• belső hőszigetelés
• hőszigetelés
• tetőszigetelés
• tetőtér

Milyen hőszigetelés fajták vannak: fal, padló, tetőtér hőszigetelések

Az épületek hőveszteségének mértékét nagyban befolyásolják a beépített építőanyagok, és az elkészített hőszigetelő vakolatok, vagy szerkezetek. Az épületszerkezeteken távozó hő mennyiségének kiszámítási módszerét a „Hőtechnikai és épületfizikái alapismeretek” című részben már megismertük. A most következő fejezet a hőszigetelési módszerek megismertetésével foglal­kozik.

Az energia árának hirtelenszerű (és azóta folyamatos) emelkedése a hetvenes évek közepé­től komoly feladat elé állította az építőipar szakembereit. Olyan épületeket kellett tervezni és építeni, amelyeket takarékosan lehetett fűteni, és az általános háztartási energia-felhasználás minimális szinten valósítható meg.

Az épületek élettartama az építőanyagokon és a belőlük kialakított csomópontokon múlik. A hagyományos építészet követői régen úgy tervezték házaikat, hogy azok lehetőleg hosszú ideig használhatóak legyenek. Az általuk alkalmazott hagyományos építőanyagok mellett az ipar fejlődésével megjelentek azok a komfortot növelő szerkezetek, rendszerek, amelyeknek az élettartama lényegesen rövidebb az épületszerkezetek élettartamánál. így például a jól megépített épületgépészeti hálózatok nagy része nem használható negyedszázadnál tovább, és ennél még a jelenleg épített házakat is hosszabb időre tervezik.

Felhasznált anyagok élettartama, problémákkal a szigeteléssel

A korszerű épületek építése során alkalmazott technológiák és építőanyagok csökkentik a felhasznált anyagmennyiséget. A felhasznált anyagok és kapcsolóelemek élettartama még nem bizonyított teljesen. Ez az egyre nagyobb mértékben alkalmazott műanyagokra is vo­natkozik. A környezeti hatásoktól nem védett műanyag szerkezetek jelentős mértékben öre­gedhetnek, és ez különösen akkor jelent nagy problémát, ha a szerkezet cseréje csak az épület, vagy az épületszerkezet bontásával oldható meg.

A műanyag szerkezetek már beépí­tésnél is megsérülhetnek, de a napsugárzás hatására meginduló bomlás is leronthatja a várt hőszigetelő hatást. Problémák adódhatnak például a műanyag lemezből készült tetőszigetelésekkel kapcsolatban is. Itt nemcsak az okoz gondot, hogy nem figyelik az anyag tulajdonsá­gainak változását, hanem a garantált élettartam lejárta után sokszor elmulasztják a szerkezet cseréjét.

Hőszigetelő falazóanyagok

A hőszigetelő anyagok fontos csoportját alkotják a falazóanyagok. Hőszigetelő képességük növelésével szilárdságuk automatikusan csökken. Ezért a szilárdság szempontjából is fontos határolóknál különválik a statikai és a hőszigetelési funkció. A mindkét funkciót ellátó fala­zatok – jóllehet megfelelnek a beltéri hőszigetelési előírásoknak- teherhordó képessége csak jelképes. Egyre gyakrabban választják szét a hőszigetelő és a teherhordó képességet, és a hőszigete­lést külön réteggel valósítják meg. Az így beépített ásványi szál, vagy műanyag hab hőszige­telő hatásfoka igen jó, de ezek az anyagok sérülékenyek, a műanyag habok időállósága még nem ismert.

A hőszigetelő rétegek helye

A hőszigetelő rétegek elhelyezkedését az határozza meg, hogy milyen szerkezetet akarunk szigetelni. A falszerkezeteknél a hőszigetelő réteget kétféleképpen lehet elhelyezni. Belső oldalon elhelyezett réteg esetén a fal hőtároló képessége nem érvényesül. A helységeket könnyen fel lehet fűteni, de a hőtermelés megszüntetése után hamar ki is hűlnek. A belső oldalon problémát okozhat a hőszigetelő réteg védelme. A fal külső oldalára helyezett réteg­nél megmarad a fal hőtároló képessége, így ez a szigetelési mód javasolható (23. ábra).

