. Típusa: ablak (külső, fém) Hőátbocsátási tényező: 5.00 W/m2K Megengedett értéke: 2.00 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 0 %

•

függönyfal ablak 1 Az Akadémia utca felőli épületszárny belső udvar felőli része függönyfallal határolt. A függönyfal Fémmunkás szerkezetű, régi, kétrétegű üvegezéssel ellátott. Típusa: ablak (külső, fém) Hőátbocsátási tényező: 3.20 W/m2K Megengedett értéke: 2.00 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 60 %

•

függönyfal mellvéd Az udvari függönyfal mellvédje kívül edzett üveg, belül azbesztcement Fémmunkás szerkezet. A keret anyaga alumínium. Típusa: ablak (külső, fém) Hőátbocsátási tényező: 3.10 W/m2K Megengedett értéke: 2.00 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 0%

•

fűtetlen tér felőli födém A 8. emelet fűtetlen gépészeti terekkel határos födéme. Típusa: belső födém (felfelé hűlő) Rétegtervi hőátbocsátási tényező:2.35 W/m2K Hőátbocsátási tényező: 2.35 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg cement sim. aljzatbeton vasbeton Cementvak.

•

N 1 2 3 4

d cm 3 13 15 1

λ W/mK 0,93 1,28 1,55 0,93

κ

R m K/W 0,032258 0,10156 0,096774 0,010753 2

-

gk. áth. pince födém A pince feletti gépkocsi áthajtó vasbeton födéme Típusa: tető

62

δ g/msMPa 0,022 0,012 0,008 0,022

Rv m sMPa/g 1,3636 10,833 18,75 0,45455

µ

2

-

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,84 0,88

ρ kg/m3 1800 2200 2400 1800

1. melléklet Rétegtervi hőátbocsátási tényező:1.12 W/m2K Megengedett értéke: 0.25 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 10% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.23 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg aszfalt szűrőbet vízszig lejtbeton kohósalak vasbeton

•

N 1 2 3 4 5 6

λ W/mK 1,05 0,6 0,17 1,28 0,45 1,55

κ

R m2K/W 0,047619 0,066667 0,023529 0,078125 0,44444 0,090323

-

δ g/msMPa 0,002 0,012 0,012 0,044 0,008

Rv m2sMPa/g 25 3,3333 7956 8,3333 4,5455 17,5

µ -

c kJ/kgK 1,68 0,84 0,84 0,75 0,84

ρ kg/m3 2100 2200 1100 2200 1500 2400

gépkocsi átj. árkád födém A földszinti gépkocsi behajtó feletti födém. Típusa: árkád feletti födém Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.28 W/m2K Megengedett értéke: 0.25 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 10% Eredő hőátbocsátási tényező: 2.51 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg linóleum Esztrich ragasztó Ágyazó hab. aljzatbeton homokfeltölt vasbeton Cementvakol.

•

d cm 5 4 0,4 10 20 14

N 1 2 3 4 5 6 7 8

d cm 0,5 2 0,5 1 5 2 15 1

λ W/mK 0,38 1,4 0,81 0,93 1,28 0,58 1,55 0,93

κ

R m K/W 0,013158 0,014286 0,006172 0,010753 0,039063 0,034483 0,096774 0,006678 2

-

δ g/msMPa 0,0004 0,024 0,022 0,012 0,044 0,008 0,022

Ikersejt tégla 1 A földszint külső határoló fala, mely 25cm ikersejt tégla. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.23 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.72 W/m2K

63

Rv m sMPa/g 12,5 2,1599 0,20833 0,45455 4,1667 0,45455 18,75 0,45455

µ

2

-

c kJ/kgK 1,47 0,92 0,88 0,84 0,84 0,84 0,88

ρ kg/m3 1800 1950 1800 2200 1600 2400 1800

1. melléklet Rétegek kívülről befelé Réteg

•

gránit Kiszell. légr. Cementvak.

1 2 3

d cm 2,5 3,5 1

soklyuk.tégl. mészvakolat

4 5

25 1,5

Cementvakolat vasbeton gázszilikát 2 mészvakolat

•

λ W/mK 3,5 0,93 0,47 0,81

κ -

R m K/W 0,0071429 0,08 0,010753

δ g/msMPa 0,002 0,022

Rv m sMPa/g 12,5 0,45455

-

0,53191 0,018519

0,05 0,024

2

µ -

c kJ/kgK 0,92 0,88

ρ kg/m3 2800 1800

5 0,625

-

0,88 0,92

1220 1650

Rv m sMPa/g 0,45455 12,5 1,8182 0,625

µ

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,88 0,92

ρ kg/m3 1800 2400 750 1650

2

külső vb falak 1 Belülről hőszigetelt földszinti külső vasbeton fal. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.90 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 25 % Rétegek kívülről befelé Réteg

•

N

N 1 2 3 4

d cm 1 10 8 1,5

λ W/mK 0,93 1,55 0,3 0,81

κ

R m K/W 0,010753 0,064516 0,26667 0,018519 2

-

δ g/msMPa 0,022 0,008 0,044 0,024

2

-

parapetfal 1 Az utcai jellemző szerkezet kiugró parapetje az ablakok alatt. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.20 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.68 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg

N

gránit, bazalt Kiszell. légr. vasbeton gázszilikát 3 Zárt légréteg töm.ég.agyagtégla mészvakolat

1 2 3 4 5 6 7

d cm 2,5 3,5 6 6 25 12 1,5

λ W/mK 3,5 1,55 0,3 0,78 0,81

κ -

R m2K/W 0,0071429 0,08 0,03871 0,2 0,17 0,15385 0,018519

δ g/msMPa 0,002 0,008 0,032 0,029 0,024

Rv m2sMPa/g 12,5 7,5 1,875 4,1379 0,625

pillér 1 Az utcai jellemző szerkezet vasbeton pillér szerkezete az ablaksávban. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.22 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ!

