A városi beépítésnél a passzívház kritériumok szerinti tervezésnél nagy szerepet játszik a benapozás vizsgálat. A Brooklinban felépült, passzívház követelményeket megcélzó társasház a Loadingdock 5 Építésziroda munkája.

A földszinten egy üzlethelyiségnek, felette pedig egy többszintes apartmannak ad otthont az épület.

A ház bejárata

Az ablakok 3 rétegűek, passzívház minőségűek. Nagy felületeket nyitottak a déli fronton.

A 20cm-es beton falazóblokkból épített falakra kívül 18cm-es külső szigetelés és hőszigetelő vakolatrendszer került.

A passzívház ablakok beépítése a 20 cm-es falazóblokkokba L acéllal került rögzítésre a fal síkjában elhelyezve.

Jól látszik az ablakok – szomszédokétól eltérő – jó hőszigetelőképessége.

A ház fűtését, hűtését hőszivattyúval, szellőztetését hővisszanyerős szellőztetővel oldották meg.

Az apartman belső tereire a nyitottság és átláthatóság jellemző.

Passzív napenergia hasznosítás

Egy ház energiaháztartását nagyban befolyásolja a passzív napenergia hasznosítás lehetősége. Minél nagyobb a passzívan hasznosítható energiamennyiség, annál kevesebbet kell szigetelésre, nyílászárókra és gépészetre költeni.

A cikkben bemutatott ház esetében a nagyvárosi környezetben adott volt a ház tájolása. A déli nagy ablakfelületek segítenek kihasználni a napban rejlő lehetőséget.

A benapozás vizsgálatot már a tervezés során el kell végezni a passzív és alacsony energia szintet megcélzó épületeknél. A környezeti tárgyak (épületek, növények, domborzat) akadályozzák az épületet érő direkt sugárzást. Ezek hatását is figyelembe vesszük a PHPP számításnál.

Természetesen a benapozás vizsgálathoz a meteorológiai, ill., a pontos földrajzi hely adatai is szükségesek. A városi beépítés a szabad területekhez viszonyítva eltérő energiamérleggel jellemezhető. Többek között egyik ok a kevesebb direkt sugárzás, a légszennyezés miatt.

Lényeges szerepe van a településtervezőknek a városi épületek energiamérlegének alakításában, hiszen egyik meghatározó tényező az utca vezetés, az utcák tájolása. 

A fenti fényképeket az apartman alsó szintjének ablakából készítették. Ezeken jól látszik, hogy a decemberi napból ezen a szinten nem sokat lehet hasznosítani (kék vonal), mindössze 1 órát láthatjuk a napot, és azt is zavarják a szomszéd telken álló fák. Márciusban viszont (sárga vonal) már sokkal magasabban jár a nap, így sokkal rövidebb ideig árnyékolják a szomszédos épületek és fák. Szerencsére New Yorkban az átlaghőmérséklet is akkor a legalacsonyabb a tél folyamán, amikor a nap már magasabban jár, január közepétől, így felsőbb szinteken sokkal kedvezőbb a helyzet.

 A nyári túlmelegedés ellen a déli ablakfelületek külső árnyékolókat kaptak.

A képek forrása: www.loadingdock5.com

Kapcsolódó cikkek:

1. 144 lakásos társasház passzívház kritériumokkal
2. Bemutatunk egy passzívház óvodát
3. Minősített passzívház építésének folyamata 2. Nyílászárók, árnyékolók, légtömörség teszt

Különösen fontos egy passzívháznál a nyílászárók minősége, hiszen a legtöbb energia az ablakokon keresztül távozhat. Ezért a szegedi passzívháznál háromrétegű minősített ablakra és bejárati ajtóra esett a választás. Az ablakokkal szemben támasztott követelmények nagyon szigorúak a minősítésnél. A teljes ablakra vetített U-értéket kell figyelembe venni, nem elég kizárólag az üvegezést vizsgálni. vizsgálni. Az U-érték fogalma: hőátbocsátási tényező  azt mutatja, hogy az épületszerkezeten egységnyi idő alatt mennyi energia távozik.

Minél alacsonyabb az U-érték, annál jobb az ablak hőszigetelő képessége. A   passzívház ablak U-értéke – üvegezés és keret együtt – nem lehet magasabb 0,8 W/m2K-nél. Energiatakarékos házaknál jó érték az 1,0-1,2 W/m2K.

Az ablak minősége mellett a másik kritikus kérdés az ablakok beépítésének módja. Minden nyílászárót – a hagyományos kávába történő beépítéssel szemben – a tartófal síkján kívül, konzolokkal kellett rögzíteni. A hőhíd minimalizálást  az ablakkerethez alulról rögzített purenit szigetelés, a légtömör beépítést pedig azok a speciális vakolható ragasztószalagok biztosították, melyek az ablakkeret és az ablakkáva közé kerültek belülről. A vízszigetelést kívülről dagadó tömítőszalagokkal oldották meg. Az ablakok szigetelése a homlokzati szigetelés rögzítésével lesz teljes, mert annak az ablakkeretre is rá kell fordulnia.

Az nyílászárókról bővebben itt olvashat.

Árnyékolók

A passzívházaknál a nyári árnyékolásra is gondolni kell, hiszen a passzív napenergia-hasznosítás miatt szükséges nagy déli ablakfelületek mellett csak így lehet elkerülni a nyári túlmelegedést. A legoptimálisabb megoldás az állítható lamellás külső árnyékoló, vagy zsaluzia, melynek segítségével úgy zárhatjuk ki a nyári erős napsugárzást, hogy közben a természetes fényről nem kell lemondanunk. Passzívháznál a légtömörségi követelmény miatt a motoros működtetésű zsaluzia jöhet szóba és a beépítésnél a zsaluziatok szigetelésére kellett különösen odafigyelni. A zsaluziák nagy része vakolható tokos, így be kellett építeni azokat még a homlokzati szigetelés munkái előtt.

Látszó tokos zsaluzia és vakolható tokos zsaluzia

Mivel a zsaluziák, zsaluziatokok könnyen megsérülhetnek az építés további munkái közben, érdemes őket megfelelően bevédeni.

A nyílászárók és árnyékolók beépítése után a gépészeti és villamos csövezés következett, majd a belső gipszes vakolást követően készen állt az épületszerkezet a légtömörség mérésre.

Légtömörség teszt (Blower Door teszt)

Az energia elszökésének megakadályozására nagyon fontos a passzívháznál a légtömör épületszerkezet, ami a szabályozott, hővisszanyerős szellőztetés előfeltétele is. A légtömörséget a Blower Door teszt segítségével lehet mérni, ami azt mutatja meg, hogy 50 Pa külső/belső légnyomáskülönbségnél 1 óra alatt hányszor cserélődik ki az épület légtérfogata, vagyis mennyi levegő szökik ellenőrizetlenül az épületszerkezeten át.  A tesztet lehetőleg még a homlokzati szigetelés elkészülte előtt érdemes elvégezni. A tesztet végző ugyanis a mérésen és a teszteredmény közlésén kívül a hibák okaira is rámutat, így azok még könnyen javíthatók. A cikkben szereplő ház eredménye n50=0,46 1/h lett, ami megfelelt a passzívház követelménynek (n50≤0,6 1/h), így a tesztet nem kellett megismételni.

A légtömörség tesztet minden olyan háznál érdemes elvégezni, ahol fontos, hogy minél kevesebb energiával fűthető legyen. Egy átlagos házból óránként akár térfogatának többszöröse is elszökik, és a távozó levegő helyett beáramló hideg levegőt újra fel kell fűteni télen, vagy le kell hűteni nyáron. A minél jobb légtömörség eléréséhez a tervezés mellett a kivitelezés minősége is meghatározó.

Sorozatunk következő részében a ház tetőszigeteléséről, víz- és hőszigeteléséről olvashatnak majd.

Kapcsolódó cikkek:

1. Minősített passzívház építés bemutatása. 1.rész: alapozás-falazás
2. Az első magyar építész, aki minősített passzívház tervezői címet kapott a német Passzívház Intézettől
3. Új minősített passzívház Magyarországon!

E feladat megoldására egy olyan egyedi hőmérsékletmérő rendszert készítettünk, amely 0,1°C pontossággal képes mérni a hőmérsékletet. Az értékek feldolgozás után Excel táblázatba kerülnek mentésre, így a kapott adatok később kiértékelhetők.

A rendszer a National Instruments termékein és a LabView szoftveren alapul. Az egyedi programozással a célnak megfelelő mérést készíthetünk, illetve számtalan beavatkozási lehetőséget teremthetünk.

1. Bevezetés

A fenntartható fejlődés egyik alapeleme, hogy környezetbarát, és megújuló energiát használjunk fel minél több helyen. Ezen felül a legtöbben mi is szeretnénk kevesebbet költeni a lakásunk fenntartására, fűtésére. Így egyre többen választják a passzívház nyújtotta előnyöket, amely környezetbarát módon, megújuló energiaforrásokat felhasználva képes komfortos hőmérsékletet biztosítani egész évben, nagyobb teljesítményű fűtőberendezések nélkül.

Az Európai Unió döntése szerint 2018-tól minden állami tulajdonú épület, 2020-tól pedig minden új épület esetén alkalmazni kell a szén-dioxid kibocsátást drasztikusan csökkentő megoldásokat! Ezeknek a kritériumoknak majdhogynem csak a passzívházak lesznek képesek megfelelni.

Kutatásunk során a passzívházak hőmérsékletének változását vizsgáltuk különböző helyzetekben. A célunk, hogy maximalizáljuk a beérkező sugárzási energia kihasználtságát, abban az időszakban, amikor fűtésre van szükség, illetve minimalizáljuk a hűtéshez szükséges energiamennyiséget átszellőztetés, passzív hűtés felhasználásával. A vizsgálathoz saját mérőrendszert kellett létrehoznunk, amely kielégítette a feladatunk során felmerülő igényeket.

2. A passzívház modell bemutatása

A méréseket egy általunk elkészített modell épületben végezzük, amelynek tulajdonságai teljes mértékben megfelelnek a passzívház kritériumainak. A modell belső méretei: 3,0×3,0×2,8 m. A falak fehér színű KINGSPAN hűtőházi panellemezekkel vannak fedve, melyek közt 20 cm vastagságú PUR hab réteg található. A szerkezet hőátbocsátási tényezője így 0,11 W/m²K, amely alatta van a passzívházakra vonatkozó 0,15 W/m²K értéknek.

A szoba egyik falán egy 1,5×1,5 m-es méretű nyílás van, amelybe különböző nyílászárók, ablakok, üvegek építhetőek be. Ez alapján vizsgálható az ablakokon keresztül felvett, illetve leadott hőmennyiség is.

Ahhoz, hogy vizsgálni tudjuk tájolás alapján is a belső hőmérsékletet, az építményt egy forgózsámolyra helyeztük, melyen tetszőlegesen elfordíthatjuk az épületet a kívánt szögbe.

passzivhaz-modell

3. A mérési rendszer összeállítása

A modell épület elkészítése után a méréshez szükséges rendszerelemek kerültek beépítésre. Az alapkoncepció szerint 9-9 db felületi hőmérsékletérzékelő került felhelyezésre minden belső felületre, a falakra, és a plafonra, padlólemezre is. Az ablakfelületre ezeken túl 6 érzékelőt erősítettünk fel. A léghőmérséklet mérésére 27 db érzékelőt helyeztünk el kötelekre rögzítve 3×3×3-as elrendezésben a felületi érzékelőkkel egyvonalban. Az érzékelők vényvisszaverő borítással lettek ellátva, ezáltal csökkentve a nap közvetlen sugárzásából eredő zavaró hatást, amely hibás értékeket eredményezhet. További 8 érzékelőt hagytunk belső testek hőmérsékletének mérésére.

A mérésekhez 96 db LM335-ös szenzort használtunk fel. Ez egy nagy pontosságú hőmérsékletérzékelő, mely egy 2 kimenetű Zener-diódát használ. Ennek a levágási feszültsége egyenesen arányos az abszolút hőmérséklettel, együtthatója: 10 mV/°K. Tehát a kimenetén mért feszültség egyenes arányban változik a hőmérséklettel. 1°C eltérés esetén ±10 mV-al változik a feszültség. Kalibrálás során stabil 25°C-os hőmérsékleten tartottuk az érzékelőket, és lemértük a kimeneti feszültségüket. Ezt követően az eltéréseket szoftveresen korrigáltuk.

