Iparosított technológiával készült épületek

Panelépületek hőtechnikai és energiamegtakarítási ötletei

Az energiafogyasztás az elmúlt néhány évtizedben jelentősen meg­nőtt és valószínűleg a következő években tovább fog nőni, különö­sen Kelet- és Közép-Európában, így hazánkban is. Az energiafelhasználás a lakosság, a szolgáltatás és a közfogyasztás körében egy­aránt emelkedik.

Az energiaintenzitás (a fogyasztás a GDP-hez viszonyítva) Kelet-és Közép-Európában lényegesen magasabb, mint az OECD orszá­gokban. Ugyanakkor az ipar hatékonysága és az épületekben biztosított hőkomfort szintje sokkal alacsonyabb. Nem irreális az a feltevés, hogy valamikor a közeljövőben hazánkban az életszínvonal és ipari termelés eléri a nyugat-európai országok szintjét. Ehhez nagyrészt az energiafogyasztást kell csökkenteni, másrészt viszont növelni kell az energiahatékonyságot annak érdekében, hogy az energiaellátó rend­szer bővítése és a légszennyezettség további növekedése elkerülhető legyen.

Érdekesség! Magyarországon az építési ágazat teszi ki az összes energiafo­gyasztás mintegy 40%-át.

Az épületek nagy része az alacsony építési minőség miatt igen rossz állapotban van, és alapvető (nem statikai célú) felújításra szo­rul. A panelos épületeknél az energiaveszteség mértéke igen nagy, de a hőszigetelés megvalósításával, valamint a fűtési rendszer javításá­val elérhető energiamegtakarítás lehetősége óriási. Ha ezeket az in­tézkedéseket egy általános felújítással együtt – ami sokszor egyébként is aktuális – elvégezzük, a költségek, illetve az ezzel kapcsola­tos megtérülési idő lényegesen csökkenthető.

A kivitelezéskor irreálisan alacsony energiaárak és a megfelelő építési anyagok hiányának eredményeképpen olyan házak épültek, amelyeknél a hőszigetelés alacsony szintű, a fűtés szabályozása nem megoldott vagy kezdetleges, a számlázás vagy fogyasztásmérés nem az egyedi energiafogyasztás alapján történt, sőt történik még ma is. Ez igen nagy méretű energiafogyasztást, „pazarlást” eredményezett, különösen a panelszerkezetű épületekben (1.fotó).

A panelos épületek építésének kezdete óta a következő négyféle alapvetően különböző típust tervezték:

  1. nehéz, öntöttbeton blokkokból készült falak, valamennyi elem teherhordó fal is egyben;
  2. a betongyárban előre elkészített falméretű, osztott betonelemek ajtókkal és ablakokkal;
  3. a sarkok hőszigetelésének megoldására, a hőhidak csökkentésé­re (mivel a lakók panaszkodtak az alacsony szintű hőkomfortra), a szobák és a falelemek mérete megnövekedett. Az ablakok mérete is nőtt, és különböző típusú könnyűbetont alkalmaznak a hőszigetelés javítására;
  4. az 1980-as évek eleje óta a falak már hőszigeteltek (főleg po­lisztirollal), két könnyűbeton réteg között helyezkedik el a szi­getelőréteg.

Különösen az 1970-es évek végéig épített házaknak nagy az ener­giafogyasztása. A panelos háztípusok kb. 40%-a ebbe a kategóriába esik. A későbbi épületek hőteljesítménye – a magasabb szintű hőszigetelés miatt – jobb, de még itt is sok energetikai probléma merül fel.

1. fotó: Panelos technológiával készült épület

1. fotó: Panelos technológiával készült épület

Hazánkban a lakóépületek fűtési célú energiafogyasztása gyakran 2-3-szorosa a hasonló nyugat-európai értéknek. A világítás és a fűté­si célú energiafogyasztás 250-400 kWh/m2 éves szinten mozog, ugyanez az érték az OECD országaiban 150-250 kWh/m2/év. Skandináviában a jól szigetelt épületeknél ez a fogyasztás 120-150 kWh/m2/év, és az ún. alacsony energiafogyasztású házak esetén (nagyon jó határolószerkezetek, nagyon magas szintű szigete­lés, passzív napenergia használata stb.) akár évi 60-80 kWh/m2.

A hőszigetelés vastagságának növelésével, a természetes és a me­chanikus szellőzés okozta veszteségek csökkentésével jelentősen ja­vítani lehet egy épület energiafogyasztását. Ha egy épületet az általános állagromlás miatt amúgy is fel kell újítani (régi ablakok kicserélése, a tető javítása stb.) akkor érdemes ezeket a teendőket egy energiahatékony felújítással egybekötni, mi­vel az energiafogyasztás csökkenése jelentősen lerövidítheti a meg­térülési időt.

