Burkolatok vízszigetelése, hangszigetelése, hőszigetelése [SZAKÉRTŐ]
Az épületburkolatot érő 8 legfontosabb külső hatás – és azokkal szembeni védelem
Az épületek külső és belső burkolatát, illetve felületét különböző fizikai hatások érik. A burkolatokat érő hatások, az időjárás változások, a hang-, a hő-, a nedvességhatások feszültségeket gerjesztenek, amelyek az alkalmazott rétegrendből, a különböző anyagok egymásra hatásából és a használatból fakadó igénybevételektől függően különfélék lehetnek. A burkolatok anyagait, szerkezeti kialakítását és felületi megjelenését, valamint tisztítását és karbantartását a hazai szélsőséges időjárási viszonyoknak megfelelően kell kiválasztani, tervezni és kivitelezni.
A burkolat felületi hőmérséklete egy év során, telített állapotban, többször is megfagy (-20 °C is előfordulhat) és felenged. A nyári napsütés hatására, különösen a sötétebb színű burkolatok akár +70-80 °C-ig is felmelegedhetnek, és viszonylag gyorsan, +5-10° C-ig le is hűlhetnek. A hőmérsékletváltozások, valamint a burkoló anyagok nedvességtartalmának változása a kész szerkezetben húzó- és nyírófeszültségeket okoz.
ELSŐ HATÁS: Terhelések, forgalmi hatások
A burkolatok minősége és élettartama szempontjából alapvető, hogy az aljzatszerkezet, a burkolat anyagai és a dilatációs (mozgási) hézagok kiosztása feleljenek meg a forgalmi és a terhelési viszonyoknak. Nagyobb forgalmú felületeknél a kopásállóságot és a csúszásgátlást kell szem előtt tartani, nagyobb felületi terhelés esetén (berendezési tárgyak talpnyomása, szállítóeszközök keréknyomása stb.) pedig nagyobb szilárdságú anyagokat, kisebb lapméretű, illetve teherbíró aljzatszerkezetet kell választani.
3.1. ábra. Átfutó burkolatok „táblásított” dilatációja.
- Hővédelem – mennyit?
- Hogyan védekezzünk a zaj ellen lakásban, otthon?
- A hőtárolóképesség hatása a belső mikroklímára
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
MÁSODIK HATÁS: Tisztántartás, takarítás
A burkolat tisztíthatósága szempontjából olyan anyagokat célszerű kiválasztani, amelyek felületéről és pórusaiból a szennyeződések egyszerűen eltávolíthatók. A fektetési és mozgási hézag kialakításakor (nyitott, zárt, szintbeli vagy mélyített) ugyanilyen fontos szempont a tisztíthatóság.
HARMADIK HATÁS: Hőhatások
A hőhatások közé sorolhatók a hideg, a meleg és a fagy hatása, valamint a nap sugárzása és ezek együttes hatásai. A hőmérséklet változása miatt egyes felületi burkoló anyagokban, sőt magában a teherhordó szerkezetben is belső feszültségek keletkeznek, amelyek gyakran okoznak nem várt és nem kívánatos károsodásokat.
NEGYEDIK HATÁS: Csapadékhatások
A csapadékhatások főként az épületek külső felületére és burkolatára nézve veszélyesek. A belső burkolatokhoz kapcsolódó erkélyek, előlépcsők tervezésekor feltétlenül gondolni kell a csapadék hatásaira.
ÖTÖDIK HATÁS: Vízhatások
Vízhatások alatt elsősorban az épület belseje felől kifelé irányuló páradiffúziós vízmozgásokat értjük, és ide sorolhatók a kívülről befelé igyekvő vizek, pl. a csőtörések, talajnedvesség, talajvíz hatásai is.
HETEDIK HATÁS: Mechanikai sérülések
A különféle felületek és szerkezetek burkolatai az emberek, az állatok, de a növények miatt, és akár az épület funkciójának következtében keletkező mozgások miatt komoly károkat szenvedhetnek
NYOLCADIK HATÁS: Szennyező hatások
A burkolatok felülete és a színező anyagai nagyrészt negatív, a levegőben lebegő por és egyéb kémiai szennyeződések pedig pozitív töltésűek. Ez azzal jár, hogy a burkolatok felülete vonzza és leköti a port és egyéb szennyeződéseket, ami elszíneződést is okozhat.
