Az utóbbi néhány évben Magyarországon az építőanyagok és szerkezetek piacán egyre fokozódó verseny tapasztalható. Ennek természetesen több oka van, de talán az egyik legfontosabb, hogy a rohamosan növekvő energiaárak miatt mindenki jól hőszigetelt, alacsony energiaigényű épületeket, lakásokat szeretne építeni.
Magyarország az Európai Közösséggel kötött társulási szerződés keretében vállalta, hogy fokozatosan átveszi az EU-normatívákat, és azokat beépíti saját szabályozási rendszerébe. A direktíva hat lényeges alapkövetelményt rögzít, amelyek közül a hatodik pont az „Energiatakarékosság és hővédelem”. Az „Energiatakarékosság és hővédelem” értelmében az építménynek – az adott hely éghajlati viszonyait és a létesítmény tervezett felhasználását figyelembe véve – az energiát a lehető leghatékonyabban kell hasznosítania.
Az energiatakarékossági rendelkezések a következő energiafelhasználásokkal kapcsolatosak:
- fűtés;
- hűtés;
- nedvességtartalom szabályozása;
- szaniter-melegvíz előállítása;
- szellőzés.
Az épületeknél a szükséges energiamennyiséget a korábbiakban felsorolt szempontok alapján kell meghatározni.
Helyiségek fűtése és hűtése
A helyiségek téli fűtésénél és nyári hűtésénél lényeges kérdés a nedvességtartalom és annak szabályozása.
Ezek, mint fő tényezők, együtt, egymásra tett hatásaik alapján a következők szerint veendők figyelembe:
- a belső viszonyok (komforttal szemben támasztott követelmények és a belső hőnyereség);
- a külső, környezeti viszonyok (hőmérséklet, nedvesség, sugárzás, szél stb.);
- az épület fajlagos hőátbocsátása az épület hőszigetelésének függvényében;
- az épületszerkezeten át mérhető vízgőzáteresztés és nedvességterhelés az épületen belül;
- az épület határolóinak légáteresztő képessége (lélegzése);
- a természetes úton elérhető levegőcsere (szellőzés + filtráció);
- gépi szellőzéssel biztosítható (minimum-maximum) légcsere, levegő-utánpótlás;
- az átlátszó szerkezetek és üvegezések felülete, szoláris tényezői, valamint árnyékolási hatások és a napfény elleni védelem;
- a fűtő, a légkondicionáló és a légnedvesítő szerkezetek hatékonysága és üzemmódja.
A felsoroltak az épület, a lakótér belső, ember által szabályozható tényezői a beltéri optimális klimatikus viszonyok eléréséhez.
Használati melegvíz-ellátás
Az épület szaniter-melegvíz ellátása a komfortminőség második tényezője a fűtés után. Részelemei a hatékony energiafogyasztás párhuzamában a következők:
- a felhasznált meleg víz mennyisége, vagyis az optimális vízigény;
- a vízhőmérséklet emelésének mértéke (a hálózati és a felhasználási hőfok közötti különbség);
- a fűtő (vagyis a vízmelegítő) és keringető egységek hatékonysága;
- az automata szabályozók (szelepek, elektromágneses szelepek, automatikák) energiafogyasztása;
- hőelosztó, hőtároló és szállító vezetékek hőtárolási (és szállítási) veszteségei.
Szellőzés
A lakások emberi tartózkodásra használt tereinél egyik legfontosabb biológiai követelmény a tökéletes levegő biztosítása:
- megfelelő tervezett mértékű levegőcsere;
- épület határoló szerkezeteinek légáteresztő képessége, a bel- és kültér közötti nyomáskülönbségre visszavezethető levegőáramlás;
- nyitható homlokzati ablak- és ajtófelület, valamint fix és szabályozható szellőzők.
A szükséges levegőcsere mértékét az egészséges környezet szempontjai határozzák meg.
Hővédelem
Hővédelmi és energiatakarékossági okok miatt a következőre kell figyelemmel lenni:
- minden építési anyag és hőszigetelő rendszer feleljen meg a reá vonatkozó szabványoknak;
- építőanyagoknak és -elemeknek lényeges (az alapkövetelmény által meghatározott, pl. a hővezetési tényező) tulajdonságait a gyártónak tanúsítani kell;
- biztosítani kell az adott gyártónak vagy forgalmazónak az építési anyagok legfontosabb tulajdonságainak adatjegyzékét. Ennek tartalmaznia kell a hivatalos értéket a méretezéshez, valamint a beépítési és alkalmazási feltételeket. Mindezeket úgy kell tudatni, hogy a tervező és alkalmazó szakember további mérés és vizsgálat nélkül betervezhesse, illetve felhasználhassa azt.
Ma a laikusoknak, de még néha a szakembereknek is nehéz eligazodni a műszaki adatok (pl. a hővezetési tényező, hőátbocsátási tényező) áradatában, pedig e két jellemző az építőanyagok tulajdonságai közül a legfontosabb paraméterré lépett elő.
A mára már Magyarországon is hatalmas építőanyag-kínálatban egyre nagyobb jelentőséget kap két betű:
- a hőszigetelő anyagok hővezetésének értékszáma: λ W/(m*K);
- az épületszerkezetek hő átvezetésének értékszáma: κ W/(m2*K).
A fokozódó piaci verseny oka, hogy:
- az Európai Unióban folyamatosan szigorodnak a hőszigetelésre és az energiafogyasztásra vonatkozó követelmények, amelynek elsősorban környezetvédelmi okai vannak (a füstgázkibocsátás csökkentése);
- az egyre szigorodó energetikai követelményeknek minden építőanyag-, de különösen hőszigetelőanyag-gyártó igyekszik megfelelni a termékével.
A jobb hőtechnikai paraméterekért folyó verseny érthető, még akkor is, ha az EU-országokban, de már hazánkban is az energiatakarékosságra és a hővédelemre vonatkozó követelményeket nem az egyes jellemzőkkel, határértékekkel közelítik meg, hanem a teljes épület energiafogyasztása a fő szempont. Ebbe tartozik a transzmissziós hőveszteségek és a légcsere hőveszteségén túl a szoláris és belső hőnyereség is. Magyarországon 1992. július 1-jén életbe lépett az akkor „újnak” mondott MSZ-04-140-2:1991 Hőtechnikai méretezés szabvány.
E szabvány európai módon közelíti meg az energetikai követelményeket, amely szerint az egész épület „lehűlő felület/fűtött térfogat” aránya határozza meg az épület megengedhető hőveszteségét. A tapasztalat azonban az, hogy ezt a szemléletbeli váltást az eltelt évek ellenére sokan nem értik és nem is akarják megtanulni, mert komplikáltnak tartják. Viszont vannak számítógépes programok, amelyekkel egyszerűen elvégezhető az épület hőtechnikai méretezése, ellenőrzése.
Mielőtt még e korszerű szemléletű szabvány teret nyert volna hazánkban, addigra az „új” szabványból „régi” lett. Az EU-országokban ugyanis a jelenlegi követelményrendszert a minimális füstgázkibocsátás alapján határozzák meg, és ezeknek az új követelményeknek a kielégítéséhez lényegesen nagyobb hőszigetelőanyag-vastagság tartozik. Általánosságban megállapítható, hogy hazánkban a jelenleg épülő és felújításra kerülő épületek ezen követelményekhez képest csekély hőszigetelésűek, energiapazarlók.
Remélhetőleg azonban a közeljövőben ez változni fog, mert az EU-hoz történő csatlakozási folyamat az energetikai követelmények jelentős szigorodását hozza magával, és egyre több lakásépítő, építtető és lakáshasználó ismeri fel, hogy hosszú távon a gazdaságosság határain belül saját érdekük, hogy jól hőszigetelt, alacsony energiaigényű épületeket építsenek, építtessenek, és elkerüljék a lebontási vagy büntetési szankciókat.
1.35 ábra. Hőtechnikai szempontok vizsgálata a) külső kép; b) földszinti alaprajz; c) pince alaprajza; d) kiterített felület, az „A” felület által közbezárt tér a „V” térfogat, jelölések: 1; 2; 3; 4 = falak; A1 = zárófödém; B1 = pincepadozat; C1 = talaj/földtömeg.
A hőszigetelés fontossága
Az épület hőszigetelésével kapcsolatban a szakmában sajnos még általánosan elterjedt nézet, hogy pl. a külső falszerkezetekkel szemben támasztott hőátbocsátási tényező követelményértéke 0,70 W/(m2*K), a lapostető-szerkezetekkel szembeni követelmény érték pedig 0,40 W/(m2*K). Tudomásul kell venni, hogy ez 1992. július 1-jén megváltozott.
Az „új” hőtechnikai szabvány 1992. július 1-jével lépett életbe. E szabvány szerint az egész épületre vonatkozó „lehűlő felület/fűtött térfogat” viszony határozza meg az épület külső térelhatároló felületeinek átlagos hőátbocsátási tényezőjét. Az átlagos hőátbocsátási tényező ismeretében az épület tervezője vagy felújítás esetén a felújítást végző dönti el, hogy milyen hőszigetelésű és hőátbocsátási tényezőjű legyen a külső fal, a lapostető, a magastető, az árkádfödém, a pincefödém stb., úgy, hogy az egész épületre vonatkozóan tartható legyen az átlagos hőátbocsátási tényező értéke, miközben jó komfortérzet biztosítható, illetőleg a szerkezetek sem károsodnak.
A hőtechnikai szabvány betartásához legalább az anyagok hővezetési tulajdonságait mutató táblázatot kellene beszerezni, és elcsodálkozhatnának azon, hogy például az acél 1500-szor rosszabb hőszigetelő a polisztirol habnál, a beton meg 500-szor.
Sajnos, ennek az európai szinten is korszerű szabványnak Magyarországon sok helyen nem tudnak érvényt szerezni, annak ellenére, hogy Európa több országában az egyes épületszerkezetekhez szükséges hőszigetelőanyag-vastagságokat már a sokkal szigorúbb fűtőanyag-szennyeződés (szén-dioxid, szén-monoxid, szénhidrogének, nitrogén-oxid, kéndioxid és poranyagok) kibocsátásának minimuma alapján javasolják alkalmazni. Ennek alapján az épülethatároló szerkezetek hőátbocsátási tényezője a szabvány szerint számítotthoz képest 20-40 százalékban javulna.
Az ilyen – környezetvédelmi szempontból javasolt -, ma még számunkra elképzelhetetlenül szigorú hőátbocsátási követelmények tükrében szomorú igazán a szabvány be nem tartásának következtében az új és felújításra kerülő, gyengén hőszigetelt épületek energiafogyasztása. Általánosságban megállapítható, hogy épületeink energiapazarlók, csekély hőszigetelésűek. A szabványt általában a nagyobb, kiemelt létesítményeknél-úgy is mondhatnánk, hogy a nem lakóépületeknél – veszik inkább komolyan. Ez a hőszigetelőanyag-felhasználás egyik területe. A hőszigetelőanyag-felhasználás másik területe a lakóépületek utólagos hőszigetelése.
Az új épületek építésénél vagy épületfelújításoknál többnyire a szabvány szerinti hőszigeteléssel vagy:
- a körültekintőbbek annál sokkal vastagabb hőszigeteléssel látják el az épületek külső térelhatároló szerkezeteit. Az épület bekerülési költségéhez képest ugyanis a hőszigetelés költsége elenyésző
- csak néhány százalék -, viszont az általa megtakarított energiaköltség a jelentős lehűlő felületi méretek miatt már rendkívül komoly.
Az egyik probléma, hogy jelenleg semmiféle olyan – a fejlett ipari országokban már régóta érvényben levő – jogszabály sincs hazánkban hatályban, amelynek alapján az építtető közvetlenül érdekelt lenne a fokozott hőszigetelés, az energiamegtakarítás révén az épülete hőszigetelésében.
Szükség lenne olyan, egymással összefüggő kedvezményrendszerre, amely révén például a hőszigetelés költségének bizonyos hányadát le lehetne vonni az adóalapból, vagy az állam visszatérítené – ha mást nem is – legalább az áfa-tartalmát.
Az energiamegtakarítás fokozásának jelenlegi módszere, hogy bizonyos személyek felismerik: hosszú távon a saját jól felfogott érdekük, hogy megpróbáljanak a saját költséghatáraikon belül mindent elkövetni az újonnan épülő vagy felújítandó lakásuk, családi házuk külső térelhatároló épületszerkezeteinek minél komolyabb tetőszigetelésére.
Hazánk energiafogyasztásának mintegy egynegyedét használjuk fel épületeink energiaellátására. Ennek az energiamennyiségnek közel 70%-a a téli épületfűtés, tehát a téli hőveszteség akárcsak kis csökkentésével is jelentős megtakarítás érhető el. Egy igazán energiatakarékos épület tüzelőanyag-felhasználása 20-30%-kal is kevesebb lehet egy hagyományos épülethez képest, de – igaz ugyan, hogy jelentős többletköltség árán – a megtakarítás akár 50%-os is lehet.
Ennek azonban ára van. A jelenlegi energiahordozó-árak mellett – gondolva a várható inflációra is – a kis energiafelhasználású átlagos épületek ráfordítása 5-10, a speciális épületeké 15-20 év alatt térül meg. Megtérülési idő alatt a létesítési és folyamatos költségek arányát értjük, az éves tüzelőanyag megtakarításhoz képest.
Az épületek energiatakarékossága háromféle módon érhető el:
- a hőszigetelés javításával elért hőveszteség-mérsékléssel,
- az optimális légcsere beállításával és
- a napenergia fokozott hasznosításával.
A határoló szerkezetek téli hővesztesége a hőszigeteléssel mérsékelhető. Az épület határoló szerkezetein és a fűtetlen padlástéren keresztül a melegebb belső térből a hő egyrészt a külső hidegebb légtérbe, másrészt a padlón át a talajba áramlik.
Egy épületben mindig van bizonyos filtráció (réseken létrejövő légcsere): ha nincs szél, a nyílászárók résein beáramló levegőt a sűrűségkülönbség mozgatja: a hideg levegő alul, befelé, a meleg felül, kifelé áramlik. Légáramlást okozhat a kályha által beszívott levegő is, amely füstgázként, a kéményen át távozik. Fűtött helyiségben állandó a levegő körforgása, a meleg levegő fűti fel a falakat, padlózatot.
