• külső hatások
• tető

Tetőszerkezeteket érő külső hatások

A megfelelő tetőszerkezet kialakításának elengedhetet­len feltétele a tetőket érő hatások és az ezek ismeretében megfogalmazott követelmények ismerete.

Külső hatások

Csapadékhatás

A tetőszerkezetet érő csapadék lehet eső, csapóeső, jég­eső, hó, porhó. Ezek a „nedvességokozók” más-más módon veszélyeztetik a tetőszerkezetet.

Alapvető követelmény a csapadék tetőszerkezetbe, illetve a belső térbe történő bejutásának megakadályo­zása. Ez lapostetők esetében vízhatlan csapadékvíz elleni szigetelés, míg magastetőknél vízhatlanná tett vízzáró tető­fedés kialakítását teszi kötelezővé. Itt kell tisztáznunk két alapfogalmat: a vízhatlanságot és a vízzáróságot, amelyeket nem szabad összekeverni.

Vízhatlanság: olyan anyag vagy szerkezeti kialakítás, amely egy­általán nem engedi át a vizet.

Vízzáróság: csak annyi nedvesség juthat a szerkezetbe, ameny-nyi természetes módon (szellőzés, párolgás) maradéktalanul el tud távozni.

Régebben a beépítetlen magastetőknél egyszerű vízzáró tetőfedéseket alkalmaztak. A padlástér természetes szellő­zése, valamint a padlásfödém burkolatának kedvező vízfel­vevő- és vízleadó képessége (pl. agyagtapasztás) következ­tében a bejutó nedvesség a szerkezetek károsítása nélkül, természetes módon távozott. Napjainkban a hő- és nedves­ségtechnikai követelmények szigorodásának köszönhetően minden magastetőnél kizárólag vízhatlanná tett vízzáró tetőfedés készíthető. (Manapság már a padlástérben is ned­vességre érzékeny hőszigetelő és burkolóanyagokat építe­nek be.) Ez azt jelenti, hogy a vízzáró tetőhéjazat alá minden esetben vízhatlanságot biztosító alátéthéjazatot (fóliát) kell beépíteni.

A csapadék tetőszerkezetbe jutásának megakadályozása mellett a másik fontos követelmény a csapadékvíz mara­déktalan és megfelelő sebességű elvezetése. A csapadék­hatás ugyanis a tetőfelületen megmaradó víz formájában is veszélyeztetheti a tetőszerkezetet. Ez számos más, a szer­kezeteket károsító (mechanikai, biológiai) hatást idézhet elő, illetve a víz bejutását (a tető beázását) eredményezheti. Megmaradó víz csak helytelenül kialakított tetőrészeken keletkezhet (elsősorban lapostetők hibás elvezetésű szaka­szain).

A felsorolt csapadékhatások közül a hó az egyik legösszetettebb. Nedvességokozóként csak fagypont feletti hőmér­sékleten fejti ki hatását. Alacsony (fagypont alatti) hőmérsék­leten viszont, mint hóteher, a tetőszerkezeten megmaradó hóréteg tömegében jelent fokozott – időszakosan jelentkező – igénybevételt (terhelést). Fokozott veszélyt jelent, hogy a hóteher eloszlása általában nem egyenletes, mivel a tető egyes részein felhalmozódó hó mennyisége eltérő lehet (a szél hatásának következtében).

Ez függ a tájolástól, a tető formájától, a tetősíkok hajlásszögétől, a havazás közbeni széliránytól, szélsebességtől stb. Az egyes tetősíkokon kialakuló eltérő hórétegvastagság a teherhordó szerkezet elemeire eltérő mértékű terhelést (igénybevételt) idéz elő. Elsősorban tetőhajlatoknál (vápáknál) és ereszeknél hal­mozódhat fel nagyobb mennyiségű hó. Lapostetőknél ál­talában a szegélyek (attikák) mentén alakulnak ki hózugok (1.6. ábra).

