• hővédelem

Hogyan alakítsuk ki az épületek hővédelmét?

Az épületek hővédelmének kérdéskö­re elméleti szinten jóval magasabban áll, mint a gyakorlat terén. Az építész által tervezett háznak meg kell felelnie az érvényes hőtechnikai szabványnak, a tervnek és a hőtechnikai számításnak ezt kell tükröznie. Kiviteli tervdoku­mentáció – amely tartalmazza az épület formai, szerkezeti és nem utolsósorban a hőtechnikai részletes terveit – azonban az épületek 30-50%-ánál nem készül. Hogy ez hogyan lehetséges?

A válasz egyszerű: az építési engedélyezési eljárásról szóló rendelkezések 1:100 méretarányú műszaki dokumentációt írnak elő, azzal, hogy bizonyos fesz­távolság feletti épületek esetén kiviteli terv is szükséges. Ez azonban nem egyértelmű kötelezettséget jelent, mert az építési engedély a már említett 1:100 léptékű tervlapokkal „felszerelt” doku­mentációval már megszerezhető, és jog­erőssé is válhat. Az engedélyező hatósá­gok esetenként előírják ugyan az építési engedélyt dokumentáló határozatban a kiviteli tervet, de ennek elkészültét már nemigen ellenőrzik.

Mindezekből következik, hogy ha nem kötelező a kiviteli terv minden eset­ben, akkor nincs egy olyan komplett terv, amely részleteiben megoldja az összes műszaki problémát, köztük a hővédelemmel kapcsolatos problémákat is. További „fogyatékossága” az említett rendeletnek, hogy az engedélyhez csa­tolt hőtechnikai számítást 1 példányban kell benyújtani, arról pedig sehol nem rendelkezik, hogy az építési munka megkezdésének bejelentésekor, illetve a kezdési engedély megadásakor a kivitelezőnek van-e egyáltalán tudomása a számításról, és hogy ismeri-e a hőtech­nikai alapkövetelményeket.

Ne feledjük, a kivitelezőnek önös érdeke a ház gaz­daságos felépítéséhez fűződik, nem pedig a gazdaságos üzemeltetés feltéte­leinek teljesítéséhez – ez utóbbi ugyanis a műszaki átadást követő fél évszázad­ban vizsgázik, és kérdés, hogy hogyan. A hőtechnikai szempontból helyes ki­alakítás gyakori „ellenfele” a szerkezeti állékonyságért felelős statikus tervező, aki a hőhíd-megszakításban, a részletek energiatudatos kialakításában a felesle­ges bonyodalmat, az állékonyság elleni merényletet látja. Rossz esetben ebből a szempontból akár pechesévé válhat a hasonlóképpen „racionálisan” gondol­kodó kivitelezőnek.

Összegezve az előzőeket:

Ha a hőtech­nikai előírások a jelenleginél szigorúbbak lennének, ha azokat mindig következetesen és maradéktalanul betartanák és betartat­nák, valamint, ha a tervezők az energeti­kai méretezést átgondoltan végeznék, a kivitelezési pontatlanságok és az ezekből eredő hibák még akkor is jelentős hővédelmi gondokat okozhatnak.

Hővédelmi gondok

A magasépítésben hővédelmi és ener­getikai szempontból a megfelelő szabá­lyozás és a hibátlan tervezés mellett nélkülözhetetlen a jól és gondosan elvégzett kivitelezés, ezen belül is a hőszigetelés. A hibás hőszigetelő­anyag-választás és alkalmazás, vagy a rosszul kialakított rétegfelépítés mellett a hiányos, vagy nem megfelelően elhelyezett hőszigetelés az épületkárok leggyakoribb oka. Leglátványosabbak a látható épületkárok: a penészesedés és egyéb gombakárok, a páralecsapódás a szerkezetek belső felületén, a fagyká­rok, valamint a hőmérséklet-változások okozta feszültségek.

A láthatatlan vagy közvetett károk elsősorban azok a „meg­betegedések”, melyeket a belső terek egészségtelen klímája okoz. Ennek az emberek közérzetére gyakorolt hatá­sát, például a fáradékonyságot, sőt a munkateljesítmény csökkenését gyak­ran figyelembe sem veszik. A közvetett károkhoz sorolható továbbá az az elpaza­rolt érték és vagyon is, amely a fűtőener­gia gazdaságtalan használatából adódik. A rosszul kivitelezett hőszigeteléseknek tehát (közvetlen vagy közvetett formában) hőtechnikai szempontból lehetnek:

• állagvédelmi,
• egészségvédelmi és
• energetikai

következményei. Ezek a kedvezőtlen jelenségek természetesen hatással van­nak az épületekben élőkre és dolgo­zókra, megrövidíthetik az épületek, épü­letszerkezetek élettartamát, és rontják az épületek hő védelmi teljesítményét.

