Magasépítéstan MSc. Szerkezet-építımérnöki mesterszak szakmai törzstárgya. 2 óra elıadás - 2 kredit. Tantárgyfelelıs: Horváth Imréné Dr.

Átírás

1 Magasépítéstan MSc Szerkezet-építımérnöki mesterszak szakmai törzstárgya 2 óra elıadás - 2 kredit Tantárgyfelelıs: Horváth Imréné Dr. Baráti Ilona Elıadók: Horváth Imréné Dr. Baráti Ilona és Dr. Dudás Annamária

2 1. előadás Építési technológiák és szerkezetek rendszerezése ESETTANULMÁNY-ESETFELVETÉS: A fejlett országokban rohamosan gyorsul a különféle hőszigetelő anyagokat is használó masszívszerkezetes építési módszerek térnyerése. Ezek legfontosabb közös jellemzője, hogy belső tereik mikroklímája minőségileg jobb, üzemeltetésük lényegesen kedvezőbb, s építési költségük kevesebb, mint a fejlesztett hagyományos épületeké. Az Isoteq falak hőátbocsátási képessége U=0,292 W/m²K (26.5 cm falazat, belül gipszkarton, kívül vékonyvakolat) - tól U=0,096 W/m²K -ig fokozható. Ez egy rendkívül kedvező érték, így az Isoteq falak jelentősen magasabb teljesítményszintje lehetővé teszi akár passzív házak kialakítását. A rendszer falai polisztirol alapanyagú falazóelemeket zsaluzatként használva öntött betonból, illetve vasbetonból készülnek. Milyen elődei voltak ennek az építési technológiának? Milyen fejlesztési irányok várhatók az adott főbb sajátosságok megtartása mellett? BEVEZETÉS A XX. század második felében az építési anyagok és technológiák sokszínőségének köszönhetıen a létrehozott épületegyüttesek, létesítmények formailag és szerkezetileg is változatos képet mutatnak. 1. ábra Lakóépület felső szintjei 2. ábra Lakóépület, Finnország augusztus 1

3 A II. világháborút megelızı idıben szinte egyeduralkodónak számító tégla teherhordó falas épületek helyett az 50-es évek végétıl egyre nagyobb volumenben épülnek vasbeton anyagú vázas épületek, amelyek az építészeti tartalomhoz jobban illeszthetık, a homlokzatképzés is szabadabb, a felület nyitottabb. 3. ábra Teherhordó falas épület (társasház) 4. ábra Vasbeton vázas épület (irodaház) Az egyre nagyobb mérető terek belsı alátámasztás nélküli megvalósíthatósága érdekében végzett mérnöki fejlesztımunka a térlefedések, a vízszintes és ferde tartószerkezetek, gerendák, födémek új típusait hozta létre, és új szerkezeti megoldásokhoz esetenként új, addig még nem használt anyagokat rendelt. 5. ábra AQUAWORLD Budapest, 72 méter átmérőjű, 5 emelet magasságú óriási kupola, ragasztott fatartókkal, többrétegű fólialefedéssel. (2008) augusztus 2

4 Az elmúlt 50 évben számos olyan újítás, kísérlet folyt, amelynek terméke végül az építési piacon nem vált mindenki számára ismertté, nem vált egy rendszer elemévé, de egy-egy részmegoldással hozzájárult az építési kultúra fejlıdéséhez. A fejlesztési folyamatok során létrehozott építmények így is gazdagították az ország épületállományát. 6. ábra Előregyártott vasbeton szaruzat a lakóépület tetőterében. Felújítási terv (forrás: 7. ábra A hagyományos szarufa helyett javasolt előregyártott vb. szaruzat terve az 50-es évekből 8. ábra Előregyártott vb. szaruzat az alátámasztásokkal és a cseréplécekkel (a 7. és 8. ábra forrása: Gábor László: Épületszerkezettan III. kötet) augusztus 3

5 AZ ÉPÍTÉSI RENDSZEREK SAJÁTOSSÁGAI Az építési rendszer azonos, vagy hasonló tulajdonságú anyagokból, azonos, vagy hasonló módon készített szerkezetek összehangolt elrendezése, mely elrendezés eredményeképpen építmények, épületek jönnek létre. Az építési rendszer alkalmazása egyben a rendszerhez szorosan kötıdı technológia alkalmazását is jelenti. Az építési rendszerek alkalmazásának és elterjedésének több feltétele van: kiérlelt mőszaki tartalom sok területen felhasználható típuselemmel, elemcsaláddal (pl. vasbeton vázak) 9. ábra SW-Umwelttechnik vázrendszere, kehelyalapokkal, pillérekkel, főtartókkal, födémekkel társadalmi befogadó készség, illetve felismert társadalmi szükséglet (pl. paneles építés) 10. ábra Lakótelep a 70-es években a városrészek szanálásakor lebontott lakóépületek lakói számára megfelelı gazdasági háttér (pl. korszerő, méretpontos acélcsarnokok gyártási feltételeinek biztosítása jelentıs tıkebefektetés) augusztus 4

6 11. ábra Szerkezeti elemek gyártása korszerű eszközökkel, gépekkel AZ ÉPÍTÉSI RENDSZEREKHEZ KAPCSOLÓDÓ ÉPÍTÉSI TECHNOLÓGIÁK, ÉPÍTÉSI MÓDOK Az egyes építési technológiák különbözı korokhoz és társadalmi-gazdasági, és nem utolsósorban mőszaki fejlettséghez köthetık. Az építési technológiákat négy fı csoportra lehet osztani: tradicionális konvencionális racionalizált iparosított Az egyes csoportok rövid bemutatása A tradicionális építési mód egy adott ország, vagy régió környezeti adottságait figyelembe vevı, hagyományokra épülı technológia, amely sok esetben az adott régió arculatát is meghatározta. (pl. A fa anyagban gazdag területek Fachwerk-épületei Nyugat-Európában, amelyek helyszínen összeállított rúdelemekbıl és tapasztással készült mezıkbıl álltak.) Az építési mód gyakran komoly szaktudást igényel, amely azonban nem iskolákban, hanem a gyakorlatban sajátítható el. 12. ábra Fachwerk épület augusztus 5

