Panel házak szigetelési módszerei [SZAKÉRTŐ]
Költségcsökkentési okokból nagy a kísértés, hogy az épületeknek csak azokat a részeit – pl. a tetőt és az oromzatot – hőszigeteljük, ahol a legnagyobb a hőveszteség (hazánkban ez a legelterjedtebb módszer). Azonban ez legtöbbször nem túl gazdaságos, mivel a javítási költségek zömét általában a munkabérköltség és az állványozási költség, nem pedig az anyagköltség adja. Ha (a felújítással egy időben) a teljes épület hőteljesítménye javul, a fajlagos költség (beruházás/energiamegtakarítás) lényegesen kisebb lesz.
Bizonyos esetekben a részleges hőszigetelés még ronthat is a helyzeten, mivel a hőveszteség megnövekedhet. Ha a szigetelőanyagot az oromfalra ragasztással rögzítik, a falelemek nagy mozgatása a szigetelőanyag repedéséhez és szakadásához vezethet, és így az eső behatolhat a szigetelőanyagba és a betonba, elősegítve ezzel, hogy a burkolaton keresztül több hő szökjön ki, és hogy nagyobbak legyenek a hőhidak.
Ahhoz, hogy a felújítás maximálisan hatékony legyen, és az épület felületén keresztüli energiaveszteség csökkenjen, fel kell mérni, hogy az alábbi területeken hogy lehet javulást elérni.
- falak,
- tetőzet,
- födémek,
- alagsor,
- ablakok/ajtók,
- az épület külső nyílászáró szerkezetei.
A falak szigetelése
A falak javasolt és várhatóan a jövőben bevezetésre kerülő hőátbocsátási tényezőjének értéke: U=0,40 W/m2K.
A falak hőtechnikai felújítása kétféle módon valósítható meg:
- belső oldali szigeteléssel,
- külső oldali szigeteléssel.
Mindkét módszer esetén a legfontosabb elérhető előny az energiafogyasztás csökkenése, valamint a falfelületi hőmérséklet növekedéséből eredő hőkomfort javulása.
Belső oldali szigetelés:
Ezt a módszert főleg olyan régi épületek felújításánál használják, ahol a homlokzat eredeti formáját meg kell őrizni. Csak esetenként használatos, olyan lakóépületekben, ahol a lakók érdekeltek az egyéni megoldásokban. A belső szigetelés előnye, hogy az anyag és megvalósítási költség viszonylag kicsi (nem kell állványozni, és kevesebb szigetelőanyag szükséges).
A belső oldali szigetelésnél azonban a következő problémák merülhetnek fel:
- a külső falakban futó vezetékek fagyveszélye,
- a külső falak továbbra is ki vannak téve az időjárás viszontagságainak, ami falon belüli hőmozgást eredményez. Repedések fordulhatnak elő,
- a hőszigetelés megkezdése előtt meg kell oldani a fennálló szerkezeti nedvességi problémákat. A szerkezetekben lévő nedvesség azok hőtechnikai paraméterét lerontja,
- a hőszigetelést nehéz a csövek, radiátorok stb. mögé fölhelyezni,
- az elektromos vezetékeket újra kell szerelni, és a lecsapódó víz bejuthat a fali csatlakozóaljzatokba,
- a harmatpont ezúttal a falszerkezetben vagy a hőszigetelés mögött, a belső falfelületeken jelentkezik, ami a lecsapódás miatt számos súlyos károsodást, a hőszigetelő réteg mögött penészesedést okozhat,
- gyakorlatilag lehetetlen elkerülni a hőhidak kialakulását.
Ha egyéb lehetőség is van, ezen negatívumok miatt ezt a módszert kerülni kell!
