Magasépítészet

A födémek hőtechnikai és zajvédelmi kérdéseinek áttekintése

a) Födémek hőszigetelése

Általános szempontok. Már korábban „A fö­démekről általában” című részben megállapí­tottuk, hogy a hazai gyakorlatban a közbülső födémek hőszigetelését valamilyen laza anyagú, a legtöbbször salakfeltöltéssel érjük el. A szabály­zati előírás szerint a feltöltésnek a párnafák alatt legalább 3 cm, más helyeken pedig 5 cm vastagnak kell lennie, ennél általában vastagabb is szokott lenni.

Födém hőszigetelése

Ha kisebb födémvastagságra törekszünk, úgy a salakfeltöltést valamilyen nagyobb hőszige­telő képességű és megfelelő rétegvastagságban alkalmazott anyaggal helyettesíthetjük. Ilyen anya­gok: a tőzeg, parafa, horzsakő, habkő, fagyapot-lemez, ásványi gyapot, üveggyapot, növényi rostlemez stb.

A hőszigetelés szempontjából előnyösek az olyan födémszerkezetek, amelyekben 5 cm-nél kisebb magasságú légrétegek, illetőleg légcellák van­nak. Tudjuk, hogy az olyan légcellák, amelyekben stagnáló levegő van – az utóbbinak rossz hővezető tulajdonságánál fogva -, a szerkezet hőszigetelő képességét számottevően fokozzák. I

A lapos tetejű épületeknél a salakfeltöltésen kívül legtöbbször szükség van még fokozott hőszige­telő képességű réteg (kőszivacs, soklyukú válasz­fallap stb.) alkalmazására is. A legfelső födémeknél, valamint minden olyan (pl. áthajtó feletti, erkély- stb.) födémnél, amely a szabad levegővel érintkezik, a már ismert okból szükség van a födém fokozott hőtároló képessé­gére is.

A födémek hőszigetelő képességének meg­állapításánál éppúgy, mint a falak esetében a hőátbocsátási tényező megállapításából indulunk ki. A számítást a falszerkezeteknél ismertetett módon kell elvégezni. A födémben esetleg előforduló vízszintes zárt légréteg hővezetési tényezőjét pedig az 51. táblázat tartalmazza.

51. táblázat: Zárt légrétegek hővezetési tényezői 0 C° hőmérsékleten

Légréteg vastagsága cm-benVízszintes légréteg 
hőáramlat alulról felfeléhőáramlat felülről lefelé
10,0570,055
20,1130,091
40,2170,161
60,3190,231
80,4230,301
100,530,37
150,7850,543
201,040,72

Az hőátbocsátási tényezőjének felső határára az 52. táblázatban foglalt értékeket állapítja meg.

52. táblázat: Födémek hőátbocsátási tényezőjének felső határa

A födém megjelöléseHőátbocsátó képesség (kmax) kcal/m2 ó C°
Lakott emeletsorok között1,2
Lakott emelet és padlás között1,1
Lakott emelet és pince között1,0
Lakott emelet alatt, ha ott nyitott szabad tér van0,7
Tetőfödém (padlástér nélküli kislejtésű tető)0,85

A leggyakrabban előforduló födémszerkezetek k értékének összehasonlítására ad alkalmat az 53. táblázat.

53. táblázat: Födémszerkezetek „k” tényező értékei

Megnevezésk kcal/m2/ó C°
Téglabetétes vasbeton födém, feltöltés és melegpadló (össz vastagság 35 cm)0,9
Téglabetétes vasbeton födém, feltöltés és hidegpadló (össz vastagság 35 cm)1,15
Gyári vasbetongerendás födém, 6 cm tégla, salakfeltöltés, hidegpadló (össz vastagság 35 cm)1,15
Monolit vasbeton lemezfödém 10 cm vastag2,8
Pórfödém, 8 cm-es sártapasztás1,9
Borított gerendafödém sártapasztás, alul 20 mm deszkaburkolat, nádbetétes vakolat0,85

Hőtechnikai szempontból különleges elbírá­lásra tartanak igényt: a zárt erkélyek födéméi, az áthajtók feletti, valamint a lapos tetőt képező födémek. Ezek k tényezőit számítással kell ellen­őrizni.

b) A födémek gőzdiffúziós kérdése

Az emeletközi födémeknél, mivel a födémmel elválasztott azonos rendeltetésű helyiségekben legtöbbször azonos páranyomás van, a gőzdif­fúzió kérdésének nincs nagy jelentősége. Nem ez a helyzet azonban a legfelső födém, valamint az olyan helyiségeket elhatároló födémek eseté­ben, amelyekben nagy a páraképződés. Ilyen esetekben egyrészt a pára lecsapódásából, más­részt a gőzdiffúzióból származó károsodások (a hőszigetelő képesség leromlása, átnedvesedés, fagy­károk, gombásodási folyamatok elindulása stb.) igen kellemetlenek lehetnek.