Az energiafogyasztás csökkenésén túlmenően a termikus felújítás az épület élettartamát is megnövelheti. Ez különösen így van az át­nedvesedett épületeknél. Egy külső oldali “második” homlokzat al­kalmazásával megvédhetjük az épületet az időjárás viszontagságaitól (beázás és a hőmérséklet-változások okozta szerkezeti elmozdulá­sok). Ezeken túl – a lakók megelégedésére – a hőkomfort szintje je­lentősen javul.

Az épületek hőszigetelésével kapcsolatos döntő tényező gyakran inkább a belső klíma javításának igénye, és nem annyira az energia­fogyasztás befolyásolása. A külső falak hőmérsékletének növelése javítja a hőkomfortot. Az épületek, illetve a bennlakók hőkomfortját befolyásoló ténye­zők közül tekintsünk át néhányat a következőkben:

A levegő hőmérséklete:

Ha egy helyiségben valaminek a többitől eltérő felületi hőmérsék­lete van, akkor sugárzó hőátadás következik be a melegebb tárgytól a hidegebb környezet irányába. Például, ha valaki a hideg ablak mel­lé ül, úgy érzi huzat van, pedig valójában a külső és a belső légtér kö­zött nincs légcsere. A radiátorokat általában az ablak alá telepítik, hogy a hideg leve­gő felmelegedjen és csökkenjen a huzatérzés.

Az alacsony hőszigetelésű épületekben a hőmérsékletet gyakran azért növelik, hogy a komforthiány érzetét csökkentsék, emiatt aztán az energiafogyasztás nő. A falakon keresztül megvalósuló veszteség is nő, a belső és külső hőmérséklet közötti nagyobb hőmérsékletkü­lönbség miatt.

Az épületek külső felületének szigetelésével csökkenthető a kör­nyezet komfortérzéséhez szükséges szobahőmérséklet.

Hőmérséklet-különbségek:

A függőleges irányú abnormális hőmérséklet-különbözet a fej- és bokamagasság között komforthiányt okoz. A 3 °C-nál nagyobb kü­lönbözetet el kell kerülni. A falak és a szoba hőmérséklete között se legyen 3 °C-nál nagyobb különbség. A hőszigeteletlen épületekben, ahol a falfelület gyakran nagyon hideg, ez az érték többnyire maga­sabb. Ennek kompenzálására a szobahőmérsékletet növelik, ami még nagyobb hőmérséklet-különbséget és növekvő energiaveszteséget okoz.

A belső helyiségek relatív páratartalma:

A relatív páratartalom befolyásolja a konvekciós hőátadást, párol­gás formájában. Minél magasabb a páratartalom, annál nehezebb megszabadulni a túlfűtéstől. A relatív páratartalomnak nincs lénye­ges hatása az emberi szervezetre, ha mértéke 30-70% között van. A páralecsapódás elkerülés miatt télen célszerű a relatív páratartalmat 40-50%) közé szorítani. A magas páratartalmú helyiségekben fontos a megfelelő módú és mértékű szellőzés biztosítása (1. később, az üze­meltetéssel foglalkozó fejezetet).

A légáramlás sebessége – huzat:

Azokban az épületekben, amelyek nem légmentes kivitelűek, egész nagy légsebesség fordulhat elő, különösen hideg időben a lég­nyomáskülönbségek miatt. Egy bizonyos hőmérséklet-érzékelés a légsebesség függvénye. Ha a huzat kiküszöbölhető, a hőmérséklet alacsonyabb is lehet. Bizonyos esetekben 1 °C hőmérséklet-csökken­téssel 10%o energiamegtakarítás is elérhető.

A szigetelés gazdaságos vastagsága:

A gazdaságos vastagság a legnagyobb energiamegtakarítást ered­ményezi a legkisebb befektetési költség mellett. Ez az érték függ a klímától, az anyag hőtechnikai jellemzőitől, az anyagköltségtől, a beépítési költségtől és az energiaáraktól (energiamegtakarítás). A hő­szigetelés megvalósításának teljes költsége nemlineárisán nő, mert bár a szerelési költség a felület négyzetmétereire vonatkozóan fix, az anyagköltség a szigetelés vastagságától függ. így a szigetelés első cm-e relatíve többe kerül, mint a következő cm-ek.

Az energiaveszteség a szigetelőanyag vastagságától és a klímától függ. Ez a kapcsolat szintén nemlineáris. A többlet-megtakarítások különbsége – egy bizonyos vastagság után 8-10 cm – a szigetelés to­vábbi centimétereire egyre kisebb és kisebb lesz. A szigetelési vas­tagság optimuma az a szám, ahol az energiaveszteség költsége és a szigetelése költsége a legalacsonyabb. A jelenlegi világpiaci árak mellett Európában a kiegészítő hőszigetelés gazdaságos vastagsága 8-12 cm!

A múltbeli tapasztalatok azt mutatják, hogy az energiaárak igen kevéssé stabilak, gyorsan változnak, és ez a változás általános trend szerint a drágulás. Az árváltozásokat sok tényező befolyásolja, ezért gazdaságossági szempontból érdemes a jelenleg gazdaságos szigete­lési vastagságnál nagyobbat választani.