Energetika Számítások Részletesen

Épületenergetikai számítások - ARCHline.XP® Energy modul

Az új szabályozással kapcsolatban a legteljesebb és leghitelesebb információt azoktól kaphatjuk, akik közreműködtek a szabályozás hazai bevezetésében. Éppen ezért, felkértük Baumann Mihály urat - "Az új épületenergetikai szabályozás" című könyv társszerzőjét, hogy egy átfogó cikkben ismertesse meg Önökkel a legfontosabb tudnivalókat. Reméljük a következő írás nagyban segíti majd Önöket abban, hogy tisztábban lássák a jelenleg talán kicsit zavaros helyzetet.

Európai Parlament és a Tanács kiadta az épületek energiateljesítményéről szóló 2002/91/ EK direktívát, amely kötelezően előírja a tagállamok részére, hogy léptessék hatályba mindazokat a belső szabályokat, amelyek szükségesek ahhoz, hogy az irányelvben megfogalmazott követelmények hatályba lépjenek. 2006. május 24.-én megjelent az új épületenergetikai szabályozást ismertető rendelet (Magyar Közlöny 62. szám, 7/2006 (V. 24) TNM rendelet). Ez a rendelet a tervezéssel kapcsolatos szabályokat fogalmazza meg, és az épületszerkezetekre, épületre vonatkozó energetikai követelményeket tartalmazza. 2006. szeptember 1.-től kötelező az alkalmazása az épület engedélyezési eljárás során.

A BAUSOFT Kft. WinWatt programcsomagját átalakítottuk úgy, hogy a rendeletben megjelent számítási algoritmusok szerint működjön, az ott megfogalmazott követelményekre ellenőrzéseket végezzen, és segítse a tervezőt a döntésekben, a munka dokumentálásában.

A követelményrendszer háromszintű, és ezek a szintek szoros összefüggésben vannak egymással.

Az alsó szint: az épülethatároló szerkezetek rétegtervi hőátbocsátási tényezője

A határoló szerkezetek rétegtervi hőátbocsátási tényezőjén az adott épülethatároló szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezője értendő: ha tehát a szerkezet, vagy annak egy része több anyagból összetett (pl. vázelemekkel vagy rögzítőelemekkel megszakított hőszigetelés, pontszerű hőhidak stb.), akkor ezek hatását is tartalmazza. A nyílászáró szerkezetek esetében a keretszerkezet, üvegezés, üvegezés távtartói stb. hatását is tartalmazó hőátbocsátási tényezőt kell figyelembe venni. Változatlanul el kell végezni a szerkezetek MSZ 04-140-2-1991 szabvány szerinti páradiffúziós ellenőrzését is.

Az egyes épülethatároló szerkezetek rétegtervi hőátbocsátási tényezője nem haladhatja meg a táblázatban megadott értékeket.

Épülethatároló szerkezet	A hőátbocsátási tényező követelményértéke U (W/m^2K)
^{Külső fal}	^0,45
^Lapostető	^0,25
^{Padlásfödém}	^0,30
^{Fűtött tetőteret határoló szerkezetek}	^0,25
^{Alsó zárófödém árkád felett}	^0,25
^{Alsó zárófödém fűtetlen pince felett}	^0,50
^{Homlokzati üvegezett nyílászáró (fa vagy PVC keretszerkezettel)}	^1,60
^{Homlokzati üvegezett nyílászáró (fém keretszerkezettel)}	^2,00
^{Homlokzati üvegezett nyílászáró, ha névleges felülete kisebb, mint 0,5 m2}	^2,50
^{Homlokzati üvegfal}	^1,50
^{Tetőfelülvilágító}	^2,50
^{Tetősík ablak}	^1,70
^{Homlokzati üvegezetlen kapu}	^3,00
^{Homlokzati, vagy fűtött és fűtetlen terek közötti ajtó}	^1,80
^{Fűtött és fűtetlen terek közötti fal}	^0,50
^{Szomszédos fűtött épületek közötti fal}	^1,50
^{Talajjal érintkező fal 0 és -1 m között}	^0,45
^{Talajon fekvő padló a kerület mentén 1,5 m széles sávban (a lábazaton elhelyezett azonos ellenállású hőszigeteléssel helyettesíthető)}	^0,50

Tudni kell, egyáltalán nem biztos, hogy a követelményértékeknek "pontosan" megfelelő határoló szerkezetekkel tervezett épület megfelel a középső szabályozási szint, azaz a fajlagos hőveszteségtényező (ilyen módon magasabb rendű) követelményének. Főként kisebb, de alaprajzilag és/vagy tömegében erősen tagolt, és/vagy nagy homlokzati üvegezésű arányú, és/vagy erősen hőhidas épületeknél fordulhat majd elő, hogy csak a rétegtervi követelményértékeknél (esetenként jóval) alacsonyabb hőátbocsátási tényezőjű határoló szerkezetek bizonyulnak alkalmasnak.

A középső szint: az épület fajlagos hőveszteségtényezője

A szabályozás szellemében szükség volt egy olyan alapkövetelmény rendszer kidolgozására, amelyben minden, az épülettől függő tétel szerepel, ezzel biztosítva egy elfogadható hőtechnikai minőséget, bármilyen is legyen az épület használati módja, bármilyen módosítás történjék is később a világítás és a használati melegvíz fogyasztás területén. Ezt garantálja az épület felület/térfogat viszonyától függő fajlagos hőveszteségtényező követelményrendszerének előírása, amely az épület rendeltetésétől, használati és üzemeltetési módjától független.

