Iparosított technológiával készült épületek - 66. oldal

Fontosnak, elengedhetetlennek tartjuk mind az engedélyköteles, mind az a nélkül végezhető felújítások, korszerűsítések megvalósítá­sa során az építményekre kötelező jelleggel előírt tűzvédelmi köve­telmények – amelyeket jelenleg a 2/2002. (1.23.) BM rendelet 5. mel­lékletének 1. fejezete tartalmazza – figyelembevételét, betartását. A következőkben a cikksorozat témaköréhez tartozó munkarészekre vo­natkozó legfontosabb tudnivalókat ismertetjük röviden.

Tűzvédelem

A tetőtér-ráépítések tűzvédelmi kérdései

A meglévő lapostetős épületek magastetővel való ellátása és az így kialakított padlástérnek lakás-, illetve egyéb rendeltetéssel való ki­használása is igényként merülhet fel. Tűzvédelmi szempontból fontos kérdés, hogy az így kialakításra kerülő építményszint1 következ­tében módosul vagy sem az épület magassági besorolása. Jelentősen eltérnek a tűzvédelmi követelmények a többszintes épület (amelyben a legfelső építményszint 13,65 m alatti), a középmagas épület (amelyben a legfelső építményszint szintmagassága 13,65 m és 30 m közötti), illetve a magas épület (amelyben a legfelső építményszint szintmagassága a 30 m-t meghaladja) esetében.

Az említett szintma­gasságot az építmény főbejárata – bejárati előlépcsője – előtti járda szintje és az építményszint padlófelülete közötti függőleges távolság határozza meg. Az építményszintek számának megállapításakor va­lamennyi szintet figyelembe kell venni a pinceszint(ek), az alagsor, a galéria, a tetőszint és a tetőfelépítmény szintje kivételével. Tűzvédel­mi szempontból a tetőtér akkor minősül szintnek, ha a beépített rész az alapterület 25 %-át meghaladja. Amennyiben tetőtér-ráépítéssel módosul az épület magassági besorolása, fel kell mérni, hogy a szük­séges tűzvédelmi változtatások műszaki szempontból megvalósíthatók-e, mennyiben befolyásolják a megfelelőnek, biztonságosnak mondható kialakítást.

Nézzünk néhány példát:

Egy négyemeletes épület (amelyik jelenleg többszintes lakóépületnek minősül) tetőtér ­ráépítést követően középmagas besorolásúvá változik. Ennek eredményeként tűzoltási felvonulási területet kell biztosítani az épületnek legalább az egyik oldalán. Az épületnek a tűzoltási felvonulási terü­let felöli oldalán lévő homlokzatán tűzszakaszonként és szintenként kettő, mentésre alkalmas nyílászárót (legfeljebb 1,0 m mellvéd magasságú ablakot, loggiát vagy erkélyt) kell elhelyezni. A mentésre beépített ablak osztás nélküli üvegezett felülete legalább 0,75 m szé­lességű és 1,20 m magasságú legyen.

Tűzcsapok száma, oltórendszerek

A tűzoltási felvonulási terüle­ten a tűzcsapok száma kettőnél kevesebb nem lehet. Megváltoznak a kiürítési útvonalakra vonatkozó előírások, megjelenhet a füstmentes lépcsőház igénye. Két lépcsőház esetén a legfelső szinten megvilágí­tott, járható kapcsolatot kell kialakítani. Középmagas épületben szá­raz felszálló vezetéket kell kiépíteni, amelynek létesítési kötelezettsé­ge alól Budapesten és a megyeszékhelyen az illetékes I. fokú tűzvédelmi hatóság eseti felmentést adhat. A száraz tűzivíz-vezetékekkel kapcsolatban ellentmondások tapasztalhatók.

A probléma, hogy en­nek a rendszernek adott esetben való alkalmazhatósága – az eredeti szerepével és funkciójával ellentétben – időveszteséget jelenthet a tűzoltóság beavatkozása során (átvizsgálás, szerelvények elzárása stb.). Az épületekben keletkezhető tűzesetek gyors felszámolásának egyik feltétele az épületen belüli tűzivíz hálózat megléte, hozzáférhetősége, biztonságos használhatósága. Igen is szükség van a hasz­nálható száraz, felszálló vezetékre (középmagas épületeknél)!

Tűzivíz hálózat

Mérle­gelendő, hogy amennyiben a karbantartása, a folyamatos és teljes biztonsággal való használhatósága nem biztosítható, milyen módon történhet a kiváltása. Nem helyes és főleg nem felelős megoldás a megszüntetés vagy a kiépítés elkerülése. A kiváltás történhet ned­ves hálózattal vagy olyan műszaki megoldással, amely a száraz fel­szálló rendszerben megakadályozza a külső beavatkozás (szerelvény­eltulajdonítás, elzáró szerelvénymegnyitás) lehetőségét. A példák to­vább sorolhatók, és amennyiben középmagas épületre kerül a tetőtér-ráépítés, amelynek következtében az épület magas épület besorolást kap, további tűzvédelmi előírások betartása válik szükségessé.

Építményszint: az építménynek mindazon járószintje, amelyen meghatározott rendel­tetés céljára helyiség, helyiségcsoport (pl. pinceszinti, alagsori, földszinti, emeletszinti) van vagy létesül. (2/2002. (I. 23.) BM rendelet).

Az épületgépészeti strangok tűzvédelmi kérdései

Szellőzőberendezés

Nagyon egyszerűnek tűnő, de rendkívül fontos szabály, hogy a szel­lőzőrendszereket úgy kell kialakítani, hogy az egyes szintek és tűz­szakaszok között az esetleg keletkező tűz és füst átterjedését a rend­szer ne tegye lehetővé.

Épületgépészeti vezetékek beépítése (középmagas, magas épület esetében)

Az épületgépészeti vezetékek beépítése, lecserélése is szabályozott, amelynek jelentősége a tűz egyik lakásról a másikra, vagy az épület egyik szintjéről egy másikra való átterjedésében, illetve az átterjedés megakadályozásában jelentkezik. A falon vagy födémen átvezetett vezetékek átvezetési helyein a nyílásokat tűzgátló tömítéssel kell el­látni. Szerelőakna esetében, annak falszerkezete „nem éghető” anya­gú kell, hogy legyen, és szintenként egy szerelőnyílást szabad rajta kialakítani.

Mind a falszerkezet, mind pedig a szerelőnyílás lezáró szerkezetének, a tűzvédelemre vonatkozó rendeletben (1. 2/2002. (1.23.) BM rendelet 5. mellékletének I. fejezete tartalmazza) megha­tározott tűzállósági határértékűnek kell lennie. A szerelőaknát a födé­mek szintjében szintén meghatározott tűzvédelmi paraméterű szerke­zettel kell lezárni. A szintek között átvezető szellőzővezetéket és egyéb, éghető anyagú vezetéket (ejtővezetékek, elektromos kábelek és vezetékek) a rendeletben rögzített tűzvédelmi tulajdonságú szer­kezettel kell határolni.

Az elmúlt évtizedekben számtalan olyan tűzeset történt, ahol eze­ket az előírásokat figyelmen kívül hagyták, aminek következtében az egyik lakásban keletkezett tűz a szomszédos szintre/szintekre át tu­dott terjedni. „Megéri” a lakóépület-felújítás keretén belül erre a kér­déskörre kiemelt figyelmet fordítani a középmagas, magas, de a többszintes épületek esetében is!

A bejárati ajtók tűzvédelmi problémái

Az egy tűzszakaszból álló és egy lépcsőházzal rendelkező középma­gas épület esetében, valamint közép-, zárt folyosós vagy zárt oldal-folyosós kiürítési útvonallal kialakított középmagas és magas épület­ben a kiürítési útvonalra nyíló önálló rendeltetésű egységek bejárati ajtói legalább „nehezen éghető” 0,25 óra, vagy „közepesen éghető” 0,5 óra tűzállósági határértékűek kell, hogy legyenek. Léteznek olyan lakóépületek, amelyek az előző besorolás szerintiek, és még sem ilyen tűzvédelmi minősítésű bejárati ajtókat építettek be.

Ennek az oka, hogy az építés idején, eseti elbírálás alapján (elsősorban az ajtók egymástól lévő távolságai miatt) felmentést kaptak. A problé­ma akkor jelentkezik, amikor ezeket az ajtókat áthelyezik, vagyis be­építik a lakások előtt lévő kisebb tereket, megnövelve ezzel a lakás hasznos alapterületét, mert akkor megváltozik az eredeti, engedélye­zett állapot. Ilyenkor már nem lehet arra hivatkozni, hogy eddig is ezek az ajtók voltak beépítve, csak most áthelyezték őket néhány mé­terrel odébb. Ezekben az esetekben kizárólag a fentiekben rögzített előírásoknak megfelelő ajtók építhetők be, amelyek minősítéssel kell, hogy rendelkezzenek.

Homlokzati hőszigetelő rendszerek

A homlokzati hőszigetelő rendszerek elhelyezésére, beépítésére az érvényben lévő tűzvédelmi szabályozás szűkszavú, de fokozott fi­gyelmet igényel. Egy rosszul megválasztott szigetelőrendszer adott esetben „csak” utólagos pluszköltséget jelenthet (kijavítása, megfe­lelővé tétele), rosszabb esetben közrejátszhat a tűznek a szintek kö­zötti átterjedésében.

Homlokzati tűzterjedés határérté­ke

Nyílásos homlokzati falak, valamint üvegezett homlokzatok eseté­ben két- vagy többszintes épületekben egyazon tűzszakaszhoz tarto­zó, egymás feletti szintek között a homlokzati tűzterjedés határérté­ke az épület tűzállósági fokozatának függvénye. Az I. tűzállósági fo­kozatú, valamint a középmagas és magas épületekben, továbbá az „éghető” külső homlokzatburkolatot tartalmazó épületek esetében, a homlokzati tűzterjedés határértéke legalább az épületszintek közötti födémek tűzállósági határérték követelményének feleljen meg.

A tűzszakaszok közötti tűzterjedés megakadályozása céljából az épüle­tek homlokzatán, tűzszakaszonként, a tűzgátló szerkezetek vonalában (tűzfalak, tűzgátló falak és tűzgátló födémek előtt) tűzterjedés-gátat kell kiképezni. A hő- és hangszigeteléseket, amennyiben azok „közepesen éghető”-k, akkor 1000 m2-enként, ha „könnyen éghető”-k, akkor 500 m2-­enként „nem éghető” anyagú osztósávval meg kell osztani.

Javaslatok a felújítások tervezéséhez

Az épületek felújításakor törekedni kell az alapvető tűzmegelőzési szempontok végrehajtására.

A kiürítési feltételek biztosítása:

  • Többszintes épületnek a kiürítésre számításba vett útvonalain éghető anyagok beépítéséhez, elhelyezéséhez a tűzvédelmi ha­tóság hozzájárulása szükséges.
  • Középmagas és magas épületekben a lépcsőház szerkezeteinek burkolata, valamint a lépcső kiegészítő szerkezetek kizárólag „nem éghető” anyagból készülhetnek. A kiürítési útvonalak (fo­lyosó, közlekedő) határoló falának, födémének burkolatát és esetleg az álmennyezetét „nem éghető” anyagból kell létesíteni. A kiürítési útvonal falburkolatát úgy kell kialakítani, hogy az a burkolat mögötti részen anyagtárolásra ne adjon lehetőséget.
  • Hő- és füstelvezető működőképességének biztosítása.

Az épület kiürítésének és a beavatkozás gyorsításának is elenged­hetetlen feltétele a berendezés működőképessége, megfelelő műsza­ki állapota.

A beavatkozási feltételek biztosítása:

  • Külső és belső oltóvíz- (száraz és nedves) hálózat. Az épületben keletkezhető tűz oltásához elengedhetetlen a megfelelő oltóvíz-intenzitás biztosítása.
  • Tűzoltási felvonulási terület biztosítása. A legnagyobb problé­ma a meglévő tűzoltási területen való gépjármű-parkolás, amelynek következtében esetenként szinte lehetetlen az épület tűzoltó-gépjárművekkel való megközelítése, ami a tűzoltás megkezdését lényegesen hátráltatja.
  • Elterjedt megoldás a lakások előtti közös használatú terek ráccsal való lezárása. Az így lezárt területeken nem lehet tűzvédel­mi berendezés, közmű nyitó/záró szerelvény. Egyéb esetekben a kiürítést és a beavatkozást hátráltatják a rácsok, tehát nem ja­vasolt megoldás. Amennyiben a lakástulajdonosok úgy ítélik meg, hogy a vagyonvédelem miatt rácsra szükség van, akkor ezt a lakás bejárati ajtaja elé javasolt felszerelni.

Az elektromos és villámvédelmi rendszer felülvizsgálata: A lakásokban az elmúlt évtizedben jelentősen megnőtt az elektro­mos fogyasztó berendezések száma, amelyek következtében lényege­sen nagyobb a villamos hálózat terheltsége. Ennek felülvizsgálata, átépítése a felújítás részét kell, hogy képezze.

Egyebek: Az iparosított technológiával készült épületek felújítását megelő­zően célszerű előzetesen konzultálni az illetékes önkormányzati tűz­oltósággal, amelyen a várható problémás kérdések tisztázhatók, a tervezési irányelvek rögzíthetők. A témakörben az Országos Tűzvé­delmi Szabályzat kiadásáról szóló, többször módosított 35/1996. (XII.29.) BM rendelet és a Tűzvédelem és a polgári védelem műsza­ki követelményeinek megállapításáról szóló, 2/2002. (I.23.) BM ren­delet tartalmazza a legfőbb előírásokat.

A lakásokban keletkezhető tűzesetek megelőzésének a létesítési előírások betartásán túl, a használati szabályok betartása is nagyon fontos része. Ugyancsak fontos a tűznek a gyors észlelése, jelzése a tűzoltóság felé és a tűzoltás megkezdése. A lakásban a tűz gyors ész­lelésére alkalmas – könnyen felszerelhető – tűzjelzőt/ket célszerű felszerelni, továbbá egy tűzoltó készüléket készenlétben tartani.

A panelos épületek homlokzati elemeinek fenntartásával, felújításá­val vagy átalakításával kapcsolatos munkákat csak a műszaki és biz­tonságtechnikai követelményeket kielégítő állványzatról szabad vé­gezni. Ezen követelményeket a hatályos, MSZ HD 1000 számú „Munkaállványok előregyártott elemekből. Anyagok, méretek, teherbírási és biztonsági követelmények” szabvány tartalmazza. A meghatározott követelmények teljesítése lehetővé teszi az ezen dokumentumnak megfelelő állványok 30 m magasságig való felállí­tását az előírt terhelési feltételek mellett.

A hivatkozott dokumentum:

  • iránymutatást ad az előregyártott állványok fő méreteinek kivá­lasztásához,
  • az állványok terhelésük alapján való osztályozásához,
  • előírja a felhasznált anyagok jellemzőit,
  • meghatározza a biztonságtechnikai követelményeket,
  • előírja egy összeállított szerkezet kivitelét.

Statikai rendszerük alapján a homlokzati munkaállványok derék­szögű hálózatú térbeli keretszerkezetek, amelyek állékonyságát egy­részt belső átlós merevítések, másrészt az épülethomlokzathoz való pontonkénti rögzítések biztosítják.

Állvány

A térbeli keretváz előregyártott rúd- vagy síkkeret elemek tipizált csomóponti megoldások útján való összekapcsolásával áll elő. A járószintek és a vázszerkezet szilárdsági követelményeit az 1.-6. kategóriáig értelmezett állvány osztálynak megfelelően a teherbí­rás határozza meg. A használatból eredő összes terhelést állandó ter­helésnek kell tekinteni.

A járószint és alátámasztásai meg kell, hogy feleljenek a 2. táblá­zat szerinti használati terheknek, azonban egyik járószintnek sem le­het a 2. osztályú állványra előírtnál kisebb teherbírása. Ezenkívül mindegyik járószintnek el kell viselnie a táblázat 3. oszlopában, az 500 x 500 mm2-es felületre megadott egyenletesen megoszló terhe­lést, valamint egy 1 kN nagyságú, legkedvezőtlenebb helyen feltéte­lezett 200 x 200 mm2-es felületen megoszló függőleges erőt.

2. táblázat: A járószintek használatából eredő terhelések

[table id=260 /]

Az állvány vázszerkezetére vonatkozó teherbírási követelmény a 30 m magasra felállított szerkezetre értelmezett.

Eszerint az állvány­szerkezetnek viselnie kell:

  • a járószinteken legkedvezőtlenebb kombinációban feltételezett hasznos terhelésből,
  • a teljes állvány sajáttömegéből,
  • az előírás szerinti szélteherből, valamint
  • az alaki hibákból származó terheket.

A szélterhet a felállványozott épülethomlokzattal párhuzamosan és arra merőlegesen is fel kell tételezni. Értékének kiszámításakor a ma­gasság függvényében 600 és 770 N/m2 nagyságú torlónyomást kell feltételezni, de felületként csak a szerkezeti elemek tényleges vetüle­ti összfelületét kell számításba venni.

Az állványszerkezet alaki hibáiból származó terhet H vízszintes erő formájában kell figyelembe venni, amelynek értéke:

Hi = Vi / (100√n)

ahol Vi az összes oszlop tengelyirányú terhelése az i-edik szint felett ható terhekből, n az oszlopok alaprajzi elrendezés szerinti száma.

A vízszintes erőt szét kell osztani az állványt az építményhez kap­csoló rögzítések között, és a kapcsolatokat igazolni kell szilárdság és merevség szempontjából. Ezt a vizsgálatot el kell végezni a homlok­zat síkjára merőleges és azzal párhuzamos irányban is, külön minden olyan szinten, ahol rögzítések vannak elhelyezve.

