Homlokzati nyílászárók és üvegfelületek szigetelése
Ablakok és ajtók
Energetikai szempontból az épületek külső határolói nem mások, mint a falak, és ezekre fordítjuk a legnagyobb gondot. Pedig az ajtók, ablakok éppúgy határoló szerkezetek, amelyekre szintén oda kell figyelni, mint az energiatakarékosság fontos eszközeire (6.1-6.2 ábrák).
6.1 ábra. Az épületet, az ablakot érő szélhatás (légnyomáskülönbség), (vizsgálandó); a) épület; b) ablak esetén; 1 tok és fal között; 2 nyílókeret és tokkeret között; 3 üveg és fogadókeret között; 4 üveget érő dinamikus terhelés.
6.2 ábra. Az ablakszerkezetet érő filtrációs hatások ellen megfelelő szerkezeti kialakítással és beépítéssel védekezni lehet. Filtrációs irányok és helyeik: A fal/tok; B tokkeret/szárnykeret; C üveg/ befogadókeret; 1 tokkeret; 2 szárnykeret; 3 üvegezés; 4 rugalmas réskitöltő hőszigetelés; 5 külső lég- és vízzáró takaróprofil; 6 beépített légzáró (gumi) profil(ok); 7 plasztikus lég- és vízzáró tömítés (szalag); 8 tisztíthatóságot biztosító (rugalmas) fugatömítés.
- Energiatakarékos télikert tervezési elve
- Télikertek és benapozás
- Növényház, télikert és napház
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Energiamérleg
Az üvegezett (transzparens) nyílászárók energiamérlege igen sok tényező függvénye.
Az energiamérleg összetevői a következők:
- transzmissziós hőveszteség;
- a sugárzási nyereség és veszteség;
- légcsere a működési és beépítési hézagokon át;
- a hőérzetre gyakorolt közvetlen hatások, illetve az ezek ellentételezéséhez szükséges energiaáramok;
- a természetes megvilágítás.
Az ablakok transzmissziós veszteségei
A transzmissziós veszteségek három összetevő eredőjeként foghatók fel: az üvegezés, a keret és a beépítés veszteségeinek összegeként.
Az üvegezést illetően alapvető kérdés a rétegek száma. Miután magának az üvegtáblának a hővezetési ellenállása igen kicsi, a hőátbocsátási tényező elsősorban az üvegtáblák közötti légréteg vastagságától, annak függőleges méretétől, valamint a hőátadási tényezőktől függ. Az üvegezés rétegszámának növelése – akár a meglévő ablakok kiegészítése háromrétegűvé – a hőszigetelés javításának hagyományos módja. Ugyancsak javítja a hőszigetelő képességet a légréteg helyett különleges gázok alkalmazása és az üvegek speciális bevonatozása.
A „hőátadás” – azaz a felület és a környezet közötti hőcsere – valójában két folyamatból tevődik össze: a tényleges hőátadásból, ami a felület és a levegő közötti hőcserét jelenti, valamint a sugárzásos hőcseréből, ami a felület és más felületek (talaj, épület, felhőzet, a levegőben lévő vízgőz) között játszódik le. E két dolgot a számítások egyszerűsítése végett a tervezési gyakorlatban együtt kezeljük, egy megfelelő értékű látszólagos hőátadási tényezőt alkalmazva, de ha az energiamegtakarítás lehetőségeit keressük, akkor az egyes tényezőket külön-külön kell vizsgálni.
A külső felületeken a hőátadás – a szél hatása miatt – nagyobb arányú, a belső felületeken pedig a hőátadás és a sugárzás nagyjából azonos arányú. A homlokzati ablakoknál és az üvegezéseknél alkalmazott energiatakarékossági megoldásokban legnagyobb számban a dupla vagy háromrétegű üvegezést alkalmazzák (6.3- 6.9 ábrák).
6.3 ábra. Homlokzati bejárati ajtót mint járható ablakot érő hatások 1 tokkeret; 2 ajtószárny; 3 lábazati rész; 4 tömítő és légzáró körkörös szalag; 5 cseppentő vízorr; 6 vízmentes felület; 7 fagyhatár elméleti vonala; 8 hőszigetelés; 9 belső pára kondenzáció által veszélyeztetett felület; 10 rugalmas hőszigetelő kapcsolat; 11 hőhídmegszakító hőszigetelés az épületszerkezetben; 12 áthidaló; 13 épületet érő csapadék útja; 14 fagypont feletti állandó hőmérsékletű épületszerkezet.
