Magasépítészet - 11. oldal

Téglával bélelt terméskő falazatok

A kőfalazatok hátránya, hogy a téglafalhoz képest jobb hővezetők, tehát hőszigetelő képességük kisebb. Főleg a nagyobb térfogatsúlyú (jó hővezető) kövekből létesített épületek télen hidegek lesznek, és falaik belső felületén páralecsapódás képződik. Ez a hát­rány kiküszöbölhető, ha belül ¼ – ½ tégla vastag bélésfalat építünk (303 a ábra).

303. ábra. Téglával bélelt terméskő falazatok; a) fél téglából, b) légrétegből és fél téglából, c) válaszfallapokból álló bélésfallal; 1 – levegő, a 2 jelű kő kicsúszik

A bélésfal készülhet soklyukú égetett agyag anyagú válaszfallapból is (303 c ábra). A kőfal és bélésfal között szokás 2-3 cm légrést hagyni, és a fal merevségét helyenként bekötő téglákkal biztosítani (303 b ábra).

Ezeknek a megoldásoknak még más előnyei is vannak, így aj a belsőben könnyebben vakolható felületet nyerünk, b) a vakolt felületen nem rajzo­lódnak ki az egyes kövek, illetve a habarcshézagok, c) nem a kemény kövekbe kell a külön féle – vil­lany-, víz- stb. – vezetékek hornyait bevésni. A 303 b ábra szerinti függőleges légréteg azonban kifogásolható a gőzdiffúzió szempont­jából.

Falazó kőből készült terméskő falazatok. Vidéki földszintes lakóházak építéséhez – különösen téglahiány idején – használnak a falazáshoz megfelelő alakúra faragott, ún. falazó követ.

Falazó kő mérete

A falazó kő méretének megállapításánál két munkás által két kézzel beemelhető (50-60 kg súlyú) kőméret jelenti a felső határt. A vakolt és szigetelt falba beépített falazó kő megfelel még abban az esetben is, ha nem teljesen fagyálló.

304. ábra. Vékonyan hasadó kövekből – habarcs nélkül – szárazon rakott terméskő falazat

Magyar viszonylatban a falazó kő céljára a tari és az andornaki kő áll rendelkezésre.

A tari kő riolit tufa; általában fagyálló; 24 X 39 X 25 és 24 X 39 X 38 cm-es méretű, 36 illetőleg 54 kg súlyú ele­meket készítenek belőle. 40 cm-es falvastagsággal alkal­mazható.

Az andornaki kő vulkáni tufa; a belőle készített 30 X 32 X 29 cm-es kő súlya 47 kg. Könnyebb súlya révén hőszigetelő képessége jobb, így 30 cm-es falvastagsággal is megfelel.

Szárazon rakott terméskő falak. Vékonyan hasadó, palás szerkezetű kövekből habarcs nélkül is lehet falaza­tokat készíteni. Ezeket a lapos köveket megfelelő tömör­ségű falazattá rakják össze. A hézagokat homokkal vagy humusszal töltik ki. A humuszba évelő növényzetet lehet telepíteni. Kerítések, kerti támfalak, a teraszkultúrájú szőlőgazdaságok támfalai (pl. Badacsonyban stb.) készíthetők ily módon (304. ábra).

A réteges terméskő falaza­tok közé tartoznak: a) a réte­ges terméskőfal, b) a szabályos váltósoros kőfal, c) a szabályos soros kőfal és d) a szabályos (kváder) kőfal. Ezeknek a fa­laknak a külső homlokzati ol­dala általában vakolatlanul marad, ezért sajátosságaikat a fal nézetében célszerű tárgyalni.

A réteges terméskő falaza­tok (297. ábra) rétegesen ha­sadó, tehát közel párhuzamos elhatárolású kövekből készül­nek, vízszintes fekvő héza­gokkal és szabálytalan alakú, illetve helyzetű álló hézagokkal, különböző rétegmagassá­gokkal.

297. ábra. Réteges terméskő falazat

A nem réteges terméskő falazat építésével kapcsolato­san korábban megállapított kivitelezési elveknek minimá­lisan kell érvényesülniük a ré­teges terméskő fal építésével kapcsolatban is. Ék alakú kő csak hézagba építhető be. A helyes és helytelen falkötésre különben jellemző a 298. ábra.

298. ábra. Réteges terméskő helyes (a) és helytelen (b) falazása; 1 – futókő; 2 – bekötőkő; 3 – átmenő hézag; 4 – kicsi kő; 5 – sok habarcs; 6 – kereszthézag; 7 – keskeny kő; 8 – kötőkő hiánya (Kohl)

A köveket úgy kell nagyolni, hogy a fekvő lapok a külső hézagélektől befelé legalább 10 cm mélységig, de egész felü­letüknek legalább fele részében nagyjából sík felü­letűek legyenek. A falsíkra merőleges, álló héza­gok jobb kivitel esetén egyenlő vastagok, ke­vésbé igényes esetben szétnyílóak is lehetnek (294 c ábra). 2 m-enkénti magasságban itt is kiegyenlítő (tehát végigfutó, közel vízszintes) héza­got kell készíteni.

294. ábra. Nem réteges terméskőfal; a) nézete, b) alaprajza

A szabályos váltósoros terméskő falazat (299. ábra) derékszögű hasáb alakú, változó nagyságú, nagyobb kődarabokból készül. A vízszintes héza­gok nem futnak végig az egész homlokzaton. Ugyanabban a rétegben különböző magasságú kövek, azonkívül álló helyzetű kövek is alkalmazhatók, azonban egy álló hézag mentén legfeljebb három kő találkozhat. Az álló helyzetű kövek lehetővé teszik a különböző rétegmagasságok kiegyenlítését, másrészt felületélénkítő hatás érhető el velük.

299. ábra. Szabályos váltósoros terméskőfalazat

A szabályos soros terméskőfalazat (300. ábra) derékszögű hasáb alakú, változó hosszúságú, nagyolt kődarabokból készül, egyenlő vagy különböző réteg­magasságokkal, végigfutó víz­szintes és függőleges helyzetű álló hézagokkal.

300. ábra. Szabályos soros kőfal

Megjegyzés. A 299. és 300. ábra szerinti falazatok esetében a köve­ket megfelelő kőfaragó szerszámokkal idomítani kell. Az ilyen természetű munkát csak az erre begyakorolt kőművesek tudják elvé­gezni. Ilyenek hiányában a kövek idomítására kőfaragókat kell al­kalmazni.

Kváder kövek, kváder fala­zatok

Kváder köveknek nevez­zük a megadott méretek alap­ján kifaragott, szabályos hasáb alakú köveket, amelyeknél a látható oldalakon kívül a fekvő és álló hézaglapok is meg vannak dolgozva, kivéve a kövek hátlapját. Az újabb nomenklatúrában ezek a falak.
szabályos terméskő fal elnevezéssel szerepelnek.

A kváder kövekből készült kváder falak kőkötésére általá­ban ugyanazok a szabályok érvényesek, mint amelyek a téglafalazatokra jellemzők. Ebből kifolyólag a kváder falak nézetében egyaránt meg­találjuk a futó (301 a ábra), bekötő, blokk, lengyel (vagy gót), valamint a hollandi kötésre jellemző hézagosztást.

Gyakoriak az olyan kváder falak, amelyeknél a rétegmagasságok különbözőek, pl. a bekötő­réteg alacsonyabb (301 b ábra). Vannak azonkívül olyan kváder falak is, amelyek különböző hosszú­ságú kövekből készülnek, és ebből kifolyólag a függőleges hézagok nem esnek minden második vagy negyedik rétegben egy függőlegesbe, tehát ezeknél a függőleges hézagosztás tekintetében szabálytalanság tapasztalható.

Kváder falak esetében, mint láttuk, már igen nagy mértékben kötött hézagosztásról van szó. Az ilyen falak már egyéb sajátosságuktól függően is akár a faragott kő falazatok, akár a faragott kővel burkolt falazatok csoportjába is sorolhatók.

301. ábra. Kváder falazatok

302. ábra. Terméskő homlokzati részletek szerkezeti sajátosságai

Ide tartozik még a kövek felületképzése, valamint a kövek élszegélyezése is. Meg kell jegyezni azt is, hogy a felületképzés igényessége a kövek idomításán túlmenően megköveteli azok kisebb vagy nagyobb mértékű megfaragását is, ami pedig már kimondottan kőfaragó jel­legű munka.

A látható hézagok átlag 1,5 cm, de legfeljebb 2 cm szélesek legyenek, Ezeket utólag 2 cm mélyen ki kell tisztítani, be kell nedvesíteni, és m³-enként 120 kg 400-as vagy 150 kg 280-as cementet tartalmazó javított mészhabarccsal ki kell tölteni, majd hengeres vassal lecsiszolni.

A vakolt felületű réteges terméskő falazatokra ugyanazok a meggondolások érvényesek, amelye­ket a nem réteges kivitelű terméskő falazatokkal kapcsolatosan megismertünk.

A nem réteges terméskő falazatokat az jellemzi, hogy szabálytalan alakú vagy gömbölyű, ún. görgeteg kövekből készülnek. A fekvő hézagok nem kell, hogy vízszintesek legyenek. A köveket -fekvő lapjukat kivéve – nem kell idomítani, de úgy kell összeválogatni, hogy a külső hézagok habarccsal kitöltött szélességi mérete a 3 cm-t sehol se haladja meg.

Hőkötések

A terméskő falak hőkötésének elvei ugyanazok, mint a téglafalaké, de a kövek szabálytalansága folytán a kötés nem készíthető ugyanolyan pon­tossággal.

A kötés az alaprajzban, metszetben és a fal nézetében egyaránt jelentkezzek (294. ábra). Az egyes kősorokban az álló hézagok átfedése leg­alább 10 cm legyen. Az 50 cm-es vagy ennél véko­nyabb falban a vastagsági irányban legfeljebb két követ szabad beépíteni. A földszintes épületeknél minden folyóméterre legalább egy db, emeletesnél pedig legalább két db kötő követ, általában 30%-nyi kötő követ kell alkalmazni.

294. ábra. Nem réteges terméskőfal; a) nézete, b) alaprajza

Minden kősor alá vízszintes habarcsterítést kell készíteni, amelybe az egyes köveket idomított fekvőlapjukkal elmozdulásmentesen kell beágyazni. A 3 cm-nél nagyobb hézagok kitöltésénél a habarc­csal való takarékosság végett kőékeket, ún. sifrákat kell beágyazni. A külső felületre sík kövek kerüljenek; itt ne legyenek háromszög alakú, könnyen kieső kövek (294 b ábra). Az ilyen kisebb ék alakú kövek inkább a fal belső részeinek kitöl­tésére alkalmasak.

A kövek nagyságát technológiai szempontból súlyuk korlátozza, 15-30 kg-nál súlyosabb köveket nem cél­szerű alkalmazni; a hézagkitöltő kövek 2-5 kg súlyúak legyenek. Az álló hézagoknak a vízszintessel bezárt szöge föld­szintes épületnél legalább 60°-os, emeletesnél pedig leg­alább 75°-os legyen.

A nem réteges (közönséges) terméskő falaknál 1,5-2,0 m-es magasságokban végigfutó vízszintes, ún. kiegyenlítő fekvő hézagsíkokat kell létesíteni (295. ábra); kiegyenlítő hézag nélkül a falazat esetleg megcsúszhat. Nyílásokkal áttört falaknál a kiegyenlítő hézagokat az ablakkönyöklő és zára­dékok magasságában célszerű kijelölni.

Falvégeknél és sarkoknál a nem réteges ter­méskő falazatot legalább 80 cm hosszúságban a réteges kőfalazat (lásd később) szabályai szerint kell befejezni. Közvetlenül a sarkokra nagyobb, szabá­lyos alakú kövek kerüljenek. Falvégeket, kávákat, tagozott falrészeket a szükséghez képest, a kémé­nyeket pedig minden esetben téglából kell falazni.

295. ábra. Nem réteges (gömbölyded alakú kövekből épített) terméskőfalazat. (A pontozott hézag az ún. kiegyenlítő hézag)

Nem réteges terméskő falak emelése

A nem réteges terméskő falaknál két emeletszint terhét hordó falakban minden kiegyenlített kősor után (kb. 30 cm-enként), egy emeletszint terhét hordó falazatban pedig két kiegyenlített kősor után (kb. 60 cm-enként) két tégla­sort kell beiktatni. Ez esetben azonban már nem terméskő falazatról, hanem vegyes falazatról (lásd később) van szó.

