A vízüveg, vízház és a fenntartható fejlődés

Nemrégiben adtunk hírt egy magyar találmányról, melyet egy hazai vállalat kezdett felhasználni. Akkor sok kérdés merült fel a cikk írójában és az olvasókban is.

Ezért, illetve mivel nagyon érdekes a téma, egy építész szaklap nagyon tanulságos írását közöljük az alábbiakban, melyből válaszokat is kaphatunk a kérdéseinkre. Az eredeti cikket ezen a linken találhatják meg: https://www.octogon.hu/epitoipar/huti-es-futi-is-az-epuletet-a-vizablak/

„Komoly előrelépést tett Gutai Mátyás és csapata az általa feltalált vízház kutatásában: az épület még hatékonyabb lett, és ezt a hatékonyságot pontosan mérni is tudják. De miből is áll a vízház, milyen előnyei vannak építészeti és fenntarthatósági szempontból,  és mennyivel fogyaszt kevesebbet mondjuk egy Low-E üveghez képest? 

Gutai Mátyás még a BME építészhallgatójaként kezdett erősen érdeklődni a japán építészet iránt, elsősorban az nagyon eltérő látásmód miatt. A mesterfokozatát a Tokiói Egyetemen szerezte, KazuhikoNamba professzornál, majd a posztdoktoriján KengoKuma laborjában dolgozott.

„Ha mi egy házat látunk, akkor az anyagokra és a szerkezetekre koncentrálunk, a japán számára viszont jellemzően a tér a fontos, ami ezek között van – fogalmazott hat éve. – Számomra meghatározó volt ez a kettős képzés, hiszen a vízházhoz mindkét tudásra szükségem volt.”

Ugyancsak meghatározó volt Namba professzor szerepe, akinek a fő kutatási területe a fenntarthatóság volt. Gutai építészeti eszközökkel törekedett a fenntarthatóságra, és hamar ráérzett, hogy ha elhagyja a hagyományos fenntartható technológiákat, mint a napelem, akkor egy hibrid rendszerrel is hasonló eredményt érhet el. Megszületett tehát a vízház ötlete, melynek lényege, hogy

„a magukra hagyott folyadéktömegek a hőmérsékleti különbségeket hatékonyan kiegyenlítik egymás között akár egy épület léptékében is.”

A vízházban a falak külső és belső rétege, valamint a dupla üvegfelületek között több centiméter vastagságban áramlik a víz, még a padlóban és mennyezetben is. Hat éve Kecskeméten készült egy 10 m² alapterületű prototípus is, üvegsarokkal, üvegfalakkal és üvegtetővel. Mivel az épület a teljes felületén tárolja a napenergiát, amit később hasznosítani is tud, lényegében minden vízüveg-panel napkollektorként is működik. És mivel a víztömegek az épületen belül összekapcsolódnak, a hőmérséklet-különbségek kiegyenlítődnek.

A gyakorlatban ez magas komfortérzetet jelent, mivel az épületben minden felület azonos hőmérsékletű. A vízház ezen kívül könnyen építhető, fenntartható és energiatakarékos is, ráadásul újrahasznosítható: egy esetleges bontás után a víz visszakerül a természetbe. Lényeges építészeti szempont, hogy az energiahatékonyság romlása nélkül építhetünk be óriási átlátszó felületeket egy-egy épületbe.

Az építész-feltaláló 2011-ben, Budapesten alapította meg a fenntartható technológiákat szabadalmaztató cégét, az Allwatert, majd a tokiói tanulmányai után eltöltött két és fél évet a tajvani FengChia Egyetemen, ahonnan 2017 nyarán Angliába költözött, és jelenleg is a leicesteri Loughborough Egyetemen folytatja a kutatásait segédprofesszorként.

