BME-Lakó; Magyar Ép.gépészet
Intelligens Lakóépület – Intelligens Környezet

Perényi Tamás DLA BME Lakóépülettervezési Tanszék Kolossa József DLA BME Lakóépülettervezési Tanszék Hild György DLA BME Lakóépülettervezési Tanszék

Nemzetközi kutatások szerint egy korszerűtlen épület tízszer annyi energiát fogyaszt, mint egy alacsony energiafogyasztású ház, így az új épületek szigorú, akár a 2020-as szabályokat beemelő energetikai előírásai az épületek energiafogyasztásának tizedére való csökkenését is eredményezhetik.

Magyarországon a fajlagos hőfelhasználás aránya megközelítően kétszerese a nyugat-európai országokénak, amiből a lakossági energiafelhasználás mintegy 38%. A háztartások fogyasztásában a fűtés mintegy 70%-ot képvisel, ami szezonális jellegű; a téli hónapok felhasználása akár ötszöröse is lehet a nyáriakénak. Mivel hazánk energiaigényének 80%-át külföldről szerzi be, ezért az országnak kiemelt érdeke olyan kutatások végzése, majd ezek alapján irányelvek és szabványok készítése, amelyek az épületek energia-fogyasztásának radikális csökkentését eredményezik. A kormányzati megbízás alapján készült „Az épületek energiahatékonysága” c. összefoglaló kutatás is utal azokra a tanulmányokra, amelyek pontosan jelzik az energiafogyasztás csökkentésében rejlő hatalmas gazdasági potenciált.

Az Új Széchenyi Terv is általános és konkrét megállapításokat tesz az ország energiafüggőségének csökkentésére: előbbire példa az energiafogyasztás mérséklése, utóbbira az energetikai intézményrendszer hatékonyságának növelése, az ESMAP ajánlások hazai gyakorlatba való átültetése. Emellett a Terv otthonteremtési fejezetében évi 40–50 000 új lakás építését irányozza elő, amelyek alacsony energiafogyasztású kivitele jelentős megtakarítással járna. Szigorúbb szabályozás esetén az épületek hőenergia-fogyasztása 40-50%-kal mérséklődne, ami országos szinten 20%-os energiacsökkenést jelenthet.

Az épületek energiafelhasználásának csökkentése több módon lehetséges: hőszigetelés növelése, alternatív energiahordozók bevezetése stb., de az energiafelhasználás csökkentésének aktív módja lehet a nyereségáramok optimális felhasználása is. A szabályozások szigorítása mellett azonban szükséges olyan gyors átfutási idejű kutatások elvégzése is, amelyek rámutatnak a még feltáratlan, elsősorban a tervező-mérnöki szakmagyakorlással összefüggő lehetőségekre, melyek gyakorlatba való átültetése további, jelentős energiafelhasználás-mérséklést hozhat.

Induló kutatásunk azt a kérdéskört járja körbe, hogy miként lehetne az építészeti tervezés napi gyakorlatához közelebb hozni a korszerű energetikai irányelvek szemléletét: Hogyan lehetne egy épületről már a koncepcióalkotás fázisában megítélni, hogy energetikai szempontból „beválik-e”? A talajmechanikai vizsgálat analógiájára miért ne lenne elképzelhető, hogy miként egy épület alapozásának méretezéséhez konkrét helyszíni vizsgálatok szükségesek, úgy egy épület pontos energetikai számításaihoz szintén helyszíni adatszolgáltatást lehessen figyelembe venni?

Mai magyarországi viszonyok az épületenergetikai tervezésben
Az energetikai vizsgálatok keretét ma Magyarországon az Európai Parlament és Tanács 2002/91/EK az épületek energiateljesítményéről szóló irányelve alapján készült jelenleg hatályos 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet adja, amely alapján az energetikai jellemzők számítása történhet egyszerűsített vagy részletes számítással, illetve számítógépes szimulációval. 

A számítás során vizsgálhatjuk az épület egészét, vagy összegezhetjük az egyes zónákra, helyiségekre elvégzett számítások eredményeit is. Habár az utóbbi módszer pontosabb, nagyobb, illetve bonyolult alaprajzú épületeknél ez rendkívül komplikált számításhoz vezetne, ezért leginkább csak a kiviteli tervek készítésekor használják. A számítógépes programok többsége (pl. Energiaőr) is azzal az egyszerűsítéssel él, hogy a ház tömegét egy annak felület-térfogat arányával egyenlő hasábbal helyettesíti. A számítás során három követelmény-típus teljesülését kell vizsgálni, amelyeket a rendelet 1. sz. melléklete rögzít. A többlépcsős számítási módszer lényege, hogy amennyiben az összesített energetikai jellemző követelményértékét gépészeti eszközökkel (!) nem sikerül kielégíteni, akkor vissza kell térni az első követelmény-lépcsőre, és a kötelező rétegtervi hőátbocsátási tényezőnél kedvezőbb értékű határoló szerkezetet kell betervezni. 

Az energetikai ellenőrzésekben a tervezőket a legkülönbözőbb szoftverek segítik. Magyarországon a legjellemzőbben használt szoftverek a Bausoft által fejlesztett WinWatt fűtéstechnikai programcsomag, az Energiaőr, illetve az épületgépész irodák által saját felhasználásra fejlesztett programozott Excel-táblázatok. Közös bennük, hogy elsősorban az épületgépész szakmát és a szakági szerkezettervezőket támogatják és nem jellemző rájuk, hogy építészeti vonatkozásokban közelítenék meg az épületenergetika problémakörét.  A kapható szoftverpalettán kivételt képez a Graphisoft EcoDesigner és az AutoCAD Ecotect Analysis. Mindkét szoftver úgy működik, hogy a tervezés korai fázisában bevitt épületmodell adatai alapján éves fűtési és hűtési energiafogyasztási diagramot készít havi bontásban a megadott gépészeti megoldások függvényében, így már a koncepcióalkotás során segítséget tud nyújtani az egyes építészeti döntések energetikai következményeinek felmérésében.