6.4 ábra. Szekcionált, hőszigetelt garázskapu szerkezeti és hőtechnikai keresztmetszete, beépített állapotban; 1 hőszigetelt kapuelem; 2 tényelem (kapuval azonos hőtechnikai keresztmetszettel); 3 légzáró tömítő profil; 4 alsó légzáró gumicsík; 5 elméleti fagyhatár vonala; 6 épületet érő csapadék vonala (amely ellen védekezni kell); 7 kávafal; 8 padozat.
6.5 ábra. Faablak ideális fal kapcsolata, ahol a hőtechnikailag fontos (elméleti) fagyhatárvonal egy síkba esik; a) egyhéjú főfal esetén; b) kéthéjú, közbenső hőszigetelésű fogadófalnál.
6.6 ábra. Hagyományos épületszerkezetű határolóba beépített hőhíd megszakításos fémablak kapcsolata az épület külső, kiegészítő hőszigetelő rétegével
6.7 ábra. Homlokzati ablak (és ajtó) összetevő elemei együttesen adják a (l0/h0) transzmissziós hőveszteséget. A fontosabb hazai gyártók termékeiből kiemelt jó példák a) faablak; b) műanyag ablak; c) alumíniumablak, hőhídmegszakítóval; 1 tokkeret; 2 szárnykeret; 3 hőszigetelő üvegezés; 4 fogadó épületszerkezet és nyílászáró közötti rugalmas és hőszigetelő kitöltés; Transzmissziós veszteség megállapítása: a) üvegezés Üf; b) szárny- és tokkeret Tf; c) beépítési rugalmas kapcsolat r. E három rész együttesen (Üf + Tf + r) adja meg a hőtechnikai névleges méretű ablak I0/h0 transzmissziós értékét, a teljes ablakra vetítve.
6.8 ábra. Tetőablak kiemelkedő keretének beépítési csomópontja. Ahol a keret és tetőfödém csatlakozik, ott a kávabélés belső felületi hőmérséklete nem eshet alá a kondenzációs határnak, mert ellenkező esetben a pára kicsapódik.
6.9 ábra. Típus ablakrendszerek alsó lég- és csapadékzáró szárnykapcsolata egy, illetve kettős légzáróval és kiegészítő biztonsági üvegréteggel, amely néhány %-kal javítja az üveg transzmissziós értékét. A többszörös légzáró tömítéssel a keretrés transzmissziós hőátbocsátási értéke (általában) kétszeresére javul.
Az üvegezések anyagát hozzáértő szakember véleménye és számítása alapján kell kiválasztani, mert a hőtechnikai, vagyis transzmissziós veszteségük nagymértékben eltérnek egymástól.
Ezek tényezői közül meghatározó fontosságúak:
- az üvegrétegek száma;
- az üvegrétegek közötti légrés: vastagsága; töltete (normál vagy gáz);
- a tábla mérete;
- az üvegréteg vastagsága;
- a kapcsoló egyesítő rendszer típusa, illetve fajtája;
- az alkalmazott bevonati rendszerek (pl. fóliák).
A belsőtéri fűtési hőveszteség csökkenthető, ha a kifelé irányuló sugárzásos hőleadást, azaz az emissziós tényezőt csökkentjük. Ennek hatása főleg olyan szerkezetek esetében jelentős, amelyeknek a hővezetési ellenállása kicsiny, ezért kis emissziós tényezőjű felület bevonatolást elsősorban üvegezéseken és mozgatható, éjszakai hőszigetelést szolgáló társított szerkezeteken-az üvegtáblák közötti vékony fóliákon-alkalmaznak. A látható fény tartományában ezen fóliák átbocsátási tényezője jó, a természetes világítást nem zavarják.
A rövid infratartományban az átbocsátási tényező alacsony, ez a téli napsugárzási hőnyereséget némileg csökkenti, de egyúttal a nyári hőterhelést is mérsékli. 3 μ m feletti hullámhosszaknál a visszaverési tényező ~0,8, az áteresztés 0, az abszorpciós = emissziós tényező ~ 0,2, azaz igen kicsiny lesz a felület sugárzásos hőleadása. Ennek következtében a hőátbocsátási tényező is csökken.