Mivel a kutatás során a National Instruments volt a partnerünk, rendelkezésünkre bocsátottak 6db NI BNC-2090A típusú modult, mely segítségével csatlakoztathattuk az érzékelőket, és 3db NI PCIe-6259 típusú mérőkártyát, amely az adatokat digitalizálja és továbbítja a számítógép PCI Express csatlakozóján keresztül.

A berendezések a szerkezeten kívül, az építmény tetején kerültek elhelyezésre, hogy a belső hőmérsékletet ne befolyásolják. A mérőszekrényt úgy kellett kialakítani, hogy az időjárásnak ellenálljon, így azt kellőképpen leszigeteltük, víztől való védelmét megoldottuk. Ebből adódóan a zárt térben a berendezések által termelt nagymennyiségű hő elvezetését kellett megoldanunk. Ezt két 12 cm-es számítógép ventilátor és két 47W-os hűtőtáska fedél hivatott megoldani, melyek vezérelten működnek a gépházban mért hőmérséklet alapján: A szellőztető ventillátorok 25°C felett kapcsolnak be, a hűtőventillátorok pedig 35°C feletti hőmérséklet esetén segítenek rá a hűtésre. A vezérlés a mérést végző programban került kialakításra.

Mérőszekrény

4. A mérést végző program

4.1. A program feladata

Ide tartozik a jelek beolvasása, átkonvertálása hőmérsékleti értékekké, és ezen adatok megjelenítése. Ezen felül a mért értékeket feldolgozza, rendszerezi, és Excel táblázatban elmenti. A ventillátorok vezérlését szintén a program végzi a mért hőmérsékletek, illetve további beállítható algoritmusok alapján. A program megírása során a National Instruments LabView szoftverét használtuk fel, mivel a felhasznált eszközök teljes mértékben kompatibilisek vele.

A hőmérsékletváltozás általában viszonylag lassan megy végbe, így a mintavételezést egy percben határoztuk meg. A program minden percben beolvassa a mérőkártya által szolgáltatott aktuális értéket, amely a felhasználói felületen azonnal meg is jelenik. Ahhoz, hogy a hőmérsékletváltozás követhető legyen, az elmúlt 24 óra adatai folyamatosan frissülő grafikonokon is megjelennek.

A program felhasználói felülete

A LabView szoftver segítségével egy grafikus programozói felületen tudunk méréseket összeállítani, számításokat végezni. Minden adatnak, értéknek, funkciónak külön „doboza” van. Ezek összehuzalozásával alakítható ki a program. Ez egy elég szemléletes, mérnök közeli szemléletet eredményez, hasonló módot reprezentál, mint a valós műszerekben összehuzalozott elemek, ellenállások, kapuk, erősítők. Ezért is kapta a „Virtual Instrument” (VI) nevet a program.

A jobb átláthatóság, és a logikus építés miatt szegmensekre, illetve subVI-okra osztottam a program egészét. Így különböztetve meg az adatgyűjtési (és kijelzési), a feldolgozási, és a mentési szegmensét. Ezek külön időállandók szerint is futnak le.

4.2. Az adatgyűjtési szegmens

A mérési alapegység tehát egy perc volt, az adatok percenként frissültek, így az adatgyűjtés 1 perces ciklusokban történt. Ebben a szegmensben történt értelemszerűen a kijelzés is, illetve a ventillátorok beavatkozására szánt programrészlet. Ez azt jelenti, hogy a szellőztetés vezérlése is 1 perces időállandóval történt.

A ventillátorok vezérlésére az aktuálisan mért hőmérsékletadatokat használtuk fel. A mérőszekrényben lévő túlhevülések elkerülésére a fentebb említett két módot használtuk fel. Ezek mellett 4 ventillátort vezéreltünk, amelyek segítségével a modell belső levegőjét szellőztethettük át. Ezek vezérlésére a program többféle szellőztetési módot is kínál:

-          Kézi vezérléssel kapcsolható

-          Automatikus hőmérsékletfüggő

-          Meghatározott, beállítható időszakban történő

Kézzel történő működtetés során a felhasználói felületen található kapcsolóval vezérelhetjük. Automatikus működéskor egy algoritmus szerint, a külső, illetve belső hőmérséklet alapján történik a szellőzés úgy, hogy megpróbálja tartani a 22°C-os belső hőmérsékletet. A harmadik mód szerint egy előre beállítható időpontban kapcsol be, illetve ki a szellőztető rendszer.

Az adatok három egy dimenziós tömbben kerülnek beolvasásra, mivel 3 db mérőkártyát olvasunk be. Ezeket a tömböket a programban össze kellett építenünk, majd újra különválasztanunk a zónák (falak, padló, plafon, külső, stb.) szerint, hogy az értékek átláthatóbbak legyenek. Az összeépített tömbök minden ciklus végén mentésre kerültek, így építve folyamatosan egy 2 dimenziós tömböt. A ciklusok végén ezen az adathalmazon felül mentésre kerültek az aktuális időcímkék és a ventillátorok állapotai. A szegmens minden nap, 00.00-kor került leállásra, aztán természetesen újraindulásra, ekkor indult a feldolgozási szegmens.

4.3. A feldolgozási és mentési szegmens

A fentebb említett értékek kerültek átadásra a következő szegmensnek, amely az adatok feldolgozását végezte. A mentett fájlban nincs szükség minden perc adatának lementésére, elég volt 5 perces adatokkal dolgozni, így 5 percnyi adat átlagát kellett képeznünk. Ez egyszerűen úgy történik, hogy 5 adatból képezünk egy átlagot, majd ezekből újra felépítjük a tömböt.

További kívánalom volt, hogy az egyes zónák értékei is legyenek átlagolva, így összehasonlíthatóvá téve a különböző felületek átlaghőmérsékleteit. Hasonló módon történik, mint az időbeni átlagképzés azokkal a kivételekkel, hogy a különböző zónákban különböző számú érzékelő van, illetve itt nem egy új tömböt képezünk, hanem az átlag értékeket illesztjük be a kiindulási tömb meghatározott részeibe.

A ventillátorok jelzői és az időcímkék is feldolgozásra kerültek, hogy megfelelő formában kerüljenek összeépítésre az adatokat tartalmazó tömbbel. Ez a tömb tartalmazta az összes adatot, amely mentésre került.

Excel táblázatba való mentés során definiálni kellett az oszlopok, illetve a sorok címkéit. Az oszlopok címkéire külön tömb készült, melyben az érzékelők zónáit, illetve sorszámait tüntettük fel. A sorok címkéi az előzőleg feldolgozott, kiválasztott időpontok lettek. A programnak a feldolgozó szegmense úgy lett megírva, hogy a paraméterek megváltozásával is működő képes legyen. (Például nem 5 percenként, hanem 10 percenként akarunk átlagot vonni.)

Érdekes probléma adódott a számok Excel táblázatba mentése során: A LabView program a tizedes értékeket a magyar nyelvterületi beállításoknak megfelelően vesszővel választotta el. Így is került át a mentési szegmensbe, ahol fájlba mentettük az értékeket. Viszont azzal kellett szembesülnünk, hogy az összes értéket szövegként kezeli az Excel, így további számolások nem végezhetőek velük.

A probléma ott keresendő, hogy az angolszász országokban, illetve a világ túlnyomó részében tizedes pontokat használnak. Így a táblázatba konvertálás során is így kell megadnunk az adatokat. Ennek kiküszöbölésére írtam egy programrészletet, amely a tizedes vesszőket pontokká képes alakítani, ezután hiba nélkül, számként jelentek meg az értékek.

5. Eredmények

A több éve folyamatosan működő információgyűjtés, és a kiértékelt adatok igazolják, hogy az általunk készített egyedi hőmérsékletmérő rendszer gyakorlatban is hasznosítható, tudományos kutatásokra felhasználható. A munkánkkal megfelelően vizsgálhatóak a passzívházban uralkodó belső hőmérsékleti viszonyok. Így további kutatásokat végezhetünk, amely kiterjed mint a passzív fűtés, mind a passzív hűtés felhasználhatóságára is.

Az eddig feldolgozott mérési adatokból kitűnik, hogy a belső hőmérsékletre nagy hatással van az ablakon keresztül besugárzott hőmennyiség. Így könnyen megtörténhet a túlhevülés, melyet kezelnünk kell. Jelenleg a szellőztető rendszerrel történő belső hőmérséklet visszahűtésének vizsgálata történik, amely segítségünkre lehet abban, hogy a klímaberendezéseket háttérbe szorítsuk.

6. Összefoglalás

Manapság egyre fontosabbá válik, hogy megújuló energiaforrásokat használjanak az épületek, és ezeket a lehetőségeket minél nagyobb hatásfokkal kiaknázhassák. Ezáltal mind a fűtés, mind a hűtés során energiát takaríthatunk meg. Ezen megoldások létszükségletének, hatásfokának mérésére készítettük el a passzívház modellünket, és a benne uralkodó hőmérsékletviszonyok mérésére az egyedi mérőrendszerünket. Az eredményeink bizonyítják, hogy mindennek van létjogosultsága. A mérőrendszer a kezdeti gyermekbetegségek kijavítása után alkalmassá vált a hőmérsékleti változások mérésére, illetve az automatikus szellőztetések vezérlésére is. A nagy pontosságának köszönhetően, és a paraméterek rugalmas változtathatósága miatt lehetővé teszi, hogy a további mérések során további tudományos következtetéseket is levonjunk.

Horváth Csaba

Felhasznált szakirodalom:

1. Bartha István: cikk – 15th „Building Services, Mechanical and Building Industry days” International Conference, 15-16 October 2009, Debrecen, Hungary
2. Hahn E., Harsányi G., Lepsényi I. és Mizsei J. (szerk: Harsányi, G.): Érzékelők és beavatkozók, BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar, 1999.
3. http://www.ni.com/labview (2011.09.26.)
4. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/203462 (2011.09.26.)
5. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/14128 (2011.09.26.)
6. http://www.passiv.de/ (2011.09.26.)

Kapcsolódó cikkek:

1. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?
2. Megint Nemzeti Energiatakarékossági Program (NEP)!
3. Egyedülálló ökopanel Budapesten

Energiatakarékosabb megoldás az „aktív” azaz hőszivattyús szellőztető, amely már hűteni és fűteni is tudja a befújt levegőt. 

Tekintsük át először, miért szükséges a hővisszanyerős szellőztetés?

A modern építőanyagokkal és egyre fejlettebb építési technológiákkal épületeink egyre légtömörebbek, vagyis egyre kevesebb levegő cserélődik az épületszerkezeteken, falazaton, tetőszerkezeten keresztül. Ez különösen igaz a passzívházakra és az alacsony energiaigényű épületekre, de az egyre szigorodó, épületekre vonatkozó energetikai előírások nyomán egyre több házról elmondható lesz. Ez az energetika szempontjából nagyon hasznos, mert így egyre kevesebb levegő távozik illetve áramlik be ellenőrizetlenül, ami feleslegessé teszi a beáramló levegő újbóli felfűtését vagy hűtését. Ezzel a fűtési, hűtési költségek nagy részétől meg is szabadulhatunk.

passzív- lemezes szellőztető

 Figyelembe kell viszont vennünk, hogy az egészséges élethez elengedhetetlen a megfelelő mennyiségű tiszta és megfelelő páratartalmú levegő.

• mindig friss levegőt biztosít az épületben, a kellemetlen szagoktól is hamarabb szabadulhatunk (főzés, mellékhelyiség)
•  a szűrők segítségével tisztább a levegő, mintha az ablakon szellőztetnénk,
• nincs felelsleges pára a házon belül, mert a folyamatos levegőcserével a felesleges pára (kilélegzés, zuhanyzás, ruhaszárítás, főzés) távozik, így elkerülhető a penészesedés,
• a szellőztetéssel minimális energiát veszítünk, mert a hőcserélő akár a benti levegő hőjének 94 százalékát is átadhatja a friss levegőnek, mielőtt befújja azt a benti térbe.

