Ugrás a tartalomhoz

Épületenergetika

Baumann Mihály (2012)

EDUTUS Főiskola

Fűtési hőszükséglet számítása – számpélda

Fűtési hőszükséglet számítása – számpélda

Készítse el egy lakóépület hőszükséglet számítását!

A lakóépület egyszintes, részben alápincézett, sátortetős családi ház, amelynek alaprajzát és metszetét a következő ábrák mutatják be:

3.7.1. ábra

3.7.2. ábra

Az egyes szerkezetek adatai:

Hőszigetelt külső fal

A szerkezet rétegeinek vastagságát az építész tervek tartalmazzák, a hővezetési tényezők értékeit a gyártók termékismertetőiből, szakkönyvekből lehet kikeresni.

A polisztirolhab hőszigetelés azért került 2 részletben megadásra, mert a külső 1 cm vastagságú rétegben a számítás során azt is figyelembe vesszük, hogy a ragasztóhabarcs felhordása és bedörzsölése miatt a hővezetési tényezőt korrigálni kell. Az MSZ-04-140-2 szabvány 2. mellékletének 1. táblázatában javasolt korrekciós érték 0,42. Ennek felhasználásával a korrigált hővezetési tényező értéke:

A vakolás befolyása csak kis rétegvastagságban érinti a hőszigetelést, ezért a további vastagságait korrekció nélkül alkalmaztuk.

Egyéb rétegeknél nem volt szükséges a hővezetési tényezőt korrigálni.

A rétegvastagságok és hővezetési tényezők felhasználásával az egyes rétegek hővezetési ellenállása:

Az értékek behelyettesítésénél vigyázni kell, hogy a vastagságot méter dimenzióban kell behelyettesíteni.

Az alábbi táblázat foglalja össze az egyes rétegek hővezetési ellenállásait, illetve mindjárt azok összege is szerepel ott.

3.7.3. ábra

A külső oldali hőátadási tényező αe=24 W/m2K, a belső oldali hőátadási tényező αi=8 W/m2K értékének figyelembe vételével a szerkezet hőátbocsátási tényezője:

Mivel a szerkezet erősen hőhidas, ezért a 7/2006 TNM rendelet korrekciós táblázatának felhasználásával a hőhíd korrekció értéke κ=30 %. Így a korrigált hőátbocsátási tényező értéke:

Belső fal 41 cm

A 38 cm vastagságú kisméretű tégla falazat mindkét oldalt vakolt.

Az egyes rétegek adatai:

3.7.4. ábra

Az egyes rétegeknél itt nem kellett hővezetési tényező korrekciót alkalmazni.

Mindkét oldali hőátadási tényező értéke α=8 W/m2K, a szerkezet hőátbocsátási tényezője:

A szerkezetnél nem kell hőhidak miatti korrekciót alkalmazni.

Belső fal 33 cm

A 30 cm vastagságú B-30 tégla falazat mindkét oldalt vakolt.

Az egyes rétegek adatai:

3.7.5. ábra

Az egyes rétegeknél itt nem kellett hővezetési tényező korrekciót alkalmazni.

Mindkét oldali hőátadási tényező értéke α=8 [W/m2K], a szerkezet hőátbocsátási tényezője:

A szerkezetnél nem kell hőhidak miatti korrekciót alkalmazni.

Belső fal 13 cm

A 10 cm vastagságú belső válaszfal mindkét oldalt vakolt.

Az egyes rétegek adatai:

3.7.6. ábra

Az egyes rétegeknél itt nem kellett hővezetési tényező korrekciót alkalmazni.

Mindkét oldali hőátadási tényező értéke α=8 W/m2K, a szerkezet hőátbocsátási tényezője:

A szerkezetnél nem kell hőhidak miatti korrekciót alkalmazni.

Pincefödém

A POROTHERM födémnél a gyártó a gerendaszerkezet hővezetési ellenállását adta meg. A szerkezet alulról polisztirolhab hőszigeteléssel van ellátva.

Az egyes rétegek adatai:

3.7.7. ábra

Az egyes rétegeknél itt nem kellett hővezetési tényező korrekciót alkalmazni.

Az alsó oldali hőátadási tényező αe=8 W/m2K, a felső oldali hőátadási tényező αi=6W/m2K értékének figyelembe vételével a szerkezet hőátbocsátási tényezője:

A 7/2006 TNM rendelet korrekciós táblázatának felhasználásával a hőhíd korrekció értéke κ=10 %. Így a korrigált hőátbocsátási tényező értéke:

A hőszükséglet számítása során a pincetér hőmérsékletét a méretezési állapotban a szabvány által ajánlott +5 °C értékre vesszük fel (3.1.2.1.táblázat).

Padlásfödém

A POROTHERM födémnél a gyártó a gerendaszerkezet hővezetési ellenállását adta meg. A szerkezet felülről polisztirolhab hőszigetelést és kavicsbeton járófelületet kapott.

Az egyes rétegek adatai:

3.7.8. ábra

Az egyes rétegeknél itt nem kellett hővezetési tényező korrekciót alkalmazni.

A felső oldali hőátadási tényező αe=12 W/m2K, az alsó oldali hőátadási tényező αi=10W/m2K értékének figyelembe vételével a szerkezet hőátbocsátási tényezője:

A 7/2006 TNM rendelet korrekciós táblázatának felhasználásával a hőhíd korrekció értéke κ=10 %. Így a korrigált hőátbocsátási tényező értéke:

A hőszükséglet számítása során a padlástér hőmérsékletét a méretezési állapotban a szabvány által ajánlott -4 °C értékre vesszük fel (3.1.2.1.táblázat).

