Hőszigetelő anyagok

A hőszigetelő anyagok fogalma és csoportosítása

A hőszigetelő anyag fogalma

Az előző fejezetekben láthattuk, hogy minden anyagnak van hővezetési ellenállása, a hővezetési tényezőjétől és vastagságától függően. Minden anyagnak van hőszigetelő képessége, ezáltal akár az összes anyagot hőszigetelő anyagnak is tekinthetnénk.

Hőszigetelő festék hőtérképeForrás: Hőszigetelő festék – http://protektor-festek.hu/

Az építőiparban általánosan elfogadott definíció szerint azonban a hőszigetelő anyagok általában valamilyen természetes vagy mesterségesen előállított alapanyagból készült, porózus vagy üreges szerkezetű, kis testsűrűségű termékek, amelyek hővezetési tényezője 10 °C középhőmérsékleten mérve nem haladja meg a 0,15 W/m-K értéket. A hőszigetelő anyagok szilárd alkotórészekből álló vázból, valamint levegővel vagy más gázokkal telt pórusokból, kapillárisokból épülnek fel. Mivel az álló levegő jó hőszigetelő, így a hőszigetelő anyagok pórusaiban jelen lévő levegő jó hőszigetelést biztosít.

A napjainkban használt építőanyagaink jelentős része, amelyek nem tartoznak a klasszikus értelemben vett hőszigetelő anyagok körébe (pl. a nagy hőszigetelő értékű falazóelemek), ennél kisebb hővezetési tényezővel rendelkeznek, ezért bevezethető a hatékony hőszigetelő anyag fogalma, ez alatt a 10 °C középhőmérsékleten mért 0,06 W/m-K értéknél kisebb hővezetési tényezőjű anyagokat értjük.

A hőszigetelő anyagok csoportosítása

Számtalan hőszigetelő anyag létezik, amelyeket elsősorban előállítás és kémiai összetétel szerint csoportosíthatunk.

Előállítás szerint beszélhetünk:

  • természetes hőszigetelő anyagokról és
  • mesterséges hőszigetelő anyagokról

A természetes hőszigetelő anyagokat általában tovább már nem csoportosítjuk. A legfontosabb természetes eredetű hőszigetelő anyagok a parafa, a fagyapot, a farostlemez, a faforgács lap, a cellulózszigetelés, a nádlemez, a szalmabála, a kukoricablokk, a lenrost, a kenderrost, a pamut, a gyapjú és az egyéb különleges anyagok (pl. kókuszszál, szárított tengeri fű stb.).

A mesterséges hőszigetelő anyagokat azonban tovább csoportosíthatjuk:

  • szálas hőszigetelő anyagokra,
  • habosított hőszigetelő anyagokra,
  • ömlesztett hőszigetelő anyagokra,
  • hőszigetelő falazóelemekre és
  • nanotechnológiás hőszigetelő anyagokra.

A szálas hőszigetelő anyagok közé tartozik az azbeszt, a kőzetgyapot és az üveggyapot. A habosított hőszigetelő anyagok közé soroljuk a különféle műanyaghabokat, mint pl. az expandált polisztirolhabot, az extrudált polisztirolhabot, a poliuretánhabot, a fenolhabot, a karbamid-formaldehidhabot, a bakelithabot és a melaminhabot, de idetartozik a habüveg is.

Ömlesztett hőszigetelő anyagok közé tartozik a duzzasztott agyagkavics, a duzzasztott perlit, a duzzasztott verkimulit, a duzzasztott üvegkavics (tkp. habüveg-granulátum), valamint történelmi okok miatt ide kell sorolnunk az egyéb szervetlen feltöltéseket és könnyű adalékanyagokat, mint a kohósalak, a vulkáni tufa és horzsakő, a porszén hamukavics, a kazánsalak és a kohó habsalak.

Utóbbiakkal együtt korunk fogalmai szerint már szintén nem tekinthetjük hőszigetelő anyagnak, de a történetiség ismeretében a mesterséges anyagok között meg kell említenünk a hőszigetelő falazóelemeket, ezen belül is a kerámiaanyagú, az agyagkötésű porszénhamu, a kovaföldalapú és a magnézium-karbonát-alapú gyártmányokat, valamint a pórusbeton termékeket.

Nanotechnológiás hőszigetelő anyagok a vákuumpanel hőszigetelés, az aerogél hőszigetelés, a nanokerámiás hőszigetelő festékek, valamint a szürke színű expandált polisztirolhab.

A hőszigetelő anyagok csoportosíthatók kémiai összetétel szerint szerves (pl. természetes anyagok, műanyaghabok) és szervetlen eredetű (pl. szálas hőszigetelő anyagok, üveghab, duzzasztott agyagkavics, duzzasztott perlit, vákuumpanel hőszigetelés, aerogél, nanokerámiás hőszigetelő festékek) anyagokra is. Ezenkívül az építési hőszigetelő anyagokat csoportosíthatjuk épületszerkezeti helyük szerint is.

Ily módon megkülönböztethetünk:

  • pincefal-hőszigeteléseket,
  • lábazati hőszigeteléseket,
  • homlokzati hőszigeteléseket,
  • talajon fekvő padló hőszigeteléseket,
  • padlásfödém-hőszigeteléseket,
  • lapostető-hőszigeteléseket,
  • magastető hőszigeteléseket,
  • hőhidak (koszorúk, áthidalók, épületszerkezeti csatlakozások stb.) hőszigeteléseit és
  • épületgépészeti szerkezetek hőszigeteléseit.

A hőszigetelő anyagokkal szembeni követelmények

A hőszigetelő anyagoknak, sok más építőanyagokhoz hasonlóan is számos követelménynek kell megfelelniük. Az egyes termékek anyagtulajdonságaira vonatkozó követelményértékek és határértékek a műszaki előírásokat tartalmazó szabványokban találhatók.

Ezek közül a legfontosabbak:

  • a megfelelően kis hővezetési tényező,
  • a mechanikai hatásokkal szembeni ellenálló képesség,
  • a térfogat- és mérettartás,
  • a fizikai és kémiai stabilitás,
  • a tűz-, hő- és fagyállóság,
  • a kártevőkkel szembeni ellenálló képesség,
  • a higroszkóposság hiánya,
  • a fagyhatással szembeni ellenállás és
  • a páraáteresztő képesség.