64

µ -

c kJ/kgK 0,92 0,84 0,88 0,88 0,92

ρ kg/m3 2800 2400 950 1730 1650

1. melléklet Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.71 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg fenyőfa vasbeton fenyőfa

•

gránit Kiszell. légr. vasbeton gázszilikát 3 Zárt légrét. vasbeton fenyőfa

1 2 3

λ W/mK 0,19 1,55 0,19

κ

R m K/W 0,13158 0,3871 0,13158 2

-

δ g/msMPa 0,02 0,008 0,02

Rv m sMPa/g 1,25 75 1,25

µ

2

-

c kJ/kgK 2,51 0,84 2,51

ρ kg/m3 550 2400 550

N

d cm 2,5 3,5 6 6 25 60 2,5

1 2 3 4 5 6 7

λ W/mK 3,5 1,55 0,3 1,55 0,19

κ

R m K/W 0,0071429 0,08 0,03871 0,2 0,17 0,3871 0,13158 2

-

δ g/msMPa 0,002 0,008 0,032 0,008 0,02

Rv m sMPa/g 12,5 7,5 1,875 75 1,25

µ

2

c kJ/kgK 0,92 0,84 0,88 0,84 2,51

ρ kg/m3 2800 2400 950 2400 550

-

pince fűtetlen 10cm A pince fűtetlen terekkel határos 10cm vasbeton fala. Felvett hőmérséklet 15 fok. Típusa: belső fal (fűtetlen tér felé) Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.98 W/m2K Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 5% Eredő hőátbocsátási tényező: 3.12 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg Cementvak. vasbeton Cementvakolat

•

d cm 2,5 60 2,5

pillér+ parapet 1 Az utcai jellemző szerkezet vasbeton pillérei a kiugró parapet mögött. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 0.85 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.18 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg

•

N

N 1 2 3

d cm 1 10 1

λ W/mK 0,93 1,55 0,93

κ -

R m2K/W 0,010753 0,064516 0,010753

δ g/msMPa 0,022 0,008 0,022

Rv m2sMPa/g 0,45455 12,5 0,45455

µ -

pince fűtetlen 25cm A pince fűtetlen terekkel határos fala. Felvett hőmérséklet 15 fok. A pince fűtetlen terekkel határos 25cm vasbeton fala. Felvett hőmérséklet 15 fok. Típusa: belső fal (fütetlen tér felé)

65

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,88

ρ kg/m3 1800 2400 1800

1. melléklet Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.31 W/m2K Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 5% Eredő hőátbocsátási tényező: 2.43 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg

N

Cementvakol. vasbeton Cementvakol.

•

1 2 3

vasbeton Cementvakolat vízszigetelés szig. tartó fal termőföld

-

R m2K/W 0,010753 0,16129 0,010753

δ g/msMPa 0,022 0,008 0,022

Rv m2sMPa/g 0,45455 31,25 0,45455

µ

ρ kg/m3 1800 2400 1800

-

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,88

N

d

λ

1 2 3 4 5

cm 25 1 0,4 12 50

W/mK 1,55 0,93 0,17 0,72 1,5

κ

R

δ

-

m2K/W 0,16129 0,010753 0,023529 0,16667 0,33333

g/msMPa 0,008 0,022 0,033 -

Rv

µ

c

m2sMPa/g 31,25 0,45455 7956 3,6364 -

-

kJ/kgK 0,84 0,88 0,88 -

kg/m3 2400 1800 1100 1700 2000

c kJ/kgK 0,88 0,88 0,84 0,84

ρ kg/m3 1800 2200 2400

ρ

pincefödém A földszint fűtetlen pince feletti födéme Típusa: pincefödém Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.39 W/m2K Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 20% Eredő hőátbocsátási tényező: 2.87 W/m2K Rétegek belülről kifelé Réteg mettlachi Ágyazó hab. aljzatbeton vasbeton

•

κ

λ W/mK 0,93 1,55 0,93

pince külső vb A pince külső talajjal érintkező fala 25cm vasbeton szerkezetű. Típusa: talajjal érintkező fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.22 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 2.05 W/mK Rétegek belülről kifelé Réteg

•

d cm 1 25 1

N 1 2 3 4

d cm 0,6 1 5 11

λ W/mK 1,05 0,93 1,28 1,55

κ

R m K/W 0,0057143 0,010753 0,039063 0,070968 2

-

δ g/msMPa 0,017 0,022 0,012 0,008

Rv m sMPa/g 0,35294 0,45455 4,1667 13,75

talajon fekvő padló A fűtött pincerész talajon fekvő padozata. Típusa: padló (talajra fektetett) Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.39 W/m2K

66

µ

2

-

1. melléklet Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 0.15 W/mK Rétegek belülről kifelé Réteg aszfaltkenés aljzatbeton kavicsfeltölt.

•

•

1 2 3

d cm 5 10 15

λ W/mK 1,05 1,28 0,35

κ -

R m2K/W 0,047619 0,078125 0,42857

δ g/msMPa 0,002 0,012 0,072

Rv m2sMPa/g 25 8,3333 2,0833

µ -

c kJ/kgK 1,68 0,84 0,84

ρ kg/m3 2100 2200 1800

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,88

ρ kg/m3 1800 2400 1800

c kJ/kgK 0,88 0,88 1,17 0,84 0,75 0,84

ρ kg/m3 1100 1800 950 600 2200 1500 2400

tárgy. fal fűtetlen felé A 8. emeleti nagy tárgyaló, fűtetlen 9. emelettel határos fal szakasza. Típusa: belső fal (fütetlen tér felé) Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.98 W/m2K Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényező: 2.98 W/m2K Rétegek belülről kifelé Réteg

N

Cementvakol vasbeton Cementvakol

1 2 3

d cm 1 10 1

λ W/mK 0,93 1,55 0,93

κ -

R m2K/W 0,010753 0,064516 0,010753

δ g/msMPa 0,022 0,008 0,022

Rv m2sMPa/g 0,45455 12,5 0,45455

µ -

tetőfödém 1 Az épület tetőfödéme. Típusa: tető Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.24 W/m2K Megengedett értéke: 0.25 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 15% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.42 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg vízszigetelés habarcs gázszilikát 3 perlitbeton 4 csöm. beton kohósalak vasbeton

•

N

N 1 2 3 4 5 6 7

d cm 1,2 2 8,2 2 4 5 9

λ W/mK 0,17 0,93 0,3 0,2 1,28 0,45 1,55

κ -

R m2K/W 0,070588 0,021505 0,27333 0,1 0,03125 0,11111 0,058065

δ g/msMPa 0,022 0,032 0,04 0,012 0,044 0,008

Rv m2sMPa/g 7956 0,90909 2,5625 0,5 3,3333 1,1364 11,25

udvari fém ablakok A belső udvar fém keretes ablakai. Az ablakok régi kétrétegű üvegezésűek. Típusa: ablak (külső, fém)

67

µ -

1. melléklet Hőátbocsátási tényező: 3.20 W/m2K Megengedett értéke: 2.00 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 70 % •

üvegpallófal 1 Az épület belső udvarának északi és keleti fala Kopolit üvegfal. Típusa: homlokzati üvegfal Hőátbocsátási tényező: 2.86 W/m2K Megengedett értéke: 1.50 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 100 % Üvegpallófal számítás Kétrétegű üvegpalló fal a belső udvar északi és keleti fala. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.86 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényező: 2.86 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg táblaüveg Zárt légrét. táblaüveg

