A cikk első közlésben a Magyar Épületgépészet 2016/3. számában jelent meg, melynek tartalomjegyzéke itt letölthető. Az Európai Unió 2002-ben kiadott Épületenergetikai direktívája (EPBD) [2], majd a 2010-ben elkészült felülvizsgálata (EPBD recast) [3] előírta a tagállamoknak, hogy az irányelvekben foglalt alapelvek alapján dolgozzák ki a tagállami – számítási módszertant, amellyel az épületek energiafogyasztása meghatározható, és összehasonlítható; – követelményrendszert, amelynek betartása valamennyi
Az Európai Unió 2002-ben kiadott Épületenergetikai direktívája (EPBD) [2], majd a 2010-ben elkészült felülvizsgálata (EPBD recast) [3] előírta a tagállamoknak, hogy az irányelvekben foglalt alapelvek alapján dolgozzák ki a tagállami
– számítási módszertant, amellyel az épületek energiafogyasztása meghatározható, és összehasonlítható;
– követelményrendszert, amelynek betartása valamennyi új építésnél vagy jelentős felújításnál kötelező;
– a költségoptimalizált szint és a közel nulla energiaigényű épület definícióját és követelményeit.
A számítási módszertanra európai szabványrendszer készült, melyeket a tagállamok részben vagy teljesen honosítottak, majd a számítási módszertanukba részben (mivel nem kötelező), vagy egészben beépítettek. Ilyen szabványok többek között:
– MSZ EN ISO 15603: Épületek energetikai teljesítőképessége. A teljes energiaigény és az energetikai minőség meghatározása
– MSZ EN ISO 13790: Épületek hőtechnikai viselkedése. A fűtési energiaigény számítása
– MSZ EN 15316: Épületek fűtési rendszerei. A rendszer energiakövetelményeinek és hatékonyságának számítási módszere
– MSZ EN 15243: Épületek szellőztetése. Klimatizált épületek helyiség-hőmérsékletének, terhelésének és energiafelhasználásának számítása
– MSZ EN 15193: Épületek energetikai jellemzői. A világítás energetikai követelményei
– MSZ EN 15459: Épületek energetikai teljesítőképessége. Épületek energetikai rendszereinek gazdaságossági értékelési eljárása
A magyar számítási módszertan (7/2006. (V. 24.) TNM rendelet) saját számítási algoritmus szerint épül fel, az európai szabványokat nem hivatkozza. Így magától értetődő, hogy a számítási eredmények között is eltérések lehetnek. Jelen cikk célja, hogy bemutassa, mekkora eltérések lehetségesek az egyes számítási módszerek között.
Az összehasonlító vizsgálatok menete
Az összehasonlítást négy módszer szerint elvégzett számítások alapján készítettük el.
A hatályos magyar jogszabály (7/2006-os TNM rendelet) szerint két változatot készítettünk: valamennyi számítást elvégeztük egyszerűsített és részletes módszerrel is. Első esetben egyszerűsítetten vettük figyelembe a hőhidak hatását, a benapozást és a fűtési hőfokhíd számítását, míg a második esetben a hőhidak számítása továbbra is az egyszerűsített elven történt, de a benapozást és a fűtési hőfokhidat részletes módszerrel számítottuk. Minden további bemeneti értéket (meteorológiai adatok, belső hőterhelés stb.) a jogszabály szerinti értékekkel vettük figyelembe. A számítások WinWatt szoftverrel készültek.
Az európai szabványok előírásai alapján a RePublic_ZEB projekt egyik résztvevő intézményében Corrado és Paudos (Politecnico di Torino, Olaszország) készített szoftvert. Ez a szoftver az EN ISO 15603:2008 alapján – az ebben hivatkozott többi szabványt is felhasználva – számítja ki először az épület energiafelhasználását, majd a beállított felújítási intézkedések különböző kombinációinak hatását vizsgálja energetikai és gazdaságossági szempontok alapján.
A negyedik alkalmazott módszer a dinamikus épületenergetikai szimuláció. A TRNSYS 17-es verziójában dolgoztuk fel a mintaépület háromdimenziós energetikai modelljét, amelyen részletes használati szokásokat tudtunk beállítani, és részletes benapozási vizsgálatokat végeztünk.
A számítások során nem vizsgáltuk a hűtési energiaigényt, mert annak számítása a TNM rendelet előírásait alkalmazva sok becslést tartalmaz. Nem vettük figyelembe a különböző épületgépészeti rendszerek veszteségeit, mert pontos értékek a szimulációt leszámítva nem adhatók meg.
A számítások célja és az összehasonlítás alapja az éves nettó fűtési energiaigény volt.
Az elvégzett számítások
A vizsgált épület
Az összehasonlítások elvégzéséhez egy mintaépület különböző felújítási intézkedéseinek hatását vizsgáltuk valamennyi számítási módszer szerint.
