Ház

A tégla és a téglából épített falszerkezetek jellemzői

A falszerkezetet különböző hatások, ter­helések érik, amelyekkel szemben a fal­szerkezet elemeinek meg kell felelniük. A hatásokból, terhelésekből adódó igény­bevételekhez követelmények rendelhetők, amelyeket az építőanyagoknak teljesíteni­ük kell, annak érdekében, hogy rendelteté­süket betölthessék a falszerkezetben.

Az egyes építőanyagok, illetve szerkeze­tek különböző módon reagálnak a terhelé­sekre. Ezért nagy gonddal kell a megfelelő építőanyagot kiválasztani.

A falszerkezetet érő igénybevételek – amelyeket az 1. ábra mutat be – lehetnek:

  • statikai;
  • hő és páratechnikai;
  • nedvességhatás;
  • tűzhatás;
  • zajterhelés.

Az égetett agyag falazóelemek, a téglák al­kalmasak az igénybevételek felvételére, mert:

  • jó a nyomószilárdságuk;
  • jó hőszigetelők;
  • jó hangszigetelők;
  • páradiffúziós tulajdonságuk kedvező;
  • nem éghetők.
A falszerkezet igénybevétele.

1. ábra. A falszerkezet igénybevétele.

Az égetett agyag falazóelemekből, a téglákból épített falszerkezetek hordozzák, mintegy integrálják az alkotóelemek tulajdonságait

Ebből adódóan a téglából megfelelő módon kialakított épületek:

  • kiemelkedően magas szilárdságúak és forma-stabilitásúak;
  • hőtakarékosak;
  • klímaszabályozó és hangszigetelő képessé­gükkel egészséges környezetet biztosítanak lakóik számára;
  • tűzhatással szemben ellenállók;
  • kézi erővel megépíthetők;
  • a felületképzésre kedvező alapot nyújtanak.

A következőkben összefoglalásra kerül­nek azok az ismeretek, amelyek szüksége­sek annak megértéséhez és elfogadásához, hogy a tégla az égetett kerámia, alapanyagá­ból adódóan a legsokoldalúbb építőanyag, va­lamennyi tulajdonsága kiemelkedő szintű, amelyek egymás hatását erősítik.

A tégla az ember által előállított természetes építőanyag. Előállításánál nincs szükség sem­miféle vegyi adalékra. Gyártását négy őselem – a föld, a víz, a tűz és a levegő határozzák meg.

A tégla tulajdonságai

Statikai tulajdonságok

A téglák alapanyaguk és gyártástechnológiá­juk szerint – amelyek meghatározzák mecha­nikai és egyéb tulajdonságaikat – három cso­portba rendszerezhetők: a porózus falazótéglák, mint a falszerkezetek meghatározó építő­anyagai; a burkolótéglák és a klinkertéglák, amelyek elsősorban homlokzatok és terek bur­kolására használhatók, funkcionálisan és esztétikailag különleges építészeti megoldások kialakítására alkalmasak. Az utóbbi két tég­lafajta felhasználási területe azonos, termék­választékban, nyomószilárdságban, vízfelvé­telben és savállóságban van eltérés közöttük.

A nagy sorozatban gyártott porózus fala­zótéglák 14 N/mm2, 10 N/mm2 és 7 N/mm2 nyomószilárdsággal rendelkeznek.

A burkolótéglák nyomószilárdsága 20 N/mm2 és 14 N/mm2.

A klinkertéglák nyomószilárdsága 60 N/mm2.

Az épületre jutó terhek és hatások figye­lembevételével a tervezéskor statikai számí­tásokat kell végezni, amelyek az épület állé­konyságát vizsgálják. A falszerkezet statikai méretezését jelenleg az MSZ 15023/87 vagy az Eurocode 6 számú szabvány előírásai szerint kell elvégezni.

A méretezés alapelve: a falazatok készítésére alkalmazott téglákra elvégzett erőtani számítás szerint meghatározott nyomó-határfeszültség feleljen meg az igénybevételnek. A falazati szi­lárdság meghatározásánál alkalmazott képlet­ben a tégla termékek jellemzői közül a nyomó­szilárdság, az üregtérfogat és a falazóelem hom­lokmagassága, mint paraméterek szerepelnek.

Az építőanyagok beépítésük után bekö­vetkező alakváltozásait az alábbiak szerint jellemezzük:

Rugalmas alakváltozás:

Terhelés hatására bekövetkező alakváltozás. A terhelés megszűnte után az eredeti alak visszaáll.

Kúszás (lassú alakváltozás):

Terhelés hatására az idő függvényében bekö­vetkező lassú alakváltozás, amely legkorábban 3-4 év után fejeződik be. A terhelés megszűn­te után az eredeti alak többé nem áll vissza.

A rugalmas és a lassú alakváltozás több­nyire egyszerre lép fel.

Zsugorodás:

A kiszáradáskor bekövetkező méretcsök­kenés.

Duzzadás:

A nedvességfelvétel hatására történő mé­retnövekedés.

Alakváltozás hőmérséklet hatására:

Állandóan ismétlődő mozgás, amely a hő­mérsékletváltozás hatására következik be és az építőanyagok meghosszabbodásával illetve megrövidülésével jár. A téglafalazatoknál az alakváltozási értékek csekélyek.

A tervezés­nél mégis számolni kell az azokból származó feszültségekkel, különösen akkor, ha a tégla­falazat más építőanyagokkal pl. betonnal van összeépítve. A burkolatoknál, amelyek a szer­kezetből adódóan magasabb hőmérsékleti igénybevételnek vannak kitéve, a tágulási hé­zagok elrendezésére különösen ügyelni kell.

A tégla formastabilitása kiemelkedően ma­gas. Ezt mutatja a tégla lassú kúszási tényező­je (terhelés alatti alakváltozás), amely a jelen­leg ismert építőanyagfajták közül a legkisebb.

A nedvességváltozásra történő mozgás végső értéke gyakorlatilag nulla.

A tégla hőtágulási együtthatója (hő hatására létrejövő tágulása) kicsi és csekély mértékű más építőanyagokhoz viszonyítva. Az ilyen jó forma­stabilitás azzal magyarázható, hogy a tégla érlelési folyamata a kemencében tűz alatt zajlik.

Más anyagoknál a kúszásból és zsugorodás­ból származó változások még több évig is el­tarthatnak.

Az 1. számú táblázat bemutatja, hogy a téglák mindössze (ϕ= 0,75 kúszási számmal rendelkeznek. Ez az érték csak mintegy har­mada, HL fele, mint más építőanyagok eseté­ben. Zsugorodás, duzzadás az égetett téglá­nál gyakorlatilag nincs. A hőmérsékletválto­zás hatása is kisebb a téglánál, mint a kötő­anyaggal készült építőelemeknél.

A tégla tehát a repedésmentes fal garanciája.

1. táblázat

Falazóelemek fajtái Lassú alakváltozási (kúszási) tényező ϕ∞=εk∞ Nedvesség hatására történő mozgás (zsugorodás, kémiai duzzadás) εt mm/m Hőtágulási együttható αt 10-6/K
Falazótégla 0,75 0 6
Homokmészkő Pórusbeton Hidrátkötésű fal 1,5-2 -0,2-(-0,4) 8
Beton és könnyűbeton 1,5-2 -0,2 (-0,4) 8-10

Hő- és páratechnikai tulajdonságok

A hővédelem alatt a különböző hőmér­sékletű terek, ül. a belső és külső terek közötti hőáramlás csökkentésére, ezen túlmenően a kényelmes és egészséges la­kóklíma kialakítására tett intézkedéseket értjük.

A fentiekből következik, hogy a hővé­delem az ember védelmét szolgáló tevé­kenység, ugyanakkor a gazdaságosság, az energiatakarékosság érdekében hozott intézkedés.

Több tényező együttes hatása, harmóniá­ja biztosítja a lakásban a kényelem- és komfortérzetet az ember számára.

Az emberi test állandó hőkapcsolatban áll a környezetével. A komfortérzet szem­pontjából meghatározó tényezők:

  • határoló épületelemek (fal, födém, pad­ló) felületi hőmérséklete és a térhőmér­séklet
  • a relatív nedvességtartalom
  • a szellőztetés ideje és módja
  • az építőelemek hőtároló képessége.