7 Tradicionális építési móddal létesültek azok a házak, amelyek tapasztalatokra, hagyományra támaszkodva épültek, és jól alkalmazkodtak a helyi természeti, éghajlati, domborzati adottságokhoz a telepítés, a felhasznált építıanyagok és a használati mód tekintetében is. A konvencionális építési mód esetén már bizonyos elıregyártásra is szükség van, a helyszíni munka ezeknek az -általában kisebb- elemeknek az egymásra építésébıl áll. Ezek pl. a falazóelemek, amelyek sok esetben faragott kövek, vagy szárított vályog, illetve égetett agyag termékek. A formába döngölt, kézi munkával elıállított téglákat már Kr. e. VII. évezredben is használták Mezopotámiában. A fejlıdés egyes lépései a formálás és az égetés tárgykörét érintették. Az iparosított téglagyártás a XIX. században kezdıdött. Konvencionális, hagyományos jelzıvel illetjük a mai napig a téglaépületeket, amelyek építése azonban a mőszaki fejlettség szintjének emelkedésével ma már sok új eljárást is felhasznál. 13. ábra Korszerű, automatizált téglagyártás napjainkban. Az agyagszalag kilép a szájnyíláson (forrás: Wienerberger katalógus) A racionalizált építési mód a létesítendı épületek szerkezeteinek egyre nagyobb hányadát valamilyen elıregyártott termék felhasználásával hozza létre. Még jelen vannak az olyan helyszíni technológiák is, amelyekhez nagy élımunka szükséges, de a gépesítés és bizonyos elıregyártás már gyorsítja a folyamatot. Ilyen módon lakóépületek ezrei épültek Magyarországon az 60-es évek elejétıl, amikor a falazóelemekre a nyílások fölé már nem falazott boltövek, hanem elıregyártott áthidalók kerültek, a födémeket pedig elıregyártott vasbetongerendák és beton béléstestek alkották. 14. ábra E-gerenda és EB béléstestek elhelyezése, bekötése és a téglafalazaton futó koszorú vasalása augusztus 6

8 A rendszerelvő építés alappillére az iparosított építési mód. Építési rendszerek kidolgozása akkor célravezetı, ha alkalmazásának összes elınyét, a komplexitást és a magas minıséget állandóan és folyamatosan biztosítani lehet. Ez fejlett mőszaki-technológia hátteret igényel. Az iparosított építési mód jellemzıje a nagyfokú gépesítettség, illetve a kész elemek összeállítása, a szerelés jellegő helyszíni tevékenység, amely a helyszíni munka során adódó pontatlanságok minimalizálásának egyik eszköze. Méretkoordináció nélkül egyetlen rendszer sem képzelhetı el. A rendszer alkotóit, a rendszerelemeket egy adott modulhoz igazodóan tervezik és gyártják, ez adja meg a lehetıséget a kompatibilitásra (az elemek egymáshoz illesztéséhez, és egymás helyettesíthetıségére). Az IMG (International Modular Gruppe) ajánlása szerint a hazai építıipar és az építészet az 1M=10 cm-es alapmodullal, és a 3M=30 cm-es tervezési modullal dolgozott az utóbbi évben. Szoros értelmezés szerint a rendszerelvő iparosított építési mód a konkrét épület ismerete nélkül gyárt olyan szerkezeti elemeket, amelyeket a tervezık terveik készítésénél figyelembe vehetnek. 15. ábra Készház falelem szállítása 16. ábra Készház födémelem beemelése (forrás: hl-baustoff.de) Az építési módok rövid bemutatásán keresztül is megmutatkozott, hogy építési rendszereket egyes esetekben a racionalizált építési módnál is találunk, de részletekre kiterjedıen kidolgozott rendszerek az iparosított építési módnál jelennek meg augusztus 7

