A nedvesség az épületben és a szerkezetben – azonkívül, hogy az épület állagát és állékonyságát veszélyezteti – nagymértékben csökkenti a hőszigetelő képességet is, nem is beszélve a belső komfort minőségéről.
Az utóbbi időkben a szakembereket sokat foglalkoztatják az építési hibák, már egy-két évtizede bekerült a szakzsargonba az épületek „patológiája”. Azonkívül, hogy szakértő intézetek, cégek foglalkoznak e témakörrel, mindannyiunkat érint e problémakör, a szakemberektől az épület tulajdonosáig, a lakás használójáig.
3.54 ábra. Többszintes épületek homlokzatburkolatának szellőztetési módjai a) egybefüggően; b) szintenként szakaszolva; c) mellvédfal sávonként.
Nedvesség mint károsító tényező
A nedvesség egészen másképpen jelentkezik az északi népeknél, vagy a közép-európai térségben, és egészen másképpen a mediterrán égövben. Az északi országokban a nedvesség nemcsak az épület állagát veszélyezteti mind fagyállósági, mind külső illetve beltéri hőszigetelési vonatkozásban, hanem az épület élettartamát is erősen csökkenti. Közép-Európában a probléma ugyan hasonló az északiakhoz, de a veszélyessége már valamelyest csökken. Délen a nedves falakat a téli fagy nem veszélyezteti, és a gyorsabb kiszáradásnak nagyobb az esélye. Míg délen a nedves fal nyáron hűsít, addig északon elviselhetetlenségig ronthatja a lakáskomfort minőségét.
Nemzetközi vizsgálatok alapján a legtöbb hibaforrás a lakótér külső határolóján fordul elő, pont ott, ahol az életterünket a külső légtértől megfelelően kívánjuk elválasztani. Érthető módon a legnagyobb számban az épület külső szerkezeteinél (fal, tető) keletkeznek nedvesség okozta meghibásodások, ide értve természetesen az ablakokat, loggiákat, teraszokat, kéményeket stb. is. Elég jelentős a talajjal érintkező szerkezetek (pince, lábazat) meghibásodási aránya, viszonylag kisebb a belső (üzemi) víztől eredő hiba.
A meghibásodások egyik csoportjában a nedvesség (vagy víz) közvetlenül érzékelhetően jelentkezik, pl. beázás, vízbefolyás, felületi páralecsapódás formájában. Ez további kedvezőtlen hatásokra is vezethet: komfortcsökkenés, súlyosabb esetekben betegség, használati tárgyak és szerkezetek károsodása: nyirkosodás, penészedés, gombásodás, korhadás, rozsdásodás. Ezenfelül a nedves szerkezetek hőszigetelése romlik, ami az energiafogyasztást, a fűtési költségeket növeli.
A meghibásodások másik csoportjában a nedvesség rejtve marad (pl. a szerkezeten belüli páralecsapódás vagy nedvesedés); a másodlagos hatások az előzőekben ismertetettekkel nagyobbrészt megegyeznek, de a késői felfedezés miatt súlyosabb következményekkel járhatnak (pl. szerkezeti acélrészek korróziója esetén). Néhány jelenség előfordulása közvetve utal a nedvességre (pl. salétromos kivirágzás, mészcsomó-kipattogzás).
Nedvességből adódó minőség- és hőszigetelőképesség-romlás
A meghibásodások többféle okokra vezethetőek vissza, pl. a szakszerűtlen kivitelezésre vagy a természetes elavulásra. Cikksorozatunkban elsősorban a kivitel szakszerűségére térünk ki, mert az elavulás természetes folyamat. Szakszerűtlenül tervezett vagy kivitelezett épületnél azonban az eróziós folyamat előbb jelentkezik, és folyamata az évtizedes „sebességről” akár egy téli időre is lerövidülhet.
Fontos, hogy az épület állaga, állapota és hőszigetelő képessége hagyományos építésű házak esetén legalább egy emberöltő tartamával legyen azonos nagyságú. Ha az elavulási ciklus rövidebb, akkor életünkben többször is kell építkezni. Ebből az anyagi szempontok figyelembevétele mellett egy is sok, de pszichológiai szempontból is csak ennyi viselhető el. Természetesen nincs olyan ház, építmény, amelyre már néhány év múlva ne kellene költeni, még ha kisebb karbantartás formájában is. Ám ha ez elmarad, akkor romlik csak igazán az állapot, és óriási mértékben csökken a hőszigetelő képesség.
Hőszigetelő képesség = komfort minősége
Az előbbi gondolatokat folytatva, szinte kivétel nélkül mindig visszatérünk a nedvesség-hőszigetelés kölcsönös egymásra hatására, hiszen az épület akkor lakhatatlan végképpen, ha leomlik vagy beázik.
A meghibásodások:
- tervezői
- építőanyag-minőségi
- kivitelezői
- üzemeltetői okokra vezethetőek vissza. Mindegyik tényező önállóan is szerepelhet okként; ám gyakoribb az okok kombinációja.
Az ok gyakran nem közvetlenül a nedvesség kezelésével kapcsolatos, hanem szerkezeti jellegű. A szerkezetek egyenlőtlen süllyedése, túlzott erőtani igénybevételek, különböző okok miatt előálló méretváltozások nem megfelelő figyelembevétele olyan repedéseket okozhatnak, amelyeken keresztül a nedvesség utat talál. Ezek egymástól függetlenül is elegendőek ahhoz, hogy a hőszigetelő képesség minősége megkérdőjeleződjék.
A nedvesség vándorlásával kapcsolatos fizikai jelenségek, az abszorpció, a kapillaritás, a higroszkóposság, valamint a hidraulikai (csapadékvíz-összefolyás a tetőn), a higrotermikus (páravándorlás, páralecsapódás) és az aerodinamikai (csapóeső) fizikai folyamatok. A folyamatok ismertsége ellenére a gyakorlatban a meghibásodások változatlanul nagy számúak, sőt új okokkal és jelenségekkel gyarapodtak. Ide tartoznak részben az új szerkezetek át nem gondolt kialakításából fakadó károsodások, részben pedig a fokozott hőszigetelésű új vagy pótlólag hőszigetelt régi szerkezetek meghibásodásai.
Összegezve tehát megállapítható, hogy a párával, nedvességgel és – nem utolsósorban – vízzel telítődött épületszerkezetek hőszigetelő képessége erősen vagy teljességgel lecsökken. Egyes szakmai irodalmi források utóbbit úgy fejezik ki, hogy a hőszigetelő képesség megszűnik, de ez nem teljesen igaz, mert a vízzel telítődött falnak is van valamelyest hőszigetelő képessége, ám életminőség tekintetében már nem elviselhető.
Épülethomlokzat és a csapadékvíz
A falazott és vakolt szerkezetek egyik gyakori meghibásodása a vakolatréteg leválása. Az okok között megtalálhatók statikai és építészeti tervezési hibák (pl. a fal repedése, a párkány nem megfelelő védelme az esőtől), kivitelezési hibák (pl. a fal nedvesítésének az elhagyása vakolat előtt), anyaghibák (pl. nem elegendő cement adagolása a vakolathabarcsba). A tönkremenetel rendszerint a felgyülemlett nedvesség meghagyása, az aljzat mozgása, vagy egyszerűen az adhézió megszűnése miatt áll elő. Hasonló meghibásodások burkolt falazatok esetében is előfordulnak.
Ha a falazóelemeket nem száraz állapotukban építik be, és a vakolatlan falat sok eső éri, erősen átnedvesedik és csak sokára szárad ki, különösen akkor, ha a belső tér páratartalma is nagy. A kevesebb napot kapó (pl. északkeleti) homlokzatok nehezebben száradnak ki, mint a többi homlokzat, akkor is, ha az uralkodó szélirány kedvező hatású a száradásra nézve. A falazaton a csapóeső áthatol, ha a vakolat és/vagy a hézagkitöltések nem jók, valamint, ha a homlokzati felületi réteg összerepedezett.
A vasbeton homlokzatokba (feltéve, hogy a panelok maguk a vizet nem engedik át számottevő mennyiségben), a hézagokon át hatol be a víz. A függőleges hézagokban a dekompressziós hézag, a vízszintesekben pedig a vízküszöb jelent valami védelmet, de a külső felület mögé bejutó víz kivezetéséről gondoskodni kell.
A nagy vasbeton elemek közötti hézagok tömítőanyaggal való teljes kitöltése sok meghibásodás forrása, mert a hézagok mérete gyakran nagyobb mértékben változik, mint amennyit a tömítőanyag követni tud. Ezenkívül a tömítőanyag vegyi bomlása (elsősorban az ibolyántúli sugárzás hatására) és a bedolgozási hibák is vízáthatoláshoz vezethetnek. Előfordul, hogy a hézagtömítés mögött több méter magasan áll a valahol bejutott víz.
Az utóbbi években gyakoribbá váltak az ablakok körüli beázások, elsősorban a fal és az ablak között, különösen kávamentes beépítés esetében. A tok és a szárnyak között is befolyhat a víz; ami a műanyag vagy alumíniumablakoknál általában tervezési vagy gyártási hiba következménye. Új problémákat okozott a hőelnyelő színezett vagy bevonatos üvegek bevezetése: ezek hő okozta méretváltozása ugyanis nagyobb, mint a közönséges üvegeké! A lábazati falak, attikafalak, mellvédfalak a felcsapó esőtől nedvesedhetnek át.
Felszívódó nedvesség
Viszonylag kevés szó esik a falakban alulról felszívódó nedvességről, mert ezt elsősorban a jelenlegi századunk előtt épült régi házakról tételezik fel. Számos országban azonban még mindig elég nagy az ilyen idős házak állománya, és sok későbbi épületben is hatástalanná vált a falszigetelés. Számtalan eljárás létezik ma már, amellyel megakadályozható a meglévő épületek falazatainál a nedvesség felszívódása.
A hőszigetelő és a fagyálló képesség szem előtt tartása úgy a régi épületek felújításánál, mint az új házak építésénél egyaránt igen fontos, mert a falak, az alapok és (sok esetben) a padozat alatti pára és nedvesség elleni szigetelés minősége is annyira jó, hogy az épület akár 100 évig is jó állapotú marad. A használhatóság azonban a hőszigetelő képesség függvénye, mert hiába áll a ház, az lakhatatlanná válhat annak egyéb hibái miatt.
Épületek felső nedvesség-, illetve csapadékvédelme
A meredek és a kis hajlásszögű tetők egyaránt beázhatnak felületük bármelyik részén; elsősorban azonban a különleges élek és pontok (szegély, áttörés, összefolyó, kémény, szellőző) helyén gyakoriak a meghibásodások.
Az elemes fedéseknél a tetőcserepek vagy műpala lemezek rossz minősége, méretpontatlansága, nem megfelelő átfedése, hibás leerősítése okozhat beázást. A törések és hiányok általában az üzemeltetési időszakban keletkeznek. A bitumenes vagy műanyag lemezes fedéseknél beázást okozhat a nem elegendő átfedés, a hibás ragasztás vagy hegesztés; valamint igen gyakran a párazárás rossz megoldása és emiatt a páranyomás által belülről tönkretett lapostető.
A nem megfelelő lejtési viszonyok és az alulméretezett tetőösszefolyók akadályozzák a víz lefolyását, a tartósan a tetőn maradó víz pedig megkeresi magának a behatolási lehetőséget. A fémlemez fedések hibái között fellelhetők az előzőekben már ismertetett hibák. Valamennyi lapostetőnél jelentős hibaforrás a kivitelezői és üzemeltetői hanyagság: cipővel, szerszámmal, más fém alkatrésszel átlyukasztott lemezek, túl erősen leszorított csavarleerősítésekkel átszakított fémlemez, eltömődött összefolyók stb.
A trapézbordás fémlemez fedéseknél eltérő módon kell biztosítani a hosszanti és keresztirányú átfedések vízzárását. Függetlenül a tetőfedések anyagától és azok alkalmazási módjától, az esetleges meghibásodások először a tetőzet szerkezetét, majd a kapcsolt hőszigeteléseket is rövid idő alatt tönkreteszik. A rossz rétegszerkezet, valamint a szellőző légréteg, illetve légjárat elhagyása a pára külső, közbenső és belső lecsapódásával fokozza a nedvesség felhalmozódását.
Pára- és a hőszigetelő képesség
Páralecsapódás (kondenzáció) akkor következik be, amikor a belső tér nedves levegője hideg felülettel vagy a szerkezetek belsejében hideg levegővel vagy hideg felületekkel érintkezik.
A jelenséget befolyásoló fő tényezők:
- a kívülről beérkező levegő hőmérséklete és nedvességtartalma,
- a belső levegő hőmérséklete és nedvességtartalma,
- a szellőztetés mértéke,
- a szerkezet páraellenállási viszonyai,
- a szerkezeten belüli hőmérsékletek.
A páralecsapódási veszélyt csökkenti, ha:
- a belső levegőben a páranyomást, a páratartalmat csökkentjük,
- megakadályozzuk a párának a szerkezetbe való behatolását és/vagy a pára eltávozását kifelé lehetővé tesszük,
- a belső felületi hőmérsékleteket elég magasan tartjuk.
Mindezen elvek megfelelő szerkezeti megoldásokkal valósíthatók meg. Különösen sok a hibalehetőség a párazáró réteg kialakításánál, mert az alkalmazott réteg valójában nem párazáró és gyakran nem zár folyamatosan. Az utóbbi években a megnövekedett teljesítményű hőszigetelések újabb fajta meghibásodásokat eredményeztek.
Ezek közül néhány negatív példa:
- háromrétű ablaküvegezésnél, ahol a tok és szárnykeret változatlan maradt, gyakran észlelni párakicsapódást (a relatív hőhíd miatt);
- családi házak külső oromfalain szétfagyások jelentkeznek azoknál a házaknál, ahol az utólag beépített padlástereknél az oromfalat belülről hőszigeteltek. Ennek oka az, hogy a hőszigetelés kevesebb hőt enged át kifelé, mint korábban, így a tetőn a hó és jég nehezebben olvad el.
Külső falak légréseiben a befújt műanyag habok megakadályozzák a nedvesség eltávozását. Tetőknél (tetőfödémben) a befújt habokból nedvesség hatására megnövekedő mennyiségű formaldehid szabadul fel, ami meggyorsítja a fa alkatrészek gombásodását. Számos esetben jelentős károk keletkeztek a légrétegek utólagos hőszigetelése, eltömése nyomán is.
A hőhidak mentén a belső felületi hőmérséklet alacsonyabb, ami páralecsapódáshoz vezethet. Ilyen helyek a radiátoros ablakfülke, a vasbeton koszorú, a vasbeton borda, a redőny szekrény stb., ahol általában a külső fal is vékonyabb, és így ráadásul a csapóeső is könnyebben áthatolhat. A nedves szerkezetek hőszigetelése csökken, ami növeli a belső páralecsapódási veszélyt.
Nedvességhatás és időtállóság
A nedvességgel kapcsolatos, kicsinek tartott tervezői, kivitelezői és üzemeltetői hibák általában aránytalanul nagy károkat okoznak, és ezek csak jelentős költséggel (esetleg még így sem tökéletesen) hozhatók helyre. Külföldön tekintélyes szervezetek kísérik figyelemmel a meghibásodásokat, és gyűjtik egybe az adatokat a későbbi gyakorlati hasznosítás érdekében.
A pára, a nedvesség, vagyis együttesen a víz, hatalmas károkat okozhat épületeinkben. A megoldást a jól megválasztott szerkezeti megoldások és a tökéletes csomóponti kialakítások jelentik. Ezek együttese teszi időtállóvá az épületet, és a belső komfort minősége ezáltal sok évtizeden keresztül megőrizhető.
Nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy a kárt okozó víznek az épületek és szerkezetek belsejéből való távoltartására és a páralecsapódások elkerülésére vonatkozó ismereteket állandóan tovább kell fejleszteni, és a tanulságokat közkinccsé kell tenni. Tulajdonképpen ez a célja cikksorozatunknak.
Az épület karakterét és formáját meghatározó épülethatároló szerkezet alatt a lábazatot és a homlokzati falakat értjük a tetőzet azon pontjáig, amelynek belső oldalán fűtött (vagy hűtött) belső tér helyezkedik el.
A külső szerkezetek vastagságának és tömegének ésszerű csökkentése érdekében, statikai és a hőtechnikai szempontokat is figyelembe véve, speciális szerkezeteket fejlesztettek ki. Kialakultak a réteges szerkezetek, ahol a teherhordó szerkezet a tégla vagy vasbeton, ritkábban egyéb anyag (könnyűbeton és pórusbeton), a burkolati rétegek alá pedig külön hőszigetelő rétegek kerülnek. A lábazatok ma már – komolyabb fagyállósági követelmények miatt-különlegesebb és körültekintőbb réteg megállapítást igényelnek, továbbá hőszigetelő feladatot is elláthatnak, alkalmazkodva az épületen alkalmazott anyagokhoz és építéstechnológiához.
A fölső határoló födémek és tetőfödémek – hasonlóan a határoló falakhoz – rétegesen készülnek, megfelelnek a szigorú hőtechnikai, valamint szerkezeti és időtállósági követelményeknek.
Hőhidak
A falban lévő vasbeton koszorúk és gerendák, a tetőteraszok és lodzsák a hőhidak szempontjából az ún. kényes szerkezetek körébe tartoznak. A kinyúló átmenőfödémek, a konzolok, a födémfelfektetések, a peremek (attikák, vonal menti és pontszerű vízelvezetések), egyaránt számos hőhíd kialakulására adnak lehetőséget. A hőhíd párakicsapódáshoz, penészképződéshez vezethet, amelyet csupán az intenzív hőszigetelésnek a kritikus csomópontokban is folytonos vezetése küszöbölhet ki.
A korszerű építéstechnikában honidról már csupán néhány vizsgálati ponton vagy elemen belül beszélhetünk. Mint például a tetőfödémeknél, ahol a szarufa a köztes hőszigetelővel szemben már lehet hőhíd. Ugyanígy a korszerű téglák habarcsba való beépítése már a fugán keresztül is „hőhidat” képez. Ezt az utóbbiakat úgy kell értelmezni, hogy a hőáram útja a magasabb testsűrűségű (súlyú) anyagban vagy rétegben intenzívebb. Gyakorlatban azonban a téglafalakat falazottan; tömör vagy légrés hézagos fugával kell számításba venni a hőtechnikai méretezésnél, vagy a ténymegállapításnál, mégpedig egy átlagoltan számított hőátbocsátási tényezővel.
Pontszerű hőhidak
Léteznek pontszerű hőhidak is, amelyek főként az átmenő vagy a határoló szerkezet nagyobb keresztmetszetébe nyúlnak bele, illetve keresztezik ezeket. Pontszerű hőhíd a kötőelem, a kötőcsavar, a szeg stb. Szerelt tetőknél, ahol a hordozóvázat vagy a felületi burkolatot normál szeg vagy facsavar kapcsolja, ott a párakondenzáció által rozsdásodott szegfej bizonyítja a hőhidasságot, nem beszélve a könnyed falfestékes gipszkarton felületekről, ahol a csavarok rozsdája néhány év alatt „átvilágít” vagy átüt. Pontszerű hőhíd a homlokzatburkolat kötőeleme, de még a fedélszék horgony csavarj a is. Ez az utóbbiaknál ugyan bentről kifelé (nem úgy, mint az előzőnél) jelentkezik, az intenzív kondenzáció. Ezért hasznos szakmai tanács, hogy a hőhidas kötőelem legalább oxidáció- (rozsdásodás-) mentes anyagú vagy felületű legyen.
A betonról köztudott, hogy jó hővezető, ám azt már kevesebben tudják, hogy a betonba helyezett vasalás nagymértékben fokozza a vasbeton hővezetését. Az átmenő vasalások helyén jelentős hőhidasság alakul ki. Kellő vastakarás híján megindulhat a vasalás korróziója és a beton eróziója.
Pontszerű hőhidakként elemezhetjük a tető szaruzat feletti szegezését. Ennek ugyan a hőtechnikai keresztmetszetnél nagy jelentősége nincs, de gazdasági és műszaki hatása óriási, mert a tető szerkezete felülről lefelé (vagy kintről befelé) lehűl, és emiatt a kötőszeg fejrésze a kondenzációs hőmérsékleti határon párásodik, majd három-négy év alatt összefüggően átrozsdásodik. 10 év múlva a szegfej 50-80%-ban gyakorlatilag eltűnik, és stabilizáló szerepe megszűnik. Ez az oka a faszerkezet, a tetőléc toldás kiszakadásának és a tetőfelületek hullámossá válásának.
Hőhidak tucat számra vagy százszámra találhatók még a legkorszerűbb technikával épült háznál is. Érdekességként álljon itt a Mátyás-templom II. világháborút követő tetőfelújítása: ahol a szerkezetet faanyagú szeggel kapcsolták, az jól bírta a több száz évet is, ahol azonban „beavatkoztak” valamilyen fém kötőelemmel vagy szeggel, azok a szerkezetek már együttesen eloxidálódtak és elkorhadtak. Tulajdonképpen egy bejárati ajtóban lévő kilincs is hőhíd, és sorolhatnánk tovább. Ilyenkor jövünk rá, hogy a fémkapocs nélküli burkolat vagy hőszigetelés milyen előnyös.
Hővédelem
A külső határoló (főként a fal- és tető-) szerkezet fő feladata hőtechnikai szempontból az, hogy a belső teret védje a külső hőmérséklet változásaitól úgy, hogy az ideális belső mikroklíma minél kisebb fűtési energiával biztosítható legyen.
A külső hőhatások egy-egy nap folyamán – de az egész évet alapul véve is – szakaszosan, fluktuálva jelentkeznek. Ezeket a változó hőhatásokat a határoló szerkezet csillapítja és késlelteti, és minél inkább képes erre a szerkezet, annál kevésbé és annál később hatnak a belső térre a külső tér hőmérséklet-változásai. A hőcsillapítás és a hőkésleltetés egyebek között a falazati és tetőfödém-rétegek sorrendjétől is függ. A kívül elhelyezett hőszigetelő rétegek mindig hatásosabbak, mint a belső oldalra helyezett rétegek.
Szakaszos üzemű fűtés esetén a határolókat a belső oldalról, a helyiség felől is érik változó hőhatások. Ebből a szempontból annál jobb egy szerkezet, minél több hőt képes a belső felületén keresztül elnyelni, majd felhalmozni, és a fűtés szünetelése alatt a helyiség felé visszaadni. Ez a hatás akkor érvényesül még erőteljesebben, ha a szigetelő réteg – amelynek hőelnyelő képessége kisebb, mint a tömör teherhordó rétegé – a külső oldalra kerül. Az ilyen falszerkezet felfűtése ugyan lassúbb, de nehezebben is hűl le, ami szakaszos fűtésnél igen előnyös. Előnytelen viszont pl. hétvégi házak és irodák esetén, ahol a helyiség gyors felfűtésére van szükség, ilyenkor a belső oldali hőszigetelés a kedvezőbb.
A nyári napsugárzás hatására az üvegfelületeken át jelentős hőmennyiség jut az épület helyiségeibe. A nyári meleg levegő hatásait csak az olyan falszerkezet képes ellensúlyozni, amelynek tömör, nagy hőelnyelő képességű rétege a fal belső oldala felől helyezkedik el, mivel így a helyiség felmelegítéséhez nagyobb hőmennyiség szükséges, azaz nagyobb a helyiség hőstabilitása. A napsugárzás okozta nyári felmelegedés ebben az esetben kisebb lesz, a határoló szerkezetekben felgyülemlett hőmennyiség pedig az éjszakai szellőztetéssel nagyrészt eltávozik.
A külső oldali hőszigetelésnek a hővédelem szempontjából további előnye, hogy a falszerkezetben a külső oldal felé tolja a fagyhatárt, így a falszerkezet kifagyásának veszélye csökken. A hőszigetelő rétegnek természetesen fagyállónak kell lennie (3.40-3.41 ábrák).
3.40 ábra. Egyhéjú, tömör és réteges határoló falakban lejátszódó hőmérsékletváltozások téli és nyári szélső értékeknél (az ábráról leolvashatók a belső falfelületi hőmérsékletek) A tömör vagy üreges téglafal esetén kétoldali vakolattal; B belső kiegészítő hőszigeteléssel és külső vakolattal; C külső homlokzati hőszigeteléssel és belső vakolattal.
3.41 ábra. Falak ± 0,00 °C fagyhatárának vonala a) hagyományos falazatú épületnél; b) külső hőszigetelés esetén (a határvonal a főfal síkján kívül marad); 1 fagyhatár: -15 és +20 °C között; 2 főfal; 3 vakolat; 4 korszerű hőszigetelő rendszer.
