E4 ház: túl a kiskorúságon
A három év előkészítés után megvalósult e4 házának négy éves üzemeltetési tapasztalatait gyűjtötte össze és elemezte a Wienerberger. Az általuk gyártott építőanyagokból, 44-es vastagságú, Klíma üregszerkezettel gyártott, külön szigetelés nélküli monolit falazatú ház célja a közel zéró energiaigény, alacsony üzemeltetési költség és magas komfortérzet elérése volt.
Az elmúlt években egyre erősödött mind megrendelői, mind gyártói, építői, építészi oldalról az igény a minél kisebb, akár a közel zéró energiaigényű épületek megvalósítására, mindez pedig jövő januártól kezdve már kötelező elvárás lesz. Éppen ezért folyamatosan zajlanak a technológiai kísérletek: tervezünk új anyagokat, eljárásokat vagy rácsodálkozunk a régen megismert és használt módszerekre, amelyeket szintén jól adaptálhatunk. Így önmagában az ma már szerencsére egyre kevésbé bír hírértékkel, hogy megépült egy közel zéró energiaigényű családi ház, viszont egyre inkább érdekes maga a folyamat és annak az utóélete.
Erre vállalkozott a Wienerberger építőanyag-gyártó vállalat, amikor 2013-ban elindított egy komplex projektet, amelynek célja, hogy saját termékeiből elkészítsen egy közel nulla energiaigényű házat és azt valós használatban is figyelemmel kísérje. A cég számára dr. Csoknyai Tamás és dr. Szalay Zsuzsa készített épületgépészeti, energetikai előtanulmányokat, hogy fel tudják vázolni, milyen szerkezeti, építészeti, anyaghasználati szükséglete van egy elképzelt ilyen háznak. Az előkészítés folyamatába több építész is bekapcsolódódott, vázlattervek készültek arra, hogy az adott energetikai igényekre milyen építészeti válaszokat lehet nyújtani. A terveket végül Vincze László DLA készítette, s 2015 szeptemberében költözhetett be a háromgyermekes család a 145 négyzetméteres, négy és félszobás házba.
Az épülettel foglalkozó mérnökök azonban ekkor még bőven nem fejezték be a munkát, hiszen, ahogy az előre megfogalmazott projektben is az egyik fő tevékenység, az elkészült épület folyamatos monitorozása még csak akkor kezdődött el. Az előzetes terveknek megfelelően négy éven keresztül figyelték és elemezték a ház tulajdonságait, vizsgálva, hogy az épület élőben, aktív használat és a változó időjárási viszonyok mellett miként tudja produkálni a tervezés során meghatározott mutatókat. A négy év folyamán a ház energetikai élete nem csak a szakemberek, hanem a nagyközönség számára is „nyitott könyv" volt, hiszen az interneten keresztül bárki követhette az aktuális mutatókat és állandóan látható volt a fogyasztás is. A begyűjtött tapasztalatokról nemrég egy átfogó, elemző tanulmány készült.
Az e4 téglaház elnevezésű projekt tervezési alapelvében négy sarokpontot fogalmazott meg: energiahatékony, élhető, elérhető és egészséges. A projektet a Wienerberger anyacége az általuk lefedett országok nagy részében elindította, de azok helyi szinten, az adott körülmények között, hazai mérnökgárdával, a helyben található szaktudás felhasználásával valósultak meg.
A megfogalmazott alapvetések egy része számokban jól kifejezhető, így leghangsúlyosabb volt az energiahatékonyság, aminek területén a tervezők az AA+ energetikai besorolást célozták és valósították meg. A ház élhetőségét a jól használhatóságban fogalmazták meg, azaz, hogy a megépítés után ne kelljen sokat költeni a karbantartásra, legyen minél zöldebb a kialakítása, az elérhetőségét pedig egy szolidabb négyzetméterárban határozták meg, ami végül a kulcsrakész átadáskor 360.000 forintra jött ki. Mivel az egészség nem igazán számszerűsíthető, így itt leginkább a komfortérzetet próbálták tetten érni, amihez a légtömörség mérése adott használható adatokat. Ennek mértékét az előzetes elképzelések alapján igen alacsonyra tették (0,6-szoros óránkénti légcsere 50 Pa túlnyomás esetén). Ehhez tehát fontos volt, hogy a ház ne szeleljen, így a kivitelezés során minden faktort gondosan figyelembe kellett venni kezdve a téglahasználattól, a vakoláson át akár a villanyszerelésnél használatos kábelcsatornák kiképzéséig. Mindehhez a homogén falkiképzés mellett egy olyan komplex rendszer épült ki az épület minden területén, ami külön külső hőszigetelést már nem igényelt. A gépészet alapját pedig a hővisszanyerős szellőztető és a levegő-víz üzemű, hűtő-fűtő hőszivattyú adta, melyet padlófűtés és mennyezethűtés-fűtés egészít ki.