Külön hangsúlyozandó, hogy a kis emissziós tényezőjű felület bevonatolás az üvegezés által a hosszú hullámú infravörös tartományban kisugárzott energiaáram, azaz a hőveszteség csökkentését célozza. Nem tévesztendő össze azokkal a „hővédő” bevonatokkal és egyéb technikákkal, amelyek az üvegezésen át a helyiségbe bejutó sugárzás, azaz a nyári hőterhelés csökkentésére szolgálnak.
Nemesgáztöltésű üvegezések
A nemesgázok közül az argon viszonylag könnyebben nyerhető ki a levegőből. Egy és két légrétegű üvegezés hőátbocsátási tényezője kis emissziós tényezőjű felületbevonattal és 15 mm vastag gázréteggel, argonfeltöltés esetén k = 1,5 W/(m2K), kripton feltöltéssel k = 1,1 W/(m2K). Háromrétegű üvegezéssel, két kis emissziós tényezőjű felületbevonattal és argonfeltöltéssel k = 0,9 W/(m2K), kriptonfeltöltéssel a szenzációsan kedvező k = 0,7 W/(m2K) hőátbocsátási tényező érhető el, míg a látható fény tartományában az áteresztési tényező mindössze 0,57-0,67. Hasonló eredmény érhető el olyan módon is, hogy csak két üvegtáblát alkalmaznak, de azok közé még egy vagy két kis emissziós tényezőjű felület bevonatolással ellátott fóliát feszítenek.
Keretelemek és tokok
A homlokzati nyílászárók tok- és szárny-kereteinek anyaga, illesztése tökéletes szerkezeti csomópontjaik révén – még ha többszörös ütközésre is terveztük – hőtechnikai szempontból nem, vagy csak ritkán érik el az üvegezés értékét. A tok- és szárnyszerkezetek geometriai formálásuk és anyaguk okán egyaránt „hőhídkockázatot” jelentenek. A fakeretek és a különböző megszakító betétes, „hőhídmentes” fa-fém és műanyag-fém kombinációk előnyös tulajdonságai jól ismertek.
Különösen nagy az a vonal menti hőveszteség, amely az üvegtáblák közötti fém távtartó lécek miatt alakul ki. Ez a veszteség habüveg távtartók alkalmazásával vagy az üvegezés keretbe való mélyebb besüllyesztésével jelentősen mérsékelhető (6.10-6.18 ábrák).
6.10 ábra. Típus bejárati- és erkélyajtók összetevő elemei eleget tesznek a hőtechnikai követelményeknek, azaz a tőkés szárnykeretek, valamint a betétrészek; a) hőszigetelő üvegezés; b) tömbösített rétegszelvényű fa; c) fa, közbenső hőszigetelő réteggel (DUFA típus).
6.11 ábra. Egyedi bejárati ajtók magasabb hőtechnikai (és esztétikai) igényekhez; a) hármas hőszigetelő üvegezéssel; b) betétbe vastagított hőszigetelő réteggel; c) tömör fa- és fémbetéttel, hőszigetelési és vagyonvédelmi szempontból egyaránt kiváló.
6.13 ábra. Homlokzati nyílászárók tőkés szárnykeretének légzáró kapcsolata a) kettős, szárnyhoz kapcsolt; b) kettős, tokhoz kapcsolt; c) kettős, tokhoz és szárnyhoz kapcsolt; d) egyes tokhoz és szárnyhoz kapcsolt légzáró tömítővel.
6.14 ábra. Szekcionált kapuelemek tömítő profiljai; a) nyitott, üzemi állapot; b) zárt állapot.
6.15 ábra. Fakapuk és ajtók alsó (küszöb) légzárása a) nyílószárnyak peremréssel és ütköző peremmel; b) emelkedő szárnyak, alsó kapcsolt gumihengeres; c) kettős légcellás gumiprofilos tömítéssel.
6.16 ábra. Fémkapuk és ajtók alsó (küszöb) légzárai a) peremréssel és ütköző peremmel; b) alsó kapcsolt gumihengeres; c) kettős légcellás gumirudazatú tömítéssel.
6.17 ábra. Eltérő belső hőmérsékletű terek közötti nyíló ajtószárnyak alsó légzárása; a) egyes csúszó; b) kettős gumicellás profilok beépítésével.