N 1 2 3

d cm 0,5 3,7 0,5

λ W/mK 0,76 0,76

κ -

R m2K/W 0,0065789 0,17 0,0065789

δ g/msMPa -

Rv m2sMPa/g -

Épület tömeg besorolása: nehéz (mt > 400 kg/m2) ε: 0.75 (Sugárzás hasznosítási tényező) 2 A: 10859.7m (Fűtött ép. térfogatot határoló összfelület) V: 38070.9m3 (Fűtött épület(rész) térfogat) 2 3 A/V: 0.285 m /m (Felület-térfogat arány) Qsd+Qsid: (200767 + 0) * 0,75 = 150575 kWh/a (Sugárzási hőnyereség) ΣAU + ΣΨl: 19504.0 W/K q = [ΣAU + ΣΨl - (Qsd + Qsid)/72]/V = (19504 - 150575 / 72) / 38070,9 q: 0.457 W/m3K (Számított fajlagos hőveszteség-tényező) qmax:0.200 W/m3K (Megengedett fajlagos hőveszteség-tényező) Az épület fajlagos hőveszteség-tényezője NEM FELEL MEG! •

Energia igény tervezési adatok Épület(rész) jellege: Irodaépület AN:11701,7m2 (Fűtött alapterület) n: 0.80 1/h (Átlagos légcsereszám a fűtési idényben) σ: 0.80 (Szakaszos üzem korrekciós szorzó) Qsd+Qsid: (54,2 + 0) * 0,75 = 40,65 kW (Sugárzási nyereség) (Belső hőnyereség átlagos értéke) qb: 7.00 W/m2

68

µ -

c kJ/kgK 0,84 0,84

ρ kg/m3 2500 2500

1. melléklet nnyár: 5.00 1/h Qsdnyár: 140,81 kW

(Légcsereszám a nyári idényben) (Sugárzási nyereség)

•

Fajlagos értékekből számolt igények Qb = ΣANqb: 81912 W (Belső hőnyereségek összege) 3 Vátl = ΣVn: 30456.7 m /h (Átlagos levegő térfogatáram a fűtési idényben) 3 VLT = ΣVnLT*ZLT/ZF: 0.0 m /h (Levegő térfogatáram a használati időben) Vdt = Σ (Vátl + VLT(1-) + Vinf): 30456.7m3/h (Légm. egyens hőm. különbséghez.) 3 Vnyár = ΣVnnyár: 190354.4 m /h (Levegő térfogatáram nyáron)

•

Fűtés éves nettó hőenergia igényének meghatározása ∆tb = (Qsd + Qsid + Qb) / (AU + ΣΨl + 0,35Vdt) + 2 ∆tb = (40647 + 81912) / (19504 + 0,35 * 30456,7) + 2 = 6,1 °C ti: 21.4 °C (Átlagos belső hőmérséklet) H: 80748 hK/a (Fűtési hőfokhíd) ZF: 4984 h/a (Fűtési idény hossza) QF = H[Vq + 0,35ΣVinf,F]σ - PLT,F-ZF - ZFQb QF = 80,748 * (38070,9 * 0,457+0,35*30457)* 0,8 - 0 ⋅ 4,984 - 4,984 ⋅ 81912= 1404 MWh/a qF: 120,02 kWh/m2a (Fűtés éves fajlagos nettó)

•

Nyári túlmelegedés kockázatának ellenőrzése ∆tbnyár = (Qsdnyár + Qb) / (ΣAU + ΣΨl + 0,35Vnyár) ∆tbnyár = (140806 + 81912) / (19504 + 0,35 * 190354) = 2.6 °C ∆tbnyármax :3.0 °C (A nyári felmelegedés elfogadható értéke) A nyári felmelegedés elfogadható mértékű.

69

2. melléklet

Fajlagos hőveszteség-tényező számítás részletes módon 2. ág A számítás Bausoft WinWatt szoftverrel készült Az épület fűtött teret határoló szerkezeteit a következő táblázat tartalmazza: Szerkezet megneve- tázés jol álpilér+par vonalmenti álpillér 2 álpillér vonalmenti álpillér+parapet 2 bejárat előtti árkád egy. sz. ablak 2 egy. sz. ablak 2 egy. sz. ablak 2 egy. sz. ablak 2 fal szomszéd ép felé 2 fal szomszéd ép felé 2 főbejárat szélfogóval fsz fém ajtók fsz utcai ablakok függönyfal ablak 2 függönyfal mellvéd fűtetlen felőli födém gk. áth. födém gk. átj. árkád födém ikersejt tégla fal 2 külső vb falak2 parapet 2 parapet vonalmenti pillér+parapet 2 pillér 2 pillér vonalmenti pillér+par vonalmenti pince fűtetlen 10cm pince fűtetlen 25cm pince külső fal pincefödém talajon fekvő padló tárgy.fal fűtetlen felé tetőfödém 2 udvari fém ablakok üvegpallófal 2 összesen

É K D NY

É É É É É

É É

U

U*

A

Ψ

L

AU*+ LΨ

Aü

Qsd

Qsd

Qsdnyár

W/m2K

[W/m2K]

[m2]

W/mK

[m]

[W/K]

[m2]

[W]

[kWh/a]

[W]

142,87 0 483,58 0 332,47 686,5 1485 2758,8 831,5 37,934 255,72 34,3 121,5 140,76 568,17 219,73 459,14 83,228 169,49 787,52 2435,3 0 2136,3 0 0 504,29 149 356,64 375,54 427,1 690,21 31,251 46,617 1618 275,41 2978,6 21658

189,5 409,9 761,4 229,5 11,2 42,8 92,1 60,2 942,6 2739

0 0 1,111 2,5 2,5 2,5 2,5 1,166 1,166 2,45 5 2,3 3,7 3,1 2,355 1,233 2,511 1,845 2,879 0 0 0 3,125 2,426 2,87 2,976 1,693 3,2 3,16

0 0 1,111 2,5 2,5 2,5 2,5 0,28267 0,33314 2,45 5 2,3 3,7 3,1 1,1439 1,233 2,511 1,845 2,879 0 0 0 1,5625 1,213 1,3915 1,4455 1,693 3,2 3,16

303,5 89,7 299,3 274,6 594,0 1103,5 332,6 134,2 767,6 14,0 24,3 61,2 153,6 70,9 401,4 67,5 67,5 426,8 845,9 651,3 65,6 222,2 228,3 309,6 349,7 496,0 488,5 32,3 955,7 86,1 942,6 10860