Természetesen nehéz lenne felsorolni az összes, gyakran a kivitelezéskor keletkezett hőtechnikai hibát okozó problémát, a leggyakoribb okokat azon­ban megemlítjük:

• nedvesség okozta hibák,
• légáteresztésből eredő hibák,
• hőhidak keletkezése.

A hőszigetelések legnagyobb ellen­sége a nedvesség. A legjobb hőszigetelés is értelmetlenné válik, ha a nedvességet a hőszigetelő anyagoktól nem tartjuk távol. A levegő kb. 25-ször jobb hőszigetelő, mint a víz, ha tehát az építőanya­gok pórusai megtelnek vízzel, akkor részben vagy egészben elveszítik hőszi­getelő tulajdonságaikat. A nedvesség természetesen nemcsak a hőszigetelést ronthatja, hanem számos egyéb kárt is okozhat.

A magasépítésben általában a következő nedvességhatások fordulnak elő:

• a talajból felszálló nedvesség,
• a csapóeső okozta nedvesedés,
• az építőanyagok, szerkezetek saját nedvessége,
• a helyiségek levegőjéből származó nedvesség.

Általánosan ismert az a tény, hogy a talajból származó nedvességet távol kell tartani az épületszerkezetektől. Ma már erre több megfelelő anyag és tech­nológia létezik, de az építkezések során nagyon sok hibát követnek el ezen a téren.

Ha az épületek, különösképpen a falak vízszigetelése nem megfelelő, akkor

• a kapilláris hatás következtében a víz az épületet határoló talajból az építő­anyagok hajszálcsöves hatása miatt felszí­vódik, és a különböző épületszerkezetekbe több méter magasra felszállhat,
• a csapadékvíz az épületszerkezetekbe befolyhat és nyomás hatása nélkül tovább terjedhet, így beszivároghat a falakba, födémekbe és egyéb szerkezetekbe is.

Ha az épületrész talajvízbe ér (pince), akkor hidrosztatikus nyomás lép fel, tehát a víznyomás hatására hatolhat be a szerkezetekbe. Az előzőek fontosságára való tekin­tettel megállapítható, hogy a szigetelést, ideértve a vízzáró betont és vakolatot is, csak gyakorlott, nagyon jó kivitelezővel szabad készíttetni. A rosszul vagy hiá­nyosan kivitelezett vízzáró szerkezetek, szigetelések nem vagy csak nagyon nagy költséggel javíthatók.

Az időjárás nedvességeit, az esőt, havat, harmatot az épületszerkezetektől szintén távol kell tartani. Az épület­részek tetőit és külső falait úgy kell megtervezni és kivitelezni, hogy az idő­járási nedvesség az épületek belső részébe ne hatolhasson be, hogy ott ne okozhasson károkat. Ezzel egyidejűleg védeni kell azokat az építőanyagokat is, amelyek nedvességre érzékenyek.

Sűrűn előforduló hiba a tetők nem megfelelő vízelvezetése, pedig mind a magas, mind a lapos hajlású tetők egyik fő feladata, hogy a nedvességet a csatornákba vezessék, ahonnan az a le­folyócsőbe, majd a csatornába jut. Gyakori hiba a külső falak csapóeső elle­ni nem megfelelő védelme.

A csapóeső okoz­ta károk többfélék is lehetnek; például:

• a nedvesség felpuhítja a vakolatot,
• a bejutó nedvesség csökkenti az épí­tőanyagok hőszigetelő képességét, ezáltal nagyobb a fűtési költség, a fal hőmér­séklete harmatpont alá csökken stb.,
• a fagy, a korhadás romboló hatására az épületrészek, épületszerkezetek tönk­remennek.

Ma leginkább vakolt és falburkoló téglás megoldások készülnek. Mindkét esetben be kell tartani a már előre csomagolt vako­lat és fugázó habarcs keverési előírásait, mert csak így biztosítható a jó vízzárás, a páraáteresztés és a megfelelő tapadás.

Az épületek saját nedvessége az a ned­vesség, ami a kivitelezés során vagy az után kerül az épületszerkezetekbe. Az új épületek építési nedvessége úgy keletkezik, hogy az épületrészek elkészítéséhez vízre is szükség van. A beton, a habarcs, a vakolatok stb. előállításakor nagy mennyiségű víz szükséges a kötési folyamat megindításához, a beton locso­lásához. Az alkalmazott kötőanyagokat, cementet, meszet, gipszet, ragasztókat, festékeket leggyakrabban vízzel kell keverni. Az épületekbe többnyire az épí­téshez nem feltétlenül szükséges ned­vesség is bekerül amiatt, hogy a legtöbb építőanyag előállításához és bedolgo­zásához is vízre van szükség, valamint az építőanyagok egy részét a szabadban raktározzák.