Az elmondottakból kitűnik, hogy külső hőszigetelő réteg esetén a tömör anyagból készült határoló fal a kedvezőbb, hiszen a nagyobb testsűrűségű anyag gyorsabban képes nagyobb mennyiségű energiát elraktározni, és a fűtési szünetekben is egyenletesebben adja le a hőt a belső tér felé. Ez utóbbi úgy is megfogalmazható, hogy a betárolt energia hosszabb ideig ellenáll a felületi lehűlésből származó hatásnak. Ha a falszerkezet egyes részeinek hőátbocsátása nagyobb, mint általában a többi részén, akkor ezeken a helyeken a belső felület hőmérséklete alacsonyabb lesz, mint a környezet hőmérséklete (hőhidak). A felületi hőmérséklet-különbség a hő-hidakon akkor is elszíneződéseket okozhat, ha egyébként magán a felületen nem csapódik le a pára, mivel a levegőben lévő por lerakódik a hidegebb felületekre, és ún. porárnyékot hoz létre (3.42-3.44 ábrák).
3.42 ábra. Különböző falszerkezetek fagyhatár-vonalai a) hagyományos (tömör) téglafal; b) hagyományos téglafal külső hőszigetelő réteggel; c) kéthéjú falszerkezet, külső hőszigeteléssel (csak a lecsapódott, felgyülemlett víz fagy meg, okoz károsodást).
3.43 ábra. Egyhéjú határoló falszerkezet rétegfelépítése és a hőmérsékleti határértékek; a) tömör téglafal; b) tömör kő-téglafal; c) tömör téglafal belső hőszigeteléssel; d) tömör téglafal külső hőszigeteléssel.
3.44 ábra. Kéthéjú homlokzati határoló falszerkezet rétegfelépítése és a hőmérsékleti határértékek a) főfaltól légréssel kiemelt burkolattal; b) hőszigeteléssel kitöltött szabad légréssel (tulajdonképpen így egyhéjúvá válik); c) falazott homlokzati burkolattal és kiegészítő hőszigeteléssel; d) szerelt homlokzati burkolattal és hőszigeteléssel
A hőszigetelést a felületi hőmérséklet-elosztás szempontjából is kedvezőbb a külső oldalra helyezni, mivel a jobb hővezető képességű belső réteg oldalirányú hővezetése nagyjából kiegyenlíti a felületi hőmérsékletkülönbségeket. A hővédelem szempontjából tehát egyértelmű, hogy a hőszigetelő réteget célszerűbb a falszerkezet külső oldalára helyezni. Az ábrák jól szemléltetik a magasabb hőmérsékletű tér felől az alacsonyabb felé irányuló hővándorlást, valamint azt, hogy a hőhidak télen és nyáron egyaránt kedvezőtlenek a belső tér szempontjából.
Az új hőszigetelési szabvány sajnos még nem sokat változtatott a régi beidegződéseken. A szakemberek többsége ma is a korábbi szabványban meghatározott hőátbocsátási értéket veszik alapul, azaz azt vizsgálják egy-egy épületnél, hogy az adott falszerkezetnek mennyi a hőátbocsátási tényezője (k), és az hogyan változik a falvastagság és különböző vakolatok függvényében. Termékismertetőikben a falazóelem-gyártók is a vakolatlan falszerkezet értékét adják meg. Összehasonlító elemzésnél egyébként, amikor nem egy konkrét épületet vizsgálunk, valóban ezt a jellemzőt kell vizsgálni (3.45-3.47 ábrák).
3.45 ábra. Fal és ablak kapcsolata a hőtechnikai ± 0,00 °C, átmenőtengely folytonosságában a legtökéletesebb. Beépítési példa.
3.46 ábra. Erkélyajtó/padozat kapcsolata hőtechnikai szempontból előnyösebb, ha az úsztatott padlóbetont PE habréteggel választjuk el az erkély lejtbetonjától.
3.47 ábra. Ablak és fal kapcsolata közbeiktatott redőnyszekrénnyel (télen sötétebb a fagypont alatti rész) a) legrosszabb megoldás (gyakori példa); b) jó megoldás, belső redőnytok hőszigetelő béléssel; c) előregyártott „hőszigetelős” kagyló alakú szekrénnyel; d) a ± 0,00 °C fagypont határral a legrövidebben elérhető tengelyvonallal, ahhoz elhelyezett ablakokkal (legjobb megoldás) hőtechnikai szempontból (kivételesen a belsőoldali hőszigetelés előnyösebb).
A falak utólagos hőszigeteléséről már nem sok újat lehet elmondani, ezért most más nézőpontból vizsgáljuk, mégpedig, amikor még nem is nevezhetjük „utólagosnak”. Új épületnél a tervező szabadon dönthet, hogy az épület külső fala milyen szerkezetből épüljön. A döntés azonban nem egyszerű, hiszen nem minden esetben a hőátbocsátási tényező a legfontosabb, még akkor sem, ha az egyik fő szempont az energiatakarékosság. A ma készülő épületek, legyenek azok akár lakó-, akár középületek, általában vegyes tartószerkezetűek, azaz a vasbeton tartószerkezetek függőleges teherhordó elemként; oszlopként és vízszintes teherhordó elemként; gerendaként és kiváltóként egyaránt igen gyakoriak.
Az eltérő hő vezetési tényezőjű anyagok hőhidakat hoznak létre. A hőszigetelésre való hagyományos vakolás nem jelent korrekt megoldást, a tervezőnek tudatosan nagy hőátbocsátási tényezőjű, de gyorsan építhető szerkezetet kell választania, és az eltérő anyagú, többnyire hőhidat jelentő vasbeton szerkezetekkel együtt az egész külső homlokzat hőszigetelését utólag kell megterveznie. Ha összehasonlítunk egy 25 cm vastag kettős méretű, soklyukú téglából épített falat egy 15 cm vastag vasbeton fallal, a hőátbocsátási tényező (k) értéke:
1,28 W/(m2∙K), illetve 2,87 W/(m2∙K); 3 cm vastag expandált polisztirol anyagú hőszigeteléssel ezek az adatok: 0,56 W/(m2∙K), illetve0,92 W/(m2∙K) értékre csökkennek, 6 cm-es hőszigeteléssel pedig már a szabványnak megfelelőek: 0,40 W/(m2∙K) és 0,55 W/(m2∙K).
6 cm-nél vastagabb hőszigetelő anyaggal a „k” tényező a hőszigetelő anyag minden egyes centiméterére vonatkoztatott javító hatása nem egyenletesen nő: 5 cm-ről 6 cm-re való vastagságnövekedésnél a k érték 16%-ot javul, 6 cm-ről 7 cm-re történő növekedésnél viszont már csak 12%-ot. Még szemléletesebb, ha összehasonlítjuk a 3 cm és a 6 cm vas- tagságú hőszigetelés hatását az eredeti hőátbocsátási tényezővel, ahol vasbeton fal esetén az első 3 cm hőszigetelés ezt az értéket 67%-kal javítja, az első réteg megduplázásával 6 cm-re növelt hőszigetelés a hőátbocsátási tényezőt a fent említett 0,55 értékre módosítja, amely az eredeti értéknek 20%-a. Egy újabb 3 cm-es hőszigeteléssel 9 cm-esre növelt réteg az eredeti érték 14%-ára képes módosítani a értéket [k=0,39W/(m2∙K)].
Tehát a hőszigetelés kiválasztásakor is lehetünk takarékosak, de a hőszigetelő anyag ideális vastagságát több szempontból kel megközelíteni. A várható energiaár-emelések ellenére sem célszerű egy bizonyos rétegvastagságnál vastagabb hőszigetelést készíteni (3.48 ábra).
3.48 ábra. Az erkély, mint épülethőhíd védelme a kedvezőtlen hőhatások ellen a) hagyományos falszerkezettel (nincs védelem); b) falak külső hőszigetelésével; c) erkély fölső hőszigetelésével; d) főfal és erkély pólyaszigeteléssel (utóbbi a legkedvezőbb, de ez sem tökéletes).
Nedvesség- és páravédelem
A hő vezetési és páradiffúziós tényező az anyagok testsűrűségével és tömörségével általában fordított arányban változik, nagy testsűrűségű, tömör anyagok hővezetési tényezője aránylag nagy, páradiffúziós tényezője pedig kicsi. Az ilyen anyagokból készült rétegek tehát aránylag kis hőmérsékletkülönbség, ugyanakkor pedig aránylag nagy nyomáskülönbség fenntartására képesek. A kis testsűrűségű, laza anyagok általában fordítottan viselkednek, de vannak kis testsűrűségű, de nagy páradiffúziós ellenállású anyagok is, pl. a zárt cellás műanyag habok (3.49 ábra).
3.49 ábra. Különböző határoló falakban lejátszódó páradiffúziós folyamatok a) két oldalon vakolt téglafalban; b) külső tömör, erősen párafékező burkolatú falban (legrosszabb megoldás); c) kéthéjú hőszigeteletlen falnál; d) kéthéjú hőszigetelt határolóknál; A külső oldal; B belső oldal; 1 határoló téglafal; 2 páradiffúzió iránya; 3 párakicsapódás épületszerkezeten belül; 4 vakolat; 5 tömör burkolat; 6 ragasztóhabarcs réteg; 7 homlokzati héjburkolat; 8 légrés.
A különböző rétegsorrendű, de azonos anyagú és vastagságú rétegekből álló falszerkezetek belsejében a rétegek sorrendjétől függően vagy bekövetkezik a páralecsapódás, vagy nem. Állagvédelmi szempontból a belső páralecsapódás megengedhetetlen, ezért kétrétegű szerkezetek esetén a nagyobb páradiffúziós tényezőjű (általában kisebb testsűrűségű) szerkezeteknél esetenként kell meghatározni a helyes rétegfelépítést.
Az ideális hőszigetelő anyag a lehető legjobb fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, emellett csak kevéssé párazáró. Természetesen a hőszigetelő anyagok széles skáláján nemcsak ilyen ideális tulajdonságokat mutató anyagok találhatók, pl. a polisztirolhabok (általában a műanyag habok) meglehetősen rosszul eresztik át a párát. Az épülethomlokzatok külső elszíneződésének okai – hasonlóan a beltéri elszíneződésekhez – a hőt jól vezető hőhidak, elsősorban a vasbeton koszorúk, ahol gondoskodni kell a megfelelő hővédelemről és takarásról.
Az elmondottakat jól szemlélteti néhány anyag hővezetési tényezőjének (λ) összehasonlítása:
[table id=96 /]
Csapadék és fagy elleni védelem
Épületfizikai szempontból és a hőszigetelő képesség megőrzése érdekében igen fontos, hogy az épület homlokzatától a csapadékvizet elvezessük, valamint, hogy az ablakok beépítése tökéletesen beázás mentes legyen. Ez elsősorban az ablak szakszerű elhelyezésével, a jó tömítéssel érhető el. Az ablakok típusát, valamint a beépítési módját (kávás vagy káva nélküli) a homlokzat épületfizikai jellemzőinek ismeretében kell megválasztani (3.50-3.51 ábrák).
3.50 ábra. Ablak és homlokzatburkolat beázás mentes csapadékvíz-elvezetése és fagy elleni védelme: 1 a csapadék útja; 2 a csepp elvezetése; 3 könyöklő vízorros elvezetése; 4 burkolat; 5 ablaküveg (külső felület); 6 ablak tokkerete; 7 vízvető; 8 légrés; 9 hőszigetelés; 10 kiváltó; 11 az ablak és a homlokzati fal fagyhatárvonala; 12 belső ablaksík; 13 beltéri ablakkeret felülete; 14 belső párakicsapódás lehetséges vonala; 15 határoló fal.
3.51 ábra. Nyitott hézagú homlokzati héjburkolat külső és belső károsodásmentes csapadékvíz-elvezetése A csapóeső; B szél terhelő (és fúvóka-) hatása és iránya; 1 kőburkolat; 2 kapocselem mint vízszintes távtartó és réstámasztó; 3 csapóeső útja; 4 csapóeső belső vízelvezetése; 5 vízorr, csepegtetőprofil; 6 légrés; 7 hőszigetelés; 8 tartókonzol; 9 határoló fal.
Az épületek homlokzatának csapadék elleni védelme elsősorban az ereszek, osztópárkányok, valamint az oromzatok megfelelő kialakításával biztosítható. Mediterrán éghajlatú országokban az épületek ereszpárkányainak szinte csak árnyékvető szerepe van, az északi, csapadékos országok túlzottnak tűnő, kalapszerű tetőzete pedig védi a falakat és épülethomlokzatokat az időjárás viszontagságaitól. Hazánkban a csapadék okozta károk gyakran csak néhány év után jelentkeznek az épülethomlokzatokon.
Igen lényeges az ablakpárkányok bádogozása, a megfelelő tömítettség és a faltő-kapcsolat. Érdemes külön gondot fordítani a tetők vizét elvezető lefolyócsatornára, azok állapotára és méreteik megfelelőségére, valamint a homlokzatburkolat és a lábazat kapcsolatára.
Szakmai szempontból ugyan a bádogos szerkezetek nem tartoznak a cikksorozatunk témakörébe, funkcionálisan azonban feltétlenül foglalkoznunk kell velük, mivel a homlokzati leázások és kifagyások egyik fő oka a rossz minőségű bádogozás.
A főbb hibaforrások:
- a csatornák keresztmetszeti mérete nem megfelelő,
- túl hosszú ereszcsatorna-szakaszok tartoznak egy-egy lefolyóhoz,
- a toldások szakszerűtlenek,
- nem elegendő a fali bekötések (bilincsezések) száma,
- nem vették figyelembe a hókása bejutását és az abból adódó terheket,
- a betervezett anyagok nem bírják el a saját terhüket.
A lábazatok fagy védelme elsősorban a járdák helyes kialakításával, másodsorban pedig a lábazatok szigetelésével biztosítható.
Természetesen még az épülethomlokzat megtervezése előtt ki kell választanunk a számunkra legkedvezőbb megoldást. Biológiai köpeny – a zölddel futtatott homlokzat – alá elegendő egy igénytelenebb fal- vagy vakolt felület, tagozatok nélkül, egyszerű színekben. Tagozott homlokzathoz és burkolt felülethez nem készíthető kiemelt rácsozat, mert a tagozatokon nemcsak a csapadék, hanem a lehullott lomb is megül, és bomlásakor a szabadon maradó homlokzatfelület elszíneződik (3.52-3.54 ábrák).
3.52 ábra. Épülethomlokzat biológiai hővédelmének elve.
3.53 ábra. Az épület homlokzatára kapcsolt, kiemelt rácsos vázú biológiai állványzatra futtatott növényzet.
Kiemelt rácsnál a rácsozat irányának közel függőlegesnek vagy ferdének kell lennie, hogy jól elvezesse a csapadékvizet (a vízszintes rácselemekről könnyen a falra csapódhat a víz). Jól tudjuk, hogy a csapadéktól a belső és egyéb nedvességtől, párával és vízzel „töltődött” épületszerkezetnek jelentősen csökken a hőszigetelő képessége. Másik veszély a kifagyás, a homlokfelület esztétikai értékeinek csökkenése, és az élettartam megrövidülése.
Az épületek határoló szerkezeteinek külső és belső felületeivel szemben támasztott követelmények között – a külső megjelenésen túl – a legfontosabbak:
- ellenállás a hőmérséklet-ingadozás okozta hatásokkal szemben (hő- és fagyállóság),
- ellenállás a csapadékhatásokkal szemben,
- ellenállás vagy éppen ellenkezőleg, áteresztő képesség a külső-belső vízmozgással és a párahatásokkal szemben,
- színállóság,
- ellenállás a szennyező hatásokkal szemben,
- tűzbiztonság (a tűz tovaterjedésének késleltetése),
- könnyű karbantarthatóság és tisztíthatóság,
- tartósság (időtállóság),
- gazdaságosság,
- egyszerű kivitelezhetőség.
Épületeink megtervezésekor a felsorolásban említetteket mindenképpen szem előtt kell tartani, nem feledkezve meg emellett az energetikai szempontokról sem az épület teljes élettartama alatt.
Épületek épületfizikája
Az épületek határoló felületeinek épületfizikái problémái elsősorban a hő-és nedvességvándorlás jelenségéhez kapcsolódnak, igen jelentős azonban a meteorológiai tényezők, pl. a szél és a csapadék hatása is (3.7-3.10 ábrák).
3.7 ábra. Kéthéjú határoló fal épületfizikai terhei, amikor a kültérrel kapcsolódó hőszigetelés előnyös hatása meggátolja a beltéri párakicsapódást és elpenészedést 1 látszó burkolati fal; 2 szellőztető légrés; 3 hőszigetelés; 4 határoló főfal; 5 koszorú; 6 belső vakolat; 7 akadálytalan páravándorlás; 8 csökkentett hővándorlás; 9 visszavert napsugárzás; 10 csapóeső.
3.8 ábra. Határoló falakban mérhető réteghőmérséklet vonalai – télen, fűtött helyiség esetén a) hagyományos fal-szerkezet/ablak kapcsolás esetén; b) kéthéjú hőszigetelt, burkolt falszerkezet/ajtó kapcsolat esetén; c) hagyományos falszerkezet/ szekcionált hőszigeteletlen kapucsatlakozás esetén.
3.9 ábra. Hagyományos falszerkezetbe épített korszerű hőszigetelő üvegezésű ablak helye a külső határoló falban a) falközépre helyezve – elfogadható minőség; b) falsíkba helyezve – rossz megoldás, mert az előzőnél hőhidasabb, és a párakondenzáció hatására a falsarok átnedvesedik, penészes lesz.
3.10 ábra. A 3.9 ábrán látható határoló fal fokozott hővédelem esetén (mindkét megoldás kiváló minőségű) a) kávás; b) falsíkba elhelyezett ablakkal.
Hő- és nedvességvándorlás
A hővándorlás a hőterjedés azon módja, amikor a hő egyik helyről a másikra hővezetés, hőátadás és hősugárzás formájában, illetve ezek kombinációjaként jut el. A hővezetés fogalomkörébe tartoznak a szerkezetek belsejében lejátszódó mindazon jelenségek, amelyek hőmérséklet-különbséggel, illetve hő kiegyenlítődéssel kapcsolatosak.
A hőszigetelés fogalmán kívül ide tartozik:
- a hőelnyelés,
- a hőtehetetlenség,
- a hőcsillapítás és
- a hőkésleltetés.
Az utóbbiak télen a fűtés egyenlőtlenségeit, valamint a rövid ideig tartó csúcs hidegek hatását, nyáron pedig a napsugárzás okozta túlmelegedést csökkentik. A határoló szerkezetek és a levegő között hőátadás jön létre, ami erősen függ a levegő mozgási sebességétől. A szélnek kitett felületeken télen erősebb a lehűlés, mint a szélvédett részeken.
A hősugárzás elleni védekezés az épületek hővédelmét tekintve a napsugárzás elleni védekezést jelenti. Magyarország éghajlati viszonyai megkövetelik, hogy az épületek hőtechnikai tervezésekor ne csak a téli, hanem a nyári időszakot is figyelembe vegyük. Megfelelő határoló szerkezetek kialakításával nyáron is kellemes hőérzetet közelítő állapot érhető el, amiben a határoló szerkezet konstrukcióján kívül nem elhanyagolható jelentőségű az épület külső felületképzése (színe, érdessége), amely erősen befolyásolja a napsugarak visszaverődését, illetve elnyelését. Igen fontos szerepük van ezenkívül a különböző árnyékoló szerkezeteknek is (3.11-3.14 ábrák).
3.11 ábra. Hagyományos határoló falazat vizsgálata réteghőmérséklet vonatkozásában a) téglafal sarokkiképzés; b) felületi, ill. réteghőmérséklet-átlag, télen; c) vizsgált falszakasz, ahol F1 jóval kisebb az F2 szakaszok együttes összegénél, emiatt a lehűlés intenzívebb és a párakicsapódás a falsarokban elkerülhetetlen.
3.12 ábra. Hagyományos határoló fal lizéna-szerű sarokkialakítása növeli a külső lehűlő felületet a) téglafal sarokkiképzés; b) felületi, ill. réteghőmérséklet-átlag, télen; c) vizsgált falszakasz, ahol F1 jóval kisebb az F2 szakaszok együttes összegénél, emiatt a lehűlés intenzívebb és a párakicsapódás a falsarokban elkerülhetetlen.
3.13 ábra. Lesarkítással csatlakozó falsarok csökkenti a külső lehűlő felületet, ezért előnyösebb (üreges tégla esetén elfogadható lehet).
3.14 ábra. Ívelt falsarok hőtechnikai szempontból a legideálisabb megoldás, ahol az F1 értéke az F2-höz arányban sokkal közelebb van, mert a külső lehűlő felületet viszonylag hosszú belső felmelegedő felület ellensúlyozza a) alaprajz; b) felületi, illetve réteghőmérséklet, télen; c) a vizsgált falsarok.
A nedvességvándorlás a határoló szerkezetekben nedvességvezetés, lassú szétterjedés (páradiffúzió) és elnyelés (szorpció), valamint e jelenségek társulásával jön létre. A nedvességvezetés folyékony halmazállapotú nedvességvándorlás, amely akkor lép fel, ha a szerkezet közvetlenül érintkezik vízzel. Előfordulhat talajvíz, csapóeső, páralecsapódás vagy beázás következtében. A talajvíz és beázás ellen megfelelő szigeteléssel kell védekezni, a páralecsapódás pedig a határoló szerkezetek belső felületén – a kimondottan nedves üzemű helyiségek (fürdők, zuhanyzók stb.) kivételével – megfelelő hőtechnikai méretezéssel kerülhető el.
A csapóeső a függőleges felületekre nézve aránylag rövid ideig tartó terhelést jelent, a víz általában nem szívódik be mélyen, az eső után a nedvesség ugyanazon az úton távozik a falból, ahogyan bejutott, ezért függőleges falakon általában a közönséges vakolat is elegendő védelmet jelent. Erősen nedvszívó anyagokban azonban nagy károk keletkezhetnek, ezért ilyeneket homlokzatképzésekhez nem szabad használni. A hézagokat és az illeszkedéseket úgy kell kiképezni, hogy a szél ne préselhesse be az esőt. Látszó hézagok esetén a burkolati réteget úgy kell kialakítani, hogy az esetlegesen bejutó csapadék vize tökéletesen kivezethető legyen, mielőtt károsodást, roncsolást okozhatna (3.15 ábra).
3.15 ábra. Hagyományos falazatú épület utólagos padlástéri hőszigeteléssel a) vizsgált csomóponti részlet; b) csomópont réteghőmérséklete. A koszorú külső hővédelmének hiányában a belső felső sarokban a párakicsapódás elkerülhetetlen.
A páradiffúzió a határoló szerkezet külső és belső oldalai között, a különböző hőmérsékletű levegőben lévő különböző páratartalom miatt páranyomás-különbség alakul ki, ez okozza a lassú nedvességvándorlást. Fűtési idényben a fűtött helyiségek levegőjének páranyomása mindig nagyobb, mint a külső levegőé, így belülről kifelé irányuló páradiffúzió jön létre. Köznapi nyelven ezt nevezik a falak lélegzésének. Újabban úgy is értelmezik a lélegzést, hogy kevésbé páradús időszakokban a fal visszaadja a helyiségnek a nedvességet.
Az építőanyagok a környező levegőből páraelnyelés (szorpció) útján nedvességet vesznek fel abban az esetben, ha nedvességtartalmuk kisebb, mint a környező levegő nedvességtartalma. Ellenkező esetben száradás megy végbe. Ha a nedvességtartalom éppen megfelel az egyensúlyi állapotnak, az építőanyagot légszáraz állapotúnak nevezik. Épületfizikai szempontból, vagyis a hővándorlás és nedvességvándorlás kialakulásának tekintetében igen fontos az épület határoló szerkezete.
Ennek rétegei építéstechnikai szempontból a szerkezet külső felületével vagy szerves egészet alkotnak, vagy pedig attól – vékonyabb-vastagabb légréssel – elválasztottak, azaz külön héj szerkezetként (vagy rétegelemként) készülnek. Az utóbbi megoldás olyan hatású, mintha a falszerkezet elé a különböző meteorológiai hatásoktól (Nap, szél, eső) védőernyőt helyeznénk. Korszerű és igényes épületek homlokzatképzésénél ez a védő (árnyékoló) szerepet betöltő kialakítás igen nagy fontosságú (3.16-3.18 ábrák).
3.16 ábra. Tetőfödém ki szellőztetése kéthéjú és rétegfelépítéssel, alsó csomóponti részlet; „A” szellőzőjárat.
3.17 ábra. Tetőfödém kettős szellőzőréteggel „A” tetőhéjazat intenzív huzatos szellőztetése, „B” födémszerkezet páramentesítő, szárító szellőztetése, fékezett légmozgással.
