Négy hónap után fele annyi fűtési energia felhasználás

A felújítási munkákról korábbi cikkünkben bővebben itt olvashatnak >>

A kísérlet második hónapjának eredményeiből levont következtetésekről itt olvashatnak >>

A kísérlet harmadik hónapjának eredményeiből levont következtetésekről itt olvashatnak >>

A Lengyel Ágoston építészmérnök vezette Pannon Építőműhely Kft. szakemberei a felmérés indulása óta eltelt közel négy hónap alatt (szeptember 27. és január 20. között) figyelemmel kísérték, hogyan alakult a két épület által felhasznált fűtési energia mennyisége. Mára az is látszik, hogy nemcsak a gáz, de az áramfogyasztásban is megtakarítás várható. A Knauf Insulation Kft. szakmai partnere elemzései alapjául szolgáló adatok a www.nalamszigetelnek.hu oldalon online nyomon követhetők.

 

Tendenciák, érdekességek szakmai nyelven, de közérthetően

A hideg idő beálltával a különbség csökkent

A korábbi hónapokhoz hasonlóan a szigetelt és szigeteletlen épület fűtési célú energiafogyasztásának abszolút különbsége egyértelműen tovább nőtt, de a százalékos eltérés valamelyest csökkent. Ennek oka, hogy a hidegebb idő beálltával a kazán bekapcsolása nélkül a szigetelt épületben sem tartható fenn a kívánt hőmérséklet.

 

 

A napi fűtési célú energiafogyasztás is átlagosan a fele a szigetelt házban

A vizsgált időszakban, december 11 és január 20. között a napi átlaghőmérséklet -2 és +10 °C között változott. Az adtok napi szintű elemzésén továbbra is megfigyelhető, hogy a szigetelt ház a szigeteletlen épülethez képest ebben az időszakban is mintegy fele mennyiségű fűtési célú hőenergiát fogyasztott.

 

nem hőszigetelt ház fűtési célú energiafogyasztása

hőszigetelt ház fűtési célú energiafogyasztása

külső hőmérséklet

 

A hőszigetelt házban a kazán naponta csak háromszor kapcsol be

Az adatok órás felbontású, részletesebb elemzésével megállapítható, hogy leghidegebb napon, december 11-én, amikor a napi középhőmérséklet -2 °C körül volt, a hőszigetelt házban szokás szerint a kazán mindössze három alkalommal kapcsolt be. Napi összesítésben a szigeteletlen ház 0,439 GJ energiát, míg a szigetelt ház 0,188 GJ energiát használt fűtésre. A korábbi elemzésekhez hasonlóan a szigeteletlen épületben a napközbeni időszakban és az éjszakai időszak nagy részében a kazán folyamatosan üzemelt, míg a szigetelt házban a reggeli felfűtés után csak egy déli és esti periódusban kapcsolt be.

 

 

A gázfogyasztás mellett az áramfelhasználás is csökken

A kíséret indulása óta eltelt közel négy hónapot figyelembe véve megállapítható, hogy a szigeteletlen házban majdnem háromszor több ideig üzemel a kazán, mint a szigetelt házban. Így például a december 8-i napon a szigeteletlen házban 48 negyedórában kapcsolt be a kazán, míg a szigetelt házban csupán 17 negyedórában. E tény az energiamegtakarítás és a kazán élettartamának meghosszabbodása mellett további költségmegtakarítást eredményez, ugyanis ennek a működésnek köszönhetően a keringetőszivattyú is mintegy harmada elektromos energiát fogyaszt, ami egy-egy óra alatt ugyan elenyésző költséget, illetve költségmegtakarítást jelent, ám a teljes fűtési szezon alatt a különbség már 10 ezer forintos nagyságrendű is lehet.

 

 

Épületfizikai kérdések közérthetően, de inkább szakembereknek

A kísérlet épületfizikai vonatkozásainak vizsgálata során szó volt már a falszerkezetek és a födémszerkezetek utólagos hőszigetelésének lehetséges hő- és nedvességtechnikai buktatóiról, a rétegrend légzáróságának és a rétegek páratechnikai tervezésének fontosságáról, áttekintettük a legfontosabb tervezési ökölszabályokat (például légzáró alapvakolatok, légzáró fóliák alkalmazása stb.). De mi a teendő, amikor a tervezési gyakorlatban olyan összetettebb szituációkkal, szokatlan rétegrendekkel és megoldásokkal találkozunk, ahol az egyszerű szabályok már nem elegendőek?

