250 likes | 420 Views
Fokozottan energiatudatos épületek gépészeti és szerkezeti megoldásai Aktív – passzív – Közel nulla. EPBD NZEB SWOT PDCA LCA LCI LCIA CML BUWAL IMPACT ECOINVENT GaBi LCE LCC. ENERGIATUDATOSSÁG ÉS ÉLETCIKLUS ANALÍZIS.
E N D
Fokozottan energiatudatos épületek gépészeti és szerkezeti megoldásai Aktív – passzív – Közel nulla EPBD NZEB SWOT PDCA LCA LCI LCIA CML BUWAL IMPACT ECOINVENT GaBi LCE LCC ENERGIATUDATOSSÁG ÉS ÉLETCIKLUS ANALÍZIS
A FÖLDI LÉGKÖR CO2 TARTALMÁNAK ALAKULÁSA 1000 ÉV ALATT „BOLDOG BÉKEIDŐK” 1973-76 I. OLAJVÁLSÁG • OPEC határozat: • (Organization of the Petroleum Exporting Countries) • az arab országokkal való szolidaritásból az olaj kitermelést mérséklik • nem szállítanak azoknak az országoknak, melyek az arab-izraeli háborúban Izrael pártján álltak. (Japán, USA, Nyugat-Európa) SBN 76Svensk Byggnorm, PFS 1975 →Ufal≤0,30 W/m2K 1976. Energieeinsparungsgesetz(EnEG) (Energiatakarékossági törvény) 1977. Warmeschutzverordnung(WSVO) →Ufal≤0,73 W/m2K
A FÖLDI LÉGKÖR CO2 TARTALMÁNAK ALAKULÁSA 1000 ÉV ALATT „BOLDOG BÉKEIDŐK” 1978-80 II. OLAJSOKK • OPEC: olajár megduplázása • Következmények: • energiaválság az iparosodott országokban • kamatszintvonal emeléshez • adósságválságokhoz a fejlődő országokban Elanvändningskommittén (ELAK) →Ufal≤0,17 W/m2K kötelező a hővisszanyerős szellőzés alkalmazása 1982. Warmeschutzverordnung(WSVO) →Ufal≤0,60 W/m2K 1979. MSZ-04-140/2. Magyar Szabvány →Ufal≤0,85 W/m2K
A FÖLDI LÉGKÖR CO2 TARTALMÁNAK ALAKULÁSA 200 ÉV ALATT ! EPBD-II „BOLDOG BÉKEIDŐK” EPBD-I 2000. EPBD-I 2010. EPBD-II Energy Performance of BuildingsDirective 2002. Energieeinsparverordnung (EnEV)→Ufal≤0,45 W/m2K 2009. Energieeinsparverordnung (EnEV) →Ufal≤0,24 W/m2K 2006. 7/2006. TNM. Rendelet →Ufal≤0,45 W/m2K 2015. 1246/2013. Korm. Határozat→Ufal≤0,24 W/m2K
Alacsony energiafogyasztású épületek családfája ALACSONY ENERGIAIGÉNYŰ AUTONÓM HÁZ AUTARK HÁZ ÖKOHÁZ PASSZÍVHÁZ AKTÍV HÁZ BIOHÁZ „0” ENERGIA HÁZ ZERO CO2 HÁZ • Közös gyökerek: • Oljaválságok hatására megélénkülő kutatás-fejlesztési tevékenység • 1980-tól svéd és dán előírások kidolgozása az alacsony energiaigényű házakra • Alapelvek: - a hőszigetelés vastagságának növelése; a hőhidak minimalizálása • - a hőszigetelő üvegezések fejlesztése és alkalmazása • - a légzáróság növelése; hővisszanyerős szellőztetés alkalmazása
PASSZÍVHÁZ ENERGIATAKARÉKOS 1988. május a passzívház koncepció kidolgozása BoAdamsonprofesszor Svédország, Lundi Egyetem és Wolfgang Feistprofesszor (InstitutfürWohnen und Umwelt) • 1990. Darmstadt • megépül az első passzívház • 1993. Dr.WolfgangFeist: • Passzívházak Közép-Európában (tanulmány) • 1996. Darmstadt • Megalakul a Passzívház Intézet 1994. Svájc Heinz Uebersax és RuediKriesi kidolgozza a MINERGIE minősítés alapelvét 1998. Svájc Megalakul a MINERGIE Szövetség