A fal építésénél zsinórt, függőónt és lécet hasz­nálnak. Kemény köveknél a fal egyik oldalára deszkát állítanak és a másik oldalról falaznak, mert a rosszul tapadó habarcs miatt a fal könnyen szétesik. Érdes felületű, likacsos kőfajták falazása könnyebb, mert ezekhez a habarcs jobban tapad, mint a tömött szövetű, sima felületű kövekhez.

Nem réteges terméskő falazat külső vakolat nélkül. Ebben az esetben a felületi hézagokat m³-enként 120 kg 400-as vagy 150 kg 280-as cementet tartalmazó javított mészhabarccsal kell kitölteni. A hézagot lehet hézagoló vassal is bevasalni.

Küldő vakolat

Nem réteges terméskő falazat külső vakolattal. Ebben az esetben a falazat felülete olyan legyen, hogy a vakolat átlagos vastagsága 2 cm legyen, de az 5 cm-t sehol se haladja meg.

Sokszögű (ciklop) terméskő falazat

Az előbbi­ekben leírt nem réteges terméskő falazatokat álta­lában közönséges ciklop falazatnak nevezik. Ez a megjelölés nem szerencsés, mert a ciklopfal elnevezés csak a 296. ábra szerinti falazási módra illik. A ciklopfal szerkezeti jellegzetessége, hogy szabálytalan öt- és hatszög alakú kövekből készül, azonkívül, hogy minden követ a felette levő kövek boltövszerűen vesznek körül; tehát elméletileg bár­mely követ el lehetne távolítani a fal állékonyságának veszélyeztetése nélkül. Lényeges a ciklop­fal jósága szempontjából az is, hogy egy csomó­pontban csak három és nem több kő találkozzék.

296. ábra. „Ciklop” falazat. (A pon­tozott követ a felette levők boltöv-szerűen tehermentesítik)

Ciklopfal esetében a fal alaprajzában és metszetében megkívánt kötéseket nehezen lehet megvalósítani, azért ez a szerkezet inkább beton hátfal burkolataként, utóbbi­val egyidejűleg építve (tehát mint vegyes falazat) kerül alkalmazásra. Lábazati és támfalak készülnek ilyen módon.

A kőfalazatok lehetnek: a) faragott kő- és b) terméskőfalázatok. A faragottkő- és terméskő szerkezet fogalmát a „Kő mint építőanyag” című cikkben tisztáztuk.

Faragottkő-falazatok jelenleg már csak ritkán használatosak. Nem nagy vastagságú, tömör te­rasz- és mellvéd-, valamint kerítésfalak még ma is sok esetben faragott kőből készülnék. Egyébként a faragott kőnek a falazatok terén inkább mint burkolatnak van jelentősége, akár egy, akár két­oldali burkolatról van szó.

A mellvédek és kerítések céljára alkalmas faragottkő-falak a téglakötésre emlékeztető a) futó, b) kétsoros és ej gót kötési móddal készülnek. A kövek hosszúsági mérete (h) és magassági mérete (m) között m ≤ 5 h viszony legyen. Egyéb­ként a „Kő mint építőanyag” című cikkben kőanyagokból az ott részletezett hézagosztással és hézagkiképzéssel, felületmegdolgozási módokkal és egyéb szerkezeti vonatkozások alapján tervezendők és kivitelezendők.

Terméskő falazatok viszont jelenleg is igen gyakran épülnek. Főleg kőlelőhelyek közelében, pl. hegyvidéken gyakoriak, ahol a kőanyag olcsóbb, mint az odaszállítandó tégla vagy egyéb falazati anyag. Nem vonatkozik azonban ez a megállapítás a beton vagy tégla anyagú falak terméskő anyagú burkolatára, amiről később lesz szó. Ilyen burko­latokat a lelőhelytől távolabbi építkezéseknél is kiterjedten alkalmaznak.

Említést kell tenni a terméskő falazat hátrá­nyáról, hogy – mint a továbbiakban látni fog­juk – sok kőműves munkát és sok habarcsot igényelnek.

A terméskő

A teherhordó szerkezetek építésé­hez használandó kövek repedéstől, a kő szilárdságát csökkentő (káros) értől és zárványtól mentesek legyenek. A kövek átlagos nyomó szilárdságuk alapján a 36. táblázat szerinti osztályokba sorol­hatók.

Kövek nyomószilárdságuk alapján való osztályozása

[table id=440 /]

Az időjárási behatásoknak kitett (külső) he­lyekre, valamint a vizes vagy nyirkos helyekre kerülő köveknek fagyállóaknak kell lenniük. Puhább kövek csak vakolva, alkalmazhatók.

A vízgőzdiffúzió harmonikus lefolyása szem­pontjából kívánatos volna, hogy a helyiségeket határoló terméskő falazatok céljára lehetőleg poró­zus, gőzáteresztő követ válasszanak. A gyakorlatban többnyire ennek az ellenkezője történik. Pedig a porózusságra szükség van azért, hogy a lecsapódó vizet a kő hajszálcsövei gyorsan felszívják és továbbadják; a keletkező gőz a falon gyorsan tudjon átvándorolni; a falnak mind a két felülete képes legyen a párolgásra; a víz gyorsan érhesse el a párolgási felületeket; az átnedvesedett fal hamar száradhasson meg.

Ama falak számára, ahol gőzdiffúzióról nincsen szó, így pl. lábazati- és támfalak, kerítés- és mellvédfalak stb. részére inkább megfelelnek a nem nedvszívó, tömöttebb szövetű kövek, abból a meg­gondolásból, hogy a felületekről befelé irányuló kapilláris vízmozgást minél inkább elkerüljük, és így a fagykároktól mentesüljünk.

Terméskő forrása

A terméskő fal építéséhez szükséges köveket a bányá­ban ékek segítségével, kalapáccsal repesztik szét a közel megfelelő méretre. A keményebb köveket a helyszínen először rövid nyelű kalapáccsal vagy hegyes vésővel, utána, ha szükséges, fogas baltával, idomítják. A puhább köveket csákánnyal vagy hosszabb nyelű kalapáccsal, illetőleg kőbaltával idomítják. A köveknek az egyszerű idomításon túlmenő alaki és felületi megdolgozását a „Kövek megmunkálása” című részben megismert módon keli végrehajtani.

A kőműves a kődarabokat úgy válogatja össze, hogy a falat minél kevesebb faragás árán, jó kötésben építhesse össze. Kemény köveknél nagyobb mérvű, egyengetésről nagyrészt le kell mondani.

Terméskő falazatok alkalmazási köre. A terméskő­falazatok földszintes és többemeletes épületek számára egyaránt megfelelők. Hazánkban a 30-as években így épültek meg a Mátrában a Kékes- és a Galya-szállók; előbbi öt, utóbbi hat emeletszinttel.

Falazat vastagsága

A terméskő falazat vastagságát szerkezeti, megépíthetőségi, szilárdsági és hőtechnikai szem­pontok szabják meg. Mind a négy körülmény miatt a téglafalaknál nagyobb falvastagságra van szükség. A külső falak hőszigetelési szempontból általában 50 cm-nél, a belső falak pedig megépítési és legtöbbször szilárdsági okok miatt is 40 cm-nél vékonyabbak nem lehetnek.

A terméskő falazatok osztályozása. Vannak:

• Nem réteges terméskő falazatok.
• Réteges terméskő falazatok,
• Egyéb terméskő falazatok.

A különböző terméskő falazatok szerkezeti sajá­tosságait a falak alaprajzi és függőleges irányú metszetében, valamint a homlokzati rajzán tanul­mányozhatjuk.

Az előrefalazott faltömbökkel való építés fogalma és jelentősége. Ennél az építési módnál a talajszinten, kedvező munkakörülmények között nagyméretű faltömböket falaznak, majd azokat daruval emelik be végleges helyükre. Az előre­falazott tömbökkel való építés jelentősége a következőkben foglalható össze.

Ezek:

• A falazási és az egész építési ütem lényege­sen meggyorsul.
• A sablonok és kalodák használata révén pontos falazási munka érhető el, aránylag kisebb képességű dolgozók alkalmazása esetében is.
• Teljesen ki van küszöbölve a falazó állvány.
• Téli időben is megvan az építés lehetősége.

Az előrefalazott faltömbökkel való építés bizo­nyos mértékig megköti a tervezést. Kívánatos egyforma távolságokra és pillérméretekre stb. törekedni.

Szerkezeti meggondolások. A faltömbök széles­ségi méretét az ablakpilléreknek megfelelően kell megállapítani. A nyílás nélküli hosszabb falszaka­szok esetében ≤ 2,0 m szeles, illetőleg a beemelhetőség által korlátozott szélességű egységeket kell tervezni. A 292 a ábra mutatja az ablaknyílásokkal áttört és a nyílás nélküli falak tömbbeosztási lehetőségeit.

292. ábra. Előrefalazott tömbökből készült szélső (a) és közép főfal (b); 1-9 – faltömbök; I-III – idegen szerkezetek

Az emeletmagasságot legtöbbször két egymásra helyezett faltesttel érik el (pl. Dunapentelén), de teljes emeletmagasságú tömbök előregyártására is találunk példát. A normál faltest mellett vannak koszorúval, illetve kiváltóval kombinált, azon­kívül saroktömbök is. Az ablakmellvédeket és a nyílásáthidalók feletti falrészeket vagy utólag a helyszínen falazzák ki, vagy pedig azok is előre­falazva készülnek. A normál félemelet magasságú tömb súlya kb. másfél tonna.

A faltömbök egymáshoz való csatlakozását hornyokkal oldják meg, amelyeket utólag kibeto­noznak. Az emelési manipuláció körülményei H 10 jelű csoportba tartozó különleges javított falazó mészhabarcs alkalmazását teszik indokolttá.

A lokális kályhafűtés, valamint a tűzhelyek által termelt füstgázok elvezetésére takarék- vagy gyűjtőkéményeket kell alkalmazni. Technológiai sajátosságok. A faltestek előre-falázása – bár megoldható telepített üzemben is, a leggyakrabban mégis az építkezés színhelyén – lehetőleg a beemelő szerkezet hatókörén belül bonyolódik le.

A faltömbök beemeléséi a 293. ábrán látható módon végzik. Az emelőszerkezet kengyeleinek végén zárt horgok vannak, amelyeken keresztül egy-egy anyás csavart dugnak át a faltömb alatt. Utóbbiak részére szükséges hornyokat az első téglarétegben kell kihagyni. A faltömb emelés közbeni állékonysága a felfüggesztési pontok felett létrejövő önboltozás (lásd később) következtében, az önboltozási lépcsős ábra alatti részeknél pedig a habarcs húzó- és tapadószilárdsága révén van biztosítva; ezért nincs szükség az emelésnél semmiféle fenékalátétre.

293. ábra. Előrefalazott téglatömb beemelése; a) alátét nélkül, b) bennmaradó vasbeton papuccsal

A veszprémi egye­tem építkezésénél a 355 cm magas ablakpilléreket bennmaradó vasbeton pa­pucsokra falazták. A faltestek előrefalazását – ha erre lehetőség van – jóval a beépítés előtt el lehet kezdeni, sőt 12-14 nap feltétlenül kívá­natos a habarcs olyan mérvű megszilárdulá­sához, hogy a beemelés megtörténhessen.

Kedvező hőmérsék­leti viszonyok között nagy mennyiségű faltes­tet lehet a szabad ég alatt sorozatban előrefalazni. A falazást könnyen kezel­hető kaloda segítségével végzik. Az elkészült faltömböket portáldaruval lehet a beemelő géphez szállítani.

Téli idényben történő előrefalazásnál a munka­térséget egy kb. 10 m széles és 15 m hosszú fedeti, zárt gördülő épít­ménnyel kell körülvenni. Az építmény területe háromnapi mennyiség termelésére elegendő, így az, erő­sen javított falazó mészhabarcsba rakott faltestek három napig vannak fűtött térben. Nagyobb hideg esetén a fűtött térben való tárolás idejét meg kell hosszabbítani.

A takarékos fal fogalma. Régi törekvése az építő szakmának, hogy a faltesteket minél véko­nyabbra, minél könnyebbre lehessen készíteni, amellett, hogy a hőszigetelő képességük a másfél tégla vastagságú tömör téglából készült faléval legyen egyenlő, sőt lehetőleg azt felülmúlja. Az ilyen elvek alapján szerkesztett falazatot méltán lehet takarékos falazatnak nevezni.