23. Ábra: Falazatok hőszigetelési megoldásai. 1 Lemezek felragasztása. 2 Baumit EPS homlokzati szigetelőlapok. 3 Ragasztótapasz. 4 Baumit üvegszövet. 5 Baumit dörzsöltvakolat.

A szigetelés elkészítésénél – itt is – arra kell vigyázni, hogy megfelelő burkolat, vagy kéreg réteg védje a hőszigetelő anyagot. Ennél a megoldásnál előnyként jelentkezik az, hogy a homlokzaton nem keletkezik hőhíd és a felület egységes lesz. A talajon fekvő padlószerkezeteknél a hőszigetelés a nedvesség elleni szigetelésre kerül rá, míg a pincefödémeknél a födém réteg­rendjében foglalhat helyet. Elkészíthető ragasztással is a födém alsó síkjára.

A padlásfödémeknél a hőszigetelés a födém felső síkjára kerül. A padlásterek beépítésénél a ferde tetősíkoknál az alsó burkolat és a külső héjazat közé kell elkészíteni ezt a réteget.

A hőszigetelő anyagok

Az építőiparban használt anyagok közül azokat az anyagokat nevezzük hőszigetelőnek, amelyek hővezetési tényezője légszáraz állapotban kisebb 0,2-0,25 W/(m*K) értéknél. Az alacsony hővezetési tényező azt jelenti, hogy a rossz hővezető anyagok általában jó hőszige­telők, és a rossz hőszigetelő anyagok általában jó hővezetők.

1. táblázat:

Az alacsony hővezetési tényező mellett ezeknek az anyagoknak el kell viselniük a rájuk jutó terheléseket, jól vakolhatóak legyenek, ne tegyen kárt bennük a nedvesség, a rovarok, és a gombák ne költözzenek a hőszigetelő rétegekbe.

A hőszigetelő anyagokra jellemző a nagy porozitás és az ehhez tartozó kis testsűrűség. A pórusok mennyiségének növelésével azonban csökken az anyagok szilárdsága, így a jó hő­szigetelő képességhez általában alacsony szilárdság tartozik. A jó szigetelő képességet a pórusokba zárt levegő biztosítja, de fontos a pórusok mérete és alakja is. A túlzottan nagy pórus két eltérő hőmérsékletű felülete között áramlás jöhet létre, ami a szigetelőképességet erősen lerontja.

A hőszigetelő képesség szempontjából a kis méretű pórusok az előnyösek. Ha a hőszigetelő anyagok pórusai egymással összekötött vékony üreget alkothatnak, akkor nyitott üregű hőszigetelő anyagokról beszélünk. A nyitott üregek lehetővé teszik a levegő szabad átáramlását, ezért ezek az anyagok kevésbé szigetelnek. Gondot okozhat, hogy a nyitott üregekbe behatoló víz rontja a szigetelő képességet.

A hőszigetelő anyagokat az előállításukhoz felhasznált alapanyag szerint két csoportra oszthatjuk:

• szervetlen alapanyagból;
• szerves alapanyagból készített szigetelőanyagok.

Az alábbi felsorolás megmutatja a legjellemzőbb szerves és szervetlen hőszigetelő anyago­kat.

Szervetlen hőszigetelő anyagok:

• perlit és perlitből készült termékek;
• kőszivacs;
• szálas hőszigetelő anyagok.

Szerves hőszigetelő anyagok:

• parafa;
• nádlemez;
• műanyag habok.ű

Perlit

A perlit fehér színű szemcsés termék, amelyet a nyers perlit (riolitos vulkáni, üveges kőzet) kőzet hevítésével állítanak elő. Az égetés hatására a térfogatát kb. 10-12 szeresére növeli. Kis halmazsűrűségű, nagy porozitású, jó hőszigetelő képességű, nem éghető, semleges kém­hatású, öregedésálló, korróziót nem okozó hőszigetelő anyag. Zsákokban ömlesztve kerül forgalomba; hőszigetelő habarcsok és betonok keveréséhez használható. Ismert víztaszító (hidrofób), és bitumennel kevert változata is (bitumoperlit). A perlitpaplan műanyag fóliába zárt ömlesztett termék (paplanszerűen steppelt).

