Történet

Az épületgépészet feladata, hogy biztosítsa az épület használói számára a komfortérzetet, ivóvizet, a keletkező szennyvíz elvezetését, a megfelelő hőmérsékletet, a megfelelő minőségű és paraméterű levegőt.

Az épületgépészet nagy általánosságban az épületeken belüli csőhálózatokkal azok szerelvényeivel és a hozzájuk kapcsolódó berendezésekkel foglalkozik.

Az épületgépészet több részből tevődik össze:

• fűtéstechnika
• vízellátás, csatornázás
• gázellátás – (égéstermék-elvezetés)
• légtechnika, szellőzés
• klímatechnika

Továbbá:

Villanyszerelés részletesen valamennyi épületen és egyéb építményen elektromos rendszerek felszerelése és helyszíni szerelése.

• elektromos vezeték és csatlakozó, mérőóra
• számítógép-hálózat és kábeltelevízió vezetékei száloptikás vezetékkel együtt
• távközlési vezetékhálózat
• antenna
• világítási rendszer
• tűz- és betörés elleni riasztórendszer
• közúti, vasúti világítási és elektromos jelzőrendszer
• repülőtéri kifutópálya világítása
• az elektromos eszközök és háztartási felszerelések csatlakoztatása

Illetve:

Egyéb épületgépészeti szerelés részletesen épület és egyéb építmény különféle szerkezeteinek szerelése, beleértve a javítást és karbantartást, kivéve az előző pontokban említetteket, valamint az ipari gép szerelését.

• felvonó, mozgólépcső, mozgójárda
• automata- és forgóajtó
• irányjelző világító sáv
• központi porszívórendszer
• hő-, hang- vagy rezgésszigetelés
• felszerelése épületen és egyéb építményen

Az időjárás és az épületgépészet

1969-ben, 40 éve jelent meg az Építéstudományi Intézet gondozásában Szabó-Tárkányi Napsugárzási adatok az építőipari tervezés számára című adatgyűjteménye, a Meteorológiai Intézet 1954-68 közötti méréseinek táblázatos feldolgozása. Mivel ekkor minden állami kézben volt, a kutatók, tervezők viszonylag könnyen juthattak időjárási adatsorokhoz. Lelkes szerzők könyveikben (Dr. Kiss Róbert Légtechnikai adatok, Völgyes István Fűtéstechnikai adatok, stb.) ezeket bőségesen közzé is tették. A műszaki kollégák munkáikban szorgalmasan merítettek ezekből. Merítenek ma is, amikor mindenkinek az a célja, hogy egyre kevesebb energia felhasználásával, egyre komfortosabb terekben éljenek, és az ilyen területen dolgozók ezzel igazolják az általuk javasolt megoldás helyességét.

Az 1990 utáni változások a mi szakmánk viszonyait is alaposan átrendezték. Zömében megszűnt az állami tulajdon, ahol megmaradt, ott is bevétel orientáltak lettek szervezetek. Az Országos Meteorológiai Szolgálat már csak súlyos pénzért ad nem elkódolt időjárási adatokat, amit senki nem fizet meg. Egy adattípus egy évre vonatkozó órás adatsora, ÁFA nélkül, 232 800 forintba kerül, két adattípus, tíz évre, diszkont kedvezményekkel is több mint hárommillió. Nem olcsó. Az internetről ingyen letölthető szinoptikus táviratok visszafejtésére nem sokan vállalkoznak. Az amúgy állami pénzekből finanszírozott egyetemeink, ahol működik meteorológiai állomás, az ELTE, vagy a BME, nem túl elegáns módon, ülnek a mérési eredményeiken. Üdítő kivétel egy kis magáncég, a Naplopó Kft, aki hatodik éve folyamatosan közzéteszi a saját gyűjtésű napsugárzási adatait.

Visszaesett a műszaki könyvkiadás is, ezért gyakorlatilag mindenki a régi, 20-40 éves szakirodalmat veszi elő, ha valami meteorológiai vonatkozású információra van szüksége, esetleg egy nálunk szorgalmasabb ország anyagait használja fel.