Az energiahatékonyság számszerűsítése adott volt, hiszen a ház egyéb elektromos igényétől függetlenül folyamatosan lehetett monitorozni a hőszivattyú elektromos fogyasztását. Az adatok elemzését elvégző Kiss Benedek szerint a ház alapvetően jól vizsgázott ezen a téren, hiszen az összesített energetikai mutató mindig a kívánt mérték alatt volt. Hozzá kell tenni azonban, hogy az energetikai tanúsítvány nem alkalmas az épület valós üzemeltetési költségeinek meghatározására, hiszen abban egyfajta idealizált állapotot feltételeznek. A valós energiafogyasztásban ugyanis nagyban szerepet játszanak a külső időjárási körülmények, valamint a bent élők használati szokásai, így például az, hogy a család a tanúsítvány követelményeiben meghatározott 20 fok helyett átlagosan 23 fok körüli hőmérsékletben érezte otthonosan magát.
A közel nulla követelményszint további feltétele a megújuló részarány biztosítása, ami azt jelenti, hogy az épület energiaszükségletének legalább 25%-át megújuló forrásból kell fedezni. Ez a hőszivattyú esetén a termelt hő mennyiségétől függ, ami a környezetéből felvett energia alapján számolható el. A hatékonyság természetesen nagyban függött a külső hőmérséklettől is, melegebb időnél jobban, hideg esetén kevésbé hatékonyabb módon működik a rendszer, annak átlaga azonban jól teljesítette előzetesen elvárt szintet. A megtermelt hőenergiát a rendszer puffertartályban tárolja, télen meleg víz, nyáron hidegvíz formájában. A fűtési és hűtési üzemmód közti átállás során így a tartály vizét tavasszal le kell hűteni, ősszel visszafűteni. Kiss Benedek szerint megfigyelhető volt, hogy a hűtési időszakban a hőszivattyú a tartály vizét néhányszor felfűti, majd később visszahűti. Ennek oka az lehet, hogy a nyár végén már előfordulnak éjszakák, amikor a külső hőmérséklet átlépi a hőszivattyú küszöbértékét, és ilyenkor elkezd fűteni. Ebben az időszakban általában se fűtésre, se hűtésre nincs szükség a házban, így a hőszivattyú ilyenkor fölöslegesen dolgozik. Mindez azonban a felhasználói oldalon nem jelentett problémát. A szellőzőrendszer hatékonyságát segíti még egy talajkollektor is, amely a külső hőmérséklethez képest egy kiegyensúlyozottabb hőhatást nyújt, például nyáron is folyamatosa hűvös levegőt juttat a házba.
A monitoring rendszer a fűtésre szánt költségeket, azaz a hőszivattyú elektromos energia igényét külön tudja választani a ház egyéb fogyasztóitól. A fogyasztás persze erőteljesen függ a külső hőmérséklettő, hiszen nagy hidegben, a fagyveszélyt is elkerülendő a rendszer rásegítéssel tud csak működni. Míg a hőszivattyú elektromos áramfogyasztása kedvezményes GEO tarifával számolható el, az összetett gépészeti rendszer többi eleme, így maga a szellőztetés is a hagyományos díjszabással. A költségek nagy részét itt is, mint az egyéb házak esetében is, a fűtés teszi ki, de vizsgált – különböző erősségű teleket is magába foglaló – időszakban, ez évi szinten így is 60.000-80.000 Ft között mozgott.
A komfort mértékét leginkább a hőérzettel lehet vizsgálni, amit pedig a levegő hőmérséklete és a páratartalom együttesen befolyásol, így ezeket a mutatókat elemezték az e4 ház esetében is. A négy év folyamán, 15 percenként felvett adatokból kirajzolt pszichrometrikus diagramon látszik, hogy egy-két extrém helyzettől eltekintve – amit okozhatott akár a szokásosnál hosszabb téli szellőztetés, vagy éppen egy nyári zivatar – az eredmények mindvégig a komfortos zónán belül maradtak.
A kutatás végül kitért egy „mi lett volna, ha" szituációra is. Készítettek egy energetikai szimulációt, ahol modellezték a ház viselkedését olyan helyzetekben, ha a lakók például kevésbé fűtöttek volna, vagy az épület jobban szelelne – ami jellemző lehet egy régebbi építésű, vagy rosszabbul tervezett vagy kivitelezett ház esetében. Összességében azonban egy olyan valós használatokon és méréseken alapuló adatmennyiséghez jutottak hozzá, amely segítségével a Wienerberger olyan építőanyag-csomagot tud összeállítani, amivel – és persze a pontos tervezéssel – egy valóban közel nulla energiaigényű, kis fogyasztású és komfortos ház építhető.
Bán Dávid
