• hőszigetelés
• szigetelés

Szigetelőanyagok helye az épületszerkezetekben (lábazat, homlokzat, padló)

A lábazat hőszigetelése

A lábazati fal többnyire beton vagy vasbeton anyagú ezért szinte mindig szükséges kiegészítő hőszigetelés el­helyezése. Hőszigetelés nélkül a padló és a felmenő fala­zat találkozásánál megnő a hőáramlás, ami jelentős fűtési költségnövekedést eredményez (mivel az épület teljes külső kontúrját érinti), illetve növeli a penészesedés kialakulásá­nak valószínűségét is. A hőszigetelő anyag kiválasztásánál figyelembe kell, hogy a lábazat különösen igénybevett ré­sze az épületnek.

Szükséges tehát, hogy a hőszigetelés víz-, fagy- és erős mechanikai hatásoknak, valamint az élővilág­nak (rovaroknak, rágcsálóknak, növényzetnek) ellenálló le­gyen. A lábazati hőszigeteléssel kapcsolatban nincsenek előírva kötelezően betartandó hőátbocsátási határérté­kek, viszont mint vonalmenti hőveszteség az összenergia mérlegben szerepel. A kiegészítő hőszigetelő anyagot el lehet helyezni a lábazat külső- és belső felületére, valamint be lehet építeni a szerkezetbe (13.11. ábra). Az elhelyezésnél arra kell ügyelni, hogy a jó és közepes hőszigetelő anyagok összefüggő zárt határát képezzék a fűtött térnek.

13.11. ábra. Lábazat hőszigetelése
a) nincs szigetelés;  b) külső oldali szigetelés; c) szerkezeten belüli szigetelés;  d) belső oldali szigetelés

Talajon fekvő padlók hőszigetelése

Talajon fekvő padló esetében a többi szerkezettől eltérően a fűtött térrel ellentétes oldalon végtelenhez közelítő kiterje­désű, nagy hőtároló képességű közeg van (ezért a padló alat­ti talajban néhány méteres mélységben a hőmérséklet egész évben állandó). A talajon fekvő padlón átáramló hőmennyi­ség csak az épület kontúrjának 1,5-2 m-es sávjában jelen­tős. Rendelet írja elő, hogy a fűtött tér falkontúrja men­tén szükséges a padló hőszigetelése vagy vízszintesen a padlószerkezetben, vagy a csatlakozó falszerkezetek, alapozások függőleges felületén (13.12. ábra).

13.12. ábra. Talajon fekvő padló hőszigetelése
a) nincs szigetelés;    b) szerkezet alatti szigetelés; c) függőlegesen kialakított szigetelés; d) szerkezeten belüli szigetelés

Nagyobb alapterületű épületnél elégséges csak ebben a tartományban hőszigetelni, kisebb alapterület esetében viszont az egész felületet érdemes. A belső mezőben a helyiség felfűtésekor (vagy hűtésekor) a padlón keresztül a talaj felé jelentős a hő­áramlás, azonban a talaj felmelegedése (vagy lehűlése) után ez a hőáramlás a kezdeti mértékének néhány százalékára csökken.

Az állandósult hőmérsékletű talaj nagy hőtároló képessége kedvezően hat a belső tér periodikusan változó hőingadozására. A belső mező padlószerkezetében elhe­lyezett hőszigetelő réteg nem befolyásolja a talajon át­áramló hőmennyiséget, viszont kedvezően hat a szigete­lés feletti rétegek felmelegedési idejére.

Az épületfizikái számításban a talajon fekvő padló vo­nalmenti hőveszteségként szerepel. Értéke függ a kerület/ terület arányától és a padló kontúr melletti hővezetési el­lenállásától. A szerkezet összetettsége miatt a számításokat különböző közelítő képletek és táblázatok segítik.

Homlokzati hőszigetelés

Az épületek fűtött részét határoló szerkezetek kiegészítő hőszigetelő anyagokkal jó hővezetési ellenállásúvá tehetők. Különösen igaz ez a vékony és tömör szerkezetekre. Az egy­re szigorodó épületfizikai szabályozásoknak köszönhetően csak néhány olyan építőelem van forgalomban, amelyből a készített szerkezet önmagában megfelel a különböző elő­írások határértékeinek. Szükséges tehát a kiegészítő hőszi­getelő réteg. A határértékek teljesítését igazoló épületfizikai számítás (általános esetben az engedélyezési tervdokumen­táció része) alapján egyre több épület készül valamilyen szin­tű kiegészítő homlokzati szigeteléssel.

