Sűrű városi szövetben elhelyezkedő lakóépületek külső levegő paramétereit követő természetes és mesterséges szellőztetési stratégiák kidolgozása és elemzése
témavezető: Csoknyai Tamás
helyszín (magyar oldal): BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék helyszín rövidítés: EPGET
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények:
A szellőztetés célja többféle lehet: a friss levegő igények biztosítása, a nedvességterhelés csökkentése, nyári éjszakai passzív hűtés vagy szennyezőanyagok eltávolítása. Fontos szempont továbbá, hogy a szellőztetés energiahatékony módon történjen. A szellőztetést általában a belső légállapot szerint szabályozzuk: gépi szellőzés esetén erre történik a méretezés, de természetes szellőzéskor is általában a nem megfelelő belső légállapot miatt döntünk ablaknyitás mellett. A külső légállapot jellemzően figyelmen kívül van hagyva, pedig nem nehéz belátni, hogy a külső légállapot lényeges paraméterei napi ciklus szerint változnak, vagyis nem mindegy, hogy a nap melyik szakában szellőztetünk.
b.) A kutatás célja:
A kutatás célja olyan szakaszos szellőztetési stratégiák kidolgozása, melyek figyelembe veszik nem csak a belső, hanem a külső légállapot paramétereinek napi ciklusait is (hőmérséklet, nedvességtartalom, levegő szennyezőanyag tartalma).
c.) Az elvégzendő feladatok, azon főbb elemei, időigénye:
- Irodalomkutatás: korábbi passzív (természetes) szellőztetési stratégiákkal kapcsolatos vizsgálatok, szakaszos gépi szellőzési technikák kutatása. (1. év)
- Adatgyűjtés: Budapest belvárosi légszennyezettségi adatok napi ciklusainak alakulásáról, a városi hősziget léghőmérsékletre gyakorolt hatásáról, a külső levegő további paramétereiről. (2. év)
- Számítási modell kidolgozása a belső légállapotok modellezésére szakaszos gépi és természetes szellőzés esetén a külső levegő paramétereinek napi ciklusú alakulásának és az épület légtömörségének figyelembe vételével. (3. év)
- Optimális szellőztetési stratégiák kidolgozása esettanulmányokon keresztül (Budapest belvárosában elhelyezkedő lakóépületekre). Legalább a következő alapesetek vizsgálatára és az elérhető energiamegtakarítások / levegőminőségre gyakorolt hatások számszerűsítésére fog kiterjedni a kutatás (4. év):
o szellőztetési stratégia (optimális napi program) a külső légszennyezési csúcsok (csúcsforgalmi időszakok) hatásának csökkentése, a szennyezőanyag bevitel minimalizálása érdekében légszennyezettségi adatok figyelembe vételével
o szellőztetés a szellőzési hőveszteségek minimalizálását célzó stratégiák (optimális napi programok) kidolgozása téli időszakban (éjszakai hőmérsékleti minimumok hatásának csökkentése)
o szellőztetés nyári passzív éjszakai hűtésre (délutáni és kora esti) hőmérsékleti maximumok kizárása (a városi hősziget hatás figyelembe vételével)
o a páratartalom jelentőségének elemzése, indokolt esetben optimális napi program kidolgozása
o az előzőekben leírtak együttes figyelembe vétele, kombinációja
d.) A szükséges berendezések:
A munka nagymértékben épít dinamikus szimulációra. Hasznos lehet továbbá helyszíni mérések elvégzése is, melynek várható műszerigényét a tanszék jelenlegi műszerparkja biztosítani tudja, illetve nem jelent számottevő anyagi terhet. A tanszék légtechnikai és hőérzeti laboratóriuma is segítheti a munkát.
e.) Várható tudományos eredmények:
A kutatás keretében számszerűen kívánjuk bizonyítani, hogy a külső levegő paramétereit is figyelembe vevő szellőztetési stratégiákkal számottevő energia takarítható meg, illetve jobb belső levegő minőség biztosítható. A vizsgálat részét képezik költséghatékonysági vizsgálatok is.
f.) Irodalom:
1. Baumann Mihály, Dr Csoknyai Tamás, Dr Kalmár Ferenc, Dr Magyar Zoltán, Dr Majoros András, Dr Osztroluczky Miklós, Szalay Zsuzsa, Prof Zöld András: Épületenergetika. PTE Pollack Mihály Műszaki Kar., 2009. (ISBN: 978-963-7298-31-8)
2. Zöld András, Szalay Zsuzsa, Csoknyai Tamás: Energiatudatos építészet 2.0, Budapest: TERC Kereskedelmi és Szolgáltató Kft., 2016. 320 p., ISBN: 9786155445347
3. Csoknyai, T., Zöld, A.: Épületenergetika. TERC Kiadó, Budapest, 2013.
4. Gabriele Bitelli; Paolo Conte; Tamas Csoknyai: Valentina A Girelli; Emanuele Mandanici: Aerial Thermography for Energetic Modelling of Cities, Remote Sensing (ISSN: 2072-4292) 7(2): pp. 2152-2170. (2015)
5. Csík Árpád, Tamas Csoknyai: Defining energy- and cost-saving potentials and their application in optimal building refurbishment, Environmental Engineering and Management Journal (ISSN: 1582-9596) (eISSN: 1843-3707) 13: (11) pp. 2771-2780. (2014)
előírt nyelvtudás: magyar felvehető hallgatók száma: 1
Bejelentkezés