Állvány szilárdsága

Az állvány megfelelő szilárdsága tegye lehetővé annak felállítását a homlokzat minden szintjén legalább 3,8 m magas szakaszokon be­lül az építményhez való rögzítés nélkül. A szerkezeti csomópontok (kötések) legyenek áttekinthetők és könnyen ellenőrizhetők. Az osz­lopok csapos-hüvelyes toldásának holtjátéka legfeljebb 4 mm víz­szintes elmozdulást engedhet meg két egymást követő szint között. A felső rész oldalirányban csak akkor kapcsolódhat szét, ha legalább 100 mm-rel megemelték. Ha a szétkapcsolódás 150 mm-es szétmozdítás után bekövetkezhet, az elemek között alakzáró kötést (például biztosítócsapot) kell alkalmazni.

A munkát végző személyek biztonsága érdekében a járószintek legalább 0,6 m szélességgel és időálló, csúszásmentes kivitelben le­gyenek kialakítva. A járószinteket kétoldali oldal védelemmel kell el­látni, amelynek elemei a korlát, a lábdeszka és a térdléc.

Az anyagok biztonságos használatuk érdekében a légköri hatások­kal szemben ellenállók vagy védettek, továbbá zárványmentesek és hibátlanok legyenek. Az állvány felállítása, használata és bontása közben be kell tartani a hatályos általános biztonságtechnikai szabályokat.

A lemezvázas rendszer szerkezeti sajátosságai

A nagypaneles rendszerű épületek építészeti és tartószerkezeti telje­sítőképességét alapvetően befolyásolja a szobaméretű alapegység, az ún. cella raszter mérete. Ez szorosan összefüggött egyrészt az alkal­mazott gyártási, szerelési technológia, másrészt a normatív lakásmé­ret (53 m2) által megszabott korlátokkal. A fejlesztési és komfortja­vítási törekvések mindvégig a cellaméret növelésének irányában ha­tottak. Kiindulás volt a Budapesti 1. sz. házgyár 3,20 x 5,40 m-es raszterre készített monocellás megoldása, amely a gyártás számára nagyon kedvező volt, lévén az elemváltozat szám viszonylag ala­csony.

Blokkház

Építészeti szempontból jogos volt a kifogás a 3,60 m-es leg­nagyobb cellaszélesség miatt. A 4,20 m-es maximális harántfesztávú változat a gyártás számára elvileg hasonló eredménnyel járt, mint a 3,60 m-es. Ennek sikeres monocellás változata nem alakult ki. A kor­szak vége felé jutottak el az 5,40 x 5,40 m és 5,40 x 2,70 m-es cella­méretig és elvileg foglalkoztak az alapvetően más statikai kategóriát képviselő, egyben alaprajzi flexibilitást megengedő nagy fesztávolságú szerkezet alkalmazásával, aminek gyártástechnológiai feltételei azonban nem álltak rendelkezésre.

A cellaméretek, azok variációs lehetőségei, valamint az elemfajták száma közötti összefüggés az 1. táblázatból is látható, amely csak a 4 fővárosi házgyárra jellemző adatokat mutatja be.

A hazai panelépület-állományból statikai szempontból, azaz a me­chanikai szilárdság és állékonyság követelménye szempontjából a 10+1 szintes épületek képviselik a mértékadó kategóriát. A szintek azonossága és az alaprajzi beosztás monotóniája következtében ezek az épületek néhány lemezvázmodellel jól leírhatók. Az épületek cellás rendszerűek, azaz a szobaméretű modulon belül a hosszanti és harántirányú falak is teherhordók, így az erőjáték meghatározóan térbeli.

1. ábra

1. ábra

A használati („üzemi”) állapotban meghatározó súlyterhek felvétele szempontjából a térbeliség teherelosztó hatása viszonylag egyszerűen közelíthető, a terhek a falak között szinte a statikailag határozott átvitel szabályai szerint szétoszthatók, anélkül, hogy nagy hibát követnénk el. Ennek illusztrálására és a szilárd­sági tartalékok érzékeltetésére szolgál a következő közelítő számítás egy „első generációs”, 3,60 x 5,40 m-es monocellás épületen (1. áb­ra).

G = [3,60 x 5,40+(3,60+5,40) x 3,00] x 0,15 x 24 = 167 kN.

Egy közbenső, 3 m magas szinthez tartozó szerkezeti sejt önsúlya: Mértékadó betonfeszültség a legalsó szint falaiban 10 szint eseté­ben:

σbeton = (10 x 167) / ((3,60 + 5,40) x 0,15) = 1240 kN/m2 = 1,24 N/mm2

σbH = 14 N/mm2

Tehát az önsúlyból származó betonfeszültség egy 10 emeletes épü­let esetében töredéke a határfeszültségnek, még a vasalás figyelmen kívül hagyásával is. Ugyanakkor a szerkezeti önsúly ezen épületek esetében a függőleges terhelés meghatározó részét adja, mivel a szűk alaprajzi méretek mellett a hasznos alapterület nagy része ténylege­sen közlekedésre szolgál. Mindebből az következik, hogy a lemezvá­zas rendszerű szerkezet a rá ható, önsúly jellegű függőleges állandó terhek hatására messze a szilárdsági teljesítőképessége határain belül van.

A belső teherhordó falak 150 mm-es vastagsága a legtöbb elem­készletre jellemző, megemlítendő kivételt jelentenek a Larsen-Nielsen-rendszerű 15 szintes toronyházak, ahol a falvastagság csak 120 mm (1. fotó).

 Larsen-Nielsen-rendszerű 15 szintes toronyház

1. fotó

Födémpanelek

A födémpanelek vastagsági mérete az első rendszereknél 100 mm volt, amit az emelési kapacitás növekedésével 120, 140, végül 1970-től kezdődően 165 mm-re növeltek. Az elemek két irányban tehervi­selő, 3 vagy 4 oldalon felfekvő lemezként működnek. A felfekvés mélysége a teherátadó fogaknál 50-60 mm, ezek közötti szakaszokon 10-15 mm. A vasalás méretezésénél az 1 órás tűzállósági határérték volt a meghatározó feltétel, ami azt jelenti, hogy a panelek normál használati állapotra vizsgálva rendelkeznek teherbírási tartalékkal, már csak a ténylegesen repedésmentes állapot miatt is, de ez a tűzál­lósági követelmény miatt nem aknázható ki.

Vízszintes erőhatások

Vízszintes erőhatások is működnek a szerkezetre, ezek lehetnek tartósak, rövid idejűek, illetve rendkívül ritka előfordulásúak. Lénye­ges a szélteher (rövid idejű, meteorológiai teher) és a földrengés ha­tása (rendkívüli teher). Tartós vízszintes erők származnak a szerelé­si-elhelyezési alaki- és mérethibákból, amelyek azonban csak lokáli­san hatnak. A fő vízszintes erőkkel szemben az épület, mint talajra helyezett zömök konzol viselkedik. Az ebben fellépő hajlításból és nyírásból keletkező belső tárcsaerők eloszlása a fal- és födémtárcsák merevségi viszonyainak függvénye. Belátható, hogy ezeket a merev­ségeket a terv szerint vagy illegálisan kialakított nyílásáttörések je­lentősen befolyásolják.

Földrengés

A magyar építésszabályozási rendszerben a földrengés elleni mé­retezés az Eurocode 8 megjelenése előtt nem volt általános igényű. A magasépítési szerkezetek méretezését előíró MSZ 15021 csak rendkívüli terhekről tesz említést (háborús károk, természeti csapá­sok). A nagypaneles épületekre vonatkozó Műszaki Előírások 1972-ben és 1974-ben kiadott módosított változatai tekinthetők az első ter­vezési szabályzatoknak, amelyek tételesen foglalkoznak a földrengési hatással. A bennük közölt egyszerűsített módszer lényege, hogy:

„V. MSC fokos rengéserősség alatt és 5-nél kisebb szintszám ese­tében szeizmikus vizsgálat nem szükséges. Alapelv továbbá, hogy a szélteher és a szeizmikus teher egyidejű fellépésének valószínűsége elhanyagolható, ezért alkalmazható az a szabály, miszerint, ha a szél-teherből és alaki pontatlanságból származó hatás 1,25-szörös értéke nagyobb, mint a szeizmikus hatás, akkor az utóbbi tételes vizsgálata mellőzhető.”

A szeizmikus hatás számítására egyszerű, manuális számításra al­kalmas eljárás szolgált, amelyben egyedüli dinamikai paraméterként szerepel az épület alaplengési periódusideje (T), amely a szintszám(n) és az altalaj teherbíró képesség szerinti minősítése alapján az alábbi módon számítható:

T = n / 15, n / 20, ill. n / 30, jó, közepes, ill. gyenge talaj esetén.

Az aktív, erőhatásként kezelt terhek mellett gátolt hőmozgásból eredő tehereseteket is figyelembe kellett venni, a homlokzati szend­vicspanelek esetében. A panel hőszigetelésen kívüli, illetve azon be­lüli rétegeinek hőmérséklete között alapértékben 35 °C, szélső érték­ben 45 °C hőmérsékletkülönbséget kellett feltételezni.

Tűzállóság

A paneles épületek tervezésének kötelező érvényű statikai előírá­sai részletes és alapos megkötéseket tartalmaznak az egyéb rendkí­vüli hatásokra vonatkozóan. Ezek közül kiemelten kezelt a tűzálló­ság és a gázrobbanással szembeni szerkezeti állékonyság. A gázrob­banással szembeni védelemre szolgáltak lényegében a panelkapcso­latokra vonatkozó kategorikus szerkesztési szabályok, de mint a ké­sőbbi tapasztalatok igazolták, ezek az intézkedések hatásosak voltak más, ember előidézte rendkívüli hatással szemben is.

Általános ta­pasztalat, hogy a technika fejlődésével, a komfortigények növekedésével járó, és az energiahordozók fokozott felhasználásával előidé­zett mesterséges (ember kiváltotta) rendkívüli hatások gyakorisága tendenciaszerűen növekszik.

1. táblázat: A 4 fővárosi házgyár jellemző adatai

[table id=259 /]

A szerkezeti átalakítások lehetőségei

A nagypaneles lakóépületekben fekvő többszázezres darabszámú és kb. 15-40 éves életkorú lakásállomány esetében törvényszerű gyako­risággal merülnek fel spontán átalakítási, korszerűsítési igények. Te­kintve a cellás alaprajzi rendszerből adódó merev kötöttségeket, az egyes lakásokon belüli módosítási szándékok az esetek többségében szerkezeti falakat érintenek és ily módon építési engedélykötelesek. Hasonló kötelezettség alá esnek a homlokzaton megjelenő átalakítá­sok, amelyek tipikus esetei a zárterkély-beépítések.

Ezt a problémakört tisztán tartószerkezeti szempontból vizsgálva elegendő csak a teherhordó falakat és födémeket érintő beavatkozá­sokkal foglalkozni. A lakásokban nem teherhordó szerepű válaszfalak, valamint vizesblokk-térelemek is találhatók, rendszertől függő­en 60-80-100 mm-es elemvastagsággal, az ezekben szándékolt nyí­láskialakításnak, részleges elbontásnak vagy áthelyezésnek elvben nincs statikai akadálya.

Vizsgálva a szerkezeti falak esetét, itt jellemzően egy- vagy több­szárnyú ajtókhoz szükséges nyílásáttörések igénye merül fel, szélső esetben helyiségméretű falbontás ötlete, a falmező keretes kiváltása útján. Az erőtani feltételek, illetve lehetséges következmények meg­állapításánál a szilárdsági, állékonysági és merevségi követelmények maradéktalan teljesítéséből kell kiindulni mind az érintett lakás, mind pedig a teljes épület vagy épületszekció dimenziójában.

Ellenőrző számítások

Figyelembe kell venni azonban, hogy az egy vertikumba eső fal­panelek épületmagas faltárcsát alkotnak, amely a vízszintes terhek­kel szembeni merevítőrendszer részét képezi. Ezért a faltárcsa csak igen korlátozott méretékben gyengíthető, és ezen körülmény vizsgá­latában már az egy épületegységben meglévő és tervezett falgyengí­tések magassági és alaprajzi elrendezésének van kulcsszerepe. Ez komplex térbeli (3D) modellen elvégzett ellenőrző számítás útján el­lenőrizhető, amely vizsgálat a ma rendelkezésre álló, végeselem-ala­pú szoftverek segítségével nehézség nélkül elvégezhető, ezért min­den esetben meg is követelhető.

Ez a lehetőség a nagypaneles épüle­tek létesítésének idején még nem állt rendelkezésre a szerkezetterve­zők szélesebb körében. Összefoglalva, egy-egy falnyílás létesítésé­nek lehetséges volta megnyugtatóan csak komplex modellen elvég­zett igazoló számítás alapján dönthető el. Ebből az is következik, hogy az egy épületen belül megengedhető szerkezetgyengítések szá­ma szigorúan korlátozott, azaz az ilyen lehetőségek igazságos elosz­tása a lakóközösségen belül egyeztetést vagy szabályozott eljárást igényel.

Fokozott körültekintés ajánlatos a hazai téren különlegességnek számító, PO-11 típusú 15 szintes és 120 mm-es falakkal épült torony­házak állományával kapcsolatban. Amennyiben az utólagos nyíláskivágás erőtanilag igazolt és hiva­talosan engedélyezett, a részletek megtervezése és a kivitelezés már rutin feladat.

Itt fokozott figyelmet kell fordítani a következőkre:

  • a beton vágását a megmaradó részek állapotának maximális megkímélésével, a por-, víz- és zajterhelés lehető legalacso­nyabb szinten tartásával kell végezni. Ez korszerű, nagy teljesítményű vágóeszköz alkalmazását igényli, amellyel általában csak felkészült szakvállalkozó rendelkezik;
  • biztosítani kell a kivágott rész ideiglenes állékonyságát és mozgathatóságát;
  • a kivágott nyílás peremét nagyobb szélességi méret esetében (≥ 1,0 m) megfelelően méretezett és bekötött acélkerettel kell szegélyezni.

A födémpanelekben létesítendő közlekedési rendeltetésű és ennek megfelelő kiterjedésű nyíláskivágások lokális és épületállékonyságot érintő globális statikai feltételeire értelemszerűen vonatkoztathatók a fentiek. A fő eltérés födém és fal között abban van, hogy a lemez hajlításra általában nem rendelkezik kihasználható teherbírási többlet­tel, így a húzott vasalás kiegészítésével, illetve pótlásával eleve szá­molni kell. Ehhez számításba jöhet nem-fémes erősítőlamellák ra­gasztásos felerősítése is, megfelelő, tűzbiztonsági szempontból iga­zolható védelemmel együtt.

A hőszigetelt homlokzati szendvicspanelok kéregfelfüggesztése

A hőszigetelt homlokzati szendvicspanelok külső kérgét, amely álta­lában 8 cm vastag, a polisztirolrétegen átvezetett felfüggesztő és táv­tartó betonacél szerelvények kapcsolják a belső teherhordó kéreghez. Mivel ezek a vasbetétek részben a külső csapadék, részben a lecsa­pódó belső pára hatására változó mértékben korrozív környezetben vannak, előírás szerint korrózióálló acélból készültek.

Egy bizonyos időszakban ezt az anyagot LK minőségű, önpassziválódó acéllal helyettesítették. A korróziós hatás mellé a kapcsolóelemeknek a panel­rétegek egyenlőtlen hőmozgásból eredő ciklikus és változó előjelű hajlító igénybevétele járul. További kockázati tényező a kéregbe va­ló bekötés időbeni gyengülése a betonrepedések növekvő mértéke miatt.

A kéregbeton minőségingadozása különösen az ún. felső gyár­tású elemek esetében lehet jelentős. Ez a folyamat végső esetben a külső kéreg leszakadásához, lokális omláshoz vezethet, ami megen­gedhetetlen. Ezen eshetőséggel szemben a biztonsági tartalékot a kapcsolatok eredendő túlméretezettsége jelenti mind darabszám, mind keresztmetszet tekintetében. A vizsgálat az épület növekvő ko­rával egyre időszerűbbé válik. Ennek szükséges, illetve lehetséges lépései a gyártási előzmények felderítése, a felületek tájolás szerinti rangsorolása, részletes szemrevételezés, hőfényképezés, esetleg fel­tárás vagy próbaterhelés.

A felfüggesztő kapcsolat megerősítése különösen esedékes akkor, ha a meglévő kéregre további, a hőszigetelő képességet fokozó réteg­rendet szándékoznak felhelyezni, mivel ebben az esetben jelentős többletsúly kerülhet a kapcsolóelemekre. Erre a célra készült a német eredetű különleges erősítőelem, amely korrózióálló szilárd és merev kapcsolatot létesít a szerkezeti réteggel, egyúttal nem gátolja a külső kéreg relatív hőmozgását.

Magastetők létesítése

A házgyári paneles épületek eredeti formájukban lapostetővel ké­szültek. A csapadékvíz- és hőszigetelést, valamint a párakivezetést biztosító rétegrend-változatok nagy számban kerültek alkalmazásra. Az eredeti minőségi hibák, valamint a természetes avulás következ­tében a lapostetős lefedéseket jelentős fenntartási és felújítási kötele­zettségek terhelik, ezenkívül hővisszatartó képességük sem felel meg a mai követelményeknek.