6.18 ábra. Ablakok külső könyöklő burkolatának helyes kapcsolata különböző beépítési módban, tökéletes hőszigetelési, illetve víz- és légzárási kialakítással a-b) normál ablak tok/fal; c-e) redőnysín vezető profil kapcsolattal; e) vaktokkal szélesített kávabélés.
A beépítésnél, a kávák, párkányok, kiváltók mentén kialakuló hőhidakat megállapodás szerint, a befoglaló falszerkezetek méretezése során vesszük figyelembe.
Beépítések
A homlokzati nyílászárók gyártása üvegezéssel együtt napjainkban csaknem 90-95%-ban nagyüzemileg folyik, a minőségi ellenőrzés – a verseny miatt – a gyártó érdeke és kötelezettsége. Fontos a betervezés és a kiválasztás, majd a beépítés.
A beépítés minősége a fogadófal, illetve határoló keretelem kapcsolására szűkül. Egy rosszul beépített ablak vagy bejárati ajtó hőtechnikai szempontból nem csak a rosszul alkalmazott tömítő hőszigetelésen múlik, hanem a pontos záródáson. A tokszár függőlegestől eltérő falkapcsolata révén a nyílószárny egyenletes – vonal menti – légzárása óriásit romlik.
Az ablakok beépítése régen a falazással egyidejűleg történt, száraz kapcsolással, bevakolt hézaggal, téglasoronkénti be-szegezéssel. Ez a megoldás már a múlté, hőtechnikai szempontból és minőségének megtartása érdekében az ablakokat csak szerkezeti épületbe lehet beépíteni. Beépítési méreteként elegendő a nyílászáró névleges és tényleges mérete közötti 1-1 cm-es munkahézag. A beépítés horgonylemezes rögzítéssel, majd a tokkeret körkörös légzáró hőszigetelésével a legegyszerűbb és egyben a legjobb is. A beépítés stabilitását biztosító horgonylapocskák lehetőleg az ablakoktól befelé nyúljanak, így kevésbé alakulnak ki a „mini” hőhíd(ak).
A beállított nyílászárók tok körüli légtömörségét – amely hőszigetelés szempontjából igen lényeges -, legjobban a helyszíni habosítású (PUR) anyagok tartósítják, de használható ásvány gyapot vagy bituráncsík is. A PUR-habos kitöltés további előnye, hogy a felületi tapadás akkora, hogy az már önmagában megtartja a nyílászárót, ráadásul a PUR-hab – a belső feszültségéből adódó rugalmassága révén – hűen követi a fa-vagy fémablak száradásából, illetve hőtágulásából adódó alakváltozásokat.
Utólagos energiatakarékossági módszerek
Az épületek elöregedésével párhuzamosan még inkább elhasználódnak a homlokzati nyílászárók. Ennek oka kettős: egyrészt készítésükkor egészen mások voltak a hőtechnikai követelmények, másrészt a fa száradása, méret- és alakváltozása szintén jelentős romláshoz vezet.
Az ablakok nyílószárnya és tokszerkezete közötti tömítő (záró) profil beépítése, a tok és fal közötti vékony nyílások elasztikus anyaggal való kitöltése, az üvegezések rétegszámának növelése, az ablak mellvédfalának és az ablakdeszkázatnak, fűtőtest felőli oldalának kiegészítő hőszigeteléssel való ellátása – mind hasznos takarékossági intézkedés, de egyikkel sem érhető el az, ami egy új ház és új ablak esetén lehetséges.
6.19 ábra. Az erkélyajtó és ablak vagy egybekapcsolva készül, vagy sorolóléccel utólag kapcsolható össze; nézetrajz, csomóponti A-B-C-D jelekkel.
6.20 ábra. Az egymáshoz kapcsolt ablak és erkélyajtó sorolóléces A jelű csomópontja; a) egyszerű, tömítetlen összeépítés; b) tömített összeépítés; c) tömített takaróléces összeépítés: 1 ablak; 2 soroló profil; 3 szilikonos csík; 4 ragasztott felületi légzárással; 5 takaró profilléc.
6.21 ábra. Ablakbeépítés B jelű falkapcsolata; a) közvetlen ütköztetésű; b) kávás falba tokszélesítéssel; 1 ablak-tokkeret; 2 tokszélesítés profilozott léccel; 3 belső takaróléc; 4 helyszíni habosítású rugalmas kapcsolás; 5 kapocselem; 6 tipli + facsavar; 7 szálas vagy habszivacs réskitöltés; 8 rugalmas fugázás; 9 fogadó főfal.
