Van-e hasonlóság a komlói RATI-épület, egy svéd lakóépület és egy kenyai campus légtechnikai koncepciója között? Olvassa el cikkünket, és megtudja a választ!
Előszó
Cikksorozatunk záró részében egy olyan projekteket szeretnénk bemutatni, amelynél a természetes szellőztetés óriási szerepet kap, és ahol a beruházók és alkotók az átlagos építészeti megoldásokhoz képest jóval komplexebb, és természetesen bekerülési oldalról általában drágább rendszerek mellett döntöttek. A döntések mögötti érvek között a természettel való minél jobb együttműködés, az élettartamköltségek alacsony szintje és a tartósság kaptak kiemelkedő szerepet. Így e projektek vonzó példákkal szemléltetik, hogy a környezeti forrásokkal való felelős gazdálkodás akár kedvezőbb energetikai és komfortszintet teremthet, mint pl. egy gépi hővisszanyerős szellőztetés. Ezeknél az épületeknél jellemző, hogy nem dogmatikusan állítják szembe a természetes szellőztetést a gépivel, hanem bizonyos épületrészeknél akár keverednek is ezek, az optimális megoldásnak megfelelően.
Hazánk első energiapozitív ipari és irodaépülete (RATI Kft. Autóalkatrész fejlesztő és gyártó cég), Komló, 2012.
A példaként választott többcélú épület (ipari, raktár- és irodaépület) az első pluszenergia-mérleggel tervezett épület hazánkban. A tervezésben részt vett a Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Kar és a PTE Szentágothai János Kutatóközpont Energia Design kutatócsoport is. Az alapot az érvényes épületenergetikai jogszabályoknak megfelelő számítások jelentették, de ezek alátámasztására dinamikus épületszimulációt és CFD-szimulációt (Computational Fluid Dynamics), azaz számítógépes áramlástani szimulációt, valamint szélcsatorna-modellkísérleteket is alkalmaztak.
A 2515 m2 hasznos alapterületű létesítmény egy fűtetlen-hűtetlen raktárcsarnokrészből és egy kondicionált főépületrészből tevődik össze. A kb. 3 m belmagasságú termelőcsarnok és irodák fölé két szint (szociális és irodahelyiségek) került elhelyezésre, miáltal a 10 m belmagasságú raktárcsarnok mellett azonos magasságú, háromszintes fejépület alakult ki. A termelőcsarnok feletti iroda-fejépület egy központi átrium mellé került úgy, hogy az északi külső homlokzatra a legfontosabb irodai funkciók, a raktár mellé belső zárt helyiségekként a szociális, az archívum, a szerver- és a tárgyalóhelyiségek kerültek. Az épületszerkezet nagy tömegű beton és vázkitöltő téglafalak összessége.
Az épület az úgynevezett zónázás technikájával alakult ki, melyben a helyiségek funkcionális és klimatikai szempontból is rendszerezettek. A raktártömb kondicionálatlan, a főépület kondicionált. A főépület túlmelegedését azzal gátolják, hogy a raktárcsarnok zárt tömege délről védi a főépületet a nyári felmelegedés ellen, és az épületburok szerkezetének felületével a PV napelemmoduloknak nyújt telepítési helyet. Alapvető kritérium volt az alacsony A/V-hányados és a természetes megvilágítás, ill. szellőzés biztosítása, mely „vörös fonalként” konzekvensen végigfut az épület térszervezési struktúráján. A három fehér feszített ponyva-tányérszerkezettel ellátott üveg-, ill. polikarbonát bevilágítótorony a termelőcsarnok szellőzését is szolgálja.
A három passzív szellőzőtorony hatékony légcserét és természetes hűtést biztosít a termelőcsarnokban. A tornyok széláramlást gyorsító, úgynevezett „Venturi” elvű fedőszerkezetekkel vannak ellátva, ahol a felgyorsult széláramlás szívó hatást gyakorol a termelőcsarnokból távozó használt levegőre. A széltoronykürtők kialakítása és pozíciója áramlástanilag stratégiai jelentőségű a lehető leghatékonyabb szellőztetés és ezúton hűtés érdekében. Ugyanakkor a termelőcsarnok légpótlása fűtési időszakban vagy nyári nagy melegben részben az irodák hővisszanyerős szellőztetési rendszerének befúvásából is származik. A pótlevegő előkezelésére 1 km összhosszúságú levegős talajkollektor áll rendelkezésre.
Az épületben egyébként talajszondás hőszivattyús fűtés és passzív vagy hőszivattyús hűtés, padló- és mennyezettemperáló rendszer, napelemes villamos kiserőmű és a termelőcsarnok természetes bevilágítása érdekében 7 fénycsatorna is található.
Az épület így összességében többletenergia előállítására is képes.
„Rosenlund Naturhus” privát lakóépület, Svédország – Östergötland megye
A beruházók, Roja Brimalm (szakácsnő) és Johan Holmstedt (autószerelő) Svédország közepének egy szeles síkságán, Östergötland megyében beleszerettek egy telekbe, és oda egy „önfenntartó életbuborék-otthont” álmodtak meg, amely még a skandináv tél hidegében is képes virágozni.
Amit építettek, az egy üvegházba zárt épület, amelyet Bengt Warne svéd építész 1970-es évekbeli biodinamikus életmódról alkotott víziója ihletett. A 400 négyzetméteres acélszerkezetes üvegház egy tipikus könnyűszerkezetes svéd lakóházat, a kertet és egy komplex víz-újrahasznosító rendszert véd, amelyet nagyrészt a pár maga épített.
