A magastetők épületfizikai követelményei
Amíg csak használaton kívüli tárgyak tartására, vagy terménytárolásra használták a padlástereket, addig is figyelembe kellett venni a fedélszerkezetet és fedést érő épületfizikai igénybevételeket: a szélnyomást, a szellőzést, a csapadékok hatását stb. Amióta azonban a padlástereket állandó emberi tartózkodásra is használják, ezekre fokozott figyelmet kell fordítani, sőt újabb fontos vagy hangsúlyossá vált szempontok is adódtak, mint például a tetőszerkezet és héjalás hőszigetelő képessége, vízzárósága stb.
Szélállóság és légzárás
A magastető szerkezetének és fedésének is meg kell felelnie a szélállóság követelményének. A tető szerkezetének ellen kell állnia az egyik oldalon keletkező szélnyomásnak és a másik oldalon jelentkező szélszívásnak, amelyek – mivel azonos irányban hatnak – a geometriai méretarányoktól függően összeadódnak. Ezt a hatást jól megfigyelhetjük a 2-1. ábrán, amelyen a három különböző magasságú fedélszéknek azonos a szélessége (fesztávolsága). A szelet szimbolizáló vízszintes vonalak sűrűsége, egymástól való távolsága a szél erősségét érzékelteti, így világossá válik, hogy a magassággal együtt növekszik a szélnyomás és a szélszívás nagysága. Ezekre a hatásokra méretezni kell a szerkezeteket.
2-1. ábra. Különböző hajlásszögű tetők szélterhei a) – c) A. a tető szélessége, B. a magassága.
A méretezés során az épület geometriai méretein túl figyelembe kell venni a mindenkori helyi adottságokat is: az uralkodó szélirány és az épület tetősíkjainak viszonyát, az adott földrajzi hely szélviszonyait, az épület helyének és az épületnek a szél elleni védettségét, árnyékoltságát, a szélörvények kialakulásának lehetőségeit, hatásait stb. Mindezek mellett külön figyelembe kell venni a tetőfelépítmények, a kémények és az antennák szél hatására keletkező terhelőhatásait is.
- A magastetők szerkezeti kialakítása
- Szerkezeti elemek és anyagok magastetőnél
- Fedési anyagok és szerkezeti kialakítás magastetők esetében
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
A fedésnek külön is szélállónak kell lennie. A fedés alatti, fedéstől függő deszkázatnak vagy lécezésnek deformáció nélkül kell ellenállónak lennie a szélnyomással és szélszívással szemben. A fedési elemeket, az anyagok rögzítését és kapcsolatait úgy kell kialakítani, hogy a szél ne tudja feltépni, lesodorni, elmozdítani őket.
A magastetők fedését és szerkezeti kapcsolatait nem lehet úgy kialakítani, hogy hézagain keresztül a szélnyomás és a szélszívás hatására a padlástérben légmozgás ne jöjjön létre. Ezt a jelenséget kettős térelhatárolással sem lehet teljesen kiküszöbölni. A legjobb légzárás a fedés alatti rétegződések helyes kialakításával, valamint minél nagyobb, összefüggő hőszigetelő elemek és fóliák alkalmazásával stb. érhető el.
2.2. Vízállóság és vízzárás
A közép-európai klimatikus viszonyok között számítani kell a tetőfelületet folyamatosan áztató szemerkélő esőre, hirtelen nagy mennyiségű csapadékot okozó záporra, zivatarra, csapóesőre, mechanikus hatásokkal is járó jégesőre, a tetőfelületeken gyorsan megfagyó ónos esőre, a tetőszerkezetekre terheket is jelentő hóesésre, majd a hó megolvadásával és megfagyásával együtt járó áztató- és feszítőhatásokra. A jól kialakított fedés nem engedheti át a csapadékot (2-2. ábra).
2-2. ábra. Csapadék és a tető: 1 tetőfedő elem; 2 átfedés; 3 a víz útja; 4 tetőlécezés; 5 szaruzat; 6 a víz nem kívánt útja.
