• építés
• építkezés
• hő

Épületek hőtechnikai méretezése

Az utóbbi néhány évben Magyaror­szágon az építőanyagok és szerkezetek piacán egyre fokozódó verseny tapasztalható. Ennek természetesen több oka van, de talán az egyik legfontosabb, hogy a rohamosan növekvő energiaárak miatt mindenki jól hőszigetelt, alacsony energiaigényű épületeket, lakásokat szeretne építeni.

Magyarország az Európai Közösség­gel kötött társulási szerződés keretében vállalta, hogy fokozatosan átveszi az EU-normatívákat, és azokat beépíti saját szabályozási rendszerébe. A direk­tíva hat lényeges alapkövetelményt rögzít, amelyek közül a hatodik pont az „Energiatakarékosság és hővédelem”. Az „Energiatakarékosság és hővédelem” értelmében az építménynek – az adott hely éghajlati viszonyait és a létesít­mény tervezett felhasználását figye­lembe véve – az energiát a lehető leghatékonyabban kell hasznosítania.

Az energiatakarékossági rendelkezések a következő energiafelhasználásokkal kapcsolatosak:

• fűtés;
• hűtés;
• nedvességtartalom szabályozása;
• szaniter-melegvíz előállítása;
• szellőzés.

Az épületeknél a szükséges energia­mennyiséget a korábbiakban felsorolt szempontok alapján kell meghatározni.

Helyiségek fűtése és hűtése

A helyiségek téli fűtésénél és nyári hűtésénél lényeges kérdés a nedvesség­tartalom és annak szabályozása.

Ezek, mint fő tényezők, együtt, egy­másra tett hatásaik alapján a következők szerint veendők figyelembe:

• a belső viszonyok (komforttal szem­ben támasztott követelmények és a belső hőnyereség);
• a külső, környezeti viszonyok (hő­mérséklet, nedvesség, sugárzás, szél stb.);
• az épület fajlagos hőátbocsátása az épület hőszigetelésének függvényében;
• az épületszerkezeten át mérhető vízgőzáteresztés és nedvességterhelés az épületen belül;
• az épület határolóinak légáteresztő képessége (lélegzése);
• a természetes úton elérhető levegő­csere (szellőzés + filtráció);
• gépi szellőzéssel biztosítható (mini­mum-maximum) légcsere, levegő-után­pótlás;
• az átlátszó szerkezetek és üvegezé­sek felülete, szoláris tényezői, valamint árnyékolási hatások és a napfény elleni védelem;
• a fűtő, a légkondicionáló és a lég­nedvesítő szerkezetek hatékonysága és üzemmódja.

A felsoroltak az épület, a lakótér belső, ember által szabályozható tényezői a beltéri optimális klimatikus viszonyok eléréséhez.

Használati melegvíz-ellátás

Az épület szaniter-melegvíz ellátása a komfortminőség második tényezője a fűtés után. Részelemei a hatékony energiafogyasztás párhuzamában a kö­vetkezők:

• a felhasznált meleg víz mennyisége, vagyis az optimális vízigény;
• a vízhőmérséklet emelésének mértéke (a hálózati és a felhasználási hőfok közötti különbség);
• a fűtő (vagyis a vízmelegítő) és keringető egységek hatékonysága;
• az automata szabályozók (szelepek, elektromágneses szelepek, automatikák) energiafogyasztása;
• hőelosztó, hőtároló és szállító veze­tékek hőtárolási (és szállítási) veszteségei.

Szellőzés

A lakások emberi tartózkodásra hasz­nált tereinél egyik legfontosabb biológiai követelmény a tökéletes levegő biztosítása:

• megfelelő tervezett mértékű levegő­csere;
• épület határoló szerkezeteinek légáteresztő képessége, a bel- és kültér közötti nyomáskülönbségre visszavezet­hető levegőáramlás;
• nyitható homlokzati ablak- és ajtó­felület, valamint fix és szabályozható szellőzők.

A szükséges levegőcsere mértékét az egészséges környezet szempontjai határozzák meg.