9 ÉPÍTÉSI RENDSZEREK VIZSGÁLATA Statikai vonatkozások Az építési rendszerek alrendszerekbıl állnak. A klasszikus felosztás szerint a következı alrendszereket különböztetjük meg: 01. alapozás, 02. földszinti padlószerkezet, 03. teherhordó váz, 04. legfelsı (tetı-) födém, 05. közbensı födém, 06. álmennyezet, 07. külsı fal, 08. válaszfal, 09. lépcsı, 10. térelem, épületgépészet (szakágak szerint). (forrás: Dr. Széll Mária: Épületszerkezetek III. elıadásjegyzet) Az építési rendszereket felépítı alrendszerek közül több sorolható a teherhordó szerkezeti elemek körébe. Ezek méretezése, -vagy elıregyártott, kész szerkezetek esetén-, ellenırzése nélkül nem létesülhet épület. Szigorú állékonysági, szilárdsági feltételeknek való megfelelést kell igazolnia a tervezınek az alapozás, a teherhordó falak, vagy vázelemek, a födémek, a lépcsık, és a merevítırendszerek körében. Úgy az egyedi, mint az elıregyártott teherhordó szerkezeteket három csoportba sorolhatjuk: rúdelemek felületelemek komplex térbeli szerkezetek Mindhárom teherhordó szerkezeti rendszer képviselteti magát a XX. század második felében kialakult építési rendszerek között. Építési rendszerek anyaghasználata Az épületek, illetve az építmények számos hatásnak vannak kitéve. A követelményeket, amelyek ezekkel a hatások kapcsolatban fellépnek, egyetlen anyag nem képes kielégíteni. Az építési rendszerek ezért szinte minden esetben többféle anyagot használnak (szendvicsszerkezetek hoznak létre). Szakmai körökben a teherhordó szerkezet anyaga alapján csoportosítható illetve jellemezhetı egy-egy rendszer (pl. monolit vb. vázas építési rendszer) Az építési rendszer kapcsolata más elemekkel, rendszerekkel Zárt, ill. nyitott építési rendszereket különböztetünk meg. Zárt építési rendszer esetén a rendszergazda valamennyi meghatározó szerkezeti elemet gyártja és/vagy forgalmazza. Ezeket az elemeket (általában) más épületekhez nem ajánlja és más rendszer elemeit sem használja fel. A nyitott építési rendszer befogadó, lehetıséget ad más elemek, termékek beillesztésére is. Fıbb vizsgálati illetve értékelési szempontok Az alábbiakra célszerő kitérni: A rendszer fı sajátossága, újdonsága, az innováció (pl. polisztirol alapú építıelemek bennmaradó zsaluzatként való használata öntött beton falakhoz) augusztus 8

10 A rendszerelemek szinergiája, együttmőködése, kapcsolata egymáshoz (pl. kiegészítı elemek, födémelemek, tetıelemek a fıfalakkal azonos anyagúak, azonos munkaeszközökkel, azonos kapcsolatokkal, közel azonos módon beépíthetık, nyitott vagy zárt rendszerek) A rendszer fı alkalmazási területén fellépı igényeknek való megfelelés, alkalmasság (pl. lakóépületeknél a statikai követelményeken kívül a hı-, és hangszigetelési követelmények teljesítése, esztétikailag elfogadható megjelenés) A XX. SZÁZAD MÁSODIK FELÉNEK ÉPÍTÉSI RENDSZEREI, AZOK BEMUTATÁSA, VIZSGÁLATA, ÉRTÉKELÉSE A XIX. század végéig az építési technológiák a tradíciókon nyugvó, és szokásos megoldásokat alkalmazó munkafolyamatok voltak, egy-egy kiugró teljesítménnyel, építési bravúrral, amelyek színesítették a palettát. Ilyen említésre méltó épület volt pl. a londoni Kristálypalota (1851), amely akkor rendkívül szokatlan módon acélváz szerkezettel, és üvegfalakkal, szétbontható kivitelben épült. 17. ábra Kristálypalota (London 1851) Az 1800-as évek végén és az 1900-as évek elején Európában és itthon a középületek, ipari- és lakóépültek döntı többsége tégla anyagú, teherhordó falas szerkezettel létesült, ilyenek pl. egyetemünk századforduló táján megépített épületegységei is. Nagyobb közlekedési mőtárgyakhoz, hidakhoz, ipari létesítményekhez már ekkor is használtak betont és vasbetont (Mihailich Gyızı és Zielinszky Szilárd), de lakossági építkezéseknél csak elvétve. Az említett két anyag, és vele együtt az új technológiák elterjedését, használatát a körülmények kényszerítették ki: a II. világháború után fellépı lakáshiány és munkaerıhiány, valamint a 70- es években bekövetkezett energiaválság. A tömörfalas (konvencionális) építési módból fejlıdı racionalizált építési mód a szükségletek kielégítését az ipari háttér nyújtotta elınyök egyre nagyobb mértékő kihasználásával kívánta kielégíteni. A folyamat a vasbeton, mint építıanyag használatának elterjedésével kezdıdött, majd a vasbeton elemek elıregyártásával folytatódott. A téglafalakra (felületelemekre) ültetett elıregyártott gerendás födémekkel vagy nagyobb felülető kéregelemes födémekkel épülı ház mindenképpen egy fejlıdési fázis fontos lépcsıje. Napjainkban több falazó-, födém-, és kiegészítı elemet gyártó és forgalmazó cég termékcsaládnak, illetve rendszernek nevezi az általa forgalomba hozott elemek összességét. Az építési folyamat azonban még jelentıs helyszíni munkát igényel augusztus 9

11 A rendszer fı sajátossága, újdonsága, az innováció A rendszerelemek szinergiája, kapcsolata egymáshoz Az alkalmazási területén fellépı igényeknek való megfelelés, alkalmasság U érték* (W/m²K) λ (W/mK) YTONG LEIER POROTHERM mm-pontos tégla és beton nútféderes (nagymérető) falazóelemek, kapcsolatok, csiszolt pórusbeton, többféle tégla+ragasztóhabarcs könnyen vágható födémrendszer, vagy ragasztóhab elemek zsaluzóelemek vékonyágyazatú habarccsal azonos méretrendő elemekkel precíz szerkezetek építhetık (nyitott és zárt is) 0,37 (0,31) 0,114 nyitott rendszer, elemei helyen használhatók sok 0,45 (tégla) 0,151(tégla) zárt rendszer alakítható ki azonos méretrendő elemekkel, de nyitottként is alkalmazható (pl. vb. födém) 0,43 0,105 Megjegyzés: Az U érték* (W/m²K) = 30 cm vtg, kétoldalt vakolt falazatra vonatkozik. (a vakolatok vastagsága az egyes típusoknál eltérı) Az U értékek és a λ értékek a cég katalógusaiban megadott értékek augusztus 10

12 18. ábra Ytong elemcsalád, illetve rendszerelemek (forrás: Ytong katalógus) augusztus 11