 

Számos tévhit él a szellőztetőkkel kapcsolatosan, amelynek általában a tájékozatlanság az oka:

•   Nincs szükség a szellőtetőre, mert drága és nem térül meg. – Egy hővisszanyerős szellőzőrendszer a fűtési költségek jelentős részét megtakarítja azáltal, hogy kevesebb fűtési rendszer kiépítésére van szükség és az ablakok egy része is lecserélhető fix ablakokra. A szellőző energiafogyasztása jóval alacsonyabb, mint a megtakarított fűtési költség, így az üzemelési költségek is alacsonyabbak lesznek. Itt kell megemlíteni azt is, hogy a nem megfelelő szellőztetés, túl magas páratartalom, penészedés okozta károk elhárításával sem kell számolni.
• Nem lehet ablakot nyitni. – Lehet ablakot nyitni, de felesleges, ha tiszta, friss levegő van az épületben és csak energiapazarlással járna, télen emiatt fűteni, nyáron pedig hűteni kellene.
• Áramszünet esetén meg lehet fulladni. – Az épület nem hermetikusan elzárt légtér, kapcsolatban van a kültérrel, a bejárati ajtón lehet közlekedni, és nyithatunk ablakot is. Egy rövid áramszünet esetén semmilyen problémát nem jelent, ha azalatt a szellőző nem működik, a nem túl gyakori hosszabb áramszünet esetén pedig maximum a felmerült plusz fűtésigénnyel kell számolni.

Nem véletlen, hogy számos európai ország – köztük Németország már évek óta, Olaszország pedig 2011-től – már előírja az új épületeknél a szellőzőberendezés beépítését is. Ez ugyanis fontos az egészséges élethez, energiamegtakarítást tesz lehetővé és segít megóvni az épületek állagát is.

Több gyártó is kifejlesztett passzívház kompakt készüléket, mely teljesen képes ellátni egy alacsony energiás vagy passzívházat.

Milyen kompakt készülék volt a nyertes rendszer a Solar Decathlon versenyen 2009-ben?

Mi a jellemző a passzívház kompakt készülékekre?

Olyan kompakt gépészeti központi egység, amely egy készülékben oldja meg a hővisszanyeréses szellőztető központ, a hőszivattyú alapú levegő fűtés és a használati melegvíz készítés funkcióit. Minimális energiafogyasztású, halk, általában kis helyigényű készülék. Jellemzően légfűtéses passzívházak gépészetére fejlesztették, de vannak dupla hőszivattyús típusok is, melyek az alacsony energiafogyasztású házak vízkörös fűtésére is alkalmasak. 

Aktív hőszivattyú szellőztető

A hőforrás lehet talaj vagy  levegő. A kompakt gépek tartalmaznak passzív (lemezes) és aktív (hőszivattyús) hővisszanyerős egységet is. A szellőző levegő hűtését is megoldják, sőt nyáron az épületből kinyert hőenergiát a készülékek „ingyen” háztartási melegvíz készítésére fordítják.

Számos kísérletet látni a kompakt készülékek kiváltására, de az összerakott rendszerek tudása és hatékonysága nem lehet jobb, viszont általában még drágábbak is. Az aktív (hőszivattyús) rekuperátor nélkül, téli üzemmódban az épületből kifújt levegő hőmérséklete nagyobb lenne mint a beszívott levegőé, tehát az épület  energiát veszítene!

A készülékek tartozéka a fejlett vezérlés, mely 7-12 ponton méri a hőmérsékletet, nyomást, és számos más paramétert, és úgy optimalizálja a működést, hogy az mindig a legenergiatakarékosabb legyen. A kompakt készülékek gyártói, a hosszú évek tapasztalatát, fejlesztéseiket és a legmodernebb technológiát sűrítik gépeikbe. Formatervezett kialakításuk és kis helyigényük miatt akár a háztartási helyiségbe is telepíthetők.

passzívház kompakt készülék

Kompakt rendszer esetén is érdemes független minősítő intézet tanúsítványát kérni. (PHI. Zertifikat) A rendszerek árai  ár-érték arányban jónak mondhatók, cca. 2.5 – 4.5 millió forint között vannak, a végzendő feladat függvényében. Bonyolult gépház tervezésre nincs szükség, az élettartam és alkatrész ellátás több tíz év, valamint a garancia akár 5 év is lehet.

Nem véletlen tehát, hogy nem sok minősített kompakt készülék kapható, de vitathatatlanul ezek tekinthetők a lakossági épületgépészet csúcstechnológiájának!

A kompakt rendszer hatékonyságára a legjobb bizonyíték a Solar Dechatlon versenyeken való eredményes részvétel. A Solar Dechatlon verseny egy nemzetközi, egyetemek folyó között folyó vetélkedés, melynek célja piaci szereplőkkel együttműködve a legenergiatakarékosabb napenergiát hasznosító épület létrehozása. Az elkészült projekteket a legnevesebb szakértők vizsgálják, hónapokig tesztelik és mérik az energia-háztartást. A versenyt 2007-ben, és 2009-ben is olyan projekt nyerte meg, melyben a gépészet a NILAN VP 18 Compakt készülék volt!

Kapcsolódó cikkek:

1. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?
2. Földhőkosár került a német passzív családi ház kertjébe
3. Szeretne állandó friss levegőt otthonában?

2010-ben adták át Drezda Loschwitz nevű kertvárosában Szászország első új építésű, passzívház szabványnak megfelelő általános iskoláját, amelyben ősszel évfolyamonként két-két osztály kezdte meg a tanévet.  

Az épületegyüttest Drezda Tartományi Főváros megbízására az Architektbüro Raum und Bau GmbH  tervezte. A projektet Európai Uniós támogatással valósították meg.

                           1. kép  Az Unió  támogatását jelző tábla a bejáratnál

Az épület megvalósulásának minőségét jelzi a régióban hirdetett Kivitelezési versenyen elnyert I. helyezés.

2. kép Az utcai frontról a tornaterem sávos ablakain keresztül a szülők is figyelhetik a sportoló gyerekeket

Az épület ismertetése

Az iskolaépület hasznos alapterülete 2 777m ². A beépített térfogat 19 171 m³.

Az építészeti tervezés az energiahatékony működtetés érdekében kitért a nagy légszigeteltség biztosítására, a magas hőszigetelő képességű termikus burok kialakítására, a hőhidas kapcsolatok minimumra csökkentésére.   

A földszint és az alagsor a fogadótérnek, illetve a tornacsarnoknak és a használatához kapcsolódó helyiségeknek, valamint a gépészetnek biztosít helyet. A tornacsarnok az alagsorból közelíthető meg, innen emelkedik ki mintegy két szint magassággal. Ez a megoldás azt eredményezte, hogy az energetikai számításkor kedvezőbb besorolású a viszonylag nagy alapterületű tornacsarnok határoló falainak jelentős hányada, hiszen nem a külső légtérrel érintkeznek.

3. kép A tornaterem. Az ablakok a külső járdaszinttel egy magasságból indulnak

Az épület aulája és belső folyosói nagyméretű szélfogókon keresztül közelíthetők meg az utcáról és az udvarról is. Ezzel biztosítható, hogy a „zsilip” működik, nagyobb létszám esetén is csukhatók az ajtók. Ebben a szélfogóban helyezték el az utcai ruházat tárolásához szükséges szekrényeket is.

                            4. kép Szekrények és pad a szélfogóban

  5. kép Baleseteket megelőző, a nyíló szárny és a tok közé kifeszülő gyöngyvászon

6. kép Az emeletre vezető lépcsőkarok az aula terében hangsúlyos elemként jelennek meg

                                     7. kép Tanterem 20-24 fő részére

Az emeleteken az osztálytermek és a csoportszobák főként D-K-i illetve D-Ny-i fekvésűek, az igazgatósági, hivatali helyiségek északra tájoltak. A nyílászárók háromrétegű üvegezéssel készültek, napvédőként reluxával vannak ellátva.

A tanulók számára barkácsműhelyeket, étkezőt, és természetesen számos vizesblokkot is elhelyeztek.

8. kép Barkácsműhely munkaasztalokkal és az asztalok fölött elérhető magasságban található elektromos gépek számára csatlakozási lehetőséget biztosító egységekkel.

Főzőkonyha nincs az épületben. A tanulók ellátását az étel helyszínre szállításával és melegítőkonyha üzemeltetésével oldják meg.

Épületgépészeti rendszer

A gépészeti rendszer felépítésének legfontosabb célja a primer energiaigény minimalizálása és megújuló energiák bevonása volt. Magas hatékonyságú hővisszanyerő szellőzőberendezés dolgozik a megfelelő levegőminőség érdekében. A szükséges fűtési energiát szolárberendezések és maguk a teremben tartozkodók (testhőmérséklettel) biztosítják. A téli napokban, és főként a reggeli órákban a gyors felfűtéshez ez nem elegendő, hőszivattyút is üzembe kellett állítani.

A helyiségek hőmérséklete a mindenkori használathoz igazodik, az üres termek csak temperáltak. A tartós használathoz igényelt kellemes hőmérséklet létrejöttében az éppen ott tartózkodó tanulók és tanárok testhője is szükséges. A fűtés szabályozása termenként szabályozható, az ablakok nyitása is felügyelettel történik.  

Az energiamegtakarításhoz hozzájárul a napi szükséges fénymennyiség szabályozása, amely a helyiségben tartózkodókhoz és az éppen folyó tevékenységhez igazodik. Energiamegtakarítást eredményez az aula természetes megvilágítására szolgáló Shed- tető is.

9. kép Az épület belsejében található aula jelentős mennyiségű természetes fényt kap

A környezettudatos szemlélet kialakítása már kisgyermekkorban kezdődik. Az épület működését, működtetését szemmel láthatóan áthatja ez a gondolat. A környezetvédelem fontosságát mutatja az épület helyiségeiben elhelyezett szelektív gyűjtőedények sora is.

                                       10. kép Hulladékgyűjtők  tantermekben

A diákok folyosói tablókon láthatják az iskola építésének mozzanatait. Az itt olvasható magyarázatok ismertetik a legfontosabb lépéseket, elveket. Az iskola tervezői és fenntartói  ezzel is igyekeznek elmélyíteni a kapcsolatot a korszerűen kialakított intézmény és a használók között, hogy a gyermekek sajátjukként kezeljék a létesítményt, az energiatakarékos működtetés előírásainak megfelelően használják azt, és óvják annak berendezéseit.      

A megbízó és a fenntartó elvárásai szerint a passzívház szabvány elérése érdekében szükséges többletráfordítás kb. 15 év alatt térül meg. Ez az első év, a működés minden mérhető adatát feljegyzik, hogy az érdeklődőknek és a követőknek is átadhassák a tapasztalatokat.  

Az iskolaépület energetikai és funkcionális szempontokat szem előtt tartva valósult meg, barátságos, kellemes megjelenésű, színvonalasan kivitelezett épület, amelyet a gyermekek és a szülők is örömmel vettek birtokba 2010 őszén.

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy passzívház óvodát
2. Passzívház iskola Frankfurtban
3. Az első magyar építész, aki minősített passzívház tervezői címet kapott a német Passzívház Intézettől

Ahhoz, hogy megértsük, mi jelenti az egyik épületenergetikai kulcsmegoldást a jövő épületeihez, érdemes először áttekinteni a passzívházak gépészetének működését. Az ismertetés célja nem az, hogy szakavatott energetikussá váljon az olvasó, hanem az, hogy el tudjon igazodni a választási lehetőségek között.

Minden gépészeti egységből tucatnyi gyártó készülékei közül választhatunk, sajnos hazai gyártmány ebben a termékkörben még alig fordul elő.

Egyébként is az a tapasztalat Magyarországon, hogy minden gyártmány annyit ér, amilyen terméktámogatást a hazai disztribútor cég biztosít, továbbá bármilyen termék képes mélyen alulmúlni még önmagát is, ha nem megfelelő műszaki környezetbe építik be.

Ha ezt tovább boncolgatjuk, akkor oda jutunk (és sajnos ez a hazai piaci valóság), hogy a szakavatott tervező és kivitelező gyakran jobb rendszereket épít a „noname” rendszerelemekből is, míg más esetben a legpatinásabb eszközök ésszerűtlen összeépítésével egy drágán üzemelő műszaki torzó keletkezik.

Mik is a fő épületgépészeti feladatok egy passzívházban:

1. Légkezelés
2. Fűtés
3. Melegvíz-előállítás
4. Hűtés/klimatizálás
5. Világítás

És vegyük még ide 5/A pontként valamennyi elektromos fogyasztót a házban, melyeknek a kiválasztási szempontjairól érdemes szót ejteni, hiszen fontos részt képeznek az épület hőháztartásában, valamint havonta adózunk majd egy rossz választás többletfogyasztása miatt az áramszolgáltatónak.

A fenti feladatok ésszerű összehangolása a passzívház-üzemeltetés egyik kulcsa.

