Szinte nulla fűtési költségű ház
Építészként gépész szaklapba írni cikket megtisztelő, egyben nagyon nehéz feladat. Korábbi gyakorlat az volt, hogy a gépész tervező szinte kész építész tervet kapott, amibe „beletervezte” az akkori gépészeti technika szerinti fűtési rendszert, melegvíz ellátást. Nagyon gyakran sok fejvakarás közepette. Ez a metódus az alacsony energiaszintű épületek esetében már nem lehetséges. Az építésznek a tervezési fázis kezdetétől együtt kell gondolkodnia a gépész tervezővel. Csak így érhetjük el, hogy a végeredmény minden résztvevő számára elfogadható és vállalható megoldást adjon.
Cikkem témája a szinte nulla fűtési költségű ház tervezése, építése. Azt hiszem a mai időben ez minden építtető álma. Ahhoz, hogy ez megvalósulhasson, nagyon sok új szemponttal, megoldással kell felvérteznie magát úgy az építésznek, mint a gépész tervezőnek, de a kivitelező szakembereknek is.
Szándékosan nem passzívházként nevezem ezeket az épületeket. Véleményem szerint a Magyar támogatási rendszer hiánya miatt nálunk még nem jött el a passzívház építés ideje. Ez persze nem jelenti azt, hogy az általunk tervezett és épített épületek fogyasztása ne lenne összemérhető ezekkel, de néhány megoldásban más utat követünk. Elsősorban nem azért, mert mi akarjuk feltalálni a spanyolviaszt, hanem költségcsökkentő szempontok, okok miatt.
Tervezési szempontok.
Megrendelői oldal: olyan házat szeretne, amely tetszik neki, amelynek az üzemeltetése gyakorlatilag nem kerül semmibe. Persze ezt érjük el úgy, hogy a beruházási költség se verdesse az egeket. Tudjuk jól, hogy ez a két szempont kibékíthetetlen ellentmondásban van egymással. De azért törekedjünk rá.
Építész oldal: a megrendelői igények kielégítésére törekedve, a tervezői szabadságot lehetőleg megtartva létrehozni egy mutatós, korszerű és vállalható épületet.
Gépész oldal: a mai kor szintjén megoldani a házban élők lehető legnagyobb komfortját , ahol az üzemeltetés a minimális kézi beavatkozást igényli.
A szinte nulla fűtési költségű házak természetesen kívánnak kompromisszumot mindegyik féltől. Nehezen képzelhető el, hogy például az épület teljesen üveg oldalfalakkal épüljön meg. Szándékosan hozok ilyen extrém példát. A mai energia függőségi helyzetben szerintem tervezői BŰN olyan épület tervezése, amely nyáron klimatizálást igényel. Természetesen most családi házra gondolok. Azok az építtetők, akik már elmélyedtek az alacsony fogyasztású házak rejtelmeiben, valószínűleg nem is állnak elő ilyen elvárásokkal.
De hogyan tervezünk, építünk mi?
Egy általunk tervezett és kivitelezett épületen keresztül mutatom be a tervezés és a gyakorlati megvalósítás folyamatát.
Épületünk megjelenésében természetesen figyelembe vesszük a megrendelőnk kívánságát. Hagyományos megjelenésű, vagy modern kinézetű is lehet az épületünk. Nagyon lényeges szempont a felület-térfogat arány. Keskeny és hosszú, vagy szabdalt homlokzatú épület felülete a térfogatához képest sokkal nagyobb, mint egy közel négyzet alaprajzi elrendezésűé. Nagy homlokzat, sok pozitív sarok viszont nagyban megnöveli a lehűlő felületet.
