Aktív betonfödém – Fenntartható fűtés és hűtés az épületekben

A fenntartható fejlődés biztosítása, a CO₂-kibocsátás csökkentése egyre inkább alapkövetelménnyé válik az emberi élet minden területén. Hogyan érhető el a karbonsemlegesség az EU által kitűzött időpontig, 2050-ig? A karbonsemlegesség akkor valósul meg, ha egyensúly jön létre a kibocsátott szén-dioxid, illetve a légkörből természetes módon kivont szén-dioxid mennyisége között. Szakirodalom szerint a kibocsátott 38 Gt áll szemben a 10 Gt mennyiséggel.

A különbség eltüntetésre az élet számos területén változtatásokra van szükség a fenntartható fejlődés érdekében. A kibocsátásért majd 40%-ban épületeink felelősek. Adott a cél és a feladat az építészek, épületgépészek számára, hogy olyan műszaki megoldásokat alkalmazzanak, amelyek bizonyítottan hozzájárulnak az üvegházhatású gázok kibocsátásának mérsékléséhez. A termikusan aktivált épületszerkezet legkedvezőbb változata a zöldebb hőforrások integrálásával, az alacsonyabb vízhőmérsékletekkel akár 80%-kal kevesebb szén-dioxidot generál működés közben, mint egy hagyományos légtechnikai rendszer.

A termikusan aktivált épületszerkezet alkalmazása iroda, közösségi és ipari épületek esetében már évtizedes múltra tekint vissza. Azonban az elmúlt közel 20 évben a technológia adaptálásra került lakóépületekre is, ahol a teljesértékű fűtés-hűtés funkció miatt a nagyobb teljesítményigény, a gyorsabb reagálás és a szabályozhatóság miatt a felületközeli változatok nyertek teret. A technológia a szerkezetek dinamikus termikus viselkedését használja ki hűtés biztosítására a sugárzó és konvekciós abszorbeálásával, illetve fűtésnél a betárolt energia kibocsátása révén és ezzel elősegíti a csúcsterhelések csökkentését.

A födém energetikai aktiválását biztosító fűtő-hűtő megoldások mind amellett, hogy hozzásegítenek a CO₂-kibocsátás csökkentéséhez, több, az építőiparban jelenlévő kihívásra is megoldást adnak. A gyárilag előszerelt födémfűtő, -hűtő panelekkel just in time módon vagyunk képesek a rendszert a gyárból az építkezés helyszínére szállítani és ott a lehető legkevesebb élőmunka igénybevételével telepíteni. Ezáltal egyrészt a szállítási folyamat a lehető legrövidebb, másrészt a szakemberhiány, a magas munkabérek és a rövid építési határidők okozta nehézségek is áthidalhatók.

A rendszerjellemzőket jelentősen befolyásolja, hogy a csőrendszer a födémen belül hová kerül elhelyezésre. A technológia lényege azonban minden esetben, hogy az épület betonszerkezetébe ágyazott csővezetékeket alkalmaz, amelyekben fűtés esetében alacsony hőmérsékletű, hűtés esetében emelt hőmérsékletű víz áramlik. A folyamat a beton óriási hőtároló tömegét aktiválja, amely pufferként szolgál a nap folyamán jelentkező változó fűtési és hűtési igények számára.

A kivitelezésre három fő módszer terjedt el:

1 > 3

Röviden az REHAU előszerelt födémfűtés, -hűtés panelekről

Monolit vasbeton födém esetén a vakolat alatti mennyezetfűtés, -hűtés megoldás kiváltására alkalmas a födémben elhelyezett, úgynevezett felületközeli kialakítás előgyártott REHAU panelekkel. Alkalmazása családi és társasházakban is hatékony.

A monolit vasbeton födém alsó vasalata alá kerül a csővezeték beépítése. Jellemzője, hogy az energia betárolása mellett a sugárzó hatás jelentősen érvényesül.

Az üzemi előgyártás magas minőséget garantál. A tervezés egyszerű, a kivitelezés rendkívül gyors a standard és egyedi gyártású panelekkel. Kimagasló előnye a maximális komfort, az alacsony bekerülési és üzemeltetési költség.

Szerkezetépítéssel együtt haladó, jól ütemezhető kivitelezési mód. A beszállítás az ütemtervnek megfelelően a beépítés időpontjában történik, így elkerülhető a kivitelezőnek többletköltséggel járó közbenső raktározás.

