Homlokzatburkolatok hordozórétegei
Az épületek külső burkolatainak főbb rétegei az adott rendszeren belül eltérőek, és ebből adódóan kiviteli és „működési” összetevőik, valamint egymásra gyakorolt hatásaik is különbözőek.
Legegyszerűbbek a nyersen maradó tégla- és kőfalazatok, amelyeknél a külső felületi (mint burkolati) falrész és a belső faltömeg azonos szerkezeti és épületfizikai egységet képez. Ennél bonyolultabbak a külső „hasított” klinker burkolattal készített téglafalazatok, mert a tartófal statikai, a burkolat esztétikai, a kettő együttesen pedig hőtechnikai feladatot teljesít. Még összetettebb problémát jelent a ragasztott burkolatú (pl. mázas lapburkolatú) homlokzatok tervezése és kivitelezése.
Mint egyéb területeken, itt is komoly gondot okozhatnak az eltérő testsűrűségű (esetleg azonos anyagú) szerkezetek felületét és magát a szerkezetet érő hatások, kezdve a napsugárzástól egészen a hőmérséklet-változásokig. Egy téglafalra ragasztott nagyobb felületű kerámialap burkolat elemei néhány év alatt fellazulnak és lehullnak, aminek az oka, hogy a felületet érő hőingadozások miatt a felületi ragasztóréteg hol kitágulva, hol összehúzódva, elválik a faltól.
Falazott anyagú vagy vasbeton épületfal vagy váz esetén tartsuk be a következő alapelveket:
- csak kisebb falrészek burkolhatok kerámiaanyagú elemekkel,
- a közepes táblaméret feletti elemek hézagait rugalmas fúgázó anyaggal kell kitölteni,
- néhány m2 nagyság felett a burkolatmezőben mozgási hézagot kell kiképezni,
- már tervezéskor tisztázni kell a fogadófal páradiffúziós kérdéseit,
- a felületi burkolatot ún. szárazkapcsolással kell a falhoz függeszteni.
Ugyanez mondható el a kő- vagy vegyes falazatok burkolatával kapcsolatban is, sokkal bonyolultabb azonban a kettőzött rétegű és a kéthéjú falak burkolatainak megtervezése és kivitelezése (4.4 – 4.5. ábra).
- Hogyan válasszunk homlokzati hőszigetelést
- Homlokzati szigetelés
- Szerelt homlokzatok: műpala, hátsó szellőzésű polisztirol hőszigetelés
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
4.4. ábra. Kéthéjú homlokzati fal nyerstégla burkolása.
4.5. ábra. Közel azonos hőtechnikai teljesítményt nyújtó falszerkezetek a) egyhéjú, ragasztott hőszigetelővel és vékony vakolattal; b) kéthéjú fal mészhomok tégla burkolati fallal és beépített (THERWOOLIN) hőszigetelővel (az árnyékolt fal jobb).
A szerkezetnek tehát alkalmasnak kell lennie arra, hogy a héjalás mérethálójától eltérő helyen is rögzíthető legyen a falhoz, és ez ne befolyásolja a héjalás felfüggesztését, felerősítését. Az értékelésnek tehát az is szempontja, hogy az adott mérethálóhoz kiosztott tartóváz rögzítései mennyire tolódnak el a tengelytől, esetleg maga a váz eltolódhat-e a saját síkjában vagy arra merőlegesen?
Az egyszerű kivitelezhetőség széles körben értelmezhető, ugyanis ha egy elemeinél és anyagainál fogva bonyolult homlokzatburkolat készítéséhez megvan a szakértelem és az eszköz, akkor ez egyszerű, de az egyszerű kőlemez burkolat is lehet bonyolult, ha nincs meg a kellő hozzáértés. A szárazon szerelt és kapcsolt elemű burkolatoknál (kiselemes cserép, pala, műpala) a javíthatóság igen lényeges szempont, hiszen az esetleges elemcserét úgy kell megoldani, hogy a körülötte lévő felületet minél kisebb nagyságban – vagy egyáltalán – ne kelljen megbontani.