Víz elleni védelem
Az épületek külső és belső burkolatait a csapadék, a használati és az üzemi víz ellen úgy kell anyagában és rétegeiben megtervezni, ill. elkészíteni, hogy a falak, a mennyezetek és (főként) a padozatok ellenálljanak azok káros hatásainak, ill. a felületre és anyagra ható (jutó) vizet tovább vezessék. A mennyezetek burkolatai az üzemi és használati vizektől viszonylag ritkán károsodnak, kivéve a vezeték meghibásodások eseteit. Igényesebb helyiségeknél azonban ennek ellenére gondolni kell erre a hatásra is.
Kondenzvíz megjelenése
Vízvédelmi problémát jelent továbbá a páralecsapódás, a kondenzvíz megjelenése. A falburkolatok már kényesebb felületek, emiatt fokozott figyelmet kell fordítani a víz bejutásának megakadályozására, illetve elvezetésére. Az épületen belül főként az üzemi és használati víz ellen kell védekezni megfelelő szigetelések beépítésével.
Fürdő és zuhanyzó
Lakások fürdőszobáinál, valamint üzemi zuhanyozóknál a víz elleni védelem módját külön meg kell tervezni. A burkolatot úgy kell szigetelni, hogy az esetlegesen bejutó víz csak a burkolatot hordó védőrétegben, és ne a falban szívódhasson fel. Jól ismert jelenség a lakóépületek és üzemi épületek homlokzati vagy az épületen belüli falának térképrajzolat-szerű elszíneződése a fürdőhelyiség felől bejutó víz miatt, majd a külső felületeken megjelenő kifagyás. A probléma oka egyértelműen a szakszerűtlen kivitelezés.
Ezek az épületkárok a szerkezet gyors elhasználódásán kívül az épület penészesedésével és kellemetlen szagok megjelenésével is járnak, megszüntetésükre sajnos a mai napig nincs tökéletes módszer és technológia, sőt, még a burkolat és a szigetelés teljes cseréje sem jelent végleges megoldást. Padlóburkolatoknál gyakran az anyag, ill. a szerkezeti réteg határozza meg a víz elleni védelmet.
A padozatokat a víz ellen két irányból kell megvédeni:
- üzemi és használati víz elleni védelem, bentről kifelé,
- talajpára, talajnedvesség, esetleg talajvíz elleni védelem, kintről befelé.
Vizes helyiségeknél gyakori kérdés, hogy a lakások fürdőszobái alatt kell-e a födémszerkezeten víz elleni szigetelést készíteni vagy sem. Az ide vonatkozó előírások szerint kötelező a szigetelés, ha az üzemi (fürdő) vízből adódó foltszerű átázásokat el kell kerülni. Ha azonban ez nem követelmény, akkor a víz elleni szigetelést érdemes elhagyni, mert egy esetleges csőrepedés miatt a teljes, víz ellen szigetelt padozatot fel kell bontani – szigeteletlen padló esetén azonban a hiba helye már az első folt megjelenésekor meghatározható. Olyan üzemi fürdőknél, ahol a vízfelhasználás nagyobb, a szigetelés semmiképpen nem maradhat el.
3.3. ábra. A hagyományos fűtőberendezések és a kandallók körüli falakat és padozatot nem éghető anyagú burkolattal kell ellátni.
3.4. ábra. Hagyományostól eltérő kerámiaburkolat.
3.5. ábra. Az azonos padló- és falburkolat hatása kedvezőtlen.
3.6. ábra. Négyzetes lapok csökkentett méretű „betétlapokkal”.
3.7. ábra. Vékony ragasztórétegbe rakott padozati burkolat.
3.8. ábra. Megfelelő technológiai rétegrendű, víznek és nedvességnek ellenálló csempeburkolat deszkafalon.
3.9. ábra. Falburkolatok hálós csempeburkolattal, egyirányú mintázott sorral.
3.10. ábra. Mintázott csempe falburkolatok és berendezési tárgyak.