1.6. ábra. Egyenetlen hóteher
a) magastetőn; b) lapostetőn

A tetőszerkezetek esetében a hóterhet a vonatkozó szab­vány alapján kell figyelembe venni, amely meghatározza a hóréteg mértékadó vastagságát a tengerszint feletti magas­ság és a tető hajlásszögének ismeretében.

A fent leírtakból is következik, hogy a csapadékhatások elleni védelem szempontjából a legfontosabb két tényező:

• a tető fajtájának megfelelő vízzáróságú, csapadék elle­ni szigetelés biztosítása’,
• a tető fajtájának megfelelő sebességű (gyors) vízelveze­tés.

A csapadékhatások elleni védekezés módját mindig az adott tetőre vonatkozóan meghatározott követelményeknek megfelelően kell megválasztani és kialakítani. A különböző tetőtípusok csapadék elleni szigetelésének kialakítását a későbbiekben – az adott típusok ismertetésé­nél – tárgyaljuk részletesen.

Szélhatás

A tető a külső térrel érintkező, különböző méretű felü­letekből (tetősíkokból) álló szerkezet. Ebből adódóan foko­zottan ki van téve a szél által keltett különböző hatásoknak, ami lehet szélnyomás, szélszívás, örvényhatás. Gyakori ezek együttes vagy gyorsan változó hatása is.

1.7. ábra. Szélhatások
a) magastetőn; b) lapostetőn

A tetőszerkezetet érő szélhatás fajtája és mértéke függ az épület helyétől, magasságától, védettségétől, a tájolás­tól, a tető típusától, formájától, méretétől és hajlásszögétől (1.7. ábra). A különböző szélhatások a tetőszerkezet egészé­re és a tető részét képező kisebb szerkezeti elemekre más-­más veszélyt jelentenek.

A nagy felületet érő nyomó- illetve szívóhatást a teherhordó szerkezeti részek tervezése és mé­retezése során kell figyelembe venni. Az adott tetőtípusra vonatkozó mértékadó szélterheléseket szintén a vonatkozó szabvány szerinti számítások alapján lehet meghatározni. A tető kisebb elemeinek (tetőkibúvók, szegélyelemek, héjazati elemek stb.) szerkezeti kapcsolatát, rögzítését is ennek megfelelően kell megtervezni.

Magastetőknél a legnagyobb veszélyt az egyidejűleg fel­lépő szélnyomás és szélszívás esetén jelentkező (a két el­lentétes szélhatás különbségéből adódó) jelentős mértékű igénybevétel okozhatja.

Lapostetőknél elsősorban a felületen egyenetlen mérték­ben jelentkező szélszívás okozhat fokozott igénybevételt.

Hőhatás

A tetőszerkezetet érő hőhatások (melyeket a napsugárzás és így a hőmérséklet-változás idéz elő) többféle módon je­lentkezhetnek. Hatással vannak a belső tér klímájára, a tető­szerkezet elemeire, a szerkezet egészére.

A hőhatás szempontjából lényeges tényezők:

• a felületi hőmérsékletek szélső értékei;
• a tető külső és belső felületeinek hőmérséklet-különb­sége.

A tető külső felületének hőmérséklete rendszerint eltér a levegő hőmérsékletétől. Nyáron a napsütés hatására (szél­csendben) 60-80 °C is lehet, vagyis akár 30-50 °C-kal meg­haladhatja a levegő hőmérsékletét. Téli, szeles időszakban viszont a levegőnél 5-10 °C-kal is alacsonyabb lehet a tető külső felületének hőmérséklete (mivel az éjszakai lehűlés után nem melegszik fel, mint a levegő). A téli és nyári szélső értékeket tekintve a tető külső felületének egy adott, évben mért legnagyobb hőmérséklet-különbsége meghaladhatja a 100 °C-t!

Fokozza az igénybevételt, hogy az évszaktól, a napjárás­tól és az időjárástól függően, rövid időn (néhány órán) belül jelentős (akár több tíz fokos) hőmérsékletváltozás is bekö­vetkezhet a tető külső felületén (pl. egy nyári jégeső miatt).