A levegőhőmérséklet és az épületelemek felületi hőmérséklete a komfortérzetet bi­zonyos határok között kölcsönösen befo­lyásolják (2. ábra).

Ha pl. a falak felületi hőmérséklete 10 C°, akkor igen magas térhőmérsékletnél sem érhető el kellemes komfortérzet, mert az emberi testből – különösen a falak közelé­ben – sok hő vonódik el.

A teret körülvevő felületek 20 C°-ra eme­lésével “még komfortos” klímát kapunk, ha a térhőmérsékletet 16 C°-ra csökkentjük. Az utóbbi esetben hőenergia megtakarítást is elérünk.

A tégla magas hőszigetelő- és hőtárolóképes­sége, valamint hőtehetetlensége eredménye­ként a 2. ábra figyelembevételével a szükséges komfortérzethez a hőmérsékletarányok gaz­daságosan beállíthatók.

A komfortérzet területei

2. ábra. A komfortérzet területei a térhőmérsék­let és a teret körülvevő felületek hőmérsékleté­nek függvényében.

Az emberi test 40-70 % relatív nedvesség­tartalmú és kb. 20 C° hőmérsékletű térben érzi a legjobban magát (3. ábra).

A komfortérzet területei a hőmérséklet és a relatív nedvességtartalom függvényében

3. ábra. A komfortérzet területei a hőmérséklet és a relatív nedvességtartalom függvényében.

A relatív nedvességtartalom a hőmérsék­let függvényében változik: a hőmérséklet emelkedésével csökken, csökkenésével nö­vekszik. A tégla a légnedvességet tárolja és később, szárazabb térhőmérséklet esetén a levegőnek újból leadja.

A tégla ezen tulajdonságát – amely egyedül­álló kapilláris szerkezetéből adódik – úgy is jellemezhetjük, hogy “lélegzik” a fal, amelynek eredményeként természetes térklimatizálás valósul meg.

A szellőztetés módjával és időtartamával is befolyásolni lehet a komfortérzetet, azaz a friss levegő bevezetésével, ezzel össze­függésben a térhőmérséklet és a relatív ned­vességtartalom változtatásával, továbbá a belső légáramoltatással.

A szellőztetéssel biztosítani kell a lakó­térben keletkező káros anyagok, szagok, a levegő relatív nedvesség tartalmát megnö­velő, ezzel a komfortérzetet kellemetlenné változtató, nedvesség formájában lecsapó­dásra képes párafelesleg, továbbá a légzés során keletkező és feldúsuló széndioxid (CO2) eltávolítását.

A minimálisan szükséges szellőztetés mértékét a belső levegő páratartalma és széndioxid (CO2) koncentrációja határoz­zák meg.

A széndioxid (CO2) tartalom 0,1% fölé emelkedése dekoncentráltságot, kellemet­len közérzetet és fejfáját okoz.

A szellőztetés akkor megfelelő, ha a helyi­ség funkciójától, a benne tartózkodó sze­mélyek számától és az évszaktól függően a 0,5-2-szeres óránkénti légcserét biztosítja. Télen, amikor a külső és belső abszolút pá­ratartalom közötti különbség nagyobb, mint nyáron, elegendő a kisebb légcsere.

A szellőztetés során el kell kerülni az em­ber számára kellemetlen mértékű huzat ki­alakulását. A hővédelem jó hőszigetelő és jó hőtároló­képességű épületszerkezetekkel biztosítható.

Hőszigetelés

Az anyagok hőszigetelő képességét a hővezetési tényező, a λ (W/mK) mutatja. A hővezetési tényező jelenti az egységnyi kereszt­metszetű, egységnyi vastagságú rétegen, egy­ségnyi hőmérséklet-különbség hatására lét­rejövő hőáramot.

A hővezetési tényező SI-mértékegysége a watt/méter x Kelvin, jele: W/mK; 1 W/mK a hővezetési tényezője az olyan homogén anyagnak, amelynek két, egymással párhuzamos, egymástól 1 m tá­volságban levő sík rétege között, 1 K hőmérsékletkülönbség esetén, a réteg felüle­tének 1 m2-én 1 s időtartam alatt 1 J termi­kus energia halad át.

A λ függ az anyag testsűrűségétől is. Az égetett agyag pórusos szerkezete ré­vén jó hőszigetelő képességű anyag.

A szerkezetek hőszigetelő képességét az U hőátbocsátási tényezővel jellemzik. A hőátbocsátási tényező, az U (W/m2K) egy szerkezet hőveszteségének mérőszáma.

A hőátbocsátási tényező, egységnyi felü­letű rétegen, egy fok hőmérsékletkülönb­ség esetén létrejövő hőáram.

A hőátbocsátási tényező Sí-egysége a watt/négyzetméter x Kelvin, jele W/m2K; 1 W/m2K a hőátadási együtthatója az olyan 1 m vastag szilárd, sík falnak (rétegnek), amely 1 m2-én egyik oldalról a másikra 1 K hőmérséklet-különbség esetén 1 s időtar­tam alatt 1 J termikus energiát enged át át­adás-vezetés-átadás útján.

Az U értéke függ a falszerkezet rétegei­nek λértékeitől és a rétegvastagságoktól. (4. ábra)

Hő átbocsátás a falszerkezeten.

4. ábra. Hő átbocsátás a falszerkezeten.

U = 1 / (1/αb + d11 + d22 + d33 + … + 1/αk) (W/m2K)

Az U képletében az alábbi tényezők sze­repelnek:

  • αbhőátadási tényező, belső felületi (W/m2K)
  • αk hőátadási tényező, külső felületi (W/m2K)
  • d1, d2, d3, a szerkezet rétegeinek vastagsá­ga (m).
  • λ1, λ2, λ3, a szerkezet rétegeinek hőveze­tési tényezője (W/mK)

Φ hőáram = U AΔT (W)

A = hő átadó felület (m2)

ΔT = Tb-Tk(K)

Tb belső, Tk külső hőmérséklet (K)

A falszerkezet i-edik szerkezeti elemének hőátbocsátási ellenállása (Ri):

Ri = di / λi (m2K/W)

ahol:

  • di az i-edik szerkezeti elem vastagsága (m)
  • λiaz i-edik szerkezeti elem hővezetési té­nyezője (W/mK)

A falszerkezet hőátbocsátási tényezőjének (U) általános képlete:

U = 1 / (1/αb + nΣRi + 1/αk)

i=1

ahol:

  • αb hőátadási tényező, belső felületi (W/m2K)
  • αk hőátadási tényező, külső felületi (W/m2K)
  • Ri a falszerkezet i-edik szerkezeti elemé­nek hőátbocsátási ellenállása (m2K/W)
  • n a fal szerkezeti elemeinek száma

Az általános képlet szerint a hőátbocsátá­si tényező fordítottan arányos a hőátbocsá­tási ellenállással. Minél nagyobb a falszer­kezet hőátbocsátási ellenállása, annál ki­sebb a hőátbocsátási tényezője.

A megfelelő hővédelemhez szükséges kö­vetelményeket már a tervezéskor figyelem­be kell venni.

A 7/2006 (V.24) TNM rendeletben megje­lent új épületenergetikai szabályozás értel­mében, az építési engedély kérelemmel 2006. szeptember 1-től a szabályozás köve­telmény szintjeinek megfelelő, az engedé­lyezési tervdokumentáció részét képező épületenergetikai számítást kell benyújtani.

Az épületenergetikai szabályozásnak 3 + 1 követelmény szintje van

1. követelmény szint: A különböző épület­szerkezetek hőszigetelőképessége, amely az U rétegtervi hőátbocsátási tényezőre, a határoló szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezőjére meghatározza a legnagyobb megengedett értéket. A korábbi szabályo­zásban k tényezőnek nevezett, hőátboc­sátási tényező legnagyobb megengedett ér­téke: k=0,7 (W/m2k) volt. Az új szabályo­zás szerint a külső falakra vonatkozó köve­telmény értéke: U=0,45 (W/m2K) (lásd részletesebben az 5. pontban).