Mi a hiányossága ezeknek a kiadványoknak? Mint nyomtatott anyagok, jellemzően kétdimenziós táblázatokat (éves középhőmérséklet havi eloszlása, csapadékhozam területi eloszlása, stb.) tartalmaznak. A meteorológiai események a mi szakmánkban viszont általában együtt hatnak. A fűtési hőigény a külső hőmérséklettől függő hőveszteség és a napsugárzás hőnyereségének eredője. A szellőzés energiaigénye szárítás, vagy nedvesítés esetén a hőmérséklet mellet nagymértékben a relatív nedvességtől is függ. A napkollektor teljesítményét leginkább a sugárzás energiahozama adja, de hatásfokát a külső hőmérséklet és a szél befolyásolja. Hasonló befolyásoló tényező az időfaktor. A lakás és a kórház egész évben üzemel. Az iskola, vagy a színház csak szeptembertől júniusig. Igaz, az egyik nappal, a másik inkább este. Amikor ők bezárnak, nyitnak a strandok. A hivatalok csak munkanapokon vannak nyitva, az éttermek ünnepnapokon is. Ennyi paramétert nehezen kezelhet egy kétdimenziós táblázat.

A másik hiányosság a nyomtatott kiadványok terjedelmi korlátaiból ered. Egy könyv, méreteinél fogva legfeljebb bizonyos átlagok, valószínűségek kivonatos, összefoglaló közlésére elegendő, sokkal szűkebb körben, mint amiben a megoldandó feladatok jelentkeznek. Bár a fenti művek avatott szerzői okos, átgondolt diagramokban próbáltak a szélesebb megismerés felé nyitni, ezek a korlátok csak részben oldódtak.

Az egyre nagyobb teljesítményű és kapacitású számítástechnikai eszközök lehetőséget adtak a gondosabb megközelítésre. Ebbe az irányba szerettem volna nyitni a most közzétett táblázatokkal. Az ott szereplő adatok az internetről szabadon letölthető oldalakról származnak, amiket igyekeztem egységes felületen megjeleníteni.

Az ADATSOR_10 lap Budapest tíz éves időjárási adatait tartalmazza a 1999-2009 években, órai bontásban. A hőmérséklet és relatív nedvesség értékek az OMSZ SYNOP táviratainak dekódolásával születtek, a légnyomás, szélsebesség, csapadék a http://hungarian.wunderground.com lapról származik. Az ADATSOR_5 lapon ennek az adatsornak a 2004-2008. közötti 5 éves része bővül ki a napsugárzási energiahozam napi értékével. Utóbbit a Naplopó Kft tette közzé. Itt a mérés déli tájolású, 45°-os hajlásszögű felületen történt, a táblán szereplő többi adat ebből lett számítva. A kivonatoknál felhasználtam még a PVGS európai adatait és az Egyesült Államok Energetikai Hivatala adatbázisát, valamint az OMSZ, valamint a Meteoteam összesítéseit.

Ezekről az oldalakról számos egyéb érdekességet szerezhet be és használhat fel a szerzői jogok tiszteletben tartásával, azaz a forrás feltüntetésével a szorgalmas érdeklődő.

Az adott területre (esetünkben Pestlőrinc) vonatkozó, de különböző forrásokból származó napi adatok egy részénél, leginkább a csapadék mennyiségét és a napsütéses órák számát tekintve, komoly különbségeket lehet találni, ezekkel érdemes óvatosan bánni. A hőmérsékletnél az eltérések általában beleférnek a hibahatárba. A budapesti időjárási értékek (hőmérséklet, napsütés, csapadék) egyébként körülbelül megfelelnek az országos átlagnak. Mindenesetre összehasonlításul megadtam néhány további város adatait, ami alapján lehet korrigálni a Budapestre kapott eredményeket.