Hővédelem

Hővédelmi és energiatakarékossági okok miatt a következőre kell figyelem­mel lenni:

• minden építési anyag és hőszigetelő rendszer feleljen meg a reá vonatkozó szabványoknak;
• építőanyagoknak és -elemeknek lényeges (az alapkövetelmény által meg­határozott, pl. a hővezetési tényező) tulajdonságait a gyártónak tanúsítani kell;
• biztosítani kell az adott gyártónak vagy forgalmazónak az építési anyagok legfontosabb tulajdonságainak adatjegy­zékét. Ennek tartalmaznia kell a hivata­los értéket a méretezéshez, valamint a beépítési és alkalmazási feltételeket. Mindezeket úgy kell tudatni, hogy a ter­vező és alkalmazó szakember további mérés és vizsgálat nélkül betervezhesse, illetve felhasználhassa azt.

Ma a laikusoknak, de még néha a szak­embereknek is nehéz eligazodni a mű­szaki adatok (pl. a hővezetési tényező, hőátbocsátási tényező) áradatában, pedig e két jellemző az építőanyagok tulajdonságai közül a legfontosabb paraméterré lépett elő.

A mára már Magyarországon is hatalmas építő­anyag-kínálatban egyre nagyobb jelen­tőséget kap két betű:

• a hőszigetelő anyagok hővezetésének értékszáma: λ W/(m*K);
• az épületszerkezetek hő átvezetésének értékszáma: κ W/(m²*K).

A fokozódó piaci verseny oka, hogy:

• az Európai Unióban folyamatosan szigorodnak a hőszigetelésre és az energia­fogyasztásra vonatkozó követelmények, amelynek elsősorban környezetvédelmi okai vannak (a füstgázkibocsátás csökkentése);
• az egyre szigorodó energetikai követelményeknek minden építőanyag-, de különösen hőszigetelőanyag-gyártó igyekszik megfelelni a termékével.

A jobb hőtechnikai paraméterekért folyó verseny érthető, még akkor is, ha az EU-országokban, de már hazánkban is az energiatakarékosságra és a hővédelemre vonatkozó követelményeket nem az egyes jellemzőkkel, határértékekkel közelítik meg, hanem a teljes épület energiafogyasztása a fő szempont. Ebbe tartozik a transzmissziós hőveszteségek és a légcsere hőveszteségén túl a szoláris és belső hőnyereség is. Magyarországon 1992. július 1-jén életbe lépett az akkor „újnak” mondott MSZ-04-140-2:1991 Hőtechnikai méretezés szabvány.

E szabvány európai módon közelíti meg az energetikai követelményeket, amely szerint az egész épület „lehűlő felü­let/fűtött térfogat” aránya határozza meg az épület megengedhető hőveszteségét. A tapasztalat azonban az, hogy ezt a szemléletbeli váltást az eltelt évek ellenére sokan nem értik és nem is akarják megta­nulni, mert komplikáltnak tartják. Viszont vannak számítógépes programok, ame­lyekkel egyszerűen elvégezhető az épület hőtechnikai méretezése, ellenőrzése.

Mielőtt még e korszerű szemléletű szabvány teret nyert volna hazánkban, addigra az „új” szabványból „régi” lett. Az EU-országokban ugyanis a jelenlegi követelményrendszert a minimális füst­gázkibocsátás alapján határozzák meg, és ezeknek az új követelményeknek a kielégítéséhez lényegesen nagyobb hőszigetelőanyag-vastagság tartozik. Általánosságban megállapítható, hogy hazánkban a jelenleg épülő és felújításra kerülő épületek ezen követelményekhez képest csekély hőszigetelésűek, energia­pazarlók.

Remélhetőleg azonban a kö­zeljövőben ez változni fog, mert az EU-hoz történő csatlakozási folyamat az energeti­kai követelmények jelentős szigorodását hozza magával, és egyre több lakásépítő, építtető és lakáshasználó ismeri fel, hogy hosszú távon a gazdaságosság határain belül saját érdekük, hogy jól hőszigetelt, alacsony energiaigényű épületeket épít­senek, építtessenek, és elkerüljék a lebon­tási vagy büntetési szankciókat.

1.35 ábra. Hőtechnikai szempontok vizsgálata a) külső kép; b) földszinti alaprajz; c) pince alaprajza; d) kiterített felület, az „A” felület által közbezárt tér a „V” térfogat, jelölések: 1; 2; 3; 4 = falak; A₁ = zárófödém; B₁ = pincepadozat; C₁ = talaj/földtömeg.