Magastető pótlólagos létesítése ezen a helyzeten lényegesen javíthat. Továbbá, a tetőtér lakótérként való részleges hasznosítása bővítési lehetőséget teremt a törzsépület leg­felső szinti lakásaira nézve. Tartószerkezeti szempontból egy ilyen korszerűsítési beavatkozásnak minden feltétele adott, a masszív és teherbíró szerkezeti tetőszint és a kedvező rögzítési lehetőségek ré­vén. A megvalósítás szakmai feladatai a könnyűszerkezetes építés, az épületgépészet és a szakipar területére összpontosulnak.

A homlokzatok jellegzetes hibái

A paneles épületek felületképzései:

  • homlokzati mosott külső felületűek,
  • anyagukban színezett felületűek,
  • festett felületűek.

A felújítás mértéke több tényezőtől függ. Legfontosabb szempont az adott kor építészeti, hőtechnikai, általában épületfizikai követel­ményeinek figyelembevétele. A felújítást mindig előzze meg a min­denre kiterjedő épületdiagnosztikai felülvizsgálat, mert a felújíthatóság és annak szükséges mértéke csak így dönthető el.

Felújítás

Sok esetben csak olyan felújítást alkalmaznak, amikor a látható és érezhető hibákat szüntetik meg vagy tüntetik el. Ez a legtöbb esetben nem helyes eljárás, mert a látható és érezhető hibákon kívül azokat a hibákat is ki kell küszöbölni, amik a felújítás hatásfokát tönkreteszik. Az egyik legjellegzetesebb hibaelhárítási, felújítás jellegű munka, amikor a házgyári panelok esetében a hézagokat újratömítik. Ennek elvi hibája azonnal megérthető a következőkből.

Függetlenül a rendszertípustól a legtöbb gyári panelhézag kétkamrás. A belsőben van a szereléskor behelyezett hézagtömítő műanyag. A külső kamra nyitott marad, ez az ún. dekompressziós tér, azaz a széllel-nyomással érkező víz itt veszíti el a nyomását, s innen a gra­vitáció által kifolyik.

A belső műanyag szalagidomok meghibásodásakor a szigeteltséget fenn kell tartani. Ilyenkor szükségmegoldásként az egész hézag­rendszert az alpinisták a helyszínen szilárduló rugalmas hézagtömítő anyaggal töltik ki, eközben a következő hibák keletkeznek.

Ezen hibák:

  • a hézagtömítő anyagot megtisztítatlan vagy látszólag tiszta fe­lületre nyomják rá, ezért a tapadása nem lesz megfelelő és rövid idő múlva helyenként elválik a felületről.
  • az előző új hibahelyeken a víz nyomással a tömítőanyag mögé hatol, majd lefelé szivárog, helyenként összegyűlik, mert eset­leg ott jóra sikerült a tömítés, vagy csak kicsi a rés és nem győ­zi a felülről jött összes víz elvezetését.

Ennek következménye, hogy ezeknél a helyeknél a víz a lakásba „nyomul”. Belátható, hogy ilyen okok miatt mindig át kell gondolni az egész szerkezeti rendszert, és csak kompletten, a rendszerben sza­bad felújítani. Jóllehet meg kell hagyni, hogy a nagyfelújításokig va­lamit tenni kell a szigeteletlenségek megszüntetése érdekében.

Mindezek a diagnosztika fontosságát és a szerkezet részleteinek gondos elemzését (hibaelemzés) támasztják alá. Attól függően, hogy milyen felépítésű a szerkezet, főleg két csoportra oszthatók a meghi­básodások.

Az első és túlnyomó csoportot a házgyári panelok alkotják. Jellegzetes hibáik:

  • Az előbb említett hézag tömítetlenségi hiba miatti nedvesedés, biológiai képződmények, rovarfertőzöttség.
  • Panelsarok-csorbulás, él csorbulás.
  • A felület kifagyása és ezáltal a nedvességfelvétel növekedése, az adalékanyag-szemcsék kipergése. Ellenőrizni kell az állé­konyságot.
  • A lakás használati párájának lekondenzálódása, amely azokon a részeken, ahol a panel hőszigetelése nem megfelelő a külső fe­lületig is hatol. Megváltoztatja a felületi hőmérsékletet és besö­tétedik, mert a hűvösebb felületre a külső városi levegő szennyeződése rákondenzálódik.
  • Az acélbetét rozsdásodása a diagnosztikáról szóló fejezetben említett okok miatt, ami repedéseket, rozsdafoltokat eredmé­nyez.
  • A mai hőszigeteltségi előírásoknak általában nem felelnek meg, helyenként még a készítésükkor sem feleltek meg.
  • Különösen főutak mentén a téli sózó anyaggal telítődtek, ezért ha most nem is, de később korróziós problémák lépnek fel.
  • Sok esetben a panelkapcsolatok korróziós állapota bizonytalan (korel légrozsdaálló acélok problémája).

A nagyblokkos, homlokzati hőszigeteléssel ellátott falazatok jellegzetes hibái:

  • Hibás és pontatlan panelillesztés és emiatt tömítetlenség, be­ázás, nedvesedés, penész.
  • Nagyobb mértékű elempontatlanságból származó kapcsolati hi­bák.
  • Az elemkapcsolatok állapota (erőtani és korróziós) általában bi­zonytalan.
  • A hőszigetelő anyagok rögzítése bizonytalan. (Akkoriban csak ragasztással rögzítették.) Sok helyen elválnak a felülettől, a szél mozgatja a táblákat. Bizonyos elhasználódás után nagy táblák­ban fognak leválni.
  • A hőszigetelő táblák egymáshoz illesztése rossz, ezért a hom­lokzatok hőhidasak.
  • A hőszigetelő táblák beépítéskor sok esetben nem voltak pihen­tettetek, ezért a beépítés után zsugorodtak, és hőhidak keletkez­tek.
  • A hőszigetelő (általában expandált polisztirol) táblák kihordási ideje 20-25 év, ezért várhatóan sok helyen a kémia degradáció is jelentős a falazatban.
  • A kiegyenlítő-erősítő üvegszövet nem lúgálló, ezért ennek ki­hordási ideje is 20-25 év. Az ilyen korú üvegszövet már porlik – mállik.
  • Különösen a földszinti és első emeleti szinten a homlokzat összezúzódik a vandál használattól. A feltört, hiányos habarcsfe­dés miatt a habtábla kimaródik, a madarak is széthordják.
  • A rovarok az új hőszigetelő táblába, illetve a fal és a hőszigete­lő közé telepednek, alkalmanként a lakásba vándorolnak a fugá­kon keresztül. A fészkek elzártsága miatt kiirthatatlanok.

A salakblokkos extra hőszigeteletlen panelok esetében a szerke­zeti mozgások áthatolnak a falazatokon, beázásokat, kimorzsolódásokat okoznak. Ezek a nagyblokkos szerkezetek biztosan nem elégí­tik ki a mai hőszigetelési és építészeti követelményeket, így teljes felújítást igényelnek.

Javítási módok

A javítási módok tehát függnek a rendszertől, a környezettől és az előforduló hibák fajtájától.

A házgyári panelok felújítására (ami az ország panelos lakásai­nak nagy részét teszi ki) sincs egységes, mindenütt elfogadható tech­nológia. Mivel ezek a homlokzatok a mai hőszigetelő követelmények­nek globálisan nem felelnek meg, felújítani csak ezek feljavításával szabad. Ha erre nincs lehetőség, akkor az összes javítási procedúra csak ideiglenes jellegű, szükségmegoldás, illetve parciális megoldás lehet. Ilyenkor a panelsérüléseket a vasbeton-javításban ismert mód­szerek szerint kell kijavítani.

A hézagtömítéseket a következőképpen kell helyreállítani:

  • a meghibásodott elemek kiszabadult részeit el kell távolítani,
  • a hézag felületét legalább 300 bar nyomású vízzel ki kell tisztí­tani,
  • a felületet kellősíteni kell,
  • a felületre drénelemet kell fektetni, amit szintenként ki kell ve­zetni,
  • a drénelemre üvegszövetet kell fektetni,
  • a hézagot ki kell tölteni rugalmas tömítőanyaggal a hézagkép­zés méretezési szabályai szerint.

Egykamrás hézagok esetében:

  • a megromlott tömítőanyagot ki kell kaparni,
  • a felületet legalább 300 bar-os víznyomással ki kell tisztítani,
  • kellősíteni kell a felületet,
  • a drénelemeket be kell ragasztani, szintenként ki kell vezetni, majd arra üvegszövetet fektetni,
  • a hézagot rugalmas anyaggal ki kell tölteni a hézagképzés mé­retezési szabályai szerint.

A teljes panelfelújításhoz az alábbiakat kell betartani:

  • A kapcsolati pontokat szükség szerint javítani kell. Ehhez leg­megfelelőbb módszernek tűnik az alkalmas helyeken megfúrt csomóponton keresztüli a mikrocement-injekció. Ha acélpótlás is szükséges, akkor erre nagyobb mértékű feltárást kell végezni, és behegesztett pótbetétekkel kell kiváltani a régi elemeket.
  • A panelrészeken talált parciális hibákat fel kell tárni, és ki kell javítani a vasbeton-javítás szabályai szerint.
  • Az egész felületet nagynyomású vízzel meg kell tisztítani.
  • A hőtechnikai számítások szerinti hőszigetelést kell felragaszta­ni és dübellel felerősíteni. A hézagokat egyszerűen le kell habarcsolni, abba üvegszövetet fektetni. Amennyiben az megvalósít­ható a szükséges vastagságban, úgy megoldható a teljes hőszi­getelés kis testsűrűségű polisztirolhabarccsal is a táblás megol­dás helyett.
  • A felületre üvegszövetet kell beágyazni, majd nemes rétegű fe­lületképző rendszerrel lefedni.

A komplex hőszigetelt homlokzatoknál a diagnosztika alapján el kell dönteni, hogy a hőszigetelő hab, esetleg szálas hőszigetelő rend­szer, továbbá az üvegszövet állapota megengedi-e azok fennmaradá­sát a felületen, és lehetséges-e azt alapul elfogadni?

Ha a hőszigetelő habok zsugorodása folytán hőhidak keletkeztek, akkor a felső üvegszövetes réteg eltávolítása mindenképpen indo­kolt. Ha maguk a táblák is hibásak, vagy a ragasztásuk meglazult, úgy a teljes csere szükséges. Ha csak a táblaillesztéseket kell pótolni, akkor azt ki lehet ékelni beszabott polisztirolanyaggal.

Jobb megoldásnak tűnik PUR-habbal telenyomni, majd a felesle­get levágni. A PUR-hab felületét műanyag diszperziós anyaggal le kell kenni, hogy a nyitott pórusok ne szívjanak fel nedvességet. A táblákat műanyag dübelekkel a felülethez kell rögzíteni. Ezután az üvegszövetes, habarcsos nemesvakolat rétegű-felületképzést ki kell alakítani. Ezt a megoldást csak megbízható diagnosztika esetén szabad al­kalmazni. Jobb megoldás az, ha már a felületet meg kell bontani, hogy az egész rendszert lecserélik ragasztott, dübeles rögzítéssel.

Homlokzattisztítás

Korunk betegsége, hogy más munkáját nem becsüljük, vagyis ese­tünkben a falazatokat beszennyezzük. Ez óriási károkat okoz az épü­lethomlokzati állományban. A jelenlegieknél sokkal nagyobb mér­tékben kellene tisztítani – eltüntetni ezeket (persze őrizni is a tiszta­ságát).

A falakat telefestik olyan szórható festékkel, amely a száradása után már nagyon nehezen távolítható el, az oldószerek közvetlenül nem oldják. Legegyszerűbb eltávolítási módnak a telített, 2-3 bar nyomású vízgőzös kezelés tűnik, de ez is elsősorban betonfelületről. A hőszigetelt rendszereken is alkalmazható 2-3 menetben, de itt vigyázni kell arra, hogy a hőszigetelő hab nehogy összezsugorodjék a túlmelegedéstől.

Homokszórás

Homokszórás általában nem alkalmas a tisztításra, mert a pórusok­ból általában nem távolítja el a szennyet és emellett a felület textúrá­ját koptatja. Makacs műgyantás szennyeződéseket nem lehet vízgőzzel sem el­távolítani. Ilyenkor a forró homokszórás alkalmazható, ahol 300 °C-os homokot lövellnek a felületre, amely a műgyantát, de az egyéb szennyeződéseket is szinte leborotválja. Olvadóan ragacsos anyagok eltávolítására ez sem alkalmas. Ilyen­kor szárazjéggel le kell fagyasztani a felületet és ilyen állapotban le­kaparni és homokszórni.

Vegyi anyagok beszívódása esetén pakolást kell készíteni a felület­re. Ez aktív reagenseket, hordozóadszorbenst, tixotropizáló anyagot és kötőanyagot tartalmaz. A felületre szórva, lefóliázva kifejti hatá­sát, majd a fóliát eltávolítva a szennyet kiszívja, és az megszárad. Le­kaparva, mosva a felület tiszta lesz. A reagensek hatása specifikus, több száz receptura szerint lehet alkalmazni a felület és a szennyezés fajtájától függően (vér, cement, vizelet, festék, rúzs, kátrány stb.).

Általános tisztítás

A homlokzat általános tisztításához különböző nyomású és mosószer fajtájú (általában nem ionos hatásmechanizmusú) folyadé­kokat alkalmaznak. Ez a rátapadt, általában kormos szemcséket jól eltávolítja. Sok esetben a folyadékba mészkőport, vagy más kőport is adagolnak, amely a felületet finoman koptatja, a felületi pórusokat eltömi.

Ha a felületre erőzáróan akarunk felhordani habarcsot vagy ra­gasztót, akkor ilyen adalékot nem szabad belekeverni. Ilyenkor a megfelelő nyomású tiszta víz, esetleg meleg tiszta víz a legmegfele­lőbb (5-1000 bar).

Az érintett szerkezetek áttekintése

A felújítási munkák az alábbi épületszerkezetekre terjednek ki:

  • lakáselválasztó fal,
  • födém,
  • lakásbejárati ajtó,
  • gépészeti akna.

A lakás használója által elvégezhető szerkezet felújítások a lakások egyenkénti felújítása során

A 11. táblázat az olyan felújítási-javítási munkák során elvégezhető, hangszigetelést növelő műszaki megoldásokat foglalja össze, ame­lyek a belső szerkezetekre irányulnak, és amelyek egy-egy lakásban önállóan megoldhatók. A javasolt műszaki megoldási módok részben figyelembe veszik a házilagos kivitelezés lehetőségeit is.

A teljes épület felújítása esetén elvégzendő munkák

A teljes épület (vagy legalább egy szekció) felújításakor a cél leg­alább a jelenleg érvényes akusztikai követelmények teljesítése (12. táblázat).

11. táblázat: Tulajdonos (bérlő) által elvégezhető belső épületszerkezetek felújítása (a lakások egyenkénti felújítása)

[table id=256 /]

12. táblázat: A teljes épület felújítása. Értéktartó felújítás. Legalább egy szekció felújítása – az érvényben lévő szabványok követelményeinek megfelelően.

[table id=257 /]

Szerkezeti megoldások a belső hangszigetelés javítására

Az épületen belüli hangszigetelés javításának szerkezeti megoldása­it a 13. táblázat foglalja össze. Az ábrák nem a kiviteli terv kidolgo­zottságának igényével készültek, csak elvi ábrák, a kijavítás módját, szerkezeti megoldásait, anyagszükségletét mutatják be.

Általános ismertetés

Az épületakusztika az épületekben és környezetükben kialakuló, majd tovaterjedő hang ill. rezgés tanulmányozásával, különösen an­nak szigetelésével foglalkozik. Elsősorban az adott körülmények kö­zött helyes építészeti-épületszerkezeti megoldások révén az épületek egyes helyiségeit hivatott védeni a – helyiség szempontjából – külső zaj ellen; ezért gyakran a hangszigetelés megnevezés használatos.

Hangszigetelés

A hangszigetelés az utóbbi években kezdett kiemelt jelentőségűvé, a környezetvédelem egyik központi problémájává válni. A legtöbb ország ma már zaj határértékeket határoz meg a kibocsátott zajok (zajemisszió) és a terhelő zajok (zajimisszió) megengedhető nagyságát illetően. Követelmények vonatkoznak ezen túl az egyes épületszer­kezetek (pl. falak, ajtók, födémek, lépcsők) minimális hangszigetelő képességére is.

A hang fizikája

Alapvetően a hangot mint az emberi fül által is érzékelhető, a le­vegő gyors, de kicsiny nagyságú nyomásváltozásai révén terjedő me­chanikai „zavart”, ingadozást vagy más szóval hullámot definiálhat­juk. Ugyanakkor a levegőn kívül bármely rugalmas közeg, tehát a fo­lyadékok, a szilárd testek és a többi gáz is képes hasonló rezgések továbbítására, vagyis hang nem csak levegőben képes terjedni. A leve­gőben terjedő hangra a léghang, míg a szilárd testekben terjedőre a testhang a szokásos megnevezés.

A zaj

A zaj fizikailag a hanggal azonos fogalom, de fiziológiailag különbözik tőle: minden olyan hangot zaj­nak hívunk, ami szubjektíve zavaró, hallgatása kellemetlen kényszer. A hanghullám terjedése közbeni nyomásváltozás nagyon kicsiny a statikus légköri nyomáshoz képest. Az érzékelés alsó határa jellem­zően 2×10-5 Pa, a halláskárosodás körülbelül 102 Pa nyomásváltozás­nál következik be; a légköri barometrikus nyomás 105 nagyságrend­be esik. Látható, hogy a kis értékektől függetlenül igen nagy, hét nagyságrend a hallható tartományban a hangnyomás változása.

