Hőhidak: az energiaelnyelő lyukak!
A hőhidak nagyon leegyszerűsítve „energiaelnyelő lyukak”, amelyek a szokványos külső burkolatokhoz képest magas hővezető képességgel rendelkeznek. Mindig a fűtött belső helyiségek és a külső levegő, vagy a fűtetlen épületrészek között jönnek létre, vagyis a hőhidak a fűtött helyiségeket összekötik a fűtetlen részekkel vagy a külső levegővel.
Technikai megközelítésben a hőhidak helyileg körülhatárolható zavarokat jelentenek a (külső) épületelemekben. Formájukat tekintve lehetnek pontszerűek, vonal formájúak vagy foltszernek. így tehát egy külső épületelem felülete akkor szolgál hőhídként, ha azon keresztül a fűtési időszakban több meleg szökik el, mint egy zavartalan, kiterjedt felületen keresztül.
Geometriailag feltételezett hőhidak
Ezek ott alakulnak ki, ahol a hőt felvevő belső felület kisebb, mint a hőt leadó külső felület – tipikusan az épületek éleinél és a sarkoknál. Ezek többnyire foltszerű hőhidak kialakulásához vezetnek. Pl. az épület külső falainak élei foltszerű hőhidat alkotnak. A belső él kis hőfelvevő felületével szemben sokkal nagyobb külső, hőleadó felület áll szemben. Az élen keresztül ráadásul több meleg szökik el, mint a falfelület zavaroktól mentes területén. Ennek további következményeként az él teljes belső hosszában jelentősen alacsonyabb hőmérséklet uralkodik, mint a belső falfelület többi részén.
Az ilyen zavarok az izotermák elhajlását vonják maguk után (az azonos hőmérsékletű pontokat összekötő vonalak) az egyébként a felülettel párhuzamos elhelyezkedéshez képest. A zavaroktól mentes területen ennél a rosszul szigetelt falnál a belső felület hőmérséklete körülbelül 12 °C. Az élhez közeledve a hőmérséklet – ahogyan a fenti példa is mutatja – egyre inkább csökken, egészen a +5 °C eléréséig.
Szerkezetileg feltételezett hőhidak
Ilyenek ott fordulnak elő, ahol a szerkezetben szükségszerűen magasabb hővezető képességű anyagokkal szakítják át az egyébként alacsony hővezető képességű külső épületelemet. Nevezhetjük ezeket az anyag által feltételezett hőhidaknak is, általában pontszerűen vagy vonalszerűén alakulnak ki.
- 9 hely ahol a hőhidak leggyakrabban előfordulhatnak otthonodban
- Hőhíd veszélyes? Mit tudunk tenni?
- A külső fal szerepe a hőszigetelésben
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Példák az ilyen hőhidakra többek között:
- a betonfödém megtámasztása
- az ablak csatlakoztatása a szigetelt falhoz
- a szigeteletlen ablak-áthidaló
- az ablakpárkány
- a külső falazaton áthaladó betontámaszték, vagy betonkoszorú
- egy kiugró előtető
- a szigetelést áttörő szerkezeti elemek, pl. fémből készült falkötő-kapcsok
- kiugró betonerkély.
A geometriailag és szerkezetileg feltételezett hőhidak felléphetnek önállóan, elszigetelten, de gyakori az is, hogy egy-egy helyen hatásuk összefonódik.
A szakszerűtlen kivitelezésből adódó hőhidak
Ilyenek akkor keletkezhetnek, ha pl. a tető szigetelése nem tölti ki a szarufák között rendelkezésre álló teret, vagy lyukak vannak a szigetelésben, ha elcsúsznak a szigetelési rétegek, vagy hiányosan történt a légmentesítés, esetleg az elemek illesztése a külső fal és az ablakkeret között nem megfelelő.
A következmények
- A hőhidak megnövelik a fűtőenergia-felhasználást. A nagyobb mennyiségű eltávozó hő megnöveli a háztartás energiaköltségeit
- A hőhidak csökkentik a belső tér által nyújtott kényelemérzetet, mivel a megnövekedett hőleadás következtében a belső felületek hőmérséklete csökken. így a ház lakója/használója is több hőt veszít
- Az alacsonyabb belső felületi hőmérséklet következtében pára csapódhat le (vízgőz-kondenzáció) a hőhíd környezetében. A hosszabb időn át tartó átnedvesedés épületkárosodáshoz és penészgombák megtelepedéséhez vezethet. Extrém esetekben ez akár a tartó falszerkezet tönkremenetelét is maga után vonhatja
A nagyon jó hőszigetelésű szerkezetek, mint pl. az alacsony energiafelhasználású vagy passzívházak esetében, ezzel szemben minden egyes hőhíd jelentős többlet-energiaveszteséget okoz. A külső épületelemek teljes hőátadásából eredő energiaveszteség mintegy egyharmada a hőhidakon keresztül megy veszendőbe (a magasépítészetben szokványos geometriai viszonyok figyelembevételével).
A hőhidak visszaszorítása
A geometriailag feltételezett hőhidak elméletileg a gömbformát megközelítő épületformák kialakításával lenne leképzelhető, ahogyan azt, az eszkimó iglók egészen jól megvalósították. Napjaink építészeti gyakorlatának törekvései arra irányulnak, hogy a hőhidakat kompakt építőtestek segítségével küszöböljék ki. Ebben szerepet játszik az ún. A/V-viszony is.