Savas hatások elleni védelem
A savas hatások elleni védelemre tervezett burkolat esetén a támadó vegyi anyag(ok) fajtájából, töménységéből, hőfokából, (padlóra vagy falra kerülő) mennyiségéből, a támadás lefolyásának (állandó, szakaszos vagy esetleges) időbeli jellegéből kell kiindulni. Figyelembe kell venni a légállapot-jellemzőket, a hővédelmi igényeket, továbbá a burkolattal védeni kívánt épületszerkezet (födém, talaj stb.) fajtáját, adottságát, tulajdonságait és érzékenységét (3.11-3.13. ábra).
3.11. ábra. Kopogó hang terjedése hangszigetelés nélküli fal- és födémszerkezetben.
3.12. ábra. Úsztatott padló az egymás feletti szintek zaj elleni szigeteléséhez 1 zajfelvevő burkolati réteg, 2 zajelnyelő tömör aljzat, 3 lezáró szegő, 4 úsztató réteg (hő- és hangszigetelés).
3.13. ábra. Kopogó hang gátló kettős úsztatott aljzat és faltőnél elhelyezett zajcsökkentő dilatáció.
Zaj elleni védelem
A helyiségek belső burkolatát zajvédelmi szempontból több irányból kell vizsgálni:
- a padlót a lefelé,
- a falat az oldalirányú,
- a mennyezetet a fölfelé irányuló hanghullámok elleni védelem szempontjából.
Egy burkolati réteg megtervezésekor abból az alapvető tényből kell kiindulni, hogy a zaj elleni védelem módjának meghatározásakor – mind a léghanggátlás, mind a lépéshanggátlás szempontjából – a teljes födém és falszerkezet viselkedését vizsgálni kell. Az alsó szerkezetnél az egy- vagy kétrétegű nyers födémből és az arra közvetlenül vagy különböző közvetítő rétegek segítségével ráépülő padozatból áll a teljes konstrukció.
A teljes szerkezeten belül a léghanggátlás szempontjából a nyers födém, a lépéshanggátlás tekintetében pedig a padozat szerepe az elsődleges. A nyers födémszerkezetnek – természetesen az elsődleges tartószerkezeti, egyéb szerkezeti és kiviteli szempontok súlyozott figyelembe vétele mellett-az adott épület használati módjához és a zajvédelmi igényszintjéhez kell igazodnia.
Zajvédelmi szempontból az igénybevétel (kis, közepes vagy nagy) mértéke és a védettségi igény fokozatai alapján 0-5 közötti értékek szerinti követelménysor állítható fel-természetesen eltekintve a különleges esetektől. A padozati födém léghanggátlás tekintetében eleve kedvező, ha akusztikai szempontból az egyrétegű nyers szerkezet súlyereje – a szokásos igénybevételek mellett-eléri a 4 kN/m2-t, és felületén a padozati burkolati réteg egyenletesen oszlik meg (a réteghordozókat is ide értve), emellett a réteg átmenő repedésektől és illesztési hézagoktól mentes, mivel így a hangátmenet útját maga a szerkezet zárja el (3.14.-3.17. ábra).
3.14. ábra. Jó hangszigetelő képességű padozati rétegszerkezet 1 fapadló, 2 sarokléc, 3 szárazon szerelt aljzat, 4 fólia, 5 párnafa, 6 hőszigetelés, 7 párazáró fólia, 8 úsztatott hangszigetelő réteg, 9 oldalirányú hangszigetelő szalag.
3.15. ábra. Szerelt aljzatú padozati rétegrend támasz alatti zajszigeteléssel 1 szigetelőréteg (födémnél fólia), 2 zajszigetelő szalag, 3 párnafa, 4 táblás hő- és hangszigetelő, 5 gipszkarton aljzat, 6 habalátétes szőnyegpadló, 7 szegélyelem.
3.16. ábra. Födémre épített válaszfal és burkolati réteg csatlakozása a) hagyományos megoldás, b) korszerű kialakítás, 1 válaszfal, 2 vakolat, 3 falazati habarcsréteg, 4 kettős zajszigetelő réteg, mint teherhordó elem, 5 függőleges dilatációs rés betéttel, 6 függőlegesen elhelyezett kettős „úsztató” gallér, 7 födém, 8 (8 vagy alapozás), 9 úsztató hő- és hangszigetelő réteg, 10 aljzatbeton, 11 hagyományos burkolat, 12 ragasztott lapburkolat, 13 filc, 14 szalagparketta, 15 szerelt szegélyelem.