Frekvencia

A hanghullám másik fő jellemzője az egy másodperc alatt megtett pe­riódusok száma, azaz a frekvencia. Mértékegysége a Hertz, rövidítve Hz. Az emberi fül által érzékelhető frekvenciatartomány – bár némi­leg függ az egyéni képességektől és a kortól is – a 20-20000 Hz kö­zötti sáv.

A hangszigetelés jellemzően a 100-5000 Hz közötti hangok szigetelésével foglalkozik, mivel általános, köznapi tevékenységeink során a leggyakrabban ebben a tartományban keltünk zajokat. Az épületakusztikában az alacsony-, közép- és magasfrekvenciás tarto­mány gyakran használt fogalmak. Bár ezek nem egyértelműen defi­niált frekvencisávok, de mindenképpen az 50 vagy 100 Hz-től induló és 4000 esetleg 8000 Hz-ig tartó frekvenciákra vonatkoznak, és nem a fül hallástartományára.

A hang spektruma

Összetett – azaz több, különböző frekvenciájú hullámot tartalma­zó – hangot annak spektrumával jellemezhetünk. A spektrum az összetett hangban lévő, különböző frekvenciájú komponensek nagysá­gát, más szóval amplitúdóját mutatja. Az épületakusztikai gyakorlat­ban a terc- és oktávsávos spektrumok használata honosodott meg. Sávos spektrumok állandó relatív sávszélességű szűrőkkel állíthatók elő, amelyeket az jellemez, hogy a szűrő által átbocsátott legkisebb (fmin) és legnagyobb (fmax) jel frekvenciahányadosa egy állandó érték.

Oktávszűrő esetén fmax/fmin=2, tercszűrőknél fmax /fmin=21/3. A terc-, ill. oktávszűrők alkalmazása a frekvenciaskálát logaritmizálja, ami jobban illeszkedik a szubjektív érzékeléshez. Az olyan hanghatást, amelynek spektrumában minden frekvenciához azonos nagyságú ki­térés tartozik, fehérzajnak nevezzük – a minden színt magába fogla­ló fehérfény analógiájára.

Akusztikus szintek

Az előzőkben már láttuk, hogy a hangnyomás fiziológiailag érzé­kelt tartománya körülbelül hét nagyságrendet fog át, ezért a gyakor­latban használatos a logaritmikus skálázása az akusztikában, amit szintnek (L) nevezünk. Ez a megoldás – amellett, hogy összehúzza a kezelendő értékeket egy szűkebb értéktartományba – szorosabb kap­csolatban áll a szubjektív hangérzettel is. Két mennyiség hányadosá­nak tízes alapú logaritmusát véve, az éppen a nagyságrendi különb­séget adja. Célszerű a két mennyiség közül az egyiket mindig állan­dó értéknek venni, ez lesz a vonatkoztatási érték, amit nemzetközi­leg egységesen rögzítenek.

Decibel

Azért, hogy a gyakorlatban jól kezelhető számértékeket kapjunk, vegyük az előzők szerint a hangnyomások hányadosának logaritmusát, majd szorozzuk meg hússzal: ez a deci­bel. A nemzetközileg rögzített vonatoztatási érték pedig p0=2×10-5 Pa. A decibelskála alkalmazásával összenyomtuk a hangnyomás 107 dinamikatartományát egy sokkal jobban kezelhető hangnyomásszint tartományra, a hallásküszöb 0 dB szintjétől a fájdalomküszöb 120-130 dB szintjéig. Az egészséges emberi fül által érzékelt hallás­tartományt az 1. ábrán mutatjuk be, jelölve rajta a hallásküszöb és a fájdalomküszöb okozta határokat is.

A 0 decibel tehát nem a hang teljes hiányát jelenti, csak a fül által érzékelhető hangok alsó szintjét. De mit is jelent ezután a hangnyo­másszint változásainak szubjektív hatása, és hogyan lehet számolni a decibelekkel? Nagyjából azt mondhatjuk, hogy 1-2 dB hangnyo­másszint-változás éppen csak érzékelhető, 3-5 dB már határozott nö­vekedést jelent, és 10 dB a hangerősség érzet duplázódásával jár. A számításoknál az egyik legfontosabb dolog, hogy – a logaritmikus skála miatt – a hagyományos összeadás és kivonás nem használható a decibel alapú mennyiségeknél.

Példa a hang erejének számítására

Például két, a hangforrástól 10 m távolságban 60 dB hangnyomást produkáló gép együttes zaja nem 120 dB! A korrekt eredményhez a Pascal-ban kifejezett pillanatnyi hangnyomásokat kell összegezni, majd a decibel szintet meghatároz­ni. Ennek elvégzése után azt kapjuk, hogy bármely zajforrás megkét­szereződése 3 dB szintnövekedést jelent. A 2. ábrán két különböző zajszint összeadását segítő grafikon látható. Megfigyelhető az ábrá­ról, hogy ha egy zajforráshoz egy nálánál több, mint 10 dB-lel kisebb adódik, akkor az együttes hatásuk gyakorlatilag nem változik, az ere­dőt az eredeti forrás határozza meg.

Gyakran megelégszünk egy hanghatás egyszerűbb, a spektrumnál kevesebb információt tartalmazó leírásával is. Az épületakusztikában erre a célra a hang energiatartalmával arányos LAeq egyenértékű (ek­vivalens) A-hangnyomásszint fogalma került bevezetésre. Az A-hangnyomásszint azt jelenti, hogy az emberi hallás frekvenciafüggő érzékenysége miatt a vizsgált hangot egy szabványosított értéksor szerint – ezt hívják A-szűrőnek – korrigálják.

Hangelnye­lési tényező

Hétköznapi tapasztalataink is azt mutatják, hogy a különböző zárt terek máshogy szólnak, más az akusztikájuk: a fürdőszobában ének­lő háziúr hangja kellemesebbnek, teltebbnek tetszik, mint amikor a nappaliban boldogítja a családját ugyanazon produkcióval. A zárt te­rek akusztikai viselkedését nagyban meghatározza a határoló felületeken található anyagok milyensége. Jellemzésük a hangelnye­lési tényezővel történik. Ez definíció szerint a felületre eső hangener­gia nem visszavert részének és az összes beeső hangenergiának a há­nyadosa.

Az akusztikailag teljesen visszaverő felületek hangelnyelé­si tényezője nulla, a tökéletesen elnyelő felületeké 1. A hangelnyelé­si tényező a különböző anyagoknál és szerkezeteknél függ a frekvenciától és hang beesési szögétől. Az egyszerűbb összehasonlíthatóság céljából került bevezetésre az egy számjegyes aw súlyozott hangel­nyelési tényező, ami egyfajta átlaga a különböző frekvenciákon mu­tatott elnyelési képességeknek. Ezen súlyozott értékek alapján szo­kás osztályokba is sorolni az anyagokat, szerkezeteket.

Az 1. táblázat néhány – az épületakusztikában gyakori – anyag ok-távsávos hangelnyelési tényezőit tartalmazza. A megadott értékek csak tájékoztató jellegűek, az elnyelési tényezők egy-egy anyagfajtán belül is nagy szórást mutathatnak a konkrét termék ill. kivitel függvényében.

1. táblázat: Néhány gyakran alkalmazott anyag jellemző elnyelési tényezője

[table id=250 /]

2. táblázat: Épületszerkezetek és a rájuk jellemző akusztikai mennyiségek

[table id=251 /]

Utózengési idő az épületeknél

A hangforrás megszűnése, kikapcsolása után a hangenergiának időre van szüksége, hogy teljesen felemésztődjön, és ennek a folya­matnak a lefutása magára a térre jellemző, a hangforrástól független. A jelenség tehát a térgeometria és anyagi kialakításától, azaz a hang­elnyelő felületek elrendezésétől függ. A hangenergia lecsengése más és más a különböző hullámhosszúságú rezgések esetén, azaz ez is frekvenciafüggő. A T utózengési idő definíció szerint az az idő, amíg a teremben a hangnyomás 60 dB-lel csökken az állandósult állapot­hoz képest, azaz az energia egy milliomod részére csökken.

Az utó­zengési idő a hangtér meghatározó adata, a legjobban mérhető és szabályozható teremakusztikai paraméter. Beállításával befolyásol­ható a térben a beszédérthetőség és a zenei hangzás. A túl magas utó­zengési idő csökkenti a beszédérthetőséget, növeli a háttérzaj hatá­sát, és a zene definiálatlan, összefolyó lesz. Ezzel szemben, ha túl rö­vid, akkor akusztikailag sterillé válik a tér.

Léghang és léghangszigetelés

Egy épületen belül a hang mind a levegőben, mind az épületszer­kezetekben képes tovaterjedni. Ennek megfelelően a hang létrejöttét is érdemes két külön csoportra bontani, különös tekintettel arra, hogy az ellenük való védekezés mechanizmusa is két jól elkülöníthető mó­don tárgyalható. Ha a levegővel közvetlenül határos a hangot létreho­zó felület (pl. hangfal, beszéd stb.), vagy ha a hang magában a leve­gőben keletkezik (pl. szél okozta áramlási zaj), akkor léghangokról és léghangszigetelésről beszélünk. A hang forrásához közvetlenül csatlakozó épületszerkezetekben testhangok alakulnak ki, amelyek terjedése nagyban függ a szerkezet mechanikai jellemzőitől.

Testhang

Tipikus testhangok az épületakusztikában: ajtócsapódás, elhaladó villamos, közvetlenül a födémre helyezett centrifuga, épületgépészeti berende­zések, vízvezetékek, emberi járkálás okozta zajok. A két hangfajta azonban nem független egymástól: egyfelől a testhangok kialakulá­sakor általában léghang is megjelenik; másfelől a testhang részben lesugárzódik a felületeken és léghang lesz belőle; és fordítva: a lég­hang a szerkezetekbe behatolva részben testhangként terjed tovább.

Lépéshang

Az épületakusztikában az egyik testhang külön nevet kapott: a födé­meken történő emberi járás-járkálás okozta testhangot lépéshangnak nevezzük. A különböző közegekben a hang terjedése különböző mó­don és mértékben gátolt, köznapi épületszerkezeteinkben a hang ter­jedése lényegesen akadálytalanabb, mint a levegőben (pl. a hangvezetés feltételei acélban kb. 100 000-szer kedvezőbbek, mint leve­gőn). Különböző közegek határán a hangenergia szétoszlik: részben visszaverődik, részben behatol az új közegbe.

Például levegőből tég­lafalba csak 2,6%-a jut be a tejes energiának, és fordítva: ugyanennyi sugárzódik is le. Egy véges vastagságú falhoz érkező hanghullám közegbe behatoló hányada különböző módokon terjed. Egy része hő­vé alakul, egy része továbbterjed a falban és meglepően nagy távol­ságokra képes ott eljutni.

A behatolt energia nagyobb része azonban megpróbál lesugárzódni a túloldalon, de ott is csak 2,6%-a képes er­re, a többi újra visszaverődik – most már a falon belül – és ez addig folytatódik, míg az összes energia le nem sugárzódik, illetve el nem nyelődik. Megemlítjük, hogy a falon léghangként áthatoló energia – az tehát, amelyik nem hozza rezgésbe a falat – igen csekély jelentő­ségű, általában nem kell foglalkozni vele légtömör szerkezeteknél. Jelentősége az estlegesen megjelenő réseknél (pl. konnektor és szel­lőzés miatti faláttörések, lefolyó miatti födémáttörések, rosszul tömí­tett nyílászárók, falrepedések) van; ezeket a hangszigetelés területén kerülni kell.

Két szomszédos helyiség között a léghangok a 3. ábrán látható módokon közlekedhetnek.

3. táblázat: A közlekedéstől származó zaj terhelési határértékei zajtól védendő területeken

[table id=252 /]

Az átjutó hangenergia jellemzésére lett bevezetve és szabványosít­va az R léghanggálási szám, a definíció szerint a vizsgált szerkezet felületére beeső hangenergia és a másik oldalon lesugárzott hang­energia logaritmusának tízszerese. A léghanggátlási szám frekven­ciafüggő mennyiség, és létezik laboratóriumi ill. helyszíni körülmé­nyek között maghatározott értéke. (A helyszínen meghatározott érté­ket egy felső vessző jelöli: R’ és szokás látszólagos léghanggátlási számnak is nevezni).

A laboratóriumi érték magát a vizsgált épületszerkezetet jellemzi, függetlenül annak beépítési körülményeitől, míg a helyszíni, vesszős mennyiség esetén az érték tartalmazza a csatlakozások miatt fellépő ún. kerülőutak hatását is. Ennek következtében a helyszíni léghang­gátlási szám mindig kisebb értékű, mint a laboratóriumi. A léghang­gátlási számot tercsávokban kell meghatározni, legalább a 100-3150 Hz közötti középfrekvenciák tartományában, ami 16 darab tarto­mányt, és így 16 darab értéket is jelent. Ez általában túl sok, kevés­sé praktikus, ezért célszerűnek tűnik valamilyen egyszerűbb, de az adott épületszerkezet hangszigetelését minél jobban jellemző mennyiség definiálása.

Súlyozott léghanggátlási szám

A napjainkban szabványosított, ún. Rw súlyozott léghanggátlási szám, és szinte kizárólagosan használt súlyozott mennyiség nem egy­szerűen valamifajta átlagát tekinti a mért tercsávos léghanggátlási számoknak, hanem egy vonatkoztatási görbe alapján a gyengébb hangszigetelési értékeket veszi figyelembe. Egy szerkezet léghang­szigetelő képessége tehát annál jobb, minél nagyobb a súlyozott léghanggátlási száma. Az eddig leírtakból látható, hogy a súlyozott léghanggátlási szám ismerete nem jelenti azt, hogy adott külső zaj mellett – például egy egyszerű különbségképzéssel – meg lehetne adni a belső zajszintet.

Az utóbbi években a kutatások nyomán bevezetésre került az egy számjegyes jellemzők mellé két korrekciós tag is, elsősorban a könnyűszerkezetes és a nehézszerkezetes falazatok eltérő viselkedése miatt. A C jelű, ún. színképillesztési tényező az A-súlyozású rózsazaj (a fehérzajhoz hasonló zaj, de az energiatartalma minden frekvenciasávban állandó értékű), míg a Ctr jelű az A-súlyozású közlekedési za­jokhoz korrigálja a léghanggátlási számot, mivel az az emberi érzé­kelés sajátosságait és a környezetünkben jellemző zajok spektrális eloszlását nem veszi figyelembe. Burkolatok, előtétfalak, álmennye­zetek, álpadlók esetén használatosak az eredeti szerkezethez képesti javulást kifejező ΔR és ΔRW mennyiségek.

Lépéshangnyomásszint

A már említett lépéshang-szigetelés meghatározásához – mivel a járás-járkálás nagyban különbözhet a személy tömege, cipője, moz­gási dinamikája szerint – szabványosított berendezést, ún. kopogógépet kell alkalmazni. A kopogógép hatása sokkal erőteljesebb, mint a közönséges járásé, de ez a kellőképpen nagy – és így jobban mér­hető – vevőtéri hangnyomásszintek kialakulása miatt szükséges. A födémszerkezet lépéshang-szigetelő képességét jellemzésére az Ln szabványos lépéshangnyomásszint lett bevezetve.

A léghangszigete­léshez hasonlóan itt is létezik a helyszínen meghatározott, a kerülő­utak hatását is magába foglaló változat: ez az L ‘n helyszíni szabvá­nyos lépéshangnyomásszint, valamint a fentiekhez hasonlóan lett ér­telmezve az egy számjegyes, súlyozott mennyiség is. Fontos különb­ség ugyanakkor, hogy itt a negatív eltérések értelmezése – mivel a lépéshangnyomásszint nem különbségi mennyiség – fordított a léghanggátlásgörbékhez képest: minél nagyobb a lépéshangnyo­másszint, annál gyengébb a födém lépéshang-szigetelő képessége.

Az egy számjegyes értéket Ln,w súlyozott szabványos lépéshangnyo­másszintnek, illetve helyszíni vizsgálatok esetén L’n,w súlyozott hely­színi szabványos lépéshangnyomásszintnek nevezzük. Padlóburko­latok esetén a Δ L lépéshangszigetelés-javító hatást, illetve ennek sú­lyozott Δ LW értékét lehet megadni. Ezt laboratóriumi körülmények között, homogén beton födémen kell meghatározni.

Végül a 4. ábra és a 2. táblázat segítségével rövid összefoglalást adunk a leggyakoribb épületszerkezetekhez használt akusztikai jel­lemzőkről.

Az emberi füllel érzékelt hangtartományok

1. ábra: Az emberi füllel érzékelt hangtartományok

2. ábra: Két szint összegzését segítő grafikon

2. ábra: Két szint összegzését segítő grafikon

Léghangterjedési utak térelválasztó szerkezetnél

3. ábra: Léghangterjedési utak térelválasztó szerkezetnél

 

4. ábra: Hangszigetelési jellemzők egy társasházban

4. ábra: Hangszigetelési jellemzők egy társasházban

Épületakusztikai követelmények

Az embert érő zajhatások csökkentik a koncentrálóképességet, ront­ják a munkavégzés hatékonyságát és pontosságát, zavarják a kom­munikációt, a pihenést, a kikapcsolódást, és végső soron – egyéb fiziológiahatások mellett – átmeneti vagy tartós halláskárosodást okozhatnak. Mindezen tényezők miatt szükséges egy akusztikai kö­vetelményrendszert felállítani, ami garantálja, hogy az embert terhe­lő zaj a különböző szituációkban egy általánosan elfogadottnak te­kintethető szint alatt marad. A különböző országokban különböző követelményrendszerek kerültek bevezetésre; a következőkben csak a jelenleg Magyarországon érvényes követelmé­nyekkel foglalkozunk.