Hőhidak
Bár az erősen tagolt építőelemek sem okoznak problémát a geometriailag feltételezett hőhidak szempontjából, amennyiben az épület teljes felületét megfelelő hőszigeteléssel vesszük körbe. Ebben az esetben még az épület sarkainak belső élei felületének hőmérséklete is csaknem eléri a belső levegő hőmérsékletét. Annál inkább éreztetik azonban hatásukat a szerkezetileg kialakult és a szakszerűtlen kivitelezésből adódó hőhidak, mert ezeknél fokozottan lép fel a hőveszteség.
Ezen a ponton nem kívánunk valamennyi, a gyakorlatban előforduló hőhíddal foglalkozni, és megoldási javaslatokkal szolgálni. Ehhez a hőhidak témája túlságosan is összetett, a piacon pedig fellelhető a megfelelő szakirodalom, mint pl. a hőhíd-térképek.
A jó tervezés és a technika mai állásának megfelelő kivitelezés csaknem valamennyi hőhidat képes kiküszöbölni, vagy legalábbis hatását erőteljesen csökkenteni. Megfontolásra a következő pontokban felsorolt tanácsokat ajánljuk.
- A hőhíd esetleg teljes egészében elkerülhető (pl. az erkélyt külön rögzítjük az épület elé, nem pedig a falból kiálló szerkezetet használjuk kialakítására).
- A különböző szerkezeti elemek szigetelőrétegeit a csatlakozásoknál résmentesen illesszük egymáshoz (így pl. a külső fal szigetelését a tető szigetelésével).
- Amennyiben az illesztéseknél különböző vastagságú szigetelőanyagok találkoznak, a szigetelés rétegeinek a középvonalnál kell egymáshoz illeszkedniük (pl. az ablakot optimális esetben a külső fal szigetelésének középvonalára építenék be).
- A külső épületelemek csatlakoztatásának szöge legyen tompaszög, tehát nagyobb, mint a 90°-os derékszög. A 90°-nál kisebb szögek erős hőhíd-hatással bírnak.
Ha a szigetelőrétegen áttörő szerkezeti elemeket nem tudjuk elkerülni, ezek hőhíd- hatásának csökkentése érdekében a következő szabályokat tartsuk szem előtt:
- törekedjünk a magas értékű szigetelőanyaggal történő termikus elhatárolásra (pl. szigetelt konzolok segítségével),
- szigetelést áttörő szerkezeti elemből válasszunk lehetőleg kisebb hővezető képességű anyagból készült típust.
Példa: Erkély
Ennek következménye a födém erőteljes lehűlése a helyiségek fölött és a gyakran fellépő nedvességkárok:
Segítséget csak a szerkezeti elgondolás megváltoztatása jelenthet (az épület teljes termikus elválasztása az erkélytől), esetleg az erkélynek helyet adó betonlap folytonosságának megtörése egy speciális szigetelőelemmel (ISOKORB) és a betonlapon áthaladó vasalattal.A szigetelőanyagok rögzítésénél keletkező hőhidak
Ha egy épületet körben jól becsomagolunk, vagyis jó a hőszigetelése, fontos a szigetelőanyagok hőhidaktól mentes felhelyezése is, így a szigetelésen áttörő valamennyi rögzítőelemmel szembeni követelmény, hogy lehetőleg ne készüljön fémből, mert a fémek, mint pl. a nemesacélcsavarok adott felületen 1.000-szer annyi hőátadásból adódó hőveszteséget okoznak, mint azonos felületű szigetelőanyag. Különösen problémásak a fémből készült tartókonzolok, foglalatok, kapcsok és sínek, amelyeket sem mellőzni, sem műanyagtermékekkel helyettesíteni nem lehet. Ugyanez vonatkozik a dübelekre: a műanyagból készültet preferáljuk a fémmel szemben.
Konstruktív megoldási lehetőségeket kínálnak a külső fal szigetelésére pl. a hőszigetelő rétegek, amelyek 5 emeletes magasságig ragasztással rögzíthetőek a falra, egy szem csavar nélkül. Ezekre a gyártó 10 év garanciát kínál.
Megoldásként kínálkozik a két rétegben egymásra illesztett szigetelés is fenyő tartószerkezettel, amelynek hővezető képessége viszonylag rossz: λ= 0,13 W/(mK). Itt csak a szögek és a vékonyabb csavarok játszanak viszonylag csekély szerepet, mint hőhidak.
Kétrétegű szigetlés
A gyakorlatban a kétrétegű szigetelés alkalmazása nemcsak a hőhidak kiküszöbölésének, hanem a szigetelőlemezek vagy szigetelőpaplanok közötti, a kivitelezés szakszerűtlensége és/vagy a szigetelés hosszabb idő alatti elcsúszása miatt kialakult (egyébként csupán milliméternyi) hézagok elkerülésének is bevált módszere.
A hatályban lévő EN ISO 6946 számú szabványnak megfelelően az egyes építőelemek U-értékének kiszámításánál minden esetben hőhídként kell figyelembe vennünk annak fém rögzítőelemeit, valamint tekintettel kell lennünk a légrések okozta hézagokra is.