A tető belső felületének hőmérséklete már kevésbé szél­sőséges értékek között mozog. Ezt elsősorban a tetőszerke­zet rétegfelépítése és a tető által határolt belső tér funkciója határozza meg. Az állandó emberi tartózkodásra szolgáló tér a hőhatásokkal szemben fokozottan védett (hőszigetelt), télen fűtött (klimatizált). A hőmérséklet az ember hőérzeté­nek megfelelő (18-26 °C).

Hőfokesés

A külső és belső tér között folyamatos a hőmérséklet-ki­egyenlítődés, az ún. hőfokesés. Mértéke a tető különböző rétegeinek hővezetési képességétől függ. Állandó emberi tartózkodásra szolgáló tereket (pl. beépített tetőteret) hatá­roló tetőknél a hőhatásokkal szembeni védelmet biztosító szerkezeti rétegek (hőszigetelés, hőtükör) következtében a hőfokesés jelentős. Az ilyen többrétegű tetőszerkezetek hőfokesése nem egyenletes. Padlásterek esetén a hőfokesés mértéke kisebb, vagyis itt a külső és belső tér hőmérséklete közötti különbség kisebb. Ezt a kevés és kedvezőtlen hő-vezetésű szerkezeti réteg okozza. (A hőszigetelés a födém felső felületén helyezkedik el.)

A tetőszerkezet egészére és az egyes elemekre vonatkozó­an a hőmérséklet-változás következtében jelentkező hőhatá­sok a hőmozgások és hőfeszültségek. Hőmérséklet-változás hatására a különböző anyagú szerkezeti elemek alakja és mérete eltérő módon és mértékben változik. A deformációk és a méretváltozások a szorosan egymásra épülő rétegekben káros feszültségeket okozhatnak. Ezt az egyes rétegek ki­alakításánál figyelembe kell venni.

Napsugárzás

Tetőszerkezeteknél a hőhatáson kívül a Nap ibolyántú­li (UV) sugárzását is figyelembe kell venni. Ez elsősorban a tető legfelső rétegére, főleg a műanyag és bitumen anya­gú szerkezetekre veszélyes. Az UV sugárzás hatására ezen anyagoknak csökken a szilárdsága és rugalmassága, elvál­tozik a színe (kifakulnak).

Az UV sugárzással szemben védőrétegekkel, bevona­tokkal lehet védekezni. Az erre érzékeny szerkezeti eleme­ket gyakran már a gyártás során ellátják a megfelelő véde­lemmel.

Fagyhatás

A korábban tárgyalt csapadékhatásokhoz és hőhatások­hoz közvetlenül kapcsolható a fagyhatás. Okozója a csapa­dékból származó nedvesség és az alacsony (fagypont alatti) hőmérséklet.

A tetőt érő fagyhatás a külső felületen megmaradó, illet­ve a szerkezetben lévő csapadék, nedvesség eljegesedése. A jegesedés térfogat-növekedéssel jár, az ebből adódó fe­szítő hatás pedig minden érintkező szerkezetet roncsolhat, károsíthat. A vízelvezető szerkezetekben megrekedt víz fagyásával jégdugók keletkezhetnek, amelyek a feltorlódó további csapadék megfagyásával újabb károsodást okozhat­nak.

Jegesedés tehát csak úgy jöhet létre, ha megmaradó víz keletkezik, vagyis ha nem megfelelő a tető csapadékvíz-el­vezetése. (Ez főként lapostetőknél fordulhat elő.)

A fagyálló anyagok alkalmazása mellett a csapadékvíz­elvezetés megfelelő kialakítása is elengedhetetlen a tetőt ká­rosító fagyhatások megelőzése érdekében.

Mechanikai hatások

A tetőszerkezetet érő mechanikai hatások sokfélék lehet­nek. A meteorológiai jellegű mechanikai hatásokat (hóteher, szélteher, fagyhatás) már ismertettük. Ezek olyan ideiglenes jellegű hatások, amelyek az ide vonatkozó követelmények­nek megfelelő szerkezeti kialakítással közömbösíthetők (méretezett teherhordó szerkezet, fagyálló anyagok alkal­mazása stb.).