A szabványos léghangszigetelési követelmények csak akkor nyúj­tanak kielégítő védelmet a zaj ellen védendő helyiségekben, ha a za­jos helyiségek tényleges használati zajszintje nem nagyobb, mint 80 dBA. Egyéb esetekben a fentebb található Lh,1 rendeltetésszerű hasz­nálat melletti zajszinteket – vagy vitás, vitatható esetben méréssel megállapított tényleges zajszinteket – kell figyelembe venni, és a vonatkozó léghang-szigetelési jellemzőt korrigálni kell, az alábbi kép­let szerint:

R’w,m ≥ R’m+Lh,1-80.

A hazai akusztikai szabályozás – itt most nem részletezett okok miatt – nem minden részletében tekinthető korszerűnek és célszerű­nek, ezért változása-változtatása, illetve finomítása várható a követ­kező években.

4. táblázat: A zaj terhelési határértékei épületek zajtól védendő helyiségeiben

[table id=253 /]

5. táblázat: Üzemi létesítményektől származó zaj terhelési határértékei zajtól védendő területeken

[table id=254 /]

A felújítási munkák kategorizálása

A panelos épületek felújításának tervezése során – konkrét épület szerkezeti megoldásaitól függetlenül – közel azonos problémák me­rültek fel, az épületek karbantartási, felújítási módszerei nagyrészt azonosak. így a számításba vehető, a hangszigetelési tulajdonságok javítását célzó felújítási (javítási) technológiák, szerkezetek is hason­lóak.

Mint minden épület, a panelos lakóépület – akár részleges – felújí­tását is általában sok különféle tényező együttes hatása teszi indo­kolttá. Az általános gyakorlat szerint elsősorban az egyes szerkezetek – elsősorban burkolatok – elhasználódása, a felületképzések el­öregedése motiválja a felújítás megkezdését. Ilyen esetekben az akusztikai javítás lehetőségét az egyes burkolatok felújítási igénye teremti meg. Alkalom nyílik tehát arra, hogy olyan esetekben is ja­vuljon a hangszigetelés, ha a felújításra nem hangszigetelési indokok miatt kerül sor.

A hangszigetelés javításának azonban jelentős korlátai is vannak

A panelos szerkezeti rendszer zárt jellegének megfelelően az egyes térelválasztó szerkezetek kialakítása (anyaga, vastagsága, m2-súlya, rétegfelépítése) hasonló vagy közel azonos. Akusztikai teljesítőképességük – szinte kivétel nélkül – elmarad a szabványok köve­telményértékeitől. A hangszigetelés javítása miatt szükségessé váló javítások egy része nehezen készíthető el, sok munkával és piszokkal jár (pl. tömített fűtési védőcső beépítése), más része a helyiségek egyéb burkolati és szerkezetei miatt nem építhető be (pl. fürdőszo­bákban hanggátlás növelő gipszkarton fal-, illetve födémburkolat).

Az akusztikai javítás másik korlátját a panelos lakóépületekben al­kalmazott rendkívül kis méretű helyiségek jelentik. A minimális he­lyiségméretekkel épült lakószobák mind oldalirányú, mind belmagassági méretei csak további megalkuvással csökkenthetők. Ennek hiányában azonban sem a lakáselválasztó falak, sem a födémek hanggátlása nem növelhető, tekintettel a minimálisan 2-10 cm összvastagságú fal-, illetve födémburkolatokra. A kompromisszum nyil­ván jelentősebb lesz a 2,00 m szélességű lakószobáknál.

A meglevő épületek hang­szigetelésének értékelése

Az értékelés módszere

Az értékelésnél a következő kategóriákat használjuk:

  • megfelelő: a helyszíni hangszigetelés biztonságosan haladja a követelményeket,
  • bizonytalan: a felmérések alapján a hangszigetelési követel­mény az esetek egy részében teljesül, más részben nem, a ked­vezőtlen értelmű eltérés a 3 dB-t nem haladja meg;
  • nem megfelelő I.: a hangszigetelési követelmény biztosan nem teljesül, vagy bizonytalan értékelésű, de a kedvezőtlen értelmű eltérés meghaladja a 3 dB-t, a kedvezőtlen értelmű eltérés nem haladja meg az 5 dB-t;
  • nem megfelelő II.: a hangszigetelési követelmény biztosan nem teljesül, a kedvezőtlen értelmű eltérés 5 – 10 dB közötti.

A panelos rendszerek térhatárolási megoldásainak akusztikai érté­kelése

Az összefoglaló értékelés az előzők alapján a következő:

  1. Az azonos szinten lévő lakások helyiségei közötti térhatárolások nem garantálják a hangszigetelési követelmények teljesülé­sét. Az értékelés vagy bizonytalan, vagy nem megfelelő.
  2. Az egymás feletti lakások lakószobái között a léghangszigetelés többnyire bizonytalan vagy nem megfelelő. A lépéshangszigete­lés az alkalmazott burkolat függvényében változó, szőnyegpad­ló esetén általában megfelelő.
  3. A vizesblokk fürdőszobái között a függőleges irányú léghang­szigetelés a szellőző rendszer kialakításának függvénye. Hang­tompító nélküli szellőzőkürtő esetén általában nem megfelelő. A lépéshangszigetelés értékelése bizonytalan az alkalmazott burkolatok miatt. Habalátétes PVC-burkolat esetén megfelelő.
  4. Vizesblokkok WC-i között a függőleges irányú léghangszigete­lés nem megfelelő a szerelőakna kialakítása miatt. A lépéshang­szigetelés értékelése bizonytalan az alkalmazott burkolatok miatt. Habalátétes PVC-burkolat esetén megfelelő.
  5. A konyhák közötti léghangszigetelés többnyire megfelelő, eset­leg bizonytalan. Ahol nem megfelelő, ott a szerelőakna rontja le a minőséget. A lépéshangszigetelés a burkolat függvénye. Hab­alátétes PVC-burkolat esetén megfelelő.
  6. A belső közlekedők, illetve lépcsőházak és a lakóhelyiségek kö­zötti lépéshangszigetelés a burkolat függvényében változik: ke­mény burkolat esetén nem megfelelő, PVC-burkolat esetén bi­zonytalan, habalátétes PVC esetén megfelelő.
  7. A belső közlekedők, lépcsőházak és a lakóhelyiségek közötti léghangszigetelés a falakra vonatkozóan bizonytalan. A bejárati ajtókra vonatkozóan nem megfelelő.
  8. Függőfolyosók és lakóhelyiségek között a lépéshangszigetelés a kemény burkolat miatt nem megfelelő.

A homlokzati szerkezetek közül a falpanelok megfelelők, az abla­kok, az erkély ajtók és a loggiafalak a környezeti zaj mértékétől füg­gően lehetnek megfelelők és nem megfelelők egyaránt.

Költségcsökkentési okokból nagy a kísértés, hogy az épületeknek csak azokat a részeit – pl. a tetőt és az oromzatot – hőszigeteljük, ahol a legnagyobb a hőveszteség (hazánkban ez a legelterjedtebb módszer). Azonban ez legtöbbször nem túl gazdaságos, mivel a javí­tási költségek zömét általában a munkabérköltség és az állványozási költség, nem pedig az anyagköltség adja. Ha (a felújítással egy időben) a teljes épület hőteljesítménye javul, a fajlagos költség (beruházás/energiamegtakarítás) lényegesen kisebb lesz.

Szigetelés

Bizonyos esetekben a részleges hőszigetelés még ronthat is a hely­zeten, mivel a hőveszteség megnövekedhet. Ha a szigetelőanyagot az oromfalra ragasztással rögzítik, a falelemek nagy mozgatása a szige­telőanyag repedéséhez és szakadásához vezethet, és így az eső beha­tolhat a szigetelőanyagba és a betonba, elősegítve ezzel, hogy a bur­kolaton keresztül több hő szökjön ki, és hogy nagyobbak legyenek a hőhidak.

Ahhoz, hogy a felújítás maximálisan hatékony legyen, és az épü­let felületén keresztüli energiaveszteség csökkenjen, fel kell mérni, hogy az alábbi területeken hogy lehet javulást elérni.

  • falak,
  • tetőzet,
  • födémek,
  • alagsor,
  • ablakok/ajtók,
  • az épület külső nyílászáró szerkezetei.

A falak szigetelése

A falak javasolt és várhatóan a jövőben bevezetésre kerülő hőátbo­csátási tényezőjének értéke: U=0,40 W/m2K.

A falak hőtechnikai felújítása kétféle módon valósítható meg:

  • belső oldali szigeteléssel,
  • külső oldali szigeteléssel.

Mindkét módszer esetén a legfontosabb elérhető előny az energia­fogyasztás csökkenése, valamint a falfelületi hőmérséklet növekedé­séből eredő hőkomfort javulása.

Belső oldali szigetelés:

Ezt a módszert főleg olyan régi épületek felújításánál használják, ahol a homlokzat eredeti formáját meg kell őrizni. Csak esetenként használatos, olyan lakóépületekben, ahol a lakók érdekeltek az egyé­ni megoldásokban. A belső szigetelés előnye, hogy az anyag és megvalósítási költség viszonylag kicsi (nem kell állványozni, és kevesebb szigetelőanyag szükséges).

A belső oldali szigetelésnél azonban a következő problé­mák merülhetnek fel:

  • a külső falakban futó vezetékek fagyveszélye,
  • a külső falak továbbra is ki vannak téve az időjárás viszontag­ságainak, ami falon belüli hőmozgást eredményez. Repedések fordulhatnak elő,
  • a hőszigetelés megkezdése előtt meg kell oldani a fennálló szer­kezeti nedvességi problémákat. A szerkezetekben lévő nedves­ség azok hőtechnikai paraméterét lerontja,
  • a hőszigetelést nehéz a csövek, radiátorok stb. mögé fölhelyezni,
  • az elektromos vezetékeket újra kell szerelni, és a lecsapódó víz bejuthat a fali csatlakozóaljzatokba,
  • a harmatpont ezúttal a falszerkezetben vagy a hőszigetelés mö­gött, a belső falfelületeken jelentkezik, ami a lecsapódás miatt számos súlyos károsodást, a hőszigetelő réteg mögött penészesedést okozhat,
  • gyakorlatilag lehetetlen elkerülni a hőhidak kialakulását.

Ha egyéb lehetőség is van, ezen negatívumok miatt ezt a mód­szert kerülni kell!

2. táblázat: A hőszigetelés javulásának (Uo W/(m2K)) mértéke

Az utólagos hőszigeteléshez kiválasztott hőszigetelő anyag hővezetési tényezője: λ = 0,040 W/(mK)

[table id=249 /]

Szigetelés hatékonysága

Külső oldali hőszigetelés:

A külső hőszigetelés megkezdése előtt meg kell vizsgálni a fal teherbíró képességét, a meglévő károsodásokat, sőt gyakran a betont is, a repedéseket pedig ki kell javítani. A hőszigetelés kivitelezési költségei jelentősen csökkennek, ha azt az épület általános tatarozásával együtt végezzük. A külső szigetelések alapvetően két fajtája van: összetett kon­strukció ventilációs légréteggel, és légréteg nélküli közvetlen szigetelés.

Szellőztetett légréteges módszer:

Ez a konstrukció négy különböző anyagot használ: a hőszigetelést, a rögzítőrendszert, a légréteget és egy külső időjárás elleni védőbur­kolatot. A szigetelőanyagot (ásványgyapot, ritkábban polisztirol) az alkalmazási területtől függően ragasztják vagy mechanikusan rögzí­tik a homlokzatburkolatot tartó fa- vagy fémlécek közé, ill. alá.

A hő­szigetelés és a homlokzatburkolat közötti légréteg elvezeti a nedvességet a szerkezetről, és biztosítja, hogy a szigetelőanyag száraz ma­radjon. Ásvány gyapot hőszigetelések közül csak nedvességre nem érzékeny, kifejezetten e célra alkalmas hőszigetelés használható. Az átszellőzés csak megfelelő méretű ki- és beszellőzéssel együtt bizto­sítható.

Az időjárás elleni védőburkolatként számos anyag használható: pl. vakolatok, fatáblák, alumíniumlapok, kerámiacserepek, rézburkolat, kő vagy márvány, hogy néhányat említsünk. Hőszigeteléssel kell ellátni az ajtók és ablakok környékét is. A csatorna, a tető és a pan­elillesztések környékén nagyon gondosan kell szigetelni, hogy a hőhíd kialakulását elkerüljük.

Az épület szerkezetében nem keletkezik feszültség, köszönhetően a hővédelemnek a fagyveszély is jelentősen csökken, mivel az a terület, ahol a lecsapódás keletkezhet, többé nem a falban, hanem a szigetelőanyagban van. Mivel nagyobb hőingadozás nem fordul elő, a konstrukció élettartama megnő.

Hátrányok: Nehézségek merülhetnek fel a csomópontok kialakításánál, pl. az ablakoknál, tetőnél stb. Fontos, hogy a légrések jól szellőzzenek, hogy a párakicsapódást, nyirkosodást elkerüljék.

Közvetlen homlokzati hőszigetelő rendszer:

Itt a hőszigetelő anyagot (salakgyapot, üveggyapot vagy polisztirol) közvetlenül a falra ragasztják, és/vagy mechanikusan rögzítik a falszerkezetre, majd pedig egy vakolattal bevont erősítő üvegszövet hálót helyeznek időjárás elleni védőanyagként. Ezt a módszert csakis nagy tapasztalattal rendelkező, jól képzett építőkkel végeztessük el, hogy minőségi problémák ne merüljenek fel.

Hátrányok: Rendkívül nagy hőfeszültség keletkezhet a védővako­latban. A hibás konstrukció a hőfeszültség révén repedéshez vezet­het. A fedőanyag rossz minősége következtében az épület állaga je­lentősen romolhat. Fontos kiemelni, hogy homlokzati hőszigetelés­hez csak olyan hőszigetelőanyag használható, amelynek alakváltozá­sa a beépítés időpontjára már lezajlott (az e területen alkalmazható EPS-lemezeket ezért pihentetik (EPS 80 – színjelölése piros)).

Javaslat: A hőszigetelő anyag vastagságának megválasztásánál ne csak a jelenlegi energiaárakat vegyük figyelembe, hanem a jövőbeli potenciális energiaárakat is. Olcsóbb most egy vastagabb szigetelés megvalósítani, mintsem a jövőben a megnövekedett energiaárak vagy változó szabványok miatt újraszigetelni az épületet. Észak-Európa országaiban a jelenleg széles körben alkalmazott utólagos hőszigetelés vastagsága min. 10-12 cm.

Lapostetők:

A lapostetők esetében, hasonlóan a külső falakhoz, a szerkezet­nek hőszigetelési és hőcsillapítási feladatokat is el kell látnia. Ez különösen fontos, mert a lapostetők általában nagy felületűek (5. ábra).

Az egyhéjú tetők esetében a hőszigetelő anyag hővezető képességén túl fontos követelmény a lépésállóság is. A hasznosított és a nem járható tetők esetében eltérő anyagminőségek beépítésére van szükség, nagyobb tetőterhelés esetén nagyobb terhelhetőségű hőszigetelő anyagot kell beépíteni. Lejtésadó hőszigetelő rétegként javasolható a monolit könnyűbeton, a habcement, a lejtéssel kialakí­tott expandált polisztirolhab és a kőzetgyapot is, természetesen a fel­használási területhez szükséges műszaki paraméterek figyelem­bevételével.

Fordított rétegrendű lapostetők esetén a hőszigetelő anyag típusá­nak kizárólag az extrudált polisztirolhab (XPS) javasolható. Az extrudált polisztirolhabok esetében a hőátbocsátás számításakor figyelemmel kell lenni arra, hogy az újabb, környezetbarát hajtógázzal készített anyagok hővezetési tényezője a vastagsággal változik. Általában a vastagabb anyagok hővezetési tényezőjének értéke ma­gasabb.

A könnyűszerkezetes tetőknél általában kéthéjú átszellőztetett szerkezetet alakítanak ki. Ezek hőszigetelésére a fenti anyagokon kívül alkalmasak a nyitott szálszerkezetű szálas-anyagok (üveg­gyapot, kőzetgyapot) is.

5. ábra: Lapostetők általános rétegrendje

5. ábra: Lapostetők általános rétegrendje.

Magastetők

A tetőtér-beépítéseket határoló ferde falak hőszigetelésére is több lehetőség van:

  • Általánosan elterjedt a szarufák között elhelyezett szálas hőszigetelés, felette pedig a héjazat és a tetőfedési alátétfólia között átszellőztetett légréteg.
  • A fenti megoldás hőtechnikailag kedvezőbb változata, hogy a szarufák közötti részt teljes egészében kitölti a hőszigetelés és a szarufák felső síkján páraáteresztő fóliát alkalmaznak ( ábra).
  • Az előző megoldásokat hőtechnikailag tovább lehet javítani, ha a szarufák alatt vagy vakolható hőszigetelő anyagot (fagyapot), vagy nem vakolható, de burkolattal ellátott hőszigetelő anyagot helyezünk el ( ábra).
  • A szarufák felett is elhelyezhető a hőszigetelés, de ez esetben speciális, nagy szilárdságú hőszigetelő anyagot (polisztirol, kőzetgyapot) kell felhasználni.

A kétrétegű hőszigetelés alkalmazása azért célszerű, mivel a szarufák erőtani szempontból indokolt magassága 12-16 cm és ez nem elegendő a teljes hőszigetelő réteg, valamint az e fölött elhe­lyezkedő alsó szellőzőréteg (legfeljebb 4-5 cm) befogadására. A két rétegben elhelyezett hőszigetelés azért is előnyös, mert csökkenti a szarufák hőhídhatását, és csak pontszerű hőhidak alakulnak ki a szarufák és az ellenlécek találkozásánál.