Az építőanyagokba bevitt nedvesség az építőanyag fajtája szerint 10-30 százalék, erősen nedvszívó anyagok esetében 50-60 térfogatszáza­lék is lehet. Ezért nagyon fontos, hogy az épületekbe csak annak elkészülte után bizonyos idő elteltével költözzenek be a lakók, azaz az épület megfelelően száradjon ki. Manapság nagyon gyakori, hogy a késedelmes kivitelezések miatt nem várják meg a természetes kiszára­dási folyamatot (ami 1 év is lehet), hanem mesterséges szárítást alkalmaznak. Tud­ni kell azonban, hogy ehhez is viszony­lag hosszú idő kell, nem elégséges csak a „felület”, tehát a vakolat kiszárítása.

Az előzőekben kifejtett problémákat fokozza az építőanyagokba kiszáradás után bekerülő nedvesség. A lakó- és középületeknél igen fontos tényező a megfelelő mértékű légcsere, mert nagyon sok energia megy veszen­dőbe amiatt, hogy az épületszerkezetek légzárása nem megfelelő. Kivitelezési hibák miatt ez elsősorban a tetőterekre érvényes, ami abban nyilvánul meg, hogy huzatosnak, hűvösnek érzik.

Ennek több oka lehet:

• nem megfelelő hőszigetelőanyag-­választás, túl könnyű, laza anyag;
• a hőszigetelés nem megfelelő elhe­lyezése, hézagosság;
• a fóliák nem megfelelő átfedése, illesztése, a tetőtéri ablakok nem megfe­lelő beépítése… és sorolhatnánk tovább.

Természetesen falazott külső falaknál is előfordulhat káros légáteresztés, gyakran látni építés közben olyan vako­latlan falakat, ahol a függőleges fugák nagy része hiányzik. Porózus vakolat felhordása esetén szinte biztos, hogy a falazat légáteresztése jelentős lesz.

További légáteresztési problémákat okozhat a nyílászárók helytelen beépítése. Ki ne találkozott volna nem megfelelően záródó ablakokkal, ajtókkal, aminek legtöbbször nem a nyílászárók, hanem a helytelen beépítés az oka. A korszerű ablakok és ajtók általában nagyon pon­tosan záródnak, feltéve, ha betartják a beépítési utasításokat, szabályokat (1.39-1.43 ábrák).

1.39 ábra. Régi építésű házaknál jól látható az épületfizikai ismeretek hiánya a tetőzetek gyors elöregedésénél a) nem szellőztetett padláson a födémen télen átdiffundáló nagymennyiségű pára a tetőfelület alsó síkján kicsapódik, amiatt a léc, a szaruzat idő előtt elkorhad; a padlás­födémen pedig a páravíz beázási jelenséget okoz; b) felső hőszigetelő és szellőző légréteg képzésével a párakicsapódás megszüntethető és a ház belső klimatikus viszonya is előnyösen megváltozik (tetőtér-beépítéses példa).

1.40 ábra. Rosszul elhelyezett vagy rosszul kivezetett biztonsági tetőfólia az épület homlokzatát szennyezi, azt le is „fagyaszthatja”.

1.41 ábra. Pincefalaknál a tökéletlen talaj­nedvesség elleni szigetelés vagy annak hiánya idő előtti tönkremenetelt okoz, és nem utolsósorban rontja a hőszige­telő képességet.

1.42 ábra. Hőhíd veszélye a tetőfödémek­nél a legnagyobb (főként a vasbeton­födémek esetén); a) nyári túlzott beltéri felmelegedés; b) télen a hó a kritikus ponton előbb leolvad; c) majd pedig a hóolvadék éjjel „tócsában” újra megfagy és elszakítja a tetőszigetelést, jégcsapok képződnek, a csatorna lesza­kad, majd újabb hőemelkedéssel az olvad, és az épület ezen szakasza idő előtt beázik, helyiségen belül pedig penészedés jelentkezik.

1.43 ábra. A hőtechnikai „jobbítási” szándék nem lehet részleges, mert ez akár káro­kat is okozhat. Példánknál az erkély (vagy függőfolyosó) faltöve – és maga a konzolos szerkezet – egy pontra tereli a lehűlő szakaszt, így a helyiség alsó, illetve felső zugában hőhidasság alakul ki és párakicsapódás, illetve túlzott hővándorlás jön létre.