PASSZÍVHÁZ ENERGIATAKARÉKOS • 2006. Dr. Wolfgang Feist: • „A passzívház olyan épület, amelyben az ISO 7730 szabványnak megfelelő kellemes hőérzet biztosítása megoldható kizárólaga belső levegő DIN 1946 szabvány szerinti minőségnek biztosításához szükséges légtömeg utánfűtésével, vagy utánhűtésével, további levegő visszaforgatás nélkül” • PASSZÍVHÁZ„szabvány” • Hőveszteség£ 10 W/m² • Éves fűtési hőszükséglet£ 15 kWh/(m²a) • Épületburok légellenállása: n50£ 0,6 h-1, (50 Pa túlnyomás esetén) • Primer energia szükséglet £120 kWh/m²a 2000. Minergie ház Jól hőszigetelt, légzáró épület hővisszanyerős szellőzéssel Új családiház/lakás megengedett energiafogyasztása: 42 kWh/m2év Felújítások esetén a megengedett energiaigény: 80 kWh/m2év Öt egyszerű gépészeti megoldás preferált: fűtés + HMV talajszondás hőszivattyúval fatüzeléses fűtés + napkollektoros HMV fűtés + HMV előállítás pelletkazánnal hulladék hővel üzemelő távfűtés fűtés + HMV levegő-víz hőszivattyúval
VÁLTOZNAK AZ IDŐK - VÁLTOZNAK AZ ELKÉPZELÉSEK A „BŐVÍTETT PASSZÍVHÁZ TECHNOLÓGIA” FOGALMÁNAK BEVEZETÉSE (forrás: http://www.passzivhaz-akademia.hu) Az eredeti koncepció szerint a szellőző levegő elektromos utánfűtésével történő fűtés • nagyméretű, kevés személy által lakott passzívházaknál, vagy • kevésbé jó hőszigetelésű és légzárású, esetleg • nagyobb szellőztetési igényű épületeknél nem gazdaságos. „Jól látható, hogy minél kevésbé passzívház az épület, annál kisebb a légfűtés szerepe. Minél több hőt visz be az ember pl. folyadékkal az épületbe, annál kevésbé van értelme mellette párhuzamosan légfűtést is alkalmazni.” Kifejlesztésre került ezért egy olyan kompakt készülék, amelyik • a hővisszanyerésen túl nem melegíti elő a szellőzés céljából befújt levegőt, hanem • egy nagyobb teljesítményű minihőszivattyúval • kb. 4 kW teljesítményű felületfűtést, illetve • nyári idényben kb. 2 kW teljesítményű felülethűtést biztosít
Egy frankfurti iskola energiatudatos felújítása 2003: iskola csak passzívház lehet 2007: középület csak passzívház lehet Eltérés: csak, ha LCA elemzés szerint egyéb standard alkalmazása kifizetődőbb FRANKFURT • Javaslatok a tervezők segítésére: • minden tetőfelületre utólag napkollektor legyen telepíthető • hővisszanyerésen és a légszűrésen kívül semmilyen légkezelés nem megengedett • akkor is szükséges fejenként 0,1-0,2 m² méretű nyitható ablak betervezése, ha egy helyiséget gépi úton szellőztetnek • csak a fűtési szezon alatt működtethető a szellőztető berendezés, azon kívül az ablakokkal kell szellőztetni • a nyári klíma biztosítása érdekében megfelelő árnyékolók, hőtároló tömegek és éjszakai automatikusan nyíló-záró ablakszárnyak szükségesek • a felhasználóknak egy kézikönyvet kell készíteniük, amelyben minden fontos az üzemet érintő adat szerepel.
