Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

Földház kísérlet

2014/10. lapszám | Lantos Tivadar |  6750 |

Figylem! Ez a cikk 10 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Az energia-megtakarítás néha olyan egyedi megoldásra sarkallja a kutató, tervező műszaki szakembert, amely némiképp elrugaszkodik a realitások talajától. Természetesen kellő kitartással, lelkesedéssel használható új ötletek is születhetnek. A világot egy földházból figyelve ez talán nem is annyira meglepő. Az otthoni kísérletezgetés egy tanulságos példáját valósította meg egy szombathelyi építész.

Földház kísérlet: egyedi megoldások a föld alól

Veremből jön az energia

Kovács Gábor szombathelyi építész, igazságügyi szakértő amellett, hogy tervező mérnök, kivitelező is, ha kell, két kézzel ragadja meg a probléma gyökerét. Jelenleg új házán dolgozik Balatonbogláron. Saját maga épített egy olyan vermet, amely a terménytároláson túl ásott kút segítségével friss levegővel látja el lakását. A kút a verem szomszédságában helyezkedik el, amely több mint ötszáz éves szolgálat után új funkciókkal is bővült. Amellett, hogy biztosítja Kovács úr lakásának másodlagos vízellátását, hőcserélőkön keresztül hűti és fűti a lakást, valamint a levegő ellátásáért is felel. Mindamellett ez egyfajta kísérlete egy új, földbe épített ház energiaellátásának is.

Földhő az üveg légréseiben

A lakások, épületek falait, födémszerkezetét lehet elsősorban jól leszigetelni. Leggyengébb láncszem az üvegfelület, melyből azonban igen nagy méret áll a rendelkezésre. Ablakok tekintetében az építészek elsősorban a zárt légrésre esküsznek. Ezért is meglepő az ötlet, hogy a kútból érkező levegőt valaki átvezeti az ablaküvegek közötti légrésen, így ezzel a megoldással télen fűti, nyáron hűti az üvegfelületeket. Az építész kísérletei állítása szerint azt bizonyítják, hogy a rendszer működik. Kovács Gábor ugyanis csináltatott két ugyanolyan ablakot, még a tájolást is ugyanúgy választotta meg, ezeken végezte a méréseket. Az egyik ablak légrései közé bevezettette a kútból érkező levegőt. Hitelesített hőmérőkkel figyelte az ablakok külső, belső felületeit, valamint a két üveg közötti légrést.

A mérések tanúsága szerint a bevezetett levegővel működő ablak 6 °C-kal melegebb volt, mint a referencia nyílászáró. Ezzel jelentős mértékű energia-megtakarítás érhető el egy családi ház esetében. (Erről a témáról lásd még keretes írásunkat.) Gépészeti szempontból az egész berendezés rendkívül egyszerű, a kútból érkező levegő egy részét 12 V-os autókürt kompresszor „puffogtatja” be az ablaküvegek közé egy műanyag csőrendszer segítségével.

 

 

Élet a föld alatt

Ezen apró, de hasznos energia-megtakarítási lehetőségeket földházak tekintetében Kovács úr szerint jól lehet hasznosítani. A dombháznak sokféle megjelenési formája ismert, de legkevésbé egy adott dombszerű természeti képződménybe vájják, mint a barlangot. Többnyire sík vagy enyhén lejtős telekre építik fel a boltozatos, kupolás szerkezetet, majd a végén vastag földtakaróval fedik be. Építéséhez ideális a délnek lejtős, kötött talajú terület. Kevésbé jó a homokos vagy sziklás, hiszen ha az ember földházat akar, legyen a közelben föld. Általában ezek az épületek a lakott terület határán helyezkednek el, egy nagyobb telken, ahol a hagyományos utcaképnek már nem kell megfelelni. A tervezés is a természettel összhangban történik: a nappal használt helyiségek a déli oldalon, a hálószobák pedig északon kapnak helyet, a fény pedig tetőablakokon keresztül is bejut a házba.

 

 

Kovács Gábor diplomamunkáját is a földházakból írta, jelenleg saját hajlékán dolgozik. Ennek a fűtési rendszere is eltérő lesz a hagyományostól, hiszen a föld levegőjét egy csőrendszeren – amely a föld alatt van 40 méter hosszan elterítve – vezette be, amely a kandallóhoz csatlakozik. Innen az előfűtött levegő eljut a melegíteni kívánt helyiségekhez, a nappalihoz, az irodához, a fürdőszobához egy apró ventilátor segítségével. A rendszernek egy nehézsége van, a belső páratartalom, amely a belső felületekhez érve csapódik le. Ennek a kondenzvíznek az elvezetését meg kell oldani. Erre speciális módszert kellett kitalálnia az építőnek, melynek lényege, hogy a szellőztető csövön keresztül oldja meg a nedvesség elvezetését.

 

Fűtési módszerével Kovács Gábor építész arra számít, hogy télen, ha hosszabb időre elutazik, nem kell fűteni, temperálnia a házát, hanem alapból megmarad a kívánt 10 °C-os hőmérséklete. A hagyományos házakat, ha hosszabb ideig fűtés nélkül hagyjuk, nagy problémákkal nézhetünk szembe. Az első néhány napban legalább 6 °C-ot csökken a hőmérséklet, utána pedig rohamosan süllyed a belső hőmérő higanyszála fagypont alá. Hiába jó a hőtartása a téglának, előbb-utóbb átveszi a külső hőmérsékletet a ház, ezért kell temperálni az épületet, ha hosszabb időre magára hagyjuk. A földhővel fűtött földházat nem kötelező fűteni, és ez nagy előny.