Tervezésünk alapja az volt, hogy már nagyon sok éve érdeklődtem az alacsony energia-fogyasztású épületek iránt. Az 1980-as évek közepén jártam Angliában egy alternatív technológiai központban. Rengeteg érdekes megoldást láttam ott, persze mai szemmel nézve megmosolyogtató kísérletekkel is találkoztam. Akkoriban az alternatív kifejezés még csak a zenében volt ismert nálunk. Saját magam az első kollektorjaimat közel 17 éve szereltem fel a házamra, melyre 9 cm szigetelés is felkerült. Nehéz lenne leírni a kőműves arckifejezését, mit gondolt akkor rólam, amikor a 30 cm vastag Ytong falra felrakattam ezt a plusz réteget. Abban az időben elég nagy érdeklődést váltottam ki a kollektorokkal és az ilyen vastag szigeteléssel a faluban. De az érdekesebb megoldások bent voltak. Hőtárolós kandalló, aljzatbeton alatt keringtetett meleg ill. nyáron hűvös levegő, nyári É-i oldali talaj kollektor stb, stb.
Az akkori megoldásokat továbbfejlesztve jutottam azoknak az ismereteknek a birtokába, amely után hozzáláttam a szinte nulla fűtési költségű ház tervezésének.
Többször megkérdezték, hogy miért szinte nulla? Miért nem mondjuk azt, hogy nulla és kész. A példát az autóiparból hozom: ugyanaz a gépkocsi egyik vezetővel 7 litert fogyaszt, a másikkal 9-et. A házban ilyen eltérések szintén előfordulhatnak. Van, aki 18 C-nál érzi jól magát, de akad, aki 22 fokot szeretne. Ha a családban kisbaba születik, vagy idősek tartózkodnak benne folyamatosan, akkor egészen más lesz a ház hőigénye, én pedig nem szeretnék egy dühös megrendelővel vitatkozni arról, hogy ha ablakot nyit rendszeresen, akkor azzal milyen energetikai problémákat okoz. Szóval az épületeinket nulla fogyasztásra tervezzük, de lehetnek üzemeltetési különbségek miatt eltérések.
Tervezés során lehetőség szerint maximálisan figyelembe vesszük a passzívház tervezési szempontokat. Gondolok itt az épülettömegre, a tájolásra, szerkezeti megoldásokra. Itt most rögtön ellent kell, hogy mondjak magamnak. Ugyanis a német passzívház szabvány értelemszerűen a német éghajlati paramétereket vette figyelembe. Magyarán a benapozást egyértelműen örömteli eseménynek fogják fel. Nálunk ez már nem ennyire egyértelmű. Jegyezzük meg, hogy a nyílászáró egy szükséges rossz. Energiatakarékossági szempontból tökéletes lenne, ha sem ajtó, sem ablak nem lenne a házon. De akkor azt hűtőkamrának hívnánk. Fényre, napsütésre szükségünk van a belső térben is. Tehát oldjuk meg a nyílászáró problémát.
Alapozás: már az alap alsó síkjától szigetelünk! Általában kívül, de néhány helyen belül is, később kiderül majd miért. Az alap alá tett üvegcserép és más huncutságok. . . otthon, kísérlet képen jó lehet, nálunk az alap nem tér el egy mai hagyományos házétól. A felmenő falakat szívem szerint kisméretű téglából készíteném a nagy tömege miatt. De sajnos az ára annyival több, hogy maradunk a 30-as, esetleg 38-as kerámia téglánál. A lábakra állított és a lábak között hőszigetelő anyaggal kitöltött teherhordó szerkezetet az úri huncutság kategóriájába sorolom. Véleményem szerint a mi éghajlati viszonyaink közepette szükségünk van a belső tér alatti épület szerkezet és a földtömeg hő kiegyenlítő szerepére. (lásd Kuba Gellért tanár úr anyagaiban) az épület alatti vastag hőszigetelés ezt teljesen megakadályozza. Saját gyakorlati példámból tudom, hogy az épület közepén kihagyott hőszigetelés nyáron nagyon jól funkcionált. Mi így csináljuk.
Az eresz csomópont egy nagyon lényeges kérdés. Csüngő szarufavéges kialakítás esetén a tetőszerkezetet fel kell emelni a födémtől azért, hogy a szükséges hőszigetelés elhelyezhető legyen. A hagyományos szarufa keresztmetszetek is kerülendők. 15 x 15-ös szarufa hő híd, nem fér el benne a kellő szigetelés, stb, stb. A ragasztott tartó 10 x 30cm-es méretben drága és még mindig hő hidas. Mi a fa-fém kombinációjú, un HTS tartókat használjuk. Minimális a hőhíd, kellő magassággal készíthető, és relatíve nem drága. A német piacon épülő könnyűszerkezetes épületek jelentős részében falvázként is ezt használják. Már létezik magyar gyártásban is.