Az ilyen megoldásnál a belső felület hőmérséklete is egyenletes lesz, nem alakulnak ki hidegebb sávok (amelyek később elszíneződ­nek) a szarufák vonalaiban.

6. ábra: Magastetők általános rétegrendje

6. ábra: Magastetők általános rétegrendje

7. ábra: A szarufák alatt elhelyezett hőszigetelő réteg

7. ábra: A szarufák alatt elhelyezett hőszigetelő réteg

Födémek szigetelése

Padlásfödémek

A padlásfödémek a leggazdaságosabban hőszigetelhető épülethatároló szerkezetek, a következők miatt:

  • A padlásfödém tulajdonképpen egy kéthéjú „hidegtető” alsó héj szerkezete, amely felett a nagy kiterjedésű padlástér (mint ún. „puffertér”) révén a felső oldali hőátadási ellenállás valamivel nagyobb, mint a külső légtérrel közvetlenül határos szerkezeteké.
  • A padlásfödémet közvetlen külső hőhatások nem érik.
  • A hőhidak fajlagos hosszúsága (az alapterülethez viszonyítva) viszonylag kicsi: a padlásfödém-külső fal csatlakozásokon kívül általában csak a födém a legfelső szinten beépített belső falak kapcsolatai képeznek vonalmenti hőhidakat.
  • A padlásfödémek „olcsó” hőszigetelő anyagokkal, illetve ter­mékekkel hőszigetelhetők, mivel vagy terheletlenek, vagy ter­helésük (a hőszigetelés feletti szerkezeti rétegek önsúlya és a hasznos terhek) csekély mértékű.
  • A hőszigetelés védelmére külön szerkezeti rétegek beépítésére legtöbbször nem, de járósávok kialakítására viszont szükség van.

Mindez csak akkor igaz, ha a tetőfedés és az azt kiegészítő alátéthéjazat együttesen vízhatlan tetőhéjalást képez, azaz a padlástér a csapadékvíz és a porhó bejutása ellen tökéletesen védett. Elemekből épített födémszerkezet esetén légzáró-párafékező réteg beépítésére is szükség lehet.

Az elmondottakból értelemszerűen következik az, hogy a padlás­födémek hőszigetelésének mértéke csak a beépítési lehetőségektől, illetve az alkalmas hőszigetelő termékek (vastagsági) méretválasztékától függ, a hőszigetelés gazdaságossága 20 cm vastagság felett is kimutatható.

Pincefödémek

A pincefödémek hőszigetelése kevésbé hatékony, mint a külső légtérrel határos szerkezeteké, mivel a fűtési idényben a mértékadó átlagos külső és belső hőmérséklet-különbség jóval kisebb, mint a külső légtérrel határos szerkezeteknél. Ennek ellenére a szerkezet megfelelő mértékű hőszigetelése állagvédelmi szempontból (is) igen fontos: mert hőérzeti szempontból például előírt, hogy a padló felü­leti hőmérséklete legfeljebb 2,5 K-nel lehet alacsonyabb a belső lég­tér hőmérsékleténél.

A szerkezettípus hőszigetelésének egyik lehetősége az ún. úszta­tott párnafák közé elhelyezett, könnyű („nem terhelhető” minőségű) ásványgyapot (lap vagy filc) hőszigetelés.

Úsztatott betonaljzatos padlószerkezet

A másik lehetőség az ún. úsztatott betonaljzatos padlószerkezet, amely esetekben a beépített szigetelőlapok a testhanggátláson kívül a hőszigetelés funkcióját is ellátják, és ezért a szokásos, csak testhanggátlásra szolgáló úsztatórétegeknél nagyobb vastagságban készülnek. A hőszigetelő-hanggátló réteget terhelhető minőségű lapokból kell készíteni. Hanggátló réteg készítésére egyes expandált polisztirolhab termékek is alkalmasak.

Ha a pincefödém (teherhordó szerkezet + padlószerkezet) vastag­sági mérete (felülről) korlátozott, szerkezeten belüli hőszigeteléssel esetenként még az állagvédelmi és hőérzeti követelmények sem elé­gíthetők ki. Ilyenkor csak a födém alsó oldali hőszigetelése jelent megoldást. Az árkádfödémeknél eleve ez a megoldás (vagy a kétféle együtt) alkalmazandó, mivel ezeknél a szerkezeteknél pusztán a hő­érzeti követelmények teljesítése legalább 10-12 cm vastagságú hő­szigetelő réteg beépítését igényli.

Polisztirolhab, kőzetgyapot

A szerkezettípus hőszigetelésére a polisztirolhab vagy kőzetgyapot lapok egyaránt alkalmasak. A hőszigetelés mechanikai rögzítése sok esetben, pl. az előregyártott vasbeton gerendás béléstestes és előfe­szített vasbeton pallófödémeknél nem lehetséges, ezért csak a ra­gasztásos rögzítés jöhet szóba. Ehhez felületkiegyenlítő réteget (pl. vakolatot, simítást) kell készíteni. Ha a födém mechanikai rögzítésre alkalmas (pl. sima alsó felületű monolit vasbeton födémeknél) in­kább a mechanikai rögzítés, esetleg a kétféle rögzítési mód együttes alkalmazása javasolható.

A pinceszint használatától függően természetesen elegendő lehet a hőszigetelő rétegre felhordott hálóbetétes védőréteg, árkádfödémek­nél azonban nyilvánvalóan nem maradhat el a színvakolat vagy más esztétikus felületképzés felhordása a szerkezet alsó síkján.

Árkádfödémek

Az árkádfödémek valódi „külső” épülethatároló szerkezetek, ezért hőszigetelésük megkívánt mértéke is ennek megfelelő: pusztán hőér­zeti követelmény (vagyis a belső léghőmérsékletnél legfeljebb 2,5 K-nel alacsonyabb padlófelületi hőmérséklet) teljesítése is legalább 0,4 W/(m2K) hőátbocsátási tényezőjű szerkezetet, azaz legalább 10-12 cm vastagságú, 0,04 W/(mK) körüli hővezetési tényezőjű anyagból készített hőszigetelő réteget igényel. Ha az energiatakaré­kosság szempontját is figyelembe vesszük, akkor a hőszigetelő réteg minimális vastagságát 20 cm-ben határozhatjuk meg.

Ezt az igényt gyakorta csak két rétegben beépített hőszigeteléssel, a szerkezeten belül elhelyezett, illetve az árkádfödém alsó síkjára szerelt vagy ra­gasztott hőszigetelő rétegekkel lehet kielégíteni. A szerkezeten belü­li hőszigetelés egyik lehetősége az úsztatott párnafák közé elhelye­zett, könnyű („nem terhelhető” minőségű) ásványgyapot (lap vagy filc) hőszigetelés, a másik, amikor az úsztatott kavicsbeton aljzat alá terhelhető minőségű ásványgyapot vagy expandált polisztirolhab hőszigetelő-hanggátló réteg kerül.

A szerkezet alsó oldali hőszigetelésére alkalmasak a védőréteggel és színvakolattal ellátott polisztirolhab vagy kőzetgyapot lapok, míg a másik megoldás, hogy a kőzet- vagy üveggyapot hőszigetelés egy álmennyezet felett kerül elhelyezésre.

Az épületek belső tereinek hő védelme, hőszigetelése szempontjából a következő mennyiségek játszanak fontos szerepet.

Hővezetési tényező

A „hővezetés” az építőanyagokban valójában három hőközlési forma (hővezetés, hőáramlás, hősugárzás) együttes hatását jelenti. A hőve­zetési tényező anyagjellemző, amely megmutatja, hogy mekkora az egységnyi vastagságú anyag egységnyi felületén időegység alatt át­áramló (átvezetett) hőmennyiség, ha a külső és belső felületek hő­mérséklet-különbsége is egységnyi: λ W/(mK).

A hővezetési tényező értéke több jellemzőtől függ:

  • testsűrűség,
  • pórusméret, póruselrendezés,
  • nedvességtartalom,
  • hőmérséklet.

A hővezetési tényezőt az anyag bizonyos beépítési feltételei mel­lett módosítani kell, az alábbiak miatt:

  • gyártási nedvesség,
  • beépítési nedvesség,
  • ülepedés, roskadás,
  • használati nedvesség,
  • illesztés,
  • légáteresztés.

A deklarált hővezetési tényező az építési anyag vagy termék hőtechnikai tulajdonságának várható értéke:

  • a hőmérséklet és a nedvesség egy referenciafeltétel-együttese mellett mért adataiból lett megállapítva;
  • egy meghatározott hányadrész és megbízhatósági szint formájá­ban adott;
  • összhangban van egy normál körülmények közt elvárható, ésszerű üzemi élettartammal.

A tervezési hővezetési tényező ettől különböző lehet:

  • anyag vagy termék azon tulajdonsága, amely speciális külső és belső feltételek mellett figyelhető meg mint az anyag vagy ter­mék tipikus teljesítményjellemzője, amikor az egy épületelem­ként van felhasználva.

Hővezetési ellenállás

Ez a jellemző már nem anyagjellemző, hanem a különböző anyagok­ból készült szerkezetekre vagy szerkezeti rétegekre vonatkozik, és adott vastagságú réteg hőszigetelő képességére utal: R=d/λ    m2K/W.

Hőátadási tényező

A nyugalomban lévő levegőnek nincs hőátadó képessége. A külső térelhatároló szerkezetek felületei mentén azonban a gravitáció és a szélhatások révén a levegő mozog, és kialakul a hőátadás. Minél na­gyobb a légmozgás, annál nagyobb az átadott hőmennyiség.

A hőátadási tényező azt mutatja, hogy a levegő és a szerkezet egy­ségnyi hőmérséklet-különbségének hatására egységnyi idő alatt, a szerkezet egységnyi felületére vonatkoztatva mennyi hő adódik át a szerkezet és a levegő között: he,i W/(m2K).

Hőátadási ellenállás

A hőtechnikai számításoknál általában a hőátadási ellenállás értékei­vel számolunk, amelyek a hőátadási tényezők reciprok értékei:

  • külső oldalon: Re=1/hm2K/W,
  • belső oldalon: Ri=1/hi   m2K/W.

Hőátbocsátási tényező

Ha a szerkezet többrétegű, akkor az egyes rétegek hővezetési ellen­állását összeadva kapjuk a teljes szerkezet hővezetési ellenállását:

ΣR= Σ (d/λ)= d11+d22+…+dnn     m2K/W.

A szerkezet eredő hőátbocsátási ellenállása a hőátadási ellenállás­ok és a hővezetési ellenállások összege:

ΣR=Re+ ΣR+Ri     m2K/W.

A szerkezet hőátbocsátási tényezője a hőátbocsátási ellenállás reciproka. Azt fejezi ki, hogy mekkora egy adott épülethatároló szerke­zet egységnyi felületén időegység alatt átáramló hőmennyiség, ha a külső és belső felületek hőmérséklet-különbsége is egységnyi:

U= 1/(1 /he+ Σd/λ+ 1/hi)    W/(m2K).

Hőáramsűrűség

A hőáramsűrűség abban különbözik a hőátbocsátási tényezőtől, hogy ez esetben a hőmérséklet-különbség nem egységnyi. Ennek megfele­lően azt mutatja, hogy egy adott épülethatároló szerkezet egységnyi felületén időegység alatt mekkora hőmennyiség áramlik át: q=UΔΘ   W/m2.

Hőtárolás

Az épülethatároló szerkezetek fontos jellemzője a hőtárolás, a nyári és téli hő védelem szempontjából. A hőtárolási szám az anyag fajhőjének és testsűrűségének szorzata:
s= cρ  kJ/(m3K).

Hőhidak

Az épülethatároló szerkezeteknek mindig vannak olyan részei, ame­lyeket nem jellemeznek a fenti, hőátbocsátásra vonatkozó jellemzők, mert a hőáramlás nem egy dimenzióban történik.

A többdimenziós hőáramlás kialakulásának az alábbi okai lehetnek:

  • geometriai forma változása,
  • különböző hővezetésű anyagok együttes alkalmazása,
  • épületszerkezetek csatlakozásai,
  • homlokzati síkból kinyúló szerkezetek,
  • a felületi hőmérséklet egyenetlen eloszlása,
  • az okok és hatások kombinációi.

Leszögezhető, hogy hőhídmentes szerkezet nincs, mert minden olyan hely, ahol nem egy- (homogén felület), hanem két- (pl. falsa­rok) vagy háromdimenziós (pl. falsarok-födém) hőáramlás alakul ki, hőhídnak tekinthető. Ezeken a helyeken az azonos hőmérsékletű fe­lületek nem párhuzamosak egymással.

A hőhidak hatása kettős. Egy­részt itt a belső felületi hőmérsékletek alacsonyabbak, így befolyá­solják a kialakuló legkedvezőtlenebb belső felületi hőmérsékletet(állagvédelem), és az átlagos belső felületi hőmérsékletet (hőérzet). Másrészt a hőhídakon áthaladó hőáramok általában nagyobbak, mint a határolószerkezet azonos felületű főmezőjében kialakuló hőáramok, így hatással vannak az épület hővédelmi teljesítményére (energetika).

Fontos, hogy vonal menti hőátbocsátási tényező meghatározásá­hoz választott számítási módszer pontossága feleljen meg a vonal menti hőhidak hosszát is figyelembe vevő teljes hő veszteség számításához megkívánt pontosságnak. Az 1. táblázat a ψ meghatározásá­ra rendelkezésre álló módszereket tartalmazza azok várható relatív hibáival.

1. táblázat: Számítási módszerek hibái

[table id=248 /]

Ha a csomópontok részletei még nem ismertek, de az épület mére­te és formájának lényeges elemei – például a határolószerkezetek kü­lönböző elemeinek (tető, falak, zárófödémek) területe – ismertek, csak közelítőleg becsülhető, hogy a hőhídveszteségek a teljes hőveszteség mekkora részét teszik ki.

Amikor egy későbbi állapotban átfogó részletek állnak rendelke­zésre, pontosabb ᴓ értékek határozhatók meg minden egyes vonal menti hőhídra oly módon, hogy az adott csomópontra egy hőhídkatalógusban szereplő, legjobban hasonlító csomópont ψ értékét használják. Kézi számítási módszerek is alkalmazhatók ebben a sza­kaszban. Teljes részletek ismeretében minden, a ψ érték meghatározására szolgáló módszer alkalmazható, beleértve a numerikus számításokat, amelyekkel a legpontosabb ψ érték adódik eredményként.

Hőhídkatalógusok

A hőhídkatalógusokban található épületszerkezeti csomópontok pa­raméterei alapvetően rögzítettek (pl. rögzített méretek és anyagok), ezért a számításokhoz képest kevésbé flexibilisek. Általában a hőhíd­katalógusokban szereplő példák nem teljesen azonosak az adott épü­letszerkezeti csomóponttal, így az adott csomópontra használva a ka­talógus ψ értékei pontatlanságot visznek a számításokba. Mégis használhatók ezek az értékek, ha a katalógus példájában adott mére­tek és hőtechnikai tulajdonságok hasonlók az adott csomópontban szereplő méretekhez és hőtechnikai tulajdonságokhoz, vagy azoknál kedvezőtlenebbek.

Kézi számítások

Sokféle kézi-számológéppel vagy egyszerű szoftverrel végezhető számítási módszer létezik. Nem létezik általános meghatározás/leírás e módszerek pontosságát illetően, mert a legtöbb kézi számítási mód­szer kizárólag egy adott hőhídtípusra (pl. fémlemezzel burkolt szer­kezetre) vonatkozik. Tehát egy adott alkalmazási területen belül egy adott kézi számítási módszer nagyon pontos lehet, viszont nagy pon­tatlanságokat is eredményezhet.

A homlokzati panelok hőhídas kialakítása1 számos panasz forrása lett. A hőszigetelés jellemzően polisztirolhab tábla, amely néha már a falpanel hőérlelésénél is károsodott, számos esetben a cementlé a táblák közé befolyva vonalszerű, egyenes hőhídat hozott létre. A 2. ábrán Y2-vel jelölt helyszínen beépítendő hőszigetelés hiánya alap­vetően befolyásolja egy ilyen csomópont teljesítményét. A polisztirol hőszigetelést acélbetétek szúrják keresztül. (1. a 3., 4. ábrát is)

2. ábra

2. ábra: Házgyári épület tipikus sarokcsomópontja.
Jól látszik, hogy a falpa­nel szélén a hőszigetelés vastagsága jelentősen lecsökken

3. ábra

3. ábra: Házgyári épület sarokcsomópontjának egyszerűsített végeselemes modellje

4. ábra

4. ábra: Házgyári épület sarokcsomópontjának hőmérséklet- eloszlása.

A jó szigetelőanyag legfontosabb tulajdonsága a porozitás (levegő­megtartás), mivel a levegőnek nagyon alacsony a hővezető képessé­ge.

Igen sokféle szigetelőanyag létezik, és mindegyik meg kell, hogy feleljen a következő alapvető feltételeknek:

  • alacsony hővezetés,
  • alkalmazási hőmérséklet-függetlenség,
  • az anyagon belüli optimális hőeloszlás,
  • optimális sűrűség,
  • alacsony égés- és robbanásveszély,
  • jó fizikai jellemzők (legyen elég erős, hogy szerelés során ne sé­rüljön),
  • magas vízállóság és páravezetési ellenállás,
  • tartósság (az anyag ne zsugorodjon vagy ne veszítsen tulajdon­ságaiból az időjárás vagy rovarok hatására),
  • kémiai ellenállóság,
  • ne legyen ártalmas az egészségre.