0,478 298,9 0,478 1011,7 2,132 1002,0 0,681 740,5 0,681 218,8 2,05 208,3 0,15 208,3 -

3837 14213,0 12029 50638,0 44918 1,9437E5 6639 25279,0 227 840,1 867 3213,6 1866 6911,4 1220 4519,2 17815 65994,0 89418 365979

14. táblázat: Határoló szerkezetek az egyszerűsítet számításban 2. ág

71

4832 16684 30763 7089 714 2731 5874 3841 56086 128614

2. melléklet Szerkezet típusok a 14. táblázat sorrendjében: •

álpillér+par vonalmenti Álpillér jellemző szerkezet a parapetsávban, melynek vonalmenti hőátbocsátási tényezője szimulációval megállapított 3.3.2. pont szerint. Típusa: hőhíd (külső) Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 0.478W/mK

•

álpillér 2 Álpillér jellemző szerkezet az ablaksávban, melynek összes hővesztesége az álpillér vonalmeni veszteségben szerepel Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező nem meghatározott. Megengedett értéke: 0.45 W/m2K

•

álpillér vonalmenti Álpillér jellemző szerkezet az ablaksávban, melynek vonalmenti hőátbocsátási tényezője szimulációval megállapított. 3.3.2. pont szerint. Típusa: hőhíd (külső) Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 0.478 W/mK

•

álpillér+parapet 2 Álpillér jellemző szerkezet a parapet sávban, melynek összes hővesztesége az álpillér+par vonalmenti veszteségben szerepel. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező nem meghatározott. Megengedett értéke: 0.45 W/m2K

•

bejárat előtti árkád Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

egy. sz. ablak 2 Az utcai homlokzaton a bevilágítást végig egyesített szárnyú ablakok biztosítják. Ezek mérete egységesen 1,2m * 2,2m.Az üvegezési arány 69%. A nyílászárókat a két üveg közé szerelt reluxák egészítik ki. (Hőátbocsátási tényező a számítással és szimulációval megállapított érték átlaga. A számítás az 5. sz. mellékletben szerepel, a szimulációt a 3.3.2. pont tartalmazza) Típusa: ablak (külső, fa és PVC) Hőátbocsátási tényező: 2.50 W/m2K Megengedett értéke: 1.60 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 69 %

•

Fal szomszéd ép. felé 2 Az épület fűtött szomszéd felőli vasbeton fala. Típusa: belső fal (fütetlen tér felé). A szomszéd épületben felvett hőmérséklet 12Co Az irodaépület emeleti szintjeinek hőmérséklete 22Co, a földszinten a szomszéd felé előcsarnok van, melynek hőmérséklete 20Co.

72

2. melléklet Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.11 W/m2K Megengedett értéke: 0.50 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 5% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.17 W/m2K

Rétegek kívülről befelé Réteg

N

töm.ég.agyagtégl. Kiszell. légr. vasbeton mészvakolat

1 2 3 4

d cm 38 10 10 1,5

λ W/mK 0,78 1,55 0,81

κ -

R m2K/W 0,48718 0,08 0,064516 0,018519

δ g/msMPa 0,029 0,008 0,024

Rv m2sMPa/g 13,103 12,5 0,625

µ -

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,92

ρ kg/m3 1730 2400 1650

• főbejárat szélfogóval Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben •

fsz. fém ajtók Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

fsz. utcai ablakok Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

függönyfal ablak 2 Az Akadémia utca felőli épületszárny belső udvar felőli része függönyfallal határolt. A függönyfal Fémmunkás szerkezetű, régi két rétegű üvegezéssel ellátott. A hőátbocsátási tényező a gyártmánykatalógus szerinti. Típusa: ablak (külső, fém) Hőátbocsátási tényező: 3.70 W/m2K Megengedett értéke: 2.00 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 60 %

•

függönyfal mellvéd Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

• fűtetlen tér felőli födém Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben •

gk. áth. pince födéme Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

gk. átj. árkád födéme Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

73

2. melléklet •

Ikersejt tégla 2 A földszint külső határoló fala 25cm ikersejt tégla. A fal inhomogén, a téglafal hővezetési tényezőjének módosító tényezője a 3. melléklet szerint számított. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.32 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 40% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.84 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg

N

gránit, bazalt Kiszell. légr. Cementvakolat soklyukú tégla mészvakolat

•

1 2 3 4 5

d cm 2,5 3,5 1 25 1,5

λ W/mK 3,5 0,93 0,47 0,81

κ

R m K/W 0,0071429 0,08 0,010753 0,53191 0,018519 2

0,17 -

δ g/msMPa 0,002 0,022 0,05 0,024

Rv m sMPa/g 12,5 0,45455 5 0,625

µ

2

-

c kJ/kgK 0,92 0,88 0,88 0,92

ρ kg/m3 2800 1800 1220 1650

c kJ/kgK 0,88 0,84 0,88 0,92

ρ kg/m3 1800 2400 750 1650

Külső vasbeton falak 2 A földszinti külső fal belülről hőszigetelt vb fal. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 2.30 W/m2K Megengedett értéke: 0.45 W/m2K A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 25% Eredő hőátbocsátási tényező: 2.88 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg

N

Cementvakolat vasbeton gázszilikát 2 mészvakolat

1 2 3 4

d cm 1 10 8 1,5

λ W/mK 0,93 1,55 0,3 0,81

κ 0,61 0,5 -

R m2K/W 0,0066787 0,064516 0,17778 0,018519

δ g/msMPa 0,022 0,008 0,044 0,024

Rv m2sMPa/g 0,45455 12,5 1,8182 0,625

µ -

•

parapet 2 Jellemző szerkezet a parapet sávban, melynek összes hővesztesége a parapet vonalmenti veszteségében szerepel. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező nem meghatározott Megengedett értéke: 0.45 W/m2K

•

parapet vonalmenti Jellemző szerkezet a parapet sávban, vonalmenti hőátbocsátási tényezője szimulációval megállapított 3.3.2. pont szerint. Típusa: hőhíd (külső) Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 2.13 W/mK

•

pillér+parapet 2

74

2. melléklet Vasbeton pillér jellemző szerkezet a parapet sávban, melynek összes hővesztesége a pillér+par vonalmenti veszteségben szerepel. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező nem meghatározott. Megengedett értéke: 0.45 W/m2K •

pillér 2 Vasbeton pillér jellemző szerkezet az ablaksávban, melynek összes hővesztesége a pillér vonalmenti veszteségben szerepel. Típusa: külső fal Rétegtervi hőátbocsátási tényező nem meghatározott Megengedett értéke: 0.45 W/m2K