3.18 ábra. Tetőfödém szellőztetett működését erősen befolyásolják, fokozzák a meteorológiai terhek, illetve igénybevételek.
Tetőknél a megfelelő rétegek és az azok közötti szabad légrés – ugyanúgy, mint a falaknál – héj szerkezetként működnek.
Homlokzati falak
A falszerkezet külső felületével szerves egészet alkotó homlokzatképzések a hővándorlás jelenségét annyiban befolyásolják, hogy különböző színük, érdességük, illetve simaságuk miatt a napsugarakat különböző mértékben verik vissza, nyelik el, esetleg bocsátják át, emiatt különböző mértékben melegednek fel. Ez a hőmérséklet-változás a fal különböző rétegeiben is változó. Gyakran fordul elő, hogy emiatt a fal meggörbül, repedéssel válik el a födémtől. Ettől eltekintve azonban a falszerkezet hőtechnikai viselkedése csak kis mértékben változik meg (az alkalmazott rétegek hőtechnikai jellemzőitől és vastagságuktól függően).
A nedvességvándorlás szempontjából döntő fontosságú a falszerkezet külső felületének kialakítása. Alapvetően ezen múlik, hogy a falszerkezet kellően védett lesz-e a külső csapadékhatásoktól (csapóesőtől). A külső csapadék elleni védelem elsősorban az illesztések és a hézagok megfelelő kialakítását jelenti, páradiffúzió szempontjából pedig akkor megfelelő, ha a határoló szerkezet belsejében nem csapódik le nedvesség. A hézagok nemcsak gyártási és elhelyezési okból szükségesek, hanem az elkerülhetetlen hőmozgások is a hézagokban egyenlítődnek ki.
A vízgőz nyomása a határoló szerkezet belsejében a kisebb nyomású oldalról (általában kívülről) a nagyobb nyomású oldal felé (általában befelé) fokozatosan nő. Előfordulhat olyan eset, hogy eközben kialakul az adott hőmérséklethez tartozó telítési nyomás, ilyenkor a szerkezet belsejében apára lecsapódik. Ez a lecsapódás az ún. páragátnál történik, ha nincs gát, nincs lecsapódás. Különösen veszélyesek ebből a szempontból az olyan többrétegű szerkezetek, amelyeknek külső oldalán a belsőhöz képest nagy páradiffúziós ellenállású réteg van, mert ebben a rétegben a páranyomás erősen megváltozik (nagy páranyomás-különbséget tart fenn), ugyanakkor a hőmérséklet és az ehhez tartozó telítési nyomás alig különbözik a réteg két oldalán.
A páralecsapódás nagy károkat okozhat a falszerkezetekben. A homlokzati rétegek alatti lecsapódás kifagyást, repedezést, leválást okozhat, amit feltétlenül meg kell akadályozni. A lassú nedvességvándorlás miatt ezek a káros jelenségek esetleg csak több év múlva válnak láthatóvá, ezért különösen fontos a megfelelő minőségű munka. A falszerkezetek helyes kialakításának egyik alapelve, hogy a kívülről befelé haladó vízmozgás következtében a falba jutó nedvesség, valamint a belülről kifelé vándorló pára a falon keresztül kifelé haladjon és elpárologjon, azaz a külső falbevonat vagy burkolat páraáteresztő legyen.
Hagyományos egyrétegű, viszonylag nagy vastagságú falak esetén a páradiffúzió azért nem probléma, mert a pára a falban lecsapódás nélkül szétterjedhet, és maga a faltömeg – a nagyobb belmagasság és a nagyobb helyiségméretek miatt – képes addig tárolni a párát, amíg a megváltozott páraviszonyok következtében a nedvesség távozhat (3.19 ábra).
3.19 ábra. Egyhéjú határoló falszerkezetet érő meteorológiai (eső, fagy, szél, hősugárzás stb.) terhek a) falazott/vakolt téglafal; b) kő/téglafal; c) nyers téglafal; d) kettőzött falszerkezet (részint kéthéjú) átszellőztetett nyílásokkal.
Nagy páradiffúziós ellenállású homlokzatburkolatokat (kő, kerámia, műanyag stb.) vagy párazáró burkolórétegeket (üveg, fém stb.) feltétlenül ki kell szellőztetni. A kiszellőztetésnek köszönhetően a páranyomás-különbség a burkolat két oldala közt erőteljesen csökken (a burkolat mögött a külső páranyomásnál csak valamivel nagyobb páranyomás alakul ki), és a burkolat mögötti nedvesség lecsapódás veszélye gyakorlatilag megszűnik. Egy másik módszer szerint növelni kell a belső oldal párafékező képességét, a külső oldali párafékeződés arányában. Ez azonban gondos tervezői megfontolást igénylő megoldás, ezért kevésbé javasolt.
Épületek homlokzati falának érzékenysége a meteorológiai terheken túl a felcsapódó eső (hólé stb.), mely ellen különösen kell védekezni.
Kéthéjú falak
A falszerkezet külső felületétől légréssel elválasztott homlokzatképzések, illetve burkolatok mind a hővándorlás, mind a nedvességvándorlás szempontjából előnyösek a falszerkezet hőtechnikai tulajdonságainak szempontjából. A légréssel elválasztott homlokzatfelület megvédi a falszerkezetet a napsugárzástól, ezáltal erősen csökkenti a nyári hőterhelést, és ennek köszönhetően a falszerkezet hőcsillapítása jobb lehet, mint egy hagyományos, egyrétegű falé. Az árnyékolt homlokzatok télen is kedvezőek a falszerkezetre nézve, mert csökkentik a szél hűtő hatását. A hőtechnikai méretezésnél a jelenség a külső hőátadási tényező számértékének csökkenésében jelentkezik.
További előny, hogy miután az árnyékolás a csapóesőtől is megvédi a falszerkezetet, így a szárazabb külső felület miatt a hőtechnikai jellemzők is kedvezőbbek, ami a hőátbocsátási tényező (k) értékének 2- 5 %-os javulását jelenti. A nedvességvándorlás szempontjából a légréssel elválasztott homlokzatképzés azért előnyös, mert a fal külső felületét nem kell az eső ellen külön védeni, vagy vízzáró bevonattal ellátni. A páradiffuzió igen kedvező körülmények közt megy végbe, mert a fal a légrésen keresztül szabadon lélegzik a külső légtér felé.
A légréteg szélessége gyakorlatilag a burkolati fal szélességének 50-90%-ával legyen azonos, vastagsága (v) pedig legalább 2-3 cm legyen (egy- és kétszintes épületeknél). A légrés vastagsági méretének, valamint egybefüggő magassági méretének növekedése fokozott szellőzést tesz lehetővé. Gyakorlatilag tökéletes megoldást jelent, ha a szellőzőlevegőt pincéből vagy biológiailag hűtött tér felől, például az épületet körülvevő, zöld bokrokkal árnyékolt térből biztosítjuk. Érdemes tudni, hogy a napsugárzás több mint 2/3 részét a növények kötik le, így a hűvös levegő utánpótlása a legnagyobb nyári melegben is megoldható. Tájékoztató adatkén jegyezzük meg, hogy 10 m2 burkolati falhoz 1,5-2 m2 biológiailag tömör árnyékot adó növényzet szükséges.
A légrések beszellőzési keresztmetszete akkor megfelelő, ha az sávszerű, ellenállásmentes, és a szellőző keresztmetszettel közel azonos. Pontonkénti és sávszerű, tehát szűkített beszellőzés esetén a légrés mérete homlokzati vetületi méterenként legalább 50 cm2 legyen (3.20 ábra).
3.20 ábra. Kéthéjú homlokzati fal részlete 1 téglaburkolat; 2 beszellőző nyílás; 3 kiszellőző nyílás; 4 légrés; 5 főfal; 6 ablakkönyöklő; 7 vízorr; 8 ablak; 9 lábazat; 10 vízszigetelés.
A szellőztetés intenzitásának növelése a nedvességvándorlás, illetve a felület szárazon tartásának szempontjából mindenképpen kedvező, hiszen a szellőztetés megakadályozza a belülről kifelé terjedő pára lecsapódását a burkolat belső oldalán. Bizonyos mértékű légmozgás nélkül viszont a pára a burkolat hideg felületén napi gyakorisággal lecsapódik. A hővándorlás szempontjából azonban nem ilyen egyértelmű a helyzet, mert az erős légmozgás télen túlságosan sok hőt szállít magával a falfelületről, nyáron pedig – bizonyos esetekben – feleslegesen juttat hőt a homlokzat mögé, ha nincs meg a biológiai (hűtött) levegő utánpótlás.
Tetőszerkezetek rétegződése
A hagyományos technikával készült tetőterek utólagos beépítése műszakilag többnyire lehetséges, azonban az épületfizikái kérdéseket és a hőtechnikai követelményeket alaposan át kell gondolni, mert itt már akadhatnak különleges feladatok.
A magastetők alatti belső tér optimális kihasználását a tető térbeli kialakítása és hajlásszöge általában biztosítja. A megfelelő szerkezeti felépítés, a rétegrend kialakítása azonban – a már említett épületfizikai kérdések miatt-sokkal bonyolultabb, mint a falak esetén. Épületfizikai szempontból a magastetők rétegfelépítése a többrétű tetőzet szellőztetett légréssel való megépítése esetén megfelelő.
A tetők rétegrendjének olyan kialakításúnak kell lennie, hogy elviselje a közép-európai klimatikus viszonyok mellett gyakran előforduló, folyamatosan áztató szemerkélő esőt, a hirtelen nagy mennyiségű csapadékot okozó záport, zivatart, csapóesőt, a mechanikus hatásokkal is járó jégesőt, a tetőfelületeken gyorsan megfagyó ónos esőt, vízvisszatorlódást, a tetőszerkezetekre terheket is jelentő hóesést, majd a hó megolvadásával és megfagyásával együtt járó áztató- és feszítőhatásokat. A jól kialakított fedés nem, vagy csak igen kis mértékben engedheti át a csapadékot.
A védelem megkívánt mértékétől függően a tetőfedés lehet vízhatlan és vízzáró. A vízhatlan fedésekhez (lapos- és magastetőkön egyaránt) általában ragasztott vagy hézagtömített fedési módot alkalmaznak. Mind a tekercsből ragasztott, mind az elemes változatok esetén ügyelni kell arra, hogy a rögzítésük és a ragasztás a nyári hőségben is megtartsa a meredek tetőfelületen a fedést. Vízhatlan tető speciális kapcsolatokkal kialakított fémlemez fedéssel is készíthető, ebben az esetben azonban a lehűlt lemez belső oldalán fokozottabban kicsapódó pára problémát okozhat. Emiatt a fémlemez aljzatául szolgáló deszkázatot is szellőztetni kell.
A magastetők fedése általában vízzáró fedés. A vízzáró fedés ellentétes síkján csak annyi nedvesség jelenhet meg, amennyi természetes módon, párolgással maradéktalanul eltávozhat, és ideiglenes jelenléte nem káros sem az épületszerkezetekre, sem pedig az épületet használók számára. Vízzáró fedések alatt a tetőt emiatt feltétlenül szellőztetni kell (3.21-3.22 ábrák) a biztonsági alátétszigetelés készítése mellett.
3.21 ábra. Tetőszellőztetés alsó (sávos) ereszalj bevezetéssel és felső gerinc közeli (pontbeli) szellőzőrendszerben a) nézet; b) egyrétegű szellőzővel; c) kétrétegű szellőzővel.
3.22 ábra. Tetőszellőztetés alsó-felső pontbani ki- és bevezető rendszerben a) nézet; b) egyrétegű szellőzővel; c) kétrétegű szellőzővel.
A tetőzet szellőztetésének általános szabályai:
- az eresz menti levegő bevezető szabad nyílás keresztmetszete legyen legalább a szellőztetni kívánt tetőfelület 0,2%-a vagy legalább 200 cm2/m;
- a gerinc és az élgerinc menti szellőzőnyílások szabad keresztmetszete legyen legalább a levegő bevezető nyílások szabad keresztmetszetének 1/4-e, tehát kevesebb, mint a beszellőző nyílásoké;
- a héjalás és az alátétfólia, valamint az alátétfólia és hőszigetelés közötti légjárat keresztmetszete legyen legalább 200-200 cm2, a légrést biztosító ellenlécek magasságát célszerű minél nagyobbra, akár 5-7 cm-re is növelni.
A hidegtető olyan kéthéjú tetőszerkezet, amelyben a belső oldali hőszigetelt héjat a külső oldali, azaz a csapadékvíztől védő héjtól átszellőztetett légréteg vagy légtér választja el. A melegtető a belső és a külső teret egymástól elválasztó egy, esetleg több rétegből álló, légrés nélküli egyhéjú szerkezet. A magastetők – akár üres, akár beépített padlástérnek – gyakorlatilag mind hidegtetők, fedésük általában vízzáró fedés.
Kialakításukkor ügyelni kell a következőkre:
- a tető hajlásszöge olyan legyen, hogy a csapadék ne sokat időzzön a fedés felületén, hanem gyorsan lefusson róla;
- a fedés anyagának és kialakításának, elemeinek olyannak kell lenniük, hogy felületén a csapadék akadálymentesen lefusson, és a szélnyomás minél kevésbé nyomja át a csapadékot az elemek hézagain;
- a fedés és kiegészítő szerkezeteinek kapcsolata (bádogos munkák, hófogók, tetőablakok, kémények, antennacsatlakozások stb.) megfelelően szilárd legyen;
- a tetősíkon lefutó csapadék összegyűjtése és elvezetése akadálymentes, és az elvezetés hossza minél rövidebb legyen (3.23-3.25 ábrák).
3.23 ábra. Hagyományos tetőszerkezet biztonsági alátétfólia nélkül, átszellőztetett padlással, alsó be- és felső kiszellőzéssel a) részlet; b) metszet; 1 padlástér; 2 beszellőző nyílás; 3 kiszellőző.
3.24 ábra. Hagyományos átszellőztetett, ellenléc nélkül, tetőszerkezet szaruzatra keresztfeszített alátétfóliával, szellőzősáv kialakítással a) részlet; b) metszet; 1 szellőztetett légrés; 2 padlástér; 3 alsó beszellőző nyílás; 4 kiszellőzés (ritkán alkalmazott, előnytelen megoldás).
3.25 ábra. Hagyományos tetőszerkezet, légrés képző ellenléccel kiemelt alátétfóliás, kettős légjáratú szellőztetéssel; a) részlet; b) metszet; 1 szellőztető légrés; 2 padlástér; 3 alsó beszellőzés; 4 felső kiszellőző (ideális megoldás).
Hőszigetelések és tetőzet kapcsolata
Nem szorul bővebb magyarázatra, hogy a magastetők napsugárzással, széllel, esővel és hóval közvetlenül érintkező fedése önmagában nem alkalmas arra, hogy a padlásteret megóvja a túlmelegedéstől és a teljes, már károsodásokat okozó lehűléstől. Ez különösen akkor érthető, ha figyelembe vesszük a szél által is csökkentett téli mínusz 15-20 °C-os, és a napsugárzás okozta nyári 50-60 °C-os hőmérséklet közti különbséget.
Ebből a lehetséges hőmérsékletkülönbségből a következők adódnak:
- A fedés anyagát mindig úgy kell megválasztani, hogy a hőmérsékletkülönbséget károsodás nélkül képes legyen elviselni.
- A fedési elemeknek egymással és a kiegészítő szerkezetekkel úgy kell kapcsolódniuk, hogy a hőmérsékletkülönbség által okozott mozgásokat képesek legyenek beázás és rongálódás nélkül elviselni.
- A felmelegedésre érzékenyebb fedési anyagok felületi védelméről fényvisszaverő anyagok alkalmazásával kell gondoskodni.
Amennyiben a fedési anyag sötét színű, illetve erősen felmelegedhet, minden esetben gondoskodni kell a padlástér vagy a fedés alatti légréteg hatékony szellőztetéséről.
- Ha hasznosítani kívánjuk a padlásteret, beépítve állandó emberi tartózkodásra alkalmas helyiségekkel, akkor azt a már említett hőmérséklet-változások ellen meg kell védeni, azaz hőszigetelő rétegeket kell a fedés alá beépíteni.
- A hőszigetelő rétegek önmagukban nem elegendőek, ezért nyári és téli viszonyokra egyaránt hasznos a fedés és a hőszigetelés közötti szellőzés. A második, alsó rétegszellőzés a faanyag befülledésének megakadályozását szolgálja.
- A belső tér védelmében a hőszigetelés rétegfelépítését és csomóponti kialakítását úgy kell megválasztanunk, hogy a fedés belső oldalán megjelenő csapadékot, kicsapódott párát megfelelően elvezesse, elpárologtatását elősegítse; megakadályozza, hogy a belső térben keletkezett pára a szerkezetekhez jusson; a hőszigetelés kialakítása hőhídmentes legyen.
-A tetőterek hőszigetelésekor mindig vegyük figyelembe, hogy az egyébként jól kialakított hőszigetelt fedés hatása lényegesen romlik, ha nem fordítunk fokozott figyelmet a határoló szerkezet légzárására és alsó párazárására (3.26 ábra).
3.26 ábra. Tetőzet rétegeinek elemei és az azokat érő hatások A tetőt érő sugárzás; B tetőről és szerkezetből visszaverődő sugárzás; C belülről érkező fűtési hő, pára és nedvesség; D pára és hővisszaverődés (kiszellőztetéssel vagy lélegző burkolattal, tükröző fóliával); 1 fedés; 2 tetőléc; 3 ellenléc; 4 biztonsági alátétfólia (előnyös tükröző felülettel); 5 szaruzat közötti hőszigetelés; 6 szaruzat; 7 keresztheveder; 8 szaruzat alatti folyamatos hőszigetelés; 9 párazáró (esetleg tükröző) réteg (fólia); 10 heveder (léc); 11 alsó burkolati réteg; 12 talpszelemen; 13 épület fogadó falszerkezete.
Ha a felsorolt fedési és hőszigetelési szabályokat szem előtt tartjuk, azzal nemcsak a padlástér, illetve beépített tetőtér védettségét, megfelelő minőségét biztosítjuk, hanem jelentősen növeljük a fedélszerkezet és a fedés élettartamát is. A legtöbb itt kiemelt szempontra a cikksorozat további részeiben részletesebben visszatérünk, itt most csak két olyan problémát vetünk fel, amelyről a magastetők építése során legtöbbször elfeledkeznek (3.27 ábra).
A magastetők kialakításakor a szaruállások között gyakran úgy helyezik el a hőszigetelő táblákat, hogy a szarufa lényegében „hőhíddá” válik. E hőhidak következtében a tetőtérben a szaruállások alatti falfelületek, borítások elszíneződnek. Mivel a fájóbban vezeti a hőt, mint a hőszigetelő anyagok, az említett probléma úgy küszöbölhető ki, hogy az alkalmazott hőszigetelő anyaggal körülvesszük a szarufákat is, és ezzel csökkentjük a szarufa lehűlő felületét. Ezzel ugyanakkor azt is elérjük, hogy nyári melegben csökken a szarufák felmelegedése, így élettartamuk is nagyobb lesz (3.28 ábra).
3.27 ábra. Egyrétegű hőszigeteléssel készülő tetőfödém a) normál kivitel; b) szarufa melletti hőszigetelés-vastagítással; 1 hőszigetelés; 2 szarufa; 3 szellőztető légrés (ék); 4 tetőlécezés.
3.28 ábra. Épület „keresztmetszeti” forma alatti rétegezési változatok a) metszet (a szél hatásainak irányával); b) szerelt (sokak által alkalmazott ROSSZ megoldás); c) szerelt: légjáratokkal, porhó és pára ellen védett szigetelővel, kettőzött irányú hőszigetelővel; d) vasbeton hordozó szerkezetre ültetett fedélszék, hőtechnikai igényeket kielégítő hőszigeteléssel (igen kedvező megoldás).
A magastetők helyes kialakításában nagy jelentősége van a szellőzésnek, ezért lényegesen többet kell foglalkoznunk a magastetők megfelelő szellőzési rendszerének kialakításával, mert a tetőtér-beépítések során számos olyan hiba fordul elő, amely a nem megfelelő szellőzésre vezethető vissza.
Ha üres padlásterű magastetőt építünk, akkor a padlástér szellőzését úgy kell megoldanunk, hogy a levegő az eresznél áramolj ék be, és a felmelegedett levegő a gerinc közelében távozzék el. Ezért a hagyományos cserépfedésű tetők gerincére nem habarcsba, hanem szárazon rakják fel a kúpcserepeket, így a kialakuló hézagokon a levegő eltávozhat. Az eresznél méterenként legalább 200 cm2 keresztmetszetű, madárhálóval védett szellőzőnyílást kell képezni, ahol a padlástér levegője pótlódik. Ha ezek kialakításának valamilyen akadálya van, akkor az oromfalak vagy tűzfalak legmagasabb pontján szellőzőnyílásokon vagy külön tetőfelépítményen át kell a tetőteret vagy kispadlást szellőztetni (3.29-3.38 ábrák).
3.29 ábra. Tetőfödém szaruzat közötti hőszigeteléssel és feszített alátétfóliás szellőzőrétegekkel a) részlet; b) metszet; 1 héjazati hűtőlégjárat; 2 szerkezeti szárító szellőzőrés; 3 beszellőzés; 4 kiszellőzés.
3.30 ábra. Tetőfödém szaruzat közötti hőszigeteléssel és deszkaterítéssel gyámolított átszögezett alátétfóliával a) részlet; b) metszet; 1 héjazati légjárat; 2 szerkezeti szellőzőrés; 3 beszellőzés; 4 kiszellőzés.
3.31 ábra. Tetőfödém szaruzat alatti hőszigeteléssel és feszített alátétfóliás szellőzőrétegekkel a) részlet; b) metszet; 1 héjazati légjárat; 2 szerkezeti szellőzőrés; 3 beszellőzés; 4 kiszellőzés.
3.32 ábra. Tetőfödém szaruzat alatti hőszigeteléssel és deszkaterítékkel gyámolított, felső ponton rögzített alátétfóliával a) részlet; b) metszet; 1 héjazati légjárat; 2 szerkezeti szellőzőrés; 3 beszellőzés; 4 kiszellőzés (igen kis tetőlejtésnél ajánlott).
3.33 ábra. Tetőfödém szaruzat feletti hőszigeteléssel, átszellőztetett héjazati légréssel a) részlet; b) metszet; 1 légjárat; 2 beszellőző; 3 felső kiszellőző nyílás vagy rés.
3.34 ábra. Tetőfödém szaruzat feletti – alulról látszó burkolatra helyezett – hőszigeteléssel a) részlet; b) metszet; 1 légjárat; 2 beszellőző; 3 fölső kiszellőző.
3.35 ábra. Tetőfödém rejtett csatornás eresszel, tetősík feletti, jól megoldott szellőztető légjárat indítással; A héjazati; B szerkezeti átszellőztető.
3.36 ábra. Tetőfödém ereszalj kialakítása tetősík feletti és alatti légjárat-indítással; A héjazati, B szerkezeti átszellőztető (vigyázat, a fólián vízzsák képződhet!).
3.37 ábra. Tetőfödém szabad szellőző keresztmetszete; 1 héjazat alsó sík(tól); 2 hőszigetelés felső síkja(ig); 3 alsó látszó „szendvics” vagy burkolati felület; V = az MSZ szerinti számítással méretezett födém-keresztmetszet (elvi ábra).
3.38 ábra. Tetőfödém szellőző légjáratai, melyek megelőzik a konstrukció „túlhevülését” és biztosítják az összes szerkezet mindenkori légszáraz állapotát és páramentesítését a) taréjkiszellőzés kúpcseréppel; b) légjáratok kétirányú működtetési lehetőségeinek biztosítása.
A korszerű tetőfedő rendszereknek már vannak speciális, szellőzőnyílásokkal ellátott elemei is. Hibás azonban az az elképzelés, hogy a szellőzőelemeket egyenletesen kell elosztani a tetőfelületen. A helyes megoldás, ha a levegő-utánpótlás elsősorban az eresz alatt vagy legfeljebb az eresz felett, a másodiktól a negyedik sorban elhelyezett szellőzőcserepeken vagy más nyílásokon érkezik, és kizárólag a gerinc közelében elhelyezett szellőzőkön vagy szellőzőcserepeken át távozik, amelyeket a tetőfelület nagyságától függően egy vagy két sorban, a szarufaközökben helyeznek el.
Ettől eltérő más megoldás esetén előnytelen légörvények alakulnak ki, kisebb lesz a beáramló és kiáramló levegő közötti hőmérséklet-különbség, és ez jelentősen csökkenti a szellőzés hatásosságát. Ügyelni kell arra is, hogy a tetőszerkezet hajlásszöge mindig olyan legyen, hogy a felfelé áramlás akadálytalan legyen. Ha erre nincs mód, akkor a levegő bevezetésére és kivezetésére kialakított nyílások méreteit, valamint az ellenlécek magasságát növelni kell.