A meglévő épületállomány nagy része olyan külső hatá­roló falszerkezettel készült, amelyek meg sem közelítik az előírt értékeket. A költségtakarékos épületüzemeltetés miatt egyre többen választják valamelyik homlokzati hőszigetelő rendszer utólagos alkalmazását. (Önmagában nem elég csak egy szerkezet hőszigetelő képességének javítása, hiszen egy U=0,2 W/m²K értékű falszerkezethez tartozó rossz minősé­gű, U=3-5 W/m²K nyílászárók nem adnak megfelelő ered­ményt.)

A szigetelőanyagot el lehet helyezni a többrétegű szer­kezet külső és belső felületén, valamint a közbenső részén. A hőszigetelés elhelyezésénél a hő- és páraáramlás irányá­val megegyezően először mindig a gyengébb hőszigetelő képességű, de jó páradiffúziós ellenállású anyagokat építik be, majd később következnek a jó hőszigetelő képességű, de gyenge páradiffúziós ellenállású anyagok. Az utóbbi meg­oldás a szerkezetek hőtágulását is kedvezően befolyásolja.

A fűtött teret határoló falszerkezetek általában nagy fe­lületűek. Ezt törik meg a különböző minőségű nyílászárók, általában rossz hőszigetelő képességű áthidalások, koszo­rúk, pillérek stb. Az így kialakult összetett szerkezet eltérő hővezető tulajdonságú elemekből áll (13.13. ábra).

13.13. ábra. Összetett falszerkezet szigetelése
a) szigeteletlen; b) szigetelés az eltérő keresztmetszet szélességében; c) szigetelés az eltérő keresztmetszet szélességén túl

A fal- és az egyéb szerkezeteknél alkalmazott különböző vastagsá­gú hőszigetelés azonos hővezetési ellenállású rétegrendeket eredményezhet. Mivel a falszerkezetekre és a nyílászárókra vonatkozó kötelezően előírt hőátbocsátási határértékek kö­zött többszörös különbség van, a nagy felületű falszerkezet általában hőtechnikai szempontból nem folytonos.

Egy kis hővezetési ellenállású falrész (pl. erősítő vas­beton pillér a kerámia falazatban) túlzott hőszigetelésével a keresztmetszetek közötti különbség továbbra is megma­rad, csak éppen fordítva. A falszerkezet hőszigetelését úgy kell kialakítani, hogy a különböző keresztmetszetek hővezetési ellenállása meg­egyezzen, valamint a hőszigetelések folytonos felületet al­kossanak a nyílászárokkal együtt.

Magastetők, zárófödémek hőszigetelése

Az épület belső hőmennyiségének legnagyobb része – azonosan jó hőszigetelő képességű szerkezeteket figyelembe véve – az épületet felülről lezáró szerkezeteken át távozik. Ezt az is erősíti, hogy a felfelé szálló meleg levegő­vel a hő konvekció útján is eljut ezekhez a szerkezetekhez. Itt szükséges tehát a többi szerkezethez viszonyított leg­nagyobb hővezetési ellenállású rétegrend kialakítása. Az épületenergetikai előírásban rögzített, szerkezetekre vonatkozó hőátbocsátási határértékek is ezt mutatják, hi­szen amíg a függőleges falszerkezetekhez 0,45 W/m²K ér­ték tartozik, addig a fűtött teret határoló felső szerkezetekre 0,25 W/m²K, ami az előzőnek majdnem fele.

A magastetők szerkezeti felépítése általában fa vagy fém fedélszékekből, valamint tetőfedésből áll. Közös jellemző­jük az egymástól meghatározott távolságokra lévő szaru­állás. Általános esetben nincs olyan összefüggő szerkezet, amely önmagában rendelkezne hőszigetelő tulajdonsággal, vagyis a belső tér fűtött levegője akadály nélkül juthat ki a külső térbe. (A tetőfedés néhány esetben ilyen lehet, vi­szont a hőellenállásuk ezeknek a szerkezeteknek igen kicsi, számításba szinte nem is vehető.)

Magastetők esetében a hőszigetelést elhelyezhetjük a szaruzat alsó síkján, a szarufák között és a szaruzat felső sík­ján, valamint ezek kombinálásával (13.14. ábra). Ha a nap­jainkban kapható egyre tökéletesebb építőanyagokat az elő­írásoknak megfelelően építik be, akkor csekély esély van rá, hogy meghibásodnak.