Az adatsorokat alapvetően kétféle módon lehet felhasználni. Az első lehetőség, hogy a minket érintő részét, a működés időtartamát, meghatározó paramétereit tartalmazó metszetét kimásoljuk egy külön lapra (Szerkesztés / irányított beillesztés / érték). Ennek egy órai adataira már fel lehet írni egy rendszer fogyasztását megadó egyenletet, majd lehúzni a teljes tartományra, és összegezni. A másik módszer a hagyományos kivonatok készítése, és azok felhasználása egy-egy elemzés készítésére. Néhány ilyent meg lehet találni a LEÍRÁS nevű oldalon.

A kivonatokban a félhavi bontást választottam, az előfordulási gyakoriságnál a csak munkanapokon történő üzemet 0,7 a munkanapokon és szombaton történő üzemet 0,84 szorzóval vettem figyelembe, természetesen ettől eltérő csoportosítás is készíthető.

Az időjárási megfigyeléseket felhasználó épületgépészeti számításokat, némi leegyszerűsítéssel két fő csoportra oszthatjuk. Az egyik a szélsőséges meteorológiai esetek előfordulásának valószínűsége (méretezési állapot), a másik a gazdaságosság, az évente elfogyasztott víz, gáz, elektromos áram, egyéb energia elfogyasztása.

A globális felmelegedéssel, a tengerszint emelkedésével, a környezetszennyezéssel kapcsolatban sok, gyakran egymásnak ellentmondó írást olvashatunk. Laikusként, ezekben a vitákban nem szeretnék részt venni. Nem tudom, hogy holnap milyen idő lesz, csak azt, tegnap milyen volt. Nem tudom, jövőre mennyi lesz az egyes energiahordozók ára, csak azt mennyi volt tavaly, vagy tavalyelőtt. Becsületesen csak annyit mondhatunk, ha egy mostani beruházás öt, vagy tíz évvel ezelőtt már megvalósult volna, mennyit fogyasztottak, költöttek volna azóta az üzemeltetésre a beruházók az egyik és mennyit a másik megoldás esetén, és hány olyan kritikus nap fordult volna elő, amikor nem tudtak volna eleget tenni a gépészettel kapcsolatos elvárásoknak. Ezt a célt szolgálja a táblázat. A kapott eredmények értékelése már a beruházó dolga.

Hogy az elmúlt évtized időjárásához mennyire hasonlít majd a következő évtized időjárása, nem tudom, de tudhatjuk, hogy ha tíz éve tesszük fel a kérdést, mennyire lesz hasonló a 2001-2008 év a megelőző 1971-2000 közötti három évtizedhez, ma már az OMSZ adatsora alapján megmondhatjuk.

2001 és 2008 között az éves középhőmérséklet általában 0,5-1,5°C-kal melegebb volt az 1971 és 2000 közötti 30 éves átlagnál, bár a 2002-es év 0,2°C-kal hidegebbre sikerült. Havi bontásban az ingadozás a +/-5°C-t is elérte, különösen a téli hónapokban.

Izgalmas a szélsőséges időjárási események kérdése. Az elmúlt száz év leghidegebb hőmérsékletét, -35°C-ot Miskolc Görömbölytapolcán mérték 1940-ben, a legmelegebbet 41,9°C-ot 2007-ben Kiskunhalason. Az év egy adott napjára vonatkozó pozitív, negatív hőmérsékleti rekordok közül 2001 és 2008 között éves átlagban 15, 1971 és 2000 között csak évi 10 dőlt meg.

Érdekes, az évek közötti különbség hasonlít az ország egyes területei közötti eltérésekre. Szegeden 1°C-kal melegebb, Miskolcon 1°C-kal hidegebb szokott lenni az országos átlagnál. Persze a többéves mérések alapján Szeged belvárosában télen-nyáron 2°C-kal melegebb van, mint a külső városrészben.

A relatív légnedvesség minden évben 5-10%-kal alacsonyabb volt a sokévi átlagnál.