3.39 ábra. Üres padlástér átszellőztetett légtérrel; időtállóvá teszi a tetőzet szerkezetét, és a zárófödém jól méretezett felső hőszigetelése kiegyensúlyozott belső pára- és hőmérsékletviszonyokat biztosít.
Az épületeknél alkalmazott nagy üvegfelület több jelentős gazdasági és műszaki kérdést vet fel, ill. kötelez a megoldásokra. Kapcsolt télikertnél természetes, hogy hatékony és gazdaságos. Nagy üvegfelületnél viszont az üvegezés növelt rétegszáma, azok rétegének hőszigetelést javító gáztöltése növeli a hőtechnikai keresztmetszetet. Ugyanakkor jó a nagy árnyékvető a nyári hónapokban.
Az épületek, házak használata közben nem érzékeljük eléggé azt a veszélyt, amely egyre több épülettetőzet és homlokzat rongálódását okozza úgy, hogy eleinte észre sem vesszük, hogy valami megkezdődött.
A folyamat kialakulásában a következő tényezők játszanak közre:
- a szennyezett levegő, a savas eső és a kibocsátott gázok vegyi illóanyagai,
- a párás sós (savas) levegő,
- az anyagokban jelen lévő bomlékony részek kémiai reakciói (az anyag kémiai rácsszerkezetének megbomlását okozhatják),
- a különféle fémszerkezetek és elemek érintkezésénél fellépő elektrokémiai jelenségek (erre tanácsos nagyon figyelni, főként a réz-, bronz- és egyéb, pl. alumínium-, de a horgany- és horganyzott elemek és kapcsolók párosításakor egyaránt, mert a megkezdődött elektrokémiai folyamat ellen már nem sokat tehetünk).
Egyetlen megoldás tehát a szakszerű, elővigyázatos védekezés, a megfelelő (párosítható) anyagok és szerkezetek kiválasztása vagy szétválasztása. Az elektrokémiai jelenségek optimalizálásában egyébként a homlokzati és fémvázas tetőknél kötelezően alkalmazott védőföldelési rendszer is segítségünkre lehet.
Az épület külsejét és szerkezetét érő káros kémiai hatások másik okozója maga a használat, a helytelen működés. Ilyenek például az üzemi és egyéb fürdők, mosók, amelyeknél a vegyszeres pára a határolók szerkezetében fejt ki hatást, és máris kémiai jelenséggel állunk szemben. Ezek lehetnek külső-belső elszíneződések és reaktív lebomlások, pl. vakolat porladása stb. Ugyanide sorolható a piszoárok helytelen kialakítása, valamint a háztartási vagy ipari kemikáliák nem megfelelő tárolása, illetve a feldolgozási folyamatok hibái.
Megjegyzendő, hogy egy emberöltőt megért házon az épületkémiai jelenségek láthatóvá válása szinte biztosra vehető, mert „valami” mindig előfordul. Sűrűn találkozhatunk a helytelen tető-, illetve födémrétegződés miatti korhadással, oxidációval és a savas (sós) felületi kiülésekkel. Ez utóbbit salétromnak hívják, pedig általában csak a megjelenési formában azonos azzal, többnyire azonban valamely más kémiai jelenségről vagy annak utóhatásáról van szó.
Cikksorozatunkban nem szándékozunk a káros kémiai jelenségekről részletesebben szólni, de annyit érdemes megjegyezni, hogy az épület tervezésénél és megépítésénél a fizikai és kémiai hatások együttműködésére is figyelemmel kell lenni, mert ellenkező esetben elkerülhetetlen kárként fogunk tudomást szerezni róluk.
Épületeket érő kémiai hatásoknak legjobban ellenállnak a műanyag profilú ablakok, illetve tetőszerkezetek.
Az épületeket kívülről befelé, belülről kifelé egyaránt nagymértékben károsítják olyan fizikai és kémiai hatások, melyek ellen feltétlenül meg kell védenünk a szerkezeteket, az adott helyen és adott módon. Az épületek külső felületét nemcsak az időjárási hatások, hanem a napjainkra óriási mértékűre növekedett egyéb veszélyforrások-főként a kemikáliák, a korom, az égéstermék -jelentősen károsítják.
Lényegében minden, ami az épület használatával, vagy ha nem is a használatával összefüggően, de károsítja azokat, az építményre hatással van, odafigyelést, védelmet igényel. A „nem tevés” is árt, de a hozzá nem értés, legyen az csak egyszerű és hanyag épületkezelés, még többet árthat, és az épületállag, a hőszigetelő képesség azonnal megváltozik. Példát említve, ha leesik vagy megreped egy cserép, a tető, az épület beázik, a szerkezet korhad, a hőszigetelés elveszíti pozitív tulajdonságát, és sorolhatnánk tovább a következményeket.
Az épületet érő fizikai hatások
Hőhatások
A hőhatások közé sorolhatók a hideg, a meleg, a fagy, a Nap sugárzása, valamint ezek összetett hatásai. A hőmérséklet változása miatt egyes felületképző anyagokban, sőt magában a határoló teherhordó szerkezetben is belső feszültségek, megnyúlások, görbülések keletkeznek, amelyek gyakran okoznak károsodásokat. A határoló felületek hőmérsékletét, és ebből adódóan a fellépő hatásokat az épületet burkoló és borító anyagok színei is jelentősen befolyásolják (3.1 ábra).
3.1 ábra. Sugárzó hő okozta hőmérsékletváltozás az épületek határoló felületeinek különféle színei esetén (július hónapban vizsgálva) 1 fekete; 2 szürke, barna, zöld, mélyvörös; 3 világos; 4 fehér színek esetén; 5 a külső léghőmérséklet.
A napsugárzás hatásai
Az erős felmelegedés és lehűlés – a fényhatásokon túl – felületi eróziós folyamatokat indíthat meg, amelyek fizikai lebomlás, porladás, valamint a színezett vakolatok és a festett felületek színének megváltozásában nyilvánulhatnak meg.
Napsugárzás okozta további hatások, amelyek ellen épületben hőszigeteléssel, míg a másodlagos ráhatások ellen az épület környezetének alakításával védekezünk. Ezek közül említjük a megfelelő növényzetet, mint természetes árnyékolót, de éppúgy fontosak az épített árnyékolók, amelyeket úgy alakítunk és működtetünk, ahogyan az épület funkciója megkívánja azt. Másik módszer az épület környezetének alakítása, hogy a direkt sugárzás és a visszavert sugárzás hő alakjában ne károsítsa az épületszerkezeteket és az épület funkcióját ne zavarja (3.2 ábra).
3.2 ábra. A házakat körülvevő járda és terasz által tükrözött napsugárzás hatása az épületre a) legnagyobb a sugárzás okozta hőhatás összefüggő burkolat esetén; b) réshézagos burkolat már csökkentetten terheli sugárzással az épületet; c) gyephézagos burkolat hőterhelése már kevésbé veszélyes; d) legjobb a természet épületközelsége.
Csapadékhatások
Ide tartoznak az eső, a hó, a csapóeső, a havas lé, valamint a csapadék orkán erejű széllel párosuló hatásai (3.3 ábra).
3.3 ábra. A szél és csapadék együtt óriási károkat okozhat az egyébként jól működő épületszerkezeten belül, például a tetőzet fedésének takart hézagainál 1 tetőfedés; 2 átfedési hossz és rés; 3 csapadék útja; 4 lécezés; 5 szarufa; 6 a nem kívánatos beázás.
Vízhatások
Ezek alatt elsősorban az épület belsejéből kifelé ható páradiffúzióból származó vízfelhalmozódásokat értjük, de ide sorolhatók a kívülről befelé igyekvő különböző eredetű vizek, pl. a csőtörések, a talajnedvesség, talajvíz hatásai is (3.4 ábra).
3.4 ábra. Az épülethomlokzatot érő negatív fizikai hatások jó tervezéssel és szakszerű kivitellel pozitívvá is tehetők a) a szélhatás nyáron nagymértékben hozzájárul az épület napsugárzástól átforrósodó felületének hűtéséhez; b) a csapóeső elleni védelem tisztán tartja a homlokzatot; c) a burkolati fal mögötti felszálló konvekciós légáram óvja és hűti a határoló falak és az ablakok felületét a Nap sugárzásától.
Szélhatások
Az erősebb, viharos erejű szél nyomó hatása kevésbé veszélyes, mint az épület másik oldalán fellépő szívó hatás, amely képes a hőszigetelő réteget a teljes vakolattal, vagy akár a tetőzettel együtt valósággal „leszívni” az épületről (3.5 ábra).
3.5 ábra. Különböző hajlásszögű tetők szélterhei: A a vizsgált tető vízszintes vetülete; B a „szívott” tető függőleges vetülete; A x B nagysága egyenesen arányos a „veszélyeztetett” tetőfelülettel a) alacsony; b) közepes; c) kiemelkedően magas tetőfelület/beltéri hasznosítás várható szélterhelései, illetve annak hatása a belsőre.
Mechanikai sérülések
Az ember, az állatok, a növények és a járművek folyamatos mozgása által érintett felületek még a puha, súrlódásszerű érintésekből adódóan is komoly károsodásokat szenvedhetnek. Az épületre nagyon veszélyes a lombos fák szél okozta dörzshatása, amely teljesen átalakítja a felület struktúráját, az egyéb, ütésszerű hatások pedig felületi sérüléseket okozhatnak.
Szennyező hatások
A vakolatok, a burkolatok, a tetőfelületek, valamint a felületi színező anyagok nagyrészt negatív elektromos töltésűek, a levegőben lebegő por pedig többnyire pozitív töltésű. Ez azzal jár, hogy az érdesebb felületek vonzzák és lekötik a port és a szennyeződéseket, ami miatt a felületek erősen elszíneződnek. Különösen jól megfigyelhető ez a kőporos és kapart vakolatoknál, ahol az érdes felületek szennyezettségét a pókok bábozódási fészkének hálós csomói még ki is hangsúlyozzák. Tanácsos ezeket a felületeket semleges hatású vízsugárral évenként átmosni. Ide sorolhatóak a tetők felületeinek zuzmósodása, és a korom, a füst mikroszemcséinek épület külsőbe való – szakmai nevén nevezve-beülése (3.6 ábra).
3.6 ábra. Homlokzati burkolat mögött áramló levegő szélszívást okoz: a határoló szerkezetnek kintről befelé és bentről kifelé egyaránt meg kell felelnie az alapvető követelményeknek.
1998 január 1-jétől Magyarországon megváltozott a szabályozás az épületek építése, átépítése, bővítése és felújítások munkálataihoz. A szabályozás jogi és műszaki vonatkozásokat egyaránt érint.
Fontos, hogy tudatában legyünk annak, hogy egy adott telken vagy földrészleten (függetlenül attól, hogy az lakott területen vagy külterületen – mezőgazdasági, esetleg ipari övezetben-helyezkedik el) az építési és felújítási munkák az esetek többségében engedélyhez kötöttek.
A paneles épületekre és ezek felújítására vonatkozóan a jogi szabályozás ma már nem tartalmaz semmi olyan egyedi előírást vagy külön szabályt, ami akár ezen épületekre, akár bármely más építéstechnológiára kizárólagosan vonatkozna. Amikor tehát a következőkben a paneles épületek felújítását érintő legfontosabb jogszabályi előírásokról és követelményekről lesz szó – figyelemmel a megváltozott szabályozásra is -, akkor ezeket az építési munkákra vonatkozó általános szabályozás részeként, annak keretében kell kezelnünk.
Szakmai szempontok
Az építmény állapotának, állékonyságának időszakonkénti felülvizsgálata és a jó műszaki állapothoz szükséges munkálatok elvégeztetése a tulajdonos törvényben rögzített feladata. Az építési munkákra előírt általános – és a munka jellegére vonatkozó sajátos – szakmai követelményeket mind a tervezés, mind az építés (kivitelezés) során be kell tartani. A rögzített előírások betartását az építésügyi hatóság, valamint az építésfelügyeleti szervek közigazgatási eljárás keretében kötelesek ellenőrizni.
A különböző szabályokban megfogalmazott országos szakmai-létesítési követelmények egységesen érvényesek valamennyi építési munkára, természetesen úgy, hogy egyes előírások inkább az épületekre, mások hangsúlyosabban a meglevő épületek felújítására, átalakítására vonatkoznak. Mielőtt a felújítások során leggyakrabban előtérbe kerülő szakmai követelményeket ismertetnénk, egyértelműsítenünk kell a felújítás és az átalakítás fogalmát.
Felújítás: meglevő építmény, építményrész, önálló rendeltetési egység, helyiség eredeti használhatóságának, üzembiztonságának biztosítása érdekében végzett építési-szerelési munka.
Átalakítás: meglevő építmény, építményrész, önálló rendeltetési egység, helyiség alaprajzi elrendezésének, vagy külső megjelenésének, illetőleg használati módjának megváltoztatása érdekében végzett, az építmény térfogatát nem növelő építési munka.
Önálló rendeltetési egységnek a helyiségek azon csoportja tekintendő, amely meghatározott rendeltetés céljára önmagában alkalmas, és függetlenül üzemeltethető. Önálló rendeltetési egység tehát például egy lakás vagy egy üzlethelyiség is.
Valamennyi építési munkával, így a felújítással, az átalakítással szemben is természetes követelmény, hogy az építmény stabilitását folyamatosan biztosítsák, a tűzbiztonság, a használati biztonság, az egészség- és környezetvédelem, a zaj és rezgés elleni védelem, valamint az energiatakarékosság és hővédelem szakmai előírásainak mind az építés, mind a használat során érvényt szerezzenek. Az erre vonatkozó részletes követelményeket jogszabályok és kötelező szabványok rögzítik.
Ugyanilyen általános követelmény a megfelelő karbantartás lehetőségének megoldása, továbbá annak biztosítása, hogy a rendeltetésszerű használat során a környezeti terhelés (zaj, rezgés, szennyezés stb.) az adott helyen megengedett mértéket ne lépje túl, illetőleg közhasználatú építmények, építményrészek esetében az akadálymentes környezet műszaki-építési feltételeit megteremtsék. Érvényes jogszabályaink akkor tekintik „akadálymentesnek” a környezetet, ha annak kényelmes, biztonságos, önálló használata minden ember számára biztosított, ide értve azokat az egészségkárosodott embereket is, akiknek ehhez speciális létesítményekre, eszközre, illetve megoldásokra van szükségük.
Az akadálymentesség műszaki feltételeinek megteremtése nemcsak új épületek esetében kötelező, hanem minden olyan felújítás, átalakítás során is, amikor az építményt (vagy annak meghatározott részét) rendeltetésszerűen minden ember használhatja (közhasználatú építmény). Az akadálymentes környezet kialakítására vonatkozó konkrét műszaki előírásokat (helyiségméretek, lépcsőkialakítás, méretezés stb.) rendelet határozza meg, alkalmazása elsődlegesen tervezői feladat.
A létesítéssel kapcsolatos részletes szakmai követelményeket rögzítő szabályok között kitüntetett helyet foglal el az Országos Településrendezési és Építési Követelményeket összefoglaló OTÉK, amely az ezelőtt általánosan használt Országos Építési Szabályzatot (OÉSZ) hivatott felváltani.
Az OTÉK – a korábbi szabályozástól eltérően -jobban alapoz a szakmai önállóságra, felkészültségre, csak azokat a szakmai követelményeket rögzíti kötelező erővel, amelyek ténylegesen közérdekűek, és a használók, a szomszédok, a környezet érdekeit szolgálják, védik. Az OTÉK építési követelményei elsősorban a rendeltetésszerű használattal összefüggő élet-és vagyonbiztonsági, környezetvédelmi és minőségvédelmi előírásokat tartalmazzák.
A felújítási munkák szempontjából nyilvánvalóan a meglevő építményekkel kapcsolatos szabályok a legfontosabbak, ahol az általános építési követelményeket a meglévő szerkezeti, homlokzati adottságoknak megfelelő eltérésekkel lehet alkalmazni.
Kötelező szabály, hogy a meglévő építményen végzett építés-szerelési munka vagy rendeltetésmódosítás:
- az építmény és részeinek állékonyságát és biztonságos használhatóságát nem veszélyeztetheti, azokban kedvezőtlen irányú változást nem eredményezhet, továbbá
- a szomszédos építmény, építményrész, önálló rendeltetési egység állékonyságát nem veszélyeztetheti, rendeltetésszerű használhatóságát nem korlátozhatja.
Az állékonyság követelményét minden olyan esetben számítással kell igazolni, amikor az átalakítási-bővítési munkák, illetőleg a terhelés növekedése érinti az épület függőleges és vízszintes teherhordó szerkezeteit, vagy ha a meglévő szerkezet megfelelőségét kell tanúsítani, illetőleg megerősítését kell javasolni.
Az OTÉK szakmai követelményei sok esetben nem választhatók el a szabványoktól, illetve szorosan összefüggenek a szabványosítás új hazai rendszerével. Maga a rendelet is számos olyan előírást tartalmaz, amely egyéb jogszabályokra és kötelező nemzeti szabványokra utal.
Hangsúlyoznunk kell, hogy egy szabvány csak abban az esetben kötelező, ha alkalmazását jogszabály (rendelet) elrendeli. Ezen jogszabályok közül külön is ki kell emelnünk a 30/1994. (X. 6.) KTM rendeletet, amely egy környezetvédelmi (levegőtisztasági, légszennyezési, zaj- és rezgésvédelmi, vízminőség-védelmi) és építésügyi nemzeti szabványok kötelezővé nyilvánításáról rendelkezik.
A kötelező építésügyi szabványok között találhatók a kéményszabványok, a légtechnikai és hőtechnikai szabványok és az építményekre vonatkozó egyes tűzvédelmi szabványok, továbbá az alapozási és erőtani méretezési szabványok. A műszaki szabványok, továbbá a speciális tűzvédelmi, közegészségügyi, munkavédelmi stb. előírások és szakmai követelmények ismerete elsődlegesen a szakemberekre nézve kötelező.
Az OTÉK csak a legfontosabb közérdekű kívánalmakat rögzíti, az egyes szakmai követelmények alól nem adható felmentés, lehetőség van ugyanakkor egyes esetekben a leírtaktól eltérő megoldás engedélyezésére. Ezt az engedélyt – a hatósági engedélyezési eljárás keretében – az elsőfokú építésügyi hatóság adja ki, szükség szerint az illetékes szakhatóságok (tűzvédelem, közegészségügy) előzetes hozzájárulása alapján.
Az építésügyi hatósági engedély
Jogszabályban meghatározott építési munkák csak az építésügyi hatóság előzetes engedélye alapján végezhetők.
Az engedélyezési eljárásra az államigazgatási eljárás általános törvényi feltételei vonatkoznak, biztosítva az építtető számára kérelmének a jogorvoslat (fellebbezés, bírósági kereset benyújtása, felügyeleti intézkedés kezdeményezése) lehetőségét. Az építésügyi hatóság feladata, hogy az engedélyezési eljárás során érvényt szerezzen a jogszabályokban foglalt előírásoknak és az építészeti-műszaki szakszerűség követelményeinek. Biztosítani kell továbbá az eljárással érintettek és az eljárásban érdekeltek jogos érdekeinek védelmét.
Az engedélyköteles építési munkákat a 46/1997. (XII. 29.) KTM rendelet határozza meg. A rendeletben felsorolt építmények (épületek és műtárgyak) megépítése, bővítése és elbontása mellett ugyancsak engedélyköteles.
Ezek:
- az építési engedélyhez kötött építmény olyan felújítása, helyreállítása, átalakítása vagy korszerűsítése, amely a teherhordó szerkezetét érinti, a homlokzat jellegét (megjelenését) – annak szerkezetével együtt – megváltoztatja, illetőleg az építményben levő önálló rendeltetési egységek számának, rendeltetésének megváltoztatásával jár;
- az építmények homlokzatán a mesterséges szellőztetés és égéstermék-kivezetés berendezéseinek, szerelvényeinek elhelyezése (például parapetkonvektor kivezetés, szellőzőnyílás-kialakítás), továbbá
- a védetté nyilvánított (országos vagy helyi védelem alá tartozó) épület vagy a védett területen álló építmény felületképzésének átalakítása, felújítása, színezése, a homlokzatára szerelt vezetékek létesítése.
Az idézett előírások alapján a felújítások egy része (amelyik a teherhordó szerkezetet érinti, a homlokzat jellegét megváltoztatja, illetve a rendelkezési egységek számát módosítja stb.) ténylegesen építési engedélyköteles tevékenység. A köznyelv, de egyes hivatalos megnyilvánulások is „felújításnak” neveznek olyan átalakítási, bővítési stb. munkákat is, amelyek az érvényes szabályozás szerint nem azok, s sok esetben ezért engedélykötelesek.
Ugyancsak fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a nem engedélyköteles helyreállítási, karbantartási tevékenységre is vonatkoznak az általános érvényű kötelező építésügyi és más hatósági (biztonsági, közegészségügyi, tűzvédelmi, környezetvédelmi, műemléki és természetvédelmi, munkavédelmi stb.) előírások, amelyek „megsértése esetén a szabálytalanul végzett építési munkák jogkövetkezményeit kell alkalmazni”. A felújítási és utólagos hőszigetelési munkák egy részénél különösen célszerű az elvi építési engedély beszerzése, hiszen ezen eljárásnak éppen az a célja, hogy a munkavégzés megkezdése előtt, előzetesen tisztázzon építészeti, műemlékvédelmi, régészeti, településképi, természet- és környezetvédelmi, műszaki követelményeket.
A kiadott elvi építési engedély az eljáró építésügyi hatóságot és a közreműködő szakhatóságot egy évig köti mindazon kérdésekben, amelyekről rendelkezett. (Ez a határidő egy ízben, legfeljebb egy évvel meghosszabbítható.) Külön fel kell hívnunk a figyelmet arra, hogy elvi építési engedély alapján építési munka nem végezhető!
A felújításokkal kapcsolatosan gyakran felmerül a rendeltetés megváltoztatásának igénye is. Ha a rendeltetésváltoztatás építési engedélyhez kötött építési munkával jár, akkor az engedélyezésre természetszerűleg az építési engedélyezési eljárás szabályait kell alkalmazni. Ha a rendeltetés megváltoztatása engedélyhez kötött építési munkával nem jár, vagy egyáltalán nem jár építési tevékenységgel, akkor az erre irányuló kérelmet – az új rendeltetéstől függő, egyéb jogszabályokban meghatározottak szerinti tartalommal – a települési önkormányzat jegyzőjéhez kell benyújtani.
A használatbavételi engedély az adott épület rendeltetésszerű és biztonságos használhatóságának feltétele. Általában minden olyan épületre, illetve elvégzett építési munkára, amelyre építési engedélyt kellett kérni, annak használatbavétele előtt az építtetőknek használatbavételi engedélyt is kell kérnie. Az építéssel, az átalakítással, a felújítással és a használatbavétellel kapcsolatos kérelmet – jogszabályban meghatározott tartalommal és formában – az építtető vagy törvényes képviselője, illetve meghatalmazottja nyújthatja be.
A kérelemhez az építtetőnek csatolnia kell építési jogosultságát, azaz annak hitelt érdemlő igazolását, hogy az adott építménnyel kapcsolatban joga van rendelkezni. Az építési jogosultság általános esetben ingatlan-nyilvántartási tulajdoni lappal, egyéb esetben hagyatékátadó végzéssel, jogerős bírósági vagy államigazgatási határozattal, illetve más hivatalos irattal bizonyítható.
Tervezés
Az építészeti-műszaki tervezés feladata, hogy az építtetői igényeket az elvárható szakmai és esztétikai követelményeknek megfelelően, a mindenkori hatályos előírások betartásával és a helyszíni adottságok figyelembevételével, műszaki terv formájában ábrázolja.
Építészeti-műszaki tervet csak tervezési jogosultsággal rendelkező magánszemélyek készíthetnek. A hazai szabályozás szerint tervezési jogosultsággal az rendelkezik, aki – a tervezési szakterületétől függően – a Magyar Építész Kamara vagy a Magyar Mérnöki Kamara tagja, s akit szakirányú egyetemi, főiskolai végzettsége és gyakorlata alapján a Tervezői Névjegyzékbe felvettek. A tervező csak olyan építészeti-műszaki tervezési munkát végezhet, amelyre szakképesítése és gyakorlata szerint jogosult, és amelynek megoldására felkészültsége alapján képes. A jogosulatlan tervezés szabálysértés, egyben súlyos szakmai-etikai vétség is, amely végső esetben a tervezési jogosultság megvonásával is szankcionálható.