2. táblázat: A hőszigetelés javulásának (Uo W/(m2K)) mértéke
Az utólagos hőszigeteléshez kiválasztott hőszigetelő anyag hővezetési tényezője: λ = 0,040 W/(mK)
Jelenlegi | Az utólagos hőszigetelés vastagsága | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Uo (W/(m2K)) | 12 cm | 10 cm | 8 cm | 6 cm | 5 cm | 4 cm | 3 cm | 2 cm |
3,00 | 2,70 | 2,65 | 2,57 | 2,45 | 2,37 | 2,25 | 2,.08 | 1,80 |
2,80 | 2,50 | 2,45 | 2,38 | 2,26 | 2,18 | 2,06 | 1,90 | 1,63 |
2,60 | 2,30 | 2,25 | 2,18 | 2,07 | 1,99 | 1,88 | 1,72 | 1,47 |
2,40 | 2,11 | 2,06 | 1,99 | 1,88 | 1,80 | 1,69 | 1,54 | 1,31 |
2,20 | 1,91 | 1,86 | 1,79 | 1,69 | 1,61 | 1,51 | 1,37 | 1,15 |
2,00 | 1,71 | 1,67 | 1,60 | 1,50 | 1,43 | 1,33 | 1,20 | 1,00 |
1,80 | 1,52 | 1,47 | 1,41 | 1,31 | 1,25 | 1,16 | 1,03 | 0,85 |
1,60 | 1,32 | 1,28 | 1,22 | 1,13 | 1,07 | 0,98 | 0,87 | 0,71 |
1,50 | 1,23 | 1,18 | 1,13 | 1,04 | 0,98 | 0,90 | 0,79 | 0,64 |
1,40 | 1,13 | 1,09 | 1,03 | 0,95 | 0,89 | 0,82 | 0,72 | 0,58 |
1,30 | 1,03 | 0,99 | 0,94 | 0,86 | 0,80 | 0,73 | 0,64 | 0,51 |
1,20 | 0,94 | 0,90 | 0,85 | 0,77 | 0,72 | 0,65 | 0,57 | 0,45 |
1,10 | 0,84 | 0,81 | 0,76 | 0,68 | 0,64 | 0,58 | 0,50 | 0,39 |
1,00 | 0,75 | 0,71 | 0,67 | 0,60 | 0,56 | 0,50 | 0,43 | 0,33 |
0,90 | 0,66 | 0,62 | 0,58 | 0,52 | 0,48 | 0,43 | 0,36 | 0,28 |
0,80 | 0,56 | 0,53 | 0,49 | 0,44 | 0,40 | 0,36 | 0,30 | 0,23 |
0,70 | 0,47 | 0,45 | 0,41 | 0,36 | 0,33 | 0,29 | 0,24 | 0,18 |
0,60 | 0,39 | 0,36 | 0,33 | 0,28 | 0,26 | 0,23 | 0,19 | 0,14 |
0,50 | 0,30 | 0,28 | 0,25 | 0,21 | 0,19 | 0,17 | 0,14 | 0,10 |
12 cm | 10 cm | 8 cm | 6 cm | 5 cm | 4 cm | 3 cm | 2 cm |
Külső oldali hőszigetelés:
A külső hőszigetelés megkezdése előtt meg kell vizsgálni a fal teherbíró képességét, a meglévő károsodásokat, sőt gyakran a betont is, a repedéseket pedig ki kell javítani. A hőszigetelés kivitelezési költségei jelentősen csökkennek, ha azt az épület általános tatarozásával együtt végezzük. A külső szigetelések alapvetően két fajtája van: összetett konstrukció ventilációs légréteggel, és légréteg nélküli közvetlen szigetelés.
Szellőztetett légréteges módszer:
Ez a konstrukció négy különböző anyagot használ: a hőszigetelést, a rögzítőrendszert, a légréteget és egy külső időjárás elleni védőburkolatot. A szigetelőanyagot (ásványgyapot, ritkábban polisztirol) az alkalmazási területtől függően ragasztják vagy mechanikusan rögzítik a homlokzatburkolatot tartó fa- vagy fémlécek közé, ill. alá.
A hőszigetelés és a homlokzatburkolat közötti légréteg elvezeti a nedvességet a szerkezetről, és biztosítja, hogy a szigetelőanyag száraz maradjon. Ásvány gyapot hőszigetelések közül csak nedvességre nem érzékeny, kifejezetten e célra alkalmas hőszigetelés használható. Az átszellőzés csak megfelelő méretű ki- és beszellőzéssel együtt biztosítható.
Az időjárás elleni védőburkolatként számos anyag használható: pl. vakolatok, fatáblák, alumíniumlapok, kerámiacserepek, rézburkolat, kő vagy márvány, hogy néhányat említsünk. Hőszigeteléssel kell ellátni az ajtók és ablakok környékét is. A csatorna, a tető és a panelillesztések környékén nagyon gondosan kell szigetelni, hogy a hőhíd kialakulását elkerüljük.