Nyílászáróként jó minőségű, háromrétegű üveggel ellátott, de nem passzívház minősítésű szerkezeteket alkalmazunk. Németországból szállított nyílászárók többszörös árát kevesen fizetik meg nálunk, én annak sem javasolom, aki megfizetné egészen addig, amíg nem lesz a minősített házakra támogatás. Mert utána mi is ezeket fogjuk alkalmazni. Addigra talán lesz magyar gyártó is.
Tetőfedésként szinte bármilyen fedőanyag alkalmazható. Amiben mi eltérünk a „katalógus megoldásoktól” az az, hogy a tetőszerkezet fölé OSB lap réteget építünk be. Ennek statikai szerepe nincs, de a cserepek között át fúvó szél nyomó és szívó hatását nagymértékben csökkenti. Az OSB plusz egy egyszerűbb fólia pedig olcsóbb, mint a mai „menő” fóliák.
Födémként szeretem a monolit vasbetont. Azért mert nehéz, mert bele lehet tenni a szerkezet temperáló csövezést. Ezzel tudjuk a legegyszerűbb módon elérni az egyenletes belső hőmérsékletet. Persze szívesen készítenék kisméretű téglából falazott boltozatos födémet, de hát azok a fránya árak. . . apropó: passzív házat építenek könnyűszerkezeteset is. De minden tiszteletem ellenére nekem az alacsony energiaszintű épület, de a nullás épület még inkább legyen nagy tömegű szerkezetből. Aki lakott ebben is, abban is, az tudja miről beszélek.
Ahogy elolvastam eddig a cikket rájöttem, hogy még semmit sem írtam a gépészetről. Pedig ez mégis csak egy gépész újság! Rossz hírem van: a passzív házas szoftverrel már egy építész is ki tudja számolni az épület főbb energetikai paramétereit! Persze ha előtte pár hétig tanulja a használatát és néhány napon keresztül felviszi az épület összes szükséges paraméterét. Na ez az, amit nem szeretnek csinálni az építészek! Napokon keresztül adatokat pötyögni a gépbe. Ezért aztán javaslom tisztelt gépész tervező kollegáknak, hogy nézzék át és lehetőleg tanulják meg a PHPP program használatát. A jövő iránya biztosan ez lesz.
Minden épületnek van hővesztesége. Több, vagy kevesebb, de van. Ezt a veszteséget kell pótolnunk lehetőleg a legolcsóbb megoldással. Természetesen egy megoldás nem megoldás, törekszünk az egymást kiegészítő, támogató rendszerekre.
Szezononként értelmezzük a ház működését.
Alapfeltételként jelentsük ki, hogy az épület nagy tömege miatt a belső téri hőmérséklet csak több napi eltéréssel követi a külső hőmérséklet változását. Igaz ez a nyári és a téli időszakra is. Saját házamban egyik nap azt vettem észre, hogy nem érzem a padlóban futó csövek felett a hőmérséklet különbséget. Rájöttem, hogy nem megy a gáz kazán. (akkor még gyújtólángos volt). Kiderült, hogy két napja gázszünet volt. . .
Nyáron, napsütésben: az épületre elhelyezett folyadékos kollektor felmelegíti a használati melegvíz tározót. Ha a kollektor felület az átmeneti időszakok napsütésére van méretezve, akkor nyáron tíz, fél tizenegyre kész a használati melegvizünk. Utána a „felesleges” hőt levisszük a ház alatti tározóba. Ez egy szilárd anyagú tároló, ami méretezett csövezéssel ellátva terv szerint akár 60 C fokra melegíti fel a kollektoros rendszer. Optimális méretezés esetén nyár végére a tározó eléri a tervezett hőmérsékletet. A túlmelegedés ellen talaj kollektoron keresztül vezetett, hűvös levegővel védekezünk. A légcsere száma a házban lévők létszámától és a belső tér hőmérsékletétől függ. Amennyiben egy kinti hűvös estén begyújtunk a kandallóba, a légcsatornákon keresztül az egész házat át tudjuk melegíteni. Azért, hogy a talaj kollektor környezetében a talajt nem melegítsük túl a nyár folyamán, éjszaka a tetőn lévő levegős kollektorokkal szellőztetjük át a házat. A levegős kollektor három állása közül (téli, amikor 36 C fokos meleg levegőt fúj be, nyári, amikor éjszaka 20 C fok alatti levegőt fúj be és egy kikapcsolási állás) a nyárit használva éjszaka szűrt, kellemes hőmérsékletű levegőt juttatunk be az épületbe.