Vízhatlan fedés igénye esetén – lapos- és magastetőkön egyaránt – általában ragasztott fedési módot alkalmaznak. Mind a tekercsből ragasztott, mind az elemes változatok esetében ügyelni kell arra, hogy rögzítésük és ragasztásuk képes legyen a meredek tetőfelületen nyári hőségben is megtartani a fedést. Speciális kapcsolatokkal kialakított fémlemez fedéssel is készíthető vízhatlan tető, amelynél azonban a lehűlt lemez belső oldalán kicsapódó pára problémát okozhat.
Magastetők fedésekor általában vízzáró fedést alkalmaznak. A vízzáró fedés ellentétes síkján csak annyi nedvesség jelenhet meg, amennyi természetes módon, párolgással maradéktalanul eltávozhat és ideiglenes jelenléte nem káros sem az épületszerkezetekre, sem pedig az épületet használók számára. Vízzáró fedések alatt a tetőt ezért feltétlenül szellőztetni kell.
A tetőzet szellőztetésének általános szabályai:
- Az eresz menti levegő bevezető szabad nyílás keresztmetszete legyen legalább a szellőztetni kívánt tetőfelület 0,2%-a vagy legalább 200 cm2/m,
- A gerinc és az élgerinc menti szellőzőnyílások szabad keresztmetszete legyen legalább a levegő bevezető nyílások szabad keresztmetszetének 1/4-e.
- A héjalás és az alátétfólia közötti légjárat keresztmetszete legyen legalább 200 cm2.
A hidegtető olyan kéthéjú tetőszerkezet, amelyben a belső oldali hőszigetelt héjat a külső oldali, a csapadékvíztől védő héjtól átszellőztetett légréteg vagy légtér választja el.
A melegtető a belső és a külső teret egymástól elválasztó egy, esetleg több rétegből álló egyhéjú szerkezet. A magastetők – akár üres, akár beépített padlásterűek, gyakorlatilag mind hidegtetők (2-3. és 2-4. ábra).
2-3. ábra. Hidegtetők szellőztetése I. a), b) padlástérrel; c) légjárattal és padlástérrel; d) kettős légjárattal.
2-4. ábra. Hidegtetők szellőztetése II. a) egyes, b) kettős légjárattal.
Fedésük általában vízzáró fedés, kialakításukkor ügyelni kell a következőkre:
- A tető hajlásszöge olyan legyen, hogy a csapadék ne sokat időzzön a fedés felületén, hanem gyorsan lefusson róla.
- A fedés anyagának és kialakításának, elemeinek olyannak kell lenniük, hogy felületén a csapadék akadálymentesen lefusson és a szélnyomás minél kevésbé nyomja át a csapadékot az elemek hézagain.
- A fedés és kiegészítő szerkezeteinek kapcsolata (bádogos munkák, hófogók, tetőablakok, kémények, antennacsatlakozások stb.) megfelelően szilárd legyen.
- A tetősíkon lefutó csapadék összegyűjtése és elvezetése akadálymentes, és az elvezetés hossza minél rövidebb legyen.
Röviden kitérünk a hó és a hólé hatásaira. Mint ahogy a 2-5. ábrán is látható erre néhány példa, a tetőidom geometriai kialakításától és környezetétől függően a hó egyes helyeken összegyűlik. Ez nemcsak egyedi, egyenetlen terheket jelent a tetőszerkezeteken, amelyekre azokat külön méretezni kell, hanem számolni kell az összegyűlő hó tetőfelülettel érintkező részének megolvadásából adódó áztatással, majd a megfagyásából adódó mechanikai, fizikai hatásokkal is.
A nagyobb gondot a beázás, feláztatás okozza. Ezért tanácsos a tetőidomok geometriáját úgy kialakítani, hogy ilyen veszélyes zónák lehetőleg ne keletkezzenek, vagy ha ez nem megoldható, akkor arra kell törekedni, hogy a hólé a tető felületén a lehető legrövidebb úton elfusson a csapadéklevezető szerkezetekhez, és azokon át gyorsan elhagyja az épületet.