Minden panel a terv szerinti egyedi azonosítóval ellátott, ami a műszaki adatok mellett tartalmazza a fektetés helyét is. Kivitelezés során a födémre daruval helyezett szállítókeretről egy ember képes a paneleket a födémzsalura helyezni. Nincs maradék cső, nincs karbantartási igény.

Kijelenthető, hogy új építés esetén a működésében stabil műszaki megoldás a jelen és a jövő felületfűtő, -hűtő rendszermegoldása!

Tervezése egyszerű, kivitelezése gyors.

Lépések a gondolattól a megvalósításig

Megvalósíthatóság mérlegelése

Szempontok: födém kialakítás, hőigény, hőnyereség, hőellátás, mennyezet kiképzése.
A felhasználás első mérlegelése során tisztázandó, hogy a REHAU panelek alkalmazásának alapvető feltételei adottak-e:

• monolit födém
• hő- és hűtési igény kielégíthető
• álmennyezet nem megengedett

Szakágak tervezési egyeztetése

A tervezés korai fázisban kell meghatároznia az építész, a statikus és az épületgépész hármasának az alkalmazás feltételeit:

• a termikusan nem aktiválható tiltott zónák és a gipszkarton falak beépítése esetén a szerelési sávok meghatározását
• a bekötő vezetékek elhelyezését és azok kivezetésének helyét, irányát

Létesítési feltételek, tervezési alapadatok

A panelek hatékony alkalmazásának főbb építészeti feltételei az egyenletes teljesítményprofil fűtés és hűtés esetén, az ablakfelületek hőátbocsátási tényezője 0,8–1,3 W/m²K értékű legyen, valamint a napsugárzás elleni külső védelem alkalmazása. Az aktív zónában függesztett, zárt álmennyezet nem megengedett.

Jellemző tervezési adatok, amelyek a gondos méretezést azonban nem helyettesítik:

• Fűtés esetében a szokásos előremenő hőmérséklet 28-35°C, a tartósan megengedett maximális előremenő hőmérséklet 45°C.
• A magyarországi éghajlati viszonyok mellett a javasolt minimális hűtési előremenő hőmérséklet 15-16°C. Hűtött helyiségek esetén a páratartalom szempontjából kritikus helyiségeknél, harmatponti felügyelet alkalmazása javasolt.
• Felületközeli épületszerkezet-temperálásnál a 75-85 W/m² hűtési illetve fűtési teljesítmény is elérhető, ezzel a teljes fűtési és hűtési igény lefedhető. A rendszermegoldás gyors reagálású, reakciósebessége kb. 20 W/m²h, felületi hőmérséklet változása kb. 2 K/h.
• A modulok csőfektetése kettős kígyóvonalú, amely homogénebb hőmérséklet-eloszlást eredményez az épületszerkezeteben és egyenletesebb hőmérséklet profilt biztosít a födém felületén.

  

• A segéd acélháló és a födém alsó síkja közötti távolságot műanyag távtartók, látszóbeton esetén a segéd acélhálóra erősített öntött beton távtartók biztosítják. A cső tengelytávolsága a födém alsó síkjától 23 mm.

1 > 2

A tervezést tovább könnyíti, hogy 2021. november óta a teljes adatbázis megtalálható a BAUSOFT programban. A szokásos tervezői feladatokat követően végezhető el a szabad felületeken a panelkiosztás, a panelbekötések és födémkivezetések meghatározása, a rendszer méretezése.

A kivitelezés előkészítése

• szerelési segédanyagok, kiegészítő rendszer elemek rendelése
• a tervezői kiírás alapján a panelek ütemezett rendelése
• a helyi adottságoknak megfelelő anyagmozgatás megtervezése

Az előszerelő üzemben a csővezetékeket a kiviteli tervnek megfelelően (mezőméret, osztástávolság, körhossz) fektetik a segéd acélhálóra. Az építkezésre a panelek kiszállítása daruval és villás targoncával egyszerűen mozgatható szállítókereten történik.