Hőhidak tulajdonképpen minden épületen előfordulnak, többféle ok miatt, amelyek együttesen is felléphet­nek.

Ilyen okok például:

• a geometriai forma: az adott épület­szerkezetet nem párhuzamos síkok határolják;
• az inhomogenitás: a határoló szerkezetek nem párhuzamos rétegeit különböző hővezetési tényezőjű anyagok alkotják;
• a hőátadási tényező változása, amit elsősorban a felületek egyenetlen árnyéko­lása és a légmozgás akadályozása okoz.

Az előzőeken kívül hőhidakat – köz­vetlenül vagy közvetetten – kivitelezési hibák is okozhatnak, erősíthetik, illetve előtérbe helyezhetik a meglévő negatív hatásokat. Arra kell törekedni, hogy a határoló szerkezetek minden pontján azonos legyen a hőszigetelő teljesítmény.

Leszögezhető, hogy tökéletesen hőhíd-mentes szerkezet nincs, mert minden olyan helyen, amely nem egy- (homogén felület), hanem két- (pl. falsarok) vagy háromdi­menziós (pl. falsarok-födém) kedvezőtlen hőáramlás alakul ki, ami hőhídnak tekinthető. Ezeken a helyeken a hőszigete­lés maradéktalan elhelyezése és pontos illesztése a kivitelező egyik legfontosabb feladata. Amennyiben ez nem megfelelően történik, hőtechnikai szempontból jelentős hibák alakulhatnak ki.

A hőhidak problematikája kettős: egyrészt a belső felületi hőmérsékletek alacsonyabbak lesznek, folyamatos pára­lecsapódások, penészedések, korhadások, korróziók, kifagyások jelentkezhetnek (állagvédelem), és az átlagos belső felületi hőmérséklet kellemetlenül alakul (hőérzet). Másrészt a hőhidakon áthala­dó hőáramok általában nagyobbak, mint a határoló szerkezet azon felületű főmezőjében kialakuló hőáramok, így romlik az épület hővédelmi teljesítménye.

Ma már szinte korlátlan választékban rendelkezésünkre állnak a jobbnál jobb építőanyagok, köztük hőszigetelő anya­gok is, és ezekhez csatlakoznak a megfe­lelő korszerű technológiák. A kivitelezés során elkövetett hibák miatti káros hatásokat azonban a legjobb anyagok és a legjobb alkalmazástechnológiai útmutatók sem tudják kivédeni. Ma és különösen a jövőben – mivel az építési módok és technológiák egyre na­gyobb körültekintést igényelne – egyre fontosabb lesz a precíz és pontos kivite­lezés, hogy az ebből eredő és még ma is gyakran előforduló hőtechnikai hibák elkerülhetők legyenek (1.44-1.45 ábrák).

1.44 ábra. Az épülethomlokzati ablakok ré­sein nem kívánt légmozgás, gyors lehűlés vagy nyári felmelegedés keletkezik, ha a szerkezeti rések nem tökéletesek; 1 a nyíló szárny tömítéshiánya vagy rossz illesztés miatt a szárnyak nem jól zárnak; 2 a rosszul beépített tokszerkezet fal-tok kapcsolata nem tökéletes; 3 a rosszul beépített üvegezés nemcsak légvándorlást, hanem a csapadékvíz horonyba jutásával idő előtti tönkremenetelt okoz.

1.45 ábra. Az épület alapozási módja és az azokat érintő nedvesség-, valamint fagyhatások a) rossz példa (a nem megfe­lelő alapozási mélység miatt); b) megfelelő alapozási mód, ahol csak a fagy elleni védelmét kell megoldani; 1 talajvíz; 2 talaj­nedvesség; 3 csapóeső; 4 fagyveszélyes zóna; 5 fagy okozta károk.

Cikksorozatunk további részeiben gya­korlatban könnyebben kivitelezhető pél­dákat mutatunk be, az alapoktól kezdve, egészen a tetőig. Természetesen ezekben is előfordulhatnak szakmai „fogyatékosságok” mármint a példákban -, de ha így építjük házunkat, az esetek 90-95%-ban jó minősítést kapunk.

1.46 ábra. Épület falát és alapját (lábaza­tát) érő meteorológiai hatások, amelyek hatása ellen helyes anyag-, illetve víz- és hő­szigetelés kiválasztásával lehet védekezni 1 fagyveszélyes zóna; 2 biztonsági zóna; 3 fűtött beltér; 4 fagypont feletti talaj és feltöltés.