2. követelmény szint: Az épület egészé­nek hővesztesége, amelyet kifejező q-val jelölt fajlagos hőveszteségtényező nem le­het nagyobb az épületre a rendeletben megadott módon kiszámolt, W/m2K mér­tékegységű határértéknél. Ez a követel­ményszint összefüggésben van a különböző épületszerkezetekkel, az épület jellemzői­vel, kialakításával. A követelményérték az épület felület/térfogat arányától függ: mi­nél kisebb lehűlő felülete van az adott bel­ső térfogatnak – minél kompaktabb az épület – annál könnyebben megfelel a kö­vetelményeknek.

3. követelmény szint: Az épület energia­fogyasztása, amely az épület hőveszteségein és a napsugárzásból származó hőnyereségen kívül tartalmazza a fűtés, a világítás és a melegvíz fogyasztás energiaigényét is. Az épület által ténylegesen elfogyasztott, vagy a rendeltetésszerű használathoz kiszámolt energiát primer – energiára kell át­számolni.

Az épület energiafogyasztására vonatko­zó követelményszint előírása szerint, az épület összesített energetikai jellemzője nem lehet nagyobb a rendeletben megha­tározott módon kiszámolt határértéknél. Az összesített energetikai jellemző értéke az épület rendeltetésétől és a felület/térfogat aránytól függ.

+ 1 követelményszint: meghatározza a nyári túlmelegedés kockázatának határértékét az épületekre. A nyári túlmelegedés ellen elsősorban nagy tömegű, vastag falak építésével védekezhetünk. Nagy tömegű és jó hőszigetelő képességű építőanyag, mint a tégla alkalmazása egyszerre biztosítja a nyári és a téli hővédelmet.

A Magyarországon gyártott külső teher­hordó falak építésére alkalmas téglák hőát­bocsátási tényezője 0,3 ≥ U ≤ 0,55 W/m2K értékek között van a falszerkezetben a pe­remfeltételek (falvastagság, habarcsminő­ség) függvényében.

A 38 és 44 cm-es opti­mális tömegű üregszerkezetű és üregsorú, egyrétegű falakhoz alkalmazható korszerű falazóblokkokból épült falszerkezet hőát­bocsátási tényezője, az U<0,45 W/m2K, megfelel az új épületenergetikai szabályo­zásnak. Hőszigetelő falazóhabarcs és két oldalt 1,5 cm javított mészvakolat alkalma­zásával a 38 HS falazóblokkból épült egyré­tegű falszerkezet U tényezője 0,35 W/m2K, a 44 HS falazóblokkból épült egyrétegű fal­szerkezet U tényezője 0,3 W/m2K.

Az MSZ EN 771-1: 2005 szabvány előírá­sa szerint az égetett agyag falazóelemek hőtechnikai tulajdonságaira vonatkozó adatokat az EN 1745 szabványra hivatko­zással táblázat, számítás vagy hőtechnikai vizsgálat alapján kell megadni.

A hőszigetelés a hatásos hővédelem fon­tos tényezője. Csökkentésének korlátai vannak, az optimum elérését követően a to­vábbi hőszigetelés gazdaságtalan.

A továbbiakban az előző állítás néhány összefüggése kerül bemutatásra. A hőszigetelés mértéke annál nagyobb, mi­nél kisebb az U hőátbocsátási tényező értéke.

Egy épületrész pótlólagos hőszigetelésével a hőátbocsátási ellenállása növekszik meg. A hőveszteség szempontjából mértékadó U érték azonban nem lineárisan változik az R hőátbocsátási ellenállással. Ez azt jelenti, hogy nem érhető el az U értéknél ugyan­olyan mértékű javulás, mint az R értéknél. Az 5. ábrából látható, hogy pl. 0,6 W/m2K relatívan kedvező U értéknél egy pótlóla­gos hőszigetelés az U értékének csak kis­mértékű csökkenéséhez vezet.

Ez egyben azt is jelenti, hogy egyre na­gyobb mértékű kiegészítő hőszigeteléssel egyre kisebb fűtési megtakarítás érhető el.

A hőszigetelő képesség egyik a sok fontos tulajdonság közül, azonban jelentősége nem kizárólagos. A túlzott hőszigetelés bár ener­giatakarékos, ugyanakkor „dunsztba” zárja a házat, ami a normál lakóklíma megváltoz­tatásával jelentősen rontja a lakóérzetet.

Káros hatásai a páratartalom növekedése, az épületszerkezetek belső felületeinek pe­nészedése a fokozott mértékű szellőztetéssel megelőzhetők, azonban számolni kell a szel­lőzési veszteségek megnövekedésével.

A családiház energiamérlegét bemutató 9. ábrán a hőveszteség arányait vizsgálva az egyes épületszerkezeteknél, belátható a fal hőszigetelésének fontossága, de csökkenté­sének korlátozott mértéke is, tekintettel a többi határoló oldal hőveszteségeire.

A falazat hőszigetelő képességének javítá­sa egy bizonyos határon túl jelentős költség­gel, minimális energiamegtakarítást ered­ményez, ezért nem hatékony. Ezt szemlél­tetik az 5. ábrához kapcsolt ismeretek és a hőszigetelő képesség hatékonyságát bemutató 6. ábra.

A pótlólagos hőszigetelések gazdaságosságát vizsgáló osztrák kutatások kimutatták, hogy egy 120 m2 külső falfelületű családi háznál a hőát­bocsátási tényező U=0,5 W/m2K értékről U=0,4 W/m2Kértékre, azaz 0,1 W/m2K értékkel csökkentése megfelel 3,2 kWh/24 h primer energiafogyasztásnak, amiből csupán 40 W elektro­mos teljesítmény nyerhető. Ez csupán egy gyengén világító villanyégő működését biztosítja.

A külső fal U értékének változása a hőátbocsátási ellenállás „R” függvényében

5. ábra. A külső fal U értékének változása a hőátbocsátási ellenállás „R” függvényében.

A hőszigetelő képesség hatékonysága

6. ábra. A hőszigetelő képesség hatékonysága.

Hőtárolás

A falak jó hőszigetelő képessége önmagá­ban még nem biztosítja az épületek gazdaságos hővédelmét. A téli hővédelem fontos összetevője a tégla falak hőtároló képessé­ge és hosszú kihűlési ideje. Ez teszi lehető­vé az állandó szobahőmérséklet megtartá­sát – például fűtéskimaradáskor vagy szel­lőztetés alkalmával, illetve szakaszos fűtés­nél az épület rövid idő alatti felfűtését.

Nyári hővédelem egyrészt az épületszer­kezet hőtároló képességével, másrészt a nyílászárók árnyékolásával, vagy az épület megfelelő tájolásával biztosítható.

A nyári hővédelemmel a kellemes kom­fortérzet elérése a cél. A belső tér túlzott felmelegedését kell megakadályozni.

A ház lakóinak akkor kellemes a közérze­te, ha a masszív külső falak a nappal mele­gében az éjszaka hűvösséget még sokáig megtartják, a nap melegét viszont az est alacsonyabb hőmérséklete mellett sokáig megőrzik.

A 7. ábra grafikonjai bemutatják a fal bel­ső felületi hőmérsékletének napi ingadozá­sát nyári viszonyok között téglafal és könnyűszerkezetű fal esetén. Látható a kü­lönbség. A téglafalak nagy hőtehetetlenségük következtében nagyon lassan meleg­szenek fel, késleltetik a kinti meleg hatását és lecsökkentik a napi hőingadozás mérté­két. A téglából épült ház a nyári melegben mesterséges légkondicionálás nélkül is kel­lemes hőmérsékletű marad.

A fal belső felületi hőmérsékletének napi ingadozása, nyáron

7. ábra. A fal belső felületi hőmérsékletének napi ingadozása, nyáron.

A hatásos hővédelem tényezői

8. ábra. A hatásos hővédelem tényezői.

A hőtehetetlenség elsősorban az építő­anyag tömegétől és fajlagos hőkapacitásától (fajhőjétől) függ. A nagyságrendeket érzékeltető példaként szolgál néhány épí­tőanyag hőtehetetlenségét jellemző hőkapacitás értéke:

Hőkapacitás kJ/m3K
Kisméretű tömör égetett tégla 1315,41
Porotherm 38N+F 690,40
Ytong P 2 555,75
Könnyűszerkezet 65,00

A táblázat alapján látható, hogy az ún. „könnyűszerkezetek” hőtehetetlensége na­gyon kicsi így a kinti, nyári meleg gyorsan megjelenhet a belső térben. Az ilyen típu­sú házakban a légkondicionáló berendezés felszerelése építési költség.