Hallatlanul fontos az épület megfelelő légcseréje, mivel életfeltételeket teremt és megelőzi az épületkárosodásokat. Egy ember normális életfunkcióihoz óránként 20-30 m3 friss levegő szükséges. Ha a helyiségben fokozott a légszennyezés, ezt a mennyiséget növelni kell. A filtráció mértéke és az áramlás iránya az épület nyílászáróinak elhelyezésével is befolyásolható, ha ismerjük az uralkodó szélirányt. Az épület szél által támadott frontján szélnyomás, a többi homlokzaton szélszívás lép fel.
A légáteresztés főként a nyílószárnyak réseinek tömítésétől függ, ezért természetes, hogy a belső ajtóknál a legnagyobb. Hőveszteség minden olyan határolónál létrejön, amelynek két oldalán eltérő a hőmérséklet.
Az egyszerű energiatakarékosságnak két alapvető lehetősége van:
- Az épület használati értékét meghatározó alapterületet minél kisebb külső felülettel kell határolni.
- A hőveszteséget nemcsak a lehűlő felület abszolút nagysága befolyásolja, hanem a határolók hőszigetelő képessége is. Energiatakarékossági okokból a szabvány meghatározza a hőszigetelés fordított értékének, a hőátbocsátási tényezőnek a lehetséges legnagyobb értékét.
A „k” hőátbocsátási tényező a vizsgált szerkezet egy négyzetméterén, egy fok hőmérséklet-különbség hatására áthaladó hőáram.
A lakóépület megengedett legnagyobb hőátbocsátási tényezői a következők:
- homogén sík falnál: k=0,7 W/(m2*K);
- tetőfödémnél: k = 0,4 W/(m2*K);
- üvegezett nyílászáróknál: k=3,0W/(m2*K).
Ezek a szám-, illetve értéksorok 1992-től csak mértékadó minimumok, mert a falak értéke lehet akár 0,3-0,4 W/(m2*K), míg ablakoknál az elvárt 1,4-2,00 W/(m2*K). Mint irányszámokat, jó ezeket a tudatunkba vésni – főként azoknak, akiknek ez a foglalkozásuk. Az MSZ-04-140-2/91 szabvány előírásai kötelezően alkalmazandók.
Egy valódi épület természetesen nem ideális elemekből áll, hiszen:
- a szerkezetek sokszor nem sík, hanem tagolt alakúak, ahol a belső és külső felületek eltérő méretűek;
- a határoló szerkezetek nem egyneműek, így pl. a statikailag szükséges erősítéseknél gyengébb a hőszigetelés;
- a határolókon nyílások vannak, amelyek éleinél általában nagyobb a hőáram.
A nem megfelelő hőszigetelésű szerkezeti elemeket összefoglaló néven „ hőhídnak” nevezzük. A rossz kialakítás miatti hőhíd több szempontból veszélyes, mert a gyengébb hőszigetelésű felület hőmérséklete alacsonyabb, és rontja a hőérzetet, esetenként páralecsapódást, penészedést okozhat. A jellegzetes hőhidak betervezett hőszigeteléssel javíthatók, de ez utólag már körülményes. A beépített hőszigetelő anyag vastagsága – a szigetelőanyagtól és a beépítéstől függően-legalább 6-12 cm.
Amennyiben felkeltette érdeklődését a hőszigetelés, és szeretne a belső hőszigetelésről is hasznos információkat megtudni, kérem kattintson rá: Beltéri hőszigetelés
Az eddig elmondottak az előírásokban megkövetelt minimumra vonatkoztak. Az energiatakarékos épületek ebből a szempontból igényesebbek: a határolók hőátbocsátási tényezői átlagosan legalább k = 0,3-0,4 W/(m2*K) értékűek. Ezekben az épületekben a padló is hőszigetelt, ami fokozottan előnyös a hőérzet szempontjából. A jó komfortérzet a falak és padlók felületi hőmérsékletétől függ.
Az üvegfelületek nagyságát ellentétes szempontok befolyásolják:
- biztosítani kell a helyiség megfelelő természetes megvilágítását (a mesterséges fény már energiapocsékolás);
- az üvegszerkezetnek nagy a hő-vesztesége, a felesleges felület többlet tüzelőfogyasztást okoz;
- az ablakok felületi hőmérséklete gyakran esik a harmatponti hőmérséklet alá, ezért páravíz képződik rajtuk.
A megfelelő természetes világítást biztosító üvegfelület az előírás szerint a helyiség alapterületének legalább az 1/6-1/8 része legyen. Természetesen ez nem mindenütt igaz. Kedvezőtlen beépítési körülmények között gyakran közel sem elegendő.
A szükségtelen hőveszteség-növekedés elkerülésére az előírás az üvegarányt közvetetten korlátozza: az ablakot tartalmazó falfelület átlagos hőátbocsátási tényezője nem lehet nagyobb, mint 2,0 W/(m2*K), ami kb. 60%-os üvegarányt jelent. Az ilyen nagy üvegfelület télen nemcsak nagy fűtési többletterhet jelent, hanem nyáron is drága árnyékolókat igényel.
(Kép fent) Energiatakarékossági megfontolás alapján legtökéletesebb a gömb, vagyis a gömbhöz legközelebb álló geometriai alakú ház. Mivel a térfogat (V) és a kül-és beltér közötti határoló (F) arány így a legkedvezőbb.
(Kép fent) Energiatakarékos épület négyzetes alaprajzát „keresztmetszetében” észak felől csökkentett határoló felületével tudják elérni az optimális térfogat/felületi arányt, míg a benapozott déli oldal nyári árnyékolóval jó energiamérleget produkál az év 12 hónapjában.
Az energiatakarékosság az épületek fűtésében, a fűtési hőigény kielégítésében egyaránt érezteti hatását, konkrét gazdasági mutatókban. Másik lényeges a ház, az épület éves energiamérlege télen és nyáron. Fontos, hogy a szűkebb tér, amelyben élünk és dolgozunk, nyáron is elviselhető klímájú legyen. A különféle helyiségek ugyan technológiai berendezésekkel hűthetők, de ez kétszeres áron van; a beruházás és a drága üzemköltség, az energiafogyasztás.
Energiafogyasztás szempontjából európai mércével az energiafelhasználással kb. egyharmada adódik a helyiségek fűtéséből, és az éves C02-kibocsátás 30-35%-a a fűtésre vezethető vissza. Ha figyelembe vesszük az ezzel foglalkozó szakemberek véleményét és helyzetértékelésüket, akkor az épületállomány 80-90%-át „energiapocsékolónak” nevezhetjük. Mindebből következtetve a legnagyobb megtakarítást az épületek esetében hajthatunk végre, legyen az új építés vagy éppen korszerűsítés. Ne feledjük, hogy mindezeken felül az energiatudatos épülethasználat is fontos tényező. Európai statisztikai adatok szerint a termelt, illetve előállított energiamennyiség a következőképpen áll össze:
[table id=90 /]
Ezek a számok a konkrét felhasználást jelzik, például a fűtési energiafogyasztást a lakó-, köz- és üzemi épületek fűtése együttesen adja meg.
Magyarországon az európai energiafogyasztáshoz viszonyítva kedvezőtlenebb a kép, nem is beszélve a nyugat-európai országokról. Minél magasabb az életszínvonal egy országban, annál hatékonyabb és céltudatosabb az energiafogyasztás. Vagyis az éves jövedelmükből legkevesebbet költenek energiára, mind az áruk, mind a fogyasztási mennyiség arányában. Távol-keleti példával összevetve hazánk energiamérlegét a háztartások vonatkozásában: egy japán család fűtési energiája 1/10-e a magyarnak. Ez természetesen visszavezethető a szokásokra is: míg Japánban ma is a lakásban csak egy helyiséget fűtenek, addig mi – úgymond – mindenütt fűtünk.
Magyarország lakossági energiafogyasztása számokban:
[table id=91 /]
Ezek a számok jól jelzik, hogy hol van szükség fokozott odafigyelésre, takarékosságra.
A hazai fűtési energia felhasználását lakóépületekben jól szemlélteti az 1.5 ábra, amely szerint az épületbe bevitt (100%) fűtési energiamennyiségnek 14%-a háztartási „hőveszteség”. Az így együttesen felhalmozott energia az épület egészét figyelembe véve a következőképpen oszlik meg:
[table id=92 /]
1.5 ábra. A lakóépületek hőveszteségét a kiegészítő háztartási hőveszteség energiája, személyek hővesztesége és a háztartási gépek hővesztesége; villanyvilágítás; mosás; főzés stb. további 14%-kal növeli. Az ábrán látható, hogy a bevitt energiából (gáz esetében) kb. 94%-os hatásfokú kazánnal (-6%) és jó minőségű kéménnyel (-8%) a falak, az ablakok, a tetőzet mekkora hőveszteségét jelentenek.
Ezek a számok jól mutatják, hogy az életterünket, a lakást körülvevő „védőburok” a ház mely pontján, milyen hőszigeteléssel rendelkezik, vagyis melyik épületrész mekkora odafigyelést igényel.
Cikksorozatunk előzőleg értékelő számok tükrében foglalkozott a hatékony energiafogyasztás, a tudatos épületformálás, valamint az energiatakarékos épületszerkezetekkel. Lényeges és biztató, hogy az ezzel foglalkozó szakemberek értékelése alapján mekkora eredmény érhető el. A tanulmányok bizonyítják, hogy a meglévő épületek jelenlegi állapotánál a rendelkezésre álló műszaki megoldásokkal mintegy 60%-os energiamegtakarítás érhető el. Ezek az előnyök a jövőbeni, egyébként is esedékes felújítások alkalmával, lépésről lépésre kihasználhatók (1.6-1.12 ábra).
1.6 ábra. Épületfelújításokkal párhuzamosan a legjobb takarékossági lehetőség a homlokzati falak utólagos hőszigetelése, melynek 30-35% többletköltsége a falak hőveszteségét akár harmadára csökkentheti.
1.7 ábra. Hagyományos építésű falak hővesztesége a hőtároló képesség figyelembe vételével a) normál tömör téglafal a legrosszabb, ez tipikus „energiafaló” szerkezet; b) kívül hőszigetelt esetben jobb; c)belső hőszigetelés hőveszteség szempontjából ugyan jó, de hőtárolás szempontjából rossz, mert nincs hőakkumuláló falszerkezet, emiatt nagyobb a belső hőmérséklet-ingadozás, amelyet helyiségen belüli anyagtömeggel vagy fűtésszabályozással lehet csökkenteni.
1.8 ábra. Régi ablakok cseréjével, főként az egyrétegű üvegezések helyett a két-, esetleg a háromrétegű üvegezés tömített falcsatlakoztatással már többszörös energiamegtakarítást jelenthet.
1.9 ábra. Tetők, padlások lezárása felső kiegészítő hőszigetelő réteggel, az ez irányú hőveszteséget a lehető legkisebbre csökkentheti a) rossz zárófödém: nagymértékű „felszálló” hőveszteség; b) alsó hőszigeteléssel: a fűtési energia nagy hányada épületen belül marad; c)a zárófödém (felső) hőszigeteléssel: a legésszerűbb (nem kell a padlást fűteni).
1.10 ábra. Épületfelújítással összekapcsolt tetőtér-beépítés a leghatékonyabb beruházás, mert – ha az épület egyéb szerkezetei ezt bírják – szerelt (könnyű) válaszfallal és a hőszigetelésével csökkenthető a fűtési energia (a megnövelt beépített térrel arányosan).
1.11 ábra. A gépészeti csőrendszer a megfelelő helyen elhelyezett és jól kialakított utólagos hőszigetelése energiamegtakarítást jelent.
1.12 ábra. Régi épületeknél szinte bárhol megtakaríthatunk energiát az esedékes felújításkor: 1 utólagos külső hőszigeteléssel; 2 utólagos belső hőszigeteléssel; 3 padlások lezárásával; 4 a nyílászárók réseinek tömítésével.
A számadatok alapján megállapítható, hogy új épületek esetén fokozott hőszigetelési rendszerrel és megfelelő paraméterekkel rendelkező épületszerkezet kiválasztásával, a hatvanas években épült házak energiafogyasztásához viszonyítva akár 70-80%-os is lehet a megtakarítás, vagyis egy háztartás fűtési energiaszükséglete azonos lakterület esetén 1/4-re is csökkenthető (1.13-1.27 ábra).
1.13 ábra. Új építésű házaknál az energiatakarékosság az üreges téglaféleséggel (oldalsó „csúsztató” hornyaikkal) egyszerűbb a) készítése nem bonyolult; b) a kész fal szerkezete kedvezőbb, mint a (rossz szokás szerint) nyitva hagyott függőleges hézagú falazatok esetén.
1.14 ábra. Magyarország legkorszerűbb falazati rendszere a nagy üregtérfogatú és a sűrű horonyütközésű téglák, téglafalak. Az ábra jól szemlélteti a felületi hőveszteségét téglatestre, illetve a labirint jellegű soroló horonyra. Téglafalnál ez a kettő adja a határoló hő átbocsátását, amelyet a kétoldali vakolat csökkent (POROTHERM példa).
1.15 ábra. Energiatakarékos korszerű üreges falazati rendszerek és kiegészítőik a) normál, kétoldali vakolattal; b) külső, kapcsolt homlokzati hőszigeteléssel (az energiaegyenleg jobb); c) külső burkolati fallal és kiegészítő hőszigeteléssel még energiatakarékosabb és időtállóbb épület építhető.
1.16 ábra. Új és régi épületek hővédelmét javítják az ún. hőstop (hőszigetelő) vakolatrendszerek.
1.17 ábra. „Egyszerű” ragasztott hőszigetelés a határoló szerkezet külső oldalán (további homlokzati felületi réteggel kell takarni).
1.18 ábra. A táblákban ragasztott „Dryvit” rendszerű korszerű homlokzati hőszigetelés nagy népszerűségnek örvend. Kivitelezése egyszerű, a polisztirol táblák hatékonysága kiváló.
1.19 ábra. A szerelt és kapcsolt hőszigetelő rendszerek élettartamát és időtállóságát a ragasztáson kívül – ha szükséges – különböző kapocselemek garantálják.
1.20 ábra. A korszerű falazati rendszereket különböző hőszigetelő betétekkel ellátott kiegészítők, nyílásáthidalók teszik teljessé.
1.21 ábra. A határoló falakkal körülvett terek alsó és felső lezárásához jó hőtechnikai paraméterekkel rendelkező szerkezetek szükségesek, hogy együttesen biztosítsák a beltéri optimális klímát, illetve hőmérsékletet minden évszakban.
1.22 ábra. A pórusbeton elemekből épülő lakóház energiatakarékos és környezetbarát, előnyösen egyesíti a teherhordás, a homogenitás és a hőszigetelés feladatait (YTONG példa).