Külföldön nehéz és könnyű falszerkezeteket különböztetnek meg. Utóbbiakba tartoznak a taka­rékos falazatok, valamint a később ismertetésre kerülő vékony, többrétegű falszerkezetek.

Az épület kubatúrájának, valamint a falazat súlyának csökkentése, az anyagban való takaré­kosság és a könnyen érzékelhető hőtechnikai elő­nyök nagy jelentőséget adnak a kérdésnek; különösen vázas építkezések és emeletráépítések esetében van döntő fontossága a takarékos fala­zatnak.

A takarékos falaknál a szilárdságtani kérdések a hőtechnikai tulajdonságokhoz képest másodrangúak. Ebből kifolyólag az ilyen jellegű falak elsősorban terheletlen külső (vázkitöltő és erkély-) falak céljára felelnek meg. Egyes fajtáik egy-, két­es háromszintű épületek teherhordó külső főfalául is alkalmazhatók. Középfőfalakat ezekből általá­ban nem érdemes készíteni, már csak azért sem, mivel a kéményeket amúgy is tömör téglából kell megépíteni.

A takarékos falak osztályozása

Az előbbi bekezdésben kifejtett célkitűzéssel szerkesztett falak a következők:

• Soklyukú téglából készült falak.
• Üreges téglákból készüli falak.
• Falazó blokkokból készült falak.
• A hőhíd kiküszöbölésére szerkesztett külön­leges falak.
• Légréteges falak.

Vannak azonkívül olyan takarékos falak is, amelyek az előbbi a)-e) pontokban foglalt lehető­ségek társításából adódnak.

a) Soklyukú téglából készült falak

A soklyukú égetett agyagtégla (jele : as) a 273. ábra szerinti alakkal és mérettel, egyébként a tömör égetett agyagtéglához hasonló módon készül, Hőtechnikai okokból, valamint a könnyebb térfogatsúly és a jobb kiégethet őség céljából füg­gőleges irányú csatornákkal (lyukakkal) képezik ki.

273. ábra. Soklyukú téglák; a) iker-, b) kisméretű

A soklyukú tégláknál nem közömbös a lyu­kak elrendezése. A nem egymásután, hanem el­tolva, illetve zegzugosán elhelyezkedő lyukak esetében a hőhidat képező cellafalak hosszabb útvonalon vezetik át a hőt, mint az egymással szemben fekvő lyukakat elválasztó egyenes cel­lafalak. (Ugyanez vo­natkozik a következő részekben ismerte­tésre kerülő „üreges téglák” és „falazó blokkok” üregeinek, illetve légsávjainak el­rendezésére is.)

A soklyukú tégla kisebb súlya módot nyújt két darab kis­méretű tégla nagysá­gával megegyező, ún. ikertégla előállítására.

Az ikertégla súlya kb. 4,3 kg, tehát használata nem okoz nehézséget, megmarkolása azonban eléggé fárasztó; ezért célszerű volna a tégla köze­pén, a hüvelykujj számára a 274. ábra szerinti bővebb lyukat készíteni. Az ikertégla két darab kis­méretű téglával megegyező nagysága lehetővé teszi az utóbbiakkal egyidőben történő alkalmazá­sát (275. ábra). A vakolásra kerülő felületek recés kiképzésnek, azért, hogy a vakolat jól fogjon rajtuk.

274. ábra

275. ábra. A soklyukú ikertégla és a kisméretű tömör tégla összeépíthetősége

Falazatok

A 25 x 12 x 14 cm méretű iker­téglákból tetszés szerint a) bekötő, b) blokk­ vagy c) gót, illetőleg lengyel kötéssel állíthatunk elő falazatokat (276. ábra).

276. ábra. Soklyukú ikertéglából épített falazat; a) bekötő, b) blokk-, c) gót kötésben

Az ikertéglából koszült falaknál lényeges (kb. 35%-os) megtakarítás mutatkozik a falazó habarcs mennyiségben, és a falazat gyorsabban szárad ki. A falazási munka könnyebb és gyorsabb, mert félannyi mennyiségű téglát kell kézbe venni, és kevesebb habarcsolási munkát kell végezni. A falvégek, falsarkok, kávák stb. falazása azonban a közönséges tégláéhoz viszonyítva körülményesebb.

Soklyukú téglából általában szélső és leggyak­rabban terheletlen falak, azonkívül konzolos alátámasztású (pl. erkély-) falak készülnek. Az ilyen falak vastagsága legtöbbször egy tégla.

Az egy tégla vastag fal falazása igen gondos munkát igényel, mert ha a habarcs a 14 cm magas álló hézagokat nem tölti ki teljesen, akkor a falazat meleg tartó képessége nagymértékben leromlik, és a nedvesség is könnyen áthatol a kitöltetlen hézagon. Ezért az egyes tégláknak a homlokzatra merőlegesen eső felületét előre be kell kenni habarccsal és úgy elhelyezni. Az ilyen soklyukú téglából épí­tett 25 cm vastag falazat néhány cm vastag hőszigetelő réteg alkalmazása mellett többek között vázas épületek kitöltő falazatául kiválóan alkalmas.

b) Üreges téglából készült falak

Az üreges égetett agyagtéglák négyszög, kör stb. alakú lyukakkal készülnek; egyébként a tömör égetett agyagtéglához hasonló módon. A lyukak ez esetben is a hőszigetelő képesség fokozását, a térfogatsúly kisebbítését és az anyag jobb kiégethet őségét szolgálják.

A lyu­kak mérete ne legyen nagyobb 6×5 cm-nél, mert külön­ben a korábban megismert okoknál fogva a hőszigetelő képesség csökken. Ezek a téglák üregeik miatt tökélete­sebben égethetők ki, és ezért csökkentett keresztmetsze­tük ellenére szilárdságuk közel azonos a tömör téglával. Az üreges téglák mérete a közönséges tégla kétszeresének vagy négyszeresének felel meg.

277. ábra. Üreges tégla üregkialakítási lehetőségei; a) vízszintes kereszt-, b) függőleges, c) vízszintes hosszirányban

Az üregek háromféle módon: a) vízszintesen kereszt­irányban, b) vízszintesen hosszirányban vagy c) függőleges irányban alakíthatók ki (277. ábra). Az a) jelű üregkiképzés csak bekötő kötésre, a b) jelű csak futó kötésre alkalmas, a c) jelű pedig nem kívánatos, mert a habarcs az üregekbe befolyik. Hibás a falsíkra merőleges lyukkiképzés is, mert a levegő a lyukakon keresztül áthatol. A függőleges lyukak felülről zártan is kiképezhetők, így már alkalmasabb téglát nyerünk (278. ábra).

278. ábra. Felülről lezárt ikerméretű üreges tégla

279. ábra. Drasche-féle égetett agyag falazó blokk

280. ábra. Újlaki Bélés elnevezésű soklyukú üreges falazó blokk

Falazatok

Az üreges téglák kötési módjai és alkal­mazási területe azonosak a soklyukú tégláéval. A tízes és húszas években nálunk is gyártottak különböző kiala­kítású üreges téglákat, de az utóbbi évtizedekben a sok­lyukú tégla kiszorította őket. Külföldön azonban ma is kiterjedten használt falazó anyag.

Üreges téglákból készült falaknál a pilléreket, vala­mint a kéményeket teljes falvastagsággal tömör téglából kell készíteni. Gerendás födémek esetén a födém alatt a fal teljes hosszában négy sort tömör téglából kell falazni. A harántirányú függőleges hézagokban szokás a habar­csot a hőhíd kiküszöbölése céljából megszakítani.

c) Falazó blokkokból készüli falak

A falazó blokkok: a szabványméretű téglánál nagyobb – sokszor annak többszörösét kitevő – a legtöbb esetben üreges építőelemek. Alkalmazásukkal elérhetjük: aj a falazat könnyítését, b) a falazás meggyorsítását, c) bizo­nyos alábbi feltételek kielégítése esetében a hőszi­getelő képesség fokozását, d) a hőhidak kiküszö­bölését, e) & falazó habarcs és a vele kapcsolatos vízmennyiség csökkentését.

A falazó blokkok alakját a fenti célok kielégí­tésén kívül a falsarkok, a falcsatlakozások, pillérek és falkávák megépíthetőségének figyelembevéte­lével állapítják meg. Az üregek alakját és nagy­ságát kisebb vasbetonvázas épületeknél sokszor úgy választják meg, hogy azok vasbetéttel ellátva vasbeton oszlopok kialakítására is alkalmasak legyenek (282. ábra).

282. ábra. Groffits-féle (külföldön Ambi néven ismert) beton vagy salakbeton anyagú blokkokból készült fal; 1 – vasbeton oszlop; 2 – ablakkáva

Megjegyzés. A nagyobb üreges téglák és a kisebb méretű falazó blokkok között nem lehet pontos határ­vonalat megállapítani; legfeljebb az üregek nagysága döntő ebben a kérdésben.

A falazó blokk anyaga lehet: égetett agyag, nehéz- vagy könnyű beton, horzsakő, kovaföld, tufa stb. A nagyobb üregű falazó blokkok üregeinek könnyű, laza anyaggal való kitöltése révén megakadályozzuk az esetleg fellépő hátrányos lég ­cirkulációt. A kitöltő anyag lehet: kovaföld vagy parafadara, faforgács, valamilyen zúzalék, salak stb.

A falazó blokkok típusai

A falazó blokkok elő­állítása – nagy jelentőségükre való tekintettel – a korszerű építőipari anyagellátás egyik igen fontos feladata. A falazó elemek termelésének növelése mellett azonban nagy fontosságú azok leggazdasá­gosabb típusainak megállapítása is. E tekintetben a falazó blokkok alakja és nagysága jelentős befolyást gyakorol a beépítés munkaidejére.

Ugyanis 12 cm-nél szélesebb felület fél kézzel való meg­fogásra nem alkalmas. Egy kézzel való felemelésre pedig a megengedhető legfelső súlyhatár 7-7,5 kg. Két kézzel való megfogás és beemelés esetén a blokk súlya 25 kg-ig növelhető. Az elhelyezésnél a két ember közreműkö­dését igénylő blokk összes falazási időszük­séglete nagyobb, mint az egy ember által el­helyezhető kisebb fa­lazó elemek beépítési időszükséglete.

Hideg úton készülő (beton anyagú) blokkok

Az égetett anyagú falazó elemek, illetőleg blokkok pótlására alkalmasak: a nehéz- és könnyűbetonból készíthető falazó testek. Ezeket az égetett úton készülőkhöz viszonyítva kevesebb tüzelőanyag fel­használásával lehet előállítani. Amennyiben pedig a cement helyett valamilyen aktivizált⁹ kötőanyaggal (pl. kovafölddel, oltott mésszel, trasszal) készülnek, úgy a gyártáshoz szükséges tüzelő­anyag és ennék következtében a gyártási költség is még tovább csökken.

A beton anyagú falazó elemek sokféle alakkal készülnek. Azok a blokkok, melyeknek a falra merőleges bordái vannak, kifogásolhatók abból a szempontból, hogy a bordákon keresztül lehűlő felületeken a pára lecsapódik.

A beton anyagú blokkok vakolattartása nem a legmegfelelőbb. A téli hőmérséklet ingadozása következtében a vakolat könnyen leválik. Ha a blokkok anyaga nem eléggé fagyálló, akkor a vakolat nélküli falak néha igen gyorsan tönkre­mennek. Hőgazdálkodási szempontból jelentősebbek a könnyűbeton anyagú blokkok.

A hideg úton készült blokkok közül hazai viszonylatban ismeretesek, de már nem használa­tosak: Groffits-féle (külföldön Ambi elnevezésű) beton- vagy salakbeton anyagú blokk (282. ábra), valamint a Selypi üreges könnyűbeton blokk (283. ábra).

283. ábra. Selypi üreges könnyűbeton blokk

A lábazati falakat, kávákat, valamint a födém magasságában öt téglaréteget tömör falazó téglából készítik. A komplikáltabb alakú falazó blokkok esetében minden kritikusabb falrészhez (sarkokhoz, kávák­hoz stb.-hez) külön-külön alapidomokat gyártanak..

d) A hőhíd kiküszöbölésével szerkesztett különleges falak

A tömb alakú üreges téglákból és a hasonló falazó blokkokból készülő falaknál a habarcs hőhíd jellegét azzal mérsékelhetjük, hogy a falra merőleges irányú hézagokban a habarcs folytonosságát megszakítjuk.