Kőszivacs

A kőszivacs tulajdonképpen egy speciális, égetett agyagtermék. Az agyagba éghető szerves anyagokat kevernek, amelyek az égetés során kiégnek és a helyükön maradó levegő okozza a jó szigetelő képességet. Szilárdságuk kicsi, nedvszívó képességük viszont nagy. A válaszfal­laphoz hasonló méretben készülnek 4-6-8-10 cm-es vastagságban.

Szálas hőszigetelő anyagok (salakgyapot, kőzetgyapot és üveggyapot)

A szálas hőszigetelő anyagokat kohósalakból, különböző kőzetekből, és kvarchomokból állítják elő. Az olvadásig felhevített alapanyagokat centrifugázással szálazzák, és a szálakat a vattához hasonlóan tömörítik, formázzák. így a nagy levegőtartalmú termékekben a levegő nem tud mozogni; ez biztosítja a jó hőszigetelő képességet. Az elemi szálakból készült leme­zek hajlékonyak, nem töredeznek, és műgyanta kötőanyag hozzáadásával szilárdítani lehet őket. Salakgyapot, kőzetgyapot és üveggyapot elnevezéssel forgalmazzák ezeket a terméke­ket.

Parafa

A parafa kérgének sejtfalai nagyon vékonyak, így a pórusok közé zárt levegő miatt jó a hő­szigetelő képességük. Rugalmasak, a levegőt és a nedvességet nehezen engedik át. A 300-400°C-os zárt környezetben a parafa sejtjei megduzzadnak, és a hőszigetelő képesség még tovább javul. Ezt a parafa terméket expandált parafának nevezik.

Nádlemezek

A nádlemezek alapanyaga az éretten levágott nádszál. A szálakból kézi, vagy gépi úton le­mezeket készítenek úgy, hogy a szálakat drótozással kötik össze. A lemezek hossza általá­ban 2 m, szélességük 50 vagy 100 cm, vastagságuk 5-8 cm.

Műanyagok

A műanyagokat a nagy nyúlóképesség miatt jól lehet habosítani, szinte minden műanyag­ból lehet habot készíteni. A habosítás után szivacsos tulajdonságú anyagot kapunk, amely­nek jó hőszigetelő tulajdonságai lesznek. Kétféle változata terjedt el: a polisztirol és a poliuretán. Cellaszerkezetük lehet zárt és nyitott. A nyitott szerkezetűek jó hőszigetelők, jó hangelnyelők. Hátrányuk a nagy vízfelvevő képesség, ami rontja a szigetelő képességet. A zárt szerkezetűek hátrányos tulajdonsága az, hogy rossz a hangelnyelésük.

A fal és padlók hőszigetelése

Korszerű falszerkezetek láthatók a követ­kező ábrákon. A 24. ábrán olyan egyrétegű falszerkezet látható, ahol a falazóelem egy­magában kielégíti a k_max ≤ 0,7 W(m² * K) értéket. Az épület állékonysága miatt vasbe­tonból készült koszorúra, és beton vagy vasbeton anyagú lábazatra van szükség.

Ezeket a szerkezeteket kiegészítő hőszigete­léssel kell ellátni. Mivel a külső oldalon alkalmazott hőszigetelés ki van téve a csa­padék hatásainak, ezért ide zárt pórusú mű­anyag építhető be. Ennek a szigetelésnek azonban az a hátránya, hogy az elérhető helyeken mechanikailag védeni kell, és a ha­gyományos felületképzést nehéz megoldani. Ezért a járda magasságában műkő lábazatot kell készíteni, a koszorú elé pedig rabic hálót kell erősíteni azért, hogy könnyen vakolható legyen, és később se keletkezze­nek repedések.

24. Ábra: Megfelelő hőszigetelésű falazat szerkezeti felépítése.

25. Ábra: Falazat előtti hőszigetelő vakolatrendszer.

A 25. ábrán olyan falszerkezet látható, ahol a szerkezet csak kiegészítő hőszigetelő (pl. Terranova) vakolattal vagy Dryvit bevonatrendszerrel ellátva felel meg az élő­írásnak. Itt is el kell készíteni a vasbeton szerkezetek előtti hőszigetelést. Az egybe­függő külső szigetelőréteg miatt a koszorú előtt elegendő a kisebb hőszigetelő képessé­gű, pl. gázszilikát (YTONG) hőszigetelő lap alkalmazása. Ennek az az előnye, hogy könnyen beépíthető, és nincs szükség külön zsaluzatra.