6.22 ábra. Erkélyajtó C jelű, alsó kapcsolata talajon fekvő padló esetén; 1 erkélyajtó; 2 hőszigetelés (hablemez); 3 tokmagasító támaszelem; 4 felhajtott vízszigetelés; 5 elasztikus fugakitöltés; 6 alul perforált „L” aluprofil küszöbhöz szegezve; 7 aljzat; 8 erkélyburkolat; 9 dilatációs hőszigetelés; 10 szegőléc; 11 vízszigetelés; 12 padozati hőszigetelés; 13 technológiai fóliateríték (csak szükséges esetben); 14 aljzatbeton; 15 padozati burkolat.
6.23 ábra. Erkélyajtó C jelű, alsó csomóponti változata; 1 erkélyajtó tokküszöbe; 2 hablemez hőszigetelés; 3 sarokléc; 4 vízszigetelés; 5 padozati hőszigetelés; 6 aljzatbeton; 7 burkolat; 8 ragasztó (ágyazó) réteg; 9 elasztikus fugazárás; 10 vízszigetelés kiegészítő gallér; 11 lejtéskiképzett aljzatbeton; 12 (flex) ragasztóréteg; 13 erkélyburkolat.
6.24 ábra. Ablak alsó, D jelű parapet fali kapcsolata, tokmagasító nélkül; 1 ablak; 2 vízmentes ragasztás; 3 szegezés; 4 főfal; 5 lejtést képező anyag; 6 könyöklő bádogozás; 7 alsó tokrögzítés; 8 helyszíni habosítású hőszigetelés; 9 ablakdeszka vendégprofil; 10 dübel/facsavar; 11 (filc vagy) perlithabarcs-alátét kivakolása; 12 ablakdeszka.
6.25 ábra. Ablak alsó, D jelű csomópontja tokszélesítéssel és előregyártott könyöklővel; 1 ablak; 2 elasztikus – vízmentes réskitöltés; 3 mozgási rés; 4 ágyazó habarcsréteg; 5 kő (műkő) ablakkönyöklő; 6 tokszélesítés; 7 rugalmas tok/fal kapcsolata; 8 rugalmas fugakitöltés; 9 kapcsolóelem; 10 hőszigetelő habarcskitöltés; 11 kerámia parapetburkolat.
6.26 ábra. Ablak és homlokzati kiegészítő hőszigetelés kapcsolata, kávacsomópont 1 ablak; 2 fogadófal; 3 tipli + facsavar; 4 tokrögzítő pánt; 5 szegezés; 6 réskitöltés hőszigetelővel; 7 fuga elasztikus külső-belső lezárása; 8 utólagos vakolat-kiegészítés; 9 takaróléc; 10 parapetdeszka; 11 méretezett hőszigetelés; 12 légrés nélküli falazott homlokzati téglaburkolat.
6.27 ábra. Ablakok alsó víz- és légzáró kapcsolata a fogadófalhoz, külső fém ablakkönyöklővel; a) egyszerű lehorgonyzott bádogszegővel; b) kapocsszegővel; c) deszka hordozóvázú könyöklőre; d) extrudált profilú alumínium profilszelvénnyel; 1 fogadófal; 2 ablak; 3 helyszíni habosítású hőszigetelés; 4 ék; 5 normál ablakbádog; 6 típus extrudált aluprofil; 7 vízorr; 8 lehorgonyzó huzal; 9 szegezés (fugába); 10 rögzítő szegélybádog; 11 tiplizés; 12 rögzítő szalaglemez; 13 deszkaaljzat; 14 szálas hőszigetelés; 15 lejtős habarcskikenés.
6.28 ábra. Tetőablak és tetőfödém kapcsolata (kereszt- és hosszmetszet); 1 VELUX tetőablak; 2 ólomlemez gallér; 3 keretbádog; 4 hátbádog; 5 támasz; 6 kondenzvízzel terelő profil; 7 szivacs sávlemez; 8 rátét szalag; 9 tetőfólia keretbélés; 10 tetőfólia; 11 tetőfedés; 12 légrés; 13 káva hőszigetelés; 14 szarufa; 15 tetőléc.
6.29 ábra. Ablak tokkeret-falkapcsolat réseinek kitöltése helyszíni habosítású (pur) hőszigetelővel.