Kivitelezés
A kivitelezés minősége meghatározó módon a kivitelezést végző irányító személy szakmai felkészültségétől függ. Hatályos jogszabályaink az építőipari kivitelezési tevékenység folytatását – egyebek mellett – az építés műszaki munkálatait irányító felelős műszaki vezető alkalmazásához kötik. A felelős műszaki vezető felelőssége elsősorban a jóváhagyott és engedélyezett tervek szerinti megvalósításra, továbbá az adott építési tevékenységre vonatkozó minőségi és biztonsági előírások betartására, és a szakszerű munkavégzés feltételeinek biztosítására terjed ki.
Felelős műszaki vezető nélkül csak az épület teherhordó szerkezeteit nem érintő javító, karbantartó, felújító munkálatok végezhetők. Az építtetőnek mindenkor joga, hogy az építési munkálatokat helyszíni képviselője, műszaki ellenőre útján folyamatosan figyelemmel kísérje és ellenőriztesse.
A műszaki ellenőri tevékenység szakmai szabályait rendelet állapítja meg. Műszaki ellenőri feladatot a tervező is elláthat, ez a tevékenysége azonban nem tévesztendő össze a tervezői munka részét képező tervezői művezetői tevékenységgel, mely utóbbi elsősorban a kivitelezési tervek értelmezésére, magyarázatára vonatkozik. A kivitelezéssel kapcsolatos kérdésekkel cikksorozatunk többi része is foglalkozik.
Az épületek tetőzete évszázadok alatt nem változott szerkezeti vonatkozásban annyit, mint az ezredforduló utolsó két évtizedében. Maga a tetőfunkció azonban évezredek óta változatlan, szerepe az, hogy az építményt óvja és védje a meteorológiai terhektől, főként a csapadék- és a szélterhektől.
Az épületek tetőzete szerkezetük vonatkozásában a tartóváz és az arra helyezett, illetve kapcsolt héjazat együttese, amely a fenti alapkövetelményt teljesíti, arra azonban nem elegendő, hogy a mai kívánalmakat teljesítse. Az elvárható (minimum) 0,4 W/(m2∙K) hőátbocsátási tényezőjű felső zárófödém és egy optimális padlástér együttese nehezen teljesítheti télen és nyáron egyaránt a követelményeket akkor, ha a padlástérben – főként nyáron – akár 50-70 °C körüli a léghőmérséklet.
Ezen okokból vélt manapság a beltéri hőszigetelés fontos szemponttá mind a tető-, mind a padlástereknél.
A tetők, a padlásterek szerkezeti „korszerűsítését” kettős cél vezérelte:
Az egyik az energiakrízist követő energiatudatos gondolkodás és az építészeti cselekvés, a másik a tetőterek rohamosan emelkedő hasznosítási értéke, a padlásterek lakással való beépítése. A nyári melegben egy sötét tónusú tetőfelület alatti padlástér akár 50-70 °C hőmérsékletű is lehetne, ami elviselhetetlen, emellett az alatta lévő, emberi tartózkodásra szolgáló szint födémjét is ennek megfelelően kellene méretezni.
A tetők, a padlásterek korszerű rétegfelépítése az előbbi, hőtechnikai kívánalmakon kívül a faszerkezet tartóssága, az időtálló fedélszék garantálása szempontjából is lényeges. Ha ugyanis a nagy hőmérséklet hatására a fenyő faanyag gyantatartalma gyorsan kikristályosodik, az egyébként várható élettartam jelentősen rövidül. A gyantatartalom kiszilárdulása miatt túlzottan száraz fa télen, a csapadék és az erős páraterhelés hatására átnedvesedik, emiatt a tetőléc, valamint a szaruzat felső síkja néhány év alatt deformálódik, a lécek lehajlanak, a tetők behullámosodnak, a cserépsorok kuszák lesznek, ami az épület esztétikai értékét is erősen csökkenti.
A folyamatosan ismétlődő nedves/száraz ciklusok a fa élettartamát felére vagy az alá csökkentik, és a takarékosnak tűnő építési megoldás a lehető legdrágább lesz. Télen a réteghűtés – amellett, hogy állandóan szárítja a beázási és páralecsapódási vizeket – más, rendkívül fontos feladatot is ellát. A szellőző légjárat megakadályozza, hogy a fűtési hulladékhő egyenlőtlenül melegítse fel a tetőfedést, és fagyos időben is meginduljon a hó leolvadása. Az egyenlőtlen hóleolvadás következményei katasztrofálisak, még életveszéllyel is számolni lehet.
A tetőt, a padlásteret vagy azok köztes részeit tehát télen-nyáron hűteni, szellőztetni kell. A szellőzés mértéke meghatározza a tőle várható műszaki követelmények szabta kötelezettségeket (2.31-2.38 ábrák). Tökéletesen záró tető hőszigetelés, megfelelő keresztmetszetben, szakszerű kivitelezéssel minőségi határolót eredményez.
2.31 ábra. A magastetők kéthéjú, úgynevezett „hidegtetők”: Tetők és padlásterek szellőztetése a) padlástéren keresztül gerinc és felületi részen; b) csak gerincen; c) kapcsolt légjárattal; d) kettős légjárattal (az alsó légjárat kevésbé intenzív, csupán szárító szerepe van).
2.32 ábra. Beépített padlásterű tetőkonstrukció szellőztetett héjazattal a) egyes légjárattal; b) kettős légjárattal.
2.33 ábra. Korszerű fedélszék a) ácsszerkezet, üres padlástérrel; b) „hatékony” tetőtér-beépítés.
2.34 ábra. Padlástér „hatékony” beépítésének lehetőségei, különböző hőszigetelő réteg elhelyezésével a) látszó szaruzat feletti hőszigeteléssel, teljes padlástér kihasználással; b) látszó szaruzattal és kötőfával; c) szaruzat alatti hőszigeteléssel; d) szaruzat alatti és kötőfa közötti hőszigeteléssel; e) szaruzat, illetve kötőfa közötti; f) kombinatív hőszigetelő elhelyezéssel változnak a beltéri, ún. belsőépítészeti lehetőségek. Tetőfedés alatti hűtő-szellőzőjárat nélkül nem szabad magastetőt létesíteni!
2.35 ábra. A padlás, a tetőtér-beépítés hatékony megoldása a hasznosításon kívüli tér hőszigetelésének elhelyezése vonatkozásában a) gazdaságtalan, de a legelterjedtebb megoldás, ahol az „F” lehűlő felületet f1 + f2 hosszal hőszigeteljük le; b) gazdaságos és praktikus megoldás, amelynél a tetőtéri (f2) és az alatta levő födémszakasz (f1) hőtechnikai lezárása a legrövidebb úton történik az „F” szakasszal. További előnye az utóbbinak a tetőréteg szellőzőjének összefüggő és kevesebb légellenállással való biztosítása.
2.36 ábra. Gyakorlatban elterjedt tetőfödém hőszigetelési eljárás helyes rétegrend kialakítása a) metszet; b) csomóponti részlet; 1 szarufa; 2 távtartó ellenléc; 3 alsó (látszó) burkolati réteg; 4 keresztheveder; 5 méretezett hőszigetelés (V); 6 alsó, gyengén szellőztetett légjárat; 7 tetőfólia; 8 felső, intenzíven szellőztető légjárat; 9 tetőléc; 10 tetőfedés; 11 teljesen felesleges lég- és párazáró fólia üveggyapot hőszigetelés esetén.
2.37 ábra. Szerelt tetőfödém kettős hőszigetelő réteggel a) metszet; b) csomóponti részlet; 1 szarufa; 2 ellenléc; 3 alsó, látszó burkolati felület; 4 üveggyapot hőszigetelés esetén alsó leges párazáró fóliaréteg; 5 szaruzat közötti hőszigetelés; 6 alsó szellőztetett légjárat; 7 tetőfólia; 8 felső légrés; 9 tetőléc; 10 tetőfedés; 11 hevederezés; 12 alsó, keresztirányú (táblás) hőszigetelés.
2.38 ábra. Fa zárófödém és fa fedélszék hőszigetelése padlástér-beépítés esetén, a szükséges technológiai rétegekkel. A fafödémben nem hőszigetelés, hanem hangszigetelés van, és az sem elég, mert kicsi a tömege.
2.39 ábra. Tetőterek belső szellőzése és az alatta lévő fűtött tér hőszigetelt födémmel való kapcsolása (hőtechnikai működési séma).
Az épületek határoló szerkezetei a külső és a belső, eltérő hőmérsékletű és nedvességtartalmú tereket választják el. A határoló szerkezetek lehetnek belső és külső elhatárolások, de hőtechnikai szempontból a külső tértől elválasztó határoló szerkezetek a mértékadók. Ezért cikksorozatunkban a szabad légtérrel érintkező fűtött és fűtetlen terek közötti hőszigetelésekkel foglalkozunk (2.4 ábra).
2.1 ábra. Az épületben a hőtermelők által leadott 100% hőmennyiségből a határolók hőveszteségei a hagyományos építéstechnológiával épült házaknál különböző módon oszlanak el.
2.2 ábra. Hagyományos fal-, illetve határoló szerkezetű emeletes lakóház korszerű hőtechnikai kiegészítői, az alaptól a tetőig 1 beltéri, eltérő hőmérsékletű helyiségek mennyezet- és falszigetelése; 2 fűtött, illetve fűtetlen helyiségek közötti padozati hőszigetelés; 3 padló/falcsatlakozás, ütközőperem hőszigetelése; 4 pincefal függőleges (külső) hőszigetelése, mely egyben a talajvíz elleni vízszigetelés mechanikai védelmét is adja; 5 pince padozati hőszigetelés; 6 tetőterasz (burkolt) peremszigetelés, vízmentes lezárással; 7 attikafal dilatált perem-, illetve mellvédszigetelése; 8 expandált hablemez (táblás) homlokzati hőszigetelés; 9 előre (vagy helyszínen habosított kitöltő hőszigetelés „vizes” berendezéseknél; 10 csapadék elleni vízszigetelés; 11 lapostető hőszigetelő rétegei zárcellás polisztirol („extrudált”) habosított elemekkel; 12 monolit (vakolt) homlokzati hőszigetelés; 13 használati melegvíz-tárolók hőszigetelő burkolattal; 14 energetikai (fűtés/meleg víz) szállítóvezeték (csőhéj) szigetelése; 15 tekercses (vékony) lemezszigetelés; 16 szálas (ásványgyapot) homlokzati hőszigetelés; 17 extrudált, zártcellás lábazati, illetve pincefal külső hőszigetelés; 18 szálas (tekercses) ásványgyapot hőszigetelés; 19 középkeménységű lépésálló (táblás) hőszigetelők; 20 extrudált hornyolt elemes (táblás) polisztirol hőszigetelés alsó szendvicsburkolati réteggel.
2.3 ábra. Előregyártott vagy szerelt favázas épület példája hőszigetelő anyagú határolókkal 1 lábazat; 2 látszó burkolati réteg; 3 keresztváz; 4 hordozó váz; 5 szellőztető légrés; 6 expandált polisztirol hőszigetelés; 7 szálas hőszigetelő (táblás); 8 párazáró réteg; 9 gipszkarton vagy egyéb belső önhordó felületi réteg; 10 tetőváz, szaruzat; 11 látszó burkolat; 12 párazáró réteg; 13 „félkemény” expandált polisztirol hőszigetelő; 14 keménytáblás hőszigetelő; 15 ellenléc; 16 szellőztető légrés; 17 tetőlécezés a héjazat alá.
Falak hőszigetelése
Hazánkban az ezredforduló épületállományának közel fele még a hatvanas évek előtt készült.
Az ezt követő időszak épületeinek:
- 15%-a tömör falazótéglából,
- 20%-a üreges téglából,
- 5%-a vasbeton panelekből,
- 8-9%-a korszerű falazati rendszerben készült, és csak 1-2%-ánál alkalmazták a korszerűbb hőtechnikai megoldásokat.
A régi tömör falazatú, idősebb épületek hőtechnikai szempontból legfeljebb az alapkövetelményeket elégítik ki. Minden anyag, amelynek bizonyos tömege van és valamelyest légzáró, az már hőszigetel is, és fél évszázaddal ezelőtt ez volt a kívánalom.
A hatvanastól a nyolcvanas évekig a falvak, városok épületei üreges téglákkal épültek. Ekkortájt jelent meg az első hőtechnikai szabvány. A nagy „városépítési programok” vasbeton panelekből emeltek lakótelep nagyságú emberkaptárokat. Ezek hőtechnikai mutatói nem a legjobbak, sem a falak, sem az ablakok vonatkozásában. A kilencvenes években már többé-kevésbé energiatudatos módszerekkel folytak az építkezések, alkalmazva a legkorszerűbb technikákat (2.5-2.6 ábrák).
2.4 ábra. A lakó- és egyéb huzamos emberi tartózkodásra alkalmas épületeknél a hőszigetelés szükségessége a jó komfortérzet kialakításához ma már nem vitatható, ezzel együtt az épületfizika törvényei által szabott energetikai előírások is szigorúan betartandók. A példaábra a táblás polisztirol hőszigetelés sokoldalú alkalmazását mutatja be, az alaptól a tetőig 1 pincefal külső hőszigetelése talajvíz elleni szigetelés védőfalaként, külső szalagcsöves víztelenítéssel; 2 feltöltésre készült padozati rétegeltolt (dupla) hőszigetelés; 3 külső határoló fal jól lélegző táblás polisztirol hőszigeteléssel és burkolati fallal; 4 pince és lábazati fal folyamatos hőszigetelése, felületi rétegekkel kapcsoltan; 5 közbenső födém felső hőszigetelésének csatlakozása magasabb páratartalmú (fürdők, mosók) helyiség belső önhordó (táblás és hornyos) hőszigetelőjével és teljes rétegszerkezet kialakításával; 6 tetőzet szaruzati szint alatti táblás-hornyos polisztirol elem hőszigetelése; 7 lapostető attikafallal, teljes rétegrenddel; 8 lapostetős épület hozzáépítése magasabb házhoz (a dilatációs mozgáson túl, a víz- és hőszigetelés az épületfizika összes kívánalmainak megfelel.
2.5 ábra. Hagyományos téglafalból épülő házaknál a 38 cm-es falvastagságot egy méter fölé kellene növelni a hőtechnikai előírások kielégítésére, viszont a pára-áteresztés és (vagy) a külső csapadékvédelem további kellemetlen kérdéseket vetve fel 1 csapadékkal érintkező külső téglafelület; 2 belső tégla faltömeg, mint hőtároló közeg; 3 fuga, habarcsréteg.
2.6 ábra. Korszerű anyagú téglafal, hagyományos vakolati réteggel kielégíti az alapvető hőtechnikai követelményeket.
Magyarországon az építőanyag-ipar javarészben átállt az üreges falazóelemek gyártására, amelyeknek több előnyük is van. Például azonos térfogatú falszerkezethez jóval kevesebb falazóelem szükséges, mint tömör tégla esetén; a kisebb fajlagos térfogat miatt az elemek kiégetéséhez kevesebb energia kell, hőszigetelő képességük pedig legalább másfélszerese és kétszerese a hagyományos téglák hőszigetelő képességének (annak ellenére, hogy a nagyobb üregek kevésbé jó hőszigetelők, mint az apró pórusok). A bekevert szerves és szervetlen adalékok (fűrészpor vagy polisztirol gyöngy) égetéskor kiégnek, így a falazóelem pórusosabb lesz, ami hőtechnikai szempontból további előnyöket jelent (2.7-2.8 ábrák).
2.7 ábra. Korszerű ütközőperemes, üreges és porózus anyagú falazati elemmel a hőtechnikai alapkövetelmények jól teljesíthetőek.
2.8 ábra. Hőáramlás hosszabbított útja az üreges falazótéglában: 1 téglában a középbordázat „kiterített” hossza a falátmérő többszöröse; 2 a falazóelem köpenyfalának hossza nagyobb a tégla hosszánál; 3 köpenyfal bordákban és azok „tömör” habarcskitöltésében a hőáram útja azonos a téglafal vastagságával. (Szakmai szempontok alapján az 1-2-3 vizsgálati pontot a tégla egészére, falba beépítve kell számításba venni. Ez pedig együttesen adja a „k” hőátbocsátási értéket. Például a POROTHERM 38 kézi falazóblokk fajlagos hőátbocsátása k = 0,53 W/(m2-K) (hőszigetelő falazóhabarccsal készítve: 0,45)
A pórusos, üreges falazóelemekből legfeljebb 2-3 szintes épületek építhetők, ennél nagyobb épülethez már csak teherhordó vázas épületek kitöltő falazataként használhatók. Az utóbbi évek fejlesztési eredményeinek köszönhetően megjelentek a hőszigetelő rétegbetétes, különböző márkanevek alatt forgalmazott, nagyjából azonos hőtechnikai és szilárdsági tulajdonságokat mutató kerámia anyagú falazóelemek.
Az egy- vagy kétsorosán elhelyezett polisztirol gyöngy lemezbetét jelentősen megnöveli a fal hőszigetelő képességét. A falazat természetesen hőszigetelő betét nélkül is megépíthető, azonban hőszigetelő képessége is rosszabb lesz. A falazatok hőtechnikai jellemzői a szerkezet külső vagy belső oldalán elhelyezett pótlólagos hőszigetelő réteggel még kedvezőbbé tehetők. A számtalan megoldás közül azonban csak a páratechnikai követelményeket is kielégítő rétegfelépítések jöhetnek szóba. A legtökéletesebb megoldás a kéthéjú fal hőszigeteléssel, elterjedését azonban gátolja magas költsége: ára jelenleg kb. másfélszerese az egyhéjú, külső hőszigeteléssel ellátott falszerkezetnek (2.9-2.12 ábrák).
2.9 ábra. A POROTHERM 38 kézi falazó-elemeknél az álló fugák – a 2.8 ábra 3-as vizsgálati pontján – alternatív módon képezhetőek ki a szerkezeti igénybevétel függvényében 1 üres, száraz ütközésű álló fuga; 2 üres középfuga; 3 üres oldal-horonnyal; 4 oldalhorony habarcskitöltése; 5 álló – oldal – fuga habarcskitöltése; 6 polisztirol betét; 7 kétoldali vakolat „k” értéke, normál habarccsal falazva.
B eset 0,53 W/(m2∙K)
C eset 0,50 W/(m2∙K) *
D eset 0,47 W/(m2∙K) *
(* érték; becsült)
2.10 ábra. Különböző anyagú és hézagképzésű épülethatároló falszerkezetek hőhidassága a tömör vasbetonfalhoz viszonyítva a) vasbeton fal, illetve kiváltó; b) tömör téglafal; c) üreges téglafal; d) blokk téglafalak;e) falazóblokk; f) emelt sormagasságú téglafal; g) YTONG falazóblokk (az ábrákban a vízszintes fugahézag + téglaborda adja a hőhíd %-os nagyságát, az egy sor falazathoz mért 100%-os értéken belül, az adott „v” vastagságú falszerkezetben).
2.11 ábra. Korszerű labirinthorony illesztékű téglafal a szerkezeti minőséget és a hatékony hőszigetelést hézagtömítés nélkül is biztosítja.
2.12 ábra. Hagyományos falazati rendszerű határolófal; fagyálló tégla lábazattal és YTONG pórusbeton körítőfallal és kiegészítő hőszigeteléssel 1 YTONG falazóelem; 2 vakolat; 3 alsó sorkiosztást kiegészítő, kezdő téglasor; 4 polisztirol hőhídmegszakító; 5 vízszigetelés; 6 vízorrlemez; 7 téglafal; 8 fagyálló tégla; 9 vasbeton koszorú; 10 alap; 11 hátfal; 12 járda/faltő kavicstöltés.
Amennyiben a külső oldali hőszigetelés elkészítése bármilyen ok miatt nem lehetséges (pl. kész vagy védett megjelenésű homlokzat, túlzott állványköltség stb.), szóba kerülhet a belső oldali hőszigetelés. Ez azonban nem igazán ad jó eredményt, hiszen téli fűtésnél a belső hőszigetelés megakadályozza a határoló fal hőtároló képességének kihasználását, ami azt jelenti, hogy a fűtés leállásakor azonnal hűlni kezd a belső tér is. Nyáron a Nap sugárzási energiáját a külső fal betárolja, és az éjszaka folyamán a belső hőszigetelésnek köszönhetően kissé tompítva ontja a meleget befelé.
A kétoldali hőszigetelés elvileg ideális lehetne, de a viszonylag bonyolult szerkezet az esetleges pontatlan kivitelezés miatt a valóságban sok bosszúságot okozhatna, ezért készítése nem célszerű (2.13-2.17 ábrák).
2.13 ábra. Hagyományos téglafal kéthéjú rendszerben, ahol a belső fal a szerkezeti és hőtechnikai, a külső héjazati fal pedig az esztétikai igényeket elégíti ki és elviseli a meteorológiai terheket.
2.14 ábra. Tégla anyagú határolók hőszigetelő teljesítményét javító tényezők a) „ragasztott” külső burkolati fal; b) egyoldali ragasztott hőszigetelés; c) falazótégla elemeibe helyezett polisztirol betét; 1 téglafal; 2 vakolat; 3 burkolati fal; 4 homlokzatvakolat; 5 kapcsolt táblás hőszigetelés; 6 polisztirol betét.
2.15 ábra. Épület külső határoló szerkezeteinek kiegészítő hőszigetelései a) táblás hőszigetelés, ragasztott felület réteggel; b) kettős fal közé épített hőszigetelés; c) kéthéjú fal, tartófalhoz kapcsolt kiegészítő hőszigetelés.
2.16 ábra. Kéthéjú hőszigetelt, hátszellőzött falszerkezet favázas burkolati hordozóval a) váz közötti hőszigeteléssel; b) váz alatti hőszigetelővel; c) váz alatti és közötti hőszigeteléssel; 1 főfal; 2 vakolat; 3 hőszigetelő réteg; 4 kiegészítő hőszigetelés; 5 szellőző légrés; 6 szerelőheveder; 7 tartóváz; 8 burkolat.
2.17 ábra. Kéthéjú hőszigetelt falszerkezetek vízszintes metszetei a) főfal/féltégla fal; b) főfal/kőlap burkolat; c) főfal/szerelt lemezburkolat; 1 főfal; 2 hőszigetelés; 3 légrés; 4 belső vakolat; 5 nyerstégla burkolati fal; 6 kőlap; 7 táblás műbeton lemez; 8 horogelem; 9 cseppkorong; 10 beépítő horony; 11 kőcsap; 12 dübel; 13 kapcsoló fémheveder.
A következő részekben ismertetett hőszigeteléseket a szakirodalomban és a terveken többféleképpen jelölik, de a hőszigetelés típusára nem utalnak a jelölések. Ezért a rétegek elnevezéseinek felsorolásából vagy a mellékelt műszaki leírásból kell tisztázni a hőszigetelés anyagát, illetve fajtáját (2.18-2.21 ábrák).
2.18 ábra. Hőszigetelő anyagok jelölése általános terveken a) szálasanyagú; b) mikrocellás (pl. polisztirolhab); c) cement- vagy műanyagkötésű faréteg közé sajtolt mikrocellás (polisztirol-) hab: HERATEKTA; d) szálas cementkötésű faforgács vagy egyéb kemény lapok (HE-RAKLITH); e) helyszínen vakolatszerűen felhordott hőszigetelő réteg (perlit; polisztirol gyöngy; fűrészpor stb.).
2.19 ábra. Falazott rendszerű téglafal kapcsolt hőtechnikai és homlokzati burkolati fallal 1 téglaburkolat; 2 kapocselem; 3 ragasztóhabarcs; 4 főfal.
2.20 ábra. Kapcsolt kéthéjú falszerkezet közbenső maghőszigetelővel 1 téglaburkolat; 2 kapocselem; 3 szorítótárcsa; 4 hőszigetelő réteg; 5 főfal.
2.21 ábra. Kéthéjú falszerkezet szellőztetett légréssel 1 téglaburkolat; 2 kapocselem; 3 cseppkorong; 4 szorítótárcsa; 5 főfal; 6 hőszigetelés; 7 légjárat.
A hőszigetelések legfontosabb jellemzői:
- halmazállapot és testsűrűség (kg/m3),
- járható vagy nem járható,
- táblás vagy paplanszerű,
- páratartalomra, nedvességre, vízre való reagálás,
- nedvességtartalom,
- hővezetési tényező,
- kémiai ellenálló képesség (pl. polisztirol lemez esetleg nem alkalmazható),
- tűzállósági (éghetőségi) besorolás,
- felületi tapadószilárdság (ragasztás és rögzítés miatt),
- rétegelválási szilárdság (szálasanyagoknál),
- bedolgozhatóság,
- várható zsugorodás, alakváltozás,
- vághatóság, alakíthatóság, hajlíthatóság,
- hangelnyelő és hangszigetelő képesség,
- csomagolási és szállítási jellemzők,
- gyártási és pihentetési idő (időpont),
- tárolási követelmények,
- bedolgozási (alkalmazási) leírások, munkavédelmi követelmények,
- van-e esetleg utóbomlás és ezzel kapcsolatos tennivalók.