26. Ábra: Szerelt jellegű hőszigetelés.

A 26. ábrán a teherhordó falazat elé sze­relt hőszigetelő réteggel és táblás, vagy pik­kelyes burkolattal készült falazat elvi meg­oldása látható. A szálas szigetelőanyag-­táblát léckerettel erősítik a falszerkezet kül­ső felületére. A külső burkolat is szerelt jellegű, pl. azbesztcement táblák, PVC burkolat, hornyolt deszka stb. alkalmazható. A hőhidak elé itt is további hőszigetelés kerül, a koszo­rú előtt ennél a megoldásnál is gázszilikát hő­szigetelő lap javasolható. A padlószigetelés beé­pítése mellett a lábazat előtti hőszigetelés el­hagyható, ha a hőszigetelő falazat mélyebbről indul, mint a padlószigetelés.

27. Ábra: Többrétegű hőszigetelt falazat.

A 27. ábrán háromrétegű szerkezet látható. A teherhordó falazat 25 vagy 30 cm (kisméretű téglából, vagy B 30-as falazóblokkból készül­het) vastag. Erre szerelik a műanyag hőszigetelő táblákat. A külső burkolat kisméretű téglafal. A burkolat tömege miatt a nyílászárók fölött acél­ból készült kiváltó javasolható. A burkolófal (pl. klinker tégla) az alaptestre támaszkodhat, ezért nincs szükség külön lábazatképzésre. Bár a szerkezet épületfizikai szempontból előnyös, hátránya, hogy nagy az élőmunka-igénye.

A padlóburkolatok szige­telése

A földszinti padlószerkezetnél a hő és a ned­vesség elleni védelem a fő szempont. A nedves­ség elleni védelem elsősorban azt jelenti, hogy a talaj nedvességét távol kell tartani a helyiségtől. A talajra épített padlónál a lábazat magasságá­ban a teljes padlósíkot védeni, illetve hőszigetelni kell. A betonaljzat alatti kavicsfeltöltésnek az a feladata, hogy megszüntesse a talajban a kapilláris felszívódást. A padlóburkolati réteg­rendben a nedvesség elleni szigetelés védi a padlóburkolat (hideg, vagy meleg padló) anya­gát a nedvességtől.

A pince feletti födémeknél a hőszigetelés az elsődleges. A hőszigetelés a födém rétegrendjé­ben helyezhető el, bár felragasztható a födém alsó síkjára is.

Hőszigetelés a talaj felé (pince nélkül)

A pince nélküli épületeknél a hőáramlás megindul a padló irányában is (28. ábra). Ezért a talajon fekvő padlókat is hőszigetelni kell. A rétegrend kialakításá­nál az aljzatbeton és a nedvesség elleni szigetelés elkészítéséig minden azonos. A nedvesség elleni szigetelésre lehet elhelyezni a hőszigetelő réteget. A padlóburkolatra kerülő terhelések miatt ennek az anyagnak lépésállónak kell lennie. A hőszigetelő rétegre egy technológiai szigete­lést (pl. fólia) kell helyezni, ezzel megakadályozható a hőszigetelés betonozás közbeni tönk­remenetele.

28. Ábra: Hőveszteség a padló és a lábazat irányában.

A szigetelést védő betonra hagyományos padlóburkolatok kerülhetnek. A rétegrend kialakításánál előre meg kell tervezni az egyes rétegeket, és a falazási munkáknál a magasságokat ennek figyelembevételével kell megállapítani. A hőszigetelő táblák elhelyezé­sekor ügyelni kell arra, hogy a lemezek összeérjenek. A falnál függőleges felhajtással lehet elkészíteni a csatlakoztatást. Utólagos eljárással a padlóburkolatok hőszigetelése nem lehetséges, ezért az építés közben kell megoldani ezt a feladatot.

Hőszigetelés a pince felé

A pincefödémek rétegrendjében a hőszigetelés a nyers födémszerkezetre kerül. A túlságo­san egyenleten felső síkra kiegyenlítő simítást kell készíteni. Az elhelyezett hőszigetelő réteg­re technológiai szigetelést kell helyezni. A rétegnek lépésállónak kell lennie, mert az összenyomódás a rétegrend tönkremenetelét okozza. Ez megvédi a hőszigetelő anyagot a betonozás nedvességétől. A rétegrendben a betonozásra kerülhet a padlóburkolat. A padlás­födémeknél általában ugyanez a rétegrend alkalmazható, azzal az eltéréssel, hogy a felső burkolat általában elmarad.