6.30 ábra. Ablak és falkapcsolat ásványgyapot hőszigetelő csíkkal.
6.31 ábra. Ablak és falkapcsolat rugalmas kitöltése a) kör keresztmetszetű habszivacs tömítő csíkkal; b) majd rugalmas fuga lezárással.
Az ezredforduló ablakainak energetikai jellemzői
Az építéstechnikában soha ekkora fejlődés nem volt, mint évezredünk utolsó évtizedében. Ebből is mindent megelőz az ablakok fejlesztése – számszerűségi és energetikai vonatkozásában egyaránt. Nem az alapelv változik, csak a technikai és konstrukciós kialakítások célszerűbbek (6.35-6.36 ábrák).
A következőkben az európai technikai újdonságok között mutatunk be néhányat. Egy nyugat-európai cég fejlesztette ki a 0,5 „k” tényezőjű ablakot, amelyben az újdonság az, hogy az ablakszárnyak hőszigetelő profilja kívülről fenyőfa, belül pedig hőszigetelő poliuretán műanyaghab. Az ablakszárny k-értéke kb. 0,5 W/(m2K). Hármas üvegezéssel szerelve k = 0,4, kettősnél 0,7 W/(m2K)! Ez lehetővé teszi, hogy ez az épületelem passzív, alacsony energiás vagy nullaenergiás házakban beépítésre kerülve, az ablak hőszigetelése a faléval legyen egyenértékű.
A megfelelő ablak belső felületének hőmérséklete kedvezőtlen időjárási viszonyok esetén is 15 °C felett található, vagyis a páralecsapódási küszöbérték felett. A hősugárzás mértéke az ablak közelében jelentősen csökken, és elkerülhető, hogy a belső térben konvekció (visszaáramlás) keletkezzen.
Egy svájci cég fűtött ablakokat tervez, illetve gyárt, amelyeknek az a legfőbb jellemzőjük, hogy villamos fűtéssel rendelkeznek, oly módon, hogy a fűtőtest közvetlenül az ablakkeretbe került elhelyezésre. A fűtőelemek folyóméterenként kb. 12-18 Watt energiát vesznek fel. A hővezetés útján a hőszigetelő üvegtáblákba jut, majd onnan a belső térbe kisugárzik. Előfeltétele ennek a módszernek a nagy hőszigetelő képességű ablakok és külső épületszerkezeti elemek alkalmazása, amelyek esetén a Moduline-ablakrendszer igen jól bevált. Az egész évi fűtési igényt három fűtési időszakon keresztül, 12,2 kWh/m2 értéken sikerült tartani. Az ablak előtti térben ülve a helyiségben tartózkodónak az az érzése, mintha egy nagy kiterjedésű, átlátszó cserépkályha mellett tartózkodna.
Ez a Moduline-faablakrendszer „ablakfűtési és szabályozási technikával” került felszerelésre. A túlfűtést megakadályozandó a reluxa zsalulemezei automatikusan bezáródnak. A huzatmentes légcserét beépített szellőzőrendszer teszi lehetővé.
Kísérletek folynak olyan üvegezésekkel, amelyekben a két üvegtábla között vákuum van. A megoldandó feladatot a tömörséget és kellő mechanikai ellenállást biztosító szegély, az üvegek közötti távtartók és az ezek miatti hőhídhatás problémája jelenti.
6.32 ábra. Ablakokkal kapcsolatos utólagos energiatakarékossági intézkedések, lehetőségek; a) tokkeret és nyílószárny közötti rugalmas szalag behelyezése; b) tok/fal közötti rések szilikonos kitöltése; c) fűtőtest ablak felőli rész kiegészítő hőszigetelés behelyezése; d) további üvegréteg beépítése.
6.33 ábra. Tömítőprofil változatok.
6.34 ábra. Eltérő hőmérsékleti igényű helyiségek közötti ajtók, illetve bejárati ajtók utólagos légzáró szalagjainak beépítése; a) tokkerethez; b) küszöbrészhez; 1 ajtószárny; 2 tok; 3 záróprofilhoz hordozó borda; 4 öntapadó szalag; 5 kapcsolt csőprofil; 6 kapcsolt szárnyprofil.
6.35 ábra. Harmadik üvegréteg utólagos beépítése hagyományos kapcsoltszárnyú ablakban.
6.36 ábra. Kapcsolt gerébtokos ablak mintájára készült hármas (2+1) üvegezésű ablak (főként épületfelújításnál és műemléki környezetű házaknál).