13 Mindhárom termékcsalád rendelkezik (nagy méretválasztékban) falazóelemmel, födémelemmel (zsaluzó, palló, vagy gerendás rendszerrel), az Ytong magastetı kialakításához szükséges vasalt tetıpanellel is. Két rendszer, az Ytong és a Wienerberger kész alaprajzokkal, tervekkel könnyíti meg az építtetık döntését. Kismérető tégla falazóblokk nút-féderes blokktégla PROFI-tégla 19. ábra Falazatok képe különböző falazóelemek esetén A kismérető falazóelemek nagyobb egységekkel történı felváltását az élımunka igényének csökkentése indokolta. A felületelemek méretét a szállítási lehetıségek és az emelı berendezések korlátozták. A közép-, és nagyblokkokból a 60-as években általában 3-4 emeletes épületek épültek. (Elızetes ismeretek: Magasépítéstan alapjai, Magasépítéstan II.) A házgyári paneles építési móddal terjedt el Magyarországon a 10 emeletes lakóépület-típus. Az építési mód virágkora a 70-es évekre tehetı. A rendszer-elvő építés elınyei és hátrányai mindkét rendszernél felismerhetık. Zárt rendszerek, amelyek más elemeket nem, vagy csak nagyon csekély mértékben fogadtak be, ezért az épületek megjelenése nem lehetett változatos. Korszerőbb változata a téglatörmelék-adalékanyagos falblokkos rendszer, amely egyedi, méretre gyártott helyiségszélességő és emeletmagas falelemekbıl áll. A maximális méret 6,3*3 méter. A kapcsolatok az egyes elemek között száraz kapcsolatok. Teherhordó felületszerkezetek, amelyekre födémelemek fektethetık. Ilyen rendszer a Ziegelit, amely 1995-ös fejlesztéső. Az egyedi elemgyártás az építészeti formagazdagságot növeli, az egyhangúságot feloldja. Nyitott rendszerként más elemeket is befogad. A rendszer fı sajátossága, újdonsága, az innováció A rendszerelemek szinergiája, kapcsolata egymáshoz Blokkos (Beton) félemelet v. emeletmagas elemek, födémpallók zárt rendszer, kevés elemmel Házgyári panel helyiségmérető fal-, és födém-elemek, külsı térhatárolás: szendvics -fal zárt rendszer Blokkos (téglatörmelékes) helyiségmérető falelemek nyitott és zárt rendszerként is alkalmazható augusztus 12

14 Az alkalmazási területén fellépı igényeknek való megfelelés, alkalmasság Pl. U érték* (W/m²K) (30 cm vtg. könnyőbetonhıszigetelés nélkül) 1,0-1,2 (30 cm vtg. szendvics >kéreg+ 8 cm hıszig+16 cm vb.) 0,7-0,9 (kb. 30 cm vtg szendvics-> 20 cm Ziegelit+10 cm hıszig.) 0,35 Az U értékek* a cégek katalógusaiban megadott értékek. 20. ábra Ziegelit falelem építés közben 21. ábra Ziegelit falelem építés közben ( 22. ábra Ziegelit-anyag, és a szendvicsszerkezet rétegei ( augusztus 13

15 Teherhordó szerkezetként döntıen rúdelemeket használó vázas építési rendszereket az építészeti tér szabadabb formálásának igénye hívta életre. A vázak anyaga fa, fém és elıregyártott, illetve monolit vasbeton. A vázas épületek ıseként tarthatjuk számon a fachwerk-épületeket. Ezt a tradicionális építési módot korszerő és rendszerelvő formában, megújítva az un. könnyőszerkezetes építés egyik válfajaként láthatjuk viszont. (A KÖNNYŐSZERKEZETES ÉPÍTÉSI MÓD KÉSİBB KERÜL BEMUTATÁSRA) A vasbeton anyagú vázszerkezetek elıregyártása hazánkban a 60-as évektıl kezdve hatalmas fejlıdésen ment keresztül. Ez elsı univerzális vázrendszer az UNIVÁZ volt, amely nagy elemválasztékával közösségi és ipari épületekhez ideális rendszer volt, bár a 60 cm többszöröséhez igazodó méretrendje kötöttségeket jelentett és 1992 között elıregyártott vázszerkezetetekbıl az acél szerkezetek térnyerése miatt (amely méretpontossága és variabilitása miatt volt kedvelt) visszaesett az építési volumen, de a gazdasági megfontolások újból elınyös helyzetbe hozták. 23. ábra Univáz szerkezeti elemek Az építészeti igények, valamint a gazdaságosabb anyaghasználat miatt számos termékcsalád és rendszer alakult ki, amelyek nevüket gyakran a gyártó/forgalmazó cégekrıl kapták. BVM- ÉPELEM, BVM-TIP; MEZOPANEL, IMS; 31. ÁÉV; STRONG; FERROBETON (BVMvázak változatai), VFV (variábilis feszítıcsavaros váz). A vázrendszer lehet rövid fıtartós, vagy hosszú fıtartós. A fejlesztés egyik iránya a fıtartók fesztávolságának növelése, A másik irány a keresztmetszeti méretek csökkentése az erıjáték minél pontosabb modellezésével. Ma már nem ritka a 12 *30 méteres pillérkiosztás sem. PLÁN 31, ASA típuscsarnokok: kb. 300 m2 felület jut egy vasbetonpillérre. (A monolit vasbeton vázas építkezés a korszerő zsaluzórendszerek miatt kedvelt. Itt a rendszer-elvőséget a zsaluzórendszernek tulajdoníthatjuk. Az épületek egyedi méreteihez is alkalmazhatók a nagy méretválasztékkal és kiegészítı elemekkel rendelkezı zsaluzókészletek.) Acél vázas építés korszaka az Eiffel-toronnyal vette kezdetét. A 322 m magas tornyot tonna tömegő, acéldarabból, csavarozással állították össze ben avatták fel a mai napig egyik legtöbbet fényképezett építészeti remekmővet, amely az acél anyag építési célokra való alkalmasságát bizonyítja. Az acél tulajdonságai, alakíthatósága, és az építés szerelés jellege miatt az ipari-, és középületek körében a rendszerelvő építés anyagává tette. Korábbi rendszerek: CLASP, FILLOD, DV (Dunai Vasmő) Mai fejlesztések: LINDAB; ASTRON (vb. födémmel is); RUUKKI, ZEMAN augusztus 14