Az alsó oldali, alulról ragasztott szigeteléseket teljesen sima, alsó födémsíkra lehet elkészí­teni. A ragasztást teljes felületű, vagy foltonkénti ragasztással lehet elvégezni. A rétegre általában egy vékony glett réteget szoktak készíteni. Ügyelni kell arra, hogy a szigetelő réteg folyamatos legyen, ne alakuljanak ki hézagok a táblák között.

A tetőterek hőszigetelése és hőszigetelő vakolatok

A 29. ábrán a tetőtér-­beépítést és a földszinti födémréteg felépítését mutatjuk be. Tetőtér-beépítés esetén a nagy nyári hőterhelés miatt jó hatásfokú hőszigetelést kell alkalmazni, és meg kell oldani a külső héja­zat alatti tér kiszellőztetését is. Ezért a héjazat lécezését egy ellenléccel meg kell emelni a sza­rufa fölé. A külső teret a héjazat alatti nedves­ségszigetelő réteggel kell ellátni.

Ez a másod­lagos szigetelő réteg véd a porhó és az esetleges beázások ellen. Hőszigetelés céljára ásványgyapot táblát ajánlatos használni, mert ennek jó a hőstabilitása (a padlástérből előforduló szélsőséges hőmérséklet károsíthatja a műanyag habot). A hőszigetelést a lakótér felöl párafékező réteggel kell védenünk.

29. Ábra: Tetőtér-beépítés hőszigetelése.

A helyiséget határoló térdfalat szerelt és falazott szerkezetből építhetjük. A szerelt szerkezet­nél a hőszigetelést mindkét oldalról meg kell támasztani. Ez a belső oldalon – szerelt fal ese­tén – a helyiség burkolata; építőt falnál a könnyű válaszfalszerkezet. A födémszerkezet és a hőszigetelés közé párakiegyenlítő réteget kell elhelyezni. Technológiai nedvességvédelem szükséges a hőszigetelés fölé azért, hogy a be­tonburkolat készítésekor a hőszigetelés ne károsodjon. (Tetőterek és homlokzatok szigetelé­sére mutat konkrét szerkezeti megoldást a 30. ábra.)

30. Ábra: Többrétegű falszerkezet és tető csomópontja. 1 Burkolati fal. 2 Függőleges légrés. 3 Hőszigetelés. 4 Habarcskenés. 5 Szellőzés. 6 Fólia. 7 Tetőszellőzés. 8 Madárháló. 9 Cserépfedés. 10 Ereszdeszkázat.

 A hőszigetelő vakolatok

A hőszigetelő vakolatokat általában a homlokzatok külső síkjára készítik el. A falfelületre a hagyományos alapvakolat helyett egy hőszigetelő alapvakolat kerül. Ennek a vakolatréteg­nek az adalékanyaga duzzasztott perlit, vagy polisztirolgyöngy. A habarcs kötőanyaga mészhidrát és cement. A keverékhez a gyártók speciális adalékszert is kevernek. A száraz­habarcsként forgalmazott termékeket a helyszínen kell megkeverni keverővíz hozzáadásával. A vakolat kézzel és géppel egyaránt felhordható.

Az alapvakolatokat oldalfalra 5 és 10 cm közötti vastagságban lehet felhordani. Ajánlatos a vakolatot több rétegben elkészíteni. Az 5 cm-nél vastagabb rétegeket teherhordásra mére­tezett hálófelfüggesztéssel lehet elkészíteni.

Felújítási munkáknál az alapvakolatot csak megfelelően előkészített felületre lehet felhor­dani. A nem megfelelő szilárdságú részeket le kell verni, és a felületre gyári gúzoló réteget kell felhordani. Ezt az előnedvesítést legalább 1 nappal a vakolás megkezdése előtt el kell végezni.

Az alapvakolat rétegre kerül a színező réteg amelynek vastagsága 3-10 mm. A fedő színe­ző réteg eldolgozása változó lehet.