Az építészeti tervezés folyamatát energetikai szempontból egyre jobban támogató szoftverek megjelenése ellenére ma Magyarországon az energetikai vizsgálatok az esetek döntő hányadában a tervezési folyamat legvégén, energetikai ellenőrzés formájában vannak jelen: az építész megtervezi a házat engedélyezési terv részletességig, majd a terveket átadja az épületgépész szakágnak, akik gépészeti rendszerekkel „megoldják” a feladatot – az épület építészeti tervezésből fakadó hiányosságait épületgépészeti rendszerekkel kompenzálják: extra fűtés, hűtés, szellőzés. Csak ritkán van visszacsatolás – a legritkább esetben tervezi át az építész az épületet koncepcionálisan az energetikai szempontokkal való szembesülést követően. Erre alapvetően nemhogy nincs idő a tervezés folyamatában, de – megfelelő, intelligens eszköz híján – az építésznek „nincs kedve” bíbelődni energetikai kérdésekkel, főleg, ha azt gondolja, hogy a ház ettől koncepcionálisan „elromlik”.

Elmondható ilyenformán, hogy az, hogy a ház „genetikusan” miként viszonyul az energiatudatosság problematikájához, elsősorban a tervező építész ügyességén és képzettségén múlik. Természetesen Európában léteznek olyan energetikai épületminősítési rendszerek, amelyek nemcsak a tervezési folyamat végén, hanem annak egésze során végigfuttathatók az adott projekten (pl. BREEAM), de ezek a rendszerek és az általuk képviselt gondolkodás még messze nem általános.

Az igazán kívánatos – és talán az energetikai tervezés szempontjából leghatékonyabb – tervezési metódus az lehetne, ha az energetikai tervezés stratégiai mozzanatai beépülnének az építészeti koncepcióalkotásba, azaz az építész szakág nagyobb mértékig kivenné részét az épületenergetika végiggondolásában. Ez azért is különösen igaz lehet, mert egy épület tervezésekor nem csupán az energiaveszteségek minimalizálásáról beszélhetünk, hanem az épület mint energia-megkötő struktúra a környezetére való intelligens reagálással jelentős mennyiségű nyereségáramot is hasznosítani tud. Ez természetesen nem azt jelenti, hogy az építész szakterület megoldaná az épület energetikai tervezését, hanem csupán azt, hogy szorosabban és kezdeményezőbben működne együtt az épületgépészeti szakággal. A két szakág szorosabb együttműködésével, illetve a munkájukat segítő lokális információkkal talán újra „felfedezhetnénk” azt a bölcsességet, amely a hagyományos népi építészetben megvolt, és amely a tájegységekre jellemző épületjellegben meg is nyilvánult.

Tájegységenként jellemző épületgeometriai megoldások a népi építészetben A képek balról jobbra: Palóc ház – Balassagyarmat; Parasztház – Hollókő; Nyírségi, anarcsi porta – Sóstói múzeumfalu; Tiszabecsi porta – Sóstói múzeumfalu

Az európai irányelvek és a közeljövő
A 2002-es irányelvek megfogalmazása óta az energiafogyasztás további drasztikus növekedése, az energiahordozók elérhetőségének egyre körülményesebb volta és a Kiotói Egyezmény következtében szükség van az előírások további szigorítására és ezzel egyidőben az országonként változó előírások egységesítésére. Ennek megfelelően az új, 2010/31/EU az épületek energiahatékonyságáról szóló irányelv váltja a 2002/91/EK irányelvet.

2012. február 1-től az épületek energiahatékonyságát olyan módszerrel kell számítani, ami a klimatikus és helyi feltételeket is figyelembe veszi, valamint számol az adott épület rendeltetésével is. A jelenlegi rendeletben szereplő három funkcionális kategória kilencre bővül, ezzel is pontosítva és specifikálva a számításokat. Az irányelv szerint 2018. december 31. után valamennyi közösségi tulajdonú vagy üzemeltetésű épületnek, 2020. végéig pedig valamennyi új épületnek közel nulla energiaigényűnek kell lennie. Az irányelvek bevezetésének és gyakorlati alkalmazásának egyik közbülső határideje 2015, amikortól minden 250 m²-nél nagyobb középület köteles lesz energia-tanúsítványt kiállítani.

A hazai rövid távú célok (2011-2013) ennek megfelelően olyan intézkedések kivitelezését sürgetik, amelyek elősegítik a 2020-as EU célkitűzések megvalósítását és az irányelvek alkalmazását. Ezek között szerepelnek a „zöld” finanszírozási források megteremtése, energiahatékony technológiák kutatásának és fejlesztésének támogatása, minőségbiztosítási eszközök létrehozása, illetve a jogszabály-előkészítés, a szabványok alkalmazásához kapcsolódó feltételek megteremtése.

Az EU a szabványok és a jogszabályi környezet fejlesztése mellett nagy hangsúlyt fektet a különböző energiát megtakarító találmányok kifejlesztésére, illetve az energiaellátás korszerűsítésére. Ilyen kutatás például az újszerű kisreaktorok alkalmazása, a fűtésre és melegvíz készítésre alkalmas tetőhéjalás kifejlesztése, Rusznák László „Aktív ház” projektje, vagy akár Tóth Miklós találmánya, a TMT Napelemes Cserép Rendszer.

Teljes cikk itt.