Nedvesség az épületszerkezetben: hőszigetelést rontó tényező
A nedvesség az épületben és a szerkezetben – azonkívül, hogy az épület állagát és állékonyságát veszélyezteti – nagymértékben csökkenti a hőszigetelő képességet is, nem is beszélve a belső komfort minőségéről.
Az utóbbi időkben a szakembereket sokat foglalkoztatják az építési hibák, már egy-két évtizede bekerült a szakzsargonba az épületek „patológiája”. Azonkívül, hogy szakértő intézetek, cégek foglalkoznak e témakörrel, mindannyiunkat érint e problémakör, a szakemberektől az épület tulajdonosáig, a lakás használójáig.
3.54 ábra. Többszintes épületek homlokzatburkolatának szellőztetési módjai a) egybefüggően; b) szintenként szakaszolva; c) mellvédfal sávonként.
Nedvesség mint károsító tényező
A nedvesség egészen másképpen jelentkezik az északi népeknél, vagy a közép-európai térségben, és egészen másképpen a mediterrán égövben. Az északi országokban a nedvesség nemcsak az épület állagát veszélyezteti mind fagyállósági, mind külső illetve beltéri hőszigetelési vonatkozásban, hanem az épület élettartamát is erősen csökkenti. Közép-Európában a probléma ugyan hasonló az északiakhoz, de a veszélyessége már valamelyest csökken. Délen a nedves falakat a téli fagy nem veszélyezteti, és a gyorsabb kiszáradásnak nagyobb az esélye. Míg délen a nedves fal nyáron hűsít, addig északon elviselhetetlenségig ronthatja a lakáskomfort minőségét.
Nemzetközi vizsgálatok alapján a legtöbb hibaforrás a lakótér külső határolóján fordul elő, pont ott, ahol az életterünket a külső légtértől megfelelően kívánjuk elválasztani. Érthető módon a legnagyobb számban az épület külső szerkezeteinél (fal, tető) keletkeznek nedvesség okozta meghibásodások, ide értve természetesen az ablakokat, loggiákat, teraszokat, kéményeket stb. is. Elég jelentős a talajjal érintkező szerkezetek (pince, lábazat) meghibásodási aránya, viszonylag kisebb a belső (üzemi) víztől eredő hiba.
A meghibásodások egyik csoportjában a nedvesség (vagy víz) közvetlenül érzékelhetően jelentkezik, pl. beázás, vízbefolyás, felületi páralecsapódás formájában. Ez további kedvezőtlen hatásokra is vezethet: komfortcsökkenés, súlyosabb esetekben betegség, használati tárgyak és szerkezetek károsodása: nyirkosodás, penészedés, gombásodás, korhadás, rozsdásodás. Ezenfelül a nedves szerkezetek hőszigetelése romlik, ami az energiafogyasztást, a fűtési költségeket növeli.
A meghibásodások másik csoportjában a nedvesség rejtve marad (pl. a szerkezeten belüli páralecsapódás vagy nedvesedés); a másodlagos hatások az előzőekben ismertetettekkel nagyobbrészt megegyeznek, de a késői felfedezés miatt súlyosabb következményekkel járhatnak (pl. szerkezeti acélrészek korróziója esetén). Néhány jelenség előfordulása közvetve utal a nedvességre (pl. salétromos kivirágzás, mészcsomó-kipattogzás).
Nedvességből adódó minőség- és hőszigetelőképesség-romlás
A meghibásodások többféle okokra vezethetőek vissza, pl. a szakszerűtlen kivitelezésre vagy a természetes elavulásra. Cikksorozatunkban elsősorban a kivitel szakszerűségére térünk ki, mert az elavulás természetes folyamat. Szakszerűtlenül tervezett vagy kivitelezett épületnél azonban az eróziós folyamat előbb jelentkezik, és folyamata az évtizedes „sebességről” akár egy téli időre is lerövidülhet.