Árnyékolók és energetikai hatásuk
Az árnyékoló szerkezetről sokaknak csak a nyári nap elleni védelem jut eszébe, pedig ezek szerepe télen is lehet hasonlóan pozitív hatású. Természetesen a rosszul alkalmazott vagy beépített árnyékoló – főként télen-negatív hatást is kifejthet az épületre és a fűtött térre nézve egyaránt.
Az árnyékolók lehetnek:
- fix építésű,
- mozgatható és
- kiegészítő rétegelemek, amelyek az épületek ablak-, illetve üvegfelületén kívül, belül vagy az üvegek közé építve fejtik ki hatásukat.
A mozgatható árnyékoló szerkezet nemcsak a naptényezőt, hanem a hőátbocsátási tényezőt, a hőszigetelést is módosítja. Részben maga az árnyékoló szerkezet, részben pedig az árnyékoló szerkezet és az üvegezés közötti légréteg fejt ki szigetelő hatást, ami egyes esetekben igen jelentős is lehet. A légrés jobban szigetel, ha zárt – ez a társított szerkezet éleinek megvezetésével lehetséges.
A mozgatható árnyékoló szerkezetek értelmes használatával energetikai előnyökhöz juthatunk. Télen, nappal az árnyékoló szerkezet „nyitott” állapotban van, nem mérsékli a helyiségbe jutó sugárzási energiát. Télen, éjszaka, „csukott” állapotban viszont csökkenti a hőátbocsátási tényezőt, és ezzel a veszteséget, nyáron pedig a helyiség túlzott felmelegedése ellen véd.
Számításainkban ezt a körülményt úgy vehetjük figyelembe, hogy az üvegezett szerkezet eredeti hőátbocsátási tényezője helyett a „nyitott” árnyékolóval kombinált szerkezet „éjszakai” hőátbocsátási tényezőinek számtani középértékét vesszük figyelembe. Az árnyékoló szerkezetek vizsgálatával párhuzamosan a gyakorlatiasság, a gyakorlati megvalósítás legalább annyira fontos, mint a kiválasztás, hogy a döntés közelebb kerüljön az adott helyzetben lehetséges legjobbhoz. A legelső vizsgálati kérdés maga az ablak és az üvegfelület, hogy önmagában mennyire terheli hővel a belső teret nyáron, és mekkora a hőveszteség télen, bentről kifelé (6.37 ábra).
6.37 ábra. Az ablakot érő nyári sugárzási hőterhelési érték csökkentésének módszerei; a) árnyékolatlan ablak a kiindulási alapérték; b) redőnnyel; c) zsalutáblával; d) nyitható vagy fix kagylós árnyékoló; e) épület síkja elé tolt táblás; f) a kilátást biztosító, de a napsugárzástól védő épülethomlokzati légáramlással hűtött táblás megoldásban (%-os érték ± 5%-ban eltérő lehet).
Az épület homlokzati síkjához kapcsolt árnyékolók igen jelentős mértékben, akár 1/3-ára is csökkenthetik a Nap sugárzását, illetve hőterhelését a belső tér felé. A legelterjedtebb reluxáktól nem várhatunk annyit, mint remélnénk, mert tulajdonképpeni hatásukat csak az épületen kívüli elhelyezéssel fejthetik ki. Ez a megoldás viszont kissé körülményes, kívülre már csak a merev laplamellás, ún. „zsaluzia” szerelhető fel, aminek költsége viszont többszörös (6.38 ábra).
6.38 ábra. Árnyékoló reluxák és zsaluziák ablakhoz viszonyított helye a) helyiségen belül; padozattól mennyezetig; b) ablaknyílásba, belülről; c) két üvegréteg közé; d) ablaknyílásba kívülről; e) homlokzati sík elé kapcsoltan.
Az ősi árnyékoló szerkezet, a zsalutábla mindmáig megőrizte helyét az építészetben, árnyékoló és építészeti formaelemként egyaránt. Nyári és téli hatásuk energetikai szempontból számottevő (6.39-6.40 ábrák).
6.39 ábra. Kiváló védelmet biztosít az ablakra szerelt táblás zsalugáter: nyári sugárzásterhelés; téli gyors lehűlés ellen, valamint vagyonvédelmi szempontból; a) tömör, táblás; b) fixlamellás változatokban.