Tartóvázak
A kapcsolt és szerelt burkolatok tartóvázának elemei:
- a segédváz (minden esetben),
- a falkonzolok vagy harántváz,
- a segédváz és falkonzol közötti közbenső elemek, amelyek a méretkiegyenlítést szolgálják.
A segédváz további funkciója, hogy vízszintes vagy függőleges egyeneseivel kijelölje azt a síkot, amelyre a héjalás közvetlenül (vagy közvetve) fekszik. Az összetett, több profilból álló segédvázak lehetővé teszik a méretkiegyenlítést vagy a burkolat pattintással („feszítéssel”) való rögzítését is. A segédváz megtámasztása általában harántváz vagy pontonkénti távtartó falkonzol, illetve csavar (esetleg mindkettő) segítségével történik, egyszerűbb esetben a segédváz közvetlenül a teherhordó szerkezetre fekszik. Az első két megoldás lehetőséget nyújt a héjalás mögötti szellőztetett rés és/vagy hőszigetelő réteg kialakítására. A segédváz tehát az a léc vagy profilos borda, amely a héjazati lemezt, táblát közvetlenül tartja (gyámolítja), tehát teherhordó szerkezet.
A segédvázat kitámasztó falkonzolok vagy csavarok esetén a homlokzattal párhuzamos mérethálóra illesztés lehetőségét a segédváz szempontjából kell vizsgálni (hosszirányban vagy erre merőlegesen elérhető méretkiegyenlítés). Harántváz esetében értelemszerűen a teherhordó falhoz közvetlenül vagy ugyancsak távtartó falkonzollal, csavarral csatlakozó harántváz elhelyezhetőségét tekintve kell vizsgálni a méretkiegyenlítés lehetőségét.
A tartóváz és a fal kapcsolata
A homlokzati síkra merőleges méretkiegyenlítésnél a tartóváz anyagától függően rendszerezett burkolatok (a héjalás tömegétől függően) a homlokzatra merőleges méretkiegyenlítés érdekében:
- ovál furattal,
- szorítópofákkal,
- távtartó dübellel, illetve csavarral,
- alátéttel vagy
- teleszkópcsavarral kapcsolva készülnek.
Ovál furattal végzett méretkiegyenlítés csak fémanyagú szerkezet esetén lehetséges, ahol a homlokzatra merőleges ovál furat egy egyszerű „L” alakú falkonzol egyik szárán kialakítható. Ezt a megoldást alkalmazzák a rendszerek többségénél, de megbízhatóbb kialakítás az összeszorított felületek közvetlen vagy „közvetett” fogazása. Szorítópofás megoldásnál a szorítócsavar az egykarú emelőként kialakított fogazott szorítópofák belső, kisebbik karján hat. A fogazott szorítópofás kialakításnál a szorítócsavar közvetlenül a fogazott felületeket szorítja össze, ezért a méretkiegyenlítéshez ovál furat szükséges (4.16.-4.23. ábra).
4.16. ábra. Fa tartóváz kapcsolása átfutó műanyag dübellel (a felfúrást a hevederen keresztül, egyszerre kell elvégezni).
4.17. ábra. Tartóváz kapcsolása üreges téglafalhoz, előfúrással.
4.18. ábra. Nagy húzó és feszítő igénybevételre alkalmas, ún. „zoknis” tiplizésnél a beinjektált ragasztóanyag néhány óra múlva terhelhető.
4.19. ábra. Műveleti fázisok a furat előkészítéstől a fém dübel behelyezéséig.
4.20. ábra. Áttételes kapcsolás szárnyas dübellel (az előfúrástól a szorítókapcsolásig.
4.21. ábra. Zoknis dübel beépítésének menete.
4.22. ábra. Monolitikus (képlékeny) dübelezés tömör és nagy szilárdságú fogadó falszerkezetbe az előfúrástól a furatfeltöltésen keresztül a tartócsavar behelyezéséig.