Fontos, hogy az épület állaga, állapota és hőszigetelő képessége hagyományos építésű házak esetén legalább egy emberöltő tartamával legyen azonos nagyságú. Ha az elavulási ciklus rövidebb, akkor életünkben többször is kell építkezni. Ebből az anyagi szempontok figyelembevétele mellett egy is sok, de pszichológiai szempontból is csak ennyi viselhető el. Természetesen nincs olyan ház, építmény, amelyre már néhány év múlva ne kellene költeni, még ha kisebb karbantartás formájában is. Ám ha ez elmarad, akkor romlik csak igazán az állapot, és óriási mértékben csökken a hőszigetelő képesség.
Hőszigetelő képesség = komfort minősége
Az előbbi gondolatokat folytatva, szinte kivétel nélkül mindig visszatérünk a nedvesség-hőszigetelés kölcsönös egymásra hatására, hiszen az épület akkor lakhatatlan végképpen, ha leomlik vagy beázik.
A meghibásodások:
- tervezői
- építőanyag-minőségi
- kivitelezői
- üzemeltetői okokra vezethetőek vissza. Mindegyik tényező önállóan is szerepelhet okként; ám gyakoribb az okok kombinációja.
Az ok gyakran nem közvetlenül a nedvesség kezelésével kapcsolatos, hanem szerkezeti jellegű. A szerkezetek egyenlőtlen süllyedése, túlzott erőtani igénybevételek, különböző okok miatt előálló méretváltozások nem megfelelő figyelembevétele olyan repedéseket okozhatnak, amelyeken keresztül a nedvesség utat talál. Ezek egymástól függetlenül is elegendőek ahhoz, hogy a hőszigetelő képesség minősége megkérdőjeleződjék.
A nedvesség vándorlásával kapcsolatos fizikai jelenségek, az abszorpció, a kapillaritás, a higroszkóposság, valamint a hidraulikai (csapadékvíz-összefolyás a tetőn), a higrotermikus (páravándorlás, páralecsapódás) és az aerodinamikai (csapóeső) fizikai folyamatok. A folyamatok ismertsége ellenére a gyakorlatban a meghibásodások változatlanul nagy számúak, sőt új okokkal és jelenségekkel gyarapodtak. Ide tartoznak részben az új szerkezetek át nem gondolt kialakításából fakadó károsodások, részben pedig a fokozott hőszigetelésű új vagy pótlólag hőszigetelt régi szerkezetek meghibásodásai.
Összegezve tehát megállapítható, hogy a párával, nedvességgel és – nem utolsósorban – vízzel telítődött épületszerkezetek hőszigetelő képessége erősen vagy teljességgel lecsökken. Egyes szakmai irodalmi források utóbbit úgy fejezik ki, hogy a hőszigetelő képesség megszűnik, de ez nem teljesen igaz, mert a vízzel telítődött falnak is van valamelyest hőszigetelő képessége, ám életminőség tekintetében már nem elviselhető.
Épülethomlokzat és a csapadékvíz
A falazott és vakolt szerkezetek egyik gyakori meghibásodása a vakolatréteg leválása. Az okok között megtalálhatók statikai és építészeti tervezési hibák (pl. a fal repedése, a párkány nem megfelelő védelme az esőtől), kivitelezési hibák (pl. a fal nedvesítésének az elhagyása vakolat előtt), anyaghibák (pl. nem elegendő cement adagolása a vakolathabarcsba). A tönkremenetel rendszerint a felgyülemlett nedvesség meghagyása, az aljzat mozgása, vagy egyszerűen az adhézió megszűnése miatt áll elő. Hasonló meghibásodások burkolt falazatok esetében is előfordulnak.
Ha a falazóelemeket nem száraz állapotukban építik be, és a vakolatlan falat sok eső éri, erősen átnedvesedik és csak sokára szárad ki, különösen akkor, ha a belső tér páratartalma is nagy. A kevesebb napot kapó (pl. északkeleti) homlokzatok nehezebben száradnak ki, mint a többi homlokzat, akkor is, ha az uralkodó szélirány kedvező hatású a száradásra nézve. A falazaton a csapóeső áthatol, ha a vakolat és/vagy a hézagkitöltések nem jók, valamint, ha a homlokzati felületi réteg összerepedezett.