Mielőtt rátérnénk a titokzatosnak tűnő Energiakulcs^® passzívházgépészeti rendszerünk ismertetésére, vegyük sorra az imént meghatározott feladatokat kicsit részletesebben. Cikksorozatunk első részében a légkezelésről írunk bővebben.

1. Légkezelés:

Miért is kell kezelnünk a levegőt?

A közhiedelemmel ellentétben ez nem passzívház-specifikus probléma. Bármelyik hagyományos épületben nyílászárócsere után szembesülnek azzal a problémával, hogy penészesedés jelentkezik, magas a páratartalom, olykor még haláleset is előfordul a gázkészülék égéstermékének visszaáramlása következtében.

Mi ennek az oka?

A hagyományos nyílászárók „beépített” szellőzéssel készültek, a záródó felületek közt nem volt gumitömítés, hanem csinos kis rések biztosították az oxigéndús friss levegőt a bentlakók életéhez. Ezt igyekszünk évek óta megszüntetni a jól menedzselt reklámkampányok hatására. Olyan reklámmal kevésbé találkozhattunk, amely felhívta volna a figyelmet arra, hogy egy felnőtt embernek óránként 20 m³ (nem tévedés, HÚSZ!) friss levegőre van szüksége nyugalmi állapotban.

Hagyományos ablakokkal rendelkező házban lakók átmenetileg megnyugodhatnak, náluk rendben van a légcsere!

Igen, de mekkora ennek a mértéke?

Mivel nehezen mérhető folyamatról beszélünk, támaszkodjunk a szakirodalmi adatokra. A szabadtérben lévő széljárás függvényében 2-3-szor cserélődik ki a teljes légtérfogat, amely egy 100 m²-es ház esetében 600-900 m³ friss levegő beáramlását jelenti óránként!

De hát ez 30-75 fő részére elegendő friss levegő, és ha csak hárman laknak, ráadásul egész nap nincsen otthon senki?

Mibe is kerül ez a lakóknak?

A hazai telek átlaghőmérséklete 3°C, ha a lakásban 23°C-ot tartanak (huzatos lakásban ez nem is túl magas a jó közérzethez), akkor átlagosan, a kisebb értékkel számolva is, 600 m³ 20 °C-os levegő hőtartalmát „dobjuk ki” óránként az ablakon, pontosabban az ablakréseken.

Ennek pótlására egy gázkazán naponta 10 m³ földgázt fog felhasználni, egész télen összesen 1 800 m³-t! Ezt hívják filtrációs hőveszteségnek. A fűtési energiafogyasztás másik (még nagyobb) része a transzmissziós (épületszerkezeti hővezetés) hőveszteség.

Nem lehetne ezt a filtrációt valahogyan „kikapcsolni”, vagy legalább szabályozni?

Hogyne lehetne! Jól záródó nyílászárók, légtömör épület, és egy hővisszanyerős szellőztető gép kell hozzá.

Erre mondják olykor a félreinformált érdeklődők, hogy nem akarnak „vastüdőben” élni. Nyilván nem tudják, hogy egy korszerű irodaházban (lehet, hogy éppen ilyenben dolgozik), vagy egy hipermarketben hatalmas légkezelőgépek biztosítják a friss, előtemperált levegőt.

Az autójából sem akarja senki kiszereltetni a klímát és a pollenszűrőt, hiszen sokak allergiája az autóban utazva tünetmentessé válik, arra az időre legalább, amíg utazik. Igaz, a gépkocsikban még nincs hővisszanyerés, de még megélhetjük, hogy ott is energiát akarunk majd megtakarítani.

A hővisszanyerős szellőztetőgép működéséről annyit érdemes tudni, hogy az elhasznált levegőből annak „kidobása” előtt kivonja a hőenergiát, és a beszívott levegőt azzal előfűti (ez a téli üzem, nyáron ugyanezt teszi, csak fordított irányú a hőtranszport). A jobb gépek hatásfoka (a hővisszanyerés hatékonysága) 80-99%, vagyis a beszívott friss levegő hőmérsékletével közel azonos lesz a kidobott levegő hőmérséklete. Tehát szinte nullára csökken a filtrációs veszteség (nyáron a filtrációs hőterhelés)!

Akkor végül mi ebben a rossz?

Költői a kérdés, nyilvánvalóan semmi, hacsak nem a berendezés ára.

Néhányan a kidobott hőenergia visszanyerését a megújuló energia kategóriába sorolják, talán joggal.

Egy fontos kiegészítő egység szükséges még a légkezelő gép működéséhez. Ez is a kulcskérdések közé tartozik.

Téli üzemben, nulla fok alatti beszívott levegő esetén szükséges egy előfűtés, ami a légkezelő hőcserélőjének eljegesedését akadályozza meg. Három gyakori megoldás létezik erre:

-         Elektromos árammal való előfűtés (hűteni nem tud nyári üzemben). Ez a legolcsóbb műszaki megoldás, az üzemeltetési költsége viszont rendkívül magas. Valljuk be, nem is illik egy passzívház szellemiségéhez.

-         Levegő/talaj hőcserélő, 50-80 méter hosszúságú, 1,5-2,5 méter mélyen a talaj szintje alatt elhelyezett 200-300 mm átmérőjű műanyagcső (a „deluxe” változat ezüst belső baktériummentesítő bevonattal). A friss levegő egy, az épülettől távolabb elhelyezett beszívó tornyon (mindössze 1-1,5 méter magas) keresztül jut a talajhőcserélőbe. Ennek a létesítése a legköltségesebb, az üzemeltetési költsége gyakorlatilag nulla. A standard passzívházak egyik alapeleme. Nyári üzemben előhűtési funkciót is ellát, de nagyobb mértékű hűtési teljesítményt nem képes biztosítani (maximum 0,5-0,8 kW). Életciklusa során szükséges tisztítása bonyolult mutatvány.

-         Talajkollektor vagy talajszonda, műanyag csőben áramoltatott fagyálló folyadék közvetítő közeggel (nem sólé, mint sok helyütt tévesen olvasható!), szivattyúval, és a beszívott levegő légcsatornájában elhelyezett kaloriferrel (mini radiátor, lamellás felületnöveléssel). A légbeszívó nyílás ilyenkor az épület oldalfalán kerül kialakításra. Telepítési költsége (gyári kalorifer egységgel együtt) közel azonos a levegő/talaj megoldáséval, üzemeltetés költsége van, de minimális. Egy 60 W-os szivattyú fogyasztásáról van szó, fagyos időben, és kánikulai időszakban. Megfelelő méretezés esetén intenzívebb hűtőhatásra (1-2 kW) számíthatunk. A kalorifer tisztítása lényegesen egyszerűbb feladat, mint az előző megoldásnál a talajban lévő légcsatornáé.

Az Energiakulcs^® épületgépészeti rendszer előnyei a hagyományos megoldásokhoz képest szellőztetés tekintetében:

- komplex, mivel egy egységként kezeli a fűtési, hűtési, szellőztetési és melegvíz-előállítási igényeket, ezáltal kiküszöbölhető a felesleges túlfűtés, túlhűtés;

- költséghatékony, mivel a szellőző levegő előfűtését precíziós szabályzással minimalizálja, továbbá az erre a célra használt hőenergia ára a hőszivattyú COP értéke miatt igen alacsony, mintegy hetede az elektromos előtemperálásnak. Előhűtésre a hőszivattyú hőnyerő oldalát (talajkollektort/talajszondát) használja, amely így semmilyen beruházási összeget nem jelent, hiszen a hőszivattyú miatt egyébként is megvalósul.

A következő cikkünkben az alacsony energiafogyasztású épületek és a passzívházak fűtési lehetőségeit vizsgáljuk át részletesen.

Kardos Ferenc

www.energiakulcs.hu

Kardos Labor Kft.

Kapcsolódó cikkek:

1. A majdnem tökéletes épületgépészeti rendszer Energiakulcs® – 3. rész
2. Melyik fűtési rendszert válasszuk passzívházhoz? – Energiakulcs® – 2. rész
3. Milyen hővisszanyerős szellőzőrendszert válasszunk passzívházakba?

Építészet, tömegalakítás: 

Az épület földszint és tetőtér beépítésű kompakt tömege – a terep és környezeti adottságok miatt – az ideálisnál kissé nyújtottabb, de így a hosszabb D-i homlokzatra tájolt szinte az összes helyiség, biztosítva a passzív napenergia hasznosítást. Az összes üvegezett szerkezet felülete 34 m², ebből 28 m² D-i tájolású. A nyári túlmelegedés ellen véd a 2 méter kinyúlású erkély és a felette lévő tető, amelyek szerkezete nem sérti meg az épület termikus burkát. 

Határoló szerkezetek: 

A külső falak 40 cm  vastag ProKoncept Neopor grafit adalékos elemekből állnak, amelyre – elsősorban a nyílászárókra kerülő külső építésű vakolható redőnyszekrények miatt – még 5 cm vastag hőszigetelés került, U= 0,1 W/m²K. 

A tetőszerkezet szarufái közé 15 cm hőszigetelés, a szarufák fölé 12 cm hőszigetelés került, U=0,12 W/m²K.  Érdekes az eresz kialakítása, ahol a szarufák végét is hőszigetelés zárja. 

Az Internorm edition alu-hőszigetelőhab-fa szerkezetű három rétegű üvegezéssel készült nyílászáróinál U_w=0,75 W/m²K. 

Gépészet: 

Az épület szellőztetését DANTHERM tipusú központi szellőzőberendezés biztosítja. 

Kereszt ellenáramú hővisszanyerővel, automata by-pass-szal, páratartalom és CO₂ érzékelővel. 

A ház fűtése és melegvíz előállítása Buderus hőszivattyúval történik, a primer oldalon talajszondákkal. A rendkívül alacsony hőveszteség fedezésére és a komfortérzet növelésére padló- és mennyezetfűtés lett beépítve. 

A keletkező szennyvizet házi szennyvíztisztító berendezés kezeli, majd gyökérzónás szikkasztásra kerül. 

Technikai adatok: 

Hasznos alapterület: 176 m² 

Külső felület: A = 422 m² 

Fűtött térfogat: V = 481 m³ 

A/V = 0,88 

Sugárzási hőnyereség:      5438 kWh/a 

Hőszivattyú:           6 kW-os folyadék/víz 

Víztárolók: 370 l melegvíz, 500 l puffertartály 

Hővisszanyerős szellőztető kapacitása: 350 m³ /h 

földszinti alaprajz

emeleti alaprajz

Építész tervező: Bihari Zoltán   tel.: 30-402 7846, email: biharia@tolna.net 

Épületgépész tervező: Fazekas Gyula   tel.: 30-251 6311

Kapcsolódó cikkek:

1. Német példa passzívházként épült családi házra
2. 1956-ban épült lakóépület felújítása ún. nulla emissziós épületté
3. Passzívház példa Csehországból:

A beruházás érdekessége, hogy a bérleményeket egy olyan fix bérleti díjjal adták ki, amely gyors megtérülést ígér a tulajdonosoknak. A passzívház standard szerinti felújítás befektetési költségei megtérülnek, a bérlők megfizetik a magasabb bérleti díjat. Hiszen egy hosszantartó költségbiztonságot élvezhetnek, tehát nem függ a bérleti díj az energiaáraktól, a fűtési szezon hosszától, és akár hosszú éveken át változatlanok maradnak a fűtési költségek.

A 2007-es év elején a 32 lakás és két földszinti üzlethelyiség bérbeadásával kezdődött a projekt. A lakásokat alaposan átalakították, az alaprajzaikat újrarajzolták: a 29m²-estől a 130m²-es tetőtéri penthouse lakásokon át minden megtalálható itt. Egy felújítás során érdemes hozzányúlni az alaprajzokhoz, hiszen ma már más életteret keresnek a lakás bérlők és vásárlók is. Divatossá és keresetté váltak manapság az egy légterű konyha- étkező- nappali funkciók. Újra divatba jött a nagy belmagasság, a loftszerű lakások is keresettek.

Ennél az épületnél a beruházó bátran hozzányúlt a lakások átalakításához, alaprajzi, és energetikai vonatkozásban is.

Az energetikai optimalizálás miatt csökkentették az épület külső lehűlő felületét azáltal, hogy egy korábbi belső udvart lezártak egy 6 emelet magas átriummal. Az így megnövekedett hasznos belterülettel kisebb lett az energiaveszteség. A tetőteret 3 penthouse lakással bővítették. A belső udvari lakásokhoz erkélyt alakítottak ki. Egy átfogó, teljes mértékben modernizáló felújításról volt tehát szó.