A légkondicio­náló berendezés üzemeltetésének költsége – mivel energiát igényel – egy nyári szezon­ban a nyári-téli hőmérsékleti értékek függvényében megközelítheti, elérheti a téli fű­tési költségeket, továbbá számítani kell a mesterséges légkondicionálás lehetséges egészségügyi kockázataira is.

A komfortérzet szempontjából döntő je­lentőségű a falak hőtároló képessége.

Összefoglalva:

Az emberek jó közérzetét a lakás­ban alapvetően a helyiségek klímája határozza meg. Kellemes a klíma, ha a hő, pára-, és légtech­nikai paraméterek egy bizonyos tartományon belül mozognak. Különösen a hőmérséklet és a pá­ratartalom befolyásolják a közérzet állapotát.

A téglalakásokban megvalósítható a komfort- és közérzetet befolyásoló tényezők optimális összhangja, ezáltal a tégla kiegyensúlyozott helyiség­klímát garantál.

A kellemes komfortérzet kialakítását biz­tosító nagyon fontos tényező még a zajvé­delem. A hatásos hővédelem csak a következő há­rom tényező kombinációjával biztosítható:

A tégla-falszerkezetek hőtároló képessé­ge biztosítja a nappal-éjszaka váltások, va­lamint a különféle okok miatti (pl. rövid idejű viharok) lehűlések hőkiegyenlítését. A felesleges hőt a téglafalak tárolják és csak akkor adják le ismét, ha a levegő hő­mérséklete a fal hőmérséklete alá süllyed.

A téglafalak felfogják – mint a cserépkályha tárolják – a “passzív” besugárzási nyereséget, a nappali napsütésből származó energiát is. A hőtároló képesség elsősorban az építő­anyag tömegétől és fajlagos hőkapacitásától (fajhőjétől) függ.

A téglafalak előnye a hőszigetelés szempontjából

A téglafalak előnye, hogy falszerkezeti töme­gük következtében nagy hőtároló képességgel és hőtehetetlenséggel rendelkeznek. Hőfizikai szempontból a hőszigetelés és a hőtároló ké­pesség egyenrangú fontosságúak.

A korszerű falazóelemekből épített téglafal kimagasló hőtároló képessége, hőtehetetlensége és igen jó hőszigetelő tulajdonságai kö­vetkeztében gyakorlatilag természetes légkon­dicionálóként működik.

Vannak a téglánál jobb hőszigetelő építő­anyagok, de kicsi, vagy kisebb tömegük miatt hőtároló képességük kicsi, vagy kisebb, mint a téglából épített falszerkezeteké.

A hőszigetelési tulajdonságokban kiváló, de alacsony hőtároló képességű könnyűszer­kezetes házakban a nyári meleg hatása csak légkondicionáló berendezéssel szabályozható a megfelelő komfortérzetet biztosí­tó szintre.

A falazat hőtároló képessége a gazdaságos­ság és a komfortérzet szempontjából az építő­anyagok egyik legfontosabb tulajdonsága.

Páratechnikai tulajdonságok

A falszerkezetet úgy kell megválasztani ill. kialakítani, hogy sem a belső felületén, sem a belsejében káros páralecsapódás ne keletkezzék.

Az épület külső falának belső felületén pá­ralecsapódás jön létre, ha a fal hőátbocsátási tényezője az U nem megfelelő, a felületi hő­mérséklet alacsony és a belső tér relatív ned­vességtartalma a ϕ magas.

A 9. ábra mutatja, hogy a szellőzési vesz­teség jelentős tétel a családi ház energia­mérlegében.

A családi ház energiamérlege

9. ábra. A családi ház energiamérlege:

  1. fűtési rendszer 12-25 %
  2. tüzelőanyag
  3. ablak 15-25 %
  4. napsugárzás
  5. padlófelület 6-10%
  6. tető 10-15%
  7. szellőztetés 20-40%
  8. hőhidak
  9. külső falazat 15-25%.

A vizsgálatok szerint a jó hőszigetelésű épületeknél (U ≤ 0,45 W/m2K) olyan mér­tékben lecsökkent a falazat hővesztesége, hogy a szellőzési veszteség lényegesen na­gyobb mértékű a falazat hőveszteségénél.

Ez azt jelenti, hogy a szellőzési veszteség csökkentése helyett a további hőszigetelési munkák gazdaságilag nem hatékonyak, megtérülési idejüket tekintve gazdaságta­lanok. Külföldi tapasztalatok szerint U ≤ 0,45 W/m2K értéknél az utólagos hőszigetelés megtérülési ideje négyszer hosszabb, mint az utólagos szigetelés várható élettartama.

Az új építkezéseknél, a külső falak céljára a leggazdaságosabb a hőszigetelés nélkül, 0,3 ≥ U ≤0,45 W/m2K hőátbocsátási tényezőjű falszerkezetet eredményező téglát alkalmazni. Ez­zel a döntéssel felépülő lakásukban a kiváló hőszigetelésen kívül birtokosai lesznek a tégla kerámiaanyaga által, optimális arányban hordozott valamennyi kedvező tulajdonság­nak.

A falazat utólagosan, hőszigeteléssel végzett ún. hőtechnikai felújítása csak ak­kor gazdaságos, ha a fal eredeti U értéke nagyon rossz volt.

Az építőanyagok páratechnikai jellemzői:

  • δ (10-9kg/msPa) páradiffúziós tényező
  • μ (dimenzió nélküli) páradiffúziós ellen­állási szám

Az anyagok páravezető képességét pára­diffúziós tényezője, a δ(10-9kg/msPa) mu­tatja. Értéke függ az anyag testsűrűségétől, pórusosságától.

Az égetett agyag falazóelemek pórusosságuk révén jó páravezető képességűek, az ezt kifejező páradiffúziós tényező értéke a falazóanyagok közül a téglánál a legnagyobb.

A nedvesség szállítását a kapillárisok, va­gyis az égetés folyamatánál keletkezett na­gyon finom hajszálcsövecskék végzik. Ezek dinamikája sokkal gyorsabban tudja átszál­lítani a falon a nedvességet, mint a más anyagoknál jellemzően fellépő diffúzió.

A házban keletkező, normál mértéket is meghaladó nedvességet a téglából álló fa­lazat felveszi és a belső páratartalom csök­kenésekor, újra leadja a helyiségek levegő­jébe illetve a fal külső párolgási felületére szállítja. A téglából készült fal: ‘lélegzik’.

A falazóanyag kapillaritása és ebből adó­dó gőzáteresztő képessége rendkívül fontos a helyiségek klímája szempontjából. A jó gőzáteresztő képesség megakadályozza a kondenzvíz képződését a falban.

A pórusos és üreges falazó és válasz­faltéglák páradiffúziós tényezője:

δ=0,033*10-9(kg/msPa) – 0,053*10-9(kg/msPa)

A tömör tégla páradiffúziós tényezője:

δ=0,019*10-9(kg/msPa)

A páradiffúziós ellenállási szám:

μ = δlevegő / δ (-)

A μ dimenzió nélküli szám megadja, hogy az építőanyag a levegőhöz viszonyítva (μlevegő=1) mennyire páravezető. Minél na­gyobb a μ értéke, annál sűrűbb az anyag a pára számára, ebből eredően – annál rosszabb páravezető képessége. Tájékoztatá­sul néhány építőanyag μ páradiffúziós el­lenállási száma:

építőanyag μ
pórusos és üreges tégla 3-6
tömör tégla 10
beton 150
ásványgyapot szigetelő anyagok 1-2
hőszigetelés kasírozó anyagok 50-75
polisztirol szigetelő anyagok 40-100

A falszerkezet páradiffúziós képességét páradiffúziós ellenállásával Rv(10-9m2sPa/kg) jelzik.

Az Rv függ a szerkezet vastagságától d(m) és a páradiffúziós tényezőtől δ (10-9kg/msPa): Rv = d/δ (10-9m2sPa/kg).