4.23. ábra. Homlokzati téglaburkolat horgonyelemeinek utólagos beépítése az előfúrástól a fugakapcsolásig.
Távtartó dübellel való méretkiegyenlítés főleg az azbesztcement-anyagú tartó vázaknál fordul elő.
A magyar szabvány az épületburkolatok méretezése során a szélterhelést a szívott épületsíkon tekinti mértékadónak. Minél magasabb egy épület, annál inkább ki van téve a szél és vihar hatásainak. Egy héj elemmel „öltöztetett” háznál a szélteher torló nyomását (w), az alaki tényezőket (c), és a számításkor 1,2-es biztonsági tényezőt (y) kell figyelembe venni.
A szélteher számításánál az alaki tényezőnek nagy szerepe van (az épülethomlokzat méretének szélesség/magasság aránya függvényében változik). Minél magasabb és keskenyebb egy homlokzat, annál nagyobb szívóhatás érvényesül a szélárnyékos oldalon. A számítást az épület minden oldalára el kell végezni.
A szélteher torló nyomásának hatását mutatják a 4.34 – 4.35. ábrák.
4.34. ábra. A homlokzatot érő szélterhek az épületek magasságával arányban növekednek.
4.35. ábra. Alaki tényező számítása épülethomlokzatoknál a) lapos tetős épületnél; b) magas tetős épületnél h/1 2,0 akkor 0,4 h/1 2,5 akkor 0,5 h/1 3,0 akkor 0,6.
Az épület magasságának és a szél torló nyomásának összefüggése a következő áttekintésben látható:
Épületmagasság m | Torló nyomás (w) kN/m2 |
---|---|
30 | 1,00 |
25 | 0,94 |
20 | 0,87 |
15 | 0,80 |
10 | 0,70 |
5 | 0,56 |
2 | 0,42 |
A tényleges szélteher az alábbi összefüggésből számítható: q = wc-y Egy 14 m széles és 30 m magas épület homlokzatának legfelső 3 m-es sávjában ható szívóerő:
qw = 1,00-(-0,4)-1,20 = -0,48 kN/m2
A falak és a tető élei mentén (pl. az épületsarkoknál) egy-egy 2,0 m széles sávban mind a burkolatot, mind pedig azok kapcsolatait és rögzítéseit c = -2 alaki tényező figyelembevételével kell méretezni:
qv = 1,00-(-2,0)-1,20 = -2,4 kN/m2
4.36. ábra. A fogadófal és nyílászárók közötti tökéletes légzárást a burkolatok elkészítése előtt helyszíni habosítású hőszigeteléssel kell biztosítani.
Faszerkezetek védelme
Az épületek szerelt és kapcsolt homlokzati burkolatának hordozó vázszerkezetei többnyire fából vagy részben fából készülnek. Ezek ugyan épületfizikái szempontból – tekintettel a szellőztetett légrésre – kevésbé vannak kitéve a párakicsapódás vagy a csapadék negatív hatásainak, ennek ellenére a faanyagok védelmével külön foglalkozni kell. A látszó faanyagok és faburkolatok azonban teljesen ki vannak téve úgy az időjárás, mint a rovarok és gombák hatásainak. A gomba a fa legfőbb ellensége, főleg a könnyező házigomba és a házi kéreggomba. A nem védett faanyagban előforduló kékfestő gombák csak elszínezik a faanyagot, lepergetik a festék-és lakkréteget, de magát a faanyagot nem teszik tönkre.
A kékfestő gombák leginkább fenyőfáknál fordulnak elő. A rovarok, pl. a szú és a kopogóbogár lárvái jóvátehetetlen károkat okoznak. A szabadon levő (látszó) faanyagokat a nedvesség – az eső és csapóeső -, ül. a szárazság és a napsütés váltakozva érik, és idővel tönkre is tehetik. A nedves fa gombásodik, korhadás indulhat meg, aminek következtében térfogata is megváltozik, puha és sérülékeny lesz. A napsugárzás hatására a víztartalom jelentős része elpárolog, a fa zsugorodik, repedések keletkeznek. Ez a folyamat gyorsítja a fa szétesését, amihez az ultraibolya sugárzás is nagymértékben hozzájárul, porlasztva a fa sejtjeinek falát.