Az itt felsoroltak egy részét a termékgyártók ugyan feltüntetik a termékismertetőkben, előfordulhat azonban – tartva a kedvezőtlen gazdasági következményektől -, hogy a kevésbé előnyös anyagjellemzőket az ismertetőből egyszerűen „kifelejtik”. Másfelől arra is számítanak a gyártók, hogy nem minden felhasználó érti vagy értelmezi a közölt adatokat helyesen, a célnak megfelelően.
A határoló falak között legrosszabb hőtechnikai jellemzői az egyrétegű, betonból és hagyományos tömör téglából épülő, nem kellő vastagságú falszerkezeteknek vannak, amelyeknél az egy-vagy kétoldali vakolat némileg javít ugyan a helyzeten, de csak elenyésző mértékben. Szerencsére ilyen falazatokkal ma már egészen ritkán épülnek házak, legfeljebb időszakos tartózkodásra szolgáló, fűtetlen épületek (2.22-2.27 ábrák).
2.22 ábra. Külső hőszigetelő alapvakolattal javított hőtechnikai keresztmetszetű határoló fal 1 határoló főfal; 2 belső vakolat; 3 gúzolás, fröcskölés; 4 hőszigetelő alapvakolat; 5 kiegyenlítő alapvakolat; 6 nemesvakolat.
2.23 ábra. Perlitrabic homlokzati réteggel minőségjavított határoló szerkezet 1 főfal; 2 belső vakolat; 3 rabicháló; 4 rögzítő kampószeg; 5 perlitrabic; 6 kiegyenlítő alapvakolat; 7 nemesvakolat.
2.24 ábra. Épület külső hőszigetelése táblás pontonként ragasztott hőszigetelő lemezzel 1 főfal; 2 belső vakolat; 3 ragasztó és páraszellőző réteg; 4 hőszigetelő (pl. expandált polisztirol) lapok; 5 alapvakolat; 6 strukturált felület; 7 tartóprofil; 8 talajpára elleni szigetelés.
2.25 ábra. Épülethatároló fal külső hőszigeteléssel. Intenzív sarok-hőszigetelés esetén, a belső sarokfelületen a párakicsapódás és penészedés megakadályozható.
2.26 ábra. Heraklith és Heratekta lemezzel burkolt épülethomlokzati fal hőszigetelése jó minőségben feljavítható, ha a rétegsorrendet megfelelően alakítjuk ki, megakadályozza a külső falvakolat repedezését.
2.27 ábra. Heraklith vagy Heratekta homlokzati kiegészítőre felhordott felületi réteg a tartóacél hálótól a dörzsölt felületig biztosítja a kapcsolt szerkezet repedésmentességét és javítja a hőszigetelő minőséget.
A kétrétegű falak jóval kedvezőbbek az előzőeknél. A kettőzött (egyhéjú) falszerkezetek a teherhordó határoló fal külső felületének burkolásával készülnek. A mikró üreges falazótéglából épülő teherhordó falak már önmagukban is jobb hőszigetelő képességűek, amelyet a külső burkolati fal, valamint a belső fal és a burkolati fal, továbbá a belső fal és a burkolat közé helyezett hőszigetelő réteg még tovább fokozhat.
Rideghabok (vagy a zárt cellás habok) közbeiktatása nem célszerű, mert akadályozzák a páradiffúziót, és emiatt a falszerkezet átnedvesedhet. A falszerkezetben az akadályozott páradiffúzió miatt lejátszódó párakicsapódás okozta nedvesség a szálasanyagot azonban gyorsan tönkreteheti. A folyamat vége a szervetlen szálasanyagok tartós átnedvesedése, leépülése (elporladása), a szervesek gombásodása, korhadása. Jól megtervezett rétegfelépítésnél kifelé haladva egyre kisebb a rétegek páravezetési ellenállása. Segít a gondon, ha a fal helyiség felé eső oldalán párazáró vagy méretezett párafékező bevonatot vagy réteget (szintetikus festék, műanyag tapéta stb.), illetve a párafékező réteg előtt páranyomás-kiegyenlítő légrést, szellőzést alkalmazunk.
Készülnek olyan rétegrendű szerkezetek, ahol a pára vagy be sem kerülhet a szálasanyagú hőszigetelő rétegbe, vagy gyengén átszellőztetik a hőszigetelő réteget. A lényeg az, hogy olyan megoldást kell választani, amelynél a bejutott nedvesség még pára vagy gőz halmazállapotban eltávozhat a szerkezetből. A megoldások azonban könnyen elronthatok a kivitelezéskor, nagy szakmai ismeretet, céltudatosságot és pontosságot követelnek. Némely megoldások egyszerűek, költségkímélőek, mások pedig meglehetősen sokba kerülnek.
Nedvesség és penész
Falnedvesedést és penészedést okozhat az általános vagy helyi hőszigetelési elégtelenség, a hőhidasság, amikor a falfelület egésze vagy egy része a harmatponti hőmérséklet alá hűl, ami +20 °C szobahőmérséklet esetén 13-14 °C falfelületi hőmérsékletnél következik be. Ilyenkor szinte csurog a víz a falról, födémről, padlóról, és tetemes átnedvesedést okoz. Nem mindegy az sem, hogy milyen a hőhíd környezete. Ha a hőhidat körülvevő szerkezetek jó hőszigetelők, akkor a hőhíd veszélyesebb, mintha a környezet jó hővezető anyag, például beton lenne. A jó hővezetésű környezet ugyanis „felfűti” a hőhidat, a rossz hővezetésű pedig nem. Mindennek megítélését szakemberre kell bízni.
A szerkezeti és épületfizikai szempontokat, valamint költségüket és kivitelezhetőségüket tekintve a leggazdaságosabban az egyhéjúak kategóriájába tartozó külső, utólagosan is felhordható hőszigetelések készíthetők el. Az utólagos hőszigetelés készítése alatt az épület általában zavartalanul lakható.
Akár helyszínen felhordott (monolit) kész hőszigetelő alapvakolattal, akár perlites, rabicolt rétegekkel, akár táblás lemezekből ragasztva készül a hőszigetelés, nagyon fontos a fedő- és záróréteg megfelelő lezárása, hogy a csapadék ne juthasson be a szerkezet belsejébe, ugyanakkor ez a záróréteg ne akadályozza a kiszáradást és a páratranszportot. A következőkben a kettőzött vagy kéthéjú falszerkezeteket mutatjuk be, összevetve és értékelve hőtechnikai jellemzőiket.
Falak kettőzése
A legközönségesebb megoldás, ha – a teherhordó főfal külső oldalánál egy légréteget hagyva – a falat egyszerűen megkettőzik. Zárt légcellák kialakítását azonban kerülni kell, mert azokban a pára hideg felületet találva lecsapódik. A falazatnak átszellőztetett légréteggel kell készülnie, úgy, hogy a külső köpeny egyrészt mint „légterelő” burkolat működjék, másrészt kívülről védje a falat. Az átszellőztetett légréteg nyáron hűti a falfelületet, télen védi a széltől, párakiegyenlítő hatásának köszönhetően pedig megakadályozza a szigetelő réteg idő előtti tönkremenetelét.
Noha a külső héj belső oldalán páralecsapódás várható, ezt a résben áramló levegő rendre leszárítja. így a téglaburkolat nem fagy le, a burkolatot tartó fémváz nem korrodál, a falváz pedig nem gombásodik. A kéthéjú falak burkolt változatánál a főfalakra ragasztott (vagy egyéb módon rögzített) hőszigetelésre – légréteg közbeiktatásával – függőleges és vízszintes irányú vázra szerelt elemes vagy táblás burkolat kerül. A burkolati köpenyfal mögötti légrés kiszellőztetésénél a ki-torkollás (kiszellőzés) nyílása, illetve nyílássávja ne kerüljön az ún. csüngő ereszek alá, mert a szellőztetés intenzitása így a minimumra csökken (2.28-2.30 ábrák).
2.28 ábra. Belső oldali hőszigetelés (kevésbé ajánlott megoldás, megfontolással alkalmazandó) 1 főfal; 2 homlokzatvakolat; 3 ragasztó réteg; 4 táblás hőszigetelés; 5 belső vakolat.
2.29 ábra. Belső kőszivacs burkolat, csekély hőszigetelő értékkel 1 főfal; 2 alapvakolat; 3 nemesvakolat; 4 ragasztás; 5 kőszivacs lap; 6 kampózás; 7 belső vakolat.
2.30 ábra. Kombinált, előnyösebb belső burkolati fal 1 főfal; 2 alapvakolat; 3 nemesvakolat; 4 ragasztás; 5 táblás, habosított hőszigetelés; 6 válaszfallap burkolati fal; 7 kampózás; 8 belső vakolat.
A falak belső oldali hőszigetelése – a már említett hőegyenleg kedvezőtlensége, valamint a fal- és födémcsatlakozások hőszigetelési nehézségei miatt – viszonylag ritkán fordul elő. A lehető legrosszabb megoldás a táblás hőszigetelést közvetlenül a falazatra ragasztani, ennél csak némileg jobb a kőszivacs lappal való burkolás.
A következőkben röviden áttekintjük azokat a fogalmakat, amelyek a gyakorlatban nélkülözhetetlenek.
Ablakkeret:
Az ablaknyílást legalább három oldalról keretbe foglaló, vakolatból vagy téglából (esetleg kőből) készülő keretsáv, keretezés.
Ablakkönyöklő vagy ablakpárkány:
Az ablak homlokzatsíkból kiemelkedő, tagozattal vagy külső párkánnyal való alsó vízszintes határolása (gyakran a körülfutó ablakkeret része). A csapadék homlokzatra való lecsorgását vízorr kialakításával akadályozzák meg.
Ablakszemöldök:
Az ablaknyílás fölött haladó, sík vagy tagozott kidolgozású díszítőelem – keretpárkány, szemöldökpárkány.
Ajtókeret:
Az ajtónyílás régen kőből, ma inkább vakolatból készülő sík, szalagozott vagy profilozottan hangsúlyos keretezése.
Attika:
Az épület főpárkánya feletti tömör vagy áttört kialakítású, mellvédszerű fal, amely általában szerkezeti vagy díszítő céllal készül (a tető takarására vagy a homlokzat magasítására).
Attikafal:
A tetősík fölé, illetve alá magaslóan épített fal, falszakasz.
Baluszter korlátbáb:
Alacsony, középen erőteljesen kiszélesedő, gazdagon tagozott kő-, műkő-, beton-, gipsz- (vagy habarcs-) anyagú egész- vagy félprofilú díszítőelem. Általában fedő- és talpelemek között, szabályos távolságokba sorolva (mint ismétlődő építészeti elem), homlokzati díszként vagy mellvédek korlátjaként fordul elő.
Ereszpárkány (koronázópárkány, főpárkány, koszorúpárkány):
Az építmények homlokzati falsíkjának felső, díszes zárópárkánya, amely az épületet felül, mintegy koszorúként övezi, a falsíkokat elhatárolja a tetőzettől, és megakadályozza a tetőről lefolyó víz homlokzatra jutását.
A koronázópárkány három fő része a következő:
- gerenda (architráv),
- képszék (fríz),
- korona (geizon).
Fogazat:
A koronázópárkány koronája (geizon) alatt váltakozóan ki-beugró, négyzetes alakú apróbb díszítőelemek sora.
Fuga: (hézag):
A falazat kő- vagy téglaelemei közötti, többnyire kötőanyaggal kitöltött rés. A fugák rajzolata lehet szabályos vagy szabálytalan, lehetnek egyforma vagy változó szélességűek.
Ívnyílás:
A nyílás vízszintesen mért távolsága.
Káva:
A falnyílásban elhelyezett nyílászáró tokszerkezetét fogadó falazati tagozat.
Kima és szima:
A kiugró párkányt és a falsíkot összekötő domború, illetve homorú profilú elem.
Konzol:
A falból előreugró kő-, fém-, fa- vagy vasbeton anyagú teherhordó szerkezet. Nem teherhordó elemként, hanem csak díszítési céllal (saját terhére méretezve kisebb keresztmetszettel) is készülhet, főleg gipszből.
Kosárív:
Három vagy több középpontú, különböző sugarú körívdarabokból szerkesztett ív (a félkörívnél mindig laposabb).
Kettős boltozat:
Elsősorban nyerstégla homlokzati burkolatoknál fordul elő, az esztétikai szempontokon túl szerkezeti jelentősége is igen nagy.
Kváder:
Szabályos alakúra faragott, követ utánzó homlokzati vakolt felületminta.
Lábazat:
Az épület homlokfalainak terep- vagy járdaszint feletti, nedvességnek, rongálódásnak erősen kitett alsó szakasza, amit emiatt ellenálló anyagból kell készíteni.
Lábazati párkány:
A lábazatot felülről lezáró párkány.
Lizéna (falsáv):
A falsíkból kissé kiemelkedő, fejezet és lábazat nélküli falpillér, az épület, illetve a homlokzat tagolóeleme.
Lodzsa:
Az épülethomlokzat síkjához képest befelé kialakított fedett erkély.
Nyíláskeret:
Falnyílások, ablakok, ajtók falnyílásait keretező falsáv, falkeret.
Párkány, párkányzat:
Az épület falfelületének főleg vízszintes, egyes esetekben ferde, a homlokzati síkból kiülő tagolóeleme. Szerepe a csapadék távoltartása, valamint az építészeti tagozatok összefogása.
Pilaszter, falpillér:
A falsíkból kiemelkedő pillérsáv, amely belső oldalával a falhoz simul.
Rizalit:
Az épülethomlokzat síkjából – rendszerint a teljes épületmagasság mentén-kiemelkedő falszakasz, a homlokzatok tagolásának, a fény- és árnyékhatás kihangsúlyozásának fontos eleme. Fajtái a közép-, a sarok-, a kettős és a lépcsős rizalit.
Stukatúr:
Legtöbbször nádazott felületre felhordott javított vagy gipszes mészhabarcsból készített betétes vakolat.
Stukkó:
Elemekből öntött vagy a helyszínen szabad kézzel formázott, illetve felhordott, többnyire textilbetétes gipszdíszítés (párkány, tagozat).
Szemöldök:
Ablak- vagy ajtókeret felső, vízszintes lezáró eleme.
Szemöldökpárkány:
Ajtó- és ablaknyílás felett készülő, több tagozatból álló párkány.
Tagozat:
Az építészeti felületképzés síkból kiálló elemeinek organikus szemléletet tükröző gyűjtőneve. Feltételezi, hogy a részletek úgy függenek össze az egésszel, ahogyan a test tagjai is szerves egység részei.
Timpanon:
Elsősorban nyeregtetős épületek párkánnyal keretezett háromszögletű oromzati mezője, amely készülhet íves záródással is. Ablak- és ajtónyílások felett, keretezés részeként is gyakran előfordul.
Vakablak:
Gyakran alkalmazott homlokzati tagolás nagyobb sík felületek kitöltésére. Stílusa és motívuma megegyezik a homlokzati ablakokéval, illetve azok keretezésével.
Választópárkány (övpárkány, osztópárkány):
Az emeletek vagy a homlokzat eltérő kiképzésű részeinek egymástól való elválasztására készül, rendszerint a homlokzat teljes szélességében.
Vízorr (alámetszés):
A kiülő homlokzati tagozatok, párkányok, fedőkövek alsó felületén kialakított horony, amely a párkányon és az afölött összegyűlő (felületi) esővizet lecsepegteti a homlokzat síkja előtt, így a víz nem folyik végig a homlokzaton.
A következőkben olyan fogalmakat ismertetünk, amelyek nem szerkezeti részeket jelölnek, hanem elméleti fogalmak, elnevezések, illetve arányok megnevezései.
Aranymetszés:
Négyszög alakú idomok klasszikus aránya, ahol a kisebbik méret úgy aránylik a nagyobbikhoz, mint a nagyobbik a kettő összegéhez. Homlokzatok esetén mind az egészre nézve, mind a tagoltságra alkalmazva különösen harmonikus megjelenést kapunk.
Főhomlokzat:
Az épület legfontosabb, általában a főbejárat felőli homlokzata, amely többnyire (de nem feltétlenül) a közterület felé néz. Átriumos épületnél belső homlokzat is lehet főhomlokzat.
Homlokzat:
Az épületek külső, szabadon álló, takaratlan, többnyire függőleges felülete, amelyet szerkezeti és funkcionális, valamint díszítőelemek tagolnak.
Homlokzattagolás:
Az épületek külső, általában sík felületeinek változatossá tétele részben szerkezeti elemekkel, részben díszítő vagy díszített szerkezeti elemekkel.
Natúr kidolgozás:
Anyagok, szerkezetek természetes formában hagyott felülettel.
Nút (horonybemélyedés):
Általában frissen vakolt (vagy kő-) felületbe speciális szerszámmal vágják, majd vágás után simítják.
Rusztikus felület:
Durván megdolgozott falfelület, általában köveknél, de egyéb, pl. hasított fa, vakolat felületénél is előfordul.
Struktúra:
Szó szerint szerkezet, a homlokzati felületképzések szempontjából a burkolati falfelület kiképzési módja.
„Friss a frissre” felhordási módszer:
Az egyes rétegek felhordása között nem várják meg, amíg az előbbi megköt, hanem a homogenitás érdekében friss állapotban hordják egymásra a rétegeket.
Ágyazóhabarcs:
A burkolólapok alatti, legalább 25 mm vastagon terített vagy kent, a lapot rögzítő cementhabarcsréteg, amely alkalmas az aljzat és falfelület kis mértékű kiegyenlítésére is.
Alapvakolat:
A vakolatrendszer alsó rétege.
Állásidő:
Két munkafolyamat közötti várakozási idő.
Előkezelés:
Szilárd és tartós kapcsolat kialakítását elősegítő anyag a burkolat és a falazat között.
Fektetési hézag (fuga):
A kerámia-és kőelemek közötti, legalább 2 mm széles, hézagoló anyaggal tömören kitöltött (zárt) vagy üresen hagyott (nyitott) sáv. Elrendezése (hézagrajza) lehet egymást metsző egyenes (hálósán rakott), a falazóelemek rajzát utánzó (kötésben rakott) vagy a burkolólap alakjától függő – egyéb, előre megtervezett minta szerinti.
Felület-előkészítés:
A falazat felületének szabványos előkészítése.
Gúzolás:
Az alapfelület befröcskölése híg habarccsal, a burkolóhabarcs és az alapfelület közötti kapcsolat javításához, hogy a száraz falazat ne szívjon el túl sok nedvességet a felhordott habarcsrétegből.
Hézagoló anyagok:
A hézagokat kitöltő masszák alapanyagai, amelyek fektetési hézagoknál lehetnek: cement-, cementes műgyanta-, valamint műgyanta-kötőanyagúak, helyszínen kevertek vagy gyári késztermékek, mozgási hézagokhoz tartósan rugalmas, szilikon vagy műkaucsuk-alapanyagú gyártmányok.
Hidegkapcsolás:
A burkolati elemek vázhoz vagy a hordozófalhoz kapcsolása oldható kötéssel. Ilyenek a csavaros, facsavaros vagy a szegeit, esetleg lemezkapocs-kötések.
Hőszigetelő vakolat:
0,06-0,29 W/m∙K) hővezetési tényezőjű vakolat.
Kapcsos kötés:
Ahol egy-egy elem a felület megbontása nélkül is cserélhető.
Kapocsfeszültség:
A kötőelem építés közbeni vagy utólagos elhelyezésénél a fogadó falban vagy vázszerkezetben a szorítókapocs (pl. dübel, tipli, horgonyvas) palástjának felületén fellépő, a húzó, nyíró- vagy hajlítóerőből (amelyek a burkolat állandó és meteorológiai terheiből adódnak) származó feszültség.
Lezárás:
A falazat fugáinak habarccsal való kitöltése.
Mozgási (dilatációs) hézag:
Két szerkezeti részt vagy építményrészt elválasztó, előre megtervezett hézag, amely lehetővé teszi a részegységek mozgását több irányban, illetve nem akadályozza azt.
Nyitott fugák:
Szerelt kerámia-, kő- és betonelemeknél alkalmazható, ahol a csapadékvíz hátsó elvezetése a burkolati rétegeken belül megoldható.
Ragasztóhabarcs:
A burkolólapok alatti, legfeljebb 20 mm vastag, fogas kenőlappal a fogadófalra kent, a lapokat rögzítő ragasztóréteg, amely általában műanyag adalékokkal modifikált, hidraulikusan kötő anyag vagy többkomponensű műgyanta.
Rétegszám:
Az ugyanabból az anyagból egy vagy több munkafolyamatban felhordott rétegek száma.
Szárazkötés:
Az a kapcsolás, amikor a burkolati anyagokat a burkolandó falra véglegesen felrakjuk. Főként kerámiaanyagú elemeknél alkalmazható.
Szerelt kötés:
Ahol a burkolatot a takaró felületi réteget fogadó kapcsolóelemeket a határoló falba vagy vázszerkezetbe építése alatt vagy utólag helyezik be.
Tapadást segítő anyagok:
Tapadó habarcsok és tapadóhidak, amelyek elősegítik a burkolat és az alap közötti megfelelő kapcsolatot.
Vakolat mint rétegelem:
A burkolatok alatti vakolatréteg, amely felületlezárási vagy – vékony burkolatok esetén – a felületi kéreg hordozása céljából készül.
Vakolatalap:
Az építmény vakolandó felülete.
Vakolaterősítés (burkolati alapréteg erősítés):
Bizonyos anyagok (drót, üvegháló) beágyazása a vakolatba, illetve burkolati alaprétegekbe, hogy a repedési hajlam csökkenjen.
Vakolat felépítmény:
A falra felhordott vakolatrétegek összessége a felület-előkészítő és gúzolórétegek kivételével. Az egy- vagy többrétegű vakolatrendszer részét képezi a vakolat vasalat és/vagy a vakolaterősítés is.
Vakolatrendszer:
A vakolatrétegek összessége, amely együttesen, a falazattal és az előkezelő anyaggal kölcsönhatásban teljesíti az előírt feltételeket.
Az épületek hővédelmének kérdésköre elméleti szinten jóval magasabban áll, mint a gyakorlat terén. Az építész által tervezett háznak meg kell felelnie az érvényes hőtechnikai szabványnak, a tervnek és a hőtechnikai számításnak ezt kell tükröznie. Kiviteli tervdokumentáció – amely tartalmazza az épület formai, szerkezeti és nem utolsósorban a hőtechnikai részletes terveit – azonban az épületek 30-50%-ánál nem készül. Hogy ez hogyan lehetséges?
A válasz egyszerű: az építési engedélyezési eljárásról szóló rendelkezések 1:100 méretarányú műszaki dokumentációt írnak elő, azzal, hogy bizonyos fesztávolság feletti épületek esetén kiviteli terv is szükséges. Ez azonban nem egyértelmű kötelezettséget jelent, mert az építési engedély a már említett 1:100 léptékű tervlapokkal „felszerelt” dokumentációval már megszerezhető, és jogerőssé is válhat. Az engedélyező hatóságok esetenként előírják ugyan az építési engedélyt dokumentáló határozatban a kiviteli tervet, de ennek elkészültét már nemigen ellenőrzik.
Mindezekből következik, hogy ha nem kötelező a kiviteli terv minden esetben, akkor nincs egy olyan komplett terv, amely részleteiben megoldja az összes műszaki problémát, köztük a hővédelemmel kapcsolatos problémákat is. További „fogyatékossága” az említett rendeletnek, hogy az engedélyhez csatolt hőtechnikai számítást 1 példányban kell benyújtani, arról pedig sehol nem rendelkezik, hogy az építési munka megkezdésének bejelentésekor, illetve a kezdési engedély megadásakor a kivitelezőnek van-e egyáltalán tudomása a számításról, és hogy ismeri-e a hőtechnikai alapkövetelményeket.
Ne feledjük, a kivitelezőnek önös érdeke a ház gazdaságos felépítéséhez fűződik, nem pedig a gazdaságos üzemeltetés feltételeinek teljesítéséhez – ez utóbbi ugyanis a műszaki átadást követő fél évszázadban vizsgázik, és kérdés, hogy hogyan. A hőtechnikai szempontból helyes kialakítás gyakori „ellenfele” a szerkezeti állékonyságért felelős statikus tervező, aki a hőhíd-megszakításban, a részletek energiatudatos kialakításában a felesleges bonyodalmat, az állékonyság elleni merényletet látja. Rossz esetben ebből a szempontból akár pechesévé válhat a hasonlóképpen „racionálisan” gondolkodó kivitelezőnek.