A falszerkezet belsejében páralecsapódás nem megengedett. A nedves fal hőszigete­lése és szilárdsága csökken. Ha a kiszára­dás lassú, megindulhat a fal penészesedése. A penészes, dohos fal egészségtelen klí­mát eredményez. A pára a meleg, párás belső térből a fal hideg oldala felé vándo­rol. Ezért a falszerkezetet úgy kell kialakí­tani, hogy az egyes rétegek páradiffúziós ellenállása belülről kifelé csökkenjen.

A szerkezeten belüli páralecsapódásra különösen érzékeny a többrétegű fal.

Téglákból kialakíthatók egyrétegű és többré­tegű falak úgy, hogy a szerkezet belsejében páralecsapódás nem jön létre.

A tégla μ=3-10 érték közötti páradiffúzi­ós ellenállási száma igen csekély, ezért még 44 cm vastagságú külső falazatok sem gá­tolják a páradiffúziót. A téglafalazatoknál kondenzációs vízképződés a falazaton be­lül nem következhet be, mivel a hőmérsék­leti és vízgőznyomási értékek lineárisan csökkennek.

A tégla hő- és páratechnikai tulajdonságai komplex, többszörösen előnyös, egymást erő­sítő tulajdonságok. A kiemelt jelentőségű, tervezhető hőátbocsátási képességen túlmenően, a téglafal tárolja a hőt és a nedvességet és azt szükség szerint ismét leadja. Ezáltal klimatizáló képessége van. Ugyanakkor a téglafalak kiegyenlítik a maximális, és minimális hőmér­sékleti értékeket (amplitúdócsillapítás) úgy, hogy csillapítják és időben eltolják a külső fa­lazatok belső oldalához érkező értékeket.

Nedvességterheléssel és a kiszára­dással kapcsolatos tulajdonságok

A nedves fal egészségtelen és épületfizikai tulajdonságai romlanak. Nem közömbös, hogy az egyes falazatok milyen mértékben és mennyi idő adják le nedvességüket. A külön­böző falazó anyagokból épült falak egyensúlyi nedvességtartalma, külföldi mérési eredmé­nyek szerint, egész évben lakott épületeknél: 2. táblázat.

A fal anyaga Egyensúlyi nedvességtartalom trf%-ban
tégla 0,7
pórus beton 3-5
szemcsehézagos könnyűbeton, pórusos adalékanyagokkal (duzzasztott agyagkavics, habosított salak) 5
beton, nem pórusos adalékanyaggal 5
faforgács-adalékos beton 11*

2. táblázat. *tömegre vonatkoztatott nedvességtartalom

A szorpciós izoterma (10. ábra) a környe­zeti levegő relatív páratartalma függvényé­ben ábrázolja az egyensúlyi nedvességtar­talom értékeinek változását.

Szorpciós izoterma

10. ábra. Szorpciós izoterma.

A szorpciós izoterma görbéjéből leolvasott értékek:

Porotherm kézi falazóblokk:

% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
m% 0,22 0,31 0,4 0,5 0,56 0,62 0,7 0,8 0,96 1,42

A szorpciós izotermából látható, hogy a környezeti levegő éves relatív páratartalom 25-97% szélsőértékei mellett az egyensúlyi nedvességtartalom változása ≈ 1,0 %.

Ez a téglafal esetén gyakorlatilag állandó érték a megbízható hőszigetelés garanciája.

A kiszáradás alapján az építőanyagokat kis kapilláris vezetőképességű, hézagpóru­sos (pl. pórusbeton) és nagy kapilláris veze­tő képességű, kapilláris anyagokra osztjuk.

Nagy kapilláris vezetőképességű (11. I. jelű ábra), kapilláris anyag az égetett kerámia, gya­korlati formájában a tégla és a kerámiacserép. A kapillárisok, a finom hajszálcsövecskék a tégla anyagának kiégetésekor keletkeznek.

A hézagpórusos építőanyagoknál a száradás mindenekelőtt diffúzióval megy végbe. Ilyen­kor először a felszínhez közeli rétegek szárad­nak ki, a fal belsejében még sokáig megma­rad az ún. magnedvesség. (11. II. jelű ábra).

Falak száradás közbeni nedvességeloszlása

11. ábra. Falak száradás közbeni nedvességeloszlása.

Nagy (I.) és kis (II.) kapilláris vezetőké­pességű építőanyag:

1 = kiindulási nedvességeloszlás;

2,3,4= nedvességeloszlás a száradás fo­lyamán.

Az égetett agyag falazóelemek, a téglák egyen­súlyi nedvességtartalma alacsony, ezáltal hőszigetelő képességük, szilárdságuk meghízható.

A falazatok kiszáradását Cadiegnes sza­bálya szerint becsüljük:

t=sd2

  • t=a kiszáradási idő (nap)
  • d=a falvastagság (cm)
  • s=építőanyag jellemző

Példák az s értékeire:

  • mészhabarcs 0,25
  • vázkerámia falazótégla 0,28
  • mészkő 1,2
  • könnyűbeton 1,4
  • kavicsbeton 1,6
  • cementhabarcs  2,5

Ez a nyers épület száradása. A száradás lakott épületnél fűtéssel és szellőztetéssel gyorsul. Az égetett tégla falazatoknál a legna­gyobb nedvességétől az állandósult nedvesség­tartalom eléréséig, a kiszáradásig viszonylag rövid az időtartam.

A kapillaritás dinamiká­ja ugyanis különlegesen rövid kiszáradási időt biztosít a téglafalazatoknál; a nedvesség­tartalomnak a fal belsejéből a párolgási felü­letre áramoltatásával. A gyors kiszáradás, az alacsony egyensúlyi nedvességtartalom következtében, a hővédelem – amely erősen függ a külső fal nedvességtartalmától – igen hamar és megbízhatóan ki tudja fejteni hatását.

Általában az építkezés befejezéséig a tég­la falazat természetes úton kiszárad.

Tűzvédelmi tulajdonságok

A tégla olyan égetett kerámia anyag, amely gyártása során már átment egyszer a tűzön, így tűzállóságát nem kell külön bi­zonyítani.

A tégla égetése 850-1000 C°-on történik a téglaégető kemencékben. Az anyagokat tűzzel szembeni viselkedésük alapján éghetőségi csoportokba soroljuk.

A tégla “nem éghető” építőanyag és a belőle készült, szokásos vastagságú falak kielégítik a tűzvédelemre vonatkozó előírásokat. A tégla fontos tulajdonsága, hogy tűz esetén nem bocsát ki káros gázokat. A téglafalazatok magas tűzterhelési hatás­nak is ellenállnak, miközben nem vesztik el teherhordó képességüket.

Az épületszerkezeteknek tűzterhelés ha­tására meghatározott ideig kell ellátniuk funkciójukat. Ezt az időtartamot korábban az MSZ 595 számú szabvány rögzítette, mint az épületszerkezetekkel szemben tá­masztott tűzállósági határérték Th követel­ményértékét.

A teherhordó falak építésére alkalmas falazótéglák tűzállósági határértéke Th ≥ 3 óra.

A tűzfal a tűzszakaszok lehatárolására szolgál az épületben. Olyan építőanyagok­ból építhető, amelyek teljes mértékben nem éghető építőanyagokból állnak és legalább 4 óra tűzállósági határértékkel rendelkeznek.

Az MSZ EN 771-1:2005 Égetett agyag falazóelemek szabvány előírása szerint a falazóelemek, vizsgálat nélkül A1, nem éghe­tő tűzveszélyességi osztályba sorolhatók, ha egyenletes eloszlású szervesanyag tartalmuk ≤ 1,0 tömegszázaléknál vagy térfogatszáza­léknál (ahol a nagyobb érték a mértékadó).

A 850-100°C hőmérsékleten égetett falazóelemek, a téglák az A1, nem éghető tűzveszélyességi osztályba sorolhatók, mert ezen a hőmérsékleten a szervesanyag tartalom teljesen megsemmisül.

A tűzveszélyességi osztályokat, a besoro­lás módját és követelményeit az EN 13501-1 szabvány tartalmazza.