Ezekre különösen akkor kell ügyelnünk, ha az épület méreteiből vagy a tetőidom alaki tulajdonságaiból adódóan a csapadékvizet az épületen belül vezetjük el. Ha semmiképpen sem tudjuk ezt a megoldást elkerülni, akkor célszerű a belső elvezetés körül akár a fedés alatt a szarufákra, akár a lécmagasítás és a lécezés közé 2,00 m kiterített szélességű belső csatornát is kialakítani. Erre azért van szükség, mert ellenkező esetben a tetőfelületeken összegyűlő nagy mennyiségű hó és az épület hőveszteségéből adódóan kissé felmelegedő fedés között megolvadó hó nem tud eltávozni a sűrű hókásától eldugult vagy befagyott lefolyón.
2-5. ábra. Csapadék, szél és napfény hatása a különböző tetőkre a) attikafal; b) két épület belső csatornával; c) shed-tetős épület; 1 összegyűlt hó; 2 a hólé útja; 3 biztonsági csatornafelület; 4 attikafal.
2-6. ábra. Különböző hőszigetelő képességű hőszigetelt fedések a) megszokott, de rossz; b) ritkán alkalmazott, jó; 1 hőszigetelés; 2 szaruzat; 3 légtér; 4 tetőlécezés; K külső.
2.3. Hőszigetelés, hőszigetelő képesség és hőállóság
Nem szorul bővebb magyarázatra, hogy a magastetők napsugárzással, széllel, esővel és hóval közvetlenül érintkező fedése önmagában nem alkalmas arra, hogy a padlásteret megóvja a túlmelegedéstől és a teljes, már károsodásokat okozó lehűléstől. Ezt különösen akkor érezzük egyértelműnek, ha figyelembe vesszük a szél által is csökkentett téli mínusz 20-25 °C-os és a napsugárzás okozta nyári 50-60 °C-os hőmérséklet közti különbséget.
Ebből a lehetséges hőmérsékletkülönbségből a következők adódnak:
- A fedés anyagát mindig úgy kell megválasztani, hogy a hőmérsékletkülönbséget károsodás nélkül képes legyen elviselni.
- A fedési elemeknek egymással és a kiegészítő szerkezetekkel úgy kell kapcsolódniuk, hogy a hőmérséklet- különbség által okozott mozgásokat képesek legyenek beázás nélkül elviselni.
- A felmelegedésre érzékenyebb fedési anyagok felületi védelméről fényvisszaverő anyagok alkalmazásával kell gondoskodni.
- Amennyiben a fedési anyag sötét színű, ill. erősen felmelegedhet, minden esetben gondoskodni kell a padlástér vagy a fedés hatékony szellőztetéséről.
- Ha hasznosítani kívánjuk a padlásteret, beépítve állandó emberi tartózkodásra alkalmas helyiségekkel, akkor azt a már említett hőmérséklet-változások ellen meg kell védenünk, azaz hőszigetelő rétegeket kell a fedés alá beépítenünk.
- A hőszigetelő rétegek önmagukban nem elegendőek – különösen a nyári meleg esetében -, a fedés és a hőszigetelés között kétrétegű szellőzést kell kialakítanunk.
- A belső tér védelmében a szigetelés rétegfelépítését és csomóponti kialakítását úgy kell megválasztanunk, hogy: a fedés belső oldalán megjelenő csapadékot, kicsapódott párát megfelelően elvezesse, elpárologtatását elősegítse; megakadályozza, hogy a belső térben keletkezett pára a szerkezetekhez jusson; a hőszigetelés kialakítása hőhídmentes legyen.
- A tetőterek hőszigetelésekor mindig vegyük figyelembe, hogy az egyébként jól kialakított hőszigetelt fedés hatása lényegesen romlik, ha nem fordítunk fokozott figyelmet a fedés légzárására és vízzárására is.
Ha a felsorolt fedési és hőszigetelési alapelveket betartjuk, azzal nemcsak a padlástér, ill. beépített tetőtér védettségét, megfelelő minőségét érjük el, hanem jelentős mértékben növeljük a fedélszerkezet és a fedés élettartamát is. A legtöbb itt kiemelt szempontra a cikksorozat további részeiben részletesebben visszatérünk. Itt most csak két olyan kérdést vetünk fel, amelyről a magastetők építése során legtöbbször elfeledkeznek. A magastetők kialakításakor a szaruállások között gyakran úgy helyezik el a hőszigetelő táblákat, hogy a szarufa lényegében hőhíddá válik (2-6. a) ábra).