A vizsgált épület Budapest észak-keleti részén található kollégium (1. ábra). Az épület két szárnyból épül fel, ahol a lakószobák találhatók, a kettőt egy közlekedő tag köti össze. Valamennyi épületrész földszint + 5 emelet magas, a legfontosabb mutatószámokat az 1. táblázat mutatja be.
1. ábra. Az épület homlokzata
1. táblázat. Az épület fontosabb mutatószámai
A számítások kiindulási szintjét az épület építéskori szerkezetei jelentették. A homlokzati falak előregyártott, maghőszigetelt vasbeton falpanelek, a nyílászárók részben fém, részben műanyag tokszerkezetű, kétrétegű üvegezéssel szerelt ablakok és ajtók, amelyek állapota a több évtizedes használat miatt erősen leromlott. A lapostető vasbeton födémpanelra felépített egyenes rétegrendű tető, a padló hőszigetelő réteg nélküli. A kiindulási állapot U-értékeit a 2. táblázat mutatja be.
2. táblázat. Az egyes szerkezetek U-értéke kiindulási állapotban
Felújítási intézkedések
Az egyes felújítási intézkedéseket a RePublic_ZEB projekt céljainak megfelelően határoztunk meg. Valamennyi intézkedéssel el kellett érni legalább a költségoptimalizált követelményszintnek megfelelő minőségű épületszerkezetet, vagy a felújításnak ennél jobb teljesítményű szerkezetet kellett eredményeznie.
Az éves nettó fűtési energiaigény számításához elegendő az épületszerkezetek felújítási változatait vizsgálni. Valamennyi szerkezet felújításának különböző szintjeit sorszámokkal azonosítottuk a 3. táblázat szerint.
3. táblázat. Az egyes felújítási intézkedések szintjei
A felújítási intézkedések különböző változataiból intézkedéscsomagok készültek. A számítási módszerek összehasonlításához nincs szükség valamennyi elképzelhető kombináció vizsgálatára, ezért néhány esetet választottunk ki, amelyen az eredmények összehasonlíthatók. Vizsgáltuk valamennyi intézkedés önálló hatását is, más felújítási intézkedések nélkül. Vizsgáltuk továbbá valamennyi szerkezet legjobb, és legrosszabb szintjeiből képezett intézkedéscsomagot. A számítások elvégzése során, az ablakok g-értékének vizsgálatához indokoltnak láttuk egy további intézkedéscsomag felvételét, amely a legvastagabb szigetelést tartalmazza a homlokzati falakra és a lapostetőre, viszont az alacsonyabb értékekkel bíró ablakot építi be. A vizsgált csomagok összefoglalását mutatja be a következő oldalon látható 4. táblázat, a 3. táblázatban megismert azonosító számok alkalmazásával.
4. táblázat. A vizsgált felújítási intézkedés csomagok
Eredmények
Az egyes számítási módszerek eredményei jelentős eltérést mutatnak, azonban fontos összefüggések figyelhetők meg. A számítási eredményeket a 2. ábra mutatja be, a különböző módszerek közötti eltérés pedig a 3. ábrán található.
2. ábra. A fűtési energiaigény számítások eredményei
3. ábra. A fűtési energiaigény számítások eredménye közötti eltérések
A meglévő állapot fűtési hőigénye 60 ± 2 kWh/(m2a) a dinamikus szimuláció és az MSZ EN szabványok szerint, viszont lényegesen, 20 – 35%-kal nagyobb a TNM rendelet szerint számítva. A falak hőszigetelésével ez az érték 46,8 – 48,0 kWh/(m2a) értékre csökkenthető, a szimuláció és az MSZ EN szabványok között ekkor sincs jelentős eltérés, viszont tovább nő, 34 – 53%-kal magasabb a TNM rendelet szerinti számítás eredménye. A tető felújításával a különböző szintű szigetelés 54,8 – 59,0 kWh/(m2a) hőigényt eredményez, itt a szabványok szerint számolva már 6 – 7%-kal alacsonyabb eredményt kapunk, a TNM rendelet szerint viszont 20 – 35%-kal magasabb ez az érték.
A nyílászárók cseréjénél a g-érték számítása nagy hatással lehet a végeredményre, ezt figyelhetjük meg az eredményekben is. Csak az ablakok cseréje esetén a kisebb U érték és alacsonyabb g érték összességében nagyobb fűtési hőigényt eredményezhet. Szimuláció esetében ez 51,1 kWh/(m2a) és 56,4 kWh/(m2a). Az MSZ EN szabványok szerinti számítás ennél kedvezőbb, de fordított arányú eredményt mutat, 46,0 kWh/(m2a) és 45,1 kWh/(m2a) értékekkel. A TNM rendelet szerinti számítások itt is 26 – 37%-kal magasabb eredményeket adnak, a szimulációhoz hasonlóan a 8-as csomag a kedvezőbb.