Zajvédelemi tulajdonságok

A kellemes komfortérzet kialakításának fontos tényezője a zajvédelem. Ezalatt a helyiségek külső zajok elleni védelmét, va­lamint az épületen belüli lég-, test- és lé­péshang zajszintjének csökkentését értjük.

A téglából való építés akusztikai védettséget is garantál; alkalmazásával, továbbá átgondolt alaprajz-megoldásokkal és helyiségtervezéssel mi­nimálisra csökkenthető az épületekben a zajszint.

A téglából készült egy- és kétrétegű falak egyszerre nyújtanak védelmet a belső- és külső zajokkal szemben, amelyet a fal hanggátlását tömege és szerkezeti kiképzé­se határoz meg.

A különleges hanggátlást igénylő lakásel­választó falak építéséhez a speciális üregel­rendezésű, nagy tömegű ún. hanggátló tég­lák a legalkalmasabbak. Az ilyen hang­gátló tégla súlyozott léghanggátlási száma eléri az Rw=59 dB értéket.

A hangot a hangforrás rezgései keltik, majd a közvetítő közegben haladó hullá­mok alakjában terjed.

A mértékadó zajvédelmi tartomány az épületrészek zajvédelménél a 100-3150 Hz közötti érték; ennél a frekvenciánál a leg­érzékenyebb az emberi fül és ebbe a tarto­mányba esik a fal mögötti szokásos zajok hangerősségének a zöme.

A hangnyomásszint L (dB) a hang energi­ájának mértéke. A hangnyomásszint különbség a D az L1 adó térben és az L2 vevőtérben mért hang­nyomásszint különbsége.

D=L1-L2 (dB)

A léghanggátlási szám (R):

R=D + 10 lg (dB)
ahol D= hangnyomásszint-különbség
S= a két helyiséget elválasztó fal felülete (m2)
A= a fogadó tér elnyelési felülete (m2).

A léghanggátlási szám mérése laboratóri­umi körülmények között történik.

Az épületszerkezetek léghangvédelmé­nek egyetlen számértékkel történő értéke­lésére szolgál a laboratóriumban mért Rw súlyozott léghanggátlási szám, ül. az R’w helyszíni súlyozott léghanggátlási szám.

A léghanggátlási szám attól válik súlyozottá, hogy a mérésnél az alacsony és magas frek­venciák egy részét kiszűrik, így a mért érték jobban megfelel a fiziológiai értékelésnek. Minél magasabb az Rw értéke, annál jobb a hangvédelem.

A teherhordó falak súlyozott léghanggátlási száma Rw =42-49 dB a falvastagság, ez­zel a felületi tömeg függvényében.

A hanggátlás szempontjából az akuszti­kában megkülönböztetünk

  • egyrétegű épületszerkezeteket;
  • nem egyrétegű épületszerkezeteket;
  • többrétegű épületszerkezeteket.

Az akusztikai szempontból egyrétegű épületszerkezetek léghanggátlási számát az épületrész tömegéből (felületegységre vo­natkoztatott tömeg) vezetjük le: 12. ábra.

Az egyrétegű, tömör falak és födémek súlyozott léghanggátlási száma.

12. ábra. Az egyrétegű, tömör falak és födémek súlyozott léghanggátlási száma.

A felületegységre vonatkoztatott töme­gen (m’) az egy négyzetméter épületrész felületére eső építőanyag-tömeget értjük.

A 100 kg/m2 és 700 kg/m2 felületegységre vonatkoztatott tömeg értékek között az alábbi matematikai képlet alkalmazható:

Rw=32,4 lg m’-26 (dB)

A vakolt téglafalazatok – a nagy hőszige­telő képességű üreges téglákból készült külső falazatok kivételével – egyrétegű­ként viselkednek. Ide tartoznak a nővédel­mi követelmények nélküli válasz- és köz­tes falak is.

Az akusztikailag egyrétegűként viselkedő téglafalazatok súlyozott léghanggátlási szá­mának és felületre vonatkoztatott tömegé­nek irányértékeit a 3. táblázat tartalmazza.

Az akusztikailag nem egyrétegűként vi­selkedő épületszerkezetnél rezonancia ha­tások jöhetnek létre, amelyek a hanggát­lást jelentősen befolyásolják.

Ezért a léghanggátlási számot csak labo­ratóriumi mérésekkel lehet meghatározni.

Akusztikailag nem egyrétegűként visel­kednek a kiegészítő szigetelés nélküli kül­ső falak építésére alkalmas nagy hőszigete­lő képességű téglák.

Ha a tervezési fázisban mérési eredmény nem áll rendelkezésre, a függőleges üregű külső téglafalazatoknál a súlyozott léghang­gátlási számot 300 kg/m2 felületi tömegnél (m’> 300 kg/m2) német szakirodalom alap­ján Rw=49 dB értékre lehet felvenni.

A téglafal hanggátló tömege és szerkeze­ti kialakítása (egy-vagy kétrétegű) biztosít­ja a hang átterjedésének magakadályozá­sát, legalábbis csökkentését az épületszer­kezeteken. A hangterjedést a szilárd tes­tekben meggátolhatjuk a hangterjedés út­jának megszakításával.

A szigetelőanyagok hangszigetelő képes­ségét az s’ (MN/m2) dinamikai merevség jellemzi. Minél kisebb az s’, annál jobb az anyag hangszigetelő tulajdonsága a na­gyobb akusztikai rúgóhatás következtében. Az épületszerkezetek ugyanis tömeg-rúgó rendszerként modellezhetők, ahol a szigetelőanyag az akusztikai rugó.

A hangszigetelésre a kis dinamikai me­revségű, lágy rugózású kőzetgyapot szige­telőanyagok a legalkalmasabbak, míg a po­lisztiroltáblás homlokzati hőszigetelés – merevsége miatt 2-3 dB értékkel rontja a szerkezet hangszigetelését.

Az átszellőztetett légréses, téglaburkolat­tal és tégla teherhordó fallal épített, hőszi­getelt falszerkezet – költséges és kiemelten szakszerű tervezést igénylő megoldásként – kiváló hő- és hangszigetelő tulajdonsá­gokkal rendelkezik.

Száraz vakolatú falak vagy hőszigetelő ré­tegekkel tetszőlegesen lefedett falak lég­hanggátlási számát mérésekkel kell megha­tározni. Födémelemeknél mérésekkel kell bizonyítani, hogy a 100-3150 Hz frekvencia­tartományban rezonanciahatás nem lép fel.

A különböző habarcsfajták felületi tömeg (kg/m2) értékeit a vakolatvastagság függvé­nyében a 4. táblázat tartalmazza.

Az akusztikai ismeretek ennél részletesebb tárgyalása meghaladja a cikksorozat kereteit.

Az akusztikailag többrétegű épületszer­kezetek és az eddig ismertetett szerkezet­csoportok elmélyültebb tanulmányozására jelentős szakirodalom található.

A kielégítő zajvédelem szempontjából az építőanyag helyes kiválasztása mellett nagy jelentősége van a gondos kivitelezésnek. A nem megfelelő habarcsvastagságok a fala­zatok hangvédelmét – a kedvező laborató­riumi mérések ellenére – lecsökkentik.

3. táblázat: Falazóhabarcs: mész-cement habarcs. Vakolóhabarcs: 2×1,5 cm-es gipszhabarcs; más vakolóanyag esetén német szakirodalom alapján a 4. táblázat adatait kell figyelembe venni.

Falvastagság vakolat nélkül (cm) tégla térfogati tömege (kg/m3) felületre vonatkoztatott tömeg vakolat nélkül m’ (kg/m3) súlyozott léghanggátlási szám Rw (dB) vakolat nélkül felületre vonatkoztatott tömeg vakolattal m’ (kg/m3) súlyozott léghanggátlási szám Rw (dB) vakolattal
6,5 700 0 29 104 39
10 700 75 35 129 42
10 1000 100 39 154 45
12 700 90 37 144 44
12 1000 125 42 179 47
12 1400 170 46 224 50
17 1000 180 47 234 51
25 1000 260 52 314 55
25 1400 350 56 404 58
25 1600 400 58 454 60
30 1000 320 55 374 57
30 1400 420 59 474 61
30 1600 480 61 534 62

4. táblázat.

a vakolat vastagsága (cm) mész-cement vakolat (kg/m2) mész-gipsz vakolat (kg/m2) hőszigetelő vakolat (kg/m2)
1 20 18 6
1,5 30 27 9
2 40 36 12
2,5 50 45 15

Gazdasági és ökológiai megfontolások a tégláról

A szövegrész eddigi pontjaiban bizonyításra került, hogy a tégla valamennyi tulajdonsá­ga kiemelkedő szintű és ezek a tulajdonsá­gok egymást erősítik.