Az üvegház egy természetes szellőztetésű és hőmérséklet-szabályozású, növénytermesztésre szánt kéthajós üvegház, amelynek öntézését a konyhából és a fürdőszobából származó kezelt szennyvíz biztosítja, amelynek talajon is átszűrt feleslegét egy tóba vezetik.
Az üvegház elsődleges célja nem energetikai ugyan, de a lakóépületet védi a szélhatásoktól, illetve a lakóterek temperált frisslevegő-ellátását a nyílászárók felületén át biztosítja. A mellékhelyiségek és a konyha gépi elszívórendszerrel rendelkezik, amelynek kifúvása közvetlenül a szabadba történik, de az év legnagyobb részében a lakóépület sok m2 felülettel egyszerűen össze van nyitva az üvegházzal, és így a természetes szellőztetés eleve biztosított, vagyis a gépi rendszer használaton kívüli. A lakóépület éves fűtésienergia-felhasználása körülbelül 30%-kal alacsonyabb egy azonos, de szabadon álló lakóépületéhez képest.
A 2020-ban épült ház alapján azóta sok hasonló létesült Skandináviában, amelyeknél már az üvegház légpótlása talajhőcserélőn keresztül történik, így -30 °C külső hőfok mellett is +5°C feletti az üvegházi hőmérséklet. A nyári túlmelegedés elleni védelmet pedig a növényzet árnyékoló hatása is szolgálja.
Svédország híres a gépi szellőztetésben és központi porszívózásban (szinte mindig együttesen telepített rendszerek) elért tapasztalatairól, és a gépi megoldások döntő többségéről. Mégis az ilyen projektek kapcsán kutatások indultak, és bebizonyosodott, hogy a természetes szellőzés egyes esetekben még energiahatékonyabbnak is bizonyult a gépészeti rendszerek használatához képest. A természetes szellőztetéssel tervezett épületek teljes energiafogyasztása alacsonyabb, mint a gépi szellőztetéssel rendelkezőké, többek között az emberek eltérő életmódja miatt, amelyek nagyban befolyásolják az épületek teljes energiafogyasztását. Ezen túlmenően az Európai Környezetvédelmi Ügynökség előrejelzése szerint az északi országok egyes területein a külső hőmérséklet éves átlagos emelkedése elérheti a 6 °C-ot is, ami alátámasztja a természetes vagy hibrid szellőztetés integrálásának szükségességét az új épületekbe a jövőbeli időjárás-változások kezelése érdekében.
Startup Lions Campus – Turkana tópart, Kenya
Utolsó bemutatandó épületünk a Közel-Kelet és az afrikai kontinens hagyományain alapul.
A tervező építésziroda (Kéré Architects) céljakifejezetten az volt, hogy egy olyan olcsó egyetemi, oktatási mintaépületet hozzanak létre, amely szinte csak helyi alapanyagokat és a helyi kézműves hagyományok alapján előállítható elemeket, tartozékokat használ, és rendkívül egyszerű, de biztonságos az üzemeltetése. A kontinens szellemi felemelkedése szempontjából kiemelkedő, hogy olyan példákat lehessen mutatni, amelyek könnyen másolhatók, nem jelentenek anyagi megterhelést, és nem okoz kudarckockázatot egy ismeretlen csúcstechnológia rossz alkalmazása.
A szellőztetés és temperálás kérdése ebben az épületben azért nagyon fontos, mert az egyetem számítástechnikai képzést nyújt, így a szerverek és számítógépek megfelelő hűtése és a levegő alacsony portartalma kényes kérdés.
A választott módszer igen egyszerű, a szellőztetési rendszer a termeszvárak működésén alapul, csakúgy, mint az iráni Yazd város közismertebb badgírjai esetében. Az épület napos homlokzatai csaknem zártak, míg az árnyékosabb, növényzettel borított felületekre néző homlokzatokon keskeny növényfonatokból készülő árnyékolókkal, „áramlásszabályozókkal” ellátott ablakok sora nyílik. A szellőztetőtornyok akár a szél hatására, akár a nap melegéből származó kéményhatásra depressziós hajtóerőt biztosítanak, amelyek a hűvösebb levegő épületbe áramlását okozzák. A port részben a növényfonatok, részben a növényzet köti meg, így az épületbe jutó porterhelés természetesen csökken.
Összefoglalás
A bemutatott projekteken túlmenően az érdeklődők tömegével találnak még példákat egyszerűbb és bonyolultabb megoldásban, de példaértékű minőségben.
Mindezek alapján kijelenthető, hogy nem a szellőztetés alapelve és ára a döntő a jó minőségű és energiatakarékos épületeknél, sokkal inkább a célok megfogalmazása után az alkotók és a beruházó szellemessége, kreativitása és az együttműködésük.
Négyévszakos, kontinentális nagyvárosi környezetben és tömeges nagyságrendben nyilvánvalóan a hővisszanyerős gépi rendszereké (és ezzel együtt a központi porszívóké) lesz a jövő, de zöldmezős beruházásoknál számtalan jó lehetőség kínálkozik ezek alkalmazása mellett vagy helyett – amely megoldások hasonlóan szolgálják a komforton túl a megfelelő ökológiai és energetikai célok elérését.
Keszthelyi István
Kiemelt képillusztráció: Canva