16 Az öntött falas technológia alkalmazását a korszerő zsaluzórendszerek elterjedése, és a szabad térképzés lehetısége motiválja. A nagymérető zsaluzatok mozgatása azonban gépi eszközöket igényelnek. Ez a tény, és az élımunka jobb kihasználása a szerelés-jelleget és a helyszíni technológiát ötvözve újabb megoldásokat eredményezett. A zsaluzási munka két fázisának, a be-, és kizsaluzásnak az idıigénye egy bizonyos idınél nem csökkenthetı tovább. Ennek az idıigénynek a csökkentése csak úgy lehetséges, ha a zsaluzat elbontása már nem feladat, olyan anyagú zsaluzatokat használnak, amelyek bennmaradóak, és a szerkezet valamely tulajdonságát is javítják. A rendszerek két csoportba sorolhatók: Az 1. típus jellemzıje: a kétoldali zsaluzati rész, amely egyben hıszigetelés is (pl. NEOPOR márkanevő keményhab). A kétoldali kéreg kapcsolata általában közel hıhídmentes. A falszerkezet teherbírását a monolit vasalt beton adja. Fıbb típusok: ThermoBlock Prokoncept Isorast Isoteq Durisol Eco-Block QuadLock A 2. típus jellemzıje: a faltest könnyőbetonból, vagy más jó hıszigetelı képességő anyagból való kialakítása, amely faltest jelentıs mérető üregekkel rendelkezik vízszintes és függıleges irányban is. Ezeket az üregeket kell a helyszínen vasalni és betonozással kitölteni. Fıbb típusok: DuraTherm Rastra A fenti típusoknál A rendszer fı sajátossága, újdonsága, az innováció az építési segédszerkezet, a zsaluzat szerkezetként, illetve a szerkezet egyik rétegeként való alkalmazása A rendszerelemek szinergiája, kapcsolata egymáshoz zárt rendszerek, pontos kapcsolatokkal, kiegészítı elemekkel, korlátozottan befogadásra is alkalmasak Az alkalmazási területén fellépı igényeknek való teherbírás és hıtechnikai megfelelés, alkalmasság követelmények elıírt szinten történı kielégítését csak a teljes rendszer használatánál garantálják. (homlokzati fal: U= 0,27 W/m²K-0,45 W/m²K) augusztus 15

17 24. ábra Isorast elemek 25. ábra Isoteq falelem Az öntött falas csoporthoz tartozik a dermesztett beton vagy gipszbeton néven ismert technológia is, amelynek fıbb jellemzıi: vékony kereszmetszető vasbeton szerkezet, bentmaradó, jellemzıen gipsz kötıanyagú zsaluzóelemekkel, a felületképzı zsaluzóelemek távtartó-betétekkel készülnek, a távtartó betétekkel felszerelt zsaluzóelemeket betonnal öntik ki a beton szilárdulása a gipsz zsaluzóelemeknek köszönhetıen gyors. Sámsondi Kiss Béla szövetszerkezetes építési módnak nevezte el az általa kifejlesztett többféle, de lényegében a gipsz zsaluzatok használatára épülı technológiát. A technológiát már 1943-ban használták. A készházak elıdeiként az ideiglenes jellegő, és esztétikailag is kifogásolható megjelenéső építményeket (felvonulási létesítményeket, pavilonokat, porta stb) tekinthetjük. Napjaink felfutó építési technológiája a készház-építés, mert az épületek korszerőek, mőszakilag és építészetileg középületként éppúgy megállják helyüket, mint lakóépületként. A két alaptípus a tartószerkezetek statikai jellegére vezethetı vissza: a) vázas (pl. Protektor) falelemes (pl. Bien-Zenker) (BİVEBB TÁRGYALÁSA KÉSİBB) augusztus 16

18 VÁLASZOK AZ ESETTANULMÁNY-ESETFELVETÉSBEN FELTETT KÉRDÉSRE: (Milyen elıdei voltak ennek az építési technológiának? Milyen fejlesztési irányok várhatók az adott fıbb sajátosságok megtartása mellett?) Az Isoteq rendszer elıdjének tekinthetık a zsalukövekkel épített vasalt betonfalak, amelyek hıtechnikai szemponból igen kedvezıtlenek voltak. ( kb. U= 2, 2 W/m²K kétoldali vakolattal) A hıtechnikai tulajdonságok javítására, az U=0,3 W/m²K elérésése a polisztirol anyagú zsaluelemek alkalmazása vezetett. A rendszer fejlesztése a passzívházak irányában várható. Passzívházhoz már jelenleg is készülnek falelemek, amelyek hıtechnikailag megfelelıek (U=0,11 W/m²K). Várható, hogy az elemcsalád további elemei is a passzívházak követelményszintjének teljesítését célozzák meg. ( pl.tetıfödém, tetıelem) ( video: isoteqanimacio.wmv Ajánlott szakirodalom: Gábor László: Épületszerkezettan I.-III. Seffer József: Magasépítéstan I. Széll Mária: Magasépítéstan alapjai, Magasépítéstan I.- II. elıadások Széll Mária: Épületszerkezetek III. elıadásjegyzet Megnevezett termékkatalógusok, ismertetık augusztus 17