A fajlagos hőveszteségtényező a transzmissziós hőáramok és a fűtési idény átlagos feltételei mellett kialakuló sugárzási hőnyereség hasznosított hányadának algebrai összege egységnyi belső-külső hőmérsékletkülönbségre és egységnyi fűtött térfogatra vetítve (W/m3K). A fajlagos hőveszteségtényező megengedett legnagyobb értékét túllépni nem szabad.

A fajlagos hőveszteségtényező a következő tételek algebrai összege:

az épülethatároló- és nyílászáró szerkezetek felületének és rétegtervi (átlagos) hőátbocsátási tényezőjének szorzatösszege,
a csatlakozási élek és szerkezeti csomópontok mentén kialakuló hőhidak miatti hőveszteség,
az üvegezett szerkezeteken az épületbe bejutó direkt sugárzási nyereség,
az esetleges passzív szoláris (csatlakozó üvegházakból, energiagyűjtő falakból stb. származó) nyereségek.

A fajlagos hőveszteségtényező megengedett legnagyobb értéke a felület/térfogat arány függvényében a következő összefüggéssel számítandó:

^A/V≤0,3	^{q_{m = 0,2}}	^_W/m3K
^{_{0,3≤A/V≤1,3}}	^{_{qm = 0,086 + 0,38 (ΣA/V)}}	^_W/m3K
^_A/V≥1,3	^{_{qm = 0,58}}	^_W/m3K

ahol ΣA = az épülethatároló szerkezetek összfelülete
V = fűtött épülettérfogat (fűtött légtérfogat)

A rendelet megengedi az egyszerűsített számítási eljárás (a sugárzási nyereségek hatását nem vesszük figyelembe, a biztonság javára történő elhanyagolás) alkalmazását is. A szoftver a részletes számítás során a benapozás, a tájolás és árnyékolószerkezetek figyelembevételével számítja az üvegezett szerkezetek szoláris nyereségét.

A felső szint: az összesített energetikai jellemző

A szabályozás új eleme az összesített energetikai jellemző, amely az épület transzmissziós hőveszteségén és sugárzási hőnyereségén túlmenően az épületgépészeti rendszerek veszteségeit és önfogyasztását, a használati melegvízfogyasztás, világítás energia igényét, valamint az aktív szoláris és fotovoltaikus rendszerekből és a kapcsolt energiatermelésből származó nyereségeket is tartalmazza.

Az épület összesített energetikai jellemzője: a ténylegesen elfogyasztott, vagy az épület szokványos rendeltetésszerű használatához kapcsolódóan a különböző igények kielégítéséhez szükségesnek becsült energia mennyisége, amely tartalmazza az épület primer energiában kifejezett, felületegységre vetített energiafogyasztását (kWh/m2,év), nevezetesen a következőket:

a fűtés és a légtechnika termikus fogyasztását (épülethéj és szellőzés veszteségei),
a nyereségáramok hasznosított hányadát,
a ventilátorok, szivattyúk energiafogyasztását,
a használati melegvíztermelés energiafogyasztását,
a világítás energiafogyasztását (ezt lakóépületek esetében nem),
az aktív szoláris és fotovoltaikus rendszerekből származó nyereséget,
a kapcsolt energiatermelésből származó nyereséget.

Az összesített energetikai jellemzőre vonatkozó követelmények az adott épület rendeltetésszerű használati módjától függenek, és ezért több követelményrendszerrel kell számolni. Jelenleg háromféle épületfunkcióra (lakóépületek, irodaépületek és oktatási épületek) vannak kidolgozott követelményszintek. Az összesített energetikai jellemző konkrét értéke - akárcsak a fajlagos hőveszteségtényezőé - az épületet határoló lehűlő felületek és a fűtött légtérfogat aránya szerint változó.

Mivel az összesített energetikai jellemzőre is van követelményérték, azt sem szabad túllépni. Ez azzal járhat, hogy a fajlagos hőveszteségtényező megengedett legnagyobb értékénél kisebb értéket kell elérni (például jobb hőszigeteléssel, jobb nyílászárókkal, a passzív sugárzási nyereségek jobb hasznosításával) akkor, ha az épületgépészeti rendszerek primer energiafogyasztása magas (például, mert az energiahordozók megválasztása előnytelen), mert az összesített energetikai jellemzőre vonatkozó követelmény csak így teljesíthető. Esetleg korszerűbb, energiatakarékosabb épületgépészeti berendezéseket kell alkalmazni.

A feladat tehát a tervezésnél azt követeli meg, hogy alternatívák megvizsgálása alapján szülessenek meg a döntések. Az egyes alternatívák időnként időigényes számításait könnyíti meg a szoftver használata, mert ezek a kérdések percek alatt tisztázhatók.

A CadLine Kft.-vel közösen kidolgozott KOMFORT programcsomag a tervezőt mentesíti az épületszerkezetek méret és tájolás adatainak fáradságos adatmegadási munkájától, mert ezek az információk az ARCHLine.XPR tervezőprogrammal megrajzolt épületből automatikusan átadhatóak a WinWatt számára. Az építész és épületgépész tervező számára ez azt a lehetőséget nyújtja, hogy már a tervezés korai fázisában hozzák meg mindazokat a felelősségteljes döntéseket, amelyek az épület energetikai viselkedését hosszú évtizedeken keresztül meghatározzák.

Baumann Mihály, ügyvezető, BAUSOFT Pécsvárad Kft.

Vissza