•

pillér vonalmenti Vasbeton pillér jellemző szerkezet az ablaksávban. Vonalmenti hőátbocsátási tényezője szimulációval megállapított 3.3.2. pont szerint Típusa: hőhíd (külső) Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 0.681 W/mK

•

pillér+par vonalmenti Vasbeton pillér jellemző szerkezet a parapetsávban, melynek vonalmenti hőátbocsátási tényezője szimulációval megállapított 3.3.2. pont szerint. Típusa: hőhíd (külső) Vonalmenti hőátbocsátási tényező: 0.681 W/mK

•

pince fűtetlen 10cm Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

pince fűtetlen 25cm Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

pince külső fal Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

pincefödém Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

talajon fekvő padló Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

tárgy. fal fűtetlen felé Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

tetőfödém 2 Az épület tetőfödéme. Típusa: tető Rétegtervi hőátbocsátási tényező: 1.47 W/m2K Megengedett értéke: 0.25 W/m2K

75

2. melléklet A rétegtervi hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Hőátbocsátási tényezőt módosító tag: 15% Eredő hőátbocsátási tényező: 1.69 W/m2K Rétegek kívülről befelé Réteg vízszigetel. habarcs gázszilikát 3 perlitbeton 4 beton kohósalak vasbeton

N 1 2 3 4 5 6 7

d cm 1,2 2 8,2 2 4 5 9

λ W/mK 0,17 0,93 0,3 0,2 1,28 0,45 1,55

κ

R m K/W 0,070588 0,021505 0,18222 0,1 0,03125 0,074074 0,058065 2

0,5 0,5 -

δ g/msMPa 0,022 0,032 0,04 0,012 0,044 0,008

Rv m sMPa/g 7956 0,90909 2,5625 0,5 3,3333 1,1364 11,25

µ

2

-

c kJ/kgK 0,88 0,88 1,17 0,84 0,75 0,84

ρ kg/m3 1100 1800 950 600 2200 1500 2400

•

udvari fém ablakok Ugyanaz mint az 1.sz. mellékletben

•

üvegpallófal 2 Az épület belső udvarának északi és keleti fala Kopolit üvegfal. A hőátbocsátási tényező szimulációval megállapított 3.2. pont szerint Típusa: homlokzati üvegfal Hőátbocsátási tényező: 3,16 W/m2K Megengedett értéke: 1.50 W/m2K A hőátbocsátási tényező NEM MEGFELELŐ! Üvegezési arány: 100 %

•

Épület tömeg besorolása: nehéz (mt > 400 kg/m2) ε: 0.75 (Sugárzás hasznosítási tényező) 2 A: 10859.7 m (Fűtött ép.térfogatot határoló összfelület) 3 V: 38070.9 m (Fűtött épület(rész) térfogat) 2 3 A/V: 0.285 m /m (Felület-térfogat arány) Qsd+Qsid: (365979 + 0) * 0,75 = 274484 kWh/a (Sugárzási hőnyereség) ΣAU + ΣΨl: 21658,8.0 W/K q = - (ΣAU + ΣΨl –(Qsd + Qsid)/72]/V = (21658,8 - 274484 / 72) / 38070,9 q: 0.469 W/m3K (Számított fajlagos hőveszteség-tényező) 3 qmax: 0.200 W/m K (Megengedett fajlagos hőveszteség-tényező) Az épület fajlagos hőveszteség-tényezője NEM FELEL MEG!

•

Energia igény tervezési adatok Épület(rész) jellege: Irodaépület AN: 11701,7 m2 (Fűtött alapterület) n: 0.80 1/h (Átlagos légcsereszám a fűtési idényben) : 0.80 (Szakaszos üzem korrekciós szorzó) Qsd+Qsid: (89,42 + 0) * 0,75 = 67,06kW (Sugárzási nyereség) qb: 7.00 W/m2 (Belső hőnyereség átlagos értéke) (Légcsereszám a nyári idényben) nnyár: 5.00 1/h

76

2. melléklet Qsdnyár: 128,61 kW

(Sugárzási nyereség)

•

Fajlagos értékekből számolt igények (Belső hőnyereségek összege) Qb = ΣANqb: 81912 W 3 Vátl = ΣVn: 30456.7 m /h (Átlagos levegő térfogatáram a fűtési idényben) 3 VLT = ΣVnLT*ZLT/ZF: 0.0 m /h (Levegő térfogatáram a használati időben) Vinf = ΣVninf*(1-ZLT/ZF): 0.0 m3/h (Levegő térfogatáram a használati időn kívül) Vdt = Σ (Vátl + VLT(1-η) + Vinf): 30456.7m3/h (Légmennyiség egyen.hőm. különbséghez.) Vnyár = ΣVnnyár: 190354.4 m3/h (Levegő térfogatáram nyáron)

•

Fűtés éves nettó hőenergia igényének meghatározása ∆tb = (Qsd + Qsid + Qb) / (ΣAU + ΣΨl + 0,35Vdt) + 2 ∆tb = (67063 + 81911,8) / (21658 + 0,35 * 30456,7) + 2 = 6.6°C ti: 21.4 °C (Átlagos belső hőmérséklet) H: 80748 hK/a (Fűtési hőfokhíd) (Fűtési idény hossza) ZF: 4984 h/a QF = H[Vq + 0,35nVinf,F]σ - PLT,F-ZF - ZFQb QF = 80,748 * (38070,9 * 0,469 + 0,35 * 30457) * 0,8 - 0 * 4,984 - 4,984 * 81912 = 1434 MWh/a qF: 122,53 kWh/m2a (Fűtés éves fajlagos nettó)

•

Nyári túlmelegedés kockázatának ellenőrzése ∆tbnyár = (Qsdnyár + Qb) / (ΣAU + ΣΨl + 0,35Vnyár) ∆tbnyár = (128614 + 81912) / (21658 + 0,35 * 190354) = 2.4 °C ∆tbnyármax :3.0 °C (A nyári felmelegedés elfogadható értéke) A nyári felmelegedés elfogadható mértékű.

77

3. melléklet

Ikersejt inhomogén téglafal eredő hővezetési ellenállásának megállapítása Megállapítom az inhomogén téglafal eredő hővezetési ellenállását, ebből kiszámolom a hővezetési tényezőt, majd ezt a hővezetési értéket használom a földszinti ikersejtfal eredő hőátbocsátási tényezőjének meghatározásához. Ikersejt téglafal kétféle függőleges hosszmetszete.