Lécvázak védelme
A homlokzatok burkolásához használt új faanyagot olyan védőszerekkel kell kezelni, amelyek megelőzik a gomba-és rovarkártételeket, és egyúttal megőrzik a faanyag minőségét, hogy javításra hosszabb távon se legyen szükség. Fontos alapelv, hogy a fát mindig érje a levegő, sőt állandó légáramlás. A homlokzatburkolat tartószerkezeteként használt faanyagot ezenkívül elsősorban az időjárás károsító hatásai, de mindenekelőtt a nedvesség ellen kell megvédeni, ezért meg kell oldani a megfelelő vízelvezetést, ill. biztosítani kell a gyors kiszáradás lehetőségét.
A faanyagok beépítése előtt a kezeléshez az építőipar a Tetol készítményeket (Tetol FB, Tetol FZ, Tetol RKB), a My-kotox B készítményt, továbbá pentaklór-fenol-nátriumot és bórvegyületeket alkalmaz. Bizonyos anyagok csak méregengedély alapján szerezhetők be. A kezelőanyagokat az előírásos töménységben, mennyiségben és technológiával kell a kezelendő faanyagba juttatni, az időjárásnak kitett faanyagokhoz cél szerű vízben nem oldható védőanyagokat használni.
Beépíteni természetesen csak egészséges faanyagot szabad, és csak azt érdemes védőszerrel kezelni, mert a védőszerek a károsodást megelőzhetik, esetleg lassíthatják, de helyre semmiképpen nem hozzák. A védőkezelés akkor hatásos, ha a faanyag viszonylag száraz, azaz víztartalma nem haladja meg a 20%-ot, és a védőoldat legalább +15 °C hőmérsékletű.
A védőszert a kezelés időtartamától függően mázolással, permetezéssel, bemártással, merítéssel, fürösztéssel, áztatással juttatják a faanyagra. A leghatásosabb a merítés és a fürösztés, amelyek néhány perctől több óráig tartó hatóideje alatt a védőszer a fa rostjainak mélyebb rétegeibe is beszívódik. A védőszerek különböző erősségű mérgeknek minősülnek, így a kezelésükre, felhasználásukra, tárolásukra vonatkozó egészségügyi és munkavédelmi előírásokat szigorúan be kell tartani! Az előírásokat a forgalmazó mindig jelzi a csomagoláson. A faanyagok tűzvédelmi bevonataként alkalmazott speciális készítmény égéskésleltető és lángmentesítő hatású. A szert áztatással, bemártással vagy mázolással kell a faszerkezetekre juttatni. A gyalulatlan fa hatásos tűzvédelme min. 500 g/m2 anyag felhasználásával érhető el. A bevonat csak áztatással hordható fel, ezért bemártás, mázolás esetén a műveletet többször meg kell ismételni.
Látszó fafelületek, faburkolatok védelme
A faanyagú szerkezeti elemeket – különösen a külső légtérrel érintkező felületükön – kétszer, esetenként háromszor is át kell mázolni. A festékek különböző színekben kaphatók, és ennek köszönhetően a homlokzathoz illő, esztétikus színeket használhatunk. A védőszerrel előkezelt részeket az időjárásnak kitett helyeken célszerű kétszer-háromszor is átfesteni széles lapos ecsettel. A második és a harmadik réteghez már lényegesen kevesebb anyag elegendő.
A termékek száradási idejét és az egyes rétegek felkenése között szükséges várakozási időt a gyártó használati utasításban és a termékismertetőkben közlik a felhasználókkal. Fontos tudni, hogy a festést mindig a fa erezetének irányában, folyamatosan, az ecset felemelése nélkül kell végezni. Ezzel elkerülhetők a csúnya átmenetek, amelyek foltokat okozva ronthatják a homlokzatburkolat összképét. Ha nem akarjuk, hogy a festés később elszíneződjék, használjunk fénynek ellenálló anyagot. A gyártók javaslatát is figyelembe véve, a felületeket két-hat évenként újra át kell festeni, ami általában nem jelent nagy munkát, a legrosszabb esetben állvány építéssel jár, de egy- vagy kétlakásos családi házaknál nem jelent különösebb nehézséget.