Nagyobb eredményt érünk el akkor, ha:

1. Olyan falazó testekkel dolgozunk, amelyeknek a falsíkra merőleges oldalfelületei egymásba illő árokeresztékéé módon vannak kialakítva. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a függőleges hézagba egyáltalán ne kerüljön habarcs.
2. Különleges alakú, égetett anyagú, üreges idom­testekből készítjük a falat. Ezek az építőtestek a úgy vannak meg­szerkesztve, hogy a belőlük épített falaknak sem vízszintes, sem függőleges irányban nincsenek átmenő hézagai, és így a habarcs hőhidat teljes mértékben sikerül kiküszöbölni. Ilyen típusú építőt esteket hazánkban még nem állítottak elő.

287. ábra. Különleges alakú, a hőhíd kiküszöbölésére szerkesztett égetett agyag falazó blokkok (külföldi példák).

288. ábra. A hőhíd kiküszöbölésére szerkesztett külön­leges alakú blokkokból épített falak keresztmetszete.

A tömör téglából készült falról a harmincas években az volt a vélemény, hogy idejét múlta, súlyos, feleslegesen nagy férőhelyet elfoglaló szer­kezet. Azóta az értékelés terén gazdasági jellegű indokok folytán fordulat állott be, és a negyvenes évek közepe óta gyakrabban létesítenek tömörfalas többemeletes épületeket.

Téglafalazatok osztályozása

A falazatok szi­lárdságát a tégla és a habarcs önszilárdságán kívül az alkalmazott kötési mód határozza meg. Ennek figyelembevételével az Építőipari Kiviteli Szabály­zat a falazatokat három osztályba sorolja:

Az I. oszt. téglafalazatot szabályszerű keresztkötés­ben (a futórétegek álló hézagait egymáshoz képest fél ­téglával eltolva) legalább II. oszt. téglaanyagból, a szükséges egész, fél, háromnegyed, és negyed téglákkal és az elkerülhetetlen számú egyéb darabtéglákkal, de téglahulladék (brokni) felhasználása nélkül, valamint habarccsal kitöltött, lehetőleg egyenlő méretű, pontosan vízszintes fekvő és pontosan függőleges álló hézagokkal kell előállítani.

A II. oszt. téglafalazat kivitele az I. osztályúnak feleljen meg, de a falvégeknél fejelő téglák alkalmazása is megengedhető. A falazat kétsorú kötésben is készít­hető (vagyis a futórétegek álló hézagai egymás fölé kerülhetnek), és a legalább másfél tégla vastag fal bel­sejében legfeljebb 10%-a elszórtan törött tégladarabok­ból is állhat,- ha a törött tégladarabokat tartalmazó réteg fölé szabályszerű réteg kerül.

A III. oszt. téglafalazat kivitelére a II. osztályú falazat előírásai mérvadók. Az alapfalak kivételével nem kifogásolható azonban, ha az álló hézagok nincsenek tel­jesen habarccsal kitöltve. Nem kifogásolhatók továbbá a kisebb kötésbeli fogyatékosságok, így pl. az elszórtan előforduló, legfeljebb két rétegen át egybeeső álló héza­gok sem. E falazatokhoz III. oszt., valamint bontásból származó, de idegen anyagoktól (kátrány, fekália stb.-től) mentes téglaanyag is felhasználható.

Párkányok, tagozatok, kifalazások

Párkányok, tagozatok, kifalazások számára a téglá­kat úgy kell megfaragni, illetve elhelyezni, hogy a vakolat vastagsága elvileg ne legyen 3 cm-nél vastagabb.

Tűzterek

Tűzterek falazata. Tűznek vagy magasabb hő hatá­sának közvetlenül kitett falazatot, valamint a közönséges kályha vagy takaréktűzhely nagyságát meghaladó tüzelő­hely hatásának kitett falazatot kizárólag tömör égetett agyagtéglából kell készíteni.

Tégla áztatása

Tégla áztatása. Az égetett agyagtégla hajlamos a habarcs vízmennyiségét részben felszívni, ezért cementtel javított habarcsba való falazás esetén közvetlenül a felhasználást megelőzően a téglát meg kell locsolni; cementhabarcsba történő falazásnál pedig legalább 10 percig víz alatt kell tartani.

Melléfalazás

Melléfalazás. Régi vagy megülepedett falazathoz való hozzáépítés esetén lehetőleg csúszó hézagos megoldást kell választani, vagyis az új falazatot a régi falból kivésett horonyba kell csatlakoztatni. Ha ilyen meg­oldás bármely oknál fogva nem kivitelezhető, úgy a régi és új falazatot egymással ún. francia csorbázattal kell összeépíteni, Ebben az esetben három vagy négy sor nem köt össze, csak síkban találkozik, a következő három sor pedig kétszer negyed tégla mélységig lépcsős csorbázattal köt be, tehát az új falazatot keresztkötésben kell falazni.

Az új falazatot szorított hézagokkal és az építési magassággal megegyező hosszúságban H 25 jelű falazó cementhabarcsba kell falazni.

Szegező fák és szegező téglák

Igen gyakran kerül sor arra, hogy idegen anyagú épületelemeket kell tégla vagy. beton anyagú szerkezetekre felerősíteni. Ilyen idegen anyagú szerkezetek lehetnek : a fa borítások, fa lábazati deszkák, bizonyos bádogszerkezetek, a gépészeti berendezési tárgyak stb.

A felerősítés végett a falba helyenként ékkeresztmetszetű, illetőleg ék alakú, karbolineummal itatott, a tégla magasságával, illetőleg a ½ tégla mére­tével megegyező nagyságú fadarabokat építünk be (272. ábra).

272. ábra. Szegezőfák; a) és e) leszabása, b) falfelületen, d) és e) falvégeken való alkalmazása

Ezeket a német Packholz elnevezés szó szerinti fordításával szokás – bár helytelenül – csomagfának nevezni. Helyesebb azonban a szegező fa vagy betétfa megjelölés. A nem ék alakú, hanem derék­szögű szegező fákat abroncsacéllal kötjük be a téglafalba.

Külföldön a szegező fák helyett szegezhető anyagú (pl. fűrészporos magnezia cementhabarcsból sajtolt) téglákat használnak erre a célra.

Vályog

A vályogtégla-falnak vidéki viszonylatban földszintes épületeknél még ma is komoly jelen­tősége van, mert a szállítási és a kiégetéshez szük­séges tüzelőanyag-költségek terén számottevő meg­takarítást tesz lehetővé. A sovány agyagból készült vályogtégla (éppúgy, mint a később tárgyalandó vertfal is) eléggé tűzálló, jó hőszigetelő és hang­gátló. Hátrányos oldala, hogy nem eléggé fagy­álló és nyomó szilárdsága csekély.

A vályogtégla-falat kis- vagy nagyméretű vetett vályogtéglából, a téglafalazatokra meg­állapított téglakötéssel, vályoghabarcsba rakva kell készíteni. Habarcsba rakva jobb falazatot kapunk, mert a sűrű hézagok alkotta szilárd habarcsrácsozat a fal szilárdságát növeli.

Az alap- és lábazatfalakat betonból, termés­kőből vagy égetett téglából kell falazni; a pilléreket és kéményeket is égetett téglából kell építeni,

A nedvesség a vályogtégla-fal amúgy is csekély szilárdságát lényegesen befolyásolja, ezért alája minden körülmények között falszi­getelést kell alkalmazni; árvizes területeken pedig a falakat a várható árvízszint magasságáig az alap­os lábazati fal anyagával megegyező, nagyobb szilárdságú, a víz oldó hatásának ellenálló anyag­ból kell építeni.

A falat a kártevő állatoktól (patkánytól, hör­csögtől stb.) óvni kell. A vályogfelület sárhabarccsal tapasztható vagy mészhabarccsal vakolható. A hézagokat a vakolat jobb tapadása végett a falazáskor 2 cm mélyen ki kell kaparni.

Az emberi tartózkodásra szolgáló helyiségeket a kívülről vagy más helyiségekből származó, a helyiség rendeltetésszerű használatát zavaró vagy éppenséggel az egészségre ártalmas zajtól meg kell védeni. A zajvédelem szempontjából a falakat meg­felelően kell kialakítani.

Léghangok és testhangok

A beszéd és a zenei hangok, a természet által életre keltett egyéb hangok, a különböző utcai és közlekedési zajok, a vízvezeték, központi fűtés és a gépek stb. okozta zajok egy része léghangok, más része pedig testhangok alakjában, terjed.

Léghangnak nevezzük a levegőrezgés alakjában terjedő hangot. Amennyiben a hang szilárd testben terjed tova, testhangról beszélünk.

Hangátvitel

A külső hangforrások zajai, az ún. léghangok a falon keresztül kétféle úton hatolnak be a helyiségbe: a) diafragmahatás útján, a fal pórusain keresztül, és b) a fal anyagán keresztül történő átvezetés útján. A hang terjedé­sének előbbi módjait hangátvitelnek is szokás nevezni.

A falakon való hangátvitel hosszanti és hajlí­tási rezgések formájában megy végbe. A hosszanti rezgésekkel szemben olyan jelentékeny a hanggátlás (lásd később), hogy ezt általában figyelmen kívül lehet hagyni. A vastag falak hanghatásra mereven viselkednek, és hajlítási rezgésre csak elhanyagolható kis mértekben képesek; bennük a hang hosszanti rezgések alakjában terjed. A vékony válaszfalak rugalmas tulajdonságuknál fogva jelentős hajlítási rezgésekre képesek; a levegő longitudinális rezgéseit hajlítási rezgések formájában továbbítják, és a hangforrással szom­szédos helyiség légterében longitudinális rezgéseket keltenek.

Hanggátlás

A levegőben terjedő hangok falon keresztül történő áthatolását oly módon tudjuk megakadályozni, hogy olyan vastagságú falat építünk, amely nem képes hajlítási rezgésekre, vagy pedig a falat – légrétegek közbeiktatásával több vékony rétegből készítjük. Ezeket az eljárá­sokat hanggátlásnak nevezzük. A hanggátlás fokát decibelben (dB) merjük.

Hangvezetés

A hang nemcsak diafragmahatás és átvezetés útján, hanem a szilárd testek anya­gában történő hangvezetés révén is terjed. Ilyenkor a hang levegőhullámokból alakul át a szilárd építési anyagok – adott esetben a vékony válaszfalak, födémek stb. – rezgéseivé és válik testhanggá.

A hang azonkívül (a falak, vázszerkezetek, födémek stb. esetében) közvetlenül átvett test­rezgés formájában is halad az épület minden, sok­szor igen távoli részébe.

Megjegyzés. A hangterjedés jelenségei mindig cso­portosan és sohasem egymástól függetlenül lepnek fel. Erre a körülményre jellemző a 271. ábra, ahol a levegő útján beérkező, a falfelületről visszavert, a fal anyagán áthaladó, a fal pórusain áthaladó, a fal által kisugárzott és a fal által továbbvezetett hangenergia megoszlása tanulmányozható.

271. ábra. A hangenergia megoszlása a hanghullám fal­nak ütközésekor. A hangenergiát jelképező sávok széles­sége közelítőleg arányos a hangenergia mértékével (Berger)

Hangszigetelés

A szilárd testek hangvezetése útján terjedő zajokat amaz elv alapján lehet megszüntetni, hogy az egymáshoz csatlakozó – azonos vagy hasonló akusztikus keménységű⁸ anyagból készült szerkezetek érintkezési felületénél kevésbé merev, rugalmas építőanyagot iktatunk be a két szerkezet közé. Ez az eljárás a tulajdonképpeni hangszigetelés.

Az előbbiekből az tűnik ki, hogy a hanggátlás és a hangszigetelés két egymást kiegészítő fogalom, amelyek külön-külön nem, csak együttesen képesek a lakóhelyiségeket a kellemetlen zajhatásoktól megvédeni.

Az anyagok hanggátló képessége. A legjobb hanggátló anyag a levegő.

A szilárd hanggátló anyagokkal szemben fő követelmény a hajlíthatóság és a kis fajsúly, amely tulajdonságok együttesen kis akusztikus kemény­séget eredményeznek.

A likacsos anyagok általában nem rendelkeznek jó hanggátló képességgel. Azonban hangszigetelési, hanggátlási célra igen megfelelnek a szőrnemez, a különböző növényi rostokból sajtolt lemezek és a parafa. Különösen alkalmasak akkor, ha az emlí­tett anyagokat rideg rétegek közé iktatva hasz­náljuk fel.