A több intézkedést tartalmazó csomagok a korábbiakhoz hasonló eredményt mutatnak. A szimuláció szerinti fűtési energiaigény 33,0 – 38,1 kWh/(m2a). Az MSZ EN szabványok szerinti számítás ennél kb. 5%-kal ad kedvezőbb értéket, kivéve a 11-es intézkedés csomagot. Ez megerősíti a feltételezést, hogy a szoftver a g-értéket esetleg hibásan kezeli. A TNM rendelet szerint számítva, egyszerűsített módszerekkel 56,7 – 57,8 kWh/(m2a), míg részletes számítással 48,9 – 50,2 kWh/(m2a) az eredmény, ami a korábbiaknál is nagyobb, akár 70%-nál is nagyobb eltérést jelent.
Energetikai felújítások tervezésénél fontos szempont a várható megtakarítás. A fenti számítások alapján a fűtési energiaigényben számított megtakarításokat mutatja be a 4. ábra, a különböző módszerek eredményei közötti eltérést pedig az 5. ábra.
4. ábra. Becsült megtakarítás a fűtési energiaigényben
5. ábra. A becsült megtakarítások közötti eltérések
A becsült megtakarítások számítása során a szabványok alapján kiszámított eredmények a homlokzat hőszigetelése esetén 13 – 14%-kal jeleznek kisebb megtakarítást, a tető szigetelése esetén viszont 42 – 45%-kal nagyobbak az eredmények. A kombinált csomagok esetén viszont hasonlóak a számítások, 2% alatti az eltérés, ha a feltehetően hibás g-érték számítást tartalmazó csomagokat (9 és 11) nem tekintjük.
Hasonlóak az eredmények a TNM rendelet szerinti számítás esetén is, viszont valamennyi becsült megtakarítás a korábbiaknál alacsonyabb értéket mutat. Nincs nagy eltérés viszont az egyszerűsített és részletes számítások között, a várható megtakarítás közötti eltérés a legtöbb esetben maximum 10%.
Összegzés
A vizsgálat során összehasonlítottunk négy számítási módszert, a hazai jogszabályok szerinti egyszerűsített és részletes számítási módszereket, az európai szabványok szerinti számítást és a dinamikus szimulációt. Egy mintaépület példáján valamennyi módszerrel kiszámítottuk az éves nettó fűtési energiaigényt, majd megvizsgáltuk ennek változását különböző felújítási intézkedések hatására, végül kiszámoltuk az egyes intézkedések várható megtakarítását.
A kapott eredmények alapján megállapítottuk, hogy a dinamikus szimuláció és az európai szabványok a legtöbb esetben közeli eredményt adnak, pedig részletességük, a meteorológiai adatok pontossága nagyban eltér egymástól.
A hazai számítási módszerek közül nem okoz meglepetést, hogy az egyszerűsített módszer szerint lényegesen nagyobb fűtési hőigényt kapunk. Fontos megállapítás viszont, hogy még a részletes számítás is magasabb értéket eredményezett, mint a másik két számítási módszer. Ennek oka lehet az igen elnagyolt meteorológiai adatok használata, a téli átlaghőmérsékletként használt alacsony méretezési érték, a belső hőnyereségek becslése.
Fokozottan energiahatékony épületek tervezése során ezek az elnagyolt értékek egyre nagyobb hatással vannak az épület energetikai egyensúlyára, ezért pontos számításokat csak részletesebb számítási módszerekkel kaphatunk. Egy felújítás tervezése során a számítási hibák összegződnek és a várható megtakarítás számítása során igen nagy, akár 50% közeli eltéréseket is tapasztalhatunk. A megfelelő számítási módszer kiválasztása a jövőben egyre nagyobb jelentőségűvé válik.
Irodalomjegyzék
[1] RePublic_ZEB, IEE project, http://www.republiczeb.org/
[2] European Parliament and of the Council, 2002. The Directive 2002/91/EU of the European Parliament on the energy performance of buildings (EPBD), Official Journal of the European Communities, L 1.
[3] European Parliament and of the Council, 2010. The Directive 2010/31/EU of the European Parliament on the energy performance of buildings (EPBD recast), Official Journal of the European Union, 53.
[4] European Committee for Standardization. EN 15603:2008. Energy performance of buildings – Overall energy use and definition of energy ratings; July 2008.
[5] European Committee for Standardization. EN ISO 13790:2008. Energy performance of buildings – Calculation of energy use for space heating and cooling; March 2008.
[6] European Committee for Standardization. EN 15316:2007 (series). Heating systems in buildings – Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies.
[7] European Committee for Standardization. EN 15243:2007. Ventilation for buildings – Calculation of room temperatures and of load and energy for buildings with room conditioning systems; August 2007.
[8] European Committee for Standardization. EN 15193:2007. Energy performance of buildings – Energy requirements for lighting; September 2007.
[9] European Committee for Standardization. EN 15459:2007. Energy performance of buildings – Economic evaluation procedure for energy systems in buildings; November 2007.
Abstract
RePublic_ZEB [1] is an IEE funded research project, which aims to develop economically sustainable strategies and policies to enforce the refurbishment of the public building stock towards nZEB levels, according to EU 20/20/20 target. In the research project the nZEB regulations of the participant countries were compared, a common definition of nZEB was proposed. In order to develop strategies and guidelines about refurbishment of the public building stock towards nZEBs reference buildings were defined and costs/benefits analyses of the packages of measures for the refurbishments were performed.