Talajon levő padló +1m

Az épület É-i oldali helyiségeinél a padló a talajjal érintkezik. A szerkezet vonalmenti hőátbocsátási tényezőjének meghatározásához ki kell számítani a padló rétegek összes hővezetési ellenállását. A hővezetési ellenállás számításánál a nagyon vékony rétegek (vízszigetelés, PVC fólia) elhanyagolhatók. Ezeknek a rétegeknek a páradiffúziós számításoknál van markáns szerepe.

Az egyes rétegek adatait a táblázat tartalmazza:

3.7.9. ábra

A hővezetési ellenállás és a külső terepszinttől mért +1 m szintkülönbség figyelembe vételével a szabvány 1.1 táblázatából kiolvasott vonalmenti hőátbocsátási tényező értéke Ψ=1,3W/mK.

Nyílászárók

Az épület nyílászáróinak paramétereit az építész tervdokumentáció tartalmazta.

3.7.10. ábra

Helyiségek hőszükséglet-számítása

Az épület Baranyában található, ezért a méretezési külső hőmérséklet értékét -11°C-ra vesszük fel.

A mértékadó belső hőmérséklet felvételekor a 03 Nappali és 04 Hálószoba esetében kellett 1°C hőérzeti növekményt alkalmazni, mivel a helyiségeknek több lehűlő felülete van, egyiken 50 %-nál kisebb méretű üvegezéssel (szabvány 9.1. bekezdés).

Az épület közepes hőtároló tömeggel rendelkezik, az időállandója 2..4 nap közötti, ezért a külső szerkezetekre számított transzmissziós áramot PT=1 helyesbítő tényezővel kell szorozni (szabvány 6.4.2. bekezdés).

A filtrációnál a legtöbb helyiségnél a lakásoknál javasolt n=0,8 1/h légcsereszámmal, a konyha és fürdőszoba esetében pedig 45 m3/h átlagos térfogatárammal számolunk.

Ezeknek az adatoknak a felhasználásával az egyes helyiségek hőveszteség-számítása részletezve:

01 Előtér

Alapterület: 8,8 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 23,8 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 16,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: 438 W

Filtrációs mód: Légcsereszám alapján Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Légcsereszám: 0,80 1/h Filtrációs hőveszteség: 174 W

Hőveszteség összesen: 612 W

3.7.11. ábra

02 Folyosó

Alapterület: 4,9 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 13,2 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 18,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: -27 W

Filtrációs mód: Légcsereszám alapján Belépő levegő hőmérséklete: 16,0 °C

Légcsereszám: 0,80 1/h Filtrációs hőveszteség: 7 W

Hőveszteség összesen: -20 W

3.7.12. ábra

03 Nappali

Alapterület: 20,1 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 54,3 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 21,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: 909 W

Filtrációs mód: Légcsereszám alapján Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Légcsereszám: 0,80 1/h Filtrációs hőveszteség: 473 W

Hőveszteség összesen: 1382 W

3.7.13. ábra

04 Hálószoba

Alapterület: 20,7 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 55,9 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 21,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: 923 W

Filtrációs mód: Légcsereszám alapján Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Légcsereszám: 0,80 1/h Filtrációs hőveszteség: 486 W

Hőveszteség összesen: 1399 W

3.7.14. ábra

05 Lakószoba

Alapterület: 8,3 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 22,4 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 20,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: 319 W

Filtrációs mód: Légcsereszám alapján Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Légcsereszám: 0,80 1/h Filtrációs hőveszteség: 189 W

Hőveszteség összesen: 508 W

3.7.15. ábra

06 Konyha

Alapterület: 12,4 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 33,4 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 18,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: 311 W

Filtrációs mód: Ismert légmennyiséggel Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Levegő térfogatáram: 45,00 m3/h Filtrációs hőveszteség: 444 W

Hőveszteség összesen: 755 W

3.7.16. ábra

07 Fürdőszoba

Alapterület: 5,6 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 15,1 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 24,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: 483 W

Filtrációs mód: Ismert légmennyiséggel Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Levegő térfogatáram: 45,00 m3/h Filtrációs hőveszteség: 536 W

Hőveszteség összesen: 1019 W

3.7.17. ábra

08 Kamra

Alapterület: 5,8 m2 Belmagasság: 2,7 m

Térfogat: 15,6 m3

Mértékadó hőmérséklet télen: 12,0 °C Külső hőmérséklet: -11,0 °C

Korrekciós tényező: 1,00 Transzmissziós veszteség: -112 W

Filtrációs mód: Légcsereszám alapján Belépő levegő hőmérséklete: -11,0 °C

Légcsereszám: 0,50 1/h Filtrációs hőveszteség: 61 W

Hőveszteség összesen: -51 W

3.7.18. ábra

Végül összefoglalásszerűen az épület egyes helyiségeinek a táblázata, amelyben az egyes helyiségek fajlagos veszteségei is nyomon követhetők. A fajlagos veszteségek ismerete hasznos lehet a számítási hibák kiszűrésére.

3.7.19. ábra

Az épület összes hőszükséglete méretezési állapotban 5604 [W].