A globál sugárzás hozta stabil formáját. Évről évre, és hónapról hónapra alig tér el az előző harminc évben megszokottól. A területi különbségek mértéke Magyarországon belül mindössze +/-5%. Igaz, ez az az időjárási érték, ahol az átlagnak a legkisebb a jelentősége. Nézzük, hogyan jött ki 2004. januárban az 1761 Wh/(m²/nap) átalagos napi sugárzás:

1. Déli tájolású, 45°-os dőlésszögű felületre érkező globális napsugárzás havi menete 2006. januárban (Naplopó)

Szemlátomást, nincs az a területe a szakmánknak, ahol a havi, évszakos, vagy éves átlagok használható információt adnának. Méretezésre legalább is a napi adatok szükségesek.

Legszeszélyesebb időjárási jellemzőnk, a csapadék éves összehasonlításban nem nagyon tért el az átlagtól, voltak annál csapadékosabb és szárazabb évek. Egyetlen szomorú kivétel 2003, amikor a szokásosnak csak a háromnegyede esett.

A havonkénti bontásban persze megnőnek a különbségek, vannak teljesen száraz hónapok, és vannak, ahol a csapadék az átlagos érték háromszorosa. Zalában 20%-kal több, Csongrádban 20%-kal kevesebb esik az az országos átlagnál.

A csapadék mennyiségével egy épületgépész két esetben szokott találkozni. Az egyik, amikor un. ”szürke” (tiszta, de nem ivóvíz minőségű) vízként gyűjteni, felhasználni akarjuk. Ehhez elég jól felhasználhatóak a havi átlagok. A másik, gyakoribb eset, amikor a csapadékvíz elvezetéséről kell gondoskodni. Mivel a hatályos, angol nyelvű EN 12056-3 szabványhoz nem rendeltek méretezési csapadék értéket, általában a már visszavont MSZ‑04‑134 alapján, Budapesten a négy éves, máshol az egy éves gyakoriságú, nagy intenzitású, tíz perces zápor hozamával szoktunk számolni. Ennek a megoldásnak sohasem értettem meg a mélyebb, mögöttes tartalmát (Németországban, tájegységtől függetlenül 300 lit/s,ha, Franciaországban 500 lit/s,ha értékkel számolnak). Sajnos az egész országra kiterjedő, perc pontosságú mérés csak kb. tíz éve folyik, igazán nagy adatbázis még nem áll rendelkezésre.

2. 1999. január – 2005. június közötti 10 perces csapadékmaximumok

Mint az ábrából látszik, még ilyen rövid időszakot figyelembe véve is, a rövid, de nagy intenzitású zápor az ország minden területén közel azonos valószínűséggel fordul elő. Ugyanez a kérdés egy kicsit eltérő megfogalmazásban, 25 év mérései alapján:

3. Rövid időtartamú csapadékhozamok országos évi maximumainak empirikus eloszlása, átlaga és szórása (mm),

1967–1990. (Váradi és Nemes 1992)

A Németországban használt 300 lit/s,ha érték 10 perces zápor esetén  a 18 mm-es csapadékmagasságnak felel meg.

Amíg valahol hivatalos állásfoglalás nem születik, a csapadékvíz elvezetésére használható az épület értékére, fontosságára támaszkodó, kockázat alapú méretezés, például a Montanari összefüggés alapján.

Montanari képlet:   i = a × t _d ^-c           i         – a csapadék intenzitása mm/h

t _d – a csapadék időtartama, 10 min időegységben

a és c  – a helyi viszonyoktól függő konstans

Csapadék intenzitása (liter/sec,ha)

Más megközelítésben ábrázolva:

Csapadék hozama (liter/m²=mm/m²)

Az épületgépészet célja az embernek és értékeinek megóvása az éghajlat viszontagságaitól. A védelem mértéke, valamint a létesítés és üzemeltetés költsége összetartozó dolgok. A helyes döntéshez nem árt, ha minél többet tudunk az időjárási viszonyainkról. Igazság szerint, ehhez egy hivatalos állásfoglalás lenne alkalmas, de annak megjelenéséig talán segíthetnek a közreadott adatsorok.

http://www.za958.extra.hu/ Engedélyezési tervhez / Met_adatok.xls.