6.40 ábra. Hőszigetelt redőnyszekrény beépítése; a) vakolt homlokzat esetén; b) fokozott hővédelemmel ellátott épületnél; c) burkolótéglával készülő homlokzatnál; 1 SCHWENK-DW; 2 SCHWENK-ST; 3 SCHWENK-KL hőszigetelő redőnyszekrény; 4 vakolathordozó élprofil; 5 burkolati élprofil; 6 fenolgyanta kötésű faforgács lemez, mint „hordozó” borda; 7 vakolattartó köpenylemez; 8 gördülő redőnytengely; 9 göngyölítő tárcsa; 10 redőnypáncél; 11 vezető profilléc; 12 ablak; 13 magasító-soroló profil; 14 szorító szalaglemez; 15 kapcsoló „Z” profil; 16 betonozó horony; 17 kiegészítő hőszigetelés; 18 ajtó látszó lemeze; 19 hőszigetelt szerelőajtó; 20 gurtni (heveder); 21 ragasztóréteg; 22 „Protektor” vakolóprofil; 23 ágyazó-habarcs; 24 téglaburkolat; 25 vasbeton koszorú; 26 polisztirollemez-hőszigetelés; 27 Heratekta; 28 ragasztóhabarcs; 29 üvegszövet; 30 vakolat; 31 felületi nemesvakolat; 32 vezető bak; 33 filctömítés; 34 facsavarkapcsolás.
Ugyanúgy elterjedten használtak a redőnyök, mint árnyékolók. Tulajdonképpen ez az árnyékolási forma a legkényesebb, mert a rosszul beépített redőnyszekrény hővesztesége sokszorosa lehet a redőnymező által produkált értéknek – legalábbis téli időszakban. A redőnyöknek tehát az a hátrányuk, hogy – a jó nyári árnyékoló (és szabályozható) hatásuk mellett – a rosszul megválasztott redőnyszekrény télen negatív hatású az éves energiamérlegre nézve. Lényeges szempont, hogy redőnyt és a redőnyszekrényét úgy kapcsoljuk az ablakhoz és a homlokzati falhoz, hogy azon filtrációs rés és hőhíd csak a minimálisabb mértékben jöhessen létre.
6.41 ábra. Emelkedő és felnyitható táblás ablakzsalu univerzális használata hatékony védelmet biztosít nyáron és télen egyaránt; bentről kifelé és kintről befelé is.
6.42 ábra. Hagyományos, fogyatékos hőszigetelésű redőnyszekrény hőszigetelés-kiegészítéssel.
6.43 ábra. Redőnyszekrényes ablak alkalmazása üreges beton falazati rendszerhez; 1 falazati elem; 2 vékony falazóhabarcs; 3 vasalt redőnyszekrény – áthidaló zsaluelemként; 4 kiegészítő hőszigetelő réteg; 5 vékonyvakolat; 6 üvegszövet (10-10 cm) túlnyúlással; 7 homlokzati vakolat; 8 kávabélés; 9 redőny, gördülő henger; 10 redőnypáncél; 11 levehető hőszigetelt kagylóelem
6.44 ábra. Ablakszemöldök kőlap burkolata és korszerű hőszigetelésű redőnyszekrény-kapcsolata 1 kőlap burkolat; 2 fúrt csap; 3 rugalmas függesztő; 4 tartókapocs; 5 rugalmas nyakelem; 6 függesztőrúd; 7 teleszkópelem; 8 horgonycsavar; 9 szintbeállító; 10 dübel; 11 hőszigetelés (pl. THERWOOLIN); 12 hőszigetelt redőnyszekrény; 13 légrés; 14 takaróprofil; 15 redőny; 16 ablak; 17 vésett fészek; 18 főfal; 19 koszorú.
6.45 ábra. Télikertre kapcsolt rollszerű, külső árnyékoló csökkenti a belső teret érő (nyári) nagyfokú hőterhelést.
6.46 ábra. Teraszok és mögötte lévő helyiség árnyékolása „feszített” árnyékolóval.
6.47 ábra. A télikert önmagában energiatakarékossági eszköz, mert: ősztől tavaszig temperálja a mögötte lévő teret, helyiségeket; árnyékoló használata mellett szabályozható lesz a nyári hőterhelés.
6.48 ábra. Terasz és épülethelyiség árnyékolása fix rácsozató árnyékolóval.