Rsi = 0,125 m2K/W Rse= 0,042 m2K/W λ tégla = 0,47 W/mK λ habarcs = 1,00 W/mK falvastagság 25cm a.

réteg felületi megoszlása téglán keresztül összes felület = 0,26*0,3 = 0,078m2 tégla felület = 0,14*0,12*2+0,14*0,25 =0,069m2 habarcs felület = 0,078-0,069 = 0,009 m2 rétegfajta vastagság 24 cm

b.

réteg felületi megoszlása középső habarcsrétegen keresztül összes felület = 0,26*0,3 = 0,078m2 tégla felület = 0,14*0,12*2=0,034m2 habarcs felület = 0,078-0,034 = 0,044m2 rétegfajta vastagság 1cm

31. ábra: ikersejt téglafal függőleges metszete Inhomogén szerkezet hővezetési ellenállását az MSZ EN ISO 6949:1996 szabvány szerint a következő módon kell számítani:

RT =

"′ ""

R’T = a hővezetési ellenállás felső határértéke R’T számítása a homlokzatfelületi anyagfajták alapján a rétegződés szerint 79

(25.)

3. melléklet "′

#

=

"

+

$% "

+⋯

'

(26.)

"'

ahol az egyes felületrészek ellenállása a homogén réteg számítása szerint: RT = Rse+R1+R2…Rn+Rsi (27.) ahol Rse és Rsi a külső és belső hőátadási ellenállások RT1 (kötősornál, 25cm téglaanyag) = 0,125+0,25/0,47+0,042 = 0,699 m2K/W RT2 (futósornál, 2*12cm tégla+1cm habarcs) = 0,125+0,12/,47*2+0,01/1+0,042 = 0,687 m2K/W RT3 (habarcsnál) = 0,125+0,25/1+0,042 = 0,417 Homlokzatfelületi arányok szerint: fa (kötősor felület) aránya = 0,14*0,12*2/0,078 = 0 ,43 fb (futósor felület) aránya = 0,25*0,14/0,078 = 0,448 fc (habarcs felület) aránya = 0,009/0,078 = 0,1153 1/R’T = 0,43/0,699+0,448/0,687+0,1153/0,417 = 1,559 R’T = 0,642 R”T = a hővezetési ellenállás alsó határértéke R”T számítása a keresztirányú rétegződési fajták szerint R”T = Rsi+R1+R2+…Rn+Rse (28.) "K

=

# "#K

+

%$(29.)

"%K

A fal keresztirányú rétegződése a rajz alapján a. metszet

=

/,/GL//,/N /,H//,H

/,//L//,/N

+

/,H/

b.

=

/,/0H//,/N /,///,H

+

= 2,224

R1 = 0,449 m2K/W

metszet

/,/HH//,/N /,//

= 77,169

R2 = 0,013 m2K/W

R”T = 0,125+0,449+0,013+0,042 = 0,629 m2K/W RT =

"

= (0,642+0 629)/2 = 0,635 m2K/W

Ueredő = 1/RT = 1,57 W/m2K Rtégla = 0,635-0,125-0,042 =0,468 λ = d/R = 0,25/0,468 = 0,55 W/mK tégla anyag λ = 0,47W/mK hővezetési tényező korrekció = 0,55/0,47 = 17%

80

4. melléklet

Hőhídak szimulációja Therm7 szoftverrel A szoftverbe két dimenzióban szerkesztett szerkezetek szimulálhatók. A bevitt szerkezetek mélysége 1,00m a mért hőáram 1K hőmérséklet különbségre vonatkozik. Az eredmények leolvasásának menetét egy egyszerű példával illusztrálom, és öszszehasonlítom ugyannak a szerkezetnek HEAT3 szoftverben végzett szimulációjával. A vizsgált szerkezet a szakdolgozat 60cm*25cm-es faburkolatos vasbeton pillére, melyhez ablaktok csatlakozik. Az ablaktok keresztmetszete a Therm7 szoftverben kiszerkesztett, a HEAT szoftverben sematikus téglalap. 1.

Therm7 szimuláció

32. ábra: Vasbeton pillér szimulációja Therm szoftverrel Az anyagok, és a belső- külső környezeti feltételek megadása után a program nem a belső térből a külső térbe érkező hőáramot adja meg, hanem az úgynevezett U faktort. Az U faktor értéke a felületek különböző irányai szerint (Projected X, Projected Y, Totle Lenght, Custom Lenght) változó, de bármely irányú U faktorból, a felület méretének értékével számolt hőáram megegyezik. A hőáramot a szimulációk során praktikusan a belső jellemző felületérték alapján jelenítettem meg. A fenit példára: Ux faktor belső = 1,8481 W/m2K, Lenght = 0,559878 m Q = 1,8481 ⋅ 0,559 = 1,0347 W/K Ux faktor külső = 1,8463 W/m2K, Lenght = 0,560439 m Q = 1,8463 ⋅ 0,560 = 1,0347 W/K

81

UY faktor belső = 1,8905 W/m2K, Lenght = 0,547299 m Q = 1,8905 ⋅ 0,547299 = 1,0347 W/K Uy faktor külső = 20,93 W/m2K, Lenght = 0,0494362 m Q = 20,93*0,04943 = 1,0347 W/K Utotal faktor belső = 0,6123 W/m2K, Lenght = 1,68978 m Q = 0,6123 ⋅ 1,6897 = 1,0347 W/K Utotal faktor külső = 1,5696 W/m2K, Lenght = 0,65923m Q = 1,8463 ⋅ 0,560 = 1,0347 W/K Ucustom faktor belső = 1,0347 W/m2K, Lenght = 1,00 m Q = 1,0347 ⋅ 1 = 1,0347 W/K Ucustom faktor külső = 1,0347 W/m2, Lenght = 1,00 m Q = 1,0347⋅ 1 = 1,0347 W/K

33. ábra: A szimuláció eredményei A belső térből a mért hőáram minden esetben 1,0347 W/mK. 35K hőmérséklet különbségre az érték: 1,0347 ⋅ 35 = 36,21W Összehasonlításul: 2.

HEAT 3 szoftverrel végzett szimuláció és annak eredménye:

34. ábra: Vasbeton pillér szimulációja HEAT szoftverrel

82

4. melléklet

35. ábra: HEAT szimuláció eredménye Összehasonlítás a két program között: Therm: Q = 36,214W Heat Q = 34,675W Különbség a két program között: 1,53 W, mely abból adódik, hogy amíg a nyílászáró keretet a Therm programba pontosan berajzoltam, a HEAT programban csak sematikusan szerepel.