A felújítás ára kb. 800 euro/m ², amely olcsónak semmiképpen sem mondható, ám az ingatlan értéke jelentősen megnövekedett ezáltal, fenntartási költsége pedig drasztikusan csökkent. Ráadásul üzemeltetésével alig terheli környezetünket.

A homlokzatra 22 cm vastag hőszigetelés került, a tetőbe 36 cm ásványi szálas hőszigetelés, a nyílászárókat teljes mértékben kicserélték 3 rétegű üvegezésűekre / U= 0,8 W/m²K/. A nyílászárók általi hőnyereség ezáltal több lett, mint a hőveszteség, ráadásul a külső, beszűrődő zajok is csökkentek a jó minőségű ablakok beépítésével.

 Minimalizálták a hőhidakat, növelték a légtömörséget, hővisszanyerő szellőző gépet építettek be, illetve hőszivattyút és napelemeket is telepítettek, amelyek megújuló energiával működnek. A nyári hővédelmet elhúzható árnyékoló szerkezetekkel növelték, amely az épület külső megjelenésére is pozitívan hatott. A nyári túlmelegedés veszélyéneknek különösen kitett tetőtéri lakások nagyrészt északra néző ablakfelületeket kaptak. A tetőtéri lakásokat és a földszinti üzlethelyiségeket passzív klímaberendezésekkel szerelték fel.

Ezeknek az átalakításoknak köszönhetően, az épület a felújítás után körülbelül 10%-át fizeti a korábbi fűtés- és melegvízköltségeknek. Ennek a 34 lakásos társasháznak a főtésszámlája kb. megegyezik egy régi építésű családi házéval.

A felújított épület gépészeti rendszerei:

Több szempontból is  indokolt volt a szellőztető berendezés kialakítása:

• Egyrészt egy magas hatékonyságú hővisszanyerővel a szellőztetés általi hőveszteség tizedére csökken az ablakon keresztüli szellőztetéssel szemben.
• Másrészt a jól hőszigetelt lakásoknál fennáll a penészedés veszélye, ha nincs szellőzőrendszer beépítve. A szellőzőkészülék általi elégséges légcsere garantált, függetlenül a bérlők szellőztetési szokásaiktól, amelyek nagyon eltérőek lehetnek.

A hannoveri projektben decentralizált szellőztetési rendszert terveztek, lakásonként azonos nagyságú légkezelőkkel. Így a tervezési (mivel típusterveket használtak) és a kivitelezési költségek is lecsökkennek. Minden lakás illetve működési egység önálló szellőztető berendezést kapott, amelyek egymástól függetlenül szabályozhatóak. Még a 30 m²-nél kisebb lakások is elláthatóak a légkezelők visszaszabályozhatóságával, anélkül hogy a szükséges légcsereszámot túllépjék. A kisebb lakásoknál a frisslevegő térfogatáramokat akár 30 m³/h-ig is korlátozhatják. A nagyobb rendeltetési egységeknél és az átriumnál/ lépcsőháznál a szellőztetőkészülékek akár 300 m³/h térfogatárammal is üzemeltethetőek.

Minden berendezés automatikusan szabályozza az előre beállított légmennyiségeket. Így a készülék kiegyenlített szellőzést biztosít, ezzel egyensúlyt teremtve az elszívott és befújt légmennyiség között, melynek segítségével a hővisszanyerés optimálisan üzemelhet.

Minden konyhai elszívó berendezéshez tartozik egy szűrő, amely a zsírlerakódások ellen védi az elszívó légcsatornákat. A házmester a szűrőket rendszeresen cseréli.

A minimális fűtési energiaszükségletet hőszivattyúkkal fedezik. A hőszivattyús rendszer két szétválasztott rendszerből áll, amelyek egy közös kút létesítményből látnak el, és különböző hőmérsékletű rendszerekben alkalmazzák őket. Egy 13kW-os hőszivattyú az alacsonyabb hőmérsékletű fűtési rendszereket látja el, a másik, 18kW-os, a magasabb hőmérsékletű fűtési rendszerekre (radiátoros fűtési körök) van kapcsolva.

A hőszivattyúk olyan módosított termékek, amelyeket családi házaknál szoktak alkalmazni. A módosítás abból állt, hogy a normál hőszivattyút helyettesítették egy nagyobb hatékonyságú hőszivattyúval, illetve a 18kW-os készülék esetén módosították a szabályozását, amely egy magasabb fűtő középhőmérsékletet enged meg. A hőszivattyú áramellátása napelemekkel történik.

A tetőtéri, illetve földszinti használati egységeket padlófűtéssel látták el.

A társasház közbülső szintjeinél fűtőtestek kerültek beépítésre, az alacsonyabb beruházási költségek miatt. Mindez komfortveszteség nélkül megvalósítható, mivel rendelkezésre állnak a szükséges bel- ill. parapetmagasságok.

Mindkét rendszer jól szabályozható.

Németországban már évek óta támogatja az állam a meglévő épületek energetikai felújítását. Többek között ezért is valósulhatott meg ez a projekt.  Magyarországon sajnos ez még gyerekcipőben jár, de reményeink szerint a ma még hiányzó forrásokat a közeljövőben  pótolni tudjuk különböző zöldberuházási támogatásokkal és hírt adhatunk egy hasonló, magyar projektről. 

Kapcsolódó cikkek:

1. 1956-ban épült lakóépület felújítása ún. nulla emissziós épületté
2. Elkészült a passzívház standard szerinti felújítás
3. 144 lakásos társasház passzívház kritériumokkal

A szép példa ismét egy német példa, de talán a közeljövőben már nálunk is épül majd óvoda, amely passzívházként üzemelhet.

Az egyik legjobb funkció az óvoda, egy passzívházként üzemelő épülethez, hiszen a sok kis apróság sok hőt termel, ők maguk is fűtik az épületet.

Az épületben mindig friss levegő van, a csoportszobák hőmérsékletének szabályozása is megoldott.

Egyszerű használat

A nagy ablakfelületek előtt lamellás árnyékoló rendszert ( raffstore, vagy zsaluzia néven is ismert ) építettek ki. A lamellák állása a napállástól, és a napsugárzás erősségétől függően automatikusan változik. A tetőn elhelyezett szélérzékelő berendezés pedig erős szél esetén leadja a jelet, a lamellák automatikus felhúzására. Így nem fordulhat elő, hogy nagy szélviharban a lamellák megsérüljenek.

Építészet: sdks Architekten

Az éjszakai szellőzés is megoldott. Nem kell a nagy nyílásokat kinyitva hagyni éjszakára. Hálóval védetten kialakítottak egy felső ablakrészt, amellyel jól megoldható a szellőztetés a meleg nyári napokon.

Az óvoda vezetője büszkén kalauzolt bennünket az új óvoda épületben. 6 óvodás, és bölcsődés csoportszobákat alakítottak ki. A tervezés az első gondolattól a megvalósításig kb.2 évig tartott. Az első kapavágástól számítva viszont már 1 év alatt megépült a masszív falszerkezetű birodalom a kis csemeték számára. A masszív fal meghatározás a német nyelvben használatos, magyarul a nehéz falszerkezetet használjuk inkább. Azért érdemes itt megemlíteni a falszerkezet anyagát (mészhomok tégla), mert köztudott, hogy az ún. könnyűszerkezetes épületekre a rövid építési idő jellemző.

Az 1172 m² területű passzívház óvoda annak ellenére, hogy a nehéz szerkezeti csoportba tartozik, gyorsan megépült.

Építészet: sdks Architekten

A mészhomok téglából épült falszerkezet egy külső favázat kapott, amire színes homlokzatburkoló lapok kerültek. A favázak közé cellulóz (újrahasznosított újságpapír) hőszigetelés került.

Az óvoda gépészete:

A gépészeti rendszer megtervezésénél fontos cél volt a halk üzemmód. A tervezők a fűtési és szellőztető rendszerek szétválasztása mellett döntöttek. A hővisszanyerős szellőzőrendszer alacsony hatásfokon üzemel, beállítva a szükséges légcserére. Mivel nem a szellőzőrendszeren keresztül történik a hideg napokon a pótfűtés, így akkor sem kell a hatásfokot növelni amiatt, hogy a megfelelő hőfokot előállítsák.

Az óvoda telke egy termálvizes, védett területen fekszik. Így nem volt megoldható a vizes hőszivattyú kialakítása. Úgy döntöttek a tervezők, hogy gázkazánnal oldják meg a padlófűtésű fűtési rendszert.

A tetőn elhelyezett napkollektorok nyáron teljes egészében ellátják az óvodát melegvízzel. Télen pedig rásegítenek a fűtésre.

A tornaterem feletti tető zöldtető

Érdekesség, hogy a WC-k öblítéséhez esővizet használnak.

A megvalósult óvoda épülete nemcsak energetikai és ökológiai szempontból  egy kitűnő példa, a kellemes épület megjelenésében bizonyítja, egy passzívház is lehet szép, építészetileg színvonalas épület.

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy német passzívház iskolát
2. Jó beruházásnak bizonyult a régi bérház felújítása passzívház követelmények alapján
3. Passzívház követelményt megcélzó társasház New York-ban

A passzívház hűtésének tervezése nem kimondottan csak épületgépészeti feladat, hanem komoly összehangolt munkát kíván a Megbízóval, és az Építész tervezővel is.

Amennyiben lehetséges épületgépészeti szempontból a passzívházak hűtését passzív hűtéssel érdemes megoldani (ezzel is üzemeltetési energiát és költséget spórolhatunk meg),  ami intenzív éjszakai átszellőztetést jelent. Így az éjszakai és reggeli hűvös levegővel hűtjük le a szerkezeteket.

Másik épületgépészeti megoldás a gépi szellőztetéssel történő hűtés, ami azt jelenti, hogy a fűtési hőszükséglet csökkentése miatt már betervezett központi hővisszanyerős szellőztető gépet nyáron hűtésre használjuk (lásd. korábbi cikkünket a „Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?”).

Ebben az esetben a szellőzőgép hővisszanyerőjét egy megkerülő ággal kikerüljük (vagy a berendezés tartalmazza, vagy külön ki kell építeni), ezáltal a befújt előhűtött levegő nem veszi át az elszívott elhasznált levegő hőjét. Az előhűtés megoldható levegő-talaj hőcserélővel, illetve sóoldatos-levegő hőcserélővel is. Mindkét esetben a hidegebb hőmérsékletű talajban fektetett vezeték adja át a hőt a talajnak, ezzel hűtve le a külső befúvásra szánt frisslevegőt.

Ezzel a megoldással a folyamatos nyári nappali szellőzés (hűtés) is megoldható.

Abban az esetben, ha nem épül ki az előbb említett két talajhőcserélős rendszer egyike sem, akkor a központi szellőztető berendezés csak éjszakai szellőztetésre használható nyáron, mivel a nappali használatkor a kinti meleg levegőt fújnánk be az éjszaka lehűtött épületbe (amivel csak elősegítjük az elkerülendő felmelegedést).

A nyári és téli levegő hőmérsékletek alakulását az alábbi ábra szemlélteti: (forrás: Maico Hungária Kft.):

Kapcsolódó cikkek:

1. Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?
2. Levegő-víz hőszivattyúk zajterhelései
3. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?

Az üvegház egy olyan épületrész, amelynek transzparens felülete van, csatlakozik a fűtött épületrészhez, megközelíthető az épületből, és mesterséges fűtése nincs.

Az épülethez csatlakozó üvegházba bejutó napsugárzás a felületeken, az üvegház és a mögötte lévő terek közös falán nyelődik el, és azokban tárolódik. A falak átadják, vagy a természetes légárammal kerül át a meleg levegő a mögöttes térbe.

Az üvegház télikert megnevezése jól mutatja az egyik lehetséges funkciót.

A leggyakoribb hibák a télikertek kialakításánál a passzív és alacsony energiájú épületeknél:

• A télikert és a lakóépület nem kerül termikusan leválasztásra.
• A télikert termikusan le van választva a lakótértől, mégis fűtik.
• Északi oldalra helyezik, ezzel csak kis hőnyereséget biztosít.

A következő energetikai funkciókat látja el egy jól megtervezett télikert:

• Úgy hat, mint egy hatalmas napkollektor.
• Mint egy puffertároló működik.
• A felmelegített levegő – ventilátor segítségével- elszállításra kerülhet az északi helyiségekbe, vagy egy melegvíztárolóba.