Az épület szerkezetében nem keletkezik feszültség, köszönhetően a hővédelemnek a fagyveszély is jelentősen csökken, mivel az a terület, ahol a lecsapódás keletkezhet, többé nem a falban, hanem a szigetelőanyagban van. Mivel nagyobb hőingadozás nem fordul elő, a konstrukció élettartama megnő.
Hátrányok: Nehézségek merülhetnek fel a csomópontok kialakításánál, pl. az ablakoknál, tetőnél stb. Fontos, hogy a légrések jól szellőzzenek, hogy a párakicsapódást, nyirkosodást elkerüljék.
Közvetlen homlokzati hőszigetelő rendszer:
Itt a hőszigetelő anyagot (salakgyapot, üveggyapot vagy polisztirol) közvetlenül a falra ragasztják, és/vagy mechanikusan rögzítik a falszerkezetre, majd pedig egy vakolattal bevont erősítő üvegszövet hálót helyeznek időjárás elleni védőanyagként. Ezt a módszert csakis nagy tapasztalattal rendelkező, jól képzett építőkkel végeztessük el, hogy minőségi problémák ne merüljenek fel.
Hátrányok: Rendkívül nagy hőfeszültség keletkezhet a védővakolatban. A hibás konstrukció a hőfeszültség révén repedéshez vezethet. A fedőanyag rossz minősége következtében az épület állaga jelentősen romolhat. Fontos kiemelni, hogy homlokzati hőszigeteléshez csak olyan hőszigetelőanyag használható, amelynek alakváltozása a beépítés időpontjára már lezajlott (az e területen alkalmazható EPS-lemezeket ezért pihentetik (EPS 80 – színjelölése piros)).
Javaslat: A hőszigetelő anyag vastagságának megválasztásánál ne csak a jelenlegi energiaárakat vegyük figyelembe, hanem a jövőbeli potenciális energiaárakat is. Olcsóbb most egy vastagabb szigetelés megvalósítani, mintsem a jövőben a megnövekedett energiaárak vagy változó szabványok miatt újraszigetelni az épületet. Észak-Európa országaiban a jelenleg széles körben alkalmazott utólagos hőszigetelés vastagsága min. 10-12 cm.
Lapostetők:
A lapostetők esetében, hasonlóan a külső falakhoz, a szerkezetnek hőszigetelési és hőcsillapítási feladatokat is el kell látnia. Ez különösen fontos, mert a lapostetők általában nagy felületűek (5. ábra).
Az egyhéjú tetők esetében a hőszigetelő anyag hővezető képességén túl fontos követelmény a lépésállóság is. A hasznosított és a nem járható tetők esetében eltérő anyagminőségek beépítésére van szükség, nagyobb tetőterhelés esetén nagyobb terhelhetőségű hőszigetelő anyagot kell beépíteni. Lejtésadó hőszigetelő rétegként javasolható a monolit könnyűbeton, a habcement, a lejtéssel kialakított expandált polisztirolhab és a kőzetgyapot is, természetesen a felhasználási területhez szükséges műszaki paraméterek figyelembevételével.
Fordított rétegrendű lapostetők esetén a hőszigetelő anyag típusának kizárólag az extrudált polisztirolhab (XPS) javasolható. Az extrudált polisztirolhabok esetében a hőátbocsátás számításakor figyelemmel kell lenni arra, hogy az újabb, környezetbarát hajtógázzal készített anyagok hővezetési tényezője a vastagsággal változik. Általában a vastagabb anyagok hővezetési tényezőjének értéke magasabb.
A könnyűszerkezetes tetőknél általában kéthéjú átszellőztetett szerkezetet alakítanak ki. Ezek hőszigetelésére a fenti anyagokon kívül alkalmasak a nyitott szálszerkezetű szálas-anyagok (üveggyapot, kőzetgyapot) is.
5. ábra: Lapostetők általános rétegrendje.
Magastetők
A tetőtér-beépítéseket határoló ferde falak hőszigetelésére is több lehetőség van:
- Általánosan elterjedt a szarufák között elhelyezett szálas hőszigetelés, felette pedig a héjazat és a tetőfedési alátétfólia között átszellőztetett légréteg.
