Határoló falak hőszigetelése: kettőzött falszerkezet, rönkfa alá, vékonyvakolat
Az épületek határoló falai – funkciójukból eredően – úgy kell ellenálljanak a fellépő igénybevételeknek, hogy fő feladatukat megfelelően lássák el, vagyis biztosítsák az általuk lezárt térben (helyiségben) tartózkodók kellemes komfortérzetét. Másodlagos funkciójuk esztétikai jellegű, hiszen nem mindegy, milyen külsőt mutat egy adott épület és annak burkolata (2.37. ábra). A tervező építész szempontjából a látható felületek hordozzák azt a különleges művészi mondanivalót, hangulatot, melyet az építész át szeretne adni a szemlélőnek.
2.37. ábra. Vakolt homlokzatfelület nyerstégla burkolatú kandalló-, ill. kéménytesttel.
A határoló falak hőszigetelése
Századunk első nyolc évtizedének épületei 90-95%-ban hagyományos, tömör téglafalakkal készültek, és hőtechnikai szempontból legfeljebb a felét teljesítik a ma kívánatos értékeknek. Maga az égetett agyag ugyan viszonylag jó hőszigetelő képességű, de a tömör téglából készült fal (nagy testsűrűsége miatt) a hagyományos falazati rendszerek között a legjobb hővezető – eltekintve a terméskőtől. A jó hővezető anyagok általában rossz hőszigetelő képességűek, a rossz hővezető anyagok pedig jó hőszigetelők mind kültéri, mind beltéri hőszigetelést illetően. (2.38. ábra).
Az utóbbi néhány évtizedben a téglagyárak javarészben átálltak az üreges falazóelemek gyártására. Az üreges falazóelemeknek több előnyük is van. Például azonos térfogatú falszerkezethez jóval kevesebb falazóelem szükséges, mint tömör tégla esetén, a kisebb fajlagos térfogat miatt az elemek kiégetéséhez kevesebb energia kell, hőszigetelő képességük pedig legalább másfélszerese a hagyományos téglák hőszigetelő képességének, annak ellenére, hogy a nagyobb üregek kevésbé jó hőszigetelők, mint az apró pórusok.
A bekevert szerves és szervetlen adalékok (fűrészpor vagy polisztirolgyöngy) égetéskor kiégnek, így a falazóelem pórusosabb lesz, ami hőtechnikai szempontból további előnyöket hordoz magában (2.39.-2.40. ábra). A porózus, üreges falazóelemekből legfeljebb 2-3 szintes épületek építhetők, ennél nagyobb épülethez már csak teherhordó vázas épületek kitöltő falazataként használhatók Az utóbbi másfél évtized fejlesztési eredményeinek köszönhetően megjelentek a hőszigetelő lemezbetétekkel ellátott, különböző márkanevek alatt forgalmazott, nagyjából azonos hőtechnikai és szilárdsági tulajdonságokat mutató kerámiaanyagú falazóelemek. Az egy- vagy kétsorosán elhelyezett polisztirolgyöngy lemezbetét jelentősen megnöveli a fal hőszigetelő képességét.
2.38. ábra. Épületlábazatok kialakítása a) homlokzatvakolat előre gyártott lábazattal; b) burkolt homlokzat, monolit lábazatburkolattal, c) kéthéjú homlokzati fallal mint burkolattal.
2.39. ábra. Homlokzatburkolat nyerstégla fallal a) főfal falazásával egy időben készülő tömör tégla burkolattal; b) együtt falazott kettős méretű üreges tégla belső fallal; c) kéthéjú, belső üreges tégla fallal; d) kéthéjú, fal kiegészítő hőszigeteléssel.
2.40. ábra. Nyerstégla lábazat vakolt YTONG téglafal alatt YTONG téglafal; 2 homlokzati vakolat; 3 bélésfal; 4 kiegészítő hőszigetelő betét; 5 vízszigetelés; 6 vízorr bádog; 7 téglafal; 8 nyerstégla burkolat; 9 koszorú; 10 alap; 11 hátfal; 12 járda.