1.23 ábra. Külső köpenyfallal – mint kéthéjú homlokzati fallal és kapcsolt hőszigetelő réteggel – a legigényesebb hőtechnikai követelménynek is eleget lehet tenni.
1.24 ábra. A megfelelő minőségű falablak csatlakoztatás csökkenti a vonalmenti – hőhidas – és a légzárási hőveszteséget.
1.25 ábra. Az épület külső határoló falán kialakuló szerkezeti kapcsolatokat érő hőterhelések, illetve hőhidak ellen védekezni kell a) főfal, illetve zárófödém kapcsolata; b) koszorúk; c) nyíláskiváltások; d) árnyékolók (redőnyök) szekrényei; e) nyílászárók és falak csatlakoztatása; f) fűtőtestek intenzív hőmérséklet-sugárzása; g) lábazatok, lábazati falak.
1.26 ábra. Az előregyártott favázas ún. kész ház rétegszerkezete tökéletes hőszigetelést, a külső burkolat pedig időjárás elleni védelmet biztosít (a fenyőfa maga is jó hőszigetelő anyag).
1.27 ábra. Házak tetőzetének megfelelő rétegfelépítése és hőszigetelése, a burkolatok és a légrétegek együttesen szavatolják a beltéri hőmérséklet kedvező értéken tartását.
További energiacsökkentéshez vezethet a megfelelő épületformálás: a napház, a bioház, a télikert, a dombház, a tudatos tájolás stb., ahol a bevitt fűtési energia akár 10-20%-a is lehet a hagyományos fűtési hőigénynek (1.28-1.34 ábra), a ráfordítás tehát rövid időn belül megtérül és nyereségbe fordul át.
1.28 ábra. Energiatakarékosság vonatkozásában lényeges kérdés az épület geometriai alakja és a helyiségek kapcsolata. Legkedvezőtlenebb a nagy lehűlő felületű, hosszú (régi falusias építésű) épület (mert a téglalap alakzat esetében nagyobb a lehűlő falfelület), míg a közel négyzetes alaprajz esetén jobb a hatékonyság (a legjobb a kör alaprajz lenne).
1.29 ábra. Energetikai szempontból a szintek száma javítja az A/V viszonyokat, főként, ha a határoló falak, illetve födémek bizonyos része állandóan a talajjal van kapcsolatban a) kétszintes ház csökkentett lehűlő falfelülettel; b) terepbe süllyesztett épület; c) ún. terepház, ahol a benapozó falak vannak csak szabadon hagyva (ez utóbbi esetén a téli-nyári energiaszükséglet akár 50%-kal is kevesebb, mint egy ugyanakkora alapterületű, szabadon álló ház esetén).
1.30 ábra. Tökéletes benapozással és a tetőre szerelt hőcsapdával (kollektorral) igen kedvező energiamérleget érhetünk el téli viszonyok között is.
1.31 ábra. Tervezett nyitható-zárható légjáratok napenergia építészeti hasznosítása esetén.
1.32 ábra. Napház működési sémája 1 télen, nappal; 2 télen éjjel; 3 nyáron, nappal; 4 nyáron, éjjel.
1. 33 ábra. Tetőzetre helyezett napkollektorhoz az évi háztartási melegvíz-igény akár ¾ részét biztosíthatja a) elemes kollektor; b) teljes tetőfelület (mint „napcsapda”).
1.34 ábra. Az épülethez kapcsolt télikert az ún. árnyékfalnak köszönhetően csökkenti az épület hőveszteségét, ősszel és tavasszal pedig előnyösen befolyásolja a lakás, a ház energiamérlegét.
Az épületek felújítását, az alaptól a tetőig, átgondoltan kell megtervezni, nagy hangsúly legyen a homlokzati fal-és ablakszerkezeteken, de lényeges a tető, a padlástér koncepciónak együvé kapcsolása. Bonyolultabb a talaj, a pincefal irányába tehető fokozott hővédelem kialakítása. Az előzőekben említett (akár) 60%-os megtakarítás,
Ha nagy homlokzatfelületű épületfelújítást tervezünk (új külső vakolat és színezés), nemcsak anyagilag ésszerű a felújítást szakszerű hőszigeteléssel összekapcsolni, hanem önmagában praktikus megoldás is. Ne feledjük, hogy az épülethomlokzat vakolt/színezett felújításánál a járulékos költségek teszik ki annak 45-55%-át. (Ilyenek régi vakolatlebontás, állványok, védőtetők és hálók, és maguk a felvonulási költségek.) Mindezekkel szemben ugyanez hőszigetelő rendszerrel és felületi réteggel, az alapköltséget 20-40%-kal növeli.
Márpedig a valós számok tükrében a homlokzati hőveszteség ezáltal akár 1/4 részére csökkenthető. Még egy lényeges szempont, hogy ha ezeket a korszerű megoldásokat nem használjuk, akkor akár több évtizeddel hosszabb lesz az az időszak, amely alatt a téli költségek sokszorosak lesznek, ellenkező esetben pedig a költségráfordítás már 4-6 év alatt visszatérülhet. És ekkor még nem beszéltünk a nyári jobb (klimatikus) lakókörnyezetről, amelyet ugyancsak nélkülözünk, ha kispóroljuk a hőszigetelést.
Az utóbbi években Európában és hazánkban egyaránt növekszik azon támogatások köre, amelyek előtérbe helyezik a hatékony energiatakarékos megoldást az épületfelújításoknál (vissza nem térítendő támogatásokkal és kedvező hitelfeltételekkel).
Új épületeknél csak a szemléleten kell változtatni:
- az épület tömegtérfogatának (vagy beltéri hasznos térfogatának) legkisebb határoló felülettel való megtervezése (A/V);
- könnyű, jól hőszigetelő határolók alkalmazása (kisebb szerkezeti alapigénye olcsóbbá teszi az építkezést);
- jól hőszigetelő és kis (fal) keresztmetszetű határoló szerkezetek (adott kültéri befoglaló méreten belül nagyobb lakótér alakítható ki).
Azonos lakótér mellett akár 10-15%-kal is csökkenthető az épület külső térfogata, amely kompenzálja a fal vagy határoló szerkezet m2-re eső többletköltségét.
Új épületek esetén tehát elmondható, hogy:
- új és korszerű építési rendszer, főként szerelt technológia alkalmazásával a fajlagos költség (mint beruházási tényező) alig változik;
- új, de hagyományoshoz hasonló, falazott rendszerű, jó hőtechnikai tulajdonsággal rendelkező határolóknál a többletköltség 5-15%-kal növekedhet.
Az első érték az előregyártott házak és a szerelt építési technikák, a második az üreges és nagy porozitású falazó elemekből készült határoló szerkezettel rendelkező házakra értelmezhető, azonos ablakfelület és belső épületgépészeti megoldás mellett.
Hazánkban az olajkrízist követő években 1991-ben született meg a sokak által szigorúnak mondott szabvány. Európában (Németországban) – hasonlóan a magyarországihoz – a Háztechnika 2000 szabványt az energiatakarékosság jegyében, környezetpolitikai kihívásként hozták létre. Ez a rendelkezés átfogóan szabályozza azokat a környezetvédelmi feltételeket, amelyeknek az új építményeknek meg kell felelniük. A megjelölt célok gyakorlati megvalósítását az új, 1995-ben Európában hatályba lépett energiatakarékossági törvény segíti.
A cél az, hogy a globális felmelegedést előidéző gázok és egyéb égéstermékek kibocsátása a lehető legkisebb értékre szoruljon vissza.
Az életet fenyegető veszély
A földi életet fenyegető legnagyobb veszély – mint köztudott – az üvegházhatás felerősödése. Az üvegházhatás természetes és hasznos jelenség: lényege az, hogy a légkörben lévő vízpára, por, szén-dioxid stb. afféle hővisszaverő rétegként megakadályozza a Föld felszínén elnyelődött hőnek a világűrbe való visszasugárzását. Ha az üvegházhatás nem létezne, akkor pl. a ma 15 °C átlagos hőmérsékletű földfelszín mínusz 18 °C-ra hűlne le. Tehát a természetes üvegházhatás tartja egyensúlyban a hő-háztartást a felszínen: ezért nagyjából állandó kiterjedésűek és vastagságúak a sarki és a szárazföldi jégtakarók, állandó a világtengerek, óceánok vízszintje, és egyazon helyen, minden évben csaknem azonos az évi középhőmérséklet.
Ha viszont a természetesnél sokkalta több szennyező anyag kerül a légrétegekbe, akkor felerősödik az üvegházhatás, emelkedik a Föld felszínének évi átlagos hőmérséklete, ennek következtében olvadni kezd a jégtakaró, megemelkedik az óceánok, a tengerek vízszintje, és zavarok lépnek fel a nagy földi környezeti rendszerekben, közöttük olyanokban is, amelyek az emberi lét környezeti feltételeit veszélyeztetik.
Erre az ökológiai katasztrófára a szakemberek már közel fél évszázada felhívták a figyelmet. Mára eljutottunk oda, hogy ismerjük: milyen technikai megoldásokkal, gazdaságpolitikával, szemléletbeli és életviteli változásokkal mérsékelhető a katasztrófa veszélye. E lehetséges megelőzési módszerek közül a „Háztechnika 2000 az építéstechnikában” a megvalósítható fontosabb lépéseket írja elő.
Az üvegházhatás
Az üvegházhatás létrejöttében, illetőleg a globális felmelegedésben a széndioxid 50, a metán 19, a klórfluorozott szénhidrogének 17 százalékban vétkesek. Ezeket a földfelszínen nagyságrendben elsősorban a közlekedés hatására képződő ózon követi. Ezen gázok emissziójának csökkentése tehát elsőrendű környezetpolitikai feladat. Először a riói konferencián (1992) határoztak arról, hogy az üvegházhatású gázok emisszióját az 1987. évi értékekhez képest 2005-re 25-30 százalékkal csökkentik. Ezt az 1995. évi berlini konferencián úgy módosították, hogy – bázisévnek 1990-et tekintve – 2005-ig 25 százalékkal csökkentik a C02-kibocsátást. Meghatározták azokat a területeket, amelyeken konkrét technológiai beavatkozásokat kell foganatosítani a C02 emissziójának csökkentése céljából.
Ezek a területek a következők:
- energiatermelés,
- közlekedés,
- építészet,
- új termelési technológiák,
- mező- és erdőgazdaság.
A hatóságok időarányosan teljesítették a riói konferencián vállalt C02-csökkentést, a berlini konferencián azonban a részt vevő országokkal együtt további, a korábbinál nagyobb mértékű csökkentést vállaltak. Ismételten számba véve a saját lehetőségeiket elsősorban az energiagazdálkodás terén, ezen belül az építményekben látnak nagy lehetőségeket, és pedig nem csupán az energiatakarékosság különféle módozataiban, hanem a megújuló energiafajták nagyobb arányú hasznosításában is. Ma azonban ezen megújuló energiafajták aránya, a nagy C02-emissziót okozó fosszilis energiahordozókkal szemben világátlagban csak 10 százalék, jóllehet nagy tartalékok vannak belőlük (1.1 ábra).
1.1 ábra. Az üvegházhatás jelentősége Földünkre, életünkre nézve 1 FÖLD; 2 NAP; 3 sugárzás; a) üvegházhatás nélkül a földfelszín átlagosan mínusz 18 °C lenne; b)az üvegházhatás biztosítja a földfelszín átlagos +15 °C hőmérsékletét.
Cél az energiatakarékosság
A magyarországi „hőtechnikai méretezés” szabvánnyal közel egyidejűleg jelent meg a német szövetségi törvény, amelynek célja a C02-emisszió csökkentése volt. 1995 januárjában pedig hatályba lépett az új hőtakarékossági törvény (Warmenschutzverordnung = WSVO), amely a C02-emisszió további csökkentését teszi lehetővé.
A WSVO az épületekre – geometriai jellegük miatt – meghatározza az éves hőszükségletet, amelynek értékét a külső felület és a belső térfogat függvényében az A/V hányadossal fejezi ki. Az energiaszükséglet egyazon modellépület esetében az 1994-ben hatályba lépett WSVO szerint 17 606, az 1995-ös szerint 12 292, a készülődő 1999-es előírásaiban már csak 8 064 kWh/év. Az érvényes törvények szerint a négyzetméterenkénti 30-70 kWh/év a korábbihoz képest 25-30 százalékos megtakarítást jelent. A változás fő tényezői a napenergia hasznosításának növelése, az épület hőveszteségének, valamint a légcsere (szellőzés) során fellépő hő-veszteségek csökkentése (1.2—1.3 ábra).
A családi házanként átlagosan javallott 5 kW-os fűtőberendezés teljesítményének mintegy 50 százaléka a szellőzési hőveszteség! Ezt az új WSVO (kiváltképpen az 1999-es) 18 százalékra kívánja mérsékelni. Ehhez nagy előrelépés szükséges a fűtés- és szellőzéstechnikai berendezések fejlesztésében. Nemcsak a különféle — gáz, olaj, elektromos és sugárzó — energiával működő fűtőberendezésekből kell megfelelő választékot kínálni a fogyasztóknak, hanem pl. az energiahasznosítást javító, a hőveszteséget csökkentő mini hőszivattyúkból, a vízmelegítés, a fűtés hatásfokát javító új eszközökből, berendezésekből is.
A törvény gyakorlati végrehajtásában alapvető kérdés, pontosabban fejlesztési, technológiai feladat, hogy milyen konstrukciójú 5 kW-os melegvíz-szolgáltató és fűtőberendezéssel érhető el az átlagosan 100 m2-es lakásokban a kívánt gazdaságos üzemelés, az energiatakarékosság, ezzel együtt az emisszió csökkentése. A szükséges berendezések miniatürizálhatók-e a gazdaságosság szabta keretek között az egy vagy két lakás kiszolgálásának mértékéig? Milyen legyen az energiafelhasználás rendszere: központi, decentralizált, direkt, indirekt? És mely hőközvetítő közeggel működjön (víz, levegő vagy egyéb hordozó)? Milyen építőanyagokat használjanak az épületek jobb hőháztartásának eléréséhez? Lehetséges-e 3-4 kW-os hő visszatápláló, hőszivattyúval üzemelő fűtőberendezéseket kifejleszteni?
A kiragadott fontosabb kérdések is jelzik, hogy a rendelkezés gyakorlati érvényesítése számtalan fejlesztési feladat megoldását feltételezi. További megoldandó probléma az, hogy milyen fűtő, melegvíz-szolgáltató, szellőző „készülék együttesek” szolgálják a legjobban a gazdaságos energiafelhasználást.