19 2. előadás A szárazépítés anyagai ESETTANULMÁNY-ESETFELVETÉS: Alkalmas-e a szárazépítési technológia olyan szerkezetek létrehozására, építészeti elemek formálására, amelyek az adott épület arculatát meghatározzák, illetve belső tereiben hatásos, attraktív elemként jelennek meg? 1. Elızmények, az építési mód korai megjelenése A szárazépítés mint technológia az építkezési módok közül azon csoportba tartozik, amely fıként szerelı jellegő tevékenységekkel hoz létre épületeket alkotó szerkezeteket. Az építmények, épületek szerkezeti egységei (pl. a válaszfalai) elıregyártott, általában könnyő elemek, amelyek szereléssel csatlakoznak más szerkezetekhez, illetve hasonló elemekhez. A szárazépítési technológiának, bár újnak nevezik, nagyon régre visszanyúló gyökerei vannak. Rúdszerkezetek (pl. faágak) és felületelemek (pl. állati bırök, levelek) alkalmazása, és az elemek bandázsolása az ısi építés egyik válfaja. (1.-2. ábra) Szárazépítési technológiával leggyakrabban épített szerkezeteink elvi hasonlóságot mutatnak az elıbb ismertetett rendszerrel. 1. ábra Ágakból összeállított tartóváz 2. ábra Tartóváz befedése levelekkel augusztus 1

20 A kettıs padlóra mint XX. századi szerkezeti rendszerre tekintünk, holott hasonlót már a 2. és a 3. évszázadban építettek. Igaz, az akkori funkciója nem az információs technikához szükséges kábelrengeteg befogadása volt, hanem a főtés biztosítása. Kettıs padlóval oldották meg a rómaiak Aquincum polgárvárosban a fürdı légterének kellemes hımérsékleten tartását. Faragott kılábakra fektették a kılapokat. A kılapok nem zártak tökéletesen, így a külsı főtıhelyiségbıl ide vezetett meleg levegı átáramlott közöttük, miközben a lapok maguk is felmelegedtek (3. ábra). Ezt a rendszert egyfajta padlófőtésnek is nevezhetjük. Ha az alkalmazott anyagfajtáktól eltekintünk, csupán a mőszaki megoldást vizsgáljuk, elsı látásra is hasonlóságot vehetünk észre a mai kettıspadló (4. ábra) és a kılábakon nyugvó padló között. 3. ábra Római kori kettős padló a fürdőépületben 4. ábra Irodai kettős padló elektromos vezetékek elrejtésére, építés közben augusztus 2

21 2. A szárazépítési technológia elınyei A korszerő szárazépítési anyagok és technológiák elterjedése annak köszönhetı, hogy az építési folyamat és a létrehozott szerkezet is számos elınyös tulajdonsággal jellemezhetı. Ezek közül feltétlenül ki kell emelnünk a következıket: A technológia gyors, pontos építést tesz lehetıvé a szerkezeti elemek elıregyártásával, tipizálásával Kis önsúlyú elemek következtében kis terhelést ad az épület más szerkezeteire A kapcsolatok mechanikus (általában fém anyagú) kötıelemekkel jönnek létre, így rögtön igény bevehetı, terhelhetı szerkezetet biztosítanak (nincs szükség a nedves kapcsolatok esetén biztosítandó kötési idıre) Méretpontos szerkezetek építhetık (mm-es nagyságrendben is biztosítható) A rendkívül nagy anyag- és elemválaszték következtében az igényekhez legjobban illeszkedı szerkezet tervezhetı és építhetı Jól kapcsolhatók a szárazépítési technológiával létrehozott szerkezetek a hagyományos építéső szerkezetekhez 3. A szárazépítés anyagai Rendszerezve: 1) Szárazépítı lapok gipszkartonlapok, gipszrost lapok, gipszfátyollapok, rostszilikát lapok, rétegelt furnér építılapok, préselt faforgács lapok, farostlapok 2) Tartószerkezetek és tartozékaik falécek, acéllemez profilok, kereszttartók és hordozó oszlopok, ajtó- és ablaktokkeretezések, revíziós ajtók, szaniter állványok 3) Szigetelıanyagok szálas szigetelıanyagok, expandált polisztirol-keményhab, extrudált polisztirolkeményhab, kókuszrost szigetelıanyagok, perlites szárazkitöltés, cellulóz-kitöltés 4) Hézagkitöltı és felületkezelı anyagok gipszek, szilikonok, alapozók, impregnáló szerek 5) Kiegészítı anyagok rögzítı elemek, élvédık, tömítı szalagok 6) Bevonatok, festékek (Elızetes ismeretek: Magasépítéstan II. Szárazépítés ea.) 4. Fejlesztések eredményeként megjelent új anyagok a szárazépítésben Szárazépítı lapok a) A szerkezetekkel szemben támasztott követelmények olyan gipszkartonok kifejlesztését tették szükségessé, amelyek a tőz-, illetve a nedvességhatásoknak fokozott mértékben ellenállnak. A normál giszkartonlapok gyártása (video) Az alsó kartont a futószalagra vezetik. Ez a karton a lap színe, vagyis a lap a hátán fekszik. A gipszmasszát beöntik a kartonra, és ráhúzzák a felsı kartont. Ezt a szendvicset átvezetik egy kalodasoron, amely végleges formát és élképzést ad a táblának augusztus 3