A falazat természetesen hőszigetelő betét nélkül is megépíthető, azonban hőszigetelő képessége is kisebb lesz. A falazatok hőtechnikai jellemzői a szerkezet külső vagy belső oldalán elhelyezett pótlólagos hőszigetelő vakolattal még kedvezőbbé tehetők, de a számtalan megoldás közül csak a páratechnikai követelményeket is kielégítő rétegfelépítések jöhetnek szóba. A legtökéletesebb megoldás a kéthéjú fal hőszigeteléssel, elterjedését azonban gátolja magas költsége: ára jelenleg kb. másfélszerese az egyhéjú, külső hőszigeteléssel ellátott falszerkezetnek (2.41-2.43. ábra).
Amennyiben a külső oldali hőszigetelés elkészítése bármilyen ok miatt nem lehetséges (pl. kész- vagy védett megjelenésű homlokzat, túlzott állványköltség stb.) szóba kerülhet a belső oldali hőszigetelés. Ez azonban nem igazán ad jó eredményt, hiszen téli fűtésnél a belső hőszigetelés megakadályozza a határoló fal hőtároló képességének kihasználását. Ez azt jelenti, hogy a fűtés leállásakor azonnal hűlni kezd a belső tér is, nyáron viszont a nap sugárzási energiáját a külső fal betárolja, és az éjszaka folyamán – a belső hőszigetelésnek köszönhetően ugyan kissé tompítva – ontja a meleget befelé. A kétoldali hőszigetelés elvileg ideális lehetne, de a viszonylag bonyolult szerkezet az esetleges pontatlan kivitelezés miatt a valóságban sok bosszúságot okozhat, ezért készítése nem célszerű (2.44. ábra).
A következő fejezetekben ismertetett hőszigeteléseket a szakirodalomban és a terveken többféleképpen jelölik, de a hőszigetelés típusára nem utalnak a jelölések. Ezért a rétegek elnevezéseinek felsorolásából vagy a mellékelt műszaki leírásból kell tisztázni a hőszigetelés anyagát, illetve fajtáját.
A hőszigetelések legfontosabb jellemzői a következők:
- halmazállapot és testsűrűség (kg/m3),
- járható vagy nem járható,
- táblás vagy paplanszerű,
- páratartalomra, nedvességre, vízre való reagálás,
- nedvességtartalom,
- hővezetési tényező,
- kémiai ellenálló képesség (pl. polisztirollemez esetleg nem alkalmazható),
- tűzállósági (éghetőségi) besorolás,
- felületi tapadó szilárdság (ragasztás és rögzítés miatt),
- rétegelválási szilárdság (szálas anyagoknál),
- bedolgozhatóság,
- várható zsugorodás, alakváltozás,
- vághatóság, alakíthatóság, hajlíthatóság,
- hangelnyelő és hangszigetelő képesség,
- csomagolási és szállítási jellemzők,
- gyártási és pihentetési idő (időpont),
- tárolási követelmények,
- bedolgozási (alkalmazási) leírás, munkavédelmi követelmények,
- van-e esetleg utóbomlása és azzal kapcsolatos tennivalók.
Az itt felsoroltak egy részét a termékgyártók ugyan feltüntetik a termékismertetőkben, előfordulhat azonban – tartva a kedvezőtlen gazdasági következményektől -, hogy a kevésbé előnyös anyagjellemzőket az ismertetőből egyszerűen „kifelejtik”.
2.41. ábra. Burkolt határoló téglafalak hőszigetelése értéksorrend szerint a) üreges téglafal tömören kapcsolt külső téglaburkolattal; b) üreges téglafal belső hőszigeteléssel; c) üreges téglafal polisztirol elembetéttel, külső homlokzatvakolattal; d) külső táblákban ragasztott hőszigeteléssel és homlokzati vékony vakolattal; e) kéthéjú fal teherhordó fal és homlokzati burkolat közé szorosan helyezett hőszigeteléssel; f) szellőztetett, kéthéjú homlokzati burkolati fal kívül nyerstégla burkolattal; 1 üreges anyagú téglafal; 2 belső vakolat; 3 nyerstégla fal mint burkolati fal; 4 normál homlokzati vakolat; 5 belső hőszigetelés; 6 polisztirolbetét; 7 vékony homlokzati vakolat üvegszövet betéttel; 8 táblás polisztirol betét; 9 ragasztóréteg; 10 tömör zárású szálas vagy mikro-cellás hőszigetelő; 11 szálas hőszigetelés; 12 szellőztetett légrés.