A tégla védelmet és biztonságot kínál az alábbi tulajdonságok harmonikus összhang­jával:

  • jó hőszigetelő képesség;
  • kiváló hőtároló-képesség nyáron és télen;
  • hatásos zajvédelem;
  • nagy nyomószilárdság és formastabilitás;
  • optimális tűzvédelem.

Egyedülálló a téglának, mint természetes nyersanyagnak az égető tűzben történő átala­kulása, amelynek során az agyag minden ás­ványi komponense szilárd fázisú reakcióban, oldhatatlanul egyesül egymással. Ezáltal válik a tégla – a finom pórusokban és a szerteágazó kapillárisokban megkötött levegővel együtt -a legszilárdabb kerámia építőanyaggá.

Ez az egyedülálló struktúra hordozza a fenti tulajdonságokat, azok harmonikus összhangját és biztosítja a kellemes lakó­klímát. Ez teszi a téglát optimális lakóérté­kű építőanyaggá.

Az építőanyagok gazdaságosságának vizsgálatánál legtöbbször csak a hőszigete­lő képességet és az árat veszik figyelembe. Lényeges azonban az építőanyag összes tu­lajdonságainak ismerete és azok együttes hatása, amint az a téglánál a cikksorozat eddigi részében bemutatásra, ezen pontban összefoglalásra került.

A tervezési fázisban befolyásolhatók leg­inkább a költségek. Ezt az állítást szemlél­teti a 13. ábra, amely felhívja a figyelmet az építőanyag választás fontosságára és a dön­tés jelentőségére.

A tervezési fázisban befolyásolhatók leginkább a költségek

13. ábra. A tervezési fázisban befolyásolhatók leginkább a költségek.

Az épületszerkezetek gazdaságossági és ökológiai értékelésénél a szerkezet teljes élettartamát figyelembe kell venni:

  • nyersanyag kitermelés
  • az építőanyagok gyártása
  • az épületszerkezet létesítése
  • hasznosítási fázis
  • fenntartás és felújítás
  • lebontás
  • szétválasztás és újrahasznosítás
  • gondoskodás a maradék anyagról.

Ebben a struktúrában vizsgálandó a tégla életének körfolyamata is.

Az egyes anyagokból épült falszerkezetek használhatósági élettartama osztrák szak­irodalom alapján:

építőanyag használhatósági élettartam (év)
téglafalszerkezet > 100
falak külső szigetelése 30-50
fa-állványszerkezet
burkolt 0-60
impregnált 20-40
fa-gerendafal > 40

A német, osztrák és a svájci téglás szövet­ségek megbízásából Dr. Ármin Ohler német professzor összehasonlító kutatásokat vég­zett a téglaszerkezetes és a könnyű faszerkezetes építési módok összehasonlítására.

A fenti országokra kiterjedt kutatási terü­leten a vizsgálat időpontjában a két építési mód létesítési költsége közel azonos volt.

A téglaszerkezetes illetve könnyű faszerkezetes kész ház összehasonlításban 250 m2-es lakóterületű ikerházakat vizsgált, amelyek pincét, földszintet, emeletet és beépített tető­teret tartalmaztak.

A vizsgálatoknál Dr. Ohler az alábbi tényezőket vette figyelembe:

  • A könnyű faszerkezetes épületek haszná­lati időtartama 60-80 év, a téglaházak esetében ez az idő meghaladja a 100 évet.
  • A ház öregedése következtében a hasz­nálati időtartam alatt lineáris értékvesz­téssel számolt; továbbá a 20. évtől az öre­gedés miatti piaci értékvesztést 5% /év; a 60. évtől 15%/év értékkel növelte meg.

A fentiek figyelembevételével a kutatási eredmények az alábbiakban foglalhatók össze:

kor (év) a téglaházak többletértéke (%)
0 0
10 6
20 16
30 25
40 33
50 42
60 50

A táblázatból látható, hogy 60 év után a téglából épült ház 50%-kal magasabb érté­ket képvisel, mint a könnyű faszerkezetes ház. Emellett a bontásig visszamaradó használati idő a téglaházaknál legalább 40 év, míg a faszerkezetes házaknál csak átla­gosan 10 év.

A lakáshirdetésekben megjelenő “tégla építé­sű” jelző, nemcsak az eddig részletesen bemuta­tott, ebben a szövegrészben összefoglalt tégla tulaj­donságokra utal, hanem kifejezi a téglaépület más anyagú épületszerkezetekhez viszonyított értékállóságát is.

Az épületszerkezetek üzemgazdaságossá­gi értékelésénél a szerkezet teljes életcik­lusa során felmerülő költségeket kell figye­lembe venni, tehát a beruházási, fenntartá­si és fűtési költségeket, valamint a lebontá­si és a bontott anyag elhelyezési költségeit.

Az egyes költségelemek egyenkénti érté­kelésével – mint pl. csak a beruházási költ­ségek, vagy csak a fűtési költségek – nem kapunk reális adatot az optimális élettar­tam-költségre.

Az épületszerkezetek teljes élettartamát figyelembe vevő üzemgazdaságossági számításoknál a 38 cm-es téglafalazatok, va­lamint a köztes szigetelésű (magszigeteléses) kétrétegű téglafalazatok mutatták a legkedvezőbb értéket, mivel ezeknél ala­csony a fenntartási ill. felújítási költség és a tégla – környezetbarát módon – újrahasz­nosítható.

A téglaépületek valós gazdaságossága a hosszú élettartamot is figyelembe véve a leg­kedvezőbb.

Az építőanyagok sem a nyersanyag kiter­melés, sem gyártásuk, kivitelezésük és fel­dolgozásuk során, sem a használatukkor fellépő különleges behatás pl. tűzeset so­rán, sem az élettartamuk végén történő le­bontáskor, hulladéktárolóba történő lera­kásuk vagy újrafeldolgozásuk során nem veszélyeztethetik az egészséget és a kör­nyezetet. A tégla teljesíti mindezen köve­telményeket, mert egy természetes anyag.

A tégla szilárd váza gyakorlatilag 100%-ban kerámiai anyag. Nem tartalmaz káros anya­gokat, allergéneket. A tégla ellenáll a kárte­vőknek és a kémiai hatásoknak.

A téglából épült évszázados épületek bizo­nyítják, hogy a tégla ellenáll minden külső ha­tásnak. Ha egyszer a téglából épült házat le kell bontani, nem kerül mérgező anyag a hul­ladéklerakóba, a téglából nem oldódnak ki olyan méreganyagok, amelyek a talajt és a ta­lajvizet szennyezhetnék.

A tégla, mint nem mérgező újrafelhasznál­ható anyag csökkenti az építési hulladék egy­re növekvő tömegét és egyúttal az új nyers­anyagok felhasználását is. A tégla ellenáll a környezet minden káros hatásának, de nem terheli meg azt.

A téglából épített falszerkezetek jellem­zői és tulajdonságai

A tégla szilárdsági, hőtechnikai, zajvédel­mi, tűzállósági jellemzői függvényében fel­használható:

  • külső teherhordó, ül. vázkitöltő falak épí­tésére;
  • egyrétegű kialakításban, vagy
  • kétrétegű kialakításban;
  • belső teherhordó, térelhatároló ill. váz­kitöltő egyrétegű falak építésére.

A külső falak feladata a saját és a haszná­lati terheknek az épület alapjára való biz­tos levezetése mellett a hő-, nedvesség-, hang- és tűzvédelem.

A belső teherhordó falakkal szemben fő­ként szilárdsági és hanggátlási, a vázkitöltő belső falakkal szemben elsősorban hang­gátlási követelmények támaszthatók.

Az egyrétegű téglafalak esetében (14. áb­ra) az összes hőfizikai követelményt (elte­kintve a vakolattól és a habarcstól) egyet­len téglaréteg biztosítja.

