A visegrádi szocialista korszak előregyártott épületeinek hőtechnikai optimalizációja a fenntartható megoldások érdekében
Megvalósítási időszak: 2025. 03. 01. – 2026. 08. 31.
Kapcsolattartó (VSB): Kateřina Stejskalová ()
Kapcsolattartó (SZE): Ajtayné Károlyfi Kitti ()
Kapcsolattartó (UWM): Aldona Skotnicka-Siepsiak ()
Kapcsolattartó (UNIZA): Radoslav Ponechal ()
Projektleírás
A második világháború után jelentkező és a V4 országokban egészen az 1990-es évek végéig tartó megnövekedett építési igény következtében nagymértékben megnőtt az előregyártott lakóépületek száma. Ez jelentős hatást gyakorolt a V4-országokra, mindmáig körülbelül a lakosság 25%-a (15 millió ember) él ilyen épületekben. Az előregyártott vasbeton lakóépületek felújítása az 1980-as években kezdődött, főként az ETICS rendszer alkalmazásával, azaz vakolható homlokzati hőszigetelőanyag felhelyezésével. A hőveszteség minimalizálása érdekében alkalmazott, átlagosan 200 mm vastag hőszigetelés azonban csökkentette a természetes légcsere mértékét, rontva a beltéri mikroklímát, és szükségessé tette a gépi szellőztető rendszerek létesítését. Ezeknek a rendszereknek a meglévő épületekbe történő telepítése gyakran nehézkes, illetve ha a fűtési rendszert is megváltoztatják (például napelemek, napkollektorok telepítésével, stb.), a tartószerkezet teherbírását is ellenőrizni kell. Továbbá a fenntarthatóságot és a környezetbarát tervezést szem előtt tartva a felújításhoz használt anyagokat is gondosan kell kiválasztani. Az előregyártott épületek energetikai korszerűsítésének tervezése során számos tényezőt szükséges tehát figyelembe venni, amelyek különböző megoldási lehetőségek és alternatívák elemzését és összehasonlítását teszik szükségessé. E folyamat hatékony támogatásának egyik kulcsfontosságú eszköze az optimalizációs módszerek alkalmazása. A projekt célja egy döntéstámogató rendszer kidolgozása az előregyártott vasbeton épületek energetikai korszerűsítéséhez a BIM és a parametrikus tervezés alkalmazásával, valamint többcélú optimalizációs módszer beépítésével.
A kutatás középpontjában a V4-országok szocialista korszakából származó előregyártott épületek állnak, különös tekintettel azokra, amelyek eddig még nem estek át energetikai korszerűsítésen, valamint azokra, amelyek 20-30 évvel ezelőtt felújításra kerültek, de a szigorodó energetikai előírások miatt ismét korszerűsítésre szorulnak. A kiválasztott épületekről BIM modell készül, melyet korszerű felmérési módszerek (például lézerszkennelés) segítségével hozunk létre. E modellek kerülnek felhasználásra az optimális energetikai megoldások kidolgozásához, figyelembevéve a hőtechnikai jellemzőket, a fenntarthatósági szempontokat, a költségeket, valamint a várható élettartamot. Vizsgáljuk továbbá a kidolgozott variációk tartószerkezeteinek teherbírását is.
A projekt keretében tervezett találkozók és konferenciák platformot biztosítanak a BIM-modellezés, az anyagválasztás, a parametrikus energetikai tervezés és a tartószerkezeti elemzések terén szerzett tapasztalatok és ismeretek megosztására. A BIM-modell alkalmazásával elemzésre kerül a tervezett energetikai korszerűsítések során keletkező építési hulladék, például a homlokzatról eltávolított régi vakolat mennyisége. A projekt eredményeképpen létrejövő, parametrikus tervezést integráló BIM-alapú optimalizációs eszköz lehetővé teszi a szükséges információk (például területek, térfogatok, anyagok, tulajdonságok stb.) kinyerését a BIM-modellből. Emellett az eszköz a megadott kritériumok (például hőveszteség, életciklus-elemzés, teherbírás stb.) alapján képes az előregyártott épületek felújítására irányuló alternatív megoldások gyors generálására és értékelésére, ezáltal támogatva az optimális megoldás kiválasztását.
Résztvevő partnerek
A VSB – Ostravai Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar kollégái jelentős tapasztalattal rendelkeznek a témában, különösen a BIM-modellezés, az épületfelújítás, az energiahatékonyság és a szerkezettervezés terén. Résztvevői voltak olyan projektnek, amelynek célja az előregyártott épületek korszerűsítése és modernizációja volt, valamint közreműködtek egy a betonszerkezetek környezeti terhének csökkentését célzó kutatásban is, továbbá számos PhD hallgatójuk foglalkozott lakóépületek energetikai korszerűsítésével. A Széchenyi István Egyetem a parametrikus tervezés, az optimalizációs módszerek, a BIM-modellezés és életciklus-elemzés terén szerzett szakértelme miatt került bevonásra, amely tapasztalat a projekt céljainak kidolgozásához elengedhetetlen. A Olsztyn-i Warmia és Mazúria Egyetem az Építőmérnöki Központ vezetőjével, Prof. Katzerrel fennálló hosszútávú együttműködés következtében került bevonásra. Az egyetem kollégái jelentős tapasztalattal rendelkeznek az energetikai modellezés, a hőkomfort vizsgálat, az energiahatékony és zöld épülettervezési megoldások, a tartószerkezetek mechanikája és BIM-modellezés terén. A Zsolnai Egyetem Prof. Kotešsel fennálló együttműködése, valamint a vasbeton szerkezetek tartószerkezeti analízise és korróziós kockázatának vizsgálata terén szerzett tapasztalatai miatt került bevonásra. Az egyetem munkatársai a vasbeton szerkezetek tervezése, a beton tartóssága, az energiahatékony tervezés, valamint a hőkomfort kutatás terén rendelkeznek jelentős tapasztalattal.