22 Hosszú futószalagon terelik a gipszmag kötését biztosítva. Méretre vágják a lapokat. Átforgatják, és a szárítóba vezetik a lapokat. A vágott oldalakat pontos méretre igazítják. Páronként összeforgatják, csomagolják és raktározzák a lapokat. Építılemez fajtája Rövid jele Karton színe Felirat színe Normál RB (GKB) fehéressárgás kék Tőzgátló RF (GKF) szürke vagy rózsaszín piros Impregnált RBI (GKBi) szürkés zöld kék Tőzgátló Impregnált RFI (GKFi) szürkés zöld piros A gipszkartonlapok jelölése A gipszkartonlap szilárdsága nedvesség hatására az eredeti szilárdság % -ára csökken, ezért vált szükségessé az impregnálás. A folyamat lényege: megakadályozni a nedvesség bejutását a gipszmagba. A lapokat átitatják, vagy olyan bevonattal látják el, amely lezárja a kapillárisokat a karton és a gipszmag felületén is, így lehetetlenné teszi a víz bejutását. A tőzterhelésnek kitett szerkezetek gipszmagja a kb. 20 % -nyi kristályvizet leadja, ez már önmagában gátolja a tőz hirtelen továbbterjedését. Sokszor ez nem elegendı, a szerkezet állékonyságát, folytonosságát tovább is biztosítani kell. Ezért tőzgátló építılemezek gyártásakor a gipszmassza mm hosszúságú üvegszálakat is tartalmaz, amely a hıterhelés hatására keletkezı feszültségek felvételét segíti elı. A külsı borítás üvegfátyol, üvegszövet. Az ilyen (15, 20 mm vastagságú) lapokból épített falszerkezet tőzállósági határértéke esetén eléri a 120 percet, a normál lapokból épített perccel szemben. (FONTOS: A szerkezet tőzállósága a szigetelıanyagtól és a borítólapok számától függ.) Összefoglalva: A tőzgátló építılemezek tőzgátló szerkezetekhez használt lapok (külön témaként késıbb tárgyaljuk). Gyártáskor a gipszmagba üvegszálat kevernek, ez segít a gipszmag összetartásában a kristályvíz elpárolgása után. A lapokat a piros feliratokról (és a táblázatban megadott jelölésekrıl) lehet megismerni. Speciális építılapokat gyártanak kifejezetten tőzgátló szerkezetekhez (aknafalakhoz, kábelcsatornákhoz), amelyek két oldalról érkezı tőz továbbterjedését képesek megakadályozni. Ilyen pl. a Ridurit lap. Impregnált építılemez vizes helyiségek, és más idıszakosan magas páratartalmú (pl. edzıterem) helyiségek építésekor szükséges. Gyártáskor a borítást és a gipszmagot is impreg augusztus 4

23 nálják. A lapokat zöldes színérıl, a kék feliratokról (és a táblázatban megadott jelölésekrıl) ismerhetjük fel. Tőzgátló-impregnált építılemezek az elızı lemeztípusok tulajdonságait ötvözik. Zöldes színő, piros feliratokkal ellátott lemezek. b) Az építész elképzeléseinek megfelelı lendületes belsı terek kialakítása szükségessé tette a szárazon alakítható gipszkarton lemezek kifejlesztését. A modulos gipszkartonból bármilyen ív formálható. A variabilitást biztosító tulajdonságok: 1. A modulos gipszkarton panelek egy plusz papírréteg felhasználásával készülnek, 1 illetve 3 cm széles beirdalásokkal. 2. Az 1 cm-es irdalással ellátott panel elemek minimum 120 mm-es átmérıt, a 3 cm-es irdalással ellátottak minimum 320 mm-es átmérıt adnak összehajtáskor. A megoldás elınye, hogy meglévı oszlopok egyszerően leburkolhatók vele, valamint az új megoldások lehetısége: oszlopok, boltívek, kerek felületek, válaszfalak görbületei, stb. 3. Az irdalások nem gyengítik a szerkezetet, a felhasználást azonban egyszerővé teszik. A termék nagy elınye, hogy ragasztó habarccsal a falhoz rögzíthetı (ez eddig nem volt lehetséges). 4. Ezzel a megoldással akár 6 m magas oszlopok is burkolhatók. 5. Az oszlopok díszítéséhez és új oszlopok létrehozásához levehetı fémgyőrő használata szükséges. 6. A modulos gipszkarton víz nélkül, kézzel könnyen formálható. MODULOS GIPSZKARTON MŐSZAKI ADATLAPJA IRDALT PANEL - 1CM, IRDALT PANEL - 3 CM Alapanyag: gipszkarton lemez a) Lemez vastagság: 12,5 mm b) Paraméterek: sima, tőzálló, vízálló c) Méret: 1200 x 2600 / 3000 (mm) 5. ábra Szárazon hajlítható gipszkarton és irdalt panel augusztus 5