Az előbbiekből folyik, hogy a nagylátogatottságú gyülekezeti- és előadótermekben meg kell teremteni a pára eltávolításának a lehető­ségét. Ezért a födém alatt alulról kezelhető, bádoganyagú zsaluleveles szellőző nyílást kell létesíteni. Még nagyobb szükség van a pára ha­tékony elvezetésére az állattartási épületeknél (istállóknál), mert az állatok igen nagy mennyi­ségű párát termelnek.

c) A födémek zajvédelme

A födémek zajvédelmének célja, mint tudjuk, a) a léghangok és b) a testhangok hatásának kiküszöbölése. Ez esetben az utóbbi hanghatás a lényegesebb; főleg a járás-kelésből származó ún. lépéshangok semlegesítésére kell törekedni. A lég­hangoknak inkább csak a könnyű szilárd födémek esetében van jelentősége.

Hangtechnikai szempontból egy- és kétrétegű födémek. Az egyrétegű födémek csoportjába tartoznak azok – a bár több rétegből álló födémek -, amelyeknél az egyes rétegek a hangjelenségek szempontjából együtt működnek. A nálunk jelen­leg használatos födémek általában ebbe a kategóriába tartoznak. A kétrétegű födémek jellegze­tessége, hogy teherhordó födémből és attól lehe­tőleg függetlenül megépített alsó födémből (ál­mennyezetből) állnak. Kétréteges födémek esetében igen nagy mértékben a tényleges födém és az álmennyezet közti rossz hangvezető (akusztikailag lágy) légréteg végzi el a hanggátlás funk­cióját.

Az egyrétegűnek számító födémek szokványos zajvédelmét a mai hazai viszonylatban általában a födém teherhordó részére helyezett, legalább 8-10 cm vastagságú salakfeltöltéssel oldják meg. Ez azonban néha (pl. fa anyagú borított gerenda­födémeknél, idomtestes födémeknél, a szilárd anyagú gerendafödémeknél stb.) nagy födém vas­tagságot eredményez.

A tapasztalat és a kísérletek igazolták, hogy az egyrétegű födémek léghangok elleni hanggátló képessége annál jobb, minél nehezebb és merevebb a szerkezet. Lényeges azonban, hogy a súlyelosztás a födémben egyenletes legyen. Éppen ezért a jelentékeny súlyú vasbeton gerendákból és a gerendaközöket áthidaló könnyű elemekből álló födémeknél csak az utóbbiak súlyértéke vehető számításba.

Merevségen a hajlítással szembeni merevséget kell érteni. Könnyen érzékelhető, hogy egy mere­vebb födémszerkezet a hanghullámokat nehezeb­ben is továbbítja, mint egy rugalmasabb födém­szerkezet.

A léghangokkal szembeni előnyös hajlítási merevség azonban a testhangokkal szemben kelle­metlen tulajdonságnak bizonyul. Az ilyen födémek jól vezetik a lépésekből és kopogásból származó hangokat. így a léghangok ellen jó hanggátló képességgel rendelkező akusztikailag merev mono­litos vasbeton födémek a testhangok szempont­jából már kevésbé megfelelők.

A kétrétegű hanggátló födémek már régóta ismeretesek. Ilyen volt pl. a 399 b ábra szerinti ún. vakgerendás fafödém. Csehszlovákiában a leg­utóbbi időkig meg szilárd födém esetében is gyak­ran fordultak ilyen természetű megoldáshoz.

Szilárd födém esetében lehet két egymástól teljesen független vasbeton vagy acélgerendás födémszerkezetet készíteni. Ilyenkor a födém hang­gátló képességet meg növelhetjük azzal, hogy a hanggátló levegőrétegben akusztikailag lágy anya­got (pl. ásványigyapot-paplant) helyezünk el. Nyilvánvaló azonban, hogy az ilyen megoldás igen költséges.

Rabitz álmennyezetes födém

A szilárd födémből lelógó függesztő huzalokkal felkötött rabitz álmennyezetes födém nem számít kétszeres födémnek, mert a rabitz álmennyezet az alulról jövő hanghatásra rezonátor felületként viselkedik, és a felfüggesztő huzalok a rezgéseket továbbítják a felső födémszerkezetnek. Utóbbi körülményen azzal lehet javítani, hogy a felfüggesztést ún. akusztikus (rugalmas kialakítású) szigetelő kapcsokkal oldjuk meg.

Rabitz álmennyezet helyett lehet fokozott hanggátló képességű anyagokból készült lemezeket is felerősíteni az előbb említett rugalmas felfüggesztő kapcsokhoz rögzített
falécekre.

Kétrétegűnek számítanak azonban az olyan szilárd födémek, amelyeknél a vasbeton födémgerendák alsó felületére erősített falécekre valamilyen hanggátló anyagú lemezt (faforgács-, keményrost-, vagy gipszlemezt) erősí­tenek fel, és ezen túlmenőleg a közbezárt légsávba ásványi gyapotanyagú paplant helyeznek el.