3.17. ábra. Szerelt és burkolattal ellátott válaszfal, függőleges akusztikai térrel és szigeteléssel a) egyrétegű, b) kettőzöttje hangszigetelési tulajdonságú, 1 falburkolat, 2 szegező és teherhordó heveder, 3 függőleges bordázat, 4 akusztikai tér, 5 hang- és hőszigetelés, 6 gipszkarton lemez.
A megfelelően tervezett, rétegrendet alkotó padlóburkolati rétegek az előírt frekvenciatartományban (általában 125-2000 Hz közötti sávban) javítják a nyers födém lépéshanggátlási mutatóját, hogy az elérje vagy meghaladja az előírt értékeket. A megkövetelt érték csak úgy érhető el, ha a padlóréteg szerkezete önmagában is és mozgó terhével együtt is (tömegből és rugóból álló), ún. rezgő rendszert alkot. Lágypadló alkalmazása esetén a tömeg a mozgó teher, a nyomott rugó pedig a lágypadló. Hajlékony padló esetén a tömeg a teher, a hajlított rugó pedig a padló. Úsztatott padló esetén a tömeg a merev úsztató réteg, a nyomott „rugó” pedig az úsztató réteg.
A gyakorlatban használt három padlóalap típus:
- a lágypadló,
- a hajlékony padló,
- az úsztatott padló,
valamint ezek kombinációi, például hajlékony padlóra lágy réteget fektetnek, vagy hajlékony padló támaszsora alá nyomott rugókat (pl. ásványi gyapotot, gumilemezt) helyeznek, vagy az úszópadlóra lágy réteget (pl. habalátétes PVC-t vagy szőnyegpadlót) terítenek. A padozatok rétegeinek falhoz való csatlakozásánál légzáró és testhang átvezetés nélküli kapcsolatot kell kialakítani. Lágypadlók esetén ennek nincs akkora jelentősége, mint kemény burkolati rétegeknél, valamint hajlékony padlóknál kevésbé fontos, úsztatott szerkezeteknél azonban döntő jelentőségű – még a külső falaknál is.
Az oldalfalburkolatokat zajvédelmi szempontból általában a helyiségek és lakások közötti határoló falak esetén kell méretezni. A zaj elleni védelem a térelhatárolás valamennyi szerkezeténél és eleménél egyaránt lényeges, és nem szabad megfeledkezni az ún. kerülőutas hangátmenet lehetőségéről sem.
Hő elleni védelem
A hő elleni védelem megtervezéséhez ismerni kell az alapvető épületfizikai fogalmakat. A hő vándorlás a hőterjedés azon módja, amikor a hő egyik helyről a másikra hővezetés, hőátadás és hősugárzás, ill. ezek együttes hatása által jut el.
A hővezetés fogalomkörén belül a tervezőnek ismernie kell a falszerkezetek belsejében lejátszódó mindazon jelenségeket, amelyek a hőmérsékletkülönbséggel, illetve a hőkiegyenlítődéssel kapcsolatosak, például a hőszigetelést és a hőelnyelést, a hőtehetetlenséget, a hőcsillapítást és a hőkésleltetést. Az utóbbiak télen a fűtés egyenlőtlenségeit, valamint a rövid ideig tartó csúcshidegek hatását korrigálják, nyáron pedig a napsugárzás okozta túlmelegedést csökkentik.
A határoló szerkezetek és a levegő között hőátadás jön létre, amely erősen függ a levegő mozgási sebességétől. A hősugárzás elleni védekezés az épületek hő védelmében a napsugárzás elleni védelmet jelenti. Magyarország éghajlati viszonyai megkövetelik, hogy az épületek hőtechnikai tervezésekor ne csak a téli, hanem a nyári időszakot is figyelembe vegyük. A határoló szerkezetek megfelelő kialakításával nyáron is kellemes hőérzet biztosítható.