A rideg anyagok önmagukban rossz hanggátlók, a zajvédelem szempontjából legfeljebb az a tulajdonságuk hasznosítható, hogy határfelületükről a hangenergia egy része visszaverődik.

Helytelen az az elgondolás, hogy hanggátlás céljá­ból egyetlen vastag hangnyelő szilárd, likacsos réteget alkalmaznak, vagy többrétegű falak esetében a légréteget ülepedő sajátosságú szemes anyaggal töltik ki.

Már korábban több alkalommal említést tet­tünk arról, hogy az emberi és állati élet által, valamint az emberi lakó- és egyéb tevékenység, azonkívül az egyes iparágak által termelt pára (a vízgőz) milyen szerepet játszik az emberek köz­érzete és egészsége, az épületszerkezetekre gyako­rolt hatása, a gazdaságos fűtés stb. szempontjából.

A tapasztalat annak felismerésére vezetett, hogy az épületek belsejét kitöltő levegő nedvességtartalma az épületszerkezetekre még veszélyesebb hatást gyakorol, mint a külső csapadék vagy a külső levegő páratartalma. Megállapítást nyert, hogy a levegőben levő vízgőz nemcsak a helyiségeket, hanem az építőanyagok pórusait, üregeit és hajcsöveit is kitölti.

Ebben a szövegrészben a falakon áthaladó gőznek a szerkezetre gyakorolt hatását kívánjuk tárgyalni. Ez a kérdés csak a legutóbbi időkben került elő­térbe. Csak az utolsó évtizedekben, a könnyű épí­tési módok kialakulása, a könnyű falszerkezetek és könnyű térlefedések terén szerzett negatív jellegű tapasztalatok óta kezdtek az építészeti fizika művelői a felmerült problémák kutatásával fog­lalkozni.

A régebbi nehéz építési módnál nem léptek fel azok a káros jelenségek, amelyek indo­kolttá tették a kérdés alapos tisztázását. A téma kutatása révén sok eddigi építészeti felfogás lénye­gesen más, néha ellentétes megvilágításba kerül.

Kapcsolatos fogalmak és jelenségek

Az abszolút (tényleges) és a relatív (viszonylagos) páratartalom, a harmatpont, valamint a telített levegő fogalma már az előző részekből ismeretes. Tudjuk, hogy ezek az adatok mérés, illetve számítás útján megállapíthatók. Közismert az a fon­tos tétel is, hogy a meleg levegő több vízgőzt tartalmaz, mint a hideg levegő, és hogy a vízgőzt tartalmazó levegő könnyebb, mint a száraz, gőzmentes levegő.

Adott (pl. +20 C°) hőmérsékletű helyiségben, adott (pl. 65%-os) relatív légnedvesség esetében, az 1 m³ levegőben levő víz mennyiségét a +20 C°-os hőmérsékletnek megfelelő (és a 32. táblá­zatban megtalálható) telítettségi érték segítségével állapíthatjuk meg: 17,29 * 0,65 = 11,25 g/m³.

A levegőben levő vízgőz bizonyos nyomást fejt ki, amelyet gőzrésznyomásnak neveznek (jele: p_r).

Korábbi tanulmányainkból tudjuk, hogy a gőz­nyomás egysége (a fizikai atmoszféra) az a légnyomás, amely 760 mm magas higanyoszloppal tart egyensúlyt (mértékegysége: mm Hg).

A mindenkori külső és belső gőzrésznyomás értékét a hőmérséklet, a relatív páratartalom és az ezekből adódó telítettségi nyomás (lásd lentebb) alapján számítani lehet.

Pl. +20 C° belső hőmérséklet és 50%-os relatív páratartalom esetén a telítettségi nyomás: 17,53 mm Hg, a gőzrésznyomás pedig: 17,53 * 0,50 = 8,77 mm Hg.

-20 C° külső hőmérséklet és 80%-os relatív pára­tartalom esetén a telítettségi nyomás: 0,77 mm Hg, a gőzrésznyomás pedig 0,77 * 0,80 = 0,615 mm Hg.

A belső levegő abszolút nedvességtartalma gyakran magasabb, mint a külső levegőé, ebből következik, hogy a belső levegőtestek gőznyomása is nagyobb, mint a külső levegőtesteké.

Nyomáskiegyenlítődés

Ismerjük a gőz azon tulajdonságát, hogy nyomáskiegyenlítődésre törek­szik. A hő és a gőz kiegyenlítődése között hason­lóság áll fenn. Mint ahogy a hő a magasabb hőmérsékletű helyről az alacsonyabb hőfokú helyek fele áramlik, úgy a gőz is a magasabb nyomású helyekről az alacsonyabb nyomásúak felé vándo­rol. (A hő és a gőz gyakran azonos irányba ván­dorolnak.)

A belső helyiségekben levő aránylag nagyobb nyomású vízgőz a külső, alacsonyabb vízgőz­nyomású légtér fele történő vándorlása közben a helyiségeket elhatároló fal- és födémszerkezeteken keresztül diffundál.

Gőznyomásesés

Abból kifolyólag, hogy a tér­elhatároló szerkezetben hőfokesés van, következik, hogy a gőz az elhatároló szerkezeteken való keresztülhatolása közben gőznyomásesést szenved. Utóbbi jelenség az ún. gőznyomásesési görbével ábrázolható. Ez a görbe – eltérően a hőfokesési görbétől – nem lineáris szakaszokból áll, hanem ténylegesen görbe vonal.

A gőzdiffúzió lefolyásának tanulmányozása végett a telítettségi nyomás (p_t) esésének, vala­mint a gőzrésznyomás (p_r) esésének görbéjét egy­aránt fel kell rajzolni. (A görbék számítási, illetve megszerkesztési módjának ismertetésétől eltekin­tünk.) Mivel a gőznyomásesési görbék és a hőfokesési görbe között minket érdeklő összefüggés van, azért a p_t és p_r görbéket az utóbbi alá célszerű felrajzolni (268. ábra). A p_t görbét folytonos, a p_r görbét szaggatott vonallal szokás ábrázolni.

A két görbe egybevetéséből igen fontos követ­keztetéseket lehet levonni. Ha a p_t görbe értékeit a ténylegesen föllépő gőzrésznyomás (p_r) jelentősen túllépi, mindig lecsapódással kell számolni. Ez pedig, mint később kifejtjük, káros hőtechnikai és egyéb következményekkel jár.

Gőzáteresztési ellenállás

A gőzdiffúzióval kap­csolatos további fontos tétel: hogy a gőznyomás­esés attól az ellenállástól függ, amelyet a fal, illetve annak egyes rétegei a gőzrészecskék vándor­lásával szemben tanúsítanak. Az egyes építési anyagok és a belőlük létesített szerkezetek a gőzdiffúzióval szemben – kísérleti úton meghatározható – ellenállást: a diffúziós vagy más néven gőzáteresztési ellenállást fejte­nek ki.

A szerves anyagoknak, köztük a fának, azon­kívül az égetett agyagtéglának és a könnyű betonféleségeknek alacsony a gőzdiffúziós ellen­állása, illetve nagy a gőzáteresztő képessége. A mészhomok tégla, a zsugorodásig égetett klinker, a mázas kerámiai lapok, a nagyobb cementtartalmú habarcsok vízgőz áteresztési ellen­állása nagyobb értékű.

Gőzzáró réteg

Az olyan anyagoknak, illetve szerkezeteknek, amelyek a vízgőzt nehezen eresztik át, igen nagy a diffúziós ellenállása. Ilyenek pl. a többrétegű olaj- vagy lakkmázolások, a bitumenes mázzal bevont szigetelőlemezek, az aszfalt- és parafa­lemezek, a fémfóliák, a gumihártyák, egyes mű­anyagok stb. Ezekből az anyagokból készült réte­geket gőzzáró rétegeknek nevezzük.

Az előbbi bekezdésekben foglaltakból azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az építőanyagok gőzáteresztő képessége függ: azok struktúrájától, pórusaik számától, haj szálcsöveiktől, higroszkopikus voltuktól. A gőzáteresztésre jellemző a következő bekez­désekben definiált: gőzáteresztési tényező ; a gőz­áteresztési ellenállásra pedig ennek reciprok értéke: a gőzáteresztési ellenállás.

Vízgőz áteresztési tényező

Az a grammban meg­adott vízmennyiség, amely egy bizonyos anyag­réteg 1 m²-én, adott légnyomás mellett 1 óra alatt átmegy. (Jele: D; mértékegysége: g/m² ó mm Hg.)

Vízgőz áteresztési ellenállás

Az anyagoknak azon tulajdonsága, amellyel 1 m²-nyi felületükön, adott légnyomás mellett ellenállnak a rajtuk 1 óra alatt áthaladni akaró gőzmennyiségnek. (Jele: 1/D, mértékegysége: m² ó mm Hg/g.)

A λ hővezetési tényező analógiájára beszélhe­tünk gőzvezetési vagy más néven gőzdiffúziós ténye­zőről is, amely megadja egy bizonyos anyag ilyen természetű képességének mértékét. (Jele: δ, mértékegysége: g/m ó Hg.) Valamely anyag víz­gőz áteresztési tényezője (D), vastagsága (d) és gőzdiffúziós tényezője (δ) között a D * d = δ összefüggés van.

A gőzdiffúzió következményei a nehéz és könnyű falaknál

Az egyrétegű, egységes felépítésű falszerkeze­tekben, pl. a tömör téglából készült 38 cm-es és annál vastagabb falakban a gőzdiffúzió harmoni­kusan folyik le, és ami fő, nincs víz kondenzáció. A folyamat harmonikus lezajlását az ilyen falak azon előnyös tulajdonságai biztosítják, amelyeket a kérdés kiváló német szakértője, F. Eichler a következőkben foglal össze:

1. Nagy hőtároló képesség, aminek következ­tében a fal képes az ingadozó hőmérséklet kiegyenlítésére; nem hűl le túlságosan, másrészt lehűlés folytán nem áll elő víz kondenzácíó, vagy csak jelentéktelen mennyiségű pára csapódik le.
2. Nagy víztároló képesség, aminek következté­ben a fal kiegyenlíti és szabályozza az ingadozó légnedvességet; nagyobb mennyiségű vízgőz felvételé­re is képes, tárolja és továbbvezeti a gőzt és vizet.
3. Azonos ellenállás hőáthatolás, illetve gőz­diffúzió ellen, aminek következtében a falban egyen­letes a hőcsökkenés és a gőznyomásesés, lecsapó­dások nem képződnek.
4. Gyors nedvességszállítás kapilláris hatás követ­keztében, aminek következtében a fal túlterhelés esetén és lecsapódások képződésénél is gyorsan kiszárad; továbbvezeti a vizet és gőzt a párolgási felületekhez, a fal „lélegzik”.

Nem így áll a helyzet az üreges falazóelemekből készült, a légréteges, a klinker téglával, kerámialemezzel, kőlemezzel vagy kőlapokkal burkolt, a monilitikus jellegű öntött könnyűbeton falaknál, valamint a vékony, többrétegű falszerkezeteknél – amelyeknél a gőzdiffúziós folyamat nem harmonikusan zajlik le.

Gőz lecsapódása

Az ilyen falaknál – előny­telen hőtechnikai tulajdonságaikból kifolyólag fennáll a gőz lecsapódásának veszélye. Utóbbi a fagyhatáron inneni zónában az anyag eláztatását, a légcellák vízzel való kitöltését és ennek követ­keztében a hőellenállási érték csökkenését eredményezi; a fagyzónában pedig a keletkező jégrészecskék térfogat növekedése következtében súlyos rombolások előidézője lehet (289. ábra).

Az előbbi bekezdésben említett falak gőzdiffúziós körülményeivel a megfelelő helyen esetről esetre foglalkozunk. A porózus anyagú nehéz falak esetében leját­szódó gőzdiffúziós folyamatot jól szemlélteti a 270 a ábra.

270. ábra. Gőzdiffúzió: a) a porózus jellegű térhatároló szerkezeteken a pára könnyen áthatol, b) a nagy gőzellenállású térhatároló szerkezeteken a pára nem tud áthatolni; 1 – gőzzáró réteg

A nagy vízgőz áteresztési ellenállású, tömött szerkezetű falak, másrészt a könnyű szerkezetekkel határolt, de a gőzdiffúzió ellen gőzzáró réteggel kialakított határoló szerkezetek esetében leját­szódó jelenséget (a páralecsapódást és a lecsapó­dott víznek a fűtés következtében újra gőzzé válását) kívánja érzékeltetni a 270 b ábra.