A vasbeton homlokzatokba (feltéve, hogy a panelok maguk a vizet nem engedik át számottevő mennyiségben), a hézagokon át hatol be a víz. A függőleges hézagokban a dekompressziós hézag, a vízszintesekben pedig a vízküszöb jelent valami védelmet, de a külső felület mögé bejutó víz kivezetéséről gondoskodni kell.
A nagy vasbeton elemek közötti hézagok tömítőanyaggal való teljes kitöltése sok meghibásodás forrása, mert a hézagok mérete gyakran nagyobb mértékben változik, mint amennyit a tömítőanyag követni tud. Ezenkívül a tömítőanyag vegyi bomlása (elsősorban az ibolyántúli sugárzás hatására) és a bedolgozási hibák is vízáthatoláshoz vezethetnek. Előfordul, hogy a hézagtömítés mögött több méter magasan áll a valahol bejutott víz.
Az utóbbi években gyakoribbá váltak az ablakok körüli beázások, elsősorban a fal és az ablak között, különösen kávamentes beépítés esetében. A tok és a szárnyak között is befolyhat a víz; ami a műanyag vagy alumíniumablakoknál általában tervezési vagy gyártási hiba következménye. Új problémákat okozott a hőelnyelő színezett vagy bevonatos üvegek bevezetése: ezek hő okozta méretváltozása ugyanis nagyobb, mint a közönséges üvegeké! A lábazati falak, attikafalak, mellvédfalak a felcsapó esőtől nedvesedhetnek át.
Felszívódó nedvesség
Viszonylag kevés szó esik a falakban alulról felszívódó nedvességről, mert ezt elsősorban a jelenlegi századunk előtt épült régi házakról tételezik fel. Számos országban azonban még mindig elég nagy az ilyen idős házak állománya, és sok későbbi épületben is hatástalanná vált a falszigetelés. Számtalan eljárás létezik ma már, amellyel megakadályozható a meglévő épületek falazatainál a nedvesség felszívódása.
A hőszigetelő és a fagyálló képesség szem előtt tartása úgy a régi épületek felújításánál, mint az új házak építésénél egyaránt igen fontos, mert a falak, az alapok és (sok esetben) a padozat alatti pára és nedvesség elleni szigetelés minősége is annyira jó, hogy az épület akár 100 évig is jó állapotú marad. A használhatóság azonban a hőszigetelő képesség függvénye, mert hiába áll a ház, az lakhatatlanná válhat annak egyéb hibái miatt.
Épületek felső nedvesség-, illetve csapadékvédelme
A meredek és a kis hajlásszögű tetők egyaránt beázhatnak felületük bármelyik részén; elsősorban azonban a különleges élek és pontok (szegély, áttörés, összefolyó, kémény, szellőző) helyén gyakoriak a meghibásodások.
Az elemes fedéseknél a tetőcserepek vagy műpala lemezek rossz minősége, méretpontatlansága, nem megfelelő átfedése, hibás leerősítése okozhat beázást. A törések és hiányok általában az üzemeltetési időszakban keletkeznek. A bitumenes vagy műanyag lemezes fedéseknél beázást okozhat a nem elegendő átfedés, a hibás ragasztás vagy hegesztés; valamint igen gyakran a párazárás rossz megoldása és emiatt a páranyomás által belülről tönkretett lapostető.
A nem megfelelő lejtési viszonyok és az alulméretezett tetőösszefolyók akadályozzák a víz lefolyását, a tartósan a tetőn maradó víz pedig megkeresi magának a behatolási lehetőséget. A fémlemez fedések hibái között fellelhetők az előzőekben már ismertetett hibák. Valamennyi lapostetőnél jelentős hibaforrás a kivitelezői és üzemeltetői hanyagság: cipővel, szerszámmal, más fém alkatrésszel átlyukasztott lemezek, túl erősen leszorított csavarleerősítésekkel átszakított fémlemez, eltömődött összefolyók stb.
A trapézbordás fémlemez fedéseknél eltérő módon kell biztosítani a hosszanti és keresztirányú átfedések vízzárását. Függetlenül a tetőfedések anyagától és azok alkalmazási módjától, az esetleges meghibásodások először a tetőzet szerkezetét, majd a kapcsolt hőszigeteléseket is rövid idő alatt tönkreteszik. A rossz rétegszerkezet, valamint a szellőző légréteg, illetve légjárat elhagyása a pára külső, közbenső és belső lecsapódásával fokozza a nedvesség felhalmozódását.