Egyrétegű téglafal

14. ábra Egyrétegű téglafal.

A tégla kapilláris szerkezete eredményezi, hogy a szükség szerinti nedvességvándorlás gyorsan végbemenjen, a hőszigetelés haté­konysága tartósan állandó maradjon.

Az egyrétegű téglafalak építése egyszerű és a legkedvezőbb költségszintű megoldás.

Az egyrétegű fal legfőbb előnye, hogy nem tartalmaz páratechnikai és nedvességvédelmi szempontból is problematikus szigetelőanyag réteget.

A fentiek miatt az egyrétegű téglafalazatot ajánlott előnyben részesíteni.

A kétrétegű téglafal (15. ábra) egy külső burkolati héjból és a teherhordó falazati rétegből áll, amelyek között tiszta légréte­get képeznek ki, vagy a légréteget részben ill. egészen hőszigetelő anyaggal kitöltik.

Kétrétegű téglafal.

15. ábra. Kétrétegű téglafal.

A kétrétegű téglafal alkalmazása viharve­szélyes helyeken (erős csapóeső), különle­ges hőtechnikai és esztétikai igények ese­tén ajánlott.

A teljesség érdekében a következőkben bemutatásra kerülnek a réteges falszerke­zetek alaptípusai.

Ezt a szerkezetkialakítást (16. ábra) az ún. magszigetelés jellemzi. A páranyomás kiegyenlítését, a pára elvezetését a hőszi­getelő réteg végzi, ezért megfelelő párave­zető képességű – szálas – szigetelőanyagot kell alkalmazni. Csak nagyon alapos épü­letfizikai számítások alapján alkalmazható. Lehetőség szerint kerülni kell ezt a megoldást.

Réteges falszerkezet hőszigeteléssel, légrés nélkül

16. ábra. Réteges falszerkezet hőszigeteléssel, légrés nélkül.

Ezt a megoldást (17. ábra) akkor célszerű alkalmazni, ha a hátfal jó hőszigetelő ké­pessége biztosítja a hőszigetelés tervezett értékét. A páranyomás kiegyenlítésére és a pára elvezetésére a légrés szolgál.

Réteges falszerkezet átszellőztetett lég­réssel, hőszigetelés nélkül

17. ábra Réteges falszerkezet átszellőztetett lég­réssel, hőszigetelés nélkül.

Ez a szerkezetkialakítás (18. ábra) a leg­korszerűbb és a leginkább ajánlott megol­dás. Árnyékolja és hűti a belső falszerkeze­tet és kitűnő hőszigetelő képessége van.

Réteges falszerkezet átszellőztetett lég­réssel, hőszigeteléssel

18. ábra Réteges falszerkezet átszellőztetett lég­réssel, hőszigeteléssel.

A csapóeső és a nedvességbehatolás elle­ni védelmet a homlokzati téglából álló bur­kolati fal; a páranyomás kiegyenlítését, a pára elvezetését a légrés; a hőszigetelést a hőszigetelő réteg biztosítja.

A külső falak rétegfelépítésük alapján az alábbiak szerint csoportosíthatók:

A. Egyrétegű falak (19. ábra). Azon falazóelemek, amelyekből készült külső-belső vakolattal ellátott falazatok U té­nyező értéke teljesíti a téli hőveszteség korlá­tozása érdekében a 2006 szeptembertől érvé­nyes épületenergetikai szabályozásban rögzí­tett U ≤ 0,45 (W/m2K) követelményértéket, alkalmasak egyrétegű, kiegészítő hőszigete­lés nélküli falazatok építésére.

19. ábra

19. ábra: 1. külső vakolat; 2. falazat; 3. belső vakolat.

Az egyrétegű, kiegészítő hőszigetelés nélküli falak építése a legjobb megoldás, mind a legkedvezőbb költségszint, mind a hőtechnikai megbízhatóság szempontjából.

B. Kétrétegű falak (20. ábra) közbenső hőszigetelő réteggel és légréssel

  • 12 cm vastag tégla falazatból (vakolva, ill. burkoló téglából készítve)
  • vagy szerelt homlokzatburkolattal kiala­kított külső oldali előtéthéj mögötti át­szellőztetett légréteggel készült falak.

A tiszta téglaszerkezetnek az az előnye, hogy egyanyagúak, azaz kerámiai anyagok­ból állnak, amelyeknek hőmérsékleti inga­dozások és terhelés esetén azonosak a mé­retváltozási tulajdonságai, így repedés­mentes szerkezet garantálható.

20. ábra:

  1. külső előtéthéj (falazott vagy szerelt)
  2. átszellőztetett légréteg
  3. hőszigetelés
  4. kiegyenlítő réteg (esetlegesen)
  5. falazat
  6. belső vakolat.

A kétrétegű falszerkezet a belső teher­hordó részből – amely hőszigetelő falazó­blokk – valamint a külső téglaburkolatból – falburkoló tégla – áll. A kettő között légrés van, ül. a szükség szerinti hőszigetelés.

A hővédelmet a nagy hőszigetelő képessé­gű téglából álló hátfalazat, és/vagy a két fa­lazati héj közötti hőszigetelő réteg garan­tálja. Utóbbi esetben hátfalazatként kisebb hőszigetelő képességű tégla is használható.

Kitűnő hőszigetelő képessége mellett ez a szerkezet nyáron is biztosítja a kellemes la­kókörnyezetet, mivel a külső burkolótégla falazat árnyékolja a falszerkezet belsejét, valamint a légrésben áramló levegő folya­matosan hűti a belső falszerkezetet.

A kéthéjú falszerkezetben a külső héj fel­adata – a fenti kedvező hatásokon túl – az eső és viharvédelem, fontos szempont a megoldással elérhető esztétikai hatás is. A külső héj a hátfalazatra felhordott hőszige­telő anyagtól egy légréteggel van elválaszt­va. Ezen légréteg vastagsága 40 mm-nél ki­sebb nem lehet.

Ez a falazat ellenáll a legnagyobb időjárá­si igénybevételeknek. Biztos védelmet nyújt a legerősebb csapóeső terhelésnél is, mert a légréteg biztosítja a burkolati héj fugáin át esetlegesen behatoló nedvesség biztos elvezetését, megakadályozza a hő­szigetelésbe ül. a hátfalba vándorlását.

A kéthéjú, réteges falszerkezetben a ré­tegtávolság 60 mm-nél kisebb és 150 mm-nél nagyobb nem lehet. A külső héj legki­sebb vastagsága 90 mm.

Fokozott hőszigetelési igény esetén a hő­szigetelés mértéke a légrétegben elhelye­zett hőszigetelő réteg vastagságával megnö­velhető. A légrétegvastagságra vonatkozó előírások betartása esetén lehetőség van mintegy 10 cm vastagságú hőszigetelőanyag beépítésére, amely a hátfalazat hőszigetelé­sével együtt lehetővé teszi a U=0,20 W/m2K hőátbocsátási tényező elérését.

Kétrétegű szerkezetnél úgy kell a fal építő­anyagait megválasztani és elrendezni, hogy az maximálisan megakadályozza a hő áramlását és optimálisan elősegítse a nedvesség szabad­ba történő távozását. Ez azt jelenti, hogy az egyes rétegeknek kifelé csökkenő páradiffú­ziós ellenállással kell rendelkezniük.

Az átszellőztetett légréteg nélküli kéthéjú, közbenső hőszigetelő réteges falszerkezetek (magszigetelésű) páratechnikai HL nedves­ségvédelmi szempontból problematikusak, így alkalmazásuk nem javasolható.

A kéthéjú, közbenső hőszigetelő réteges fal­szerkezet kialakítások csak olyan falazóelemekből készülő teherhordó falazatok eseté­ben javasolhatók, amelyeknél az igényelt fal­szilárdság biztosíthatósága mellett:

  • 12 cm vastag téglából falazott előtéthéj esetén, annak a teherhordó falazatba tör­ténő bekötése az egy síkba eső habarcs­hézagokon keresztül megoldható, ill.
  • szerelt homlokzatburkolatok esetén, an­nak tartó vázszerkezete a teherhordó fa­lazatra biztonságosan felerősíthető.