Az a körülmény, hogy a gőzdiffúzió megakadá­lyozása végett az elhatároló szerkezetek belső felü­leten valamilyen gőzzáró réteget alkalmazunk, ter­mészetszerűen vonja maga után azt a fontos követelményt, hogy megfelelő módon kell gondoskod­nunk a képződő vízgőz eltávolításáról, a helyiségek szabályozható, tökéletes szellőztetéséről.

1. táblázat: Relatív páratartalom.

[table id=439 /]

A tapasztalat és az ilyen irányú kísérletek annak felismerésére vezettek, hogy a hőszigetelő képességet a téglatestek porózus, lyukas vagy légcellás kialakításával lehet fokozni. Lássuk, hogy ezt a tényt fizikailag hogyan lehet magyarázni.

Az anyagok térfogatsúlya és hővezetési tényezője között igen fontos, minket érdeklő összefüggés van. A könnyebb tér­fogatsúlyú porózus anyag­szerkezetű építőanyagok hővezető képessége – a bennük finoman elosztott pórusokban elhelyezkedő levegő igen alacsony hő­vezető képessége miatt – számottevően kisebb a tömör anyagszerkezetű, nagyobb térfogatsúlyú anyagokhoz viszonyítva ennek megfelelően a reciprok hőszigetelési értékük (ϱ=1/λ) pedig nagyobb.

Hasonló elven működnek a hőszigetelő vakolatok is, melynek a fentebb említett  két tényezője ( térfogatsúly és hővezetés) nem elhatárolható egymástól.

Azonban egy bizonyos térfogatsúlyból nem lehet egyenesen következtetni az illető anyag hővezető képességére, hanem tekintetbe kell venni azt is, hogy a szilárd alapanyag hővezető képessége is jelentősen befolyásolja a hővezetési tényezőt, mint ahogy azt a alábbi táblázatból leolvashatjuk.

1. táblázat Építőanyagok térfogatsúlya (γ) és hővezetési tényezője (λ) 20 C° hőmérsékletnél

[table id=438 /]

Az építőanyagokban levő, valamint az épület­szerkezetek által közbezárt szűk légtérben lejátszódó fizikai jelenséget érzékelteti a 267. ábra. A közbe­zárt levegő a melegebb felület mentén felmelegszik és ennek következtében felemelkedik, majd a hidegebb felület mentén lehűlve lefelé esik; ennek következtében áramlás indul meg. A levegőkeringés közben a légrészecskék a melegebb oldalon felvett hőt magukkal viszik és átadják a hideg résznek.

267. ábra.

Hővezetés

A hővezetési tényező, illetve a hőszigetelési érték szempontjából nem közömbös a pórusok nagysága. Kisebb pórusok esetében a hővezetési tényező kisebb, nagyobb pórusok esetében na­gyobb. Ennek oka az, hogy a levegőben a hőátszármaztatási folyamat nemcsak hővezetés útján, hanem az előbbi bekezdésben érzékeltetett hőáram­lás, valamint hősugárzás útján megy végbe. Igen finom pórusok esetében gyakorlatilag nincs lég­áramlás, ami hőáramlást idézhetne elő.

A levegő áll (stagnál). Nagyobb pórusok vagy üregek ese­tében az azokban fellépő légáramlás és az azzal együtt járó hőáramlás (hőkonvekció), sőt a hősugár­zás is növeli a levegő egyébként alacsony hőveze­tési tényezőjét. Az áramlásban levő levegő hőveze­tési tényezője lényegesen nagyobb, mint a stagnáló levegőé. Pl. 15 cm vastagságú függőleges légréteg esetében λ = 0,74 kcal/m ó C°. Mindebből az következik, hogy az áramlásban levő levegő rossz hőszigetelő.

Az előbbi megállapításból arra a felismerésre kell jutnunk, hogy azokban az építőanyagokban vagy épületszerkezetekben, amelyeknél fokozott hőszigetelő képességre tartunk igényt, kívánatos az olyan légtér, amelyben a levegő gyakorlatilag nem áramlik (azaz stagnál).

Ebből a szempontból számba jön az építőelem:

1. adalékanyagának természetes pórustartalma,
2. adalékanyagának szemcséi közt mesterséges úton előállított pórusmennyiség,
3. lyukas (légcsatornás) vagy üreges kialakítása.

Az épületszerkezetek szempontjából fontos még a szerkezetileg kialakított (kifalazott) üregek vagy légrétegek levegőtartalma is.

A légréteg hőszigetelő képességére jellemző a 268. ábra, ahol a tömör téglához viszonyított hőszigetelő egyenértékek (lásd a következő bekez­dést) vannak grafikusan és számszerűen feltüntetve.

268. ábra

Az ábra alapján azt a megállapítást tehet­jük, hogy a légréteg leghatásosabb vastagsága 4 cm. A légréteg vastagságának növelése (a fellépő lég­áramlás következtében) nem fokozza az építőanyag, illetőleg az épületszerkezet hőszigetelő képességét. Az ábrán arra is találunk utalást, hogy az egymás után következő, pl. 2×2 cm-es légrétegek, illetőleg légcellák hőszigetelő képessége egyenértékű a 2 X 15 = 80 cm vastag téglafal hőszigetelő képességével.

Egyenértékű téglafalvastagság

A 269. ábra arra ad felvilágosítást, hogy a falszerkezetek elő­állítására leggyakrabban használt építőanyagok esetén milyen falvastagság mellett lehet elérni a másfél téglányi, 38 cm vastag, tömör téglafal hőszigetelő képességét. Az ábrán feltüntetett érté­keket a tömör téglafalra vonatkoztatott hőszige­telési egyenértékeknek nevezzük.

Az egyenértékű téglafalvastagság betűjele: δ_t; mértékegysége: m. Képlettel kifejezve: δ_t=λ_t/λ*δ,

Ahol:

• λ_t a téglafal hővezetési tényezője (λ = 0,75 kcal/m óra C°),
• δ a vizsgált fal vastagsága (m),
• λ a vizsgált fal hővezetési tényezője.

A hőhíd

A faltestek majdnem minden esetben többféle anyagból, így az építőelemeken kívül a falazó habarcsból, esetleg légcellákból vagy lég­sávokból, sok esetben az utóbbiakat kitöltő szerves vagy szervetlen anyagokból stb. állnak. Az elsorolt anyagok hővezetési tényezője (λ) más és más, a vonatkozó adatokat a 1. táblázat tünteti fel (fentebb).

A jobban hővezető anyag a falazatban hőhidat képez, amelyen a hő könnyebben és gyorsabban halad keresztül, mint a falazat egyéb részein. Ilyen hőhidak lehetnek: a habarcs, az üreges téglák és a falazóblokkok falsíkra merőleges bordái, a légréteges falak átkötő téglái, a bekötővasak stb. A korszerű falazatok szerkesztésénél egyik fontos célkitűzés a hőhidak kiküszöbölése, illetőleg a lehető legnagyobb mértékű csökkentése.

Hővezetési tényező és a nedvességtartalom közötti összefüggés. Az építőanyagok hővezető képessége nagymértékben függ az anyagok ned­vességtartalmától. Átnedvesedett anyagban a víz a pórusokból kiszorítja a levegőt. Ennek követ­keztében emelkedik az anyag hővezetési tényezője. Ugyanis a víz hővezetési tényezője (λ = 0,50 kcal/ m ó C°) 25-ször akkora, mint a nyugalmi állapotban levő levegőé (λ = 0,020 kcal/m ó C°). A fal kiszáradásával párhuzamosan csökken a tér­fogatsúlya, valamint a hővezetési tényezője.

Új épület hőigénye

Az előbbiekből következik, hogy az új épüle­teknek nagyobb a hőszükséglete, mivel a nedves falak fokozottan hőátbocsátók. Tehát az első fűtési idényben fokozott tüzelőanyag-mennyiségre lesz szükség. Ez a körülmény részben igazolja a száraz építési módra – a nedves építési eljárások kiküszöbölésére – irányuló törekvések jogosságát.

Be kell látnunk annak a helyességét is, hogy a hő­szigetelő anyagoknak nem szabad vizet felszívniuk, mert hőszigetelő képességük a nedvességtartalom emelkedése következtében erősen csökkenne. Ebből a meggondolás­ból egyes lemez alakú szigetelőanyagokat víztaszító anyaggal történő átitatás vagy pedig víztaszító kötőanyag alkalmazása révén védik a nedvesség felszívása ellen. Az erősen nedvszívó ömlesztett anyagok (pl. a fűrészpor, tőzegliszt) elvileg nem felelnek meg hőszigetelés céljára.

Nedvességegyensúlyi (száraz) állapot

Az építő­anyagokban az építési nedvesség kiszáradása után is marad még egy bizonyos nedvességtartalom. Ez az ún. nedvességegyensúlyi (száraz) állapot.  Ismeretes az építőanyagoknak az a tulajdon­sága, hogy saját nedvességtartalmuk tekintetében a környezet nedvességéhez igyekeznek alkalmaz­kodni. Ha az építőanyag nedvességtartalma na­gyobb, mint a környező levegőé, akkor a nedvesség leadása útján törekszik a kiegyenlítésre. Ha a levegő nedvesebb, a folyamat ellenkező irányú lesz, és az anyag vesz fel nedvességet.

Az előbbiek szempontjából azok az építőanya­gok minősíthetők jónak, amelyek a nedvességet gyorsan veszik fel, és ugyanolyan gyorsan adják le. Kedvező pórus és hajcsöves szerkezete miatt ilye­nek pl. az égetett agyag és egyes természetes kövek.

Falak légáteresztő képessége

A falazatok léte­sítésére hasznait építő anyagok általában lyuka­csos anyagszerkezetűek, ebből kifolyólag légát­eresztők. A külső és a belső levegő hőmérsékletkülönbségének vagy nyomáskülönbségének hatá­sára a levegő a falazaton áthatol. A falon ke­resztüli légcsere (a fal légzése) azonban csak akkor előnyös, ha a folyamat lassan és egyenletesen bo­nyolódik le. Túlzott légáteresztő képességű építő anyagok (pl. faforgács lemezek, habosított beto­nok stb.) alkalmazása esetében, ezek légáteresztő­ képességét vakolattal vagy más légzáró felületi kezeléssel kell csökkenteni.

Az épületek hővédelmének célja: a) a lakó-és munkahelyiségek védelme a kedvezőtlen hideg- és meleghatások ellen, b) a fűtés gazdaságosságá­nak elérése (tüzelőanyag-takarékosság) és c) a helyiségekben a páralecsapódás megakadályozása.

Az előbbiekben részletezett célt bizonyos hő-technikai követelmények betartásával érhetjük el. Az épület határoló szerkezeteitől – így a falaktól is – két fontos hőtechnikai tulajdonságot – hőszigetelő képességet és hőtároló képességet követelünk meg.

A hőszigetelés jelentősége könnyen érzékel­hető. Kellő hőszigetelés révén a tüzelőanyag-fogyasz­tásban megtakarítás érhető el. Ugyancsak meg­takarítás érhető el a fenntartási költségek terén, mivel kellő hőszigetelés esetén a páralecsapódás és a fagykárok is elkerülhetők. A hőszigetelés fontos egészségügyi szempontból is. Az erősen hővezető falak és padlók a helyiségek levegőjéből és a közelükben levő (hőt kisugárzó) emberi vagy állati testekből is hőt vonnak el; ez a körülmény idővel hűléses megbetegedésre vezethet.

Hőátvezetés

Hővezetés, hőátadás, hőátbocsátás és a hőáteresztés fogalma. Az elsorolt fogalmak fontos sze­repet játszanak a falak hőszigetelés szempontjából szükséges vastagságának megállapításánál.

Hővezetésről beszélünk, ha a hő a szilárd, folyékony vagy gáznemű testekben (mozdulat­lannak feltételezett) részecskékről részecskékre terjed. A hővezetésre jellemző a hővezetési tényező (λ). A hővezetési tényező reciprok értékét hőveze­tési ellenállásnak,¹ vagy hőszigetelési tényezőnek (ϱ) nevezzük.

Ezek szerint a hőszigetelő képesség és a hőve­zető képesség között reciprocitás áll fenn, tehát a kevésbé jó hővezető falnak nagyobb a hőszigetelő képessége, mint a jobb hővezető tulajdonságúénak.