Néhány lehetőség: a külső és belső hőnek a korszerű szellőző berendezésekkel való hasznosítása hőnyereséggel; melegvíz-szolgáltatás napenergiával; a hőelosztás korszerű technikai megoldásaival, amelyek a jelenlegieknél gyorsabban reagálnak a hőmérsékleti egyenetlenségekre és gyorsan kiegyenlítik őket, mert – köztudottan – a hőmérsékleti állapot fenntartása kevesebb energiával oldható meg, mint újbóli létrehozása; ellenőrzött szellőztetéssel, amelyben a kiáramló levegő hője részben visszanyerhető; elosztott mini kiegyenlítő fűtőberendezések alkalmazásával; kombi hűtő-fűtőrendszer alkalmazásával (helyiségenkénti temperálás); mini hőszivattyúk alkalmazásával a fűtő-, hűtő- és szellőző berendezések hőjének visszanyerésére — kiváltképpen a sok C02-t kibocsátó hagyományos fűtőberendezések alkalmazása esetén; a meleg víz hőjének a ma szokásosnál többféle hasznosításával; napenergiával működő intelligens hőszivattyúkkal kombinált vízmelegítők alkalmazásával.
1.2 ábra. A nemzetközi és a hazai szabványok az épület hőszükségletet az A/V függvényében határozzák meg, ahol V az épület, mint hőszigetelt burok által határolt bruttó térfogat (faltömeg+lakótér); V = + V2 = kapcsolt terek és térfogatok együttese; A = F1 … + F2 + … F5 az épület külső felületeinek összessége.
a) nem hatékony megoldás a nagy kiterjedésű, egyszintes ház; b) néhány százalékos többletfelület (F5) akár 30-40%-ban is növelheti a beépített vagy hasznosított tér területét, illetve térfogatát.
1.3 ábra. Az épületek fűtésének, illetve energiafogyasztásának hatékonysága függ a falak, illetve határoló szerkezetek hőszigetelésétől, a lakótér fűtési módjától és – nem utolsósorban – a tájolástól.
1.4 ábra. Épületek, lakások fűtésénél, és azok belső frisslevegő-ellátásánál lényeges a belső egyensúly. A hőveszteség; B hőnyereség és fűtőenergia-szükséglet; A1 kisugárzott hőveszteség; A2 szellőzési hőveszteség; B1 fűtőenergia-szükséglet; B2 belső hőnyereség; B3 hőenergia napenergiából.
Ökoenergiai rendszerek
Az egy- és kétlakásos házak energiaellátására célszerű létrehozni decentralizált elosztásban olyan kisebb erőműveket, amelyek kevéssé szennyező (gáz, olaj) energiahordozókkal működnek. Ezek elsődleges haszna – a nagy energiatermelő centrumokkal szemben – a kisebb hálózati hőveszteség, a környezet számára az ellenőrizhető, szabályozható és megosztott C02-emisszió. Még gazdaságosabb és környezetkímélőbb lehet az ilyen erőművek üzemeltetése, ha 20-100 lakást – blokkokat – látnak el energiával. Ezek a blokkfűtő erőművek helyettesíthetnék a ma még sok egyedi, a környezetet terhelő gázfűtést és az egyéb gázüzemű (főző, melegvíz-tároló stb.) háztartási berendezéseket. Az áram ugyan ma még drágább, de a gáz árának rohamos emelkedése miatt hamarosan gazdaságossági szempontból is kedvező lesz a használata.
Nagy energiatakarékosság lehetősége rejlik fűtő-hűtő-szellőző-melegvíz-szolgáltató energiahálózati rendszerek épületen belüli elosztásában, hálózatának megtervezésében. A rendelkezés, valamint a globális környezetvédelem nemzetközi előírásai nagy feladat elé állítják, folyamatos fejlesztésre, mondhatni szüntelen tanulásra kényszerítik az ipart, a kereskedelmet, a kisipart.
Az energiatakarékosság egyeseknél kényszerű alkalmazkodás, másoknál viszont már tudatos megnyilvánulás, akár épít, akár tataroz, illetve a házunk tája, a lakás használatánál is mind gyakrabban előtérbe kerülő tényező.
Az energiatakarékosságon azért fontos elgondolkodni, mert végül is a saját „zsebünkre” megy, akárhogyan is értelmezzük. A hetvenes évek olajkrízise, a nyolcvanas évek energiatakarékossági intézkedései a kilencvenes években már kezd tudatossá, sőt lassan ösztönössé válni. A lényeg az ösztönösség. A megfontolt, célratörő és átgondolt megoldások kiválasztásakor, figyelembe véve – a tudomány mai állása szerinti – a legkorszerűbb elméleteket, alkalmazzuk a gyakorlatban. Ráadásképpen az energiatakarékosság egyben a környezet védelmét is jelenti.
Energiatakarékosság = környezetvédelem
Az energiával, a környezetvédelemmel kapcsolatos, hangzatos szólamok időnként már szinte zavaróan hangzanak. De ezt sohasem szabad így megközelíteni, és ha már kell, akkor csináljuk jól és értelmesen.
A természetes és fosszilis fűtőanyagok elégetésekor keletkező nagy mennyiségű (C02) szén-dioxid az üvegházhatás erősödéséhez vezet, akárhogyan is próbálunk védekezni ellene. A kutatók megállapították, hogy a környezetünket befolyásoló gázok ilyen mértékű kibocsátása világméretekben néhány fok (°C) hőmérséklet-emelkedéshez vezet. Ennek eredménye többek között a szubtrópusi száraz zóna továbbterjedése, a fokozott erdőpusztulás, a gleccserek erős visszahúzódása és nem utolsósorban a tengerszint jelentős emelkedése.
A tudósok 1988-ban a torontói Klíma Világkongresszuson határozatba foglalták a fokozott természet-, vagyis környezetvédelmet a „Föld légkörének megóvása” érdekében. A kongresszusi bizottságok az energiaellátás, illetve -fogyasztás mélyreható átalakítását követelték. A célok, amelyeket megfogalmaztak: a C02 kibocsátást 2005-ig 25%-kal, 2050-ig 80%-kal kell csökkenteni. Ehhez nem elég a szén-dioxid-szegény energiahordozókra (például földgázra) való áttérés. A jelenlegi helyzetben a C02-mentes energiahordozók aránya sem elegendő, a helyzet javítása érdekében egyebet is kell tenni. Az egyértelműen kimondható, hogy csökkenteni kell az energiafogyasztást.
Az energiatakarékosság és a környezetvédelem egyensúlya már attól is javul, ha kevesebb fát vágnak ki tüzelés céljára. Ha lassítható az erdő- és faállomány csökkenése, segít a légkör ózontartalmának szinten tartásában és maga a légszennyezés is jelentősen csökken.
Energiatakarékosság kétségtelenül a legbiztosabb és leghatékonyabb módja az „energia előállításának”. Csupán a kis fogyasztású háztartási gépek elterjesztésével óriási erőművek válnak feleslegessé, hát még az energiatakarékos épületekkel mennyi! Az ily módon történő takarékosság világgazdasági méreteket is ölthet, mert nem gerjeszti az inflációt és nem hevíti túl életterünk környezetét, a rohamosan pusztuló természetet. A hatvanas években átélt energiaár-emelkedés hatványozta a gazdasági romlást, és ezáltal az életszínvonal is sokat csökkent. Az olajkrízis és csökkenő életszínvonal kényszerítő ereje hatására szabályozókkal igyekeztek csökkenteni az energiafogyasztást.
Az energiatakarékosság, életterünk költségkímélő módszere gyorsan elérhető. A klímával kapcsolatos problémák megoldásában a takarékos energiagazdálkodás szerepe igen nagy, úgy a kis lépéseket, mint a nagy horderejű beruházásokat és a céltudatos környezetformálást illetően. A ma még túl magas energiaigények csökkentésével, a megújuló energiahordozókkal és a racionális ellátási módszerek elterjesztésével a cél könnyen elérhető. Ennek további eredményeként a jövő generációja időt nyer a környezetkímélő alternatívák megtalálására, illetve kidolgozására. A következő évtizedek energiapolitikai feladata, hogy megteremtse a környezetkímélő energiaellátás előfeltételeit.
A szigetelőanyagok e csoportját szálas hőszigetelőknek is nevezik. A szálas hőszigetelő anyagok nagy mennyiségű levegőt tartalmaznak, és a levegő mozgását megakadályozzák. Emiatt a levegő jó hőszigetelő tulajdonsága érvényesülni tud.
Szálas hőszigetelő anyagok:
- a salakgyapot,
- a kőzetgyapot és
- az üveggyapot.
Salakgyapot
A salakgyapotot 1400°C-on olvadó állapotú kohósalakból, centrifugálással gyártják. Az anyag szálképzésekor a porképződés elkerülésére olajat is kell adagolni. Műgyantával kötve lágy, félkemény és kemény lemezek készíthetők belőle, de forgalomba kerül matracok formájában is. Testsűrűsége a készítmények típusa szerint változó, általában 220-280 kg/m3.
Kőzetgyapot
A kőzetgyapot a természetben található kőzetek (bazalt, mészkő, dolomit stb.) megolvasztásával és szálazásával előállított kiváló hő- és hangszigetelő anyag. A kőzetgyapot termékekre jellemző az üveges szálszerkezet és a nagyfokú stabilitás. A szálhalmaz nem károsítja a vele érintkező anyagokat (pl. a betont, téglát, vakolatot, fát, szerkezeti acélokat, különféle fémeket stb.), a nedvességet nem szívja magába, a párának és korróziós hatású anyagoknak ellenáll (az épületszerkezetekben uralkodó hőmérsékleteken).
Az elemi szálak hajlékonyak, ezért a szálhalmaz rugalmas, nem töredezik, összenyomható, rázkódásnak ellenáll. E tulajdonságok a rendeltetésnek megfelelően módosulnak, a termék kötőanyag-tartalmának és testsűrűségének megfelelően (könnyen összenyomható, nem terhelhető, lépésálló, rétegelválási és nyíró igénybevételnek kitehető termékek). A kötőanyagot tartalmazó termékek 250°C-ig, a kötőanyagot nem tartalmazó termékek 750°C-ig alkalmazhatók. Nem éghetők, nem esnek tűzrendészeti korlátozás alá.
Üveggyapot
Az üveggyapot jelentős hazai gyártója a
SALGÓTARJÁNI ÜVEGGYAPOT Rt., amely THERWOOLIN márkanéven hozza forgalomba termékeit.
Az üveggyapot termékek gyártási ciklusában az olvasztásra kerülő alapanyag üvegipari nyersanyagkeverék: üvegcserép, mészkő, homok, dolomit, nátrium-karbonát, földpát, valamint bóroxid tartalmú ásvány. A gyártásnál a keveréket automata adagoló juttatja az üvegolvasztó kádkemencébe. A kemence automata mérő-, érzékelő- és szabályozókészüléke révén biztosítani tudja a kívánt minőségű homogén üvegolvadékot a szálképzéshez. A szálképzést szálazó centrifuga végzi. Az adagolócsatornából kilépő folyékony üveg egy platinakifolyón keresztül jut a forgó centrifugába. A centrifugális erő hatására a palást felületén lévő több ezer furaton keresztül képződik az 5-7 µ (mikron) átmérőjű üvegszál.
A kész üvegszálat ventilátorok segítségével az ülepítő kamrában egy speciális szalagra viszik, eközben a szálat hőre keményedő gyanta kötőanyaggal permetezik be, majd a szál gyűjtőszalagra kerül, amely a polimerizációs kemencébe továbbítja azt. A gyanta biztosítja a szálak egymáshoz tapadását, mennyisége a gyártani kívánt termék típusától függően változik. A polimerizációs kemencében a beporlasztott kötőanyaggal ellátott szálhalmazt a terméktípus szerinti, kívánt testsűrűségnek megfelelő vastagságúra nyomják össze, és a kötőanyagot hőkezeléssel kikeményítik. Lehűtés után az üveggyapot filc- és lemeztermékeket a kívánt méretre vágják, majd különböző mértékben összenyomva fóliazsákokba csomagolják.
Hővezetési tényező
A THERWOOLIN üveggyapot termékek hővezetési tényezőjét elsősorban a szálátmérő – szálfinomság – és az olvadékgyöngy-tartalom befolyásolj a. Minél kisebb a hővezetési tényező, annál jobb a hőszigetelő képesség. Az üveggyapot az ásványgyapot termékéken belül a legfinomabb szálszerkezetű és – gyártástechnológiájából adódóan – gyöngymentes, így hővezetési tényezője is a legkedvezőbb. Az üveggyapot hővezetési tényezőjét a szálas anyagon belüli különböző hő kicserélődési – sugárzási, hővezetési és hőáramlási – folyamatok együttesen határozzák meg.
A THERWOOLIN üveggyapot nagy mennyiségű, közel nyugalmi állapotú levegőt tartalmaz, így a hő kicserélődés nagy része ún. gázhővezetéssel valósul meg. Ugyanakkor a szálak közötti levegő áramlása következtében – jóval kisebb mértékű – hő konvenció is létrejön. A hősugárzási összetevő az alacsony testsűrűség-tartományban jelentős, értéke viszont a testsűrűség növekedésével rohamosan csökken. Az elemi szálak érintkezése mentén hővezetéses hő kicserélődés megy végbe, ez jelenti a legkisebb komponenst a THERWOOLIN termékek hővezetési tényezőjét befolyásoló tényezők között.
11.7. táblázat. THERWOOLIN üveggyapot eredő hővezetési tényezőjének függvényét befolyásoló tényezők 1 eredő hővezetés; 2 a gáz hővezetése; 3 sugárzás; 4 konvenciós hőcsere; 5 a szilárd test hővezetése.
11.8. táblázat. THERWOOLIN üveggyapot lemezek eredő hővezetési tényezőjének jelleggörbéje a testsűrűség függvényében 1 70 °C középhőmérséklet esetén; 2 10 °C középhőmérséklet esetén.
11.9. táblázat. Terhelhető THERWOOLIN üveggyapot lemezek összenyomódása a terhelés függvényében.
Összenyomhatóság
Annak érdekében, hogy a THERWOOLIN szigetelőanyagok a szigetelendő felülethez minél jobban illeszthetők legyenek, az összenyomódással szembeni ellenállásuk nem túl nagy. A THERWOOLIN filctermékek összenyomhatóságát, a névleges vastagsági értékre történő összenyomáshoz szükséges fajlagos nyomóerővel definiáljuk Ennek gyakorlati értéke 0,05 és 0,02 KP között változik.