A vörösfenyő vagy vörös cédrus fafelületeket gyakran kezelik színezett viaszokkal, ezeknek azonban nincs a szabványnak megfelelő faanyagvédő képessége. Az északi országok faházainak, épületeinek külső burkolatát állati vérrel, állati zsiradékkal vagy ezek keverékével kezelték évszázadokon keresztül, sőt még jelenleg is alkalmazzák ezt a módszert. Az eljárás alkalmasságát igazolja, hogy az így kezelt száz-kétszáz éves házak még ma is jó állapotban vannak.
A faanyagú elemek a talaj felszínétől legalább 30 cm-re kerüljenek, hogy erős esőzés esetén a talajról felcsapódó víz ne nedvesítse be a fát. A fa bütüs vége jobban szívja a nedvességet, mint a hosszirányú vágási felületek, ezért még gondos védőkezelés mellett is jobban károsodhat (4.37. ábra).
4.37. ábra. Homlokzati hőszigetelésnél a rések és nyílások kitöltésére a (párhuzamos keresztmetszetű) hőszigetelő zsinór az egyenletes kitöltés és tokfeszültség mellett a kellő légzárást is biztosítja. Az így tömített hézagot páradiffúzió és csapadékbehatolás ellen rugalmas gittel kell lezárni.
Fugák (hézagok) lezárása
A kő- és téglaanyagú falazatok elemei közötti hézagok (fúgák) több száz évnyi tapasztalatra hagyatkozva, többféle módon alakíthatók ki (4.38.- 4.40 ábra). Magas fokú szakmai hozzáértést és különös figyelmet igényelnek az elemes és a szerelt burkolatok, amelyek elemeit egymáshoz, a homlokzati nyílászárókhoz és a tetőkhöz igen gondosan kell csatlakoztatni és zárni, úgy, hogy esztétikai és vízzárási szempontból is tökéletes felület alakuljon ki.
4.38. ábra. Normál homlokzati burkolat és ablaktok csatlakoztatása rugalmas fugakitöltéssel.
4.39. ábra. Kéthéjú hőszigetelt homlokzati burkolat és ablak csatlakoztatása rugalmas hőszigetelővel és elasztikus fugázóval lezárva.
4.40. ábra. Réteg ragasztott vékony kerámiaburkolat dilatációjának képzése rugalmas táblafugával 1 kerámiaburkolat; 2 ragasztóréteg; 3 rugalmas tömítő zsinór; 4 elasztikus fugázás; 5 felületi kiegyenlítő és hordozó vakolatréteg; 6 határoló fal.
A legnagyobb gondot a fix épületrészek és a laza, rugalmas burkolat találkozása jelenti, mivel a különböző anyagok különbözőképpen tágulnak, és gyakorlatilag állandó mozgásban vannak. E mozgásokat vagy fel kell fogni, vagy a burkolat és az épületszerkezet között teleszkópos kapcsolatot kell kialakítani. A fugák és csatlakozási hézagok kitöltéséhez és fugázáshoz az igénybevételeknek megfelelő fugázó anyagot kell választani. A következő táblázat néhány fugázó anyag hőmérséklet-állóságát mutatja.