Hőátadásról beszelünk, ha a hő valamely szi­lárd anyag felületéről gáznemű testre, vagy gáz­nemű testből szilárd anyag felületére terjed. A hőátadásra jellemző a hőátadási tényező (a); ennek reciprok értéke a hőátadási ellenállás (1/α).

Hőátbocsátáson értjük azt a fizikai folyamatot, amely egy zárt teret határoló szerkezetekben (jelen esetben a falban) a hőáramlás tekintetében végbemegy, ha a szerkezettel (a fallal) érintkező nem szilárd közegek között hőmérsékletkülönbség van. Ennél a jelenségnél a hővezetés és hőáramlás együttesen szerepel.

Hőátbocsátási tényező

A hőátbocsátásra jellemző a hőátbocsátási tényező (k). A hőátbocsátási tényezőnek a falak vastagsági méretének megállapításánál és a fűtés­sel kapcsolatos hőszükségleti, illetve hőveszteség-számításnál van jelentősége. A hőátbocsátási tényező annál nagyobb, mennél nagyobb az illető anyag hővezetési tényezője. A hőátbocsátásnak reciprok értéke a hőátbocsátással szemben való hőellenállás (1/k).

A hőáteresztés a hőátbocsátással rokon termé­szetű fogalom, amelyre jellemző a hőáteresztési tényező (Λ). A hőáteresztési tényező és a fal hőve­zető tényezője (λ), valamint a fal vastagsága (δ) között  Λ = λ/δ összefüggés áll fenn. A hőáteresztési tényezők reciprok értékét (1/Λ) hőáteresztési ellenállásnak nevezzük; 1/Λ=δ/λ. (A hőáteresztéssel kapcsolatos fogalmak bevezetésének indokoltságát lásd a „Hőszigetelési érték” című bekezdésben.)

Az előbbi bekezdésekben tárgyalt hőtechnikai tényezők, valamint a hővezetéssel, a hőáteresz­téssel, a hőátadással és a hőátbocsátással szem­ben való hőellenállások fogalmi meghatározását a 28. táblázatban találjuk.

Hőátbocsátási tényező megállapítása

Egy réteg­ből álló sík szerkezet (pl. fal) hőátbocsátási ténye­zőjét a következő összefüggés alapján határoz­hatjuk meg: k=1/(1/α_b+δ/λ+1/α_k) ahol α_b és α_k a hőátadási tényezők (kcal/m² ó C°), δ a fal vastagsága (m), λ a hővezetési tényező (kcal/m ó C°).

Az előbbiek alapján a hőátbocsátási ellenállás képlete: 1/k=1/α_b+δ/λ+1/α_k.

Nyilván a hőátbocsátási folyamat alatt a fal egyes részeiben más és más hőmérséklet van. A hőmérsékletnek a hőközlési folyamat alatti változását az ún. hőfokesési görbe jellemzi (263. ábra).

263. ábra. 38 cm vastag, tömör téglából készült fal hőközlése és a gőzdiffúziós folyamattal szembeni viselkedése; fent hőfokesési, lent gőznyomásesési görbe; 1 – fagyzóna

Utóbbit a fal metszetében szokás ábrázolni úgy, hogy magassági irányban egymás után léptékhelyesen felmérjük a külső és belső hőátadási ellenállások (1/α), maid a hőáteresztési ellenállások (δ/λ=1/Λ) értékeit, amelynek összege az egész fal hőátbocsátási ellenállásával (1/k) egyenlő. Az egyes osztáspontokból húzott vízszintesek és a falré­tegek függőleges határoló vonalainak metszés­pontjai megadják a görbe töréspontjait.

A hőközlési folyamat alatt a falban végbemenő hőfokesés a fal hőtechnikai szempontból kifejtett munkájának, ellenállásának, szigetelő erejének eredménye. A hőfokesési görbe egyúttal adatokat szolgáltat a fal, illetve egyes rétegeinek hőellenálló képességére vonatkozóan is.

A hőmérséklet sík falban lineárisan, hengerköpeny­ben (pl. gyárkéményben) logaritmikusan csökken, mert ugyanazon hőmennyiség a sugár növekedésének meg­felelően egyre növekvő felületen halad át.

A hőátbocsátási tényező képletében szereplő a belső és a külső hőátadási tényezők értékeit a 264. ábráról olvashatjuk le.

264. ábra. Falak és födémek hőátadási tényezőinek α_b és α_k értékei; 1 – alagsor

A hőszigetelési érték

A hőáteresztési ellenállás és a hőátbocsátási ellenállás képletét összehasonlítva azt látjuk, hogy az előbbiből hiányzik a hőátadásnak a 264. ábra szerint változó faktora. Mindebből az következik, hogy az 1/λ tényező a hőszigetelési ériekét szaba­tosabban és az összehasonlításra alkalmasabban fejezi ki, mint a k vagy az 1/k tényező.

Nálunk a hőáteresztési tényező, illetve a hőáteresz­tési ellenállás fogalmát kevésbé használják. Ezzel szem­ben külföldön, különösen a német szerzők és szabály­zatok általánosan alkalmazzák a szerkezetek hőszige­telési értékének jellemzésére.

Itt jegyezzük meg azt is, hogy az 1/λ érték az építési anyagok; az 1/λ érték pedig (mivel benne a szerkezet vastagsága is kifejezésre jut) az egyes építési anyagokból létesített határoló szerkezetek hőszigetelési értékének jellemzésére alkalmas.

A tömör téglafalak hőszigetelő képessége. Tapasztalati adatok alapján a mi éghajlati viszo­nyaink alatt az épület tömör téglából készült külső falainak legalább másfél tégla (38 cm) vas-, tagoknak kell lenniük ahhoz, hogy a téli hideg-és a nyári meleg hatás ellen kellő védelmet nyújt­sanak.

Hőát­bocsátási tényező példa

A 41 cm vastag vakolt tömör téglafal hőát­bocsátási tényezője k = 1.34 kcal/m² C°. A mi éghajlati viszonyaink mellett az ennél magasabb k tényezőjű falszerkezetek esetében -15 C°-nál alacsonyabb hőmérsékletnél páralecsapódás áll elő, amit fokozott fűtéssel sem lehet megakadá­lyozni. Állandó tartózkodásra szolgáló exponált fek­vésű épületek esetében a zord égtájak felőli falak hőátbocsátási tényezőit 10-30%-kal csökken­teni kell.

Kívánatos volna, hogy szakkörökben a k értékek minél inkább köztudatba menjenek, és a falak, födémek hőszigetelő képességét ilyen alapon értékeljek.

Vékony, csekély hőellenállású falak esetében hőszigetelő réteg alkalmazásával kell a falakat hőátbocsátó képesség szempontjából teljes érté­kűvé tenni. Hatékony hőszigetelőknek nevezzük azokat az – általában alacsony térfogatsúlyú – anyagokat, amelyeknek hővezetési tényezője (λ) 0,25 kcal/m ó C°-nál kisebb. A hőszige­telő anyagok és készítmények anyagtani sajátos­ságait a „Vázas épületek” című részben rész­letezzük. A vékony „könnyű” falak hőszigetelési kérdésével a „Többrétegű falak” és a „Vázkitöltő falak” című későbbi részekben részletesen fog­lalkozunk.

Hőtartalék

Gazdasági szempontból igen lényeges az a körülmény, hogy a falazatban a fűtés által felhal­mozott hőmennyiség (hőtartalék) átsegíti a lakó­helyiségeket a fűtés folyamatosságát megszakító szüneteken. Ugyanis az épületet határoló szerkeze­tekben tárolt hőmennyiség késlelteti a kifele történő hőáramlást, másrészt a szerkezetekben felhalmozott hő egy része visszasugárzik a helyiségekbe, és akadályozza azok túlságos lehűlését.

A kisebb hőtároló képességgel rendelkező falak rendszerint nem tudnak megbirkózni a befutáskor keletkező párával, nem tudják a lecsapódó víz­gőzt felszívni és tárolni. Időszakos fűtési üzem esetén az ilyen falakkal elhatárolt helyiségek a fűtés szüneteltetése után igen hamar lehűlnek, újra való felfűtésük tüzelőanyag-többletet igényel.

Kézenfekvő azon elv helyessége, hogy a csekély hőtároló képességgel rendelkező külső falaknak nagyobb legyen a hőszigetelő képességük, mert csak így tudják kiegyenlíteni a hőtároló képességükben mutatkozó hiányt. Mindebből az követ­kezik, hogy állandó vagy közel állandó üzemű fűtés esetében az írj típusú, könnyű, vékony, de nagy hőszigetelő képességgel rendelkező falak egyenértékűek lehetnek azokkal a nehéz vastag falakkal, amelyeket máskülönben adott esetben alkalmaznának.

A tapasztalat azt mutatja, hogy az előbbi elvek szerint szerkesztett könnyű külső falak is jelentős mértékben késleltetik a hőáram­lást és az ilyen falakkal határolt helyiségek nem hűlnek le gyorsabban, mint a régi típusú nagy hőtároló képességű falakkal határoltak. Azonban vitathatatlan, hogy az azonos hőszigetelő értékkel rendelkező nehéz „falak, jó hőtároló képességüknél fogva hőgazdálkodás szempontjából előnyösebbek.

Nyári időszak és a fal hőtárolása

A hőtárolás másik jelentősége a nyári időszak­ban mutatkozik meg. A külső levegővel érintkező és kellő hőtároló képességgel rendelkező szerkezetek (jelen esetben a falak) nyári nappal számottevő meleg mennyiséget képesek magukban felhalmozni anélkül, hogy ezt a hőt átadnák a helyiségeknek. Éjszaka pedig az összegyűjtött meleget a hidegebb szabad levegő felé sugározzák vissza. Ezzel szemben a csekély hőtároló képességű, rendszerint vékonyabb falak nem tudnak magukban hőt felraktározni, a kívülről származó hőt igen hamar átadják a helyiségeknek.

A jó hőtároló képes­ségű falszerkezettel határolt épületekben a napi hőfok­ingadozás kevésbé érezhető, de ha az épület falai lehűl­nek, a felfűtés hosszabb ideig tart, mert először a falak veszik magukba a meleget. A kis hőtároló képességű falszerkezettel határolt épület ezzel szemben hamarább felfűthető, de hamarább ki is hűl, és nyáron a nappali meleg hatására a helyiségek belső levegője nagymérték­ben felmelegszik.

Valamely anyag hőtároló képességére jellemző: térfogatsúlya (γ), és fajhője (c). A legfontosabb anyagok ilyen természetű adatait a 31. táblázat tartalmazza.

Hőtárolási tényező

Egyes szerzők a c tényezőt, mások helyeseb­ben a c * γ szorzatot hőtárolási tényezőnek neve­zik. A nagy térfogatsúlyú és jó hővezető képességű kőnemű anyagok (pl. a tömör tégla, a tömör szö­vetű kő, a nehéz beton, az üveg) jó hőtárolók. Ezeknek hőtároló képessége a térfogatsúllyal pár­huzamosan nő. Azonban nem helytálló az a felü­letes megállapítás, hogy bármely anyag hőtároló képessége egyedül a térfogatsúlytól függ. A víz és a fa a legjobb hőtárolók közé tartoznak, pedig a súlyuk alig közepes.

Megjegyezzük, hogy a kis térfogatsúlyú, de nagyobb fajhővel és átlagos hőmérséklettel bíró építőanyagoknak nagyobb hőtároló képességük van. A kis térfogatsúlyú rossz hővezető, porózus építőanyagok (pl. a soklyukú tégla, a kőszivacs) rossz hőtárolók; mégpedig abból kifolyólag, hogy a pórusokat kitöltő és a szilárd anyagokhoz képest rossz hőtároló képes­ségű levegő nem vesz reszt a hőtárolásban. Az anyagok víztartalma emeli azok hőtároló képes­ségét, ugyanakkor azonban – mint a továbbiak­ban látni fogjuk – csökkenti a hőszigetelő képességét.

A fal melegtároló képessége függ: anyagának térfogatsúlyától, fajhőjétől, átlagos hőmérsékletétől és vastagságától.