A gyártónak meg kell adnia az anyag tűzzel szembeni viselkedé­sét, mégpedig az európai osztályzásnak megfelelően. Külön meg kell jegyezni, hogy a mai hazai és külföldi gyakorlat­tól eltérően a hőszigetelő anyagok testsűrűség-értékét általánosság­ban nem követelmény megadni, de azokban az esetekben, ahol egyértelmű összefüggés van a megkövetelt tulajdonság és a testsűrűség között, ott az felhasználható a gyári ellenőrző vizsgálatokra.

Az általános gyakorlat szerint hőszigetelő anyagoknak tekinthetők azok az anyagok és termékek, amelyeknek (+ 10°C középhőmérsék­leten mért) hővezetési tényezője nem haladja meg λ =0,15 W/(mK) értéket.

Hatékony hőszigetelő anyagnak tekinthetők azok az anyagok, amelyeknek (+ 10°C középhőmérsékleten mért) hővezetési tényező­je λ=0,06 W/(mK) értéknél alacsonyabb. A hővezetési tényező és a testsűrűség összefüggése látható az 1. ábrán.

A jó szigetelőanyag legfontosabb tulajdonsága a porozitás (levegő¬megtartás), mivel a levegőnek nagyon alacsony a hővezető képessé¬ge. Igen sok féle szigetelőanyag létezik, és mindegyik meg kell, hogy feleljen a következő alapvető feltételeknek: ‐ alacsony hővezetés, ‐ alkalmazási hőmérséklet-függetlenség, ‐ az anyagon belüli optimális hőeloszlás, ‐ optimális sűrűség, ‐ alacsony égés- és robbanásveszély, ‐ jó fizikai jellemzők (legyen elég erős, hogy szerelés során ne sé¬rüljön), ‐ magas vízállóság és páravezetési ellenállás, ‐ tartósság (az anyag ne zsugorodjon vagy ne veszítsen tulajdon¬ságaiból az időjárás vagy rovarok hatására), ‐ kémiai ellenállóság, ‐ ne legyen ártalmas az egészségre. A gyártónak meg kell adnia az anyag tűzzel szembeni viselkedé¬sét, mégpedig az európai osztályzásnak megfelelően. Külön meg kell jegyezni, hogy a mai hazai és külföldi gyakorlat¬tól eltérően a hőszigetelő anyagok testsűrűség-értékét általánosság¬ban nem követelmény megadni, de azokban az esetekben, ahol egyértelmű összefüggés van a megkövetelt tulajdonság és a testsűrűség között, ott az felhasználható a gyári ellenőrző vizsgálatokra. Az általános gyakorlat szerint hőszigetelő anyagoknak tekinthetők azok az anyagok és termékek, amelyeknek (+ 10°C középhőmérsék¬leten mért) hővezetési tényezője nem haladja meg λ =0,15 W/(mK) értéket. Hatékony hőszigetelő anyagnak tekinthetők azok az anyagok, amelyeknek (+ 10°C középhőmérsékleten mért) hővezetési tényező¬je λ=0,06 W/(mK) értéknél alacsonyabb. A hővezetési tényező és a testsűrűség összefüggése látható az 1. ábrán. A leggyakrabban használt hőszigetelő anyagok Hőszigetelő habarcsok és vakolatok: A hőszigetelő habarcsokat és vakolatokat a hagyományos habar¬csok és vakolatok továbbfejlesztésével alakították ki, különböző hő¬szigetelő adalékok hozzáadásával. Hőszigetelő könnyű habarcs- és vakolatadalékként általában kétféle anyagot alkalmaznak: ‐ duzzasztott perlitet, testsűrűségük 400-600 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,12-0,16 W/(mK) vagy ‐ polisztirolgyöngyöt, testsűrűségük 200-300 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,08-0,10 W/(mK). Könnyűbetonok: Polisztirolhab-gyöngyökkel vagy őrleménnyel kényszerkeverőben, míg cementtel bevont polisztirolhab-gyöngyökkel vagy -őrle¬ménnyel már hagyományos keverőgépben is előállítható a könnyű¬beton. A cementbevonatnak köszönhetően a polisztirol-gyöngyszemcsék a keverés során nem „úsznak fel”, jobb a víz és a cement tapadása, valamint a keverés teljes folyamata érzéketlen a légmoz¬gásra is. Az általában alkalmazott könnyűbeton-testsűrűségek: 300-700 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,08-0,16 W/(mK). Fagyapot: A fagyapot lemezek gyártása során a hosszú faforgácsszálakat ce¬ment- vagy magnezit kötéssel kapcsolják egymáshoz. A faforgács szálakból álló fagyapot lemezek szilárdak, ugyanakkor rugalmasak, hajlíthatok. A szálak közötti légtér miatt a lemezek páradiffúziós el¬lenállása igen csekély, tehát átszellőztethetők. Beépítve, a szerkeze¬tekben, a gőznyomás levezetés/kiegyenlítés funkcióját képesek ellát¬ni. Testsűrűségük 200-300 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,08-0,10 W/(mK). A fagyapot lemezeket egyéb hőszigetelő anyagokkal társítva is gyártják. Expandált polisztirolhab: Az expandált habok habosítóadalékot tartalmazó gyöngypolimer¬ből többnyire gőzöléses eljárással két lépésben készülnek. Először a habosítható polisztirolgyöngyök gőz hatására eredeti térfogatuknak mintegy négyszeresére duzzadnak. A hő hatására a polisztirol meglá¬gyul, és a szemcsék belsejében lévő habosítóadalék tágulása követ¬keztében a gyöngyszemek felfúvódnak. Második lépésben a megfe¬lelő ideig pihentetett előhabosított gyöngyök ismételt gőzöléssel adott formának megfelelő zárt térben expandálódnak, összetapadnak. A formázás történhet blokkformázással, folytonos lemezgyártási vagy formasajtolási eljárással. A testsűrűség alapvetően a gyártáshoz felhasznált alapanyag mole¬kulasúlyától, granulometrikus összetételétől, hajtóanyag-tartalmától függ. Testsűrűsége általában 10-40 kg/m3 között változik, hővezeté¬si tényezője: λ=0,032-0,042 W/(mK). Extrudált polisztirolhab: Az extrudált habok habosítóadalékot nem tartalmazó polisztirol granulátumból készülnek. A megömlött polisztirolhoz a gyártás fo¬lyamán adják a habosítóadalékot, és miután az anyag elhagyja a szer¬számot, az adott matricának megfelelően felhabosodik. Az extrudált polisztirolhabok nedvességáteresztő képessége ki¬sebb, a mechanikai tulajdonságok és a hőszigetelő képesség kedve¬zőbb az expandált polisztirolhabokhoz képest. Az anyagszerkezeti kialakításból adódóan az extrudált polisztirolhab benyomódásra nem érzékeny, felülete folytonos, sima tapintású, fagyálló anyag. Testsű¬rűsége általában 25-45 kg/m3 között változik, hővezetési tényezője az alkalmazott habosítógáztól függően: λ=0,028-0,040 W/(mK). Szálas ásványgyapot: Szilikátszálas hőszigetelő anyagok, illetve termékek mindazok a szervetlen szálas és ezekből továbbfeldolgozással előállított gyárt¬mányok, amelyeket különböző szilikátolvadékból, különféle szálképzési eljárással állítanak elő. A mesterséges, szervetlen szálas¬anyagok közé tartoznak a kőzet- és üveggyapot termékek. Kőzetgyapot: A kőzetgyapot a természetben előforduló, főként vulkanikus és üledékes eredetű kőzetek keverékének - mint például a bazalt, diabáz, mészkő stb. - megolvasztásával és szálazásával előállított, üve¬ges szerkezetű, szervetlen szálas anyag. Testsűrűsége általában 30-200 kg/m3 között változik, hővezetési tényezője: λ=0,032-0,040 W/(mK). Üveggyapot: Az üveggyapot jó minőségű, megfelelő finomságúra előaprított üveg nyersanyagok: pl. homok, földpát, szóda, nátrium-szulfát, bári¬um-szulfát, folypát és bórax (vagy más bórtartalmú ásvány) homo¬gén keverékének megolvasztásával és szálazásával előállított, üve¬ges szerkezetű, szervetlen szilikátszálas anyag. Testsűrűsége általá¬ban 10-120 kg/m3 között változik, hővezetési tényezője: λ=0,032-0,045 W/(mK). 1. ábra: A különböző hőszigetelő anyagok hővezetési tényezőjének változása a testsűrűség függvényében

1. ábra: A különböző hőszigetelő anyagok hővezetési tényezőjének változása a testsűrűség függvényében.

A leggyakrabban használt hőszigetelő anyagok

Hőszigetelő habarcsok és vakolatok:

A hőszigetelő habarcsokat és vakolatokat a hagyományos habar­csok és vakolatok továbbfejlesztésével alakították ki, különböző hő­szigetelő adalékok hozzáadásával. Hőszigetelő könnyű habarcs- és vakolatadalékként általában kétféle anyagot alkalmaznak.

Ezek:

  • duzzasztott perlitet, testsűrűségük 400-600 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,12-0,16 W/(mK) vagy
  • polisztirolgyöngyöt, testsűrűségük 200-300 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,08-0,10 W/(mK).

Könnyűbetonok:

Polisztirolhab-gyöngyökkel vagy őrleménnyel kényszerkeverőben, míg cementtel bevont polisztirolhab-gyöngyökkel vagy -őrle­ménnyel már hagyományos keverőgépben is előállítható a könnyű­beton. A cementbevonatnak köszönhetően a polisztirol-gyöngyszemcsék a keverés során nem „úsznak fel”, jobb a víz és a cement tapadása, valamint a keverés teljes folyamata érzéketlen a légmoz­gásra is.

Az általában alkalmazott könnyűbeton-testsűrűségek: 300-700 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,08-0,16 W/(mK).

Fagyapot:

A fagyapot lemezek gyártása során a hosszú faforgácsszálakat ce­ment- vagy magnezit kötéssel kapcsolják egymáshoz. A faforgács szálakból álló fagyapot lemezek szilárdak, ugyanakkor rugalmasak, hajlíthatok. A szálak közötti légtér miatt a lemezek páradiffúziós el­lenállása igen csekély, tehát átszellőztethetők. Beépítve, a szerkeze­tekben, a gőznyomás levezetés/kiegyenlítés funkcióját képesek ellát­ni. Testsűrűségük 200-300 kg/m3, hővezetési tényezőjük: λ=0,08-0,10 W/(mK).

A fagyapot lemezeket egyéb hőszigetelő anyagokkal társítva is gyártják.

Expandált polisztirolhab:

Az expandált habok habosítóadalékot tartalmazó gyöngypolimer­ből többnyire gőzöléses eljárással két lépésben készülnek. Először a habosítható polisztirolgyöngyök gőz hatására eredeti térfogatuknak mintegy négyszeresére duzzadnak. A hő hatására a polisztirol meglá­gyul, és a szemcsék belsejében lévő habosítóadalék tágulása követ­keztében a gyöngyszemek felfúvódnak. Második lépésben a megfe­lelő ideig pihentetett előhabosított gyöngyök ismételt gőzöléssel adott formának megfelelő zárt térben expandálódnak, összetapadnak. A formázás történhet blokkformázással, folytonos lemezgyártási vagy formasajtolási eljárással.

A testsűrűség alapvetően a gyártáshoz felhasznált alapanyag mole­kulasúlyától, granulometrikus összetételétől, hajtóanyag-tartalmától függ. Testsűrűsége általában 10-40 kg/m3 között változik, hővezeté­si tényezője: λ=0,032-0,042 W/(mK).

Extrudált polisztirolhab:

Az extrudált habok habosítóadalékot nem tartalmazó polisztirol granulátumból készülnek. A megömlött polisztirolhoz a gyártás fo­lyamán adják a habosítóadalékot, és miután az anyag elhagyja a szer­számot, az adott matricának megfelelően felhabosodik.

Az extrudált polisztirolhabok nedvességáteresztő képessége ki­sebb, a mechanikai tulajdonságok és a hőszigetelő képesség kedve­zőbb az expandált polisztirolhabokhoz képest. Az anyagszerkezeti kialakításból adódóan az extrudált polisztirolhab benyomódásra nem érzékeny, felülete folytonos, sima tapintású, fagyálló anyag. Testsű­rűsége általában 25-45 kg/m3 között változik, hővezetési tényezője az alkalmazott habosítógáztól függően: λ=0,028-0,040 W/(mK).

Szálas ásványgyapot:

Szilikátszálas hőszigetelő anyagok, illetve termékek mindazok a szervetlen szálas és ezekből továbbfeldolgozással előállított gyárt­mányok, amelyeket különböző szilikátolvadékból, különféle szálképzési eljárással állítanak elő. A mesterséges, szervetlen szálas­anyagok közé tartoznak a kőzet- és üveggyapot termékek.

Kőzetgyapot:

A kőzetgyapot a természetben előforduló, főként vulkanikus és üledékes eredetű kőzetek keverékének – mint például a bazalt, diabáz, mészkő stb. – megolvasztásával és szálazásával előállított, üve­ges szerkezetű, szervetlen szálas anyag. Testsűrűsége általában 30-200 kg/m3 között változik, hővezetési tényezője: λ=0,032-0,040 W/(mK).

Üveggyapot:

Az üveggyapot jó minőségű, megfelelő finomságúra előaprított üveg nyersanyagok: pl. homok, földpát, szóda, nátrium-szulfát, bári­um-szulfát, folypát és bórax (vagy más bórtartalmú ásvány) homo­gén keverékének megolvasztásával és szálazásával előállított, üve­ges szerkezetű, szervetlen szilikátszálas anyag. Testsűrűsége általá­ban 10-120 kg/m3 között változik, hővezetési tényezője: λ=0,032-0,045 W/(mK).

Az energiafogyasztás az elmúlt néhány évtizedben jelentősen meg­nőtt és valószínűleg a következő években tovább fog nőni, különö­sen Kelet- és Közép-Európában, így hazánkban is. Az energiafelhasználás a lakosság, a szolgáltatás és a közfogyasztás körében egy­aránt emelkedik.

Az energiaintenzitás (a fogyasztás a GDP-hez viszonyítva) Kelet-és Közép-Európában lényegesen magasabb, mint az OECD orszá­gokban. Ugyanakkor az ipar hatékonysága és az épületekben biztosított hőkomfort szintje sokkal alacsonyabb. Nem irreális az a feltevés, hogy valamikor a közeljövőben hazánkban az életszínvonal és ipari termelés eléri a nyugat-európai országok szintjét. Ehhez nagyrészt az energiafogyasztást kell csökkenteni, másrészt viszont növelni kell az energiahatékonyságot annak érdekében, hogy az energiaellátó rend­szer bővítése és a légszennyezettség további növekedése elkerülhető legyen.

Érdekesség! Magyarországon az építési ágazat teszi ki az összes energiafo­gyasztás mintegy 40%-át.

Az épületek nagy része az alacsony építési minőség miatt igen rossz állapotban van, és alapvető (nem statikai célú) felújításra szo­rul. A panelos épületeknél az energiaveszteség mértéke igen nagy, de a hőszigetelés megvalósításával, valamint a fűtési rendszer javításá­val elérhető energiamegtakarítás lehetősége óriási. Ha ezeket az in­tézkedéseket egy általános felújítással együtt – ami sokszor egyébként is aktuális – elvégezzük, a költségek, illetve az ezzel kapcsola­tos megtérülési idő lényegesen csökkenthető.

A kivitelezéskor irreálisan alacsony energiaárak és a megfelelő építési anyagok hiányának eredményeképpen olyan házak épültek, amelyeknél a hőszigetelés alacsony szintű, a fűtés szabályozása nem megoldott vagy kezdetleges, a számlázás vagy fogyasztásmérés nem az egyedi energiafogyasztás alapján történt, sőt történik még ma is. Ez igen nagy méretű energiafogyasztást, „pazarlást” eredményezett, különösen a panelszerkezetű épületekben (1.fotó).

A panelos épületek építésének kezdete óta a következő négyféle alapvetően különböző típust tervezték:

  1. nehéz, öntöttbeton blokkokból készült falak, valamennyi elem teherhordó fal is egyben;
  2. a betongyárban előre elkészített falméretű, osztott betonelemek ajtókkal és ablakokkal;
  3. a sarkok hőszigetelésének megoldására, a hőhidak csökkentésé­re (mivel a lakók panaszkodtak az alacsony szintű hőkomfortra), a szobák és a falelemek mérete megnövekedett. Az ablakok mérete is nőtt, és különböző típusú könnyűbetont alkalmaznak a hőszigetelés javítására;
  4. az 1980-as évek eleje óta a falak már hőszigeteltek (főleg po­lisztirollal), két könnyűbeton réteg között helyezkedik el a szi­getelőréteg.

Különösen az 1970-es évek végéig épített házaknak nagy az ener­giafogyasztása. A panelos háztípusok kb. 40%-a ebbe a kategóriába esik. A későbbi épületek hőteljesítménye – a magasabb szintű hőszigetelés miatt – jobb, de még itt is sok energetikai probléma merül fel.

1. fotó: Panelos technológiával készült épület

1. fotó: Panelos technológiával készült épület

Hazánkban a lakóépületek fűtési célú energiafogyasztása gyakran 2-3-szorosa a hasonló nyugat-európai értéknek. A világítás és a fűté­si célú energiafogyasztás 250-400 kWh/m2 éves szinten mozog, ugyanez az érték az OECD országaiban 150-250 kWh/m2/év. Skandináviában a jól szigetelt épületeknél ez a fogyasztás 120-150 kWh/m2/év, és az ún. alacsony energiafogyasztású házak esetén (nagyon jó határolószerkezetek, nagyon magas szintű szigete­lés, passzív napenergia használata stb.) akár évi 60-80 kWh/m2.