Júliusban az Energy and Buildings című fontos tudományos szaklapban publikálta – a Kaiserslauterni Egyetem kutatójával, Dr. AbolfazlKheybarival közösen – a friss kutatási eredményeit. Több területen értek el előrelépést az elmúlt négy évben, ahogy az Octogonnak összefoglalta:

• kidolgoztunk egy gépészeti megoldást, amivel a legnagyobb energiamegtakarítás érhető el
• kidolgoztunk egy szimulációs modellt, amivel pontosan tudjuk elemezni, hogy mennyi energiamegtakarítás érhető el – ez egy igen összetett, időigényes feladat volt
• az eredményeket valós épületen tudtuk ellenőrizni, így a szimulációs modellt validálni.

„Ez a – publikálással együtt – négy lépés éveket vett igénybe – mondta a lapunknak. –

Négy éve csak annyit tudtunk mondani, hogy a technológia építhető és jó, most már azt is tudjuk, hogy mennyit takarít meg: 54-72%-ot a kétrétegű (Low-E) üveghez képest, és 34-61%-ot a háromrétegű üveghez képest.

Az energiamegtakarítás onnan jön, hogy a víz elnyeli a hőt, mielőtt bejutna az épületbe. Ez csökkenti a hűtési igényt. Az elnyelt hőt lehet később hasznosítani, vagy a rendszert földhővel fűteni télen, ami a fűtési energiaigényt csökkenti.” 

Amikor az üvegben lévő víz megfelelő hőmérsékletűre melegszik, átáramoltatják egy tárolótartályba, a helyére pedig hidegebb víz érkezik a WFG-be (Water-filledGlass – ami egyben a Facebook-oldaluk neve is). Ha csökken a külső hőmérséklet, a tartályban tárolt melegvíz visszaáramlik, melegítve a „falakat”. Tartós hőség esetén a tárolt melegvíz egyszerűen felhasználható a háztartásban.

Bár a szivattyúk működtetése áramot használ, még mindig jóval kevesebbet, mint amennyire ugyanannak az épületnek ugyanolyan hőmérsékletre való fűtése/hűtése igényelne hagyományos módon. Fagypont alatti hőmérsékletnél egy zárt argongáz szigetelőréteget tartalmazó extra üveg akadályozza meg a víz megfagyását. Ezen kívül a napsütés és a szoba melege is meggátolja a víz megfagyását, ugyanakkor szélsőséges esetben egy automatizált rendszer az összes vizet kiszivattyúzza az üvegtáblákból, mielőtt megfagyna.

Mivel a rendszer zárt, nem enged be oxigént és mikroorganizmusokat, megelőzve az algásodást. Más napenergiás hűtőrendszerekkel ellentétben a WFG-hez nem szükségesek árnyékolók, az üvegfelületeket sem kell színezni, és kiemelkedő hangszigetelő.

„Jelenleg az üveg kompromisszumot jelent a hőérzet, az akusztika és az energiafogyasztás területén is – magyarázza Gutai. – A WFG megváltoztatja ezt a paradigmát, és a fenntartható építkezés eszközévé teszi az üveget. Ha holisztikus szemlélettel tekintünk az épületekre és azok elemeire, hatékonyabb és fenntarthatóbb épített környezetet teremthetünk.”

Bár a technológia kétség kívül nagy lehetőségeket rejt, egyelőre nem kell attól tartanunk, hogy a 90 mm-es nyílászáróinkba komplett gépészetet kell beépítenünk. Attól sem, hogy a beépítésnél majd flexibilis, vagy Pusch-in csöveket kell csatlakoztatni a tokhoz, majd kilégteleníteni az egész rendszert.

Sokkal inkább annyi a lényeg, hogy üvegfalaknál alkalmazhatóak ezek a konstrukciók. A vizet sok helyen használjuk a hő elvezetésére valamilyen okból kifolyólag. Az ötlet zseniális, létezik már az aztfelhasználó épület is. Én kíváncsian várom a fejleményeket a jövőben!

Forrás:
octogon.hu

Tetszett a cikk?