Vertikális idősík Az energiatakarékossági intézkedések hatására az üzemeltetés primer ener-gia igénye évről évre csökken. (7/2006.TNM.; 40/2012.BM.) Egy tipikus németországi irodaház 50 éves életciklusára vetített energiafogyasztási adatok (forrás: Dr. Peter Moesle) Ennek következtében rohamosan nő az épület előállításához szükséges primer energia részaránya! EUépületenergetikai irányelve: EPBD II (EnergyPerformance of BuildingsDirective): a felhasználási fázis környezeti hatásai jelentősen csökkenni fognak és az új épületek 2020-ra nulla energiafelhasználású épületek (NZEB) lesznek. Az épületek felépítéséhez felhasznált anyagok relatív környezeti hatásai válnak fontosabbá!
Horizontális idősík - épületminőség javulása Dr.SzalayZsuzsa U2006+ Ealacsony Jobb tájolás U2020+Ealacsony U2020+Ekondenzációs U2020+↕szellőzés Upasszív+↕szellőzés U+passzív+↕szellőzés Upasszív+↕szellőzés+Enap Upasszív+↕szellőzés+Epellet 0 1 2 3 4 7 8 5 6 ! Családi ház teljes életciklusra (50 év) vetített nem megújuló energiaigénye (kWh/m2a) http://www.e-gepesz.hu/nyomtat.php?id=13602
Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai • Valamennyi réteg jellemzőinek értékelése a vizsgált szerkezet teljes élettartamára: • környezetre vonatkoztatható • emberi egészségre vonatkoztatható hatások becsült értékek számszerűsítése a felületegység (m2)-revetítve Az értékelés elvégzése nem egyszerű. Oka: a megbízható adatok hozzáférési problémái A meglévő adatbázisok a kidolgozó ország gazdasági, kulturális, ökológiai állapotát tükrözik. A hazai viszonyok ettől eltérőek….. Kevés az információ az egészségügyi károkozások területén is… y …?/m2 X …?/m2 1 2 3.. n 1 m2
Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai • Az elemzés legfontosabb elemei: • beépített primer (fosszilis) energia tartalom (nyersanyag kitermelés, szállítás és gyártás) • (pl: alu. félkész termékek: Ep≈350kWh/m3; helyben kitermelt, darabolt fűrészárú: Ep≈5 kWh/m3) • élettartam alatti fosszilis és megújuló energia használat, • alapanyag (megújuló, nem megújuló), • lokális, belföldi előállíthatóság, • a szerkezet előállításához rendelhető CO2eq tartalom, • a szerkezet előállításához rendelhető SO2eq tartalom, • a beépítés, használat ill. az égés során a káros anyag kibocsátás (elnyelés) • a használati komfortérzet jellemzői (páradiffúzió, hőszigetelés, hőtárolás-csillapítás, stb.) • elektrosztatikus feltöltődés mértéke, sebessége, • elektromágneses sugárzás elnyelés, • radioaktív sugárzás mértéke, • az újrahasznosíthatóság mértéke, komposztálhatóság, • a bontás, újrahasznosíthatóság energiaigénye, • a bontást követő káros anyagkibocsátás mértéke, minősége. http://epiteszforum.hu/az-epitoanyag-valasztas-okologikus-szempontrendszere-kornyezetbarat-hoszigetelesek dr Lányi Erzsébet írása "Hogyan mérhető az építés „fenntarthatósága”? Építőanyag választás ökologikusan"
Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai Az életciklus-elemzés szakaszai az ISO 14040 szabvány szerint: • Az elemzéscéljának és tárgyának pontos meghatározása alapvető fontosságú: • döntően meghatározza az életciklus-elemzés eredményét • Kihat: • a szükséges alkalmazásokra • az elemzés módszerére • az elemzés részletességére • Leltárelemzés: • Az életciklus alatti inputok (bemenő adatok) és outputok (kimenő adatok) összegyűjtése és mennyiségi meghatározása Az elemzés célja és tárgya Értelmezés és magyarázat Leltár elemzés Hatás elemzés Forrás: Tamáska-Rédey-Vizi: Életciklus elemzés készítése. 2001.