Összegezve az előzőeket:
Ha a hőtechnikai előírások a jelenleginél szigorúbbak lennének, ha azokat mindig következetesen és maradéktalanul betartanák és betartatnák, valamint, ha a tervezők az energetikai méretezést átgondoltan végeznék, a kivitelezési pontatlanságok és az ezekből eredő hibák még akkor is jelentős hővédelmi gondokat okozhatnak.
Hővédelmi gondok
A magasépítésben hővédelmi és energetikai szempontból a megfelelő szabályozás és a hibátlan tervezés mellett nélkülözhetetlen a jól és gondosan elvégzett kivitelezés, ezen belül is a hőszigetelés. A hibás hőszigetelőanyag-választás és alkalmazás, vagy a rosszul kialakított rétegfelépítés mellett a hiányos, vagy nem megfelelően elhelyezett hőszigetelés az épületkárok leggyakoribb oka. Leglátványosabbak a látható épületkárok: a penészesedés és egyéb gombakárok, a páralecsapódás a szerkezetek belső felületén, a fagykárok, valamint a hőmérséklet-változások okozta feszültségek.
A láthatatlan vagy közvetett károk elsősorban azok a „megbetegedések”, melyeket a belső terek egészségtelen klímája okoz. Ennek az emberek közérzetére gyakorolt hatását, például a fáradékonyságot, sőt a munkateljesítmény csökkenését gyakran figyelembe sem veszik. A közvetett károkhoz sorolható továbbá az az elpazarolt érték és vagyon is, amely a fűtőenergia gazdaságtalan használatából adódik. A rosszul kivitelezett hőszigeteléseknek tehát (közvetlen vagy közvetett formában) hőtechnikai szempontból lehetnek:
- állagvédelmi,
- egészségvédelmi és
- energetikai
következményei. Ezek a kedvezőtlen jelenségek természetesen hatással vannak az épületekben élőkre és dolgozókra, megrövidíthetik az épületek, épületszerkezetek élettartamát, és rontják az épületek hő védelmi teljesítményét.
Természetesen nehéz lenne felsorolni az összes, gyakran a kivitelezéskor keletkezett hőtechnikai hibát okozó problémát, a leggyakoribb okokat azonban megemlítjük:
- nedvesség okozta hibák,
- légáteresztésből eredő hibák,
- hőhidak keletkezése.
A hőszigetelések legnagyobb ellensége a nedvesség. A legjobb hőszigetelés is értelmetlenné válik, ha a nedvességet a hőszigetelő anyagoktól nem tartjuk távol. A levegő kb. 25-ször jobb hőszigetelő, mint a víz, ha tehát az építőanyagok pórusai megtelnek vízzel, akkor részben vagy egészben elveszítik hőszigetelő tulajdonságaikat. A nedvesség természetesen nemcsak a hőszigetelést ronthatja, hanem számos egyéb kárt is okozhat.
A magasépítésben általában a következő nedvességhatások fordulnak elő:
- a talajból felszálló nedvesség,
- a csapóeső okozta nedvesedés,
- az építőanyagok, szerkezetek saját nedvessége,
- a helyiségek levegőjéből származó nedvesség.
Általánosan ismert az a tény, hogy a talajból származó nedvességet távol kell tartani az épületszerkezetektől. Ma már erre több megfelelő anyag és technológia létezik, de az építkezések során nagyon sok hibát követnek el ezen a téren.
Ha az épületek, különösképpen a falak vízszigetelése nem megfelelő, akkor
- a kapilláris hatás következtében a víz az épületet határoló talajból az építőanyagok hajszálcsöves hatása miatt felszívódik, és a különböző épületszerkezetekbe több méter magasra felszállhat,
- a csapadékvíz az épületszerkezetekbe befolyhat és nyomás hatása nélkül tovább terjedhet, így beszivároghat a falakba, födémekbe és egyéb szerkezetekbe is.
Ha az épületrész talajvízbe ér (pince), akkor hidrosztatikus nyomás lép fel, tehát a víznyomás hatására hatolhat be a szerkezetekbe. Az előzőek fontosságára való tekintettel megállapítható, hogy a szigetelést, ideértve a vízzáró betont és vakolatot is, csak gyakorlott, nagyon jó kivitelezővel szabad készíttetni. A rosszul vagy hiányosan kivitelezett vízzáró szerkezetek, szigetelések nem vagy csak nagyon nagy költséggel javíthatók.
Az időjárás nedvességeit, az esőt, havat, harmatot az épületszerkezetektől szintén távol kell tartani. Az épületrészek tetőit és külső falait úgy kell megtervezni és kivitelezni, hogy az időjárási nedvesség az épületek belső részébe ne hatolhasson be, hogy ott ne okozhasson károkat. Ezzel egyidejűleg védeni kell azokat az építőanyagokat is, amelyek nedvességre érzékenyek.
Sűrűn előforduló hiba a tetők nem megfelelő vízelvezetése, pedig mind a magas, mind a lapos hajlású tetők egyik fő feladata, hogy a nedvességet a csatornákba vezessék, ahonnan az a lefolyócsőbe, majd a csatornába jut. Gyakori hiba a külső falak csapóeső elleni nem megfelelő védelme.
A csapóeső okozta károk többfélék is lehetnek; például:
- a nedvesség felpuhítja a vakolatot,
- a bejutó nedvesség csökkenti az építőanyagok hőszigetelő képességét, ezáltal nagyobb a fűtési költség, a fal hőmérséklete harmatpont alá csökken stb.,
- a fagy, a korhadás romboló hatására az épületrészek, épületszerkezetek tönkremennek.
Ma leginkább vakolt és falburkoló téglás megoldások készülnek. Mindkét esetben be kell tartani a már előre csomagolt vakolat és fugázó habarcs keverési előírásait, mert csak így biztosítható a jó vízzárás, a páraáteresztés és a megfelelő tapadás.
Az épületek saját nedvessége az a nedvesség, ami a kivitelezés során vagy az után kerül az épületszerkezetekbe. Az új épületek építési nedvessége úgy keletkezik, hogy az épületrészek elkészítéséhez vízre is szükség van. A beton, a habarcs, a vakolatok stb. előállításakor nagy mennyiségű víz szükséges a kötési folyamat megindításához, a beton locsolásához. Az alkalmazott kötőanyagokat, cementet, meszet, gipszet, ragasztókat, festékeket leggyakrabban vízzel kell keverni. Az épületekbe többnyire az építéshez nem feltétlenül szükséges nedvesség is bekerül amiatt, hogy a legtöbb építőanyag előállításához és bedolgozásához is vízre van szükség, valamint az építőanyagok egy részét a szabadban raktározzák.
Az építőanyagokba bevitt nedvesség az építőanyag fajtája szerint 10-30 százalék, erősen nedvszívó anyagok esetében 50-60 térfogatszázalék is lehet. Ezért nagyon fontos, hogy az épületekbe csak annak elkészülte után bizonyos idő elteltével költözzenek be a lakók, azaz az épület megfelelően száradjon ki. Manapság nagyon gyakori, hogy a késedelmes kivitelezések miatt nem várják meg a természetes kiszáradási folyamatot (ami 1 év is lehet), hanem mesterséges szárítást alkalmaznak. Tudni kell azonban, hogy ehhez is viszonylag hosszú idő kell, nem elégséges csak a „felület”, tehát a vakolat kiszárítása.
Az előzőekben kifejtett problémákat fokozza az építőanyagokba kiszáradás után bekerülő nedvesség. A lakó- és középületeknél igen fontos tényező a megfelelő mértékű légcsere, mert nagyon sok energia megy veszendőbe amiatt, hogy az épületszerkezetek légzárása nem megfelelő. Kivitelezési hibák miatt ez elsősorban a tetőterekre érvényes, ami abban nyilvánul meg, hogy huzatosnak, hűvösnek érzik.
Ennek több oka lehet:
- nem megfelelő hőszigetelőanyag-választás, túl könnyű, laza anyag;
- a hőszigetelés nem megfelelő elhelyezése, hézagosság;
- a fóliák nem megfelelő átfedése, illesztése, a tetőtéri ablakok nem megfelelő beépítése… és sorolhatnánk tovább.
Természetesen falazott külső falaknál is előfordulhat káros légáteresztés, gyakran látni építés közben olyan vakolatlan falakat, ahol a függőleges fugák nagy része hiányzik. Porózus vakolat felhordása esetén szinte biztos, hogy a falazat légáteresztése jelentős lesz.
További légáteresztési problémákat okozhat a nyílászárók helytelen beépítése. Ki ne találkozott volna nem megfelelően záródó ablakokkal, ajtókkal, aminek legtöbbször nem a nyílászárók, hanem a helytelen beépítés az oka. A korszerű ablakok és ajtók általában nagyon pontosan záródnak, feltéve, ha betartják a beépítési utasításokat, szabályokat (1.39-1.43 ábrák).
1.39 ábra. Régi építésű házaknál jól látható az épületfizikai ismeretek hiánya a tetőzetek gyors elöregedésénél a) nem szellőztetett padláson a födémen télen átdiffundáló nagymennyiségű pára a tetőfelület alsó síkján kicsapódik, amiatt a léc, a szaruzat idő előtt elkorhad; a padlásfödémen pedig a páravíz beázási jelenséget okoz; b) felső hőszigetelő és szellőző légréteg képzésével a párakicsapódás megszüntethető és a ház belső klimatikus viszonya is előnyösen megváltozik (tetőtér-beépítéses példa).
1.40 ábra. Rosszul elhelyezett vagy rosszul kivezetett biztonsági tetőfólia az épület homlokzatát szennyezi, azt le is „fagyaszthatja”.
1.41 ábra. Pincefalaknál a tökéletlen talajnedvesség elleni szigetelés vagy annak hiánya idő előtti tönkremenetelt okoz, és nem utolsósorban rontja a hőszigetelő képességet.
1.42 ábra. Hőhíd veszélye a tetőfödémeknél a legnagyobb (főként a vasbetonfödémek esetén); a) nyári túlzott beltéri felmelegedés; b) télen a hó a kritikus ponton előbb leolvad; c) majd pedig a hóolvadék éjjel „tócsában” újra megfagy és elszakítja a tetőszigetelést, jégcsapok képződnek, a csatorna leszakad, majd újabb hőemelkedéssel az olvad, és az épület ezen szakasza idő előtt beázik, helyiségen belül pedig penészedés jelentkezik.
1.43 ábra. A hőtechnikai „jobbítási” szándék nem lehet részleges, mert ez akár károkat is okozhat. Példánknál az erkély (vagy függőfolyosó) faltöve – és maga a konzolos szerkezet – egy pontra tereli a lehűlő szakaszt, így a helyiség alsó, illetve felső zugában hőhidasság alakul ki és párakicsapódás, illetve túlzott hővándorlás jön létre.
Hőhidak tulajdonképpen minden épületen előfordulnak, többféle ok miatt, amelyek együttesen is felléphetnek.
Ilyen okok például:
- a geometriai forma: az adott épületszerkezetet nem párhuzamos síkok határolják;
- az inhomogenitás: a határoló szerkezetek nem párhuzamos rétegeit különböző hővezetési tényezőjű anyagok alkotják;
- a hőátadási tényező változása, amit elsősorban a felületek egyenetlen árnyékolása és a légmozgás akadályozása okoz.
Az előzőeken kívül hőhidakat – közvetlenül vagy közvetetten – kivitelezési hibák is okozhatnak, erősíthetik, illetve előtérbe helyezhetik a meglévő negatív hatásokat. Arra kell törekedni, hogy a határoló szerkezetek minden pontján azonos legyen a hőszigetelő teljesítmény.
Leszögezhető, hogy tökéletesen hőhíd-mentes szerkezet nincs, mert minden olyan helyen, amely nem egy- (homogén felület), hanem két- (pl. falsarok) vagy háromdimenziós (pl. falsarok-födém) kedvezőtlen hőáramlás alakul ki, ami hőhídnak tekinthető. Ezeken a helyeken a hőszigetelés maradéktalan elhelyezése és pontos illesztése a kivitelező egyik legfontosabb feladata. Amennyiben ez nem megfelelően történik, hőtechnikai szempontból jelentős hibák alakulhatnak ki.
A hőhidak problematikája kettős: egyrészt a belső felületi hőmérsékletek alacsonyabbak lesznek, folyamatos páralecsapódások, penészedések, korhadások, korróziók, kifagyások jelentkezhetnek (állagvédelem), és az átlagos belső felületi hőmérséklet kellemetlenül alakul (hőérzet). Másrészt a hőhidakon áthaladó hőáramok általában nagyobbak, mint a határoló szerkezet azon felületű főmezőjében kialakuló hőáramok, így romlik az épület hővédelmi teljesítménye.
Ma már szinte korlátlan választékban rendelkezésünkre állnak a jobbnál jobb építőanyagok, köztük hőszigetelő anyagok is, és ezekhez csatlakoznak a megfelelő korszerű technológiák. A kivitelezés során elkövetett hibák miatti káros hatásokat azonban a legjobb anyagok és a legjobb alkalmazástechnológiai útmutatók sem tudják kivédeni. Ma és különösen a jövőben – mivel az építési módok és technológiák egyre nagyobb körültekintést igényelne – egyre fontosabb lesz a precíz és pontos kivitelezés, hogy az ebből eredő és még ma is gyakran előforduló hőtechnikai hibák elkerülhetők legyenek (1.44-1.45 ábrák).
1.44 ábra. Az épülethomlokzati ablakok résein nem kívánt légmozgás, gyors lehűlés vagy nyári felmelegedés keletkezik, ha a szerkezeti rések nem tökéletesek; 1 a nyíló szárny tömítéshiánya vagy rossz illesztés miatt a szárnyak nem jól zárnak; 2 a rosszul beépített tokszerkezet fal-tok kapcsolata nem tökéletes; 3 a rosszul beépített üvegezés nemcsak légvándorlást, hanem a csapadékvíz horonyba jutásával idő előtti tönkremenetelt okoz.
1.45 ábra. Az épület alapozási módja és az azokat érintő nedvesség-, valamint fagyhatások a) rossz példa (a nem megfelelő alapozási mélység miatt); b) megfelelő alapozási mód, ahol csak a fagy elleni védelmét kell megoldani; 1 talajvíz; 2 talajnedvesség; 3 csapóeső; 4 fagyveszélyes zóna; 5 fagy okozta károk.
Cikksorozatunk további részeiben gyakorlatban könnyebben kivitelezhető példákat mutatunk be, az alapoktól kezdve, egészen a tetőig. Természetesen ezekben is előfordulhatnak szakmai „fogyatékosságok” mármint a példákban -, de ha így építjük házunkat, az esetek 90-95%-ban jó minősítést kapunk.
1.46 ábra. Épület falát és alapját (lábazatát) érő meteorológiai hatások, amelyek hatása ellen helyes anyag-, illetve víz- és hőszigetelés kiválasztásával lehet védekezni 1 fagyveszélyes zóna; 2 biztonsági zóna; 3 fűtött beltér; 4 fagypont feletti talaj és feltöltés.
Az épület egységnyi fűtött térfogatára és az egységnyi (belső-külső) hőmérséklet-különbségre vonatkozó fajlagos hőáram nem haladhatja meg az 1.7 táblázati érték, a lehűlő felület/fűtött térfogat viszony és az épület rendeltetése függvényében leolvasható értéket.
Vegyes rendeltetésű épületek esetében az egyes épületrészek a rendeltetésüknek megfelelő követelmények alapján méretezhetők. Az épület lehűlő felületében a fűtött teret burkoló valamennyi olyan szerkezetnek a belső oldali méretek szerint meghatározott felülete beszámítandó, amely szerkezetek másik oldalukon a külső levegővel, a talajjal vagy fűtetlen térrel érintkeznek. A fajlagos hőáram az egységnyi belső-külső hőmérséklet-különbséghez tartozó transzmissziós, valamint az e rész szerinti szoláris hőáram algebrai összegének az épület fűtött térfogatával való osztásával határozható meg.
1.7 táblázat. Az egységnyi hőmérséklet-különbség fajlagos hőárama az épület fűtött térfogatára.
A tömör (sugárzást át nem bocsátó) határoló szerkezetekre a transzmissziós hőáram a ξ nélküli eredő hőátbocsátási tényezővel számítandó. Ha a határoló szerkezet a fűtött teret fűtetlen helyiségektől választja el, a hőátbocsátási tényező a
hányadossal szorzandó, ahol:
ti – a fűtött tér léghőmérséklete
tx – a hitetlen tér hőmérséklete és
te – a méretezési külső hőmérséklet.
Az üvegezett szerkezetekre a transzmissziós és a szoláris hőáram algebrai összege egyenértékű hőátbocsátási tényezővel (ks) számítható, ha a helyiségnek fajlagos hőtároló tömege (mh) nem kisebb 2000 kg/m2-nél.
Ha az előbbi feltétel nem teljesül, az egyes üvegezett szerkezetek
felületére az egyenértékű hőátbocsátási tényezővel, a fennmaradó
felületre pedig az üvegezett szerkezetek eredeti transzmissziós hőátbocsátási tényezőjével számítandó a hőáram. Ha a helyiségben több hőtechnikailag azonos minőségű üvegezett szerkezet van, azok összevontan egy szerkezetként kezelhetők.
Az üvegezett szerkezeteknek a veszteséget és a nyereséget együtt kifejező egyenértékű hőátbocsátási tényezője a
összefüggéssel számítandó, ahol „kü” az üvegezett szerkezet transzmissziós hőátbocsátási tényezője, „S” a nyereségtényező, „N” a naptényező, „At” az üvegezés felülete. „Aü” a nyílászáró teljes felülete (tok- és szárny szerkezettel együtt). A „ks” érték negatív is lehet. Mozgatható hőszigetelő árnyékoló szerkezet alkalmazása esetén „kü” a „nappali” (kün) és az „éjszakai” (küé) érték időarányos átlaga. A hőátbocsátási, a nyereség és a naptényezők számértékei az 1.8; 1.9 és 1.10 táblázatokból vehetők.
Az üvegezett szerkezetek transzmissziós és szoláris hőáram feltételi teljesülését elegendő az épület elsődleges rendeltetésű helyiségeire, ezen belül az egyes jellemző esetekre (például sor-és sarokfekvés) ellenőrizni. Az épület egységnyi fűtött térfogatára kötelező feltétel teljesül, ha a fűtött térfogatot burkoló szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezője nem haladja meg az 1.11 táblázatban feltüntetett értékeket. A vonal menti hőátbocsátásra az 1.3 táblázat, a talajjal érintkező szerkezetek hőveszteségének becslésére az 1.12 és 1.13 táblázat tartalmaz adatokat.
Ezen ismertető csak az 1992. július 1-jétől hatályos MSZ-04-140-2: 1991 kivonata, önállóan nem alkalmazható. A szabvány az épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításának alapelveit rögzíti, a következő főbb követelmények előírásával.
Ezek:
- a térelhatároló szerkezetek állagvédelme;
- az épületben élő/dolgozó emberek egészségvédelme;
- az épület – társadalmi igény által meghatározott – hővédelmi teljesítményét biztosító követelmények és ezek ellenőrző/méretező számítási módszerei.
A határoló szerkezetek állagvédelmi ellenőrzését minden esetben el kell végezni az épület (a helyiség) rendeltetésének megfelelő légállapotok és igénybevételek alapján. A határoló szerkezetek hőérzeti vonatkozású követelményeinek kielégítése az emberi tartózkodás céljait szolgáló helyiségek esetében szükséges.
Az energetikai követelményt a teljes fűtési idényben rendszeresen fűtött épületek esetében kell kielégíteni, ha az épületnek az elsődleges rendeltetést szolgáló helyiségeire az előírt belső hőmérséklet 18 °C vagy annál magasabb.
Általános előírások, követelmények
Az épületeket és azok határoló szerkezeteit úgy kell kialakítani, majd az épületeket úgy kell üzemeltetni, hogy minden helyiségben a rendeltetésszerű használatnak megfelelő hőérzet és légállapot a használat akadályozása vagy zavarása nélkül biztosítható legyen. A rendeltetésszerű használatból közvetlenül és közvetve származó hatások az épületben és annak egyes elemeiben a rendeltetésszerű használatot akadályozó vagy zavaró elváltozásokat nem okozhatnak.
A követelményeknek a szabvány, illetve a tervezési szerződés szerinti adatok és feltételek mellett (az azokban megadott tervezési adatok tartományában) kell eleget tenni. A követelmények teljesítését akkor is biztosítani kell, ha a rendeltetésszerű használatból származó hatások időben szakaszos vagy időszakos jelleggel változnak. Ennek érdekében a méretezést és ellenőrzést a kritikus üzemállapotokra kell elvégezni, illetve az épület üzemeltetésére vonatkozóan a tervdokumentációban a rendeltetésszerű használatot nem zavaró és egyéb előírásokba nem ütköző feltételeket lehet kikötni.
A szabványban leírt módon számított fajlagos energiahiány az épületeknek, illetve helyiségeknek a szabvány által meghatározott körében ne legyen nagyobb a szabványban megadott értéknél.
A hőátbocsátás
A méretezés alapja a gyártás, az építés és a rendeltetésszerű használat során fellépő hatásoknak kitett anyag hővezetési tényezője. A méretezés során lehetőleg a felsorolt hatásokat tükröző mérésből származó adatokat kell felhasználni. Ilyen adatok hiányában a szabvány mellékletében közölt adatok és helyesbítő tényezők használhatók.
A hőáram irányára merőleges elhelyezkedésű homogén rétegekből álló sík szerkezetben állandósult állapotban egydimenziós hőmérsékletmező alakul ki. A hő áramsűrűséget az ún. rétegtervi hőátbocsátási tényező tükrözi:
Az időben változó folyamatok közelítő figyelembe vételére a rétegrend szerint jellemezhető tömör szerkezetek esetében a felületi hőmérsékletek számítása, illetve ellenőrzése során ezt a „k” értéket a szabvány melléklete szerinti (a szerkezet felülettömegétől függő ξ helyesbítő tényezővel szorozva vesszük figyelembe.
A rétegrendben nem jellemezhető (inhomogén, hőhidas stb.) szerkezetekre vonatkozóan további korrekciós és/vagy kiegészítő számítási módszereket kell alkalmazni a szabvány további szakaszai szerint. A hőátadási tényezők méretezési alapértékei a különböző felületekre – azok térbeli és a hőáramhoz viszonyított helyzetének megfelelően – szabvány (1.1 táblázat) szerintiek.
1.1 táblázat. Hőátbocsátási tényezők:
[table id=93 /]
* élek, sarkok, valamint speciális viszonyok esetében ezek az alapértékek korrigálhatók.
A légrétegek egyenértékű hővezetési ellenállása a légréteget határoló felületek hőmérsékletétől is függ, ezért szerepel a címben a „téli” jelző.
A légréteg és a külső környezet közötti kapcsolat szempontjából három esetet különböztetünk meg.
- Nem vagy gyengén szellőztetett a légréteg akkor, ha
A) vízszintes helyzetben a légréteg és a külső levegő közötti nyílások felülete kisebb, mint 5 cm2 az egységnyi 1 m2 homlokfelületre;
B) függőleges helyzetben ezen felül a nyílások felülete kisebb, mint 5 cm2 az egységnyi, 1 m hosszra. - Közepesen szellőztetett a légréteg akkor, ha az előző viszonyszámok értéke 5-15 cm/m2, illetve 5-15 cm2/m.
- Intenzíven szellőztetett a légréteg, ha a nyílások fajlagos felülete 15 cm2-nél nagyobb.
A légréteg felületképzése szokványos, ha a légréteget határoló felületek infravörös tartományra jellemző emissziós tényezőire az e≥0,8 feltétel teljesül (a szokványos felületképzések ilyenek). A légrétegek felületképzése visszaverő, ha a légréteget határoló felületek legalább egyikének az infravörös tartományra jellemző emissziós tényezőjére az e≤0,2 feltétel tartósan teljesül (alufólia). Az intenzíven szellőztetett légrétegekre részletes energiamérleg számítandó, vagy közelítésként feltételezhető, hogy az abban uralkodó hőmérséklet a külső léghőmérséklettel megegyezik. A ferde síkú szerkezetekre a függőleges szerkezetek adatai használandók.
A szerkezeti hőmérsékletviszonyok…
Vizsgálata során egyes esetekben a számításokban az ún. „saját léptékben mért hőmérséklet” szerepel. E célszerűen bevezetett dimenzió nélküli mennyiségnél a skála kezdőpontja a külső hőmérséklet: te viszonyítási alap a belső és a külső léghőmérséklet különbsége: (ti-te); így a szerkezet bármely pontján a t hőmérséklet a kialakuló
hányadossal jellemezhető. Az azonos értékkel jellemezhető pontokból kialakuló „potenciálfelületek” az adott szerkezeti kialakításról jól elemezhető képet adnak. így adott ti és te léghőmérséklet értékekre bármely, vizsgálandó szerkezeti hőmérséklet a
összefüggéssel számítható. A saját léptékben mért hőmérsékletre alapozott számítás e szabványban csak a határoló-szerkezetek belső felületi hőmérsékletének vizsgálatánál szerepel, de célszerűen alkalmazható más esetekben is.