A télikert tájolása és üvegezése:

A napsugárzási nyereség legjobb kihasználtsága miatt a déli tájolás a legoptimálisabb tájolási irány.

Ez ritkán teljesül. Gondosan meg kell tervezni a formát, benapozás vizsgálatot kell végezni. A tervezésnél a mélység és szélesség arányára az 1:3-as arány javasolt.

Ha nem tájolhatunk dél felé, törekedni kell a pufferhatás jó kihasználására.

Az üvegezés kiválasztásánál a minél több sugárzás elnyelése szempontjából legjobb lenne egy fémvázas szerkezetű, egyrétegű üvegezéssel készülő szerkezet. Ez viszont a hőhidak, és ezzel együttjáró kondenzáció miatt sem alkalmazható. A puffertároló szerep szempontjából sem lenne alkalmas egy ilyen szerkezet. Az üvegezésnél tehát itt is a többrétegű üvegezés ajánlott.

Tipp! Ültessenek fagytűrő növényeket a télikertekbe, amelyek túlélik a téli könnyű fagyokat.

Következő cikkünkben kerttervezőnk ajánl télikertbe ültethető növényeket.

Kapcsolódó cikkek:

1. Előtető megoldások passzív házaknál
2. Passzívházba passzív hűtést!
3. Az első passzív ház New Yorkban

A verseny nemzetközileg elismert céljai és egyben erdményei:

• Az  energiahatékonyság, a megújulό energiaforrások és a fenntarthatό építészet területén valό innováciό kibontakozására és elterjedésére ösztönöz
• Figyelmeztető jelzés a világ felé, hogy szemléletváltásra van szükség és lehetőség
• Felkelti a közvélemény figyelmét olyan kérdésekben, mint a megújulό energiaforrások alkalmazása és az energiahatékonyság
• Interdiszciplináris együttműködés létrehozása az egyetemek és cégek között, amely elősegíti a „0-Energy“ épületek megszületését
• Ezen épületek bemutatása a nyilvánosságnak

Ezt a versenyt „USA – US Department of Energy“ írta ki legelőször 2002-ben azzal a végcéllal hogy 2015-re megoldás szülessen az energetikailag önellátό épületek létrehozására.

Az első alkalommal mintegy 100.000 látogatόt vonzott magához a 14 csapat épületeiből öszzeállított kiállítás, de a „0-Energy“ épületek megvalόsítására akkor még nem volt lehetőség.

Ezt a 2005-ös fordulό követte amikor már 18 csapat vett részt a versenyen. Ekkor már a Washington DC, National Mall-ben felépített házak közűl, a rossz idő ellenére is 3 csapat képes volt teljesíteni a szükséges energiamérleget.

Az igazi fordulatot a 2007-es verseny hozta, ahol 20 csapatbόl 15 megkapta a szükséges energiapontszámot a változékony időjárás ellenére. Ílymódon az építészet vált hangsúlyossá, mely a napelemek, kollektorok integrálását, és a komfortérzet megteremtését helyezte előtérbe. Ez segítette hozzá az először indulό TU Darmstadt csapatát az első helyezés eléréséhez.

A Solar Decathlon 2009 versenyen  a darmstadti csapat a surPLUShome nevű passzívházával ismét első helyezést ért el.

Jelentése az  épülethez kapcsolódó fogalom, amely magában foglalja az energiahatékony és a fenntarthatό építészet elveit, szem előtt tartva a mindennapi élet realitásait. A ház számos lehetőséget rejt magában, amely  a jelenlegi lakáskoncepciόt túlszárnyalva egy új életérzést, egy új életszemléletet fejez ki, mely megszünteti a látszόlagos konfliktust a modern ember komfortigénye és a Földünk klímája között.

Az épület

A teherhordό szerkezet fábόl készült, melyre azért esett a választás, mert elsősorban regeneratív építőanyag, másodsorban az épületet Darmstadtbόl Washingtonba kellet szállítani. ĺgy nem hagyhatták figyelmen kívűl a közúti szállítmányozás mint súlybeli, mint méretbeli korlátozásait. Így a háznak vízszintesen és függőlegesen is szétszedhetőnek kellett lennie. Az egyes modulokat ideiglenes megerősítéssel  kellett ellátni és ezen rögzítési pontokat a szerkezettel egyidejűleg úgy kellett elhelyezni, hogy az a végeredmé­nyen ne látszόdjék. Összépítéskor a modulok közötti kapcsolatot acél kötőelemekkel illetve tőcsavarokkal biztosították.

Passzív rendszerek

Ezek olyan tervezési illetve anyagkiválasztási döntések eredményei, melyekkel a lehető legnagyobb mértékben csökkenthető az épület energiaigénye. Nagy segítségére volt a csapatnak a darmstadti Passzívház Intézetnek, a passzívházak tervezésében szerzett széleskörű tapasztalata, mely alapjául szolgált az épület koncepciόjának. A külső hőszigetelés VARIOTEC típusú vákum-panelekből készült. A nyílászárόk 3-rétegű üvegezéssel, ENERGATE típusú hőszigetelt keretű fa szendvics ablakokbόl állnak. Ezek beépítése és az egész szerkezet légtömör konstrukciόval készült.  A belső komfort biztosításához  hőtárolό tömegre van szükség. Ennél az épületnél ez fokozott figyelmet kapott, mert a napközbeni látogatόk igen magas hőterhelésnek számítanak, amely gyors túlmelegedéshez vezet. Erre született megoldásként a hűtőmennyezet. Ennél fázisváltό anyaggal töltött cellákon vezetik át a belső levegőt, amely hőt ad le a halmazállapotváltozáshoz. Ilymódon a  levegő lehűl, miközben a fázisváltό energiával töltődik fel. Éjszaka folyamán ezt az erre a célra kialakított szellőzőkön keresztül a külső levegővel visszahűtik. (Gyakori fázisváltό anyagok  például a paraffin-vegyületek, melyeknek a halmazállapotváltozása optimálisan szobahőmérsékleten játszódik le.)

Aktív rendszerek

Az épületnek mindenféle szempontbόl meg kellett felelnie egy „normál“ otthon elvárásainak. Így rendelkeznie kell az összes használatos háztartási készülékkel, és biztosítania kell a szükséges használati melegvizet, és a világításhoz szükséges villamos áramot. Az automatikus hővisszanyeréses szellőztetést egy NILAN típusú,   levegő-folyadék hőszivattyúval egybeépített  kompakt készülék végzi, mely gondoskodik a légfűtésről illetve a melegvíz előállításrόl is. A hűtőmennyezet passzív hűtésnek minősül, aktív hűtésre, azaz klimatizálásra nincs szükség, így az ehhez szükséges áramigény töredékével lehet biztosítani a kellemesen hűvös belteret. A épület villamos energiaigényét és egyben az épület homlokzati kialakítását, ill. futurista megjelenését vékonyfilmes napelemekkel oldották meg. A passzív hűtéshez elengedhetetlen árnyékolást is a viszonylag kis panelméretnek köszönhetően szintén ezekkel valósították meg.

A „0-Energy“épületek létrehozásának alapvető feltétele az energiaigény minimalizálása. Szemléletmόdot kell válltani és csakis rendszerben, teljes egészként szabad az épületre tekinteni. Ez az első lépés. Fontos a megfelelő tájolás, az ablakfelületek méreteinek és minőségének gondos megválasztása, az optimális hőszigetelés és az árnyékolási rendszer helyes kiválasztása, a hőhidak elkerülése, a kiválό légtömörség megvalόsítása. Elengedhetetlen az élvezhető  minőségű levegő biztosításához a gépi szellőztetés, melynek kiválό hatékonyságú hővisszanyerővel,  takarékos ventilátorokkal és jό minőségű szűrőkkel kell rendelkeznie.

Második lépésként el kell gondolkodni azon, hogy milyen utat válasszunk a fennmaradó energiaigény fedezésére úgy, hogy az épület összes éves energiamérlege nullára, vagy az alá csökkenjen, azaz több energia termelődjön, mint ami az épület fenntartásához szükséges. Ehhez például melegvizet termelő kollektorra és áramot fejlesztő fotocellákra van szükség. A megtermelt áramnak a hálόzatba valό visszatáplálásával kiválthatό az energiatárolás által okozott költséges és a legtöbb esetben felesleges technikai háttér megvalόsítása.

Az első lépéshez nélkülözhetetlen szakértelem és tapasztalat már rendelkezésre áll a passzívház technolόgiának köszönhetően. A második lépéshez szükséges technika szintén létezik. Mindkettőhöz a piac bővülésére van még szükség hogy széles körben, mindenki számára elérhető áron lehessen hozzáférni az alkotόelemekhez. Ez viszont lehetőséget biztosít helyi – például magyar cégek innováciόs erejének kibontakoztatására, mely értéknövekedést teremt és munkahelyek ezreit képes létrehozni.

Linkek:

http://www.solardecathlon.tu-darmstadt.de
http://www.solardecathlon.org
http://www.sdeurope.org
http://www.flickr.com/photos/solar_decathlon/galleries

írta:

Sariri-Baffia Enikő
Munkatárs: Miskolczy Imre
Energie Planer Team

www.passivhaus-info.eu

képek: Thomas Ott és TU Darmstadt
www.o2t.de
http://www.solardecathlon.tu-darmstadt.de

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy passzívház óvodát
2. Passzívház követelményt megcélzó társasház New York-ban
3. Passzívház példa Csehországból:

Építészet: Canton Thielen Architekten

Építészet: Canton Thielen Architekten

A tervezésnél figyelembe kellett venni a német műemléki környezetekre vonatkozó előírásokat is, hiszen 1937-ben egy mintalakótelepet alakítottak ki ezen a területen.

A házban egy négytagú család lakik. A lakófunkció mellett a legfelső szinten egy irodát is kialakítottak. A garázs független szerkezetként került kialakításra, tehát teljesen független a termikus buroktól.

Emellett, hogy passzívház építése volt a cél, törekedtek a környezetbarát technológiák használatára is. A falszerkezet egy tartó faváz, amely cellulóz hőszigetelés kitöltést kapott. A falszerkezet U értéke: 0,1 W/m2K. A tetőszerkezetnél szintén 0.1 W/m2K az U érték, melyet 40,5 cm vastag hőszigeteléssel értek el.

Az építési idő a könnyűszerkezetes házaknál rövidebb, mint a hagyományos technológiáknál. Itt az építés 5 hónapig tartott.

A gépészet elfér az előszobai gardróbszekrényben. Egy kompakt készülék szolgál a fűtésre, melegvízellátásra, és a szellőzést is ezzel látják el. A földhő hasznosítást, egy nálunk még nem nagyon ismert ún. földhőkosár telepítésével oldották meg.

Földhő kosár - Forrás: BetaTherm

A földhő fűtésre való alkalmazásának technikája az elmúlt években jelentősen megnőtt. Az energia kinyerésének jelenleg 3 eljárási módja van: földhő – szonda, síkkollektor és a földhőkosár.

A földhőkosár újdonságnak számít Magyarországon. Németországban már gyakran használják fel a földhő hasznosítására, egyrészt egyszerű felhasználása miatt. A másik fontos előny, hogy viszonylag kis területet foglal el a kertből, mégis hatékonyan hasznosítja a föld melegét, ill., nyáron a hűtés is hatékonyan megoldható a szerkezettel. A kúp alakú kosárforma nagy felületet biztosít a földhő átvételére, és így megnöveli a keringtető folyadék űrtartalmát. Ezek a tulajdonságok elősegítik a talajból az egyenletes hőelvonást. A kosarat a fagyhatár alá helyezik el a földben, így nincs elfagyási veszély.

Több kosár is elhelyezhető természetesen egymáshoz kapcsolva. Egy családi háznál elegendő lehet egy földhőkosár elhelyezése is. A bemutatott passzívház nettó 175 m2 alapterületű. A viszonylag kis telken épült háznál, ahol kis kertrész áll rendelkezésre a földhő hasznosításra, jó megoldás a földhőkosár. Kompakt mérete miatt kisebb a helyszükséglete, mint a síkkollektornak.

Tehát itt nemcsak az épület kompakt formájú, még a gépészet is tartotta magát a tervezési elvhez. J A gépészeti készülék kompakt készülék, és még a földhő hasznosítás is kompakt formában készült.

Kapcsolódó cikkek:

1. Milyen hővisszanyerős szellőzőrendszert válasszunk passzívházakba?
2. Hol lehet használni a Földhőkosarat?
3. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?