Összenyomódás
A terhelhető típusú THERWOOLIN üveggyapot lemeztermékek fő minőségi jellemzője az összenyomódás. Ezek a termékek beépítésük során valamely állandó, egyenletesen megoszló terhelési igénybevételnek vannak kitéve, pl. úsztatott födémek kopogó hang gátló úsztatórétegeként vagy egyhéjú meleg tetők hőszigetelő anyagaként, a rá-betonozás terheléséből adódóan. Ilyen célra a THERWOOLIN TL-T, TL-TK és TL-TT termékek alkalmasak.
Rétegelválási szilárdság
A rétegelválási szilárdság a nyíró igénybevételnek kitehető típusú THERWOOLIN lemezek legfontosabb minőségi jellemzője Ezek a termékek a felhasználás során az alkalmazásból adódóan nyíró igénybevételnek vannak kitéve, pl. az átszellőztetett homlokzatburkolatoknál a szigetelendő falfelületre felragasztott vagy mechanikus módon rögzített lemezek esetében. A rétegeiválási szilárdság min. 1,0 kPa értéke biztosítja azt, hogy a THER-WOOLIN lemez anyagában ne váljon szét, ne nyíródjon el.
Akusztikai jellemzők
A THERWOOLIN üveggyapot termékek széleskörűen alkalmazhatók akusztikai szigetelésekhez. Jó hangelnyelő képességük finom, rugalmas szálszerkezetüknek, alacsony testsűrűségüknek, nagy nyitott porozitásúknak köszönhető. A porózus anyagok hangelnyelő tulajdonsága alapvetően a fajlagos áramlási ellenállástól függ. A THERWOOLIN üveggyapot lemezek áramlási ellenállásuk alapján hatékony hangelnyelő anyagnak minősülnek. A lépéshang-szigetelő anyagokat dinamikai merevségük alapján minősítik. A megfelelő dinamikai merevségű terhelhető THERWOOLIN üveggyapot lemezek a DIN szerint I. osztályú lépéshang-szigetelő anyagok.
Páradiffúziós tényező
A THERWOOLIN üveggyapot termékek egyik legfontosabb jellemző tulajdonsága a nagy nyitott porozitás és a nagy légáteresztő képesség. A termékek páradiffúziós tényezőjét, illetve a szigetelőréteg páradiffúziós ellenállását a gyakorlatban figyelmen kívül hagyhatjuk, kasírozott termékek esetén a társító réteg páradiffúziós ellenállását kell figyelembe venni a számítás során. A társító réteget felület-folytonosán kell kialakítani.
Tűzállóság
A THERWOOLIN üveggyapot termékek kevés szerves kötőanyagot, műgyantát tartalmaznak, amely a szálakra finoman felporlasztva a szálakat tartósan rögzíti. A csekély szerves anyag tartalom következtében a csupasz termékek a „nem éghető” A2 tűzrendészeti osztályba tartoznak. A kasírozott termékek éghetősége nem az alapanyag, hanem a kasírozó anyagok (pl. üvegszövet, üvegfátyol) alapján határozható meg. Az alkalmazás lehetőségét kizáró feltételek ez esetben sincsenek.
Alkalmazási hőmérséklethatár
A csupasz termékek 250 °C hőmérsékletig károsodás nélkül felhasználhatók, e felett a műgyanta lángmentesen kiizzik, a szálak károsodása csak 500 °C felett következik be. A szigetelés megfelelő-pl. fémlemez – burkolása esetén a THERWOOLIN termékek 500°C-ig alkalmazhatók.
Nedvességi jellemzők
A THERWOOLIN üveggyapot termékek szorpciós nedvességtartalma max. 2 tömegszázalék. Ez azt jelenti, hogy 100% relatív nedvességtartalmú térben sem jelentős a termék nedvességfelvétele. Hangsúlyozni kell ugyanakkor, hogy mivel nagy porozitású, nyílt pórusú anyagról van szó, a nedvesedéstől vagy közvetlen áztatástól óvni kell.
Termékválaszték
A THERWOOLIN üveggyapot termékek korszerű építészeti, hő- és hangszigetelési, valamint épületgépészeti meleg technikai szigetelésekhez széles körben használhatók.
A termékválaszték a következő:
- filc,
- lemez,
- csőhéj,
- lamell és
- ömlesztett gyapot.
A termékek szabványos jelölése utal a termék fajtájára és alkalmazási típusára, pl. LHF-6: lágy hőszigetelő filc, 0,0348 W/mK hővezetési tényezőjű, nem terhelhető. Megrendeléskor a felületi megjelenésre vonatkozó követelményt is meg kell adni, pl. a CS/CS mindkét oldalán csupasz terméket jelöl, az NP2/CS egyoldali nátronpapír kasírozású, másik felén csupasz terméket jelent. Ezenkívül fel kell tüntetni a vastagságot, a szélességet és a hosszúságot is (2. táblázat). A THERWOOLIN hő- és hangszigetelő üveggyapot termékek elsődleges alkalmazási területe az épületek, épületszerkezetek hő- és hangszigetelése, valamint az épületgépészeti berendezések hőszigetelése.
A hő- és hangszigetelés szakszerű megoldása hőtechnikai, páratechnikai és akusztikai ismereteket igényel. A gyártók alkalmazási leírásai tartalmazzák azt az ismeretanyagot, ami a szigetelőszerkezetek méretezéséhez minimálisan szükséges. A hőszigetelő szerkezetek számításánál a szigetelés vastagságának megállapítása a cél, és a méretezést a környezet egy szélsőséges állapotára, a méretezési állapotra végezzük el. Ilyenkor a hő átvitel és az anyagátvitel folyamatát időben állandónak tekintjük.
Más esetekben (pl. amikor a szigetelőszerkezetet időben periodikusan változó hőhatások érik) a méretezés bonyolultabb. Az ilyen méretezésekre (amelyek a szakirodalomban megtalálhatók) szaktervezőt kell felkérni. Maga a szigetelőszerkezet az üveggyapoton kívül számos egyéb anyagból, termékből épül fel, ezért ismerni kell ezek műszaki jellemzőit is. Szükséges továbbá a környezet lényeges jellemzőinek ismerete, amelyben a szerkezetnek rendeltetésszerűen működnie kell.
11.11. táblázat. Építészeti célú THERWOOLIN filc- és laptermékek gyártási tartománya.
Műanyaghab hőszigeteléseket legalább két tucat cég gyárt hazánkban, és közel ugyanennyien foglalkoznak külhoni termékek forgalmazásával. Az összes gyártó által előállított termék bemutatását a cikk szűkös terjedelme nem teszi lehetővé.
Expandált polisztirol
Az AUSTROTHERM hőszigetelő anyagok expandált fehér polisztirolhab termékek. A polisztirolhab alapanyaga a kőolajból előállított polimerizált sztirolgyöngy, amely hajtógázt és a hab tulajdonságait befolyásoló egyéb adalék anyagokat tartalmaz. A gyártás menete elő habosítás, pihentetés, szükség szerint utóhabosítás, tömbhabosítás, a blokkok pihentetése, végül a termékek méretre vágása. Az elő habosítás során a gyöngyök eredeti térfogatuk 20-50-szeresére duzzadnak, és az így létrejött gyöngyök cellaszerkezete zárt. Elő habosítással 15-35 kg/m3 testsűrűségű termékek állíthatók elő.
Alacsony testsűrűségű (10-12 kg/m3) termékek gyártása esetén a habosítás folyamatát meg kell ismételni (utóhabosítás). A tömbhabosítás során a zárt „sablonba” töltött polisztirolgyöngyöt 110-120 °C közötti hőmérsékletű gőzzel ismételten duzzasztják. A képlékennyé váló gyöngyökből a megnövekedett belső nyomás hatására alakul ki a homogén szerkezetű tömb. A „kizsaluzott” blokkokat átmeneti tárolás után izzószálas vágóberendezésekkel lapokra, ül. egyedi igények szerinti alakra és méretre vágják.
Méretek
Táblaméret: 500×1000 mm Vastagság: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mm. A táblák lapolt vagy hornyolt szélkialakítással is gyárthatók.
Hővezetési tényező
Az expandált polisztirolhab legfontosabb jellemzője a hővezetési tényező (11.2. táblázat). Az igen jó hőszigetelő képesség a zárt cellákban nyugvó levegőnek köszönhető, és ez az anyagjellemző az idő múlásával sem csökken. A hővezetési tényező függ az anyag testsűrűségétől, 10-35 kg/m3 között a testsűrűség növekedésével csökken. A nedvességtartalom is lényegesen befolyásolja a hővezetési tényezőt, a helyesen beépített polisztirollapok nedvességtartalma 0,1-1% között van.
Nyomószilárdság
Az expandált polisztirol hab nyomószilárdsága az anyag testsűrűségétől függ, ennek növekedésével arányosan nő. Hosszan tartó terhelés esetén a 2%-os összenyomódáshoz tartozó szilárdságértéket kell a tervezésnél figyelembe venni, mert a polisztirolhab egy bizonyos összenyomódás felett (105 kg/m3 esetén ez 2-3% közötti érték) már nem elasztikusan viselkedik, a cellák maradandó alakváltozást szenvednek.
11.2. táblázat. Expandált polisztirolhab A hővezetési tényezője, W/(mK) Hőállóság, alaktartósság.
Ha mechanikus igénybevétel nem lép fel, a polisztirolhab rövid ideig a 100°C-ot megközelítő hőhatásnak is ellenáll. Mechanikus igénybevétel esetén az anyag 80-85°C-ig alaktartó. A hőszigetelő anyag az igen alacsony hőmérsékletet is jól elviseli, -180°C-ig használható fel.
Zsugorodás
Az expandált polisztirolhab zsugorodás (11.3. táblázat) következtében létrejövő méretváltozása a blokkok gyártását követő néhány napon viszonylag gyors, majd egyre lassulva éri el a határértéket. A méretváltozás maradó (irreverzibilis). A már elkészült lemezek méretváltozása max. 0,15-0,20%) között van, ami szakszerű beépítés esetén nem jelent problémát. A homlokzati hőszigetelő lemezeket (AT-H2) legalább 90 napig pihentetni kell, ezt követően a zsugorodás már elhanyagolható mértékű. Nagy hőmérséklet-változások esetén a nagyméretű hőszigetelő elemek hossza erősen változik, ami miatt az elemek rögzítésénél figyelembe kell venni a fokozott nyíró igénybevételt.
Az öregedés és az időjárás hatásaival szembeni ellenálló képesség
Az expandált polisztirolhab lemezek tulajdonságai az idő múlásával nem változnak, a hab nem korhad, nem rothad. Tartós ultraibolya sugárzás (pl. napfény) hatására felszíne megsérül, rideg, porló lesz. A helyesen beépített anyag felülete mindig takart, így védelemről csak hosszú idejű tárolás esetén kell gondoskodni.
Vegyszerállóság
A polisztirolhabot a szokásos építőanyagok – cement, mész, gipsz, anhidrit és az ezekből készült keverékek – nem károsítják. Ellenáll a sóoldatoknak, alkáliáknak, szappanoknak, erős ásványi savaknak (sósav 35%-ig, salétromsav 50%-ig, kénsav 95%-ig), gyenge savaknak (pl. szénsav, tejsav), bitumennek, oldószermentes bitumenes hidegragasztóknak, szilikon olajoknak, adhezív ragasztóknak és alkoholoknak.
11.3. táblázat. Expandált polisztirolhab zsugorodása %-ban.
11.4. táblázat. Expandált polisztirol lemezek jellemzői.
11.5. táblázat. Expandált polisztirol lemezek alkalmazási területei.
11.6. táblázat. Extrudált polisztirol lemezek jellemzői.
Éghetőség
Az AUSTROTHERM polisztirolhabok nehezen éghetők, nem csepegnek, s a lánghatás megszűnte után önállóan nem égnek tovább (önkioltók).
Építésbiológiai tulajdonságok
A polisztirolhabnak környezet- vagy egészségkárosító hatása nincs. Az anyag nem táptalaja a mikroorganizmusoknak, s a talajbaktériumok sem támadják meg. A szigetelőlemezeket az állatok megrághatják (bár táplálékul nem szolgál), ezért beépítéskor gondoskodni kell a megfelelő védelemről.
Extrudált polisztirol
A THERMOPAN XPS extrudált polisztirolhab (11.6. táblázat). A zárt cellaszerkezetű anyag vízfelvétele elhanyagolhatóan kicsi, s így kiváló hőszigetelő képessége tartós nedvességhatás esetén sem romlik. Az épületek élettartama során az extrudált hab nagyon jó mechanikai tulajdonságai nem változnak. A THERMOPAN XPS sima felülettel (XPS-G), valamint érdesített felülettel (XPS-R) készül (11.1. ábra). Méretek:
- táblaméret: 600×1250 mm,
- vastagság: 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 mm XPS-G 40 mm-től
XPS-R 100 m-ig.
Felhasználási területek
A THERMOPAN XPS tulajdonságai kiváló hőszigetelő képesség, elhanyagolható mértékű vízfelvétel, a fagyás-olvadás ciklikus változásával szembeni ellenálló képesség, nagy nyomó- és hajlítószilárdság, jó mérettartás, az öregedéssel és korhadással szembeni ellenálló képesség, a könnyű megmunkálhatóság – széles körű építőipari felhasználást tesznek lehetővé. Alkalmazhatók:
- fordított rétegrendű lapos tetőknél,
- zöldtető rétegeként,
- lapos tetők felújításához,
- padlószerkezetek alá,
- kéthéjú falaknál,
- épületlábazatokhoz,
- pincefalon (kívül),
- szarufákra, felül, padlástér-beépítésnél.
11.1. ábra. AUSTROTHERM XPS rózsaszín extrudált polisztirolhab lemez alkalmazási területei 1a) THERMOPAN XPS-G hőszigetelő lemez; 1b) THERMOPAN XPS-R hőszigetelő lemez; 1c) AUSTROTHERM AT-H2 hőszigetelő lemez; 2 teherhordó födém; 3 csapadékvíz elleni szigetelés; 4 elválasztó réteg (szükség szerint); 5 vízáteresztő elválasztó réteg; 6 alátétzsámoly; 7 nagyelemes, szerelt burkolat; 8 AUSTROTHERM AT-D drén lemez; 9 szűrőréteg; 10 talaj-keverék és növényzet; 11 régi hőszigetelés; 12 régi vízszigetelés előkészített felülettel; 13 páranyomás-kiegyenlítő réteg; 14 leterhelő kavicsréteg; 15 aljzatbeton; 16 talajpára, ill. talajnedvesség elleni szigetelés; 17 technológiai szigetelés; 18 padlóburkolat; 19 külső fal; 20 homlokzati kéregfal; 21 homlokzati bevonatrendszer; 22 szivárgó réteg; 23 pincefal; 24 héjazat; 25 tetőléc; 26 ellenléc; 27 alátétfólia; 28 párazáró réteg; 29 aljzat; 30 szarufa.