 

1.1.1.1.

a belső üvegfelület hőmérséklete

Kikértük dr. Csomor Rita fizikus véleményét az ablakrétegek közé vezetett, előmelegített levegő hasznosságával kapcsolatban. Ő válaszul egy részletet küldött nekünk szakdolgozatából:
„…Az előző pontban említett kedvező hőérzeti hatást itt az üvegek belső felületi hőmérsékletének kiszámításával mutatom be, amit megvizsgáltam néhány esetre, úgymint az eredeti ablakok, az Ugˇ~ 1,1 W/m2K hőátbocsátási tényezőjű új ablakok, és harmadik üveggel kiegészített új ablakok esetére. A számítást a WINDOW programmal végeztem. A kapott hőmérsékletek az üvegezés közepére vonatkoznak, a széleken ennél alacsonyabb hőmérsékletek alakulnak ki. Az eredmények az 1. táblázatban találhatók.

1. csoport: Hőmérsékletek az eredeti Teschauer rendszerű ablakoknál. Megállapítható, hogy ezeken az ablakokon fennállt a párakicsapódás kockázata, mivel az üveg hőmérséklete csak 11,5 oC.

2. csoport: Hőmérsékletek a 4-16Ar-4Low-e rendszerű ablakoknál. Szobai páraviszonyok között, az MSZ 04-140/2 szerint -2 oC-ra ellenőrizve, a párakicsapódás kockázata nem áll fenn. Az üveg belső hőmérséklete 11,5 oC-ról 16,1oC-ra javult, ami hőérzeti szempontból igen kedvező változás.

3. csoport: Hőmérsékletek vendégüveggel kiegészített 4-16Ar-4Low-e rendszerű ablakoknál. Egy vendégüveggel -2 oC külső hőmérséklet esetén további 1,7 fokos, míg -15oC-os külső hőmérséklet esetén további 3,1 fokos hőmérsékletnövekedés lenne a belső üvegfelületen, az e tekintetben a leggyengébben teljesítő PlanibelG üveg esetén is. Kivétel a korábban a legjobbnak bizonyult 3219-es számú üveg, amelyen a belső oldalon is 0,196-os emissziós tényezőjű low-e bevonat van. Ez a helyiség felől érkező hősugarakat jobban visszaveri, így kevésbé tud érvényesülni a belső levegő melegítőhatása. Általában félnek ilyet alkalmazni, mert a low-e bevonatokat sérülékenynek tartják. A 3219-es számú üveg a gyártó szerint nem sérülékeny, karcolásálló és jól tisztítható. Az utóbbi fontos is, mert ha az üveg piszkos, a low-e hatás nem érvényesül. Alkalmazásával a téli belső felületi hőmérséklet 3-4 tizedfokkal alacsonyabb, mint egy kettős low-e üvegezés esetén (lásd a táblázatot).”

Következtetésünk: Egy közönséges 4-16-4-es, 1,1 W/(m2K) hőátbocsátású low-e üvegezés belső üvege még -15 °C külső hőmérsékletnél is melegebb, mint 12 °C, tehát a 12 °C-ra való temperálás nem melegíti, hanem hűti az ablakot! Ez nyáron hasznos, de télen nem igazán… Érdemes lenne tehát a kísérleteket hitelesített körülmények között megismételni. Kérdés még az is, hogy a levegő áramoltatásának költsége alacsonyabb-e, mint a megnyerhető(?) energiamennyiség, illetve az üzemeltetés és a rendszer kiépítésének költsége a nyereséggel szemben hány éves megtérülést hoz. Óvatosan a korszakalkotó találmányokkal.

 

A víz és a pára a gyengéje

A földházak energetikáját figyelembe véve, nincsenek vagy elenyészők a lehűlő felületek. Elsősorban a homlokzati falak tekintetében kell lehűlő felülettel számolni, ezért igen jó a hőszigetelő és hőmegtartó képességük is ezen épületeknek. A fagyhatár Magyarország tekintetében nincs egy méter, de az elmúlt évek időjárási adatait figyelembe véve 40 cm alá sem ment le a fagy. Ennek köszönhetően is a földházak hőtartó, hőszigetelő képessége tovább javul, mondhatni, télen fűt, nyáron hűt. Amellett, hogy a földházaknak számtalan előnye van, vannak hátrányai is. Elsősorban az, hogy nem lehet bővíteni az igen komoly vízszigetelés miatt. Bár az időjárás viszontagságai ellen rendkívüli védelmet nyújt (gondoljunk csak a szélviharok, villámcsapás, jégverés okozta károkra), a vízelvezetést, vizesedésvédelmet komolyan meg kell tervezni és precízen kivitelezni. A földkéreg szinte minden anyagot megvéd az eróziótól. A föld, a kavics, a kavicsból, mészkőből, égetett mészkőszármazékból álló beton és a vörösfenyő mind ilyen védendő anyag.

A földházak berendezés és gépészet szempontjából ugyanolyan lehetnek, mint egy hagyományos ház. Szinte minden helyiség rendelkezik ablakkal, amelyik nem, annak a szellőztetését kell megoldani légtechnikai berendezésekkel, ugyanúgy, mint egy társasházban az illemhelyeknél. Semmi extrát nem igényel az épület, ha nem akar a megrendelő napelemet, napkollektort, hőszivattyút. Gáz is bevezethető a földházakba.