Passzív ikerház - Sariri-Baffia Enikő, munkatárs: Miskolczy Imre

A fenntartási költségek lényeges csökkenése miatt a fennmaradό bekerülési különbözet hiteltörlesztésével együtt is kevesebb lett a havi kiadásunk mintha “hagyományos” házat építettünk volna. (Ami persze szόba sem jött.)

A mi passzívházunk

Épület

Külvárosi kertes lakόövezetben épült kétlakásos passzív-ikerház.

Az egyik  ikerfél egy munkába járό házaspár igényeit szolgálja tágas tereivel, vendégszobájával, míg a másik félben saját otthonunkat alakítottuk ki.

A földszinten helyezkedik el a nappali az ékező és a konyha egyaránt, magábafoglalva a család napközbeni igényeit s ugyanitt kapott helyet az iroda is saját tárgyalόval, higéniai helységgel, külön bejárattal, megteremtve az otthoni munkahely közelségét a szükséges szeparáciόval egybefűzve. Az emelet ad helyet a gyermekszobának a szülői hálόnak a vendégszobának egy fürdővel és gépészeti helységgel.

Az épület az egyszerűség és az ésszerűség jegyében jutott végleges formájához mely 220 m² hasznos felületet foglal magába. Ez a gondolkodásmód kísérte végig a kivitelezés minden lépését is, és így az épület által nyújtott komfortérzet messze túlszárnyalja azt, amit egy  „hagyományos“ épület nyújthat.

Szerkezet

Az épület tartόfalai 12cm teherbírό szigetelésen fekvő lemezalapon állnak. Ezek mindösszesen 15cm vastag mész-homok téglábόl készültek mert kizárόlag statikai és hőtárolό szerepük van. Erre került kívülről egységsen 30 cm vastagságban NEOPOR szigetelés. A lemezalapra az ajzatbeton alá további 12 cm EPS került.

A falon 30 cm-es Neopor hőszigetelés.

A nyílászárόk 3-szoros üvegezésűek passzívházhoz alkalmas szigetelt kerettel, a külső falsík elé lettek elhelyezve a szigetelés síkjában speciális „L“- elemekkel. A hőhídmentes beépítéshez meg kellett oldani a párkányfogadást és emellett ügyelni kellett a légtömör kapcsolatokra is.

Blower Door teszt.

A két ikerfél 17,5cm-es mész-homok téglafala között 3 cm közetgyapot találhatό, melynek hangszigetelési szerepe van.

A tető hagyományos fa szerkezetű 6/24 szelemenekkel, kőzetgyapot kitöltéssel. A páraátersztő fόliát 4 cm-es légrés majd cserépfedés követi. A szerkezetre alulrόl polystyrol, és egy szintén páraátersztő de légtömör réteg került felfüggesztésre.
A gondos kivitelezés a nagyszerű légtömörségi mérés eredményében is láthatό: 0,38 1/h. (Passzívházak esetén max. megengedhető: 0,6 1/h.)

Készül a terasz hőszigetelés.

Gépészet

Egy passzívház épületgépészete elektromos- víz- és szennyvízhálόzatbόl, légtechnikábόl továbbá egy, a minimalizált hőveszteségeket pόtlό rendszerből tevődik össze.
Nálunk az épület szellőztetéséről egy hatékony hővisszanyerős berendezés gondoskodik, melynek hővisszanyerési hatásfoka 92%. (Passzívház Intézet tanusítványa szerint)

Paul Thermos szellőzőberendezés

A használati melegvíz-előállítást és a napsugárzás nélküli napokon a szükséges energiapόtást (max. fűtési hőigény: mindösze 2,5-3 KW) egy lángmoduláciόs, 0,9 – 9 KW-os fali kondenzáciόs gázkészülék végzi. Elsődleges hőleadό rendszer a légfűtés. A mi esetünkben két légfűtő elem került beépítésre, és így külön szabályozhatό a lakás és az iroda hőmérséklete. Tartalék fűtesi potenciálnak 500 W-os illetve 300 W-os fűtőtesteket helyeztünk; a nappalikban, a fürdőkben és az irodában.

Az energiapótlást egy kondenzációs gázkazán végzi.

(Ezekre olyankor van szükség amikor a légfűtés álltal biztosított egyenletes hőmérsékletnél rövid időn belül melegebbet szeretnénk, pl:fürdés.)
A késöbbiekben lehetőség van a HMV-tárolόhoz szolárkollektort csatolni, mellyel tovább faraghatόak a havi kiadások.
A világítást a legtöbb helyen melegfényű LED-lámpákkal oldottuk meg. Ahhol ez nem volt megfelelő, oda energiatakarékos izzόk kerültek.

A passzív ikerház PHPP eredményei és a légtömörségi mérés eredménye

De mit is jelentenek ezek a megoldások a komfortérzetünkre és a zsebünkre nézve ?

Nincsen szükség aktív klimatizálásra . A levegő páratartalma mindig optimális, minősége kívállόan tiszta, pormentes, és friss. Nyári hόnapokban is csupán éjszakai szellőztetéssel kellemes hőmérsékleten tarthatό egész nap az épület (25 – 26°C).

Átmeneti időszakban egyáltalán nem kell fűteni, csak miután kint fagy. (A szomszédok már javában fűtenek mikor nálunk még mindig 22°C van.)

A kivállό szigetelésű kűlső termikus burkon belül lévő szerkezetek mindig átveszik a belső hőmérsékletet és így nincsen a lakásban hideg felület, mely kellemetlen hőérzetet okozna.
A magasfokú légtömörség további nagyon kellemes „mellékhatása“ a jό zajvédelem: a zajok és a por kint maradnak, az ideális hőmérséklet pedig bennt.

Tehát így egy havi gázszámlánk: kb. 60 Euro

Kollektorral várhatόan: kb. 40 Euro

Ez az épület a passzív standard miatt csak néhány százalékkal került többe, mintha hagyományosan épült volna. Viszont a fűtési rendszer leegyszerűsödött s az itt megtakarított pénzt a jobb szigetelésre, jobb ablakra és a szellőztető berendezésre fordítottuk.A fenntartási költségek lényeges csökkenése miatt a fennmaradό bekerülési külömbözet hiteltörlesztésével együtt is kevesebb lett a havi kiadásunk mintha “hagyományos” házat építettünk volna. (Ami persze szόba sem jött.) A hitel visszafizetése után nyereséget termel az épület a magas fogyasztású szomszédaihoz képest, mert amit nem kell kifizetni az a miénk marad.

Energie Paner Team – www.passivhaus-info.eu – mail@passivhaus-info.eu
D-64342 Seeheim-Jugenheim, Ringstraße 26 – Tel: +49-6151-3965787

Kapcsolódó cikkek:

1. Milyen hővisszanyerős szellőzőrendszert válasszunk passzívházakba?
2. Földhőkosár került a német passzív családi ház kertjébe
3. Passzívház modell hőmérséklet mérése

Épülethez illő anyaghasználat az árnyékoló rendszereknél is.

A passzívházakba lehetőleg csak passzív hűtést alkalmazzunk. Törekedni kell arra, hogy ne elektromos energiát használjunk a nyári túlmelegedés enyhítésére.

Ez elérhető az intenzív éjszakai szellőztetéssel, valamint a megfelelő árnyékoló rendszerek használatával. Amennyiben lehetőségünk van átszellőztetett falszerkezet betervezésére, az nagy segítség a nyári túlmelegedés szempontjából, különösen a keleti oldalon. A reggeli, még hűvös mozgó levegő átöblíti a homlokzatot. A masszív, nagy hőtároló tömeggel rendelkező falszerkezet pedig gondoskodik arról, hogy a fal rétegeibe minél később jusson be a meleg, így éjszaka, az minél előbb le is tudjon hűlni.

Sokat javít a házon belüli szerkezetek hőtároló tömege. Példaként említve, a tetőtér beépítésnél gipszkarton lap helyett, a nagyobb tömegű gipszrost lap használata kerül előtérbe a nyári túlmelegedés miatt. Felmerül a válaszfalak szerepe is, hiszen a válaszfalak is jelentős tömeggel rendelkeznek.

A különböző vakolatokról egy későbbi cikkben adunk elemzést.
Természetesen nemcsak a német energetikai számításnál, a magyar szabványok szerint készülő számításnál is figyelembe vesszük milyen hőtároló tömegű épületet tervezünk. Ezért a nyári túlmelegedés számításánál az alap adat (a ház hőtároló tömege) is erősen befolyásolja milyen árnyékolásról kell gondoskodni.

Építészet: Wolfgang Ott- architekt

A passzívházak esetében mindenképpen el kell végezni az ún. PHPP (Passivhaus Projektierungs Packet) számítást. Ezzel kell igazolni, hogy megfelel az épület a passzívház energetikai kritériumoknak.
A nyári túlmelegedés számításánál nem ajánlatos túllépni a 10 %-os túlmelegedést.  A belső hőforrásokra is figyelni kell, fölöslegesen ne termeljék a meleget. Erre is gondoljunk az internet böngészése közben! Persze azért a Passzívház Magazint olvassák szorgalmasan!

Mind a magyar szabványok szerinti hőtechnikai számítás, mind a PHPP számítás, különböző értekkel veszi figyelembe a lamellás külső, illetve lamellás belső árnyékoló szerkezetet. Valamint a lamellás szerkezeten belül megkülönbözteti az állítható lamellás szerkezeteket. Szintén külön értékkel szerepel a külső, kihúzható vászon árnyékoló.

Fontos szempont még az árnyékoló rendszerek beépítését úgy megtervezni, hogy a lehető legkisebb hőhídhatással kelljen számolni.
A későbbiekben bemutatjuk árnyékoló rendszerek beépítésének csomópontjait passzívházak esetében.

Kapcsolódó cikkek:

1. Egyre jobban terjed passzívházaknál is a külső lamellás árnyékoló rendszer
2. Árnyékolás
3. Télikertek passzív házaknál

A Prágai Műszaki Egyetem folyamatosan elemzi a projektet, melyben az épületek éves fűtési igénye megegyezik a Passzívház követelménnyel – 15 kWh/év.

Az épületek tájolásánál figyelembe vették az észak-déli irányt, amely a tetőn elhelyezésre kerülő napkollektorok valamint a szoláris hőnyereség szempontjából a legideálisabb volt (lásd térkép).

A lakóépületek nagyon egyszerű alaprajzi kialakításúak, pince nélküli, földszint + tetőtér beépítésűek. Kihasználva az optimális felület-térfogat arány előnyeit. Fűtött garázs nem létesült, a gépkocsik elhelyezése az épülethez szervesen csatlakozó fedett (zöldtetős, fa szerkezetű) gépkocsi beállóban történik.

A földszinten külön gépészeti helyiség került kialakításra, melyben a gépi szellőzés, a hőszivattyús fűtési rendszer, vezérlései, tároló berendezései, hőcserélői kaptak helyet.

Főbb épületszerkezeti anyagok:

• Falak U = 0,10 W(m2K)
• Magastető U = 0,08 W(m2K)
• Padló U = 0,16 W(m2K)
• Ablakok U = 0,72 W(m2K)
• Földszinti födém U = 0,22 W(m2K)
• Összesített hőveszteség    Qmax = 1,95 kW

A homlokzati falakban 10 cm homlokzati hőszigetelés + 30 cm Airrock ND hőszigetelő lemez helyezkedik el, a tetőben 44 cm Rockwool kőzetgyapot hőszigetelés a padlóban pedig 20 cm lépéshangszigetelő anyag került beépítésre.

Az épületek kialakítása teljesen megegyező, csak homlokzati kialakításukban térnek el igazodva a tulajdonosi igényekhez.

Nagyon fontos megjegyeznünk e 13 lakóépületből álló egység kapcsán, hogy megvalósításukhoz jelentős többlet költség ráfordításra nem volt szükség, inkább a szemléletmód változás és a környezettudatosság igényelt nagyobb odafigyelést. Láthatjuk, hogy milyen harmonikusan illeszkednek be az épületek a tájvédelmi körzetbe, a tereprendezést is elvégezték egy időben az építéssel, nem láthatunk barikádszerű kerítéseket sem, hanem a természettel összhangban a kerítés növényzettel kerül kialakításra.

A bemutatott példából is mutatja, hogy Passzívházat építeni nem olyan bonyolult és költséges dolog, mint ahogy azt sokan gondolják. Csak elhatározásra, jó tájolású telekre, és szakértő tervező – kivitelező gárdára van szükség.