A gazdaságossági szempontok és a komfortigények miatt a hőszigetelések elengedhetetlen részei az épületeknek, amit a 70-es évek energiaválsága és a növekvő energiaárak mindinkább megkövetelnek. Az egyre növekvő energiaárak rákényszerítenek az energiatakarékosságra, és ha már takarékoskodunk, tegyük célszerűen és tudatosan. Az ötvenes évek nagy lakásépítési hajráját követő hatvanas évek panelprogramjáról mára egyértelműen bebizonyosodott, hogy az abban a három évtizedben keletkezett hibák kijavításához fél évszázad szükséges, legalábbis az energetikai hibák vonatkozásában. A mai épületek szerencsére már olyanok, amelyek hosszú távon biztosítani képesek mind a nyári, mind a téli komfortot.
A hőszigetelésnek csak egyik feladata az energiaveszteség csökkentése amire számos megoldás létezik, példának okán a hőszigetelő vakolatok. Nagyon fontos az is, hogy a fűtött oldalon a fal- és padlófelületek hőmérséklete ne legyen túl alacsony, mert ez egészségkárosodást okoz, és rossz közérzetet teremt.
A hőszigetelés további feladata
A hőszigetelés további feladata, hogy az épület határoló- és tartószerkezeteit megvédje a szélsőséges hőhatások által okozott túlzott mértékű hő mozgásoktól, valamint a fagy és a napsütés hatásaitól. Végül tudni kell, hogy a hőszigetelő vakolatok csak csökkenti, lassítja a hőáram-lást, a hideg vagy a meleg eltávozását, kiegyenlítődését. Csökkenti, de nem akadályozza meg.
A hőszigetelésekkel kapcsolatban viszonylag sok olyan ismertető anyag áll rendelkezésre, amelyek egy-egy terület hőszigetelésével (pl. homlokzatok fokozott hővédelme) foglalkozik. Az épületszerkezetek hőszigetelése során sajnos sok esetben nem a legalkalmasabb hőszigetelő anyagot építik be, emiatt páralecsapódások és penészesedések keletkeznek, az épületszerkezetben különböző károsodások (repedés, mozgás, vakolatleválás stb.) következnek be, és nem megfelelő a hő csillapítás sem.
Az épületek megfelelő hőszigetelése igen változatos megoldásokkal elkészíthető, kezdve a hőszigetelő vakolatoktól egészen az öntött rétegeken keresztül a kapcsolható (vagy ragaszt ható) táblás műanyag vagy ásvány- gyapot lemezekig.
Teraszok burkolásakor felmerül a kérdés, hogy habarcsba ágyazott vagy ragasztott burkolatot készítsünk-e? A tapasztalatok azt mutatják, hogy a cementes habarcsokba rakott terasz- és erkélyburkolatok nagy része néhány év alatt felválik vagy kopogós lesz. Ennek az oka, hogy – ellentétben a beltéri burkolatokkal – a téli és a nyári időjárás, valamint a csapadék igen komoly igénybevételeket jelentenek a burkolat számára.
A téli éjszakai lehűlések után a másnapi tűző nap a felületet szinte perzseli, és a szerkezeten belüli hőtágulás olyan feszültséget okoz, hogy a burkolat részben felválik. Általánosságban elmondható, hogy a vékony, néhány mm-es ragasztórétegek, anyaguknál, tömörségüknél és nem utolsósorban rugalmasságuknál, valamint fagytűrő képességüknél fogva, ideális burkolatrögzítő anyagok. Ragasztott teraszburkolatok új és régi aljzatra egyaránt készíthetők.
Aljzat és aljzatbeton
Az új aljzat általában aljzatbetonból és simító-rétegből áll, a régi aljzat rétegfelépítése ettől eltérő is lehet. Bizonyos feltételek teljesülése esetén a meglévő burkolat is felhasználható új burkolat aljzataként. A burkolólapok lerakását ragasztásnál is megelőzi a szintek ellenőrzése. Bizonyos nagyságú szinteltérés azonban már nem egyenlíthető ki az ágyazó-ragasztó anyaggal, mert a felhordott réteg nem lehet vastagabb egy adott méretnél. A ragasztó általában csak 2-3 mm vastagságban hordható fel az aljzatra, nemcsak azért, mert az anyag szétterülése csak ennyit tesz lehetővé, hanem vastagabb réteg esetén a ragasztóanyag kötési hőjének aránytalan megnövekedése miatt roncsolódások, alakváltozások, illetve zsugorodások léphetnek fel.
Az aljzat és a lap közötti kötéshez bizonyos rétegvastagság viszont feltétlenül szükséges, a legtöbb burkolólap ragasztási felülete a jobb tapadás érdekében feldurvított (pl. rovátkolással). Ez, valamint az aljzat sima, de porózus felületének tömítése indokolja, hogy a ragasztóréteg legkisebb mérete 2 mm legyen, az adott esetben szükséges vastagság a lapok méretétől és osztályba sorolásától (méreteltérésétől), valamint az aljzat egyenetlenségétől függ. A ragasztóréteg fogazott lehúzóval, a 4-8-as lehúzok valamelyikével húzható le egyenletesre.
A 4-es fogazás 2 mm-es, a 6-os a 3 mm-es, a 8-as a 4 mm-es rétegvastagsághoz felel meg. A ragasztott burkolatok készítésekor az aljzat minőségére sokkal nagyobb gondot kell fordítani, mint a hagyományos fektetési módok esetén. Különösen az aljzat szilárdsága, simasága, por- és szennyeződésmentessége, valamint kellő szárazsága fontos. Az aljzat szilárdsága akkor megfelelő, ha enyhe kalapácsütögetésre nem porlik, nem válik föl, tiszta, csengő hangot ad, nem kong, továbbá kemény tárggyal megkarcolva porlódás nélküli fehér vonal marad nyomként.
Műanyagbázisú ragasztókhoz az aljzatnak gyakorlatilag teljesen száraznak kell lennie, legfeljebb 2-3%-os víztartalommal rendelkezhet. Ragasztott burkolatok aljzata csak szárazon, seprűvel és porszívóval tisztítható. Vannak azonban olyan műgyantabázisú, vízzel hígítható anyagok, amelyek nedves felületen is jól kötnek, ezért, ha elkerülhetetlen a nedves felület burkolása, ezeket kell alkalmazni.
A víz nem oldja a műanyagot, csak keveréket képez vele. Az úgynevezett diszperziós ragasztókat és festékeket még a gyárban úgy keverik meg, hogy a műanyagban igen apró vízcseppek milliárdjai szóródnak szét. Ezáltal válik kenhetővé az anyag, a vízcseppek pedig akadályozzák a műanyag megszilárdulását. Amikor az anyag kiszárad, vagyis a vízcseppek eltávoznak, a műgyanta megszilárdult. Az ilyen diszpergált műgyanták szabadon keverhetők vizes alapú építőipari kötőanyagokkal (cementtel, gipsszel, mésszel stb.). Ezért alkalmasak még nedves állapotban tapadó hidak készítésére, falfelületek glettelésére, burkolat ragasztásra és vizes felületek kezelésére.
Műgyantáknál
A kétkomponensű műgyantáknál más a helyzet. Ezek csak száraz felületű anyagok ragasztására alkalmasak, vizes anyagokkal nem keverhetők. A munka végzéséhez a +18 – +20 °C közötti hőmérséklet az ideális. +10 °C alatt nem szabad a munkához hozzáfogni vagy folytatni, mert az anyag már +10 °C hőmérsékletnél sokkal lassabban köt, ennél is alacsonyabb hőmérséklet esetén pedig súlyos károsodások lépnek fel (pl. a szilárdság részleges vagy teljes elvesztése).
Túl magas, 30 °C körüli hőmérsékletnél az anyag kötése meggyorsul, a bedolgozási idő jelentősen lerövidül, így előfordulhat, hogy a megkevert anyag a tárolóedényben megszilárdul, és használhatatlanná válik. Jó, ha tudjuk, hogy a szilárdulás kezdetét az anyag melegedése jelzi. Az anyagot ilyenkor már ne használjuk, mert minősége nem lesz megfelelő, inkább készítsünk új keveréket.
A ragasztóhabarcsok kiválasztásánál és előkészítésénél a következő szabályokat kell betartani:
- teraszoknál, erkélyeknél, ahol a burkolatot csapadék érheti, „fagyálló” minősítésű készhabarcsot használjunk,
- az anyag keverésekor kövessük pontosan a gyártó cég előírásait,
- a keverésnél és a bedolgozásnál tartsuk be az előírt óvó rendszabályokat, és használjuk a javasolt védőfelszerelést,
- kézi vagy gépi keverésnél csak annyi anyagot keverjünk meg, amennyit a feldolgozhatósági időn belül fel tudunk használni (a feldolgozhatósági időt a csomagoláson feltüntetik),
- műgyanta ragasztók használata esetén a lapokat vízben áztatni tilos!
A burkolólapok felrakását az alábbi sorrendben kell végezni:
- A ragasztóhabarcsot a burkolandó felületen keskeny csíkban kiontjuk, majd fogas kenőlappal olyan szélességben terítjük el, hogy a burkolólapok vezetősorát lerakhassuk. A fogas kenőlap fogazatának mérete és alakja szabályozza a szétterített ragasztóanyag mennyiségét, és így biztosítja az egyenletes felkenést is.
- Az elterített ragasztóanyagra lerakjuk a vezetősorokat, szem előtt tartva a következő szempontokat:
- a vezetősorok lapjai és a falon levő lábazati lapok hézagosztása essen egybe, változó méretű lapoknál tervezzünk ritmikus összhangot,
- a hosszirányú és az arra merőleges vezetősorokat derékszögben kell rakni, nem derékszögű felület esetén a kimaradó részeket utólag vágott lapokkal kell pótolni.
A vezetősorok lerakása után el kell készíteni a mezőburkolatokat. Ismét ragasztóhabarcs-terítéssel kezdjük, amelynek szélességét úgy határozzuk meg, hogy azt a burkolólapokkal a még tiszta, ragasztóhabarcs nélküli felületről könnyen elérjük – általában két-három sorszélességgel számolhatunk. A lapok lerakásakor ügyeljünk a vezérsorok által meghatározott távolságok (hézagok) betartására. Tekintve, hogy a ragasztó „nyitott” ideje (lerakási idő) nem túl hosszú, azaz a lapok igen rövid idő elteltével már nem mozdíthatók meg, a hézagok vonalvezetésének egyenességet gyakran és folyamatosan ellenőrizni kell.
A műanyag ragasztóval ragasztott burkolatok rövid időn belül (4-6 óra) járhatók, így a további munkafolyamatok (hézagolás, tisztítás) akadálytalanul elvégezhetők, a burkolat 2-3 napon belül használatba vehető.
10.10. ábra. Él-tégla teraszburkolat a) halszálkakötésben, négyzetes felülethez; b) sugarasan rakva, kör, ill. félkör alakú teraszhoz.
Szivárgó réteges burkolatok
A teraszok csapadékvizének elvezetésében a burkolat felületének, de a hordozórétegnek is nagy szerepe van, elsősorban középnagyságú lapok vagy fagyálló téglák használatakor. A szivárgó réteg az aljzatbetonra (ágyazó habarcs vagy ragasztó helyett) készített homokos szivárgó vagy támasz-tóbakos lapalátámasztás, az elem négy sarokpontján alátámasztva.
Homokos szivárgó esetében az ágyazó réteg:
- 4 m lejtésszélességig 2 cm,
- 4-8 m lejtésszélességnél 3 cm.
Ezeknél a szivárgó vezeti le a burkolati csapadék éves mennyiségének 90-95%-át, ha az álló fugák nyitottak, legalább 5-10 mm eséssel rendelkeznek, és nagyszemcsés homokkal vannak kitöltve. Támasztóbakos szivárgó esetén a lapok vagy kapcsolt elemeik legalább 0,20 m2 nagyságúak, és vastagságuk lehetővé teszi fogadóterhek stabil együttdolgozását az aljzattal.
E burkolattípus kb. egy évtizedes múlttal rendelkezik, a hozzá fűzött remények azonban igen kedvezőek:
- a födémnél közvetlenül a vízszigetelésre készíthető, nem feltétlenül szükséges aljzatbeton,
- lapos tetőkre (és régi burkolatokra) minden védelem nélkül felhelyezhető,
- nincs felfagyási veszély,
- a csapadékvíz útja a lapok (elemek) alatt szabad, a burkolat felülete eső után azonnal száraz,
- a lerakás nem igényel szakértelmet,
- télire akár fel is szedhető.
A támasztóbakos burkolat további előnye, hogy a támasztó gumikorongok jól elnyelik a kopogó hangokat, pl.: lakótér felett az ilyen teraszok akusztikailag kedvezőbbek, mint a ragasztott burkolatúak.
Padlóburkolatok hézagolása
A cementhabarcs ágyazatba rakott burkolatokat cementtejjel vagy cementhabarccsal a fektetés után 48 óra elteltével kell kihézagolni, és a munka során csak a teherelosztó „tipegőkre” szabad lépni. A burkolat lerakását követően hét nap múlva a teherelosztó tipegőkre már nincs szükség.
Műgyantabázisú, valamint vékony gyorskötő habarcsba ragasztott burkolatok hézagolása a lerakás után 24 órával megkezdhető. A hézagok kitöltésére többféle anyag is alkalmas, a választást a lapok fajtája, minősége, rögzítési módja (ágyazó habarcsba rakás vagy ragasztás), a hézagok mérete és a burkolat igénybevétele határozza meg.
A hézagoláshoz cement, műgyantával javított cement és műgyantakötésű anyagok, habarcsok használhatók:
- hézagoló cementtej,
- hézagoló cementhabarcs,
- gyorskötésű kerámia- és csempe-hézagoló, valamint
- műgyanta hézagoló habarcs.