Az elemzést ezúttal is Bakonyi Dániel okl. építészmérnök, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületszerkezettani Tanszékének munkatársa, a program szakértője készítette.

Ahol a kézzel is könnyen elvégezhető, de ennek megfelelően rengeteg egyszerűsítést és elhanyagolást tartalmazó számítások (például egyszerű hőfokesési görbék szerkesztése, egyszerűsített páradiffúziós ellenőrzések az MSZ 04-140/2 alapján stb.) érvényüket vesztik, ott jöhet szóba az úgynevezett higrothermikus modellezés. Angol betűszóval HAM (Heat Air Moisture), azaz hőtechnikai, nedvességtechnikai és áramlástani modellezés. Nyugat-európában a számítástechnika fejlődésével ezek a már komoly gépigényű számítások immár évtizedek óta az épületfizikai tervezés részét képezik. A szakirodalomban számos HAM modell megtalálható. Az alábbiakban a kísérlethez kapcsolódó érdekességként, a BME Épületszerkezettani Tanszékén kifejlesztett, a „Künzel disszertációban” leírt modellre épülő számítógépes programot mutatjuk be. (Künzel, Hartwig M. Verfahren zur ein- und zweidimensionalen Berechnung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports in Bauteilen mit einfachen Kennwerten, doktori disszertáció, Universität Stuttgart, 1994.)

 

A hajdúnánási épület padlásfödém rétegrendjének vizsgálata a HAM modellel

Elkészítettük a hajdúnánási ház padlásfödémének HAM modelljét, amellyel a ténylegesen megépült változat mellett más kialakítási módokat is megvizsgálhattunk. A következő két ábrán egy hibásan, lég- és párafékező fólia nélkül kialakított rétegrend látható.

Lég- és párafékező rétegrend nélküli hibás megoldás tipikus relatív páratartalom és nedvességtartalom ábra a fűtési időszakban

 

Bármennyire is alacsony a külső fólia páradiffúziós ellenállása a fűtési idény egy részében, a fafödém alacsony páradiffúziós ellenállása miatt a páratartalom eléri a telítési értéket a fólia alatt. A lecsapódó nedvesség egy szinten túl a hidrofobizált hőszigetelést is károsítja, illetve a födémre „visszaszivárogva” az agyagtapasztásban, illetve egy idő után akár a faszerkezetben is veszélyes szintre növelheti a nedvességtartalmat. A födémszerkezet légzárósági hibái tovább ronthatnak a helyzeten, a páradiffúziós nedvességáramon túl konvektív nedvességáramot is juttatva a kritikus zónába. A program használatával a különféle megoldások és peremfeltételek mellett nemcsak az esetleges kondenzáció ténye, hanem annak tényleges hossza, gyakorisága, a szerkezet kiszáradási potenciálja is modellezhető.

Lég- és párafékező rétegrend nélküli hibás megoldás, relatív páratartalom éves alakulása a külső oldali fólia alatt

 

Az előző helytelen kialakításmóddal szemben a következő két ábra a ténylegesen megépült, helyes rétegrend szimulációs eredményeit mutatja.

Az alkalmazott változó páradiffúziós ellenállású lég- és párafékező fólia a téli időszakban a relatív alacsonyabb relatív páratartalmú zónába kerül (a hőszigetelés és a födém között), és így anyagtulajdonságainak megfelelően relatív magas ellenállást képez a páradiffúzióval szemben, szakszerűen (légzáróan) kialakított toldások esetén pedig meggátolja a konvektív nedvességáramok hidegebb zónákba jutását.

Változó páradiffúziós ellenállású lég- és párazáró fóliával kialakított rétegrend, tipikus relatív páratartalom és nedvességtartalom ábra a fűtési időszakban

 

A program a külső és a belső fólia megfelelő méretezése (megválasztása) a födémszerkezet nedvesség tehetetlenségének figyelembevételével és valós klímaadatok figyelembevételével lehetséges, és elkerülhető a káros kondenzációs jelenség kialakulása.

Változó páradiffúziós ellenállású lég- és párazáró fóliával kialakított rétegrend, relatív páratartalom éves alakulása a külső oldali fólia alatt

(x)