To determine the cost optimal and nearly zero energy levels building energetic calculations were performed on a student hostel with four different methods: the Hungarian calculation method according to national standards for building energetic calculations was run with simplified and detailed mode, an excel tool developed by a participant members of the research project and dynamic simulations run with TRNsys.
This paper presents the results of the four different methods.
Dr. Magyar Zoltán, Baráth Géza
Szóljon hozzá
A hozzászóláshoz be kell jelentkezni.
15 hozzászólás
Egy kérdés, egy észrevétel.
Vállal-e a tervező, kivitelező valamiféle garanciát egy ilyen jellegű épület hő- és villamos energia fogyasztására?
A tapasztalatok azt mutatják, hogy az ilyen jellegű épületek hő- és villamos energia fogyasztása sokkal jobban függ a használók létszámától, életmódjától, fűtési, szellőzési szokásaitól, mint azt korábban megszoktuk.
Egy épület teljes élettartam költségét feloszthatjuk a létesítés és használat költségére. Most van egy törekvés, hogy a használat költségét akár a létesítés költségének szokatlan arányú növelésével is minél kisebbre csökkentsük. De mi legyen, ha a használat költségére vonatkozóan csak bizonytalan adataink vannak? Hogyan döntsön a beruházó?
Egy lehetséges megoldás, hogy a létesítés költségét terv szinten lépésekben növelem. Ott megállok, ahol a várható javulásra már nem tudok biztosat mondani.
Az is lehet, hogy félte értem az egészet. Van egy tervezési séma. Azt kell csinálni. A többit majd menet közben meglátjuk.
Kedves Zoárd! A légtömörséget a tervező előírhatja, és a kivitelezésénél a teljesítés ellenőrizhető. Más kérdés, hogy hogyan romlik idővel. Egészen más kérdés, hogy a tényleges szellőzési gyakorlat mellett számít-e ilyen „finomság”.
Ha jól sejtem, ez a Bagolyvár utcai kollégium távfűtéses szétszálazott fűtési és melegvíz fogyasztással. Semmi akadálya, hogy több évre visszamenőleg megnézzék a számlákat, annak alapján össze lehet hasonlítani, hogy ebben a konkrét esetben a hazai szabályozás, vagy az európai szabványok adta eredmény áll-e közelebb a valósághoz. Ezt mintha elmulasztották volna a szerzők, vagy csak nem publikálták, pedig ez lett volna a lényeg.
Amúgy teljesen igazat adok Józsefnek, itt az almát hasonlították össze egy nem megnevezett másik gyümölccsel.
Az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról szóló 176/2008. Kormányrendelet szerint:
”dinamikus szimulációs esetén is a (7/2006 TNM) Rend.-ben meghatározott méretezési alapadatokkal egyenértékű adatokkal kell végezni a méretezést.”
A szimuláció valami olyasmit jelent, hogy az épületre ráeresztjük egy teljes év, vagy egy fűtési időszak mondjuk órai bontású időjárási és fogyasztási adatait és a kölcsönhatások figyelembe vételével vizsgáljuk a teljes rendszer működését. Olyan szimulációt nehezen tudok elképzelni, ahol a tényleges fűtési időszak hosszától független a napsugárzási hőnyereség, márpedig az érvényes szabályok szerint jelenleg így kell eljárni.
A cikkben szereplő adatok alapján az energetikai beruházások eredménye jobb az uniós szabványok, illetve szimuláció számaival, mint ha azt az érvényes hazai módszerrel adjuk meg. Tudtommal, ennek a fordítottja az igaz, a való életben a megtakarítás még ezt a ”hivatalosan” kalkulált alacsonyabb energia megtakarítást sem szokta elérni.
Összefoglalva. Tanár Urak! Tessenek kijárni a ”terepre” és az elméletet ott összevetni a mérhető valósággal.
Kíváncsiságból körülnéztem, és ezt találtam:
„PHPP – Validiert und in der Praxis bewährt
Der Vergleich mit Messdaten Im Rahmen wissenschaftlicher Begleitforschungen wurden an mehreren hundert Objekten Messergebnisse mit Berechnungsergebnissen des PHPP und dynamischer Simulationen verglichen. Verwendet wurden dabei ausschließlich solche Simulationsmodelle, die zuvor an Messungen in gebauten Passivhäusern validiert worden sind.”
Passzívház tervezési csomag – validált és a gyakorlatban bevált. Több száz objektumnál összahasonlították a mérési és számítási, ill. szimulációs eredményeket. Csak olyan szimulációs modelleket alkalmaznak, melyeket előtte megépített passzívházakban validáltak.
Kedves Kolléganő!
A hatályos rendelettel való gondok valóban leginkább az alacsony nettó fűtési energiaigények tartományában jelentkeznek, csak, első látásra, a cikkben olvasható adatokkal éppen ellentétes irányban.