Lestyán Mária
Építészmérnök
Rockwool Hungary Kft.

Kapcsolódó cikkek:

1. Német példa passzívházként épült családi házra
2. Beszámoló a passzívház fővárosából
3. 144 lakásos társasház passzívház kritériumokkal

144 lakásos lakóépület komplexumot alakítottak ki 4 építész közreműködésével Frankfurt kellemes lakóövezetében, műemléki környezetben.

Az egykori villamos kocsiszín területén műemlékvédelem alatt álló épületek szomszédságában épült a passzívház kritériumokat elérő társasház 2 szintes mélygarázzsal. Az egykori kocsiszín épületekben egy élelmiszer áruház kapott helyet. Az üzlet nem passzívházként épült, itt is lehetett volna alkalmazni a passzívház tervezési elveket (Dr. Feist úr megjegyzése).

Bár egy beépített városi környezetben (beárnyékolás) van a többlakásos lakótömb, mégis sikerült elérni a kompakt tömegformálással, a szinte hőhídmentes épületszerkezeti, ill., csomóponti megoldásokkal a passzívház kritériumot.

Az egyik épületszárny aljában egy óvoda is működik, amely természetesen szintén megfelel a passzívház kritériumoknak.

Az egykori kocsiszínből átalakított élelmiszerüzlet

A falszerkezet vegyes. A vasbeton pillérváz mellett a falszerkezet favázas szerkezet ásványgyapot kitöltéssel. A falszerkezet a külső felületen még egy polisztirol réteget is kapott.

Az épület nem elzárt területen fekszik, egy sétáló utca határolja az egyik oldalon, így a tervezők fontosnak tartották, hogy a földszinti homlokzat felület egy téglaburkolatot kapjon. A homlokzati kialakításnál alkalmazták egy részen a régi téglaburkolatot, ill. ahhoz hasonló megjelenést.

A falvastagság 38 cm. Fontos volt, hogy ne legyen extrém falvastagság, hiszen természetesen itt is az üzleti szempontokat figyelembe kellett venni.
A lakások nagyon kapósak voltak, gyorsan értékesítették. 2900 Euró / m2-es áron keltek el.

Az utcai homlokzat

A helytakarékosság a gépészeti rendszer kialakításánál is szempont volt. Lakásonkénti szellőzőrendszer kiépítése mellett döntöttek. Külön működik tehát a szellőzés, és a fűtés, így helyiségenként szabályozható a fűtés, ill., független állítható a szellőzés mértéke a fűtéstől.

Már egy korábbi cikkünkben bemutatott társasházzal szemben itt nem a légfűtést alkalmazták, hanem külön fűtőtestek biztosítják a fűtést. Érdekesség, hogy a fűtőtestek az ajtó felett kerültek elhelyezésre, a friss levegő befújók elé.

A passzívház konferenciával egybekötött kiállításon is egyértelműen látszott, hogy az építőanyag gyártók is nagyon igyekeznek, hogy egyre inkább megérje passzívházakat építeni.

Kapcsolódó cikkek:

1. Passzívház követelményt megcélzó társasház New York-ban
2. Beszámoló a passzívház fővárosából
3. Épület felújítás passzívház standard szerint

Az iskola épülete

Frankfurtban már a 2. iskola épül passzívházként.

Egy általános iskoláról van szó, amelyhez nagy tornacsarnok tartozik. Németország sem áll túl jó helyen a pisai felmérésben. Ezért a célkitűzés, hogy az iskolák passzívházként épüljenek, több hasznot is hozhat.

A tantermek levegője fontos szerepet játszik abban, hogy a gyerekek ne fáradjanak el az óra végére. Az órák végére elhasználódik a levegő, és van amikor a szünetben is elmarad a szellőztetés.

A szellőztetés jó ha megtörténik, de ezzel természetesen energiát veszítünk.

Bejárati csarnok

Egy passzívház iskolánál mindkét szempont megoldódik, vagyis állandó friss levegőt kap a tanterem a szellőzőrendszeren keresztül, így nem szükséges az ablakot kinyitni. Ezzel nem lesz energiaveszteség.

Természetesen a passzívház kritériumot nemcsak a hővisszanyerős szellőzőrendszer betervezése biztosította. A tervezők már a megfelelő épület elhelyezéssel, tájolással, tömegformálással sokat spóroltak az épület energiafogyasztásán.

Érdekesség, hogy az előcsarnokban elhelyezett táblán a gyerekek is nyomon követhetik a pontos mért értékeket, pl. a Co2 koncentrációt az épületben.
A jó tapasztalatok miatt egyre több iskola épül már passzívházként Németországban.

A pontos értékeket mérő tábla az előcsarnokban (nem minden értéket mért éppen, mert hétvége volt)

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy német passzívház iskolát
2. Beszámoló a passzívház fővárosából
3. Bemutatunk egy passzívház óvodát

Architekturbüro: PEAF

Németországban gyakran keresek fel már megépült passzívházakat. A bent lakókat tapasztalataikról kérdezem az épülettel, és a beépített gépészeti rendszerekkel kapcsolatban.

A most bemutatott passzívházban egy idősebb házaspár lakik. Az építtetők, akik az új építésű passzívházzal amennyire lehet, függetleníteni szerették volna magukat az emelkedő energiaáraktól, nagyon jól érzik magukat a minimális energiafogyasztású, világos, nyitott terekkel rendelkező passzívházukban.
A passzívház 2004-ben épült. A PHPP energetikai számítás eredménye az épületnél 14,4 kWh/m2év lett. Az épület teljesen alápincézett, földszint, és emeleti szint került kialakításra. A szabadon álló családi ház hasznos lakóterülete 313 m2. Ilyen nagy területű családi háznál is elérhető a passzívház kritérium még akkor is, ha csak két fő lakja.

Architekturbüro: PEAF

Passzívház minősítésű fa-alu nyílászárók kerültek beépítésre, elektromos üzemeltetésű külső zsaluziával, mely rendszer jól védi a nyári túlmelegedéstől az épületet. Az építési mód ún. masszív falazat, hőszigetelő rendszerrel. Esővízgyűjtőt építettek a ház mellé, melynek az összegyűjtött vizét jól tudják hasznosítani a kert öntözésére.

A gépészeti rendszer egy kontrollált hővisszanyerős szellőzőrendszerből áll, egy napkollektor rendszerből, amelyhez kapcsolódva egy nagyméretű víztartályt helyeztek el a pincében. A gépészeti rendszerhez tartozik még egy pellet kazán, amelyhez egy automatikus adagoló tartozik. A pellett kazánt szintén a pincében helyezték el. A kazánhelyiség mellett közvetlenül egy külön kis helyiségben van a pellet tároló, amelyből csövön összekötve a másik helyiségben lévő kazánba adagolja automatikusan a pelletet. Az utántöltés kívülről angol aknán keresztül történik. Bár az épület teljesen alápincézett, mégis biztosított a kert kapcsolat, hiszen az angolaknákon keresztül oldották meg a pince természetes fénnyel való biztosítását, ill., a kazán feltöltését.

Architekturbüro: PEAF

Az északra tájolt lépcsőházból ill., egy szeparált, a kertből a pincébe vezető lépcsővel oldották meg a pince-kert kapcsolatot. A földszinten egy nagyvonalú konyha, étkező, nappali térkapcsolatot alakítottak ki. A lakóterület délre, nyugatra, ill., keletre tájolt. Mivel elég nagy a szomszédos épület beárnyékolása a déli oldalról, ezért az árnyékhatás számításával optimalizálták a déli nyílászáró felületeket. Ebben az esetben nem volt célszerű a déli fronton  nagy üvegfelület kialakítása.

Architekturbüro: PEAF

Az épületben érdekesség még, hogy egy télikert került az ún. termikus burkon kívül kialakításra.

A házaspár nagyon szereti a passzívházat. Kellemes lakóteret biztosít, minimális üzemeltetési költségek mellett.

Kapcsolódó cikkek:

1. Passzívház komponensekkel épült családi ház
2. Passzívház példa Csehországból:
3. Bemutatunk egy német passzívház iskolát

Passzívház lakótömb

14.767 m2-es passzívház lakókomplexum rövid bemutatása,
és egy ott élő fiatal házaspár tapasztalatai:

Németországi utam során a napokban lehetőségem nyílt megnézni, már lakottan egy  passzívház lakótömböt, amelynek építését nyomon követtem. Egy fiatal házaspár mesélt tapasztalatairól, milyen egy passzívházként épült társasházban lakás tulajdonosnak lenni.

Németországban az a szlogen járja, aki manapság nem passzívházat épít, vagy nem passzívházban vesz lakást, abban csak ő maga a hibás. Németországban ún. passzívház „boom”-ról lehet beszélni, hiszen az új építésű házaknál szinte már nem is jön szóba más építési irány, csak a passzívház. Az elmúlt 10 évben több, mint 100.000 m2 új lakás és 2 iskola épült passzívházként. (Az egyik iskoláról áprilisban beszámolunk a németországi passzívház konferencia kapcsán.).

2006–ban épült a 149 lakásegységből, ill., a földszinten üzlethelyiségekből álló lakókomplexum.

Belső kert

Ez a projekt eddig Európa legnagyobb passzívház komplexuma. U alakban helyezkednek el az épületek, ill., a belső udvar alatt mélygarázst építettek. Természetesen a mélygarázs az ún. termikus burkon kívül van. A garázsok ( 156 parkolóhely) födéme alulról 25 cm hőszigetelést kaptak. A homlokzaton itt láthatjuk a példát arra, milyen látvány a hőszigetelés levágása a téli jobb benapozás miatt az ablakok körül.
Nagyvonalú, lakásbelsőket alakítottak ki, kellemes a belső udvarra néző teraszokkal. A nyílászárók 5 kamrás műanyag ablakok, ill., teraszajtók.

A tervezés során úgy tapasztalom, nálunk idegenkednek attól az építtetők, hogy a teraszra egy-két lépcsőfokkal fel kelljen lépni. Azért is készítettem erről részletfotót, hátha segít a meggyőzésben, nem is olyan rossz ez a megoldás.

Terasz dobogóval

A műszaki okok miatt kialakuló lépcsőzést a fiatal házaspár kifejezetten kedveli. Ő szerintük jól használható a kis dobogószerű rész, és még kellemes a látvány is.
A passzívház lakó komplexumnak  3 fűtő egysége van, amelyek 4-7 házat látnak el. A 15 háztömbre osztott passzívházban minden egyes épülethez 1 központi hőcserélős szellőzőrendszer tartozik. A fiatal házaspárt kérdeztem, hogy nem zavaró-e a szellőzőrendszer. Megmutatták a befújó, ill., elszívó fejeket a helyiségeknél. Észre sem veszik, hogy működik, nem zajos, és nincs huzat érzetük sem. Egy nagyon egyszerűen kezelhető szabályozóval lehet csökkenteni, ill., erősíteni a befújt levegő mennyiséget.

Szellőző

Szellőzőrendszer szabályozó

Összesen 3 gázkazánnal biztosítják a légfűtést, a fürdőszobában lévő törülközőszárítók fűtését, ill., a hőcserélő segítségével a melegvíz ellátást. Mivel passzívházról van szó, természetesen a már jól ismert 15 kWh/m2év hőszükségletet nem lépték túl. A lépcsőházi nyílászárók is a passzívház kritériumnak megfelelőek, itt fa ablakokat, ill., bejárati ajtót építettek be. Az összes hasznos lakófelület: 14767 m2. Igen nagy lakóegységről van szó.

Lakásbelső

A kedves fiatal házaspár, aki vendégül látott engem, nagyon elégedettek a döntésükkel, hogy belevágtak egy passzívház lakás megvásárlásába 2 évvel ezelőtt. A fűtési költségük havonta 50 Euro, persze hozzá kell tenni Németországban magasabbak a gáz ill, villamos áram díjak, mint nálunk.

Nyílászárók a lépcsőházban

Terasz

Egy másik, szintén igen nagy volumenű építkezés kezdődött nemrégen szintén nem messze a városközponttól. A képek a márciusi állapotot mutatják. Az építésről még beszámolunk majd a későbbiekben.

Épülő passzívház lakótömb

Épülő passzívház lakótömb 2

Kapcsolódó cikkek:

1. 144 lakásos társasház passzívház kritériumokkal
2. Az első telet teszteli egy 4 tagú család az új passzívházban!
3. Új építésű passzívház társasházak