Pára- és a hőszigetelő képesség
Páralecsapódás (kondenzáció) akkor következik be, amikor a belső tér nedves levegője hideg felülettel vagy a szerkezetek belsejében hideg levegővel vagy hideg felületekkel érintkezik.
A jelenséget befolyásoló fő tényezők:
- a kívülről beérkező levegő hőmérséklete és nedvességtartalma,
- a belső levegő hőmérséklete és nedvességtartalma,
- a szellőztetés mértéke,
- a szerkezet páraellenállási viszonyai,
- a szerkezeten belüli hőmérsékletek.
A páralecsapódási veszélyt csökkenti, ha:
- a belső levegőben a páranyomást, a páratartalmat csökkentjük,
- megakadályozzuk a párának a szerkezetbe való behatolását és/vagy a pára eltávozását kifelé lehetővé tesszük,
- a belső felületi hőmérsékleteket elég magasan tartjuk.
Mindezen elvek megfelelő szerkezeti megoldásokkal valósíthatók meg. Különösen sok a hibalehetőség a párazáró réteg kialakításánál, mert az alkalmazott réteg valójában nem párazáró és gyakran nem zár folyamatosan. Az utóbbi években a megnövekedett teljesítményű hőszigetelések újabb fajta meghibásodásokat eredményeztek.
Ezek közül néhány negatív példa:
- háromrétű ablaküvegezésnél, ahol a tok és szárnykeret változatlan maradt, gyakran észlelni párakicsapódást (a relatív hőhíd miatt);
- családi házak külső oromfalain szétfagyások jelentkeznek azoknál a házaknál, ahol az utólag beépített padlástereknél az oromfalat belülről hőszigeteltek. Ennek oka az, hogy a hőszigetelés kevesebb hőt enged át kifelé, mint korábban, így a tetőn a hó és jég nehezebben olvad el.
Külső falak légréseiben a befújt műanyag habok megakadályozzák a nedvesség eltávozását. Tetőknél (tetőfödémben) a befújt habokból nedvesség hatására megnövekedő mennyiségű formaldehid szabadul fel, ami meggyorsítja a fa alkatrészek gombásodását. Számos esetben jelentős károk keletkeztek a légrétegek utólagos hőszigetelése, eltömése nyomán is.
A hőhidak mentén a belső felületi hőmérséklet alacsonyabb, ami páralecsapódáshoz vezethet. Ilyen helyek a radiátoros ablakfülke, a vasbeton koszorú, a vasbeton borda, a redőny szekrény stb., ahol általában a külső fal is vékonyabb, és így ráadásul a csapóeső is könnyebben áthatolhat. A nedves szerkezetek hőszigetelése csökken, ami növeli a belső páralecsapódási veszélyt.
Nedvességhatás és időtállóság
A nedvességgel kapcsolatos, kicsinek tartott tervezői, kivitelezői és üzemeltetői hibák általában aránytalanul nagy károkat okoznak, és ezek csak jelentős költséggel (esetleg még így sem tökéletesen) hozhatók helyre. Külföldön tekintélyes szervezetek kísérik figyelemmel a meghibásodásokat, és gyűjtik egybe az adatokat a későbbi gyakorlati hasznosítás érdekében.
A pára, a nedvesség, vagyis együttesen a víz, hatalmas károkat okozhat épületeinkben. A megoldást a jól megválasztott szerkezeti megoldások és a tökéletes csomóponti kialakítások jelentik. Ezek együttese teszi időtállóvá az épületet, és a belső komfort minősége ezáltal sok évtizeden keresztül megőrizhető.
Nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy a kárt okozó víznek az épületek és szerkezetek belsejéből való távoltartására és a páralecsapódások elkerülésére vonatkozó ismereteket állandóan tovább kell fejleszteni, és a tanulságokat közkinccsé kell tenni. Tulajdonképpen ez a célja cikksorozatunknak.