A hőszigetelés fontossága

Az épület hőszigetelésével kapcsolatban a szakmában sajnos még általánosan elter­jedt nézet, hogy pl. a külső falszerkezetekkel szemben támasztott hőátbocsátási ténye­ző követelményértéke 0,70 W/(m²*K), a lapostető-szerkezetekkel szembeni követelmény érték pedig 0,40 W/(m²*K). Tudomásul kell venni, hogy ez 1992. július 1-jén megváltozott.

Az „új” hőtechnikai szabvány 1992. július 1-jével lépett életbe. E szabvány szerint az egész épületre vonatkozó „lehűlő felület/fűtött térfogat” viszony határozza meg az épület külső térel­határoló felületeinek átlagos hőátbocsá­tási tényezőjét. Az átlagos hőátbocsátási tényező ismeretében az épület tervezője vagy felújítás esetén a felújítást végző dönti el, hogy milyen hőszigetelésű és hőátbocsátási tényezőjű legyen a külső fal, a lapostető, a magastető, az árkádfö­dém, a pincefödém stb., úgy, hogy az egész épületre vonatkozóan tartható legyen az átlagos hőátbocsátási tényező értéke, miközben jó komfortérzet biztosítható, illetőleg a szerkezetek sem károsodnak.

A hőtechnikai szabvány betartásához legalább az anyagok hővezetési tulaj­donságait mutató táblázatot kellene beszerezni, és elcsodálkozhatnának azon, hogy például az acél 1500-szor rosszabb hőszigetelő a polisztirol hab­nál, a beton meg 500-szor.

Sajnos, ennek az európai szinten is korszerű szabványnak Magyarországon sok helyen nem tudnak érvényt szerezni, annak ellenére, hogy Európa több orszá­gában az egyes épületszerkezetekhez szükséges hőszigetelőanyag-vastagsá­gokat már a sokkal szigorúbb fűtőanyag-szennyeződés (szén-dioxid, szén-monoxid, szénhidrogének, nitrogén-oxid, kén­dioxid és poranyagok) kibocsátásának minimuma alapján javasolják alkal­mazni. Ennek alapján az épülethatároló szerkezetek hőátbocsátási tényezője a szabvány szerint számítotthoz képest 20-40 százalékban javulna.

Az ilyen – környezetvédelmi szem­pontból javasolt -, ma még számunkra elképzelhetetlenül szigorú hőátbocsá­tási követelmények tükrében szomorú igazán a szabvány be nem tartásának következtében az új és felújításra kerülő, gyengén hőszigetelt épületek energiafo­gyasztása. Általánosságban megállapít­ható, hogy épületeink energiapazarlók, csekély hőszigetelésűek. A szabványt általában a nagyobb, kiemelt létesítményeknél-úgy is mond­hatnánk, hogy a nem lakóépületeknél – veszik inkább komolyan. Ez a hőszige­telőanyag-felhasználás egyik területe. A hőszigetelőanyag-felhasználás má­sik területe a lakóépületek utólagos hőszigetelése.

Az új épületek építésénél vagy épületfelújításoknál többnyire a szabvány szerinti hőszigeteléssel vagy:

• a körültekintőbbek annál sokkal vas­tagabb hőszigeteléssel látják el az épü­letek külső térelhatároló szerkezeteit. Az épület bekerülési költségéhez képest ugyanis a hőszigetelés költsége elenyésző
• csak néhány százalék -, viszont az általa megtakarított energiaköltség a jelentős lehűlő felületi méretek miatt már rendkívül komoly.

Az egyik probléma, hogy jelenleg semmiféle olyan – a fejlett ipari orszá­gokban már régóta érvényben levő – jogszabály sincs hazánkban hatályban, amelynek alapján az építtető közvetlenül érdekelt lenne a fokozott hőszigetelés, az energiamegtakarítás révén az épülete hőszigetelésében.

Szükség lenne olyan, egymással összefüggő kedvezményrendszerre, amely révén például a hőszigetelés költségének bizonyos hányadát le lehetne vonni az adóalapból, vagy az állam visszatérítené – ha mást nem is – legalább az áfa-tartalmát.

Az energiamegtakarítás fokozásának jelenlegi módszere, hogy bizonyos sze­mélyek felismerik: hosszú távon a saját jól felfogott érdekük, hogy megpróbáljanak a saját költséghatáraikon belül mindent elkövetni az újonnan épülő vagy felújí­tandó lakásuk, családi házuk külső térel­határoló épületszerkezeteinek minél komolyabb tetőszigetelésére.