- A fenti megoldás hőtechnikailag kedvezőbb változata, hogy a szarufák közötti részt teljes egészében kitölti a hőszigetelés és a szarufák felső síkján páraáteresztő fóliát alkalmaznak ( ábra).
- Az előző megoldásokat hőtechnikailag tovább lehet javítani, ha a szarufák alatt vagy vakolható hőszigetelő anyagot (fagyapot), vagy nem vakolható, de burkolattal ellátott hőszigetelő anyagot helyezünk el ( ábra).
- A szarufák felett is elhelyezhető a hőszigetelés, de ez esetben speciális, nagy szilárdságú hőszigetelő anyagot (polisztirol, kőzetgyapot) kell felhasználni.
A kétrétegű hőszigetelés alkalmazása azért célszerű, mivel a szarufák erőtani szempontból indokolt magassága 12-16 cm és ez nem elegendő a teljes hőszigetelő réteg, valamint az e fölött elhelyezkedő alsó szellőzőréteg (legfeljebb 4-5 cm) befogadására. A két rétegben elhelyezett hőszigetelés azért is előnyös, mert csökkenti a szarufák hőhídhatását, és csak pontszerű hőhidak alakulnak ki a szarufák és az ellenlécek találkozásánál.
Az ilyen megoldásnál a belső felület hőmérséklete is egyenletes lesz, nem alakulnak ki hidegebb sávok (amelyek később elszíneződnek) a szarufák vonalaiban.
6. ábra: Magastetők általános rétegrendje
7. ábra: A szarufák alatt elhelyezett hőszigetelő réteg
Födémek szigetelése
Padlásfödémek
A padlásfödémek a leggazdaságosabban hőszigetelhető épülethatároló szerkezetek, a következők miatt:
- A padlásfödém tulajdonképpen egy kéthéjú „hidegtető” alsó héj szerkezete, amely felett a nagy kiterjedésű padlástér (mint ún. „puffertér”) révén a felső oldali hőátadási ellenállás valamivel nagyobb, mint a külső légtérrel közvetlenül határos szerkezeteké.
- A padlásfödémet közvetlen külső hőhatások nem érik.
- A hőhidak fajlagos hosszúsága (az alapterülethez viszonyítva) viszonylag kicsi: a padlásfödém-külső fal csatlakozásokon kívül általában csak a födém a legfelső szinten beépített belső falak kapcsolatai képeznek vonalmenti hőhidakat.
- A padlásfödémek „olcsó” hőszigetelő anyagokkal, illetve termékekkel hőszigetelhetők, mivel vagy terheletlenek, vagy terhelésük (a hőszigetelés feletti szerkezeti rétegek önsúlya és a hasznos terhek) csekély mértékű.
- A hőszigetelés védelmére külön szerkezeti rétegek beépítésére legtöbbször nem, de járósávok kialakítására viszont szükség van.
Mindez csak akkor igaz, ha a tetőfedés és az azt kiegészítő alátéthéjazat együttesen vízhatlan tetőhéjalást képez, azaz a padlástér a csapadékvíz és a porhó bejutása ellen tökéletesen védett. Elemekből épített födémszerkezet esetén légzáró-párafékező réteg beépítésére is szükség lehet.
Az elmondottakból értelemszerűen következik az, hogy a padlásfödémek hőszigetelésének mértéke csak a beépítési lehetőségektől, illetve az alkalmas hőszigetelő termékek (vastagsági) méretválasztékától függ, a hőszigetelés gazdaságossága 20 cm vastagság felett is kimutatható.
Pincefödémek
A pincefödémek hőszigetelése kevésbé hatékony, mint a külső légtérrel határos szerkezeteké, mivel a fűtési idényben a mértékadó átlagos külső és belső hőmérséklet-különbség jóval kisebb, mint a külső légtérrel határos szerkezeteknél. Ennek ellenére a szerkezet megfelelő mértékű hőszigetelése állagvédelmi szempontból (is) igen fontos: mert hőérzeti szempontból például előírt, hogy a padló felületi hőmérséklete legfeljebb 2,5 K-nel lehet alacsonyabb a belső légtér hőmérsékleténél.
