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 fajtáiLassú alakváltozási (kúszási) tényező ϕ∞=εk∞Nedvesség hatására történő mozgás (zsugorodás, kémiai duzzadás) εt mm/mHőtágulási 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 anyagaEgyensúlyi nedvességtartalom trf%-ban
tégla 0,7
pórus beton3-5
szemcsehézagos könnyűbeton, pórusos adalékanyagokkal (duzzasztott agyagkavics, habosított salak)5
beton, nem pórusos adalékanyaggal 5
faforgács-adalékos beton11*

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:

%102030405060708090100
m%0,220,310,40,50,560,620,70,80,961,42

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 nélkülfelületre vonatkoztatott tömeg vakolattal m’ (kg/m3)súlyozott léghanggátlási szám Rw (dB) vakolattal
6,5700 02910439
10700753512942
1010001003915445
12700903714444
1210001254217947
1214001704622450
1710001804723451
2510002605231455
2514003505640458
2516004005845460
3010003205537457
3014004205947461
3016004806153462

4. táblázat.

a vakolat vastagsága (cm)mész-cement vakolat (kg/m2)mész-gipsz vakolat (kg/m2)hőszigetelő vakolat (kg/m2)
120186
1,530279
2403612
2,5504515

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 szigetelése30-50
fa-állványszerkezet
burkolt0-60
impregnált20-40
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.