A terjedelmi korlátok miatt kicsit leegyszerűsítve, azok számára, akik nem ismerik ezt a problémát.
A rendelet szerint egy rosszul szigetelt házban 12 fok alatti napi átlaghőmérséklet alatt, éves szinten kb. 183 napon át kell fűteni. Egy jól szigetelt házban elég mondjuk, ha csak 5 fok alatt gyújtunk be. Az ilyen napok száma évente valahol 98 körül van. A szoláris nyereséget viszont mindkét esetben a teljes 183 napra kell számolni, akkor is, amikor abban a jobbik épületben a meleg miatt már lehúzzák a rolót, vagy sarkig nyitják az ablakot. Ebből adódóan közel nulla energiaigényű épület esetén a valóságosnál kisebb, extrém esetben negatív éves fűtési fogyasztás adódik. Ennek valamilyen újra gondolása nem lenne butaság.
Egy szimuláció, amikor óráról órára számítják a fűtési igényt, pont ezt a pontatlanságot tudja kijavítani. A cikkben viszont azt látjuk, hogy a költségoptimalizált szintre javított szerkezet és nyílászárók mellett is a TNM rendelettel számolt épület fogyasztása a nagyobb.
A szerzők a különböző módszerek adta különbségeket százalékosan ábrázolták, elfedve azt, hogy nominális eltérés szinte nincs is a 12 vizsgált esetnél, a legegyszerűbb számítás mindig 20-25 kWh/m2év –vel magasabb számot ad, mint a legösszetettebb. A fal utólagos szigetelése minden módszernél nagyjából 10, a födémé 3 kWh/m2év megtakarítást hoz. Egyedül az ablakok cseréjénél van kb. 5-6 kWh/m2év szórás, ott is a g=0,33 értéknél. Itt a szimuláció adja a kiugróan kisebb értéket, a többieknél ez 10-12 kWh/m2év Amúgy ilyen g=0,33 ablak nehezen létrehozható. Ahhoz már komoly fix árnyékolás, vagy nagyon koszos üveg kell, de ennek a részleteibe most nem mennék bele. Végeredményben számszerűsítve (és egy pályázatnál ez számít) a spórolás a kiinduló és a legteljesebb felújítás közt még ezt az extrém esetet is figyelembe véve, akárhogy számoljuk, nagyjából 20-25 kWh/m2év, ha ezt a kakukktojás ablakot kihagyjuk 10%-on belüli az eltérés. Erre adunk támogatást, aminek a megtérülési idejére vagyunk kíváncsiak. Hogy azért a 10%-ért mikor és milyen többlet munkát érdemes befektetni, azon lehet vitázni, ahogy – visszatérve a kiinduló állításra – azon is, mikor lehet ez a különbség ennél a 10%-nál jóval több.
Ha már konkrét épületről van szó, semmibe sem került volna a tényleges fogyasztást megadni, hiszen az alapvető különbség pont a kiinduló adatokban van, és a mért érték ott segítette volna a tisztánlátást, hitelesíthette volna (vagy nem) a bonyolultabb számítási módot. Itt jöhetne elő a József által is hiányolt paraméterek kérdése is.
Egyébként egyetlen épület nem sok mindenre ad bizonyítékot. Az elmúlt tíz évben ezernyi támogatott energetikai felújítás történt, előzetes számításokkal, bemutatott tényleges fogyasztási adatokkal, utólagos monitorozással. Ezekből az adatokból, azok egy kiválasztott részéből lehetett volna elemzést készíteni, megnézve a valósághoz közelebb álló eredményt adott volna-e a mostanitól eltérő számítás, ami akár tanulságos is lehetett volna. Ebből a cikkből nekem az jött csak le, hogy egy valahol létező valamilyen épület fiktív felújításának hatása az ismert számítás szerint kissé eltérő eredményt ad, mint két másik, a többség számra ismeretlen módszer, nem publikált paraméterekkel. Engem nem dob fel, de ez már ízlés dolga.
A többi észrevételem apróság.
A tető U értékét nem 0,17 W/m2K-ről javították 0,16 W/m2K-re, hanem 0,53-ról 0,17-re, 0,16-ra, illetve 0,15-re. Ez felújítás, de a három különböző érték a diagramból láthatóan azonos eredményt adott, ahogy a három kicsit különböző fal szigetelés is.
A cím választása szerintem tényleg elég ügyetlen, hiszen nem a közel nulla energiafelhasználású épületet újították fel, hanem a ház a felújítással lett (ha lett) közel nulla energiafelhasználású. De ezen nem veszünk össze.
Nem kerestem hosszasan, az első találatot hozom ide:
http://nesa1.uni-siegen.de/download/Diplomarbeit_Bier.pdf
A diploma munka címe: „Untersuchung von Gebäuden mit sehr niedrigem Heizwärmebedarf – validierte Modellierung
zur thermischen Simulation” Nagyon kis fűtési hőszükségletű épületek vizsgálata – validált modellezés termikus szimulációhoz.