Fűtési szezonban, napsütés esetén: a folyadékos napkollektorok felmelegítik a használati melegvizes tározókat, majd egy fűtési puffer tárolót. Ha még mindig van kapacitása, akkor melegíti a szilárd anyagú hőakkumulátort. Természetesen ebben az időszakban a levegős kollektorok téli állásban vannak, tehát 36 C fokos meleg, szűrt levegőt fújnak be a belső térbe. Átmeneti időben ez a hőtöbblet elég is a belső tér temperálásához. Ekkor nem kell a talaj kollektort, vagy a szilárd anyagú tárolót használni.
Fűtési szezonban, ha nincs napsütés: folyadékos kollektorok és a levegős nem dolgoznak. A fűtési folyadékos pufferből három utas szeleppel előállítunk 30 C fokos előre menő hőmérsékletű, szerkezet temperálásra alkalmas vizet. A méretezett nagyságú tároló külső hőmérséklet függvényében kettő- négy napig is kitart. Ha a folyadékos tároló hőmérséklete közelít a 30 C fok felé, akkor a szilárd anyagú tárolóból elkezdjük visszafelé cirkuláltatni a meleget. Így szinten tartjuk a folyadékos tároló hőmérsékletét. Természetesen mivel a háznak minimális a hővesztesége, ezért nagyon kis értékekről beszélhetünk, figyelembe véve a bent lakók által „termelt” hulladék hőt is.
De mi van a téli friss levegő-pótlással? Erre a legegyszerűbb válasz a rekuperátor. Mi viszont a beruházási költség csökkentése miatt más utat választottunk: a talaj kollektor a ház elött két ágra válik. Egyik a nyári, erről már volt szó. A téli a ház alatt megkerüli a szilárd anyagú tárolót, ahol a szilárd tároló hulladék hőjétől kellő hosszúság esetén felmelegszik kb 28 C fokra. Ezt a friss, szűrt meleg levegőt engedjük be a belső térbe. Természetesen ez a levegő nem a fűtési hőigényt pótolja, csak a szellőztetési levegőt.
Téli kandalló használat esetén a vizteres kandallóval a fűtési folyadékos tárolót tudjuk felfűteni, amellyel szintén nyerhetünk pár napot. A használati víz bevezető ágát szintén keresztül vezetjük a szilárd tároló felső rétegén. Ezzel elérjük, hogy a használati melegvizes tárolóba eleve közel 35 C fokos víz kerül.
Természetesen „végveszélyben” alkalmazhatjuk a fűtési pufferban benne lévő elektromos patront.
Leírva talán bonyolultnak tűnik a rendszer, de különösebb elektronika nélkül megoldható a vezérlése. Kézi átállítást a nyári-téli üzem váltása között igényel.
Nagyon lényeges hogy a hőakkumulátor nagyon jól körbe legyen szigetelve, ugyanis nyáron kellemetlen lenne, ha a tároló hulladék hője még melegítene is.
A talajkollektor hosszúsága szintén méretezést igényel. Figyelnünk kell arra is, hogy a levegős kollektorok befúvó ága ne okozzon huzat-hatást, illetve célszerű a déli faltól minél beljebb bejuttatni a belső térbe.
A fenti megoldással építhetünk egy energiatakarékos, olcsó, egyszerű üzemeltetésű épületet, amely mindezek mellett egészségesebb a mai épületeknél.
Kíváncsian várok leírást minden olyan megoldásról, ami ettől jobbat tud úgy, hogy az árak a földön maradnak.
Kovács Jenő
építész