A szerkezettípus hőszigetelésének egyik lehetősége az ún. úsztatott párnafák közé elhelyezett, könnyű („nem terhelhető” minőségű) ásványgyapot (lap vagy filc) hőszigetelés.
Úsztatott betonaljzatos padlószerkezet
A másik lehetőség az ún. úsztatott betonaljzatos padlószerkezet, amely esetekben a beépített szigetelőlapok a testhanggátláson kívül a hőszigetelés funkcióját is ellátják, és ezért a szokásos, csak testhanggátlásra szolgáló úsztatórétegeknél nagyobb vastagságban készülnek. A hőszigetelő-hanggátló réteget terhelhető minőségű lapokból kell készíteni. Hanggátló réteg készítésére egyes expandált polisztirolhab termékek is alkalmasak.
Ha a pincefödém (teherhordó szerkezet + padlószerkezet) vastagsági mérete (felülről) korlátozott, szerkezeten belüli hőszigeteléssel esetenként még az állagvédelmi és hőérzeti követelmények sem elégíthetők ki. Ilyenkor csak a födém alsó oldali hőszigetelése jelent megoldást. Az árkádfödémeknél eleve ez a megoldás (vagy a kétféle együtt) alkalmazandó, mivel ezeknél a szerkezeteknél pusztán a hőérzeti követelmények teljesítése legalább 10-12 cm vastagságú hőszigetelő réteg beépítését igényli.
Polisztirolhab, kőzetgyapot
A szerkezettípus hőszigetelésére a polisztirolhab vagy kőzetgyapot lapok egyaránt alkalmasak. A hőszigetelés mechanikai rögzítése sok esetben, pl. az előregyártott vasbeton gerendás béléstestes és előfeszített vasbeton pallófödémeknél nem lehetséges, ezért csak a ragasztásos rögzítés jöhet szóba. Ehhez felületkiegyenlítő réteget (pl. vakolatot, simítást) kell készíteni. Ha a födém mechanikai rögzítésre alkalmas (pl. sima alsó felületű monolit vasbeton födémeknél) inkább a mechanikai rögzítés, esetleg a kétféle rögzítési mód együttes alkalmazása javasolható.
A pinceszint használatától függően természetesen elegendő lehet a hőszigetelő rétegre felhordott hálóbetétes védőréteg, árkádfödémeknél azonban nyilvánvalóan nem maradhat el a színvakolat vagy más esztétikus felületképzés felhordása a szerkezet alsó síkján.
Árkádfödémek
Az árkádfödémek valódi „külső” épülethatároló szerkezetek, ezért hőszigetelésük megkívánt mértéke is ennek megfelelő: pusztán hőérzeti követelmény (vagyis a belső léghőmérsékletnél legfeljebb 2,5 K-nel alacsonyabb padlófelületi hőmérséklet) teljesítése is legalább 0,4 W/(m2K) hőátbocsátási tényezőjű szerkezetet, azaz legalább 10-12 cm vastagságú, 0,04 W/(mK) körüli hővezetési tényezőjű anyagból készített hőszigetelő réteget igényel. Ha az energiatakarékosság szempontját is figyelembe vesszük, akkor a hőszigetelő réteg minimális vastagságát 20 cm-ben határozhatjuk meg.
Ezt az igényt gyakorta csak két rétegben beépített hőszigeteléssel, a szerkezeten belül elhelyezett, illetve az árkádfödém alsó síkjára szerelt vagy ragasztott hőszigetelő rétegekkel lehet kielégíteni. A szerkezeten belüli hőszigetelés egyik lehetősége az úsztatott párnafák közé elhelyezett, könnyű („nem terhelhető” minőségű) ásványgyapot (lap vagy filc) hőszigetelés, a másik, amikor az úsztatott kavicsbeton aljzat alá terhelhető minőségű ásványgyapot vagy expandált polisztirolhab hőszigetelő-hanggátló réteg kerül.
A szerkezet alsó oldali hőszigetelésére alkalmasak a védőréteggel és színvakolattal ellátott polisztirolhab vagy kőzetgyapot lapok, míg a másik megoldás, hogy a kőzet- vagy üveggyapot hőszigetelés egy álmennyezet felett kerül elhelyezésre.