Kivitelezés fő lépései

• a panelek mozgatása a kamionról közvetlenül a födémre
• a számozott panelek kiviteli terv szerinti elhelyezése
• összekötő vezetékek fektetése és kivezetése a födémből
• nyomáspróba a csőrendszer készre jelentése után
• második nyomáspróba a betonozási folyamat befejezése után
• osztó-gyűjtő bekötése
• nyomástartás a csőrendszerben a betonozás közben

Műszaki ellenőrzés a kivitelezési fázisban

A szemrevételezés során ellenőrizni kell a zsaludobozok elhelyezését és rögzítését, valamint a modul-, ill. csőelrendezést az érvényes szerelési tervek alapján, a csatlakozó vezetékek elhelyezését az alsó vasalaton és azok rögzítését, valamint a tökéletes bevezetést a zsaludobozba. A nyomáspróbát vízzel vagy levegővel a gyártói előírás szerint kell végezni.

A vasszerelés közbeni esetleges sérülésből adódó tömítetlen helyek felismerése érdekében a fűtési köröket a betonozási folyamat alatt végig nyomás alatt kell tartani.

A betonozási folyamat befejezése után szükség van egy második szemrevételezéses ellenőrzésre és nyomáspróbára.

Beüzemelés

• felfűtés a betonozást végző cég engedélyét követően történhet
• beszabályozás

Rendszerelemek és fő jellemzőik

Panelméretek:

• szélesség 0,75 – 0,90 – 1,05 – 1,20 – 1,50 m
• hosszúság 0,9 – 5,70 m, 15 cm ugrásokkal
• egyedi létesítményfüggő panelméret is rendelhető

RAUTHERM SPEED cső 14×1,5 PE-Xa, térhálósított polietilén cső, oxigéndiffúzió-záró réteggel, 2 x 1,0 m hosszú bekötővezetékek a modul terven előírt oldalán rögzítve.

Kiegészítő elemek:

• sűrített levegős csatlakozó és véglezáró dugó
• öntött beton távtartó
• műanyag távtartó
• bekötődoboz, átvezető doboz
• hálóösszekötő elem

1 > 2

A RAUTHERM SPEED cső alkalmazásának előnyei

• megfelel az építkezés követelményeinek – kivitelezés -10 °C-ig végezhető
• tartósan tömör, O-gyűrű nélküli toldóhüvelyes kötés
• nem érzékeny a feszültség okozta repedésképződésre
• a kötéstechnika biztosítja a maradék darabok felhasználását
• hosszú élettartam és biztonság

Az előgyártás haszna a rendkívül rövid kivitelezési idő

Az előszerelő üzemben a csővezetékeket a kiviteli tervnek megfelelően (mezőméret, osztástávolság, körhossz) fektetik a segéd acélhálóra. Minden egyes modul a terven megadott egyértelmű azonosító számmal kerül kiszállításra. Az azonosító kártyán feltüntetésre kerülnek a modulban letekert cső- és csatlakozóvezeték-hosszak is. A kiszállítás az építkezésre szállítókereten, just in time rendszerben történik.

A REHAU panel újabb felhasználási módja a klímapanel

A mesterpanel födémelem gyártása során kerülnek elhelyezésre a REHAU panelek, így már a betonozási munka is üzemi körülmények között történik, tehát az előszerelés és az előgyártás is, ami a helyszíni élőmunka és kivitelezési idő további radikális csökkentését jelenti.

1 > 2

Összefoglalásként az előnyök:

• energetikai szempontból kedvező fűtő-hűtő rendszer
• a nedves mennyezetfűtés-, hűtéshez hasonlóan gyors reagálású, helyiségenként jól szabályozható
• igazolt teljesítmény értékek
• kiváló termikus komfort, “kellemes hűtés” huzat nélkül
• teljesértékű fűtésre és hűtésre is alkalmas
• helyiségek tűzállósági besorolásától függetlenül alkalmazható, tűzállósága 120 perc
• alacsony beruházási- és üzemeltetési költség
• szerkezetépítéssel együtt haladó rendkívül gyors, jól ütemezhető kivitelezés
• a szállítási útvonal a lehető legrövidebb
• építkezésen az élőmunkát jelentősen csökkenti

Több magyarországi társasházban és családi házban került felhasználásra a REHAU gyárilag előszerelt födémfűtő, -hűtő panel. Ezzel hazai gyakorlatban is bizonyítást nyert nagy előnye, a minimális élőmunka, ami alacsony szerelői létszámmal gyors, szakszerű szerelést tett lehetővé. A technológia megfelel a kor tudományos és technikai színvonalának felületfűtés-, hűtés területén.

További információ: https://rehau-shop.hu/Aktiv-betonfodemfutes-hutes-termekek

Szebellédi Tamás
REHAU Épületgépészeti üzletágvezető