A falban tárolt hőmennyiséget (egysége: kcal, betűjele: H) valamely vonatkoztatási hőmérsék­lethez képest az alábbi összefüggés alapján tudjuk kiszámítani: H = F * δ * γ * c – (t_f – t_v),

• ahol F a falfelület (m²),
• δ a falvastagság (m),
• γ a fal térfogatsúlya (kg/m³),
• c a fal fajhője (kcal/kg C°),
• t_f a fal átlagos hőfoka (C°),
• t_v a vonatkoztatási hőfok (C°).

A hőátbocsátó képesség bár döntő, de mégsem egyedüli fontosságú a hő védelem szempontjából, külső elhatároló szerkezeteknél a hőtároló képes­séget is mérlegelni kell.

Páralecsapódás

Az egyik oldalt hideg külső levegővel érintkező épületszerkezeteken páralecsa­pódás keletkezik akkor, ha a szerkezet felületi hőfoka a levegő hőmérsékletének harmatpontja² alatt van. A levegő ilyenkor az illető szerkezet mentén lehűlvén, túltelítetté válik, fölös pára­tartalma a hideg felületre lecsapódik. A lecsapódás vízcsepp alakjában, vagy ha a jelenség a fagy­határ alatt megy végbe, dór és jég alakjában mutatkozik meg. Ezek szerint a páralecsapódás tényezői: a) a levegő páratartalma és b) a szóba jövő szerkezet felületi hőfoka.

A páralecsapódás rongálja a szerkezetek anya­gát (a fát, vakolatot és festést), elszíneződési, penészedési és gombásodási folyamatokat indít el, azonkívül az átnedvesedés következtében a hőszigetelési képesség is számottevően csökken (lásd később).

A páralecsapódás annál nagyobb mértékben és feltűnőbben jelentkezik, mennél kevesebb nedvességet tud az illető felület anyaga magába szívni, tárolni, elvezetni, vagy elpárologtatni.

A páralecsapódás ellen védekezhetünk:

• a) az illető szerkezet megfelelő hőszigetelésével, más­részt
• b) a szellőztetéssel, a szükséges légcsere biztosításával, vagy esetleg légkondicionálással.

Az emberi és állati szervezet, a lakótevékenység párát termel. Ha nem szellőztetünk, a levegő páratartalma emelkedik. A páralecsapódás kiküszöbölésének különös jelentősége van a nedves-, párás üzemű helyiségek­ben, pl. főző- és mosókonyhákban, fürdőszobák­ban, zuhanyozókban, zöldségraktárakban, istállók­ban stb.

Sarkok és pára

Különösen a sarokfelületeknél kell a páralecsa­pódás megakadályozására törekedni, mert itt a megnövekedett külső hő leadó felületek miatt hama­rább áll elő víz kondenzáció. Szükség esetén a sar­kok mentén részleges hőszigetelést kell alkalmazni.

Nemcsak az épületsarkoknál van meg. a lehűlés, illetve hőeltávozás lehetősége, hanem az ablakok és ajtók fülkefelületein keresztül is. Ebből kifolyólag a külföldi közleményekben gyakran látunk olyan megoldásokat, hogy az ablak- és ajtófülke felületek hőszigetelő réteggel vannak ellátva.

Elemekből épült falak – pára

Az elemekből készült falaknál a jó hővezető habarccsal kitöltött, következésképpen hideg felületű hézaghálózat egyre újabb páralecsapódást vált ki. Mivel ez a meg­ismétlődő folyamat automatikusan csökkenti a habarcsrétegek hőszigetelő értékét, a felület még hidegebb lesz, és a páralecsapódás – ennek következtében a vakolat elszíneződése – egyre fokozódik.

A jó hővezető képességgel és alacsony fajhővel rendelkező anyagokból készült épületszerkezetek esetében is hőszigetelő réteggel kell védekezni a páralecsapódás és az azzal együtt járó vakolatszíneződés ellen (266. ábra).

266. ábra. Hőhíd szempontjából helyes (a), helytelen (b) fal- és födémszerkezet

A páralecsapódás elkerülése végett – az ablak, ajtó és egyéb üvegezett felületek kivételével -a külső határoló szerkezetek hőátbocsátási ténye­zője nem lehet nagyobb az alábbi képletből kapott értéknél: k = α_b(t_b–τ)/(t_b-t_k) (kcal/m² ó C°),

Ahol:

• α_b a határoló szerkezet belső hőátadási té­nyezője (kcal/m² ó C°),
• t_b a helyiség belső hőmérséklete (C°),
• t_k a külső hőmérséklet (C°),
• r a belső levegő abszolút nedvességének⁴ megfelelő harmatpont hőmérséklete (C°).

A falak rendeltetése

A falak függőleges, tér­elhatároló és tér osztó szerepet betöltő szerkezetek. Rendeltetésükből kifolyólag a) teherhordók és b) terhet nem hordók lehetnek. A teherhordó falak a felettük levő fal-, födém- és födélszerkezetek súlyát, valamint az egyéb terheléseket (hasznos terhet, hótehert, szélnyomást, szélszívást stb.) hordják. A terheletlen falak legfeljebb a saját súlyokat hordják, és legtöbbször kizárólagos ren­deltetésük a terek, illetőleg a helyiségek függőleges elhatárolása.

A falakkal szemben megkívánt követelmények sokfélék. A teherhordó és a terheletlen falaktól, valamint a különleges rendeltetésű falaktól (lásd a továbbiakban) más és más tulajdonságokat kívánunk meg. A jó falszerkezetek jellemző tulaj­donságai a következők:

Szilárdság és állékonyság

A falak a különböző igénybevételekkel szemben jól ellenálljanak, tehát teherhordók és időállók legyenek. A szerkezet azonkívül legyen állékony, vagyis felborulással, eldőléssel és elcsúszással szemben a vonatkozó szabványok előírásai szerinti mértekig biztonságos legyen,

Hőellenállás

Főleg az épületet a szabad tér­ségtől elhatároló falaktól olyan hőszigetelő képes­séget kívánunk meg, amely a téli-nyári időszakban egyaránt biztosítja az épület rendeltetésszerű hasz­nálhatóságát, és aminek a révén a téli időszakban mentesülünk az indokolatlanul nagy fűtési költ­ségektől.

Hőtárolás

A külső falaktól jelentős melegtartó képességet is megkívánunk.

Hangellenállás

A falak a kívülről vagy belülről származó zajok és rezgések tekintetében az ésszerű­en megkívánható mértékig hanggátló tulajdonsá­gúak legyenek.

Nedvességhatásokkal szembeni kellő viselkedés

A fal a lehetőségig elégítse ki a kapilláris vízmoz­gás, a páralecsapódás és a gőzdiffúzió vonalán megkívánt, később részletezendő követelmé­nyeket.

Tűzbiztonság

A tűzhatásra a fal anyagának szerkezete ne változzék. A tűzbiztonság az egyes anyagoknak megfelelően különböző fokozatban kívánható meg.

Likacsosság (porozitás)

Amint később látni fogjuk, a fal hőszigetelő, valamint vízgőzáteresztő képességet befolyásolja.

Alakíthatóság

A falakban nyílások, kávák, hornyok könnyen legyenek kialakíthatók; kívá­natos azonkívül, hogy könnyen legyenek véshetők, esetleg szegezhetek.

Kis térfogatsúly

A szállítás, a beépítés és a terhelés körülményei miatt fontos szempont, hogy a fal minél könnyebb legyen.

Ellenállás vegyi hatásokkal szemben

Vegyi anyagok ne okozzanak a falban rohamos szilárdságcsökkenést.

Vakolattartás

A vakolat jól tartson, jól tapad­jon a falon. Ezt a követelményt főleg a nyers fal érdessége biztosítja. Nagyobb felületű sima építőelemeket éppen ezért rovátkolással, esetleg hullámos vonalú, bemélyedő sávokkal látnak el.

Megjegyzés. Az előbbi bekezdésekben foglalt tulajdonságokat egyesítve legjobban az égetett téglából készült falaknál találjuk meg. A gazdaságosság kérdésére azon­ban – mint a későbbiekből kitűnik – egyéb tényezők is hatással vannak.

A különleges rendeltetésű falaktól a cél elérésé­nek megfelelően a) fokozott hő- vagy hanggátló képességet, b) teljes vízállóságot, vízhatlanságot vagy vízzáróságot, c) tökéletes légzáróságot, d) foko­zott mértékű tűzbiztonságot, e) betörésbiztonságot stb. követelünk meg.

A falak osztályozása. A falakat a következő szempontok szerint osztályozhatjuk :

• Rendeltetésük szerint,
• Anyaguk szerint.
• Szerkezeti jellegük szerint.

Rendeltetésük szerint (281. ábra) a falakat két főcsoportba osztjuk, vannakak:

1. a) Teherhordó falak. A falak nagyobb csoport­ját ezek a falak alkotják. Elsősorban megfelelő teherbírást kívánunk meg tőlük. Ilyen falak a főfalak, melyek a födémek terhét hordják; ezeken belül is vannak közbülső főfalak és szélső főfalak. A közbülsők megterhelése egy- vagy kétoldali lehet, a szélsők mindig csak egy oldalról kapnak terhelést. A lépcsők terhét a lépcsőházi falak hordják. A teherhordó falakat a terheletlen falaktól való éles megkülönböztetés céljából szerkezeti falaknak is nevezzük.
2. b) Terheletlen falak. Az épületet bekerítő szélső falak közül azokat, amelyek födémterhelést nem hordanak, hanem csak a saját súlyukat hordják, záró falaknak; a szomszéd épülettel érintkező, szintén terheletlen falat határ-, illetőleg tűzfalnak nevezzük. Ezeken kívül beszélhetünk zárterkély-falakról ( ábra), melyek az épület homlokzati síkja elé kiugratott helyiségek külső térelhatárolására szolgálnak, míg a légudvarfalak az épület kisebb helyiségeinek szellőzését biztosító légudvarokat határolják:. Korszerű vázas épületben a külső térelhatárolást a vázkitöltő falak alkotják. Ezek a vázszerkezetek által határolt mezőket töltik ki.

A terheletlen falak külön csoportját képezik a válaszfalak, melyek az egyes helyiségek elválasz­tására szolgálnak. Beszélhetünk olyan válasz­falakról, melyek egy lakáson belül vannak, és olyanokról, amelyek két lakást vagy üzlethelyiséget különítenek el egymástól.

261. ábra. Falak osztályozása rendeltetésük szerint; a) szélső főfal; b) közbülső főfal; c) zárófal; d) határ-, illetőleg tűzfal e) lépcsőházi fal f) válaszfalak; g) lakáselválasztó fal.

262. ábra. Zárt erkély; a) metszet, b) alaprajz.

Rendeltetésüket és helyzetüket együtt vizsgálva beszélhetünk: külső és belső falakról; továbbá alap-, pince-, lábazati, felmenő (azaz földszinti, I., II., III. stb. emeleti), padlás-, orom- és tűz­falakról; azonkívül mellvéd-, kerítés-, és támfalak­ról is.

A fal rendeltetése kihat: a) a fal anyagára, b) a fal szerkezeti jellegére és készítési módjára, valamint c) a gazdaságosságára is.

Anyaguk szerint vannak:

• A) Természetes eredetű anyagokból készült falak, ilyenek: vályogfalak és kőfalak.
• B) Természetes alapanyagú, de mesterséges úton előállított anyagokból készült falak, ilyenek:
• Égetett anyag építőelemekből (téglából, blokkokból vagy lapokból) készült falak.
• Vegyi úton kötött (hideg úton előállított) beton, mészhomok, gipszhabarcs anyagú építőelemekből (téglából, blokkokból vagy lapokból) készült vagy ilyen anyagokból öntött falak.
• Üveg építőelemekből készült falak.
• Fémanyagú falak.
• Szervetlen anyagú (gipszből, tufából, horzsakőből stb.-ből kötőanyag hozzáadásával sajtolt) építőelemekből készült vagy ilyen anyagokból öntött falak.
• Szerves anyagú (faforgácsból, parafából, kötő, illetőleg impregnáló anyag hozzáadásával sajtolt) építőelemekből készült falak,
• Műalapanyagból mesterséges úton előállított építőelemekből készült falak.

Vannak azonkívül két- vagy többféle anyagból készült, ún. vegyes falak is.

• Szerkezeti jellegük szerint kétféle falról beszélhetünk, így vannak:
• Elemekből épített falak, ezek készülhetnek különböző anyagú téglatestekből, falazó blokkok­ból, kőből vagy építőlapokból; ide tartoznak a fából készült falak is.
• Monolit jellegű falak, ezek különböző anya­gokból csömöszölve, esetleg öntve készülnek.