83

5. melléklet

Egyesített szárnyú ablak átlagos hőátbocsátási tényezőjének számítása A nyílászáró átlagos hőátbocsátási tényezője a következő összefüggéssel számítható:

Uny =

Oü ⋅ Qü OR ⋅ QR Sü ⋅ Ψü O ü OR

(W/m2K)

(30.)

ahol Uü (W/m2K) az üveg hőtábocsátási tényezője; Uk (W/m2K) a keret hőátbocsátási tényezője; Ψü (W/mK) az üvegbeépítés vonalmenti hőtábocsátási tényezője = 0,125 W/mK a konkrét nyílászáró jellemzői: Any (m2) a nyílászáró felülete = 1,2*2,2= 2,64m2 Aü (m2) az üvegezés felülete = 1,94*0,94 = 1,824 m2 Ak (m2) a keret-tok-szárny felülete = 2,64-1,824 = 0,861 m2 d tok keretvastagsága = 13cm l (m) az üveg beépítés kerülete = 2*0,94+2*1,94 = 5,76 m A fa keretére hővezetési tényezője λ = 0,19 W/mK 1.

Számítandó az egyesített szárnyú ablak kétrétegű üvegének hőátbocsátási tényezője A két réteg üveg hőátbocsátási tényezőjét [Dr. Széll Mária: Transzparens homlokzati szerkezetek diagnosztikája és energiahatékony fenntartható felújítás] című értekezése alapján számoltam, mely szerint: „Kétrétegű kapcsolt tokos nyílászárók hőátbocsátási tényezőjének megállapítására javasolt összefüggés, melyben a külső és belső szerkezet, valamint a közbezárt légrés hatását kell összegezni”: Unyz = T (W/m2K) (31.) T U56VT

" "WéY7é "Z

U56V[

ahol Unyz1 (W/m2K) a külső nyílászáró hőátbocsátási tényezője; Unyz2 (W/m2K)a belső nyílászáró hőátbocsátási tényezője; Ri (m2K/W) a külső szerkezet belső oldali hőátadási ellenállása; Re (m2K/W) a belső szerkezet külső oldali hőátadási ellenállása; Rlégrés (m2K/W) a két nyílászáró által közbezárt légrés hőátbocsátási ellenállása; Az összefüggést egyesített szárnyú ablakra alkalmazom, ahol egy keret van, de két réteg üveg: 2 Uü = T (32.) T (W/m K) UüT

" "WéY7é "Z

ahol 85

Uü[

5. melléklet Uü1 a külső üveg hőátbocsátási tényezője; Uü2 a belső üveg hőátbocsátási tényezője; Uü a két réteg hőátbocsátási tényezője; Az üveg hővezetési tényezője: 1 W/mK Ri belső oldali hőátadási ellenállás = 1/8 = 0,125 W/m2K Re külső oldali hőátadási ellenállás = 1/24 = 0,042 W/m2K Üveg szerkezetek esetén az opak felületektől eltérő hőátadási tényezővel kell számolni. Riüveg = 0,13 m2K/W Reüveg = 0,04 (m2K/W) R légrés = 0,17 (m2K/W) Az üveg hőátbocsátási tényezője: U ü belső =

\,\\]T /,/H /,= T

Uü =

= 5,916 W/m2K, U ü külső = T T /,0/,/,/H ^,_T` ^,`_a

\,\\] /,/H /,0 T

= 5,693 W/m2K

= 2,9 (W/m2K)

A keret hőátbocsátási tényezője:

Uk =

\,Ta /,= /,/H \,T_

= 1,175 W/m2K

A nyílászáró átlagos hőátbocsátási tényezője: Uny =

,NH∗,L/,NG∗,==,G∗/,= ,GH

86

= 2,64 W/m2K

6. melléklet

Jellemző szerkezetek épületre vonatkozó összesítő táblázata ablaksáv 1db ablak felület (m2)

ablak szám

ablak felület (m2)

1db pillér hossza (m)

pillér db

parapetsáv 1db pillér álpill összes hossz hossz (m) (m)

álpill db

álpillér parap összes hossza hossz 1 ablak (m) (m)

parapet db

par összes hossz (m)

1db pillér hossza (m)

pill db

összes hossz (m)

1db álpill hossza (m)

álpill db

álpill összes hossz (m)

NY1

2,64

104

274,56

2,20

48

105,60

2,20

64

140,80

1,20

104

124,80

0,650

48,00

31,20

0,650

64,00

41,60

Ny2

2,64

126

332,64

2,20

72

158,40

2,20

63

138,60

1,20

112

134,40

0,650

72,00

46,80

0,650

63,00

40,95

D1

2,64

56

147,84

2,20

24

52,80

2,20

40

88,00

1,20

56

67,20

0,650

24,00

15,60

0,650

40,00

26,00

D2

2,64

90

237,60

2,20

36

79,20

2,20

63

138,60

1,20

80

96,00

0,650

36,00

23,40

0,650

63,00

40,95

D3

2,64

272

718,08

2,20

96

211,20

2,20

184

404,80

1,20

272

326,40

0,650

96,00

62,40

0,650

184,00

119,60

K1

2,64

126

332,64

2,20

72

158,40

2,20

63

138,60

1,20

112

134,40

0,650

72,00

46,80

0,650

63,00

40,95

K2

2,64

99

261,36

2,20

48

105,60

2,20

64

140,80

1,20

99

118,80

0,650

48,00

31,20

0,650

64,00

41,60

873

2304,72

396

740,52

541

1011,6

835

1002,0

396,00

218,79

541,00

298,90

2,500

0,681

0,478

2,13

0,681

0,478

2304,72

222,15

303,50

651,30

65,637

89,67

összesen U, Ψ A (m ) 2

Ψ*l

0,000

504,29

483,57

2136,26

149,00

142,87

U⋅A

5761,800

0,00

0,000

0,000

0,000

0,000

U⋅⋅A+ Ψ⋅l (W/K)

5761,800

504,29

483,57

2136,26

149,00

142,87

15. táblázat: Jellemző szerkezetek méretei és transzmissziós vesztesége

87

7. melléklet

Jellemző transzparens szerkezetek épületre vonatkozó összesítő táblázata

QTOT (kWh/m2/év)

Üvegfelület mérete

I nyári túlmelegedéshez (W/m2)

1db ablak (m2)

ablak szám

szint szám

öszszes ablak

NY1

1,82

8

13

104

189,65

100

100

27

27

150

NY2

1,82

9

14

126

229,77

100

150

27

40

D1

1,82

8

7

56

102,12

100

325

27

80

D2

1,82

9

10

90

164,12

100

175

27

D3

1,82

8

34

272

496,02

100

400

K1

1,82

9

14

126

229,77

100

K2

1,82

8

13

99

180,54

100

Összesen:

üvegfelület (m2)

Ib egyensúlyi hőmérséklet (W/m2)

1.ág

2.ág

1.ág

2.ág

2.ág

Szoláris nyereség egyensúlyi hőm. (W)

1.ág

2.ág

85

10 668

10 668

2 880

2 880

8 534

4 836

150

100

12 925

19 387

3 490

5 170

10 340

6 893

150

120

5 744

18 669

1 551

4 595

4 595

3 676

27

150

120

9 232

16 156

2 493

2 493

7 386

5 908

27

96

150

150

27 901

111 604

7 533

26 785

22 321

22 321

200

27

50

150

150

12 925

25 850

3 490

6 462

10 340

10 340

125

27

30

150

100

10 155

12 694

2 742

3 047

8 124

5 416

89 550

215 028

24 179

51 432

71 640

59 391

16. táblázat: Jellemző transzparens szerkezetek méretei és szoláris nyeresége

89

2.ág

Szoláris nyereség nyár (W)

1.ág

873 1592,00

1.ág

Szoláris nyereség fűtési szezon (kWh/év)

1.ág

2.ág

8.melléklet

Nettó fűtési energiaigény számítás 1. A Rendelet szerint légcsereszámmal a. légcsereszám 0,8 Adatok a 2. sz. melléklet, részletes számítás szerint. átlagos belső hőmérséklet = 21,4 Co AN = 11 701,7 m2 qb = 7 W/m2 Qsd egyensúlyi = 6 7063 W AN*qb = 81 912 W Σ (A*U+ Ψ*l) = 21 658 W/K n = 0,8 V = 38 070,9 m3 σ = 0,8

∆cd =

89⋅ ': Σ8;Σ<Ψ/,0=>?

+2

(33.)

∆tb = (67063+81912)/(21658+0,35⋅0,8⋅38070,9) + 2 ∆tb = 6,61 Co A Rendelet szerint, az épülethez tartozó fűtési határhőmérsékletet az átlagos belső hőmérséklet és az egyensúlyi hőmérsékletkülönbség különbsége. Határhőmérséklet 20 fokos belső hőmérséklethez: 13,39 Co interpolációval 13Co

14Co

13,39Co

ZF (h/év)

4885,9

5147,3

4988,46

H20 (hK/év)

73317,1

74879,5

73926,44

20 foktól eltérő belső hőmérséklet esetén H = H20-(20-ti)⋅ZF: H21,4 = 80 910 hK/év QF = H⋅V⋅ (q+0,35n) ⋅σ - ZF⋅AN⋅qb q = 0,469 W/m3K QF = 80,91⋅ 38 070,9 ⋅(0,469+0,35⋅0,8)⋅ 0,8 – 4,98⋅81912 QF légcsere 0,8 = 1 437 117,51 kWh/év = 1 437,12 MWh/év

91

(34.) (35.)

8. melléklet b. légcsereszám 1,53 Adatok a 2. sz. melléklet, részletes számítás szerint. átlagos belső hőmérséklet = 21,4 Co AN = 11 701,7 m2 qb = 7 W/m2 Qsd egyensúlyi = 6 7063 W AN*qb = 81 912W Σ (A*U+ Ψ*l) = 21 658 W/K n =1,53 V = 38 070,9 m3 σ = 0,8

∆cd =

89⋅ ': Σ8;Σ<Ψ/,0=>?

+2

(33.)

∆tb = (67063+81912)/(21658+0,35*1,53*38070,9)+2 ∆tb = 5,54 Co A Rendelet szerint, az épülethez tartozó fűtési határhőmérsékletet az átlagos belső hőmérséklet és az egyensúlyi hőmérsékletkülönbség különbsége. Határhőmérséklet 20 fokos belső hőmérséklethez: 14,46 Co interpolációval 14Co

15Co

14,46Co

ZF (h/év)

5154,3

5452,1

5287,51

H20 (hK/év )

74879,5

76403,5

75570,54

20 foktól eltérő belső hőmérséklet esetén H = H20-(20-ti)⋅ZF: H21,4 = 82 983 hK/év QF = H⋅V⋅ (q+0,35n) ⋅σ - ZF⋅AN⋅qb q = 0,469 W/m3K

(34.) (35.)

QF = 82,98⋅ 38 070,9 ⋅(0,469+0,35⋅1,53)⋅ 0,8 – 5,28 ⋅ 81912 QF légcsere 1,53 = 2 105 654,46 kWh/év = 2 105,65 MWh/év 2. A nyílászárók filtrációs hőveszteségével Adatok a 2. sz. melléklet, részletes számítás szerint, ahol a transzmissziós veszteség a nyílászárók nagyobb hőátbocsátási tényezőjével módosított. átlagos belső hőmérséklet = 21,4 Co AN = 11 701,7 m2 qb = 7 W/m2 92

8. melléklet QSd egyensúlyi = 6 7063 W AN*qb = 81 912W Σ (A*U+ Ψ*l) = 27 997,50 W/K n=0 V = 38 070,9 m3 σ = 1 (az üzemidőnek nincs jelentősége)

∆cd =

89⋅ ': Σ8;Σ<Ψ/,0=>?

+2

(33.)

∆tb = (67063+81912)/(27997,50+0,35*0*38070,9)+2 ∆tb = 7,32 Co A Rendelet szerint, az épülethez tartozó fűtési határhőmérsékletet az átlagos belső hőmérséklet és az egyensúlyi hőmérsékletkülönbség különbsége. Határhőmérséklet 20 fokos belső hőmérséklethez: 12,68 Co interpolációval 12Co

13Co

12,68Co

ZF (h/év)

4615,7

4886,9

4800,12

H20 (hK/év )

71418,7

73317,1

72709,61

20 foktól eltérő belső hőmérséklet esetén H = H20-(20-ti)⋅ZF: H21,4 = 79 429,77 hK/év

(34.)

QF = H⋅V⋅ (q+0,35n) ⋅σ - ZF⋅AN⋅qb q = 0,634 W/m3K

(35.)

QF = 79,43⋅ 38 070,9 ⋅(0,634+0,35⋅0) ⋅1 – 4,8 ⋅ 81912 QF légcsere nélkül = 1 516 986 kWh/év = 1 516,9 MWh/év

93

TÉGLÁSSY GYÖRGYI SZAKDOLGOZAT

Recommend Documents