Két passzívház (163 és 204 négyzetméter) példáján hasonlítja össze a számított és mért értékeket.
Kedves Kolléganő!
Mindig próbálok óvatosan fogalmazni. Itt a rendelet szerinti számítás egy elvi buktatójára hívtam fel a figyelmet, miszerint a szoláris nyereséget a teljes 4400 órára kell figyelembe venni akkor is, ha a különösen jól szigetelt épületben, a hagyományos fűtési időszakban vannak órák, amikor a belső hőnyereség elegendő a hőveszteség pótlására. Ezzel csökkenti a számított éves fűtési igényt a valóságos értékhez képest, jelentsen bármit is a ”valóságos” szó. Az én praxisomban bizony előfordult negatív szám, alig győztem kikalapálni. A konkrét épületnél tényleg nem jelentkezett ez a veszély, nem is állítottam ilyet. A jelenleg kötelező számításban ettől még vannak olyan pontok is, amik inkább az ellenkező irányban hatnak, de erre sem tértem ki.
Félek, hogy nem tudtam jól elmondani a cikkel való problémámat. Ha az ember mind a 12 csomag oszlopait felemeli olyan magasra, hogy a narancssárga oszlopok teteje egy vonalba essen, és jó közel tolja őket egymáshoz, látszik, hogy a barna, sárga és zöld oszlopok teteje is, egy-két kivétellel, majdnem egy egyenesbe esik. Másképp fogalmazva, az egyes számítási módok majdnem csak azt a kezdeti hátrányt viszik magukkal, ami a még érintetlen épületnél jelentkezett, az egyes csomagok hatása közt alig van látványos különbség, mondjuk 2-3 kWh/m2év. Az én óvatos megfogalmazásomban: ”nominális eltérés szinte nincs is”. Ennél nagyobbat csak a szimulációnál találunk, a g=0,33 üvegezésű ablakok esetén, és érdekes módon leginkább pont az uniós számítással összevetve, amiről a cikk azt állítja, eredményeiben majdnem egyezik a szimulációval. A 9. csomagban az ablakcsere számszerű hatásában kb. 8 kWh/m2év a különbség kettejük közt, ami a TNM részben részletes számítással összehasonlítva ”csak” 3,5 kWh/m2év.
Ezért írtam a hozzászólás elején, hogy a cikkben szereplő adatok csak ”első látásra” mondanak ellent a TNM rendeletben meglevő, fentebb említett elvi hibának, a szimuláció épp azt korrigálta, de ez épp a feldicsért EN szabványokkal szemben a leginkább feltűnő.
Vissza a kiinduló értékek közti eltérésre, amik végig követik az egyes felújítási fázisokat. Ha jól látom, viszonylag közelről ismeri a történetet, nekem kevés nyomból kellene következtetnem. Az TNM szerinti egyszerűsített és részben részletes számítás közötti eltérés oka alighanem a szoláris nyereség megadásában lehet, előbbi északinak tekinti az egész homlokzatot, utóbbi figyelembe veszi a tájolást is. A másik kettőhöz viszonyítva őket viszont jóval nagyobb a különbség. Ennek sajnos nem tudok a nyitjára rájönni. Ennyivel többet süt az unióban a Nap, vagy a belső hőterhelés a nagyobb náluk? Netán odaát, nem szellőztetnek? Ebben talán tud segíteni, mert itt van a kutya elásva.
Ha ezzel a kiinduló eltéréssel korrigálták volna a szerzők az anyagot, vagy legalább az okát leírták volna, kevésbé lettek volna látványosak a figyelem középpontjába állított százalékos diagramok, az olvasó viszont talán kicsit jobban rálátott volna a lényegre, de ismétlem, ez ízlés dolga.
Az 1. jelű báziscsomaggal kapcsolatban viszont kötöm az ebet a karóhoz, az bizony a 2. táblázat szerinti kiinduló állapotot takarja, amikor még nem történt semmi felújítás, de ez legyen a legnagyobb eltérés kettőnk véleménye között.
Elnézést érte, de eszembe jutott egy (a műfajánál fogva sánta) hasonlat.
A futóversenyen az egyik versenyző – sajnos általunk nem ismert okokból – csak akkor indul el a startvonaltól, amikor a másik már a félpályán van. Természetesen veszít. Az összes részidőik hasonlóak, de a riporterek csak azt emelik ki, hogy ő kétszer annyi idő alatt teljesítette a teljes távot, mint az ellenfele, arra nem kíváncsiak, miért ragadt be a startnál. Pedig ki tudja, talán nem is a saját hibájából. A riporterek tudják, vagy könnyen megtudhatnák az előzményeket, de érdemben nem foglalkoznak vele. Nekik az általuk favorizált versenyző fantasztikus diadala a fontos.
Engem viszont leginkább annak a malőrnek az oka érdekelne.
Ez persze az én hibám.