A szerkezet geometriai formája…
és/vagy anyagát tekintve inhomogén felépítése és/vagy a hőátadási tényező változása miatt kialakuló többdimenziós hőáramok és hőmérsékletmezők hatását a méretezés során figyelembe kell venni. Amennyiben lehetséges, olyan mérésből származó adatok használandók, amelyek a felsorolt hatásokat tükrözik. Ilyenek hiányában a hőáramok számításakor közelítő vonal menti hőátbocsátási tényezők alkalmazhatók. A hőmérséklet-eloszlás megítéléséhez kidolgozott példatárak (hőhídkatalógusok) használhatók.
Egyedi állagvédelmi ellenőrzés céljából végzett többdimenziós hőmérsékletelemző számítások során az éleknél és sarkoknál a hőátadási tényezők alapértékei a következő összefüggések szerint csökkentendők:
vízszintes élek mentén: αi = 0,30 (αi1 + αi2),
függőleges élek mentén: αi = 0,35 (αi1 + αi2), ahol α1 és αi2 az élt képző találkozó felületekre vonatkozó hőátadási tényezők.
Az előzőek szerint számított csökkentett érték az él menti 10 cm széles felületsávra vonatkozik. Az ehhez csatlakozó 30 cm széles sávokban a hőátadási tényező értéke folyamatosan a felületre megadott értékre nő. A tervezéshez ajánlott példatárak („hőhídkatalógusok”) adatait hasonló módon határozták meg. A hőátadást akadályozó bútorok hatását az érintett felületeken egyéb adat hiányában a mellékletben megadott hőátadási tényezők 30-50%-os csökkentésével lehet figyelembe venni. A hőleadók, beágyazott és sugárzó fűtések, szervezett szellőztetés hatása indokolt esetben a hőátadási tényező megnövelt számértékével figyelembe vehető.
A hőmérséklet-eloszlási viszonyok…
A hőmérséklet-eloszlási viszonyok és a szerkezeten belüli nedvességviszonyok ellenőrzése során a belső levegő állapotjellemzői – eltérő megállapodás vagy más okból eltérő követelmény hiányában – az 1.4 táblázat és a szabványmelléklet szerint vehetők figyelembe. A mellékletben szereplő ti érték a helyiség előírt belső (eredő) hőmérséklete. A tim léghőmérséklet ebből a szabványmelléklet szerint számítandó. A méretezés során figyelembe veendő külső levegő-állapotjellemzők és éghajlati tényezők értékeit a szabványmelléklet tartalmazza.
A helyiségek, illetve üvegezett felületek tájolás szerinti besorolását a következők szerint kell értelmezni:
1.2 táblázat. Légrétegek egyenértékű téli hővezetési ellenállása (R*m2*K/W).
1.3 táblázat. Számításba vehető vonal menti adatok a hőátbocsátási tényező vonatkozásában.
Egyéb hőhidaknál, ha a külső szerkezet eredeti rétegterve -10 cm-nél keskenyebb sávon szakad meg: k1 ≈0,25 ∙ k, ha-10 cm-nél szélesebb sávon szakad meg: k1 ≈ 0,5 ∙ k, ahol k az eredeti rétegtervre számított hőátbocsátási tényező.
1.4 táblázat. Épület határoló szerkezeteinek téli hőtechnikai méretezéshez szükséges belső hőmérséklet és relatív légnedvesség.
a) É-i tájolású, ha üvegezett homlokzatának normálisa a Ny-15°-É és az É-75°-K határok közé esik, vagy ha bármilyen tájolású, de üvegezett homlokzata árnyékban van.
b) Ha az üvegezett homlokzat nincs árnyékban: K-i (illetve Ny-i) tájolású, ha üvegezett homlokzatának normálisa az É-75°-K és K-30°-D (illetve a D-60°-Ny és a Ny-15°-É) határok közé esik.
c) DK-i (illetve DNy-i) tájolású, ha üvegezett homlokzatának normálisa a K-30°- D és K-75°- D (illetve D-15°-Ny és D-60°-Ny) határok közé esik.
d) D-i tájolású, ha üvegezett homlokzatának normálisa a K-75°-D és D-15°-Ny határok közé esik.
Egy helyiség homlokzati nyílászárója árnyékban lévőnek minősül, ha a nyílászáró normálisához vízszintes síkban rajzolt szögtartományon belül a szomszédos épület (vagy terepalakulat) felső kontúrja, párkánya, gerince 25°-nál nagyobb (a homlokzat normálisától függőleges síkban mért) szög alatt látszik.
A vízszintes szögtartomány:
- D-i tájolás esetén a homlokzat normálisától mindkét oldalra 30°,
- DK-i és DNy-i tájolás esetén a homlokzat normálisa és az attól D-i irányba mért 45°,
- K-i és Ny-i tájolás esetén a homlokzat normálisa és az attól D-i irányba mért 60°.
A szögtartományok meghatározásánál 20%-os hiba megengedett. A részbeni benapozás oka az épület saját tagozatainak vetett árnyéka. Egy nyílászáró részben benapozott, ha van a homlokzaton olyan – esetleg más helyiségekhez tartozó-építészeti tagozat (loggia, erkély, párkány, árkád), amely a vizsgált nyílászáróra árnyékot vethet.
A nyílászáró teljesen benapozott, ha nincs a homlokzaton olyan építészeti tagozat, amely az üvegezett felületre árnyékot vethet. Ide tartoznak az ablakkal vagy franciaerkéllyel kialakított homlokzati helyiségek (1.36 ábra).
1.36 ábra. Tájolási szektorok a benapozás, illetve az épülettájolás vonatkozásában.
Az előző értelmezések alapján kell az üvegezett felületek tájolási besorolását elvégezni. A vizsgált felület nincs árnyékban, ha a jelölt térszögben nincs építmény, terepalakulat. Ha a vizsgált felület építmény vagy terepalakulat vetett árnyékban van, akkor azt az É-i tájolásúval azonosan kell kezelni. A részbeni beárnyékolás hatása figyelembe vehető (például árnyékszög táblázatok vagy Nappálya-diagramok alapján). Esetleges utólagos beépítés hatása a telekadottságok, övezeti előírások, rendezési tervek alapján figyelembe vehető.
A hőtárolás
Hőtároló tömegként a külső határoló szerkezetek tömegének egésze és a belső határoló szerkezetek tömegének fele vehető számításba, a következő pontokban foglalt korlátozások és kiegészítések figyelembevételével.
Az előzőekben megfogalmazott tömegekből hőtárolóként nem vehető figyelembe azon részük, amelyet a helyiségtől R ≥0,15 m2K/W hővezetési ellenállású réteg(ek) választ(anak) el. Ebbe a hővezetési ellenállásba a beépített, rögzített helyzetű bútorok szigetelő hatása is beszámítandó. A nem szilikátbázisú anyagok (pl. fa, fém) esetében az előző pontok alapján figyelembe vehető hőtároló tömeg mérőszáma a c/0,8 hányadossal szorzandó, ahol c a nem szilikátbázisú anyag fajhője kJ/kgK mértékegységben.
A helyiségek hőtároló tömege a rétegtervvel jellemezhető, tömör külső és belső határoló szerkezetek, az előző pontok szerint számított hőtároló tömegeinek összege. Ez célszerűen az
Aj – az egyes tömör határoló szerkezetek felülete m2-ben, és
mtj – az egyes felületek felületegységre eső határoló tömege kg/m2-ben.
A helyiség fajlagos hőtároló tömege az a hőtároló tömeg, amely a helyiség üvegezett határoló szerkezeteivel egyenértékű teljesen átlátszó (1-es naptényezőjű) nyílás felületegységére jut:
ahol:
M – az előző pont szerint számított hőtároló tömeg kg-ban,
Atj – a helyiség egyes külső üvegezett szerkezeteinek transzparens üvegfelülete m2-ben és
Nj – ezen üvegezett szerkezetek naptényezője.
A naptényező értékének megállapításakor az esetleges társított (mozhatható) árnyékoló is figyelembe veendő a feladatnak megfelelően „nyitott” (pl. télen nappal) vagy „zárt” (pl. nyáron nappal) helyzetben.
ahol:
M – az előző pont szerint számított hőtároló tömeg kg-ban, At– – a helyiség egyes külső üvegezett szerkezeteinek transzparens üvegfelülete m2-ben és
N- ezen üvegezett szerkezetek naptényezője.
A naptényező értékének megállapításakor az esetleges társított (mozhatható) árnyékoló is figyelembe veendő a feladatnak megfelelően „nyitott” (pl. télen nappal) vagy „zárt” (pl. nyáron nappal) helyzetben.
Nedvességviszonyok, jelölések
A megengedhető nedvességtartalom az a legnagyobb nedvességtartalom, amely felett az építőanyagok, épületszerkezetek fizikai és/vagy kémiai jellemzői (hővezetés, szilárdság, állékonyság stb.) a rendeltetésszerű használatot akadályozó vagy zavaró mértékben megváltoznak. Jele: ωm.
A megengedhető nedvességtartalmat a minősítési iratok vagy a gyártó tanúsítványai alapján kell figyelembe venni.
A kezdeti nedvességtartalom az a legnagyobb nedvességtartalom, amely a szerkezetben, illetve annak rétegeiben a használatbavételkor észlelhető. Jele: ωk. Tájékoztató adatokat a szabványmelléklet tartalmaz.
Az egyensúlyi nedvességtartalom-eloszlás az a nedvességtartalom-eloszlás, amely a stacioner méretezési feltételek alapján meghatározott parciális vízgőznyomás-eloszláshoz hozzárendelhető.
A parciális nyomáseloszlás meghatározása során a szerkezetben levő légréteg, illetve olyan szálas vagy egyéb anyag, amelyen belül konvektív vízgőz áramok alakulnak ki, zérus páradiffúziós ellenállással veendő figyelembe.
A parciális nyomáseloszlás meghatározása során a külső és belső páraátadási ellenállások zérus értékekkel veendők figyelembe.
A relatív légnedvesség megengedett értéke az a – lehűlő határoló szerkezetek belső felülete mentén lévő határrétegben fellépő – relatív légnedvesség, amely mellett e felület felületképző rétegében a kapilláris kondenzáció megkezdődik. Jele: φkk.
Jelölések (mértékegységek)
B –hőelnyelési tényező időben ugrásszerű hőhatás esetén (J/m2Ks1/2)
C –fajhő (kJ/kgK)
∆c -1 m3/h szellőző levegő térfogatárammal elszállított vízgőz mennyisége (g/m3)
d -rétegvastagság (m)
g -a szerkezeti páradiffúzió gőz-áramsűrűsége (g/s)
k –tömör, rétegtervvel jellemezhető szerkezetek beépítési körülményekre vonatkozó anyagjellemzőkkel számított hőátbocsásátási tényezője (W/m2K)
kA-tömör szerkezeti egység hőhíd-hatást is tartalmazó eredő hőátbocsátási tényezője (W/m2K)
kl-vonalmenti hőátbocsátási tényező ( W/mK)
kün-üvegezett szerkezetek „nappali” transzmissziós hőátbocsátási tényezője (kiegészítő árnyékoló szerkezeti hatás és napsugárzási nyereség nélkül) (W/m2K)
küé-üvegezett szerkezeteknek a kiegészítő árnyékoló hatását is figyelembe vevő „éjszakai” transzmissziós hőátbocsátási tényezője (W/m2K)
kü-üvegezett szerkezet átlagos transzmissziós hőátbocsátási tényezője („nappali + éjszakai” időarányos átlag) (W/m2K)
ks-üvegezett szerkezet szoláris nyereséget is tartalmazó egyen értékű hőátbocsátási tényezője (W/m2K)
l -hosszúság (m)
m -határoló szerkezetek egységnyi felületre eső tömege (kg/m2)
mt -határoló szerkezetek egységnyi felületére eső hőtárolás szem pontjából figyelembe vehető tömeg (kg/m2)
n – légcsereszám (m3/m3h)
p –nyomás, résznyomás (Pa)
q –hőáramsűrűség (W/m2); fajlagos (belső) hőterhelés (W/m3)
t -hőmérséklet (°C)
A -felület (m2)
Ct -korrekciós tényező (energetikai számításnál)
K –korrekciós tényező (padló hőelnyelésénél)
L –levegő térfogatáram (m3/h); fajlagos… (m3/h, fő)
M -tömeg (kg)
N –naptényező
Q –hőáram (W)
R –hővezetési ellenállás (m2K/W)
Rv –páravezetési ellenállás (m2sPa/kg)
S –nyereségtényező
V –térfogat (m3); fajlagos… (m3/fő)
W -nedvességfejlődés (g/h)
Z -geodéziai szintkülönbség
α -hőátadási tényező (W/m2K)
δ -páravezetési tényező (kg/msPa)
e -felületi sugárzási (emissziós tényező)
φ-relatív légnedvesség-tartalom (%)
φkk -felületi kapilláris kondenzációhoz tartozó relatív légnedvesség-tartalom küszöbértéke (%)
κ -korrekciós tényező
λ-hővezetési tényező (W/mk)
λbe -hővezetési tényező beépített állapotban (W/mK)
λh -hővezetési tényező helyettesítő értéke (W/mK)
ω -nedvességtartalom (%)
ωm -megengedett nedvességtartalom (%)
ωk -kezdeti nedvességtartalom (%)
ωe -egyensúlyi nedvességtartalom (%)
ρ -sűrűség (kg/m3)
ξ -korrekciós tényező
Θ -saját léptékben mért hőmérséklet
Hőmérsékletviszonyok
A padlók hőelnyelése
- Állandó emberi tartózkodásra szánt helyiségek padlóit hőelnyelés szempontjából méretezni, illetve ellenőrizni kell.
- A padlók hőérzeti megítélésének alapja – a padlófűtés esetét kivéve – a „b” hőelnyelési tényező. Ennek alapján a padlók besorolása: melegpadló: b < 0,700, félmeleg padló: 0,700 ≤ b ≤ 0,840, hidegpadló: b > 0,840.
A padlók hőelnyelési tényezőjének számítása az 1.6 táblázat és a szabványmellékletben közölt módon végezhető.
- A padlók minőségére vonatkozó hőérzeti követelmények: a) lakóhelyiség, kórterem, bölcsödé, óvoda és más hasonló nagy hőtechnikai igényű helyiségek: meleg; b) iroda, színház stb. és olyan üzemek, ahol a dolgozók huzamosan egy helyben tartózkodnak: legalább félmeleg; c) mellékhelyiségek, ipari üzemek általában, raktárak, alárendeltebb helyiségek stb. esetében megengedhető a hideg.
- Padlófűtés esetében a téli hőérzeti megítélés alapja a fűtött szerkezet felületi hőmérséklete. Az esetleg nem kívánt kedvezőtlen nyári hőérzeti hatás egy, csak nyáron alkalmazott szőnyegborítással küszöbölhető ki.
Határoló szerkezetek téli védelme
- Huzamos emberi tartózkodásra szolgáló helyiségek esetében a külső levegővel alulról érintkező födémszerkezeteket oly módon kell kialakítani, hogy azokon az átlagos padlófelületi hőmérséklet legfeljebb 2,5 K-nél legyen alacsonyabb a helyiség előírt belső hőmérsékleténél.
- Huzamos emberi tartózkodásra szolgáló helyiségek esetében a külső határoló és nyílászáró szerkezeteket úgy kell kialakítani, hogy a helyiséget burkoló összfelület súlyozott átlagos hőmérséklete legfeljebb 2,5 K-nel, illetve több lehűlő felület és/vagy nagy üvegezési arány esetén annyival legyen alacsonyabb a helyiség előírt belső hőmérsékleténél, amekkora eltérést a belső levegő hőmérséklete és az előírt belső hőmérséklet között az MSZ 04-140/3 szabvány a lehűlő felületek száma és az üvegezési arány függvényében megad.
a) Talajra fektetett padlószerkezet átlagos felületi hőmérsékletének közelítő értéke a szabvány (M. 2.) melléklet alapján vehető figyelembe (1.6 táblázat)
b) Tömör határoló szerkezeti egység átlagos felületi hőmérsékletének meghatározása során a hőhidak hatását is tükröző
eredő hőátbocsátási tényezőt, valamint a hőszükséglet-számításnál alkalmazott belső és külső hőmérsékletet kell figyelembe venni.
c) Nyílászáró szerkezet átlagos felületi hőmérsékletének meghatározásánál, annak „nappali” transzmissziós hőátbocsátási tényezőjét (kün), valamint a hőszükséglet-számításnál alkalmazott belső és külső léghőmérsékletet kell figyelembe venni.
d) Hőhíd figyelembevételénél (pl. az élek esetében) ügyelni kell arra, hogy azt ne vegyük tévedésből többször számításba, de ne is hagyjuk ki. - A huzamos emberi tartózkodásra szolgáló lakó- és közösségi helyiségek esetén, a talajon nyugvó padlószerkezeteknek az épületek kerülete mentén húzódó 1 m széles sávját a szabványmelléklet szerinti hővezetési ellenállású rétegtervvel kell kialakítani (1.37-1.38 ábra).
- Azokat a külső felületükön a talajjal érintkező falszerkezeteket, amelyek egy része a terepszint fölé emelkedik, a hőérzeti követelmények szempontjából a külső falakkal azonos módon kell elbírálni.
- Teljes egészében terepszint alatti külső falakra hőérzeti szempontból nincs követelmény.
1.37 ábra. A talajjal érintkező padlószerkezetnek az épület külső kerülete mentén húzódó 1 m széles sávjában szükséges hőszigetelés a) csak padozat alatti; b) lábazati (külső) hőszigeteléssel (a talajnedvesség és csapadék elleni szigetelés feltüntetése nélkül).
1.38 ábra. Az épület padlókörvonal hosszegységre vonatkoztatott hőátbocsátás iránya (kapcsolódó táblázat 1.12).
[table id=95 /]
1.5 táblázat. Megengedhető relatív pára- és nedvességtartalom a szerkezet keresztmetszetében.
Helyiségek nyári hőmérséklete
- A nyáron huzamos emberi tartózkodásra szolgáló helyiségek a várható belső hőmérséklet szempontjából megfelelőek, ha egyidejűleg teljesülnek a következő feltételek:
a) az egységnyi helyiség térfogatra jutó (időben tartós) belső hőterhelés qi ≤ 10 W/m3,
b) egy főre V ≥ 15 m3 helyiségtérfogat jut és
c) fajlagos hőtároló tömeg (mt) kg/m2-ben nem kisebb az adott esetre a következő értéknél:
- A helyiség intenzíven szellőztetett, ha rendeltetése és használati módja szerint ablakának huzamos (az éjszakai és a kora reggeli órákra is kiterjedő) nyitva tartása (az ablak működési módja, a vagyonbiztonság, a környezeti szennyeződés és zaj szempontjából) lehetséges vagy a helyiség n > 3 légcsereszáma éjszaka és hajnalban egyéb úton biztosítható.
- Ha a felsorolt feltételek valamelyike nem teljesül, a hőérzeti feltételek teljesítése részletes méretezéssel igazolandó, vagy épületgépészeti berendezéssel biztosítandó. A részletes méretezésre vonatkozóan a szabványmelléklet tartalmaz tájékoztatást.
1.6 táblázat. Talajra fektetett padló felületi hőmérsékletének közelítő értékei (a hőérzeti ellenőrzés számításához).
Nedvességviszonyok a szerkezetekben
Az épületek határoló szerkezeteit úgy kell kialakítani, hogy a szerkezetet alkotó anyagok nedvességtartalma üzemszerű viszonyok mellett a megengedett nedvességtartalma üzemszerű viszonyok mellett a megengedett nedvességtartalom értéke alatt maradjon.
- Az épület használatbavételét követő száradási időszakban a nedvességre nem érzékeny anyagok nedvességtartalma a megengedett értéket túllépheti, ha a kezdeti nedvességtartalom szükséges mértékű csökkenésének feltételei biztosítottak. A szokványos kezdeti nedvességtartalom-értékeket a szabványmelléklet tartalmazza.
- A határoló szerkezetek megengedett nedvességtartalomra való ellenőrzését lehetőleg méréssel, esetleg matematikai-fizikai modellen kell elvégezni. Ilyen vizsgálati lehetőség hiányában, azokban az esetekben, amelyekben az egydimenziós vízgőzáram tekinthető jellemzőnek, a következő pontokban közölt ellenőrzési mód alkalmazható.
- Az ellenőrzési eljárás első szakaszának célja az egyensúlyi nedvességtartalom meghatározása, amelyet szerkesztéssel kombinálva célszerű végezni.
- Ha a szerkezetre nem az egydimenziós vízgőzáram jellemző (például egyhéjú melegtetők esetében), akkor a parciális nyomás eloszlását a többdimenziós áramlás képét meghatározó szerkezeti megoldás (például vonal menti vagy pontszerű párakiszellőzési rendszer) alapján kell figyelembe venni.
a) fűtött helyiségek határoló szerkezeteinek ellenőrzésekor: te = -2 °C, φe = 90%
b) pince feletti födém esetében: te = +5 °C, φe = 75%
c) tartósan (több héten keresztül)+10 °C alá hűtött helyiségek külső térrel vagy hűtés nélküli helyiséggel érintkező határoló szerkezeteiben kialakuló nyári páradiffúzió esetére: te= 22 °C, φe = 60%
d) egyéb esetekre a szabványmelléklet értékei az irányadók. Megfelelő a szerkezet, ha: a) a parciális nyomás mindenhol kisebb, mint a telítési érték, b) a relatív nedvességtartalom egyetlen rétegben sem haladja meg a megengedhető nedvességtartalomhoz tartozó értéket, valamint c) a kezdeti nedvességtartalom (ωk) kisebb a szorpciós telítettségi nedvességtartalomnál (ωk).
Nedvességviszonyok a felületeken
Szokványos használatú helyiségekben a rendeltetésszerű használatnak megfelelő belső léghőmérséklet, nedvességfejlődés és légcsere mellett a határoló szerkezet legkedvezőtlenebb szakaszán, a belső felületi hőmérséklethez tartozó relatív levegő-nedvességtartalomnak alacsonyabbnak kell lenni a kapilláris kondenzáció kezdődési fázisánál megengedett értéknél.
- Szokványos használatú helyiségekben a külső nyílászárókat (beleértve a keret- és tokszerkezeteket is), valamint a légtechnikai rendszerekkel el nem látott, nagy nedvességterhelésű helyiségekben a határoló- és nyílászáró szerkezeteket vízálló anyagból kell készíteni vagy vízálló felületképzéssel kell ellátni. Az anyag, illetve a felületképzés vízálló, ha abban a kapilláris kondenzáció, illetve azon a felületi kondenzáció a rendeltetésszerű használatot akadályozó vagy zavaró elváltozást nem okoz.
- A rendeltetésszerű használatnak megfelelő nedvességfejlődés megállapításához lakó- és középületek esetére a szabványmelléklet tartalmaz tájékoztató adatokat. Ipari és mezőgazdasági rendeltetésű helyiségek esetében a nedvességfejődés a technológiai adatszolgáltatásból határozandó meg.
- A rendeltetésszerű használatnak megfelelő légcseréről a vonatkozó szabvány, az ehhez tartozó fűtőteljesítmény-fedezetről az MSZ-04-140/3 szabvány intézkedik. Ha más szempontból (égési levegő utánpótlása, helyiségben tartózkodó személyek száma stb.) nagyobb légcsere nem szükséges, a kötelező légcsereszám előírt értékét a helyiség nedvességmérlege szabja meg.
- Szokványos felületképzésű lakószobák, közösségi és szálláscélú helyiségek esetében a részletes méretezés elhagyható, ha:
a) a határoló szerkezetek legkedvezőtlenebb szakaszain a belső felület saját léptékben mért hőmérséklete nem kisebb 0,65-nél és
b) légcsere méretezési értéke (amelynek fűtőteljesítmény-fedezete biztosított) nem kisebb, mint 25 m3/h/fő.
Az időszakosan nagy nedvességterhelésű helyiségek (köztük a konyhák, fürdőszobák) esetében a részletes méretezés elhagyható, ha határoló szerkezeteinek anyaga vagy felületképzése vízálló.





















































































