Szintén ideiglenes jellegű hatásoknak tekint­hetők a rendeltetésszerű használatból (hasznos terhekből) adódó igénybevételek. Ilyenek a terasztetőn elhelyezett bútorok, valamint a járható tetőkön történő, közlekedésből származó igénybevételek.

A legnagyobb veszélyt a tetőszerkezetekre a nem rendel­tetésszerű használatból adódó mechanikai hatások jelentik. Elsősorban lapostetőknél a csapadékvíz elleni szigetelések fokozottan sérülékenyek. Viszonylag kis mértékű igénybevé­telek is már a tetőszerkezet egészre kiható károsodást okoz­hatnak. Ugyanilyen veszélyes mechanikai hatások azok az igénybevételek, amelyek a nem járható tetőkön (tetőrésze­ken) való közlekedés során jelentkeznek. Ezek előre nem tervezett mechanikai hatások, így a velük szembeni véde­kezés sem megfelelő.

Tetőszerkezetet érő mechanikai hatások jelentkezhetnek már a tető építése során is a nem megfelelő (szakszerűtlen) munkavégzés következtében.

Vegyi hatások

A tetőszerkezetet érő vegyi hatások elsősorban fémeket megtámadó korrózió formájában jelentkeznek. A levegő szennyezőanyag-tartalma önmagában vagy (a csapadékból és páralecsapódásból adódó) nedvességgel keveredve tá­madja meg a tetőszerkezet elemeit. A fémek korróziója lehet kémiai vagy elektrokémiai fo­lyamat.

E kétféle korrózió gyakran egyszerre jelentkezik:

• A kémiai korrózió oxidációs folyamat, mely során a levegő oxigén­je reakcióba lép az anyag külső rétegével. Az így keletkező korró­ziótermék egyes fémek (pl. alumínium) esetében védőréteget ké­pez, és megakadályozza a további korrodálódást. Más fémek (vas, acél) esetében viszont ez a réteg inkább fokozza a korrózió ütemét.
• Az elektrokémiai korrózió során elektronáramlás lép fel két elté­rő potenciálú anyagok között (galvánelem-hatás). Ilyen hatás jön létre eltérő potenciálú fémek érintkezésekor, vagy azonos fémek különböző feszültségű részei között. A feszültségkülönbség hatá­sára nedvesség jelenlétében elektromos áram keletkezik, hidrogén fejlődik, miközben a kevésbé nemes fém feloldódik.

A tetőszerkezetbe épített, szorosan egymáshoz kapcsoló­dó elemek egymásra gyakorolt kémiai hatása is vegyi ha­tás. Ilyen pl. a különböző műanyagok és oldószeres anyagok kedvezőtlen kémiai reakciója.

Biológiai hatások

A tetőt a következő biológiai hatások érhetik: algaképző­dés, mohásodás, gombásodás, gyomnövények megtelepedé­se, rovartenyészetek.

A gombásodást, algaképződést és mohásodást a helyte­len vízelevezetés és szellőztetés következtében a különbö­ző szerkezeti elemekbe jutó és onnan eltávozni nem tudó nedvesség idézi elő. Ezek (esztétikai hiba mellett) az épí­tőanyagokra gyakorolt bomlasztó hatásuk következtében a tetőszerkezet egészét is jelentősen károsíthatják.

A gyomnövények megtelepedése a tetőn szintén a nem megfelelő vízelvezetés következménye. A tetőn megmara­dó csapadékban a különböző szennyeződések, hordalékok leülepednek, így a növényi magvaknak megfelelő táptalaj alakul ki (elsősorban lapostetők lefolyástalan részein és magastetők ereszrészein). A növények növekedésével a gyö­kerek feszítő hatása jelentős károkat okozhat a tetőszerke­zetben (pl. kilyukaszthatja a csapadékvíz elleni szigetelést), valamint a vízelvezetésben.

A különböző rovartenyészetek kialakulása nehezen ki­védhető. A leghatékonyabb védelmet a szerkezeti elemek pontos, hézagmentes kapcsolatai, valamint a szellőzőnyílá­sok rovarráccsal (hálóval) való lezárása jelenthetik.