Az elméleti fejtegetésektől távol maradnék, mert részletkérdésnek gondolom, másrészt a rendeleteket immár három évtizede a gyakorlatban alkalmazó mérnökemberként nem érzem magamat eléggé kompetensnek benne, csak a rendelet megjelenése óta sokasodó aggályaimat, kérdéseimet szeretném megosztani.
A közel nulla energiafelhasználású épület fogalmának kidolgozása és az abban megfogalmazott követelmény rendszer előírása óriási eredmény a szakmában. Ugyanakkor felvetődik a kérdés, hogy a rendeletileg előírt, jelen állapotában a gyakorlatban alig vagy egyáltalán nem használható számítási módszertan vajon segíti-e az ilyen épületek elterjedését? Szerintem nem igazán. Vajon mi késztetné arra az építtetőket, beruházókat, hogy BB-s vagy annál jobb épületekbe invesztáljanak, ha gyakorló kollégáim jelentős részével együtt még azt sem tudom megmondani neki, hogy mennyi pénzébe kerül egy ilyen objektumot tanúsítani? Szerintem nem sok, kivéve ha státuszszimbólumként kezeli, mint a nyolcvanas évek Németországában a napkollektort telepítőket. A rendelet immár negyedik hónapja hatályos, de az e-tanúsítás rendszerében alig néhány AA-s és olyan 160-170 darab BB-s tanúsítványt látni. Vajon miért? Meglátásom szerint ennél jóval több lenne, de egyrészt az építtetők nem vállalják a részletes számítással járó többletköltséget, másrészt működik a tanúsító kollégák természetes önvédelmi ösztöne: tartanak a bizonytalan és nehezen használható számítás használatától (a megújuló energia arány számítása még most sem világos, ellentmond a józan szakmai gondolkodásnak.) Ebből logikusan következik, hogy a kollégák inkább nem erőltetik a megbízónál a dolgot, inkább tanúsítja CC-re, esetleg BB-re azt az épületet, ami igazából AA-s vagy jobb, amivel viszont a jogosultságát veszélyezteti.
Egy szó, mint száz: véleményem szerint a közel nulla energiafelhasználású épületre vonatkozó szabályozás beveztése ebben a formában talán idő előtti, előkészítetlen és sok tekintetben átgondolatlan volt, felül kell vizsgálni.
A tanúsítás díja tudtam szerint rendeletileg szabályozott, ami be kellene tartani. A díjszabást kezdetben azért nem vette a szakma komolyan, mert túl alacsony volt a tényleges munkavégzéshez, költségekhez és a piacon elérhetőhöz képest, manapság viszont inkább sok esetben a rendeletben meghatározott díj jóval meghaladja a piacon alkalmazottakat.
Jogosan merül fel a kérdés, hogy a kvázi hatósági ár a részletes számításra is vonatkozik-e?
Egyetértek. Csakis azért említettem. mert 1986-ban kezdő mérnökként a tervezőirodában még azt tanították nekem, hogy a szabvány, a rendelet szent dolog. Az elmúlt harminc év természetesen elég komolyan árnyalta ezt az alapvetést.
A részletes számításban a zűrös dolog a vonal menti veszteségek, benne a hőhidak akkurátus megadása. Erre mindenféle programok vannak, olyan félmilliós áron. Van egy ingyenes belga szoftver is, a KOBRA, ami nekem kicsit problémás, mivel csak franciául és hollandul beszél, én pedig egyik nyelvben sem vagyok otthon. Állítólag létezik magyarított változata, de én nem találtam meg. Egyébként színes, szagos, kis gyakorlás után, némi ügyeskedéssel egészen hihetőnek látszó anyagot lehet belőle összeállítani. Ha nagyon megszorítanának, egy családi ház nagyságrendjén, mai tudásommal el fél napot elszöszölnék vele. Persze csak új épületnél, amire van értelmezhető rétegrend.
A szoftver használatát kétszer egy órában tanítják is azon a tanszéken, ahol a fenti cikk szerzői dolgoznak, bár ők ebben az esetben nem használták.
Nem látok be a jogalkotók boltozatos koponyája mögé, de úgy sejtem túl soknak tartották a jó osztályzatot, azért hozták be azt a szigorítást, hogy az év végi ötöshöz nem elég a tökéletes felelet, meg dolgozat, hanem kiselőadást is kell tartani. Lelkük rajta.
Ami az árakat illeti, egy passzív ház tanúsítása (csak a papír) nem nagyon úszható meg fél millió alatt. Magyarországon tán két tucat épület esetén szánta rá a tulajdonos ezt a pénzt, hogy ilyen igazolást kapjon, de szerte a világon is csak 3-4 ezren.
Nem tudom, mi sok, mi kevés, de 2006-ban Lamperth Mónika úgy még gondolta félmilliót egy akármilyen családi ház tanúsításáért is el lehet kérni. Mit mondjak, tévedett, de ma egy A+ talán megér egy ötvenest.