Fugázó anyag típusa | Hőmérséklet-állósági határok |
---|---|
Szilikon | |
A típus | -50 °C - +120 °C |
B típus | -55 °C - +180 °C |
Poliszulfid (Thiokol) | -35 °C - +80 °C |
Poliuretán | -30 °C - +90 °C |
Akrilát | -20 °C - +80 °C |
A napon száradó fuga – hosszúságától függően – időnként megrepedezhet, emiatt a fugákat ma már inkább rugalmas masszával töltik ki. A rugalmas massza új problémákat is magával hozott, pl. a massza elválhat a fugák széleitől, vagy rideggé válik és megreped, azután a repedésekbe hatoló esővíz miatt az alatta levő falazat átnedvesedik. A töltőanyag fajtáján és a fuga kialakításán egyaránt múlik, milyen minőségű lesz a fugázás (4.41.-4.43. ábra). Gondolni kell arra is, hogy nem minden fugázó viseli jól az ultraibolya sugárzást.
4.41. ábra. Szerelt homlokzati burkolat rugalmas kapcsolása és fugázása a) közép- vagy nagyelemes kő és beton; b) fémlemez profilok; c) falazat/fémlemez; d) kerámia vagy műpala táblák; e) táblás lemez/falazat rendszerekben; 1 elasztikus fugázás; 2 fugazsinór (rugalmas); 3 homlokzatburkolat; 4 ragasztott segédprofil (kapcsolódó táblázat: 4.2.).
4.2. táblázat. A fugák mérete az épületek várható mozgásától függ: a fuga hosszúsága és a hosszirányú kiterjedés határozza meg (kapcsolódó ábra: 4.41.).
Tömítőanyagok
Fugázáskor mindig fordítsunk gondot a következőkre:
- A fugázáshoz használt szerkezeti anyag nem lehet képlékeny, alakítható, hanem rugalmasnak kell lennie: a rugalmas anyag ugyanis az alakítás után ismét felveszi eredeti állapotát, a képlékeny anyag ezzel szemben megmarad új állapotában. Minél rugalmasabb a tömítőanyag, annál inkább képes követni az épületrészek mozgásait.
- A tömítőanyag legyen hőálló, hiszen nyári napokon igen komoly hőmérséklet-ingadozásnak van kitéve. A szilikon-, a poliszulfid- vagy poliuretánalapú tömítőanyagok általában kielégítően hőállóak, fémmel együtt is használhatók. Az akrilátok keményedhetnek és ridegedhetnek, emiatt könnyen megrepedeznek.
- A tömítőanyagoknak és a szerkezeti alapanyagnak egymással össze-férhetőnek kell lennie, az alapanyagnak nem szabad a tömítőanyagot megtámadnia és fordítva.
A tömítőanyagnak tartósan kell tapadnia, ennek érdekében esetleg az egyik szerkezeti alapanyagot tapadásközvetítő alapozóval kell bekenni. Erre vonatkozóan célszerű a gyártótól felvilágosítást kérni (4.3. táblázat).
4.3. táblázat. Építőanyagok összeférhetősége.
A fugázás művelete
A burkolóelem felrakása után a fúgát meg kell tisztítani és ki kell szárítani, hogy a tömítőanyaggal intenzív és tömören záró kötést hozzon létre. A fuga szélessége négyszer akkora legyen, mint annak a lehetséges legnagyobb méretváltozása. Ha például a fúga legfeljebb 2 mm-t tágul, akkor 8 mm szélesnek kell lennie. A fugák kitöltésének vastagsága a fuga szélességéhez igazodik, az értékeket a táblázatban közöljük. Figyelembe kell venni, hogy a tömítőanyag csak két oldalon tapadhat az alapra, háromszög alakú fuga esetében nem nyúlhat le a fuga alj ára. Ilyen esetekben célszerű zsinórt vagy ragasztóanyag-mentes műanyag csíkot használni.
4.42. ábra. Hő mozgásnak kitett – fémlemez – burkolat vízmentes és szellőző homlokzati lezárása fugatömítéssel 1 elasztikus fugázás; 2 rugalmas fugazsinór; 3 szorítószegő; 4 szorító- és kapcsolócsavar tiplivel; 5 záró szegő.
4.43. ábra. Homlokzati hézagok rugalmas kialakítása vízszintes fugázással 1 elasztikus fugázás; 2 rugalmas fugazsinór; 3 szegőlemez; 4 téglaburkolat; 5 rugalmas fémlemez burkolat.