A leltárelemzés során vizsgálandó tényezők: Nyersanyag kitermelés Kimenő adatok Bemenő adatok Be szállítás Légszennyezés Építőanyag előállítás szállítás Energia Vízszennyezés Építés, gyártás Hulladék szállítás Víz Üzemeltetés Talajszennyezés szállítás Anyagok Bontás, újrahasznosítás Zaj, rezgés, hő
Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai Az életciklus-elemzés szakaszai az ISO 14040 szabvány szerint: • A hatáselemzés során meg-határozandó (becsléssel) a potenciális környezeti hatások: • köre, • jelentősége és • nagysága • Az értelmezés és magyarázat keretében megtörténik: • a leltáranalízis és/vagy a hatásbecslés eredményeinek összevetése a cél és a hatásterület meghatározással • a következtetések levonása és • az ajánlások megfogalmazása Az elemzés célja és tárgya Értelmezés és magyarázat Leltár elemzés Hatás elemzés Forrás: Tamáska-Rédey-Vizi: Életciklus elemzés készítése. 2001.
Az életciklus elemzés módszerei: • Manuális módszer: Eco-Indicator 95 • (indikátor számérték hozzárendelése az anyagokhoz és folyamatokhoz) • Szoftveres módszerek • (közel 25 különböző szoftver: pl. Excel, GaBi, SimaPro, Equer, Envest, Eco-Quantum, stb…) • Vigyázat! • Egy LCA elkészítése sok lépésből áll, melyek mindegyike több olyan pontot tartalmaz, mely lehetőséget teremt a különböző elemzők által végzett elemzések végeredménynek különbözőségére: • a célok meghatározása, • az indikátorok kiválasztása, • a rendszerhatárok meghúzása, • az interpretáció (elemzés és értékelés) részletessége
Az életciklus elemzés módszerei: A GaBi4-et ma kb. 600 szervezet 2500-3000 szakembere használja a világ minden táján. Fejlesztése a Stuttgarti Egyetem IKP (ma LBP) intézetében 20 éve kezdődött. A GaBi név, a német „GanzheitlicheBilanzierung” szavak rövidítése, angolul a „Life CycleEngineering” - életciklus fejlesztés - elnevezést használják.
Életciklus költségelemzés (LCC = Life CycleCosting) • A költségelemzéssel kiegészített életciklus-analízis a projekt-alternatívák kiértékelésekor, a döntések megkönnyítése érdekében már napjainkban is gyakran alkalmazott módszer az ingatlanpiaci szereplőknél: • épület-ingatlan tulajdonosok • beruházók • befektetők • építtetők • Környezetvédelmi Terméknyilatkozat • (EPD = EnvironmentalProductDeclaration) Az LCA vizsgálatok eredményein alapulnak, az építési termékek környezeti hatásának egységes kommunikációs formái. • Az ökológiai lábnyom (ÖL) Kormányközi statisztikai adatokra támaszkodó számítási eszköz, mutatószám, amely egy meghatározott népesség-gazdaság erőforrás-fogyasztási és hulladéklebontási-elnyelési szükséglete termékeny földterületben mérve. A területegység az egyhektárnyi világátlag termelékenységű biológiailag aktív földterület. Az épített környezet ökológiai lábnyoma jelenleg csak az energiafogyasztás szempontjait képes figyelembe venni a CO2 kibocsátáson keresztül.