2.42. ábra. Kéthéjú hőszigetelt falszerkezetek vízszintes metszetei a) főfal/fél tégla fal; b) főfal/kőlap burkolat; c) főfal/szerelt lemezburkolat; 1 főfal; 2 hőszigetelés; 3 légrés; 4 belső vakolat; 5 nyerstégla burkolati fal; 6 kőlap; 7 táblás lemez; horogelem; 9 cseppkorong; 10 beépítő horog; 11 kőcsap; 12 dübel; 13 kapcsoló fémheveder.
2.43. ábra. Kéthéjú hőszigetelt falszerkezet favázas burkolati hordozóval a) váz közötti hőszigeteléssel; b) váz alatti hőszigetelővel; c) váz alatti és közötti hőszigeteléssel; 7 főfal; 2 vakolat; 3 hőszigetelő réteg; 4 kiegészítő hőszigetelés; 5 légrés; 6 szerelőheveder; 7 tartóváz; 8 burkolat.
2.44. ábra. Hőszigetelő anyagok jelölése általános terveken a) szálas anyagú; b) mikro cellás (pl. polisztirolhab); c) cement- vagy műanyag kötésű fa-réteg közé sajtolt mikro cellás (polisztirol-) hab: HERATEKTA; d) szálas cementkötésű faforgács lapok: HERAKLITH; e) helyszínen vakolatszerűen felhordott hőszigetelő réteg (perlit; polisztirolgyöngy; fűrészpor stb.).
A határoló falak mint hőszigetelők
A határoló falak között legrosszabb hőtechnikai jellemzői az egyrétegű, betonból és hagyományos tömör téglából épülő, nem kellő vastagságú falszerkezeteknek vannak, amelyeknél az egy- vagy kétoldali vakolat némileg javít ugyan a helyzeten, de csak elenyésző mértékben. Szerencsére ilyen falazatokkal ma már egészen ritkán épülnek házak, legfeljebb időszakos tartózkodásra szolgáló, fűtetlen épületek (2.45.-2.51. ábra).
A kétrétegű falak jóval kedvezőbbek az előzőeknél. A kettőzött (egyhéjú) falszerkezetek a teherhordó határoló fal külső felületének burkolásával készülnek. Az üreges falazótéglából épülő teherhordó falak már önmagukban is jobb hőszigetelő képességűek, amit a külső burkolati fal, valamint a belső fal és a burkolat közé helyezett hőszigetelő réteg még tovább fokozhat (2.52.-2.56. ábra).
Rideghabok közbeiktatása nem célszerű, mert akadályozzák a páradiffúziót, és emiatt a falszerkezet átnedvesedhet. A falszerkezetben lejátszódó párakicsapódás, azaz a nedvesség a szálas anyagot azonban gyorsan tönkreteheti, a folyamat vége a szervetlen szálas anyagok leépülése (elporladása), a szervesek gombásodása, korhadása. Jól megtervezett rétegfelépítésnél kifelé haladva egyre kisebb a rétegek páravezetési ellenállása. Segít a problémán, ha a fal helyiség felé eső oldalán párazáró vagy méretezett párafékező bevonatot vagy réteget (szintetikus festék, műanyag tapéta stb.) vagy rétegkiszellőztetést alkalmazunk.
2.45. ábra. Teherhordó fal tömör téglából, együtt falazott külső nyerstégla burkolattal, ahol mind statikai, mind hőtechnikai szempontból a teljes falkeresztmetszet vehető figyelembe 1 nyers felületi falazás, mélyen hézagolva; 2 kötő nyers falazat; 3 normál falazati rész.
2.46. ábra. Teherhordó fal üreges falazó-téglából, ahol a fél tégla burkolati fal utólag és kívülről falazható fel. Statikai terhelésre az üreges főfal, hőtechnikai szempontból a teljes keresztmetszet vehető figyelembe 1 burkolati fél tégla fal mélyen fugázott felülettel; 2 kapocs; 3 ragasztóhabarcs réteg; 4 határoló főfal.
2.47. ábra. Burkolótéglákkal együtt falazott, közepes biotechnikai minősítésű határoló fal 1 negyedes tégla; 2 feles burkolati tégla; 3 ragasztóhabarcs; 4 határoló főfal; 5 tömör vagy üreges kisméretű téglasor (a bekötőhorony miatt).
2.48. ábra. Határoló falszerkezet ragasztott téglaburkolattal 1 nyolcados burkolótégla; 2 negyedes (kötő) burkolati tégla; 3 ragasztóhabarcs réteg; 4 üreges téglafal; 5 a horonyképzés miatt szükséges visszaugratás.