13.14. ábra. Tetőszerkezet szigetelése
a) szarufák között; b) szarufák között és alatt; c) szarufák felett

A hőszigetelést belső oldalról minden esetben párazáró réteggel kell védeni (páradiffúzió), míg külső oldalról a ned­vesség (csapadék) szerkezetbe jutását kell megakadályozni. Ezen felül bizonyos esetekben meg kell oldani a hőszigete­lés és a külső oldali alátéthéjazat közötti légtér kiszellőztetését is. A belső oldali párazáró réteg abból a szempontból is fontos, hogy a külső és a belső oldali nyomáskülönbség hatására ne indulhasson meg nagymértékű légáramlás, mert így a hő a határoló szerkezeten keresztül a levegővel az épü­leten kívülre áramlik.

Csak a szarufák közé elhelyezett hőszigetelés esetében szükséges nagy keresztmetszet kialakítása az ide vonatkozó egyre szigorúbb előírások miatt. A teljes szerkezetre vonat­kozó határértéknél a különböző gyengítő hatásokat is tartal­mazó rétegtervi hőátbocsátási értéket kell figyelembe ven­ni. A szarumezőben kb. 70-80-90 cm-ként 10-15 cm széles kisebb hővezetési ellenállású szerkezeti réteg (szarufa) ta­lálható. Ezek miatt is sokkal előnyösebb, ha szigetelő réteg kerül a szarufa külső vagy belső oldalára. A belső oldali szigeteléshez kialakított lécváz a szarufára merőleges. Ked­vezőbb megoldás a pontszerű vagy rejtett kapcsos rögzítés.

Zárófödémekre (padlásfödém, lapostető) is az előbb említett szigorú előírások vonatkoznak. Ezeknél a szerke­zeteknél a hőszigetelés elhelyezése rögzítés nélkül, fekte­téssel lehetséges. Ha a lapok az élképzésnek megfelelően jól kapcsolódnak egymáshoz, esetleg többrétegű kialakításnál a rétegek átfedéssel kerülnek egymásra, a vastagságtól függő mértékű hőszigetelés biztosítva van. Páratechnikai szempontból az ilyen szerkezetek nem jelentenek problé­mát, hiszen a szerkezeten áthaladó pára a padlástérben ki tud szellőzni.

A csapadék elleni védelmet azonban bizto­sítani kell, mert a hőszigetelésbe jutó nedvesség rontja an­nak hőszigetelő képességét. A padlástér hasznosítása vagy nagyobb légmozgás esetén szükséges a szigetelőréteg vé­delmére valamilyen védőburkolat kialakítása. Nagyobb mértékű kiszellőzés főleg szálas hőszigetelés esetében jelenthet gondot, hiszen a hőszigetelésben lévő levegő a tetőtérben bekövetkező nyomásesés hatására konvekció útján kiáramlik a hőszigetelésből, szállítva ezzel a hőt.

Megfelelően szigetelt lapostetők kialakítása összetett feladat. Gondoskodni kell a hőszigetelés folytonosságáról, a belső térből érkező pára elvezetéséről, a csapadék elleni vízhatlan szigetelésről és a csapadék maradéktalan elve­zetéséről. A megfelelő szigetelőanyag beépítésével a lehető legösszefüggőbb hőszigetelést kell kialakítani a szükséges áttörések figyelembevételével (kémény, páraszellőző elem, felülvilágító).

Csomópontok hőszigetelése

A megváltozott szerkezeti és/vagy geometriai tulajdonsá­gok miatt minden szerkezetnél van kisebb-nagyobb mértékű többdimenziós hőáramlás. Az ilyen részleteknél különösen fontos a megfelelő hőszigetelés, hiszen a hőhidaknál jelen­tősen csökken a felületi hőmérséklet (páralecsapódás) és nő az átáramló hőmennyiség (fűtési költségnövekedés). A hőhíd hatása a hőhíd határától a szerkezet vastagságával megegye­ző szélességben érezhető. A kiegészítő hőszigetelést ennek megfelelően kell kialakítani (13.15. ábra).

13.15. ábra. Erkélykonzol hőszigetelése
a) szigeteletlen; b) a konzol megszakításával; c) a szerkezet belső és alsó oldalán; d) a szerkezet alsó és felső oldalán

Tetszőleges geometriájú és anyagú összetett szerke­zeteknél – minden kapcsolódó szerkezetet is figyelembe véve – az összetett hőhidak hatását úgy kell csökkenteni, hogy minden keresztmetszeten és minden irányban a hő áramlását hőszigeteléssel akadályozni kell a hővezetési tényező mértékének megfelelően. Ez általában jelentős méretnövekedést okoz.