Költség-haszon számítás A 105/2012.(V.30.) Kormány rendelet 7.§. (3) bekezdése alapján 2013. január 9-től a tulajdonos kérésére a tanúsítónak az adott épület gazdasági élettartama alatti költség-haszon számítást kell készítenie, illetve amennyiben a tanúsítvány javaslata nem tartalmaz költség-haszon számítást, akkor a tanúsítványban fel kell tüntetni, hogy hol kaphat a tulajdonos, illetve a bérlő további információt a felújítások gazdaságosságára és megvalósítására vonatkozóan. A 105/2012.(V.30.) Kormány rendelet 7.§. (3) bekezdésének b) pontja megengedi a költség-haszon számításnál a 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendeletben meghatározott módszertan alkalmazását.
Költség-haszon számítás Költség-haszon számítás során „referencia épületnek” a tervezett új, vagy felújított épület műszaki jellemzőit tekintjük, és az ehhez képest kidolgozott alternatív energiahatékonysági intézkedések révén elérhető legalacsonyabb költséget keressük Költségtényezők: • a felhasználandó energiához kapcsolódó befektetési költségek • a karbantartási és üzemeltetési költségek, köztük: • az energiaköltségek és megtakarítások • az épület jellegéből, műszaki megoldásaiból, funkciójából adódó költségek • az előállított energiából származó esetleges bevételek • szükség esetén az ártalmatlanítási költségek
Költség-haszon számítás A primerenergia szükséglet számítását a fűtéshez és hűtéshez szükséges energia nemzeti szinten meghatározott, alapterületre vonatkoztatott követelményértékének számításaival kell kezdeni. Ezt követi a helyiségek • fűtéséhez, hűtéséhez, szellőztetéséhez, használati melegvíz igényéhez és • világítási rendszereihez szükséges energiaigény számítása. A helyben termelt megújuló energiát le kell vonni a primerenergia-szükségletből. A primerenergia-felhasználást a nemzeti szinten meghatározott primerenergia-átváltási tényezők használatával kell kiszámítani. Az energiahatékonysági eredményeket – a költségoptimum-számítás céljából – a referenciaépületek hasznos alapterületének négyzetmétereiben kell kifejezni, és azoknak a primerenergia-szükségletre kell vonatkozniuk.
Költség-haszon számítás (nettó jelenértékben kifejezett globális költség) Az energiaár-alakulások előrevetítése során egyéb konkrét információ hiányában használ-hatók az olaj, gáz, szén és villamos energia árak alakulására vonatkozó európai előrejelzések. (http://ec.europa.eu/energy/observatory/trends_2030/index_en.htm) A regionális, illetve helyi viszonylatban jelentős mértékben használt egyéb energia-forrásokra, valamint – adott esetben – a csúcsterhelési tarifákra vonatkozó energiaár-alakulási előrejelzéseket azonban nemzeti szinten kell meghatározni Energiahordozók árának várható alakulása (1) (éves növekedési ráta: (gáz,távhő 4,3%; tüzifa, pellet 5%) forrás: Energiaklub 2012 Energiahordozók árának várható alakulása (2) (éves növekedési ráta: (gáz,távhő, tüzifa, pellet 2,8%) forrás: Energiaklub 2012
Költség-haszon számítás (nettó jelenértékben kifejezett globális költség) A hazai számítások során alkalmazandó kalkulációs időszak a 105/2012.(V.30.) Korm. rendelet 7.§. (4) bekezdése szerint: • új épület esetén legfeljebb 30 év • meglévő épület esetén legfeljebb 20 év Az épületelemek becsült gazdasági élettartamának meghatározása során azépületelemek gazdasági adatairól szóló • MSZ EN 15 459:2008 szabvány „A” mellékletének használata javasolt. A globális költségek számítása során a fogyasztó által fizetett árakatkell figyelembe venni, beleszámítva az alkalmazandó adókat az általános forgalmi adóval és az illetékekkel együtt. • Az energiahatékonysági intézkedéscsomagok, vagy variánsok közül az tekintendő költségoptimalizált szintűnek, amely egy épület vagy épületelem becsült gazdasági élettartama folyamán a legalacsonyabb globális költséget eredményezi.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! tothelekdr@gmail.com