2.49. ábra. Üreges téglafal ragasztott rusztikus ciklop kőlemez burkolattal.
2.50. ábra. Üreges határoló fal ragasztott csiszolt ciklop kőlemez burkolattal.
2.51. ábra. Határoló fal ragasztott kváderes kőlemez burkolattal.
2.52. ábra. Kettőzött (egyhéjú) falszerkezet szorosan közbeiktatott hőszigetelő réteggel 1 nyerstégla homlokzati burkolat; 2 kapocs; 3 szorítótárcsa; 4 hőszigetelő réteg; 5 téglafal.
2.53. ábra. Északi népek stílusát idéző homlokzat 1 fa keretváz; 2 fa sarokoszlop; 3 fa rácsozat; 4 fél tégla kitöltő fal (német példa).
2.54. ábra. Téglafalas épület határoló falának faház jellegű faburkolata (finn példa).
2.55. ábra. Favázas épület határoló falának „rönkfa” burkolata, ahol a statikai és hő-technikai igénybevételek szempontjából a teljes keresztmetszetet kell figyelembe venni 1 belső burkolat; 2 falváz; 3 „kemény” hőszigetelés; 4 szálas hőszigetelés; 5 rönkfal; 6 soroló- és légzáró horony (svéd példa).
2.56. ábra. Rönkfalas faház, ahol a burkolati fal azonos a határoló tartószerkezettel 1 rönkfal mint látszó falszerkezet; 2 belső falváz; 3 hőszigetelés (szálas, szerves vagy szervetlen; 4 belső burkolat (norvég; hegyi építési mód).
Természetesen készülnek olyan rétegrendű szerkezetek, ahol a pára vagy be sem kerülhet a szálas anyagú hőszigetelő rétegbe, vagy átszellőztetik a hőszigetelő réteget. A lényeg az, hogy olyan megoldást kell választani, amelynél a bejutott nedvesség eltávozhat a szerkezetből. A bonyolultabb megoldások azonban könnyen elronthatok a kivitelezéskor, nagy szakmai pontosságot követelnek, emellett meglehetősen sokba kerülnek. Falnedvesedést és penészedést okozhat az általános vagy helyi hőszigetelési elégtelenség, a hő hidasság, amikor a falfelület egésze vagy egy része a harmatponti hőmérséklet alá hűl, ami +20 °C szobahőmérséklet esetén 13-14 °C falfelületi hőmérsékletnél következik be. Ilyenkor szinte csurog a víz a falról, födémről, padlóról, és tetemes átnedvesedést okoz.
A szerkezeti és épületfizikai szempontokat, valamint költségüket és kivitelezhetőségüket tekintve a leggazdaságosabban az egyhéjúak kategóriájába tartozó külső, utólagosan is felhordható hőszigetelések készíthetők el (2.57-2.59. ábra). Az utólagos hőszigetelés készítése alatt az épület általában zavartalanul lakható.
Akár helyszínen felhordott (monolit) kész hőszigetelő alapvakolattal, akár perlites, rabicolt rétegekkel, akár táblás lemezekből ragasztva készül a hőszigetelés, nagyon fontos a fedő- és záró réteg megfelelő lezárása, hogy a csapadék ne juthasson be a szerkezet belsejébe. E témával cikksorozatunk harmadik kötetében már szó volt ugyan, de a rendszer teljes áttekintése miatt itt is meg kell említenünk.
2.57. ábra. Határoló falak fokozott hővédelme külső hőszigetelés beépítésével és jól lélegző homlokzati vékony vakolattal, acél szegőprofillal.
2.58. ábra. Korszerű, speciális szálas homlokzati hőszigetelés vékony vakolat alá (ritkán alkalmazott megoldás).
2.59. ábra. Ragasztott hőszigetelő homlokzatburkolati rendszer csomópontja, ablakkal 1 főfal; 2 polisztirol- vagy speciál szálas hőszigetelés; 3 kávabélés, -hőszigetelés; 4 ablak; 5 tokszélesítés; 6 él védő fémprofil; 7 záró fémprofil; felületi vakolat; 9 ragasztó; 10 üvegszövet; 11 tapasztó glett; 12 vékony nemes vakolat; 13 ablakbádog; 14 ablakkönyöklő.