Hőhidak és szigetelés
E hőhidak következtében a tetőtérben a szaruállások alatti falfelületek, borítások elszíneződnek. Mivel a fa lényegesen jobban vezeti a hőt, mint a hőszigetelő anyagok, az említett probléma úgy küszöbölhető ki, hogy az alkalmazott hőszigetelő anyaggal körülvesszük a szarufákat is (2-6. b) ábra), és ezzel csökkentjük a szarufa lehűlő felületét. Ezzel ugyanakkor azt is elérjük, hogy nyári melegben csökken a szarufák felmelegedése, így élettartamuk is nagyobb lesz. A magastetők helyes kialakításában nagy jelentősége van a szellőztetésnek. Az eddig megszokottnál lényegesen többet kell foglalkoznunk a magastetők megfelelő szellőzési rendszerének kialakításával, mert a tetőtér-beépítések során számos olyan hiba fordul elő, amely a nem megfelelő szellőzésre vezethető vissza.
Szellőztetés
Ha üres padlásterű magastetőt építünk, akkor a padlástér szellőzését úgy kell megoldanunk, hogy a levegő az eresznél áramoljék be, és a felmelegedett levegő a gerinc közelében távozzék el. Ezért a hagyományos cserépfedésű tetők gerincére nem habarcsba, hanem szárazon rakják fel a kúpcserepeket, így a kialakuló hézagokon a levegő eltávozhat. Az eresznél pedig méterenként legalább 200 cm2 keresztmetszetű, madárhálóval védett szellőzőnyílást kell képezni, ahol a padlástér levegője pótlódik. Ha ezek kialakításának valamilyen akadálya van, akkor az oromfalak vagy tűzfalak legmagasabb pontján szellőzőnyílásokon vagy külön tetőfelépítményen át kell a teret szellőztetni.
A korszerű tetőfedő rendszereknek már vannak speciális, szellőzőnyílásokkal ellátott elemei is. Hibás azonban az az elképzelés, hogy a szellőzőelemeket egyenletesen kell elosztani a tetőfelületen. Mindig az a helyes, ha a levegő utánpótlás az eresz alatt vagy az eresz felett a második vagy negyedik sorban elhelyezett szellőzőcserepeken, vagy más nyílásokon érkezik, és kizárólag a gerinc közelében elhelyezett szellőzőcserepeken át távozik, amelyeket a tetőfelület nagyságától függően egy vagy két sorban helyeznek el (2-7. és 2-8. ábra).
2-7. ábra. Tetőszellőztetési módok I. a) nézetrajz; b) metszet, egyrétegű; c) kettős légjárattal.
2-8. ábra. Tetőszellőztetési módok II. a) nézetrajz; b) metszet, egyrétegű; c) kettős légjárattal.
Ettől eltérő megoldás esetén légörvények alakulnak ki, kisebb a beáramló és kiáramló levegő közötti hőmérsékletkülönbség, és ez jelentősen csökkenti a szellőzés mértékét. Ügyelni kell arra is, hogy a tetőszerkezet hajlásszöge mindig olyan legyen, hogy a felfelé áramlás jól ki tudjon alakulni. Ha erre nincs mód, akkor a levegő bevezetésére és kivezetésére kialakított nyílások méreteit kell növelni.
Hangszigetelő képesség és hangszigetelés
A magastetőkre nincsenek külön zajvédelmi előírások. Az üres padlások esetében erre nincs is szükség. A tetőtér beépítések hőszigetelő rétegrendszere egyúttal zajszigetelő is, így külön zajvédelemre nincs szükség. A tetőtér-beépítéseknél alkalmazott tetősíkban elhelyezett vagy tetősíkból kiemelt tetőablakok hangszigetelési szempontból azonosak az épületeken elhelyezett más ablakokkal.
Különösen zajos környezetű épület valamennyi határoló felületét, ezen belül a tetősíkokat is zajvédelmileg méretezni kell az erre vonatkozó szabványok alapján. Fontos megjegyezni, hogy zajos környezetben nem célszerű zajhullámokra érzékeny fedési anyagokat használni (fémlemez, hullámpala stb.), mert azok bizonyos meghatározott rezgésszámú hangok esetén jelentősen felerősítik a zajhatást.