Építés – mérés – értékelés
- Az épület szerkezete: Vázkerámia falazat 53 cm vastagságban
- Felületképzése: Kétoldali vakolat
- Kültéren és beltéren Protektor hőszigetelő bevonattal felületkezelt falszerkezetek.
- Fűtés: Az épületben mennyezet és infravörös fűtést alkalmaztak
Egy jól bevált építési mód, valamint a magas hatásfokú rendszerek és termékek kombinációja által kellemes, jóleső beltéri klíma keletkezik. A külső fal felületkezelése csökkenti a hőveszteséget és véd többek között a csapóesőtől is. A sugárzó fűtés, valamint az infravörös sugárzást visszaverő beltéri felületkezelésnek köszönhetően a kedvezőbb termikus komfortérzet által a fűtési költségek jelentős mértékben csökkennek.
Az itt megvalósított koncepció – a fotovoltaikus rendszerektől és a napelemes technológiától eltekintve – nem igazán illik az elméleti karikatúrába, mint ahogy azt némely hőszigetelési előírás a hozzátartozó számításokkal együtt előírja. Ennek ellenére: semmi sem ad hitelesebb képet, mint a gyakorlat.
A 10 – 17 óra közé eső időtartamban (a számadatok megközelítőek) a napsugárzás hatása 13 – 15 óra között a legintenzívebb. Nem csak az átlátszó építőelemeken (hőnyerés az ablakokon keresztül) keresztül nyerünk napenergiát, hanem a nem átlátszó építőelemeken keresztül is. Az átlátszatlan vakolt téglafal felveszi a hőt és befelé szállítja. Ez egy kívülről befelé irányuló hőáramlás a napenergia hatására. 10 – 15 óra között a felszín alatt 10 cm-ig növekszik a hőmérséklet. 13 -17 óra között egy olyan magas hőgát (hő = hőmérséklet + anyag) keletkezik, hogy a beltéri hőmérséklet nem haladja meg ennek a gátnak a hőmérsékletét. Hőmérséklet csökkenés nélkül a termodinamika 1. törvényének értelmében nem keletkezik hőáramlás. Ez azt jelenti: 13 órától kezdődően 4 órán keresztül nem keletkezik hőveszteség.
Theoria cum praxi
„Theoria cum praxi: a tudomány az emberiség jólétéért és hasznára” – ez a Leibniz Közösség vezérmondata. Ennek tulajdonképpen mindenkinek meg kellene felelnie, aki alapkutatást végez. Hogy ez a hőhatás elleni védelem területén is így van-e, saját maguk is eldönthetik a következő példák segítségével. Kezdetként szolgáljanak a következő alapelvek [Bumann, 2003]:
| „Korábban” | Napjainkban |
| Monolit ásványi falszerkezetek. | Bonyolult és érzékeny könnyűszerkezetek WDVS. |
| Fa ablak, folyamatos szellőzéssel. | Hermetikusan záródó gumi tömítőelemek. |
| Kellemes hősugárzás | Fűtés hőszállítással. |
| A fogyasztás elemzése mérések által. | Önmagukat igazoló képletek és modellek. |
| Energiafelhasználás mérése kWh/m3 | Energiafelhasználás mérése kWh/m2. |
| A masszív anyagok tároló hatásának megértése | Az átvitel alaptalan túlhangsúlyozása |
k-érték változásai, amelyek tudományosan nem kellően tisztázottak. Forrás: Paul Bossert db 9/82-ben
„Ennek a mérési sorozatnak az a tény a legjelentősebb megállapítása, hogy a téli hónapok idején a gőznyomás esésének következtében a falak kiszáradnak a beltérben literszámban jelen lévő vízgőz ellenére.” Forrás: Hőháztartási és falazati újdonságok a homlokzati falazat nedvességéről és hőjéről, Paul Bossert a db 9/82-ben.
Tehát 25 évvel ezelőtt tudományos kísérlet során igazolták, hogy a hagyományos építésű külső falazat télen kiszárad, nyáron pedig nedves, valamint hogy az U-érték változtatható nagyságú. A következőkben bemutatásra kerül, hogy az U-érték csak egy a számos mutatószám közül – ezen kívül az is, hogy nem ez a legdominánsabb építőanyag tulajdonság.
Falszerkezet – hőáram
Grafikonok a „Tanulmányok a külső falakon keresztüljutó napenergia hozamának lakóépület energiaháztartására gyakorolt hatásairól ”, Bumann, 2009. Az U-érték elmélet és a (mért) gyakorlat szembeállítása hiányosságokat mutat. Nem lehet a napenergia hatását nevetséges képletek segítségével levonni. Nem csupán a felületi hőmérséklet függ – a külső hőmérséklettől függően – a besugárzástól, befelé is történik hőáramlás, ezáltal a téglafal felmelegszik.
Az U-érték elmélethez a Fourier-féle hőkiegyenlítési egyenletben a tárolási részt 0-nak vették; nem azért, mert a gyakorlat ezt mutatja, hanem azért, hogy az elmélettel lehessen számításokat végezni.
„A definíciós egyenlet (1) állandó körülményeket kíván, és nem alkalmas arra, hogy az adott pillanatnyi q(t) hőáram-sűrűséget időben változó hőmérsékletek esetén kiszámítsuk vele. Ezáltal például melegedési folyamat esetén az építőanyag hőtárolási képessége miatt olyan késleltető hatások lépnek fel, amelyek a felszíni hőáram egyenlettel (1) történő számítási kísérlet során nem kerülnek figyelembe vételre. Az azt követő kihűlési folyamat során a hiba fordított értelemben véve lép fel. Ha a felmelegedés és lehűlés egymáshoz viszonyítva szimmetrikusan történik, akkor a két hiba kiegyenlíti egymást.“
Ebből az érvelésből vezették le azt, hogy végső soron nem jelent különbséget, hogy a hőáramot állandó vagy nem állandó tényezőként veszik figyelembe. Ehhez olyan mérési grafikonokat mutatnak, ahol modulált hőmérséklet segítségével egy nem állandó esetet “színlelnek”. Ez az elmélethez illő mérési módszer, noha a külső falazat jelentősen nagyobb hatásoknak van kitéve, mint csupán a külső hőmérséklet.
Az időjárás nem csupán a külső hőmérsékletből áll. Emellett egy szintén nagy különbség mutatkozik az aritmetikus és a geometrikus módszerek (átlag és medián) között. A fenti grafikon látható módon hangsúlyozza: a felmelegedési folyamat gyorsabban megy végbe, a kihűlési folyamat lassabb. Ezt ábrázolja a sárga és a kék vonalak meredeksége. A késés a tárolási képességre vezethető vissza.