Úszó esztrich, illetőleg úszópadló útján történő zajvédelem

Az utóbbi években a lakó- és középületeknél külföldön mind nagyobb törekvést látunk a födémszerkezetek vastagságának csökkentésére; a salakfeltöltéssel történő hanggátlást más anyagokkal, illetőleg szerkezetekkel próbálják helyettesíteni.

A födémeknél, mint előbb megállapítottuk, leglényegesebb a lépéshangok semlegesítése. Ennek egyik eredményes módja az, hogy a padlószerkeze­tet vékony hanggátló réteg közbeiktatásával elszigetelik a födém teherhordó részétől, úgyszintén a függőleges helyzetű szerkezetektől is. A padlószerkezet ez esetben teknőszerűen van kiképezve. Ilyenkor úszó esztrichről, illetőleg úszópadló szer­kezetről beszelünk.

Úszó esztrich esetében a padlóburkolatot képező valamilyen anyagú (gipsz, magnezit stb.) esztric nem betonaljzatra van felhordva, hanem valami­lyen hanggátló rétegre. Ilyen anyag lehet a tőzeg, parafa, növényirost-lemez, fagyapot lemez stb. Az esztrichet egyébként a falcsatlakozásoknál is függőleges helyzetű hangszigetelő sávval kell a fal­szerkezetektől elválasztani, hogy azoknak ne közvetítsen testhangot. Ezek szerint a padlószerkezet mintegy úszik a hanggátló rétegen, és így találó rá az „úszóesztrich” elnevezés.

Ilyenkor minden egyes helyiség – a padló hang­gátlása, illetőleg hangszigetelés szempontjából – önálló egységet képez. A küszöbölénél és a normál betonaljzatra (ún. szilárd aljzatra) készült esztrich-burkolatú, valamint a lapburkolattal ellátott helyiségek falainak mentén különös gonddal kell megoldani a hangszigetelést.

A hanggátló réteget az esztrichrétegtől papírlemezzel kell elválasztani, és utóbbit a falaknál szintén fel kell hajlítani. Ezáltal a hanggátló réteget megvédhetjük a felülről jövő esetleges vízhatásoktól. Az úszóesztrichen keresztülhaladó különböző cső­vezetékeket egy-egy köpenycsövön kell keresztül vezetni, és a két cső közötti részt üvegvattával kell kitölteni.

Úszópadló

Megfelelő hanggátló rétegre fel­hordott aszfaltrétegbe fektetett lécpadló vagy asz­faltba rakott lapburkolat esetében is úszópadló burkolattal van dolgunk, ha a falakhoz való csat­lakozást az úszópadlóra vonatkozóan megállapított elvek szerint készítjük.

Az úszópadló egy másik megoldásánálfapadló esetén – a 40/80 mm-es méretű párnafák alá 80 cm-es távolságokban 10,0×10,0x2,5 cm méretű fagyapot lemezt helyez­nek, és a szilárd födém felületére 30-35 mm vastagságú (ásványi gyapot, salakgyapot, salak, horzsakőliszt stb.) anyagú hanggátló réteget alkalmaznak. Az előbb emlí­tett párnafa alátéteket lehet két réteg szigetelő lemezzel is helyettesíteni. A fapadló 40/80 mm-es párnafáját lehet azonkívül közvetlenül a hanggátló rétegre is helyezni. Mivel a párnafák köze – szintén hanggátlási okokból – nincs kitöltve teherbíró feltöltéssel, azért a párnafákat sűrűbben kell elhelyezni.

Elvileg a salak feltöltésre helyezett fapadlók is az úszópadlók közé sorolhatók, mert a fapadló ez esetben hanglágy anyagban, illetve anyagon helyezkedik el.

A födémek hanggátló képességének empirikus megállapítása

A szabályzat szerint a födémek hanggátló képességét megfelelőnek kell tekinteni, ha az nem kisebb az 54. táblázat 2. oszlopában feltüntetett értéknél, illetve ha a födém négyzetméterenkénti súlya nagyobb a táblázat 3. oszlopában megadott súlynál.

54. táblázat: Födémek hanggátló képességének empirikus adatai

MegnevezésMegkövetelt minimális hanggátló képesség (decibel)Födémsúly kg/m2
1.2.3.
1. Külső födémek49400
2. Belső födémek
a) Üzleti, üzemi, raktári vagy közös közlekedési helyiség, valamint zajos helyiség felől53480
b) Egyéb idegen helyiség felől49400

Pótlólagos hanggátlási értékek

A födémek léghang és lépéshang elleni hanggátló képességét növelő hanglágy rétegek, valamint a hanghatás szempontjából kétrétegű födémek közti levegőréteg pótlólagos hanggátló értékét a különböző szakkönyvekben található táblázatok alap­ján lehet figyelembe venni.