Pára elleni védelem
A vízvédelemmel foglalkozó részben már foglalkoztunk a nedvesség hatásaival, a pára okozta hatások azonban épületfizikai szempontból közelebb vannak a hőtechnikához, illetve a hővédelemhez (3.18.-3.19. ábra).
3.18. ábra. Burkolati elemek élettartamának és formatartósságának meghatározó tényezői a) szellőztetett beépítés, b) lélegző felület, c) csökkentett vízfelvételi lehetőség.
3.19. ábra. Korszerű burkolat loggián (a pára, a nedvesség és a csapadék szabadon távozhat).
A nedvességvándorlás a határoló szerkezetekben jön létre, nedvességvezetés, lassú szétterjedés (páradiffúzió) és elnyelés (szorpció), valamint e jelenségek együttes fellépésekor. A nedvességvezetés folyékony halmazállapotú nedvességvándorlás, amely általában akkor indul meg, ha a szerkezet közvetlenül érintkezik a vízzel, de előfordulhat talajvíz, csapóeső, páralecsapódás vagy beázás következményeként is.
A talajvíz és beázás ellen megfelelő szigeteléssel kell védekezni, a páralecsapódás a határoló szerkezetek belső felületén – a kimondottan nedves üzemű helyiségek (fürdők, zuhanyozók stb.) kivételével -, megfelelő hőtechnikai méretezéssel megtervezett rétegfelépítéssel kerülhető el. A csapóeső a függőleges felületek aránylag rövid ideig tartó terhelését jelenti, amikor a víz általában nem szívódik be mélyen.
Az eső után a nedvesség ugyanazon az úton távozik a falból, ahogyan bejutott, ezért függőleges falakon általában a közönséges vakolat is elegendő védelmet jelent (3.20.-3.28. ábra).
3.20. ábra. Fal- és mennyezetburkolat szellőztetett légréssel 1 tömör falburkolat, 2 tömör mennyezetburkolat, 3 heveder, mint távtartó, 4 függőleges légjárat, 5 oldalirányú légjárat, 6 légrés.
3.21. ábra. Burkolt mennyezet csomópontja, szellőzési irányokkal.
3.22. ábra. Vizes és nedves helyiség falburkolatának kialakítása.
3.23. ábra. Burkolt fal és lábazat csatlakozása.
3.24. ábra. Szellőztetett falburkolat kettőzött hevederezéssel, a) függőleges burkolat és szellőzési irány, b) fekvő burkoló lécezés és függőleges szellőző rés.
3.25. ábra. Szellőztetett falburkolat hevederezéssel; a) függőleges burkolattal és szellőzési iránnyal, b) fekvő burkolati lécezéssel és függőleges szellőző réssel.
3.26. ábra. Egyirányú, fekvő hevederes, függőleges lécezésű falburkolat szellőztetése a) váltó hevederezés, b) fogazott – réshézagos – hevederezés.
3.27. ábra. Elemes falburkolatok alsó csatlakoztatása a) terasznál, erkélynél, b) párás helyiségben, c) fürdőkád felett.
3.28. ábra. Padlástéri alsó mennyezetburkolat légréssel a) függőleges metszet szarufával, b) ferde metszet légjárattal, 1 mennyezeti burkolat, 2 légrés, 3 fólia, 4 szegezett heveder, 5 korrekciós ék (nem minden esetben).
A páradiffúzió a határoló szerkezet külső és belső oldala mentén, a különböző hőmérsékletű levegő páranyomás különbsége következtében kialakuló lassú nedvességvándorlás. Fűtési idényben a fűtött helyiségek levegőjének páranyomása mindig nagyobb, mint a külső levegőé, így belülről kifelé irányuló páradiffúzió jön létre. Köznapi nyelven ezt nevezik a falak lélegzésének. Az építőanyagok a környező levegőből szorpció útján nedvességet vesznek fel, ha nedvességtartalmuk kisebb, mint a környező levegő nedvességtartalmának megfelelő egyensúlyi állapot, ellenkező esetben pedig száradás megy végbe. Ha a nedvességtartalom éppen megfelel az egyensúlyi állapotnak, az építőanyagot légszáraz állapotúnak nevezik.