10.11. ábra. Támaszbakos, nyitott szivárgó rétegű teraszburkolat 1 burkolólapok; 2 gumibak fugaperemmel; 3 nyitott fuga; 4 szivárgó légrés; 5 tetőszigetelés (tetőfedés); 6 hordozóréteg; 7 hőszigetelés (kemény); 8 páraszellőző réteg.
10.12. ábra. Burkolópanel ágyazó kapcsolása tartó szövetréteggel.
10.13. ábra. Burkolópanel öntött kapcsolása üvegszövet betéttel.
10.14. ábra. Teraszburkolat (álló) nyitott fugás szivárgó rés kapcsolattal.
10.15. ábra. Szivárgó réteges, támasztóbakos teraszburkolat a) időjárásálló; b) a csapadék a szivárgó rétegen keresztülvezetve; c) párolgás és szellőzés az elemek résein keresztül; d) zajnak ellenáll, elnyeli a kopogó hangokat; e) könnyen felszedhető.
Hézagolás cementtejjel és cementhabarccsal
A hagyományos módszerrel fektetett padlóburkolatok hézagolását – főképpen lakások esetén – általában cement-tejjel és cementhabarccsal végzik. Az 1-3 mm széles hézagokhoz a cementtej, az ennél szélesebb hézagokhoz pedig a cementhabarcs szükséges.
A lerakott burkolat hézagolásakor az alábbiakat kell betartani:
- a burkolathoz kapcsolódó szegélyeket, lépcsőburkolatokat, padló-összefolyókat fóliával vagy papírral le kell takarni, hogy védjük a cementtejjel való szennyeződéstől,
- a burkolat felületét és a hézagokat le kell tisztítani, és porszívóval portalanítani kell,
- a cementtejet vagy a cementhabarcsot folyamatosan kell a burkolat felületére önteni, a hézagokat nyeles gumilappal vagy seprűvel tömítve,
- a hézagolást többször, rövid időközönként meg kell ismételni, hogy a hézagok az anyag ülepedése után telítődjenek, ill. az esetleg nyitva maradt hézagok tömítődjenek,
- a hézagolás befejezése után kb. két óra elteltével a burkolat felületét meg kell tisztítani, mert a tisztítás csak így végezhető roncsolás mentesen, különben a burkolólapokra rákötött cementszennyeződés csak vegyi anyagokkal távolítható el, ami a hézagoló anyagot is roncsolja.
Hézagolás gyorskötő anyagokkal
A burkolatok hézagkitöltésének korszerű anyagai a gyorskötő hézagolók, amelyek kiváló tulajdonságaik, könnyű és egyszerű bedolgozhatóságuk miatt egyre szélesebb körben elterjedtek. A lerakott burkolatok hézagolásának előkészítése azonos a cementanyagú fugázásnál elmondottakkal.
A gyorskötő fugázók bedolgozásának menete:
- a fugázó anyagot az előírt keverési arány szerint elkészítjük, és a felhasználás előtt, időnként átkeverve, 20 percig pihentetjük,
- az elkészített gyorskötő hézagolót a felhasználás előtt ismét át kell keverni, majd a pépszerű folyadékot csíkokban a hézagolási felületre öntve megkezdhető a bedolgozás,
- az anyagot egy gumilemez íves mozgatásával töltjük a hézagokba,
- a burkolólapokra öntött anyagot a lehető leggyorsabban be kell dolgozni a hézagokba,
- a hézagolást sávokban kell készíteni, és egy-egy sáv kitöltése után a felületet gondosan meg kell tisztítani.
A teraszokat úgy kell kialakítani, hogy elviseljék a meteorológiai terheket, és elégítsék ki az épületfizikai határértékeket, valamint a zajvédelem alapvető követelményeit. Ismerni kell a kiválasztott burkolat és az alatta lévő szerkezet rétegrendjének hőtechnikai és hőszigetelési jellemzőit…
Valamint:
- vízfelvételét (a fagyállóság szempontjából),
- kopásállóságát,
- csúszásgátló képességét stb.
A teraszburkolatok lerakását a burkolási felület szintezésével kell kezdeni. A szintezést hagyományosan, földnedves ágyazó cementhabarcsra ideiglenesen lerakott szintjelző lapok segítségével végezzük el. Ezeket a szintjelző lapokat a lerakandó felület jellegzetes pontjain kell elhelyezni, és az alattuk levő cementhabarcsot gondosan tömöríteni kell. A tömörítés végezhető kőműveskanállal is, a lényeg, hogy az ágyazó cementhabarcsnak olyan tömörnek kell lennie, hogy szintezés után a végleges habarcsszint kialakítható legyen.
Szintezés
A szintjelző lapok egymástól való távolsága lehetőleg ne legyen több két méternél. A szintezést a végleges padlószint figyelembevételével kell elvégezni, a lapokat ideiglenesen felhasználva. Ennek során a lapokat a szintezési pontokra helyezzük, és az ágyazó habarcsot a kívánt szinthez szükséges vastagságban elterítjük. Ezután a lapokat leszedjük a szintezési pontokról, a beszintezett magasságú ágyazó-habarcsra vezetősávokat készítünk, és a habarcssávokat tömörítjük. A szintezést a habarcssávokon meg kell ismételni, hogy a szintezési pontok helyességét ellenőrizzük. A vezérsávok közötti mezőket a vezérsávokhoz képest általában 20%-kal, tehát 3-4 mm-rel magasabbra kell feltölteni habarccsal, mert a tömörítés során ez a különbség eltűnik.
Tömörítés, burkolás, a munka folyamata
A tömörítés végezhető kőműveskanállal vagy lapáttal, döngöléssel, esetleg burkolóléccel. Ezután a sávmezőket a burkolóléc mozgatásával szintre húzzuk. Ahol a mezőben lévő ágyazó habarcs a vezérsávoknál magasabb, ott a felesleget el kell távolítani, le kell húzni, ahol pedig nem éri el a kívánt szintet, ott azt pótolni kell. A padlóburkolatok alá földnedves ágyazó habarcsot kell teríteni.
A földnedves habarcs kézbe véve összenyomható, nem folyik, és a keveréshez felhasznált vízmennyiséget megtartja. A felhordott és elterített, lehúzott földnedves ágyazó habarcsot a burkolólapok fektetése előtt cementtejjel (3 rész cement, 1 rész víz) meg kell locsolni, a locsolást a kezdő burkolatsoroknál kell kezdeni, és a meglocsolt felületen először a burkolat vezetősorát kell lerakni.
A munka során figyelni kell arra, hogy:
- a vezetősor lapjai és a lábazati lapok közötti hézagok összhangban legyenek (egybeessenek),
- a vezetősorok derékszöget képezzenek,
- ha a burkolási terület nem derékszögű, akkor a hiányzó részeket megfelelő alakra szabott lapokkal kell kipótolni.
A habarcságyba fektetett lapokat gumikalapáccsal enyhén be kell döngölni, mert így a burkolólapok eltérő vastagsága miatt kialakuló szinteltérések a habarcsrétegnél kiegyenlíthetők.
A vezetősorok lerakása után az előkészített mezők burkolását az alábbiak szerint kell elvégezni:
- az ágyazó habarcsot cementtejjel meglocsoljuk,
- a vezetősorok által meghatározott hézagosztást betartva megkezdjük a lapok lerakását,
- folyamatosan ellenőrizzük a hézagvonalak egyenletességét,
- kereszt- és hosszirányú mérésekkel ellenőrizzük a lerakott burkolat kívánt szintmagasságát,
- a derékszöghöz képest kimaradó szegély menti sávoknál a hiányzó burkolatot beszabjuk.
Az elkészült burkolatnál betartandó alapszabályok:
Az ágyazó habarcs kötése előtt még a lerakott burkolatra helyezett teherelosztó deszkákra sem ajánlatos rálépni! A burkolatot a lerakástól számítva legalább 48 óráig minden terheléstől védeni kell, az elkészített burkolatfelületek lezárásával, esetleg pallóáthidalással. Közepes (16 °C) hőmérséklet esetén a lerakás után 48 óra elteltével a habarcs eléri azt a szilárdságot, amely mellett a burkolat (megfelelő teherelosztással) egy ember súlyát már elviseli. A frissen lerakott burkolatot néhány napon át locsolni kell, a burkolás utáni napon kezdve, naponta legalább két-három alkalommal.
10.3. ábra. A BRAMAC padlóburkoló lapok anyagukban oxidfestékkel színezett, nagy szilárdságú, kopás- és fagyálló betonból készülnek Padlóburkoló elem: 343x168x17 mm, Szegélyelem: 343x 82×17 mm.
10.4. ábra. Hálósán, nyitott hézagokkal rakott BRAMAC padlóburkolat (a javasolt hézagméret 6-7 mm).
10.5. ábra. A BRAMAC padlóburkoló lapok fektethetők hagyományos ágyazó habarcsba,
vagy ragaszthatók vékony fagyálló ragasztóval. A fugázáshoz 1:1 arányban adagolt cement és homok, valamint m-enként 5 dkg, a lappal azonos színű Bayer oxidfestékből kevert fugázó anyag szükséges.
10.6.ábra. A ragasztóréteget rozsdamentes glettvassal kell felhordani, majd fogazott lehúzóval kell egyenletes rétegvastagságúra eldolgozni.
10.7. ábra. Ragasztott technikával készülő teraszburkolás A: ragasztóréteg felhordása fogas lehúzóval; B: a lapok lerakása nyitott hézagokkal; C: hézagok kitöltése és fugázása; D: a lapburkolat tisztítása (fugázás után).
10.8. ábra. Teraszlépcső burkolása ragasztott extrudált profilelemekkel.
A teraszburkolatok cementhabarcsba ágyazva vagy ragasztva és szivárgó rétegre helyezve készíthetők.
A padlóburkolatok lerakása előtt ne feledkezzünk meg a következőkről:
- meg kell vizsgálni az aljzat minőségét, ellenőrizni kell a szintezési pontokat (külső burkolatnál) vagy a szintezési vonalat, és az esetleg szükséges javításokat el kell végezni,
- a burkolólapokat át kell válogatni, egyenként ellenőrizni kell a mérethelyességet és a színárnyalatot, valamint az osztályba sorolás helyességét.
Az aljzat előkészítését csak akkor szabad elkezdeni, ha a burkolat alatt húzódó gépészeti vezetékek elkészültek, és a próbaüzemelés megtörtént. Az aljzat előkészítésekor az összefolyókat és a vezetékeket védeni kell a sérülésektől és az eltömődésektől. Az előkészítés során először le kell tisztítani és vízzel meg kell locsolni a burkolandó felületet. A vízzel való locsolás az ágyazati réteg jobb tapadása miatt szükséges. Régebben készült aljzatbetonok esetén a tisztítás utáni nedvesítést cementtejjel való locsolással kell végezni (a beton és az ágyazó habarcs megfelelő tapadása érdekében).
A cementtej 3 rész cement és 1 rész víz keverékéből készüljön. Szükség esetén szilárdabb tapadó híd is készíthető. A burkolás megkezdése előtt meg kell tervezni a lapok kiosztását, ami a szegély- és mintaképzésre, valamint a lapok közötti hézagszélesség megállapítására is vonatkozik. Kerülni kell a keskeny burkolatcsíkok keletkezését, a nyitott hézagok méreteinek változtatásával. A hézagok szélessége 2-6 mm, ez természetesen függ a lapok méretétől, valamint osztályba sorolásától (minőségétől). Első osztályú lapoknál elegendő a 3 mm-es, harmadosztályúaknál azonban 4-5 mm-es fugaméretre is szükség lehet, hogy az esetleges eltolódásokból adódó tömör hézagokat elkerülhessük.
Teraszburkolás fontos szempontjai
A teraszpadló éppolyan, időjárásnak kitett lemezszerkezet, mint a homlokzatburkolat, vagyis dilatációs mezőkre kell felosztani, ügyelve arra, hogy az aljzat dilatációs hézaga pontosan egybeessen a burkolat dilatációs hézagával. Ennek hiányában a burkolat felpúposodik, leválik. Mivel az épületek belső tereiben kisebb a hőingadozás, a dilatációval elválasztott burkolati mezők nagyobbak lehetnek. A dilatációs hézagokban a hézagképző műanyag profilok előre elhelyezhetők.
A padozatok készülhetnek vízszintes vagy lejtéssel kialakított felületekkel. A vízszintes burkolat szintezése és lerakása talpas vízmérték segítségével igen egyszerű, a lejtéssel készülő burkolatok esetén azonban több dologra is figyelni kell. A végleges szintet a burkolási felület legalacsonyabb és legmagasabb pontján kell meghatározni. Ügyelni kell arra, hogy az ágyazó habarcs vastagsága minimum 15 mm, maximum 40 mm lehet.
10.1. ábra. Teraszok lapburkolata esztétikailag jóval kedvezőbb a négyzethálósán rakott lapokból készített burkolatnál, ha a különböző alakú lapokat kombináljuk, vagy váltakozó él hosszúságú elemeket rakunk le a) négyzetes és téglalap alakú lapok kombinációja; b) váltakozó méretű halszálkakötés; c) kereszthálós; d) kombinált; e) váltókötésű négyzethálós; f) egész és feles változatokkal; g) forgatott alapkötésben, hálózva; h) raszteres kialakítással.
10.2. ábra. Nagyelemes erkély burkolat konzolos erkélykorlát tartóval.
Az üvegburkolatok különleges esztétikai hatásuk, kiváló öntisztító képességük miatt a magas házak, felhőkarcolók burkolataként külföldön igen kedveltek. Hazánkban csak ritkán, indokolt esetben, exponált helyeken alkalmazzák.
Homlokzatburkolás szempontjából az üvegnek számos előnyös tulajdonsága van: idő-, fény- és szín-, valamint korrózióállósága, víz át nem eresztő képessége, a légköri szennyeződésekkel, lúgokkal, savakkal szembeni jó ellenállása, könnyű tisztán tarthatósága, esztétikus megjelenése stb. Ennek köszönhetően igen jól használható nyílásokkal át nem tört nagy felületeken (pl. véghomlokzatoknál), ennek ellenére csak ritkán alkalmazzák. Főleg ablakmellvéd falaknál és függönyfalaknál fordulnak elő. Gyakran burkolnak üveggel könnyű falpaneleket, és szendvicspanelek is sokszor készülnek üveg külső felülettel.
Az üveg mint burkolat
Üvegburkolatok régebben is készültek, ezek azonban sem anyagukat, sem méreteiket, sem esztétikai megjelenésüket tekintve nem hasonlíthatók a mai, impozáns méretű és megjelenésű burkolatokhoz.