Az egész számításban a legédesebb pont épp az aránytalansága. A szoláris nyereségnél az úgynevezett részletes számítás is csak három égtájat, és csak a függőleges felületet ismeri. Ha a transzparens szerkezetet a november 15. és március 15. közötti időszakban legalább napi négy órán át éri a nap, akkor kell a felületet teljesen benapozottnak tekinteni. A szellőzés, vagy a hűtés számításának komolytalanságába most nem is mennék bele. Ugyanakkor a keményfa ablakkönyöklő hőhidasságán hosszasan el kell szöszölni, és a tanúsítónak belsőoldali hőszigetelés alkalmazása esetén egy ablak belső ablakkávájának és könyöklőjének, valamint a belső falfödém csatlakozásának legalább 1200×1600 pixel felbontású fotóját fel is kell tölteni az adatbázisba.
Ennyit a nagyságrendekről.
Az „AA” és annál jobb besorolás megszerzése (amúgy nincsen vele semmi bajom) az én szememben inkább hiúsági kérdés. A részletesnek nevezett számítás csak ezekhez kell. Azt hiszem, ilyesmit csak új épületeknél kérnek, amire van rétegrend terv, és ha valami ezzel ellentétes hírt nem hallunk, azt el is hisszük.
Pár éve még a házgyári panel a 8 cm-es szigetelésével még kényelmesen megfelelt az előírásoknak. Most úgy kell gondolnunk, hogy a hővezetési tényezője a 82 előtt épült házaknál ötszörösére, az ennél fiatalabbaknál a háromszorosára nőtt, ezzel egyik napról a másikra valahogy a Kádár kocka szintjére kerültek. Ekkor volt az, hogy az észak-pesti távhőrendszer primerenergia-átalakítási tényezőjének értékét az addigi 0,55 helyett 1,26-tal kellett számolni.
És akkor nagyjából ennyit a tanúsítás értékéről.
Az egyik (ingyenes) amerikai szimulációs szoftverhez letölthető többek közt két magyar város, Debrecen és Szombathely éves, órai bontású időjárási adatbázisa is. Egyszer ezt egy diagramban feldolgoztam úgy, hogy a 20°C középhőmérsékletekhez hozzárendeltem a napi sugárzási energiahozamokat több égtájra és hajlásszögre. Persze ez egy telepöttyözött papírt jelentett, az időjárást sok összetevő befolyásolja, mindenféle hőmérsékletekhez mindenféle szoláris érték tartozott, de azért a napsütötte napokon általában melegebb van, mint amikor egész nap borult az ég. Végül egy egészen pofás A+B*t (napi közepes) alakú lineáris trendvonalat sikerült felfektetni az adathalmazra, ahol A és B a tájolástól és hajlásszögtől függő állandók.
Ezzel már viszonylag egyszerűen, de a mai számításnál valamivel pontosabban lehet megadni azt a bizonyos egyensúlyi hőmérsékletet, amikor a külső-belső hőnyereség éppen pótolja a hőveszteséget és a szellőz(tet)és hőigényét. Ugye, akkor kell fűteni, amikor ennél hidegebb van odakint. Az ilyen napok száma, az ehhez az időszakhoz tartozó átlagos hőmérséklet, és szoláris nyereség is elég jól leírható egy-egy első fokú egyenlettel. A nulla fok alatt ugyan van egy kis hullámzás, de amikor odakint fagy, akkor azért a passzív házakban is befűtenek.
Apró érdekesség, hogy a 12°C egyensúlyi hőmérséklet esetén az átlagos külső hőmérséklet ennél a számításnál is 4°C, az üzemórák száma 4500, nem sokban tér el a jogszabályban leírttól, és 16*4500=72000, ami a rendelet egyik bűvszáma. A függőleges felületen az északi tájolásra 100, a délire 430 kWh fajlagos sugárzási energiahozam adódott. A keleti és a nyugati irányban a rendelet szerinti 200 helyett 250 kWh jött ki, de ez sem túl nagy eltérés. Ha az egyensúlyi hőmérséklet 5°C, ami egy jól szigetelt háznál nem elérhetetlen, ez a számsor 44, 227, illetve 107 kWh, ami az előbbi érték durván fele, ami már szemmel látható különbség.
Szóval egy elég egyszerű, egy akármilyen energetikai programba gond nélkül beilleszthető, további adatbevitelt nem igénylő egyenlettel egy olyan összefüggést kaphatunk, ami az egyszerűsített módszerrel a maival gyakorlatilag egyező, a KNE épületeknél a mostaninál hihetőbb eredményt ad.
Persze egy nem túl nagy adatsorból dolgoztam, és lehetett volna még cifrázni a dolgot, de túlzottan nem érdemes. Egységes adatokkal dolgozunk az egész országra, pedig Miskolcon hidegebb van, mint Szegeden, vagy a falu szélén, mint a belvárosban.
Hát nagyjából ennyit az épületenergetikáról.
Elírtam, helyesen a 20°C-nál alacsonyabb napi középhőmérsékletekhez vettem az adott naphoz tartozó sugárzási energiahozamot.