A hőszigetelés vastagságának növelésével, a természetes és a me­chanikus szellőzés okozta veszteségek csökkentésével jelentősen ja­vítani lehet egy épület energiafogyasztását. Ha egy épületet az általános állagromlás miatt amúgy is fel kell újítani (régi ablakok kicserélése, a tető javítása stb.) akkor érdemes ezeket a teendőket egy energiahatékony felújítással egybekötni, mi­vel az energiafogyasztás csökkenése jelentősen lerövidítheti a meg­térülési időt.

Az energiafogyasztás csökkenésén túlmenően a termikus felújítás az épület élettartamát is megnövelheti. Ez különösen így van az át­nedvesedett épületeknél. Egy külső oldali „második” homlokzat al­kalmazásával megvédhetjük az épületet az időjárás viszontagságaitól (beázás és a hőmérséklet-változások okozta szerkezeti elmozdulá­sok). Ezeken túl – a lakók megelégedésére – a hőkomfort szintje je­lentősen javul.

Az épületek hőszigetelésével kapcsolatos döntő tényező gyakran inkább a belső klíma javításának igénye, és nem annyira az energia­fogyasztás befolyásolása. A külső falak hőmérsékletének növelése javítja a hőkomfortot. Az épületek, illetve a bennlakók hőkomfortját befolyásoló ténye­zők közül tekintsünk át néhányat a következőkben:

A levegő hőmérséklete:

Ha egy helyiségben valaminek a többitől eltérő felületi hőmérsék­lete van, akkor sugárzó hőátadás következik be a melegebb tárgytól a hidegebb környezet irányába. Például, ha valaki a hideg ablak mel­lé ül, úgy érzi huzat van, pedig valójában a külső és a belső légtér kö­zött nincs légcsere. A radiátorokat általában az ablak alá telepítik, hogy a hideg leve­gő felmelegedjen és csökkenjen a huzatérzés.

Az alacsony hőszigetelésű épületekben a hőmérsékletet gyakran azért növelik, hogy a komforthiány érzetét csökkentsék, emiatt aztán az energiafogyasztás nő. A falakon keresztül megvalósuló veszteség is nő, a belső és külső hőmérséklet közötti nagyobb hőmérsékletkü­lönbség miatt.

Az épületek külső felületének szigetelésével csökkenthető a kör­nyezet komfortérzéséhez szükséges szobahőmérséklet.

Hőmérséklet-különbségek:

A függőleges irányú abnormális hőmérséklet-különbözet a fej- és bokamagasság között komforthiányt okoz. A 3 °C-nál nagyobb kü­lönbözetet el kell kerülni. A falak és a szoba hőmérséklete között se legyen 3 °C-nál nagyobb különbség. A hőszigeteletlen épületekben, ahol a falfelület gyakran nagyon hideg, ez az érték többnyire maga­sabb. Ennek kompenzálására a szobahőmérsékletet növelik, ami még nagyobb hőmérséklet-különbséget és növekvő energiaveszteséget okoz.

A belső helyiségek relatív páratartalma:

A relatív páratartalom befolyásolja a konvekciós hőátadást, párol­gás formájában. Minél magasabb a páratartalom, annál nehezebb megszabadulni a túlfűtéstől. A relatív páratartalomnak nincs lénye­ges hatása az emberi szervezetre, ha mértéke 30-70% között van. A páralecsapódás elkerülés miatt télen célszerű a relatív páratartalmat 40-50%) közé szorítani. A magas páratartalmú helyiségekben fontos a megfelelő módú és mértékű szellőzés biztosítása (1. később, az üze­meltetéssel foglalkozó fejezetet).

A légáramlás sebessége – huzat:

Azokban az épületekben, amelyek nem légmentes kivitelűek, egész nagy légsebesség fordulhat elő, különösen hideg időben a lég­nyomáskülönbségek miatt. Egy bizonyos hőmérséklet-érzékelés a légsebesség függvénye. Ha a huzat kiküszöbölhető, a hőmérséklet alacsonyabb is lehet. Bizonyos esetekben 1 °C hőmérséklet-csökken­téssel 10%o energiamegtakarítás is elérhető.

A szigetelés gazdaságos vastagsága:

A gazdaságos vastagság a legnagyobb energiamegtakarítást ered­ményezi a legkisebb befektetési költség mellett. Ez az érték függ a klímától, az anyag hőtechnikai jellemzőitől, az anyagköltségtől, a beépítési költségtől és az energiaáraktól (energiamegtakarítás). A hő­szigetelés megvalósításának teljes költsége nemlineárisán nő, mert bár a szerelési költség a felület négyzetmétereire vonatkozóan fix, az anyagköltség a szigetelés vastagságától függ. így a szigetelés első cm-e relatíve többe kerül, mint a következő cm-ek.

Az energiaveszteség a szigetelőanyag vastagságától és a klímától függ. Ez a kapcsolat szintén nemlineáris. A többlet-megtakarítások különbsége – egy bizonyos vastagság után 8-10 cm – a szigetelés to­vábbi centimétereire egyre kisebb és kisebb lesz. A szigetelési vas­tagság optimuma az a szám, ahol az energiaveszteség költsége és a szigetelése költsége a legalacsonyabb. A jelenlegi világpiaci árak mellett Európában a kiegészítő hőszigetelés gazdaságos vastagsága 8-12 cm!

A múltbeli tapasztalatok azt mutatják, hogy az energiaárak igen kevéssé stabilak, gyorsan változnak, és ez a változás általános trend szerint a drágulás. Az árváltozásokat sok tényező befolyásolja, ezért gazdaságossági szempontból érdemes a jelenleg gazdaságos szigete­lési vastagságnál nagyobbat választani.

A diagnosztikai vizsgálatokat végző személyek, szervezetek lehetnek:

  • érintésvédelmi és villámvédelmi vizsgálatra feljogosított, szak­vizsgával rendelkező villanyszerelő szakmunkás;
  • érintésvédelmi és villámvédelmi vizsgálatra feljogosított, szak­vizsgával rendelkező villamosipari technikus, üzemmérnök, mérnök;
  • az előzőekben felsorolt képesítéssel rendelkező munkatársakat alkalmazó társaságok (Bt-k, Kft-k, Rt-k stb.).

A diagnosztikát előkészítő, a diagnosztikához szükséges adatok, dokumentumok:

  • a diagnosztizálandó épület építési ideje (év), a műszaki átadás-­átvétel dátuma, a használatbavételi engedély dátuma és az eh­hez kapcsolódó dokumentumok;
  • a műszaki átadáshoz készült érintésvédelmi és villámvédelmi mérési jegyzőkönyvek;
  • a diagnosztizálandó épület megvalósulási épületvillamossági tervdokumentációja;
  • az időközben elvégzett érintésvédelmi, villámvédelmi és tűzvé­delmi felülvizsgálatok jegyzőkönyvei.

Amennyiben mindezen személyi és tárgyi feltételek biztosíthatók, első lépésben a diagnosztikát végző(k) az épület közcélú villamos hálózatra csatlakozásától kezdődően szemrevételezéssel, a megvaló­sulási épületvillamossági tervdokumentáció alapján az általános há­lózati kialakításnak megfelelőn, kiindulva a házi csatlakozó beren­dezéstől az egyes fővezetékeken továbbmenve az elosztó- és szintle­ágazó-berendezéseken, végigvizsgálhatják a villamos hálózatok és berendezések állapotát. Ekkor megállapítható, hogy a korábbi felül­vizsgálatok jegyzőkönyveiben szereplő javításokat, bővítéseket, cse­réket elvégezték-e, valamint az is, hogy milyen fokú az elhasználó­dás mértéke.

Diagnosztikai mérések a villamos hálózaton

A szemrevételezéssel történt vizsgálatok befejezése után, de az alatt is elvégezhetők a diagnosztikai mérések, így az egyes villamos berendezések és hálózatok érintésvédelmi felülvizsgálata, a villámvédelmi berendezés felülvizsgálata, valamint a hibás berendezések, készülékek, vezetékkötések hőfényképének elkészítése. A hőfényképek, illetve ezt helyettesítő helyi hőmérsékletmérések elsősorban a melegedő vezetékkötéseknél a vezetékkötés meghibásodás­ára és tartós túlterhelésére utalnak.

Jegyzőkönyv

A szemrevételezéses és műszeres vizsgálatok eredményét jegyző­könyvben kell rögzíteni, vagyis hogy a felújítás mely berendezések­re, hálózatrészekre, hálózatokra terjedjen ki, illetve részleges, vagy teljes felújítás indokolt. A lakások villamos hálózata és berendezései diagnosztizálásához a bennlakók, a tulajdonosok előzetes értesítése és hozzájárulása, vala­mint együttműködése szükséges.

Átadási tervdokumentáció és a villamos hálózat

A diagnosztikát végző(k)nek az átadási tervdokumentációból, il­letve, ha ez a lakások vonatkozásában nem áll rendelkezésre, nyilvá­nosan hozzáférhető tervtárakból (pl. panelos épületek műszaki tervállománya) tájékozódniuk kell az építéskor alkalmazott villanyszere­lési módról, ami például kohósalak középblokkos, téglablokkos épü­letek esetében lehet vakolat alatti ún. MM-falas, M-falas, műanyag védőcsöves M-vezetékes, alagútzsalus, öntött falas épületek esetében bebetonozott védőcsöves, panelos épületek esetében hornyos, bebe­tonozott védőcsöves, padlóba fektetett vezetékes, KLI-padlószegély vezetékcsatornás, MCS-vezetékcsatornás szerelési mód is.

A lakásokon belül, illetve az egyes nyílászáróknál (loggia – fal, ét­kező – konya válaszfal stb.) az egyes építési módoknál szerelt vá­laszfalakat is alkalmaztak, amelyek üregeibe védőcsöveket építettek be, MM-fal vezetéket fektettek. Az alkalmazott szerelvények is lehetnek süllyesztettek, falon kívü­liek, falon kívüli szerelvénydobozba rögzítettek.

A legkorábban épült – iparosított technológiával készült – lakó­épületek lakásainak szobái dugaszolói érintésvédelem nélküliek, a hozzájuk csatlakozó vezetékhálózat sem tartalmaz érintésvédelmi vezetőt. Ennek megállapítása és jegyzőkönyvi rögzítése a felújítási munkák előkészítése, tervezése kapcsán fontos technológiai és költségbefolyásoló szempont.

Fogyasztói főelosztótábla

A lakáselosztók (fogyasztói főelosztótábla) típusa, felszereltsége és állapota szintén fontos diagnosztikai szempont. A legrégebbi lakáselosztók ún. vDb olvadóbiztosítós, 2-3 áramkö­rös elosztók érintésvédelmi vezetékezés csatlakozási lehetősége nél­kül. Ezek feltétlenül cserére szorulnak! A későbbiekben alkalmazott, kismegszakítókat tartalmazó elosztók állapota, áramköri száma, az alkalmazott kismegszakítók típusa, névleges árama is vizsgálandó, és a diagnosztikai jegyzőkönyvekben rögzítendő adat.

A legtöbb, szabálytalanul végrehajtott csere, bővítés, átalakítás a lakásokon belül fordulhat elő, amelyek a villamos- és tűzbiztonságot hátrányosan befolyásolhatják. Az utólagosan felszerelt fa-, éghető burkolatok, a mögéjük rejtett vezetékezések különösen veszélyesek, és a felújítások kapcsán biztonságosan újraszerelendők.

A diagnosztikát lakáson belül végzőknek a bútorok, berendezési tárgyak által takart szerelvényeket, vezetékszakaszokat is fel kell de­ríteniük, az előzőekben ismertetett rejtett veszélyek miatt. A diagnosztika kapcsán az épületkommunikációs hálózatok és be­rendezések állapotát is szükséges vizsgálni. Ezen a területen történ­hettek az átadás, használatbavétel óta a legnagyobb változtatások, módosítások, bővítések.

A legkorábbi épületekbe felcsengető hálózatokat és beren­dezéseket terveztek és építettek be, amelyeket az idők folyamán ka­putelefon-berendezésekre cseréltek (az esetek többségében többször is!). A cserék kapcsán olyan helyeken is végeztek vezetékszerelést, amelyek a biztonsági távolságon belül kerülhettek az erősáramú el­osztóhálózatokkal, szigetelésük nem megfelelő, sérült, ami villamos baleset forrása lehet.

Vezetékes telefonhálózat és kábeltelevízió bővítése

Hasonló problémát jelenthet a vezetékes telefonhálózatok időközi bővítése, átalakítása, valamint a kábeltelevíziós-hálózatok utólagos beszerelése, bővítése javítása is. A vezetékes telefon-, valamint a kábeltévé-hálózatok üzemeltetői­vel a diagnosztika kapcsán mindenképpen fel kell venni a kapcsola­tot, és a saját műszaki, létesítési és üzemeltetési előírásaikat egyez­tetni kell a villamos hálózatok létesítésére és biztonságos üzemelte­tésére vonatkozó előírásokkal.

Termovíziós vizsgálat

A termovíziós diagnosztika az épülethatároló felületek saját infrasugárzásán alapuló diagnosztika. A termovíziós kamera érzékeli az elektromágneses sugárzást, a „hőképet” rögzíti, és ezt különböző számítógépes módszerekkel ki lehet értékelni.

A módszer leginkább az épületek hőszigetelési hibáinak vizsgálatára és felmérésére alkal­mas, de bizonyos hibahatáron belül lehetőség van a hőszigetelés mértékének megállapítására is. Nagy biztonsággal határozhatók meg az épületszerkezeti csomópontok helytelen kialakításából adódó hi­bák és az esetleges nedvesedések, beázások (1. ábra).

A mérések elvégzésének feltételei:

  • megfelelő hőmérséklet-különbség a belső és külső tér között,
  • alacsony légmozgás,
  • napsütésmentes idő, borult égbolt.

1. ábra: Panelos épületről készített „hőfénykép”

1. ábra: Panelos épületről készített „hőfénykép”

Hőmérséklet- és páratartalom-mérések, szemrevételezéses vizsgá­latok

  • téli állapotban helyszíni méréssel (kézi műszerek) meghatároz­hatóak a belső légállapotok (hőmérséklet, páratartalom),
  • téli állapotban helyszíni méréssel (kézi műszerek) meghatároz­ható a határolószerkezetek hőmérséklete, nedvességtartalma,
  • helyszíni méréssel (telepített műszerek) meghatározható a kül­ső határolószerkezetek hőátbocsátási tényezőjének értéke,
  • szemrevételezéssel és számítással meghatározhatók a beépített nyílászárók hőátbocsátási tényezői,
  • szemrevételezéssel ellenőrizhetők az épület legkritikusabb cso­mópontjai és hőhídjai páratechnikai és állagvédelmi szempont­ból.

A tömítettség vizsgálata

Az épületekben az indokoltnál nagyobb mértékű légcserét is el kell kerülni, mert a túlságosan légáteresztő épületszerkezetek következté­ben.

Ezek:

  • megnő a hőveszteség,
  • romlik a helyiségekben a levegő minősége,
  • páralecsapódás alakulhat ki a szerkezetek felületén és a szerke­zeten belül,
  • romlik a hangszigetelés.

Az MSZ EN 13829:2001 előírásai szerint végzett helyszíni vizsgá­lat célja az épülethatároló felület légáteresztési jellemzőinek megha­tározása.

A módszer használható:

  • egy épület vagy egy épületrész légáteresztésének mérésére,
  • több hasonló épület vagy épületrész relatív légáteresztésének összehasonlításakor,
  • légáramlási, szivárgási helyek azonosítására. A vizsgálat menete:

A vizsgálandó térben, helyiségben egy nyitott ajtóba kerül beépítés­re a számítógép-vezérlésű ventilátor az állítható kerete segítségével. A ventilátor nyomáskülönbséget, azaz szívást és túlnyomást hoz lét­re (2. ábra).

A ventilátoron átáramló levegő mennyiségét a külső és a belső tér közötti 10-60 Pa légnyomáskülönbségeknél mérjük (közelítően 15-35 km/h „normál” szélsebességnek felel meg).

A vizsgálati szabvány két lehetőséget ír le:

  • „A” módszer: az épületet használati állapotában mérjük. Az eredményt pl. energetikai számításokhoz lehet használni;
  • „B” módszer: az épülethatároló felület vizsgálata.

Az alábbi jellemző értékeket 50 Pa nyomáson kell meghatározni:

  • V50 levegőszivárgás, m3/h,
  • n50 légcsere, l/h,
  • q50 légáteresztés, m3/(h*m2),
  • w50 alapterületre vonatkoztatott levegőszivárgás, m3/(h*m2).

Az eredmények értékelésére hazai és európai szabvány még nincs.

2. ábra: A Blower Door műszer. A mérésre szolgáló berendezés

2. ábra: A Blower Door műszer. A mérésre szolgáló berendezés

Hőtechnikai vizsgálatok számítással

  • számítással meghatározható a külső határolószerkezetek hőát­bocsátási tényezőjének értéke,
  • számítással ellenőrizhetők a külső határolószerkezetek pára­technikai szempontból,
  • számítással meghatározhatók a beépített nyílászárók hőátbocsátási tényezői,
  • többdimenziós hőmérsékletmezőt szimuláló programmal ellen­őrizhetők az épület legkritikusabb csomópontjai és hőhídjai ál­lagvédelmi szempontból,
  • számítással ellenőrizhető az épület energetikai megfelelősége.