A régebbi üvegcsempe és üvegburkolatok 4-6 mm vastag, anyagukban színezett, a jobb tapadás érdekében két oldalukon recézett felületű lapokból, habarccsal felragasztva készültek. A felületet először egy kiegyenlítő cementhabarcs réteggel elő kellett készíteni, és erre ragasztották fel az üvegcsempéket, kb. 1 cm vastag cementhabarcs réteggel. A hézagközök viszonylag tágak voltak (2 – 2,5 mm), hogy a hő okozta mozgások szabadon végbemehessenek. A kb. 0,5 m2 felületű lapokat kb. 4 mm vastag, rugalmasságát sokáig megőrző habarccsal rögzítették a cementhabarcs aljzatra, és hasonló anyagot használtak a hézagoláshoz is (9.121. ábra).
9.121. ábra. Üveg mozaikszemcse burkolat a) üvegmozaik tábla; b) a ragasztás előkészítése.
9.122.ábra. Táblás üvegburkolat felragasztása a) határoló falra; b) kiemelt hordozórétegre; 1 üveg; 2 fugázás; 3 rugalmas (párazáró) ragasztó; 4 vakolat; 5 főfal; 6 betonyp;.
9.123. ábra. Falra kapcsolt üvegtáblák különféle megoldásai, közbenső légréssel a) kiemelt, elemeiben kapcsoltan; b) kiemelt, szerelhető; c) szerelőprofilokba helyezett; 1 homlokzati üvegburkolat (pl. zománc, edzett biztonsági); 2 nyitott légjárat; 3 zárt légrés; 4 homlokzati fal; 5 tipli; 6 dübel; 7 facsavar (menetes csavar); 8 tartóhorog; 9 kapcsolóvilla; 10 pattintott kapcsolás; 11 ragasztás; 12 csavarozható kapocselem; 13 rés (szabad nyílás); 14 patentsaru; 15 patentgolyó; 16 rugalmas gitt (vagy neopréncsík); 17 támasztóék; 18 gumiszalag; 19 kezdőprofil; 20 közbenső H profil.
9.124. ábra. Korszerű homlokzati üvegezés, ill. üvegburkolás hőszigetelt szerelőperemes üvegtáblákkal, takart fugákkal.
Ragasztott üvegburkolatok
A külső felületekre kerülő nagyobb, kb. 60×120 cm-es üvegtáblákat kb. 10-12 mm vastagságú, 1:3 térfogatarányú, durva simítású, száraz és teljesen sima cementhabarcs-anyagú kiegyenlítő alapvakolatra kb. 4 mm vastag, tartósan rugalmasan viselkedő különleges ragasztóhabarccsal, ill. gittel ragasztják fel. A burkolati felületet az állékonyság érdekében emeletenként mechanikusan rögzíteni kell, a vízszintes felületekre kerülő burkolólemezek leválását pedig kötőelemekkel (csavarok, horgok) kell megakadályozni. A 2,5 mm-nél nem keskenyebb hézagokat tartósan rugalmasan viselkedő, különleges hézagoló anyaggal kell kitölteni (9.122. ábra).
Ha az üvegburkolat megakadályozza a belülről kifelé vándorló vízgőz eltávozását, fagykárok keletkezhetnek, ezért a ragasztásos megoldás már kevésbé fordul elő. Ha valami miatt mégis elkerülhetetlen a ragasztott felerősítés, akkor a fal belső felületén párazáró réteget kell készíteni, és a pára eltávozását biztosítani kell.
9.125. ábra. Homlokzati függönyfal ablakának és a mellvéd üvegburkolatának kapcsolata; szerelési csomópont 1 edzett üveg homlokzati burkolás; 2 felül hézagfuratos tömítő profil a kiszellőztetéshez és üvegrögzítéshez; 3 látszó takarókeret; 4 légrés; 5 hőhíd megszakító profil; 6 fogadókeret; 7 záró keret; 8 elasztikus fugázás; 9 hőszigetelés; 10 ablaküvegezés; 11 ütköző és takaró műanyag profil; 12 ablak nyílókeret; 13 mellvédfal (osztrák példa).
9.126. ábra. Szerelt vázas homlokzati falburkoló elem (panel) és váz kapcsolata a) vízszintes metszet; b) függőleges metszet, látszó panelfugákkal; 1 peremes hőszigetelő üvegtábla; 2 ragasztózsinór (távtartó); 3 ragasztó gitt; 4 rugalmas – hő tágulást kiegyenlítő – „habos”szerkezetű gittelés; 5 támasztó gumiprofil; 6 fugatámasz; 7 utólagos fugázás; 8 kapocskeret; 9 üvegező- (műanyag) ék; 10 hőszigetelt profilú panelkeret; 11 paneltámasz; 12 álló tartóbordázat; 13 osztó keresztborda; 14 (csak) vízszintes fugazárás; 15 kapcsolósaru ; 16 kapcsolócsavarozás.
9.127. ábra. Homlokzati függönyfal fix üvegezésű panelekkel és működtethető ablakokkal.
9.128. ábra. Szerelt homlokzati függönyfal ún. klímaréteggel és szerelt homlokzati mellvéd üvegpanelekkel (német példa).
Szellőző légréssel kialakított üvegburkolatok
Szellőző légréssel kialakított üvegburkolatokhoz világos színű üvegek esetén kb. 2,5 m2 nagyságú, és legfeljebb 300 cm oldalhosszúságú, sötétebb színű üvegek esetében pedig 1,5 m2 nagyságú és legfeljebb 150 cm oldalhosszúságú táblák alkalmazhatók. A táblák felerősítéséhez befalazó karmokkal rögzített vízszintes helyzetű, rozsdamentes acél- vagy alumíniumbordákat használnak. Az üveg vagy becsúsztatható a H alakú szelvénybe, vagy fedőlécek fel-csavarozásával helyezhető el. Az üvegtáblák tartósan rugalmas tapaszágyba, esetleg U szelvényű neoprénfoglalatba kerülnek. A függőleges illesztéseknél általában rejtett borda teszi lehetővé a 2,5 mm-es hézagok tapasszal való kikenését.
Hő kezelt üvegburkolatok
A ma használatos hő kezelt üvegburkolatok 2 – 4 m2 felületű táblákból készülnek. Az üveget különleges eljárásnak, lassú lehűtésnek vetik alá, hogy a fellépő belső feszültségek a lehető legkisebbek legyenek. A felhasznált üvegtáblák vagy anyagukban színezettek vagy – nagyon gyakran – a belső oldalon színezett fényvisszaverő réteggel bevontak, így színes (arany, füst, bronz) tükröző felületek keletkeznek.
A táblákat általában az épület tartószerkezeteire függesztett, de a homlokzat síkjában szabadon elmozduló fémvázas szerkezetekbe, az ún. függönyfalakba építik be úgy, hogy a tábláknak és az egész függönyfalnak szabad elmozdulási lehetősége legyen (a hőmérséklet okozta alakváltozások hatására ne lépjen fel bennük káros, az üvegtáblákat elrepesztő belső feszültség). A nagy üvegfelületnél gondoskodni kell a szélnyomás, ill. szélszívás felvételéről, valamint a felületek esetenkénti tisztítását segítő tisztítóállványok felszerelésének lehetőségéről is.
9.129. ábra. Homlokzati üvegburkolat napcsapdaként az épület falán, speciális szerkezettel 1 síküveg; 2 keret; 3 vízmentes lezáró; 4 fényvisszaverő roló; 5 dobozkeret; 6 cellás nap-(hő-) csapda; 7 hő közvetítő réteg; 8 homlokzati fal; A reflexiós fényvisszaverés (lehúzott rolóval); B üzemállapot: hő hasznosítás.
Zománcozott üvegek
A zománcozott üveg 5-6 mm vastag húzott üvegből, 100×150 cm-es maximális méretben, egyik oldalán színes zománcréteggel bevonva készül. Színskálája nagyobb, mint az opak üvegeké, színei élénkebbek, nem pasztell jellegűek. A zománcozott üveg készül edzetlen és edzett változatban, utóbbi a hőkezelésnek (nyomásfeszítésnek) köszönhetően a hőingadozásokkal és a mechanikai hatásokkal szemben nagyobb ellenállású, törés esetén nem éles szilánkokra, hanem apró, tompa élű szemcsékre hullik szét.
Üvegpanelek
Vázas épületekhez, de még inkább a fémszerkezetű függönyfalakhoz külföldön széles körben alkalmazzák – különösen az ablakok alatti mellvédmezők kialakításához – az ún. üvegpaneleket. Az üvegpanelek külső üvegrétege termikus eljárással, előfeszítéssel gyártott, 4,5-12,0 mm vastagságú, át nem látszó opak- vagy zománcüveg, középső rétege magas értékű hőszigetelés, a belső oldala pedig műpala vagy gipszkarton réteg. A felsorolt rétegeket ragasztóanyag köti össze. A különleges minőségű üvegpanelek hőszigetelő rétegét ólomfóliával védik a belülről átdiffundáló pára hőszigetelő képességet csökkentő, esetleg teljesen megszüntető hatásától. A tökéletes légzárás érdekében gondoskodni kell a panel él felületeinek ólomlemezzel való ellátásáról.
Épületfizikái kérdések
A homlokzatburkoló üveg lineáris hő-tágulási együtthatója – az üveg színétől függően – 0,07-0,09-10-4.Ebből az következik, hogy ha az üveg hő hatására nem tágulhat szabadon, a fellépő hő feszültségek miatt eltörik. Főleg a sötét, elsősorban a fekete üvegekben lép fel a nyári időszakban nagy hő felhalmozódás és hő okozta alakváltozás, és keletkeznek ebből származó károsodások, repedések. Az üvegtábla méreteinek megállapításakor és az illesztések kialakításakor tehát az előbbiekre tekintettel kell lenni.
Az üveg tökéletes víz át nem eresztő képessége előnyös a kívülről behatolni akaró vízzel (csapadékkal) szemben, ugyanakkor gátolja a falba kerülő pára eltávozását. Az üvegburkolatot ezért nem célszerű habarccsal a falfelületre ragasztani, hanem szellőző légrés közbeiktatásával kell falhoz vagy hordozó vázszerkezethez kapcsolni.
Üvegtégla homlokzati burkolatok
Az üvegtégla fal mint üvegburkolat alapvetően befolyásolja az épület megjelenését. Az üvegfalak általában bevilágítási céllal készülnek.
Az üvegtéglák régen egyrétegű, ma szinte kivétel nélkül kétrétegű kivitelben készülnek, keretforrasztott fél elemekből, közepes hőtechnikai igényeket kielégítő minőségben. Az elemek óriási színválasztékban, 25×25, 20×20, 15×15 cm hálómérettel, feles és ívelt sarokelemes változatokban készülnek.
Üvegbeton falaknál a következőket mindig be kell tartani:
- Az üvegtéglák és a vasalt rácsborda max. 3×3 m összefüggő táblát alkothat. A tábla oldalirányban és függőlegesen is dilatál, sőt az egyenlőtlen külső-belső hőmérséklet hatására meg is görbülhet.
- Az üvegbeton táblának mind a négy peremét olyan U alakú profilba kell befogni, amely hő tágulást és meg-görbülést engedő U alakú béleléssel van ellátva. A hézagok rugalmas szilikon gittel zárhatók.
- A betonbordák vasait egyik irányban sem szabad a keretprofilhoz hegeszteni, vagy azzal összekapcsolni.
Csak mindezt betartva kerülhető el az üvegtörés a homlokzatokon. Belső térben, hő stabil környezetben vagy ahol nincs épületmozgás (födém héjalás stb.) egyszerűbben, dilatálás nélkül is beépíthető az üvegbeton. Az üvegtégla fal bordái osztályozott, minőségi adalékanyaggal kevert betonból készülnek, méretük 10-20 mm. Az alkalmazandó acélbetétek 4,2-6 mm átmérőjűek. Hőtechnikai és hangtechnikai szempontból a fogadófal és az üvegfal közé csillapítóréteget kell helyezni.
9.130. ábra. Különleges homlokzati üvegfal rugalmas, és épületmozgásokat könnyen elviselő kapcsolással a) függőleges metszet; b) vízszintes metszet; 1 edzett biztonsági üvegezés; 2 fogadó fekvő keret; 3 üreges keret; 4 fogadó álló keret; 5 vízzáró profil; 6 belső vízvető profil; 7 lég- (és hőszigetelő) záró profilozás; 8 csavarfejes kapcsolás; 9 üvegfogadó profil; 10 fugázás (műgumi); 11 terhelő horgonyprofil; 12 homlokzati álló váz; 13 kapocselem; 14 fekvő heveder; 15 flexibilis csavarkötés; 16 csavarkötés (japán példa).
9.131. ábra. Homlokzati üvegtégla fal mint burkolat.
9.132. ábra. Homlokzati üvegtégla burkolat íves saroklezárással, látszó bordázattal.
9.133. ábra. Homlokzati üvegtéglafal előre gyártott keretelemmel, utólagos táblabeépítéssel a) felső szemöldök; b) káva; c) könyöklőkapcsolat; 1 homlokzati fal; 2 üvegtégla (kettős falú); 3 06 mm betonacél; 4 keresztborda (beton); 5 vasbeton keretborda; 6 kapcsolólap; 7 dübeles kapcsolás; 8 polifoam; 9 porán hőszigetelés; 10 elasztikus fugázás; 11 káva; 12 rabic réteg; 13 vakolat; 14 könyöklő; 15 külső könyöklő.
9.135. ábra. Üvegtéglafal és homlokzati fal kapcsolása a) fémkeretbe építve; b) csapos bekötéssel; c) vágotthorony-süllyesztéssel.
9.136. ábra. Üvegtéglafal keretkapcsolással 1 üvegtégla; 2 betonvas; 3 beton keretborda; 4 beton álló borda; 5 álló bordapálca; 6 fugázás; 7 csavaros kapcsolás; 8 álló fogadóprofil (U szelvény).
9.137. ábra. Üvegtéglafal kialakításai a) „metszett” sarokkal; b) ívelt felülettel; 1 egész nagyelem; 2 „metszett” véglezáró elem; 3 kiselem; 4 álló borda betonból; 5 álló acélbetét; 6 fekvő acélbetét; 7 acélátkötés; 8 fugatömítés (rugalmas dilatáció).














































