24 6. ábra Szárazon hajlítható gipszkarton és irdalt panel - oszlopburkolatként (a képek forrása: c) A gipszkarton lapok vágott éleinek esztétikus lezárását általában élszegélyekkel oldják meg. A géppark fejlesztése lehetıvé tette, hogy mm pontossággal készüljenek marások a gipszmagba, pl. ék-alakban, és így a kartonlapok derékszögben hajlítható. Élszegélyek helyett tehát marás és ráhajtás oldja meg az elem lezárását. d) Gipszkarton és fa anyagú lemezek helyett a vizes helyiségekben elınyösen használhatók a nedvességnek ellenálló extrudált Styrofoam polisztirolhabból készült lapok (wedi), amelyek mindkét oldalát cementbázisú mőgyantás ragasztórétegbe ágyazott üvegszövet erısíti. Íves és sík felületek egyaránt készíthetık belıle, a felületükre ragasztással csempe, illetve üvegmozaik burkolat készülhet. Mőszaki adatok: Nyomószilárdság: 0,25 N/mm² Hıvezetési tényezı: 0,035 W/mK Páradiffúziós ellenállási szám (m): 100 Lineáris hıtágulási együttható: 0,07 mm/mk Vízfelvétel alámerítésnél (28nap): <1,5% Tőzveszélyességi besorolás: D Példa az alkalmazásra: Íves felületeket - az ív sugarától függıen - minimum 2 és 3 cm vastag wedi lemezbıl készíthetünk. A lemez felületét egyenletes távolságokban (2-3cm) irdaljuk, sarokcsiszoló-gépre szerelt vágókoronggal, vagy egyszerően egy éles késsel, majd a lemezt a kívánt ívre hajlítjuk és rögzítjük. Az irdalással szemközti oldal üvegszövetének épségére ügyelni kell. (A keletkezett vágási hézagokat flexibilis ragasztóhabarccsal töltjük ki, és a felületre üvegszövet hálót simítunk. (forrás: augusztus 6

25 e) Egyes helyiségek akusztikai tulajdonságainak javítása érdekében perforált építılapokat alkalmaznak falborításként vagy álmennyezetként. A helyiségek levegıjének tisztítása pedig jellemzıen természetes vagy mesterséges módon történik. Egy új építılemez segítségével azonban mindkét igény kielégítésére született megoldás. Hangelnyelés és légtisztítás együtt. Az innováció eredményeként létrehozott 12,5, illetve 15 mm vastag perforált lapok az eddigi lapokkal hasonló módon szerelhetık, méretrendjük a szokásos, csupán anyaguk más, mivel a gipsz mellett száraz zeolitot tartalmaznak. (pl. K761 Cleaneo Akustik, a Knauf terméke) A lapok különösen ajánlottak iskolák, óvodák, egészségügyi intézmények álmennyezetének kialakításához, hiszen ezekben az épületekben mindkét igény fellép. f) Kültéri építılapokra is szükség van ahhoz, hogy a szerelı technológia teljes körő alkalmazását biztosítsuk. Az idıjárással összefüggı hatások felvételét (nagy hıingadozás, csapadék, napsütés stb.) cementkötéső építılemezekkel lehet biztosítani. Ilyen építılemez pl. az Aquapanel Outdoor. (HATÁRTERÜLET A KÖNNYŐSZERKEZETES ÉPÍTÉSSEL) Mőszaki adatok Tömeg: kb.: 17 kg/m2 Építıanyag-osztály: A1 DIN 4102 (nem éghetı) Olvadás-fagyási ellenállás: 25-szöri olvadás-fagyás után sem látható károsodás Élkiképzés: SK, azaz minden éle derékszögben vágott Hımérséklet-állóság: -10 C-tól +100 C-ig Tartóprofilok, tartóelemek a) Az általános igényeket kielégítı profilok mellett a nagyobb teherbírású, merevebb tartószerkezetre is szükség van, nyílások környezetében illetve nagyobb berendezések felfüggesztése esetén. Ezekhez a 0,6 mm falvastagságú CW, illetve U profilok helyett 2 mm falvastagságú UA jelő profilok használhatók. A profilok függıleges és vízszintes helyzető beépítése is lehetséges, de a csatlakozások kialakítása külön tervezést igényel augusztus 7

26 7. ábra UA profilok alakja. Méretek mm-ben b) A hıtechnikai tulajdonságok, a hıátbocsátási tényezı javításának lehetısége rejlik a fémprofilok gerincének perforált kialakításában. Amennyiben a hıtechnikai kérdések az épített szerkezetnél elıtérbe kerülnek (tehát nem egyszerően két várhatóan azonos hımérséklető tér elválasztásáról van szó), akkor a perforált gerinc elınyösebb. A szelvények gerincében lévı, egymástól eltolt rések, lyukak megnövelik a hıvezetés úthosszát, ezzel javul a teljes falszerkezet hıszigetelı képessége. Az eredı hıátbocsátási tényezı a perforáció miatt kb %-a a perforáció nélküli vázzal készített falszerkezet. 8. ábra Perforált gerincű profilok és a hővezetés (forrás: (HATÁRTERÜLET A KÖNNYŐSZERKEZETES ÉPÍTÉSSEL) Szigetelıanyagok a) A szárazépítı lapok általában hıszigeteléssel vagy hangszigeteléssel együtt kerülnek beépítésre. A gyártó cégek a rétegek összeépítésére is adnak már kész megoldást, pl. az álmennyezeti lapok választékában szerepel már ilyen szendvics-lap. Az Amstrongtermékcsalád kemény ásványgyapot terméke fém, üvegszövet vagy poliészter hártya fedıréteggel is kapható. A Rigips álmennyezeti lapok némelyike akusztikus filccel kasírozott. b) A 2009-es év újdonsága az akril-, formaldehid-, és fenol mentes ásványgyapot, amelynek gyártása természetbarát szemléletet tükröz. Az ásványgyapot színe a fehérítés elmaradásából eredıen barna, ezzel a megjelenéssel elıdeitıl azonnal megkülönböztethetı. A augusztus 8

27 termék a környezettudatos vásárlók körében a szálakat rendezı szerves anyagú kötıanyagok alkalmazása miatt is kedvelt. 9. ábra Knauf Insulation (ECOSE Technology) (a képek forrása: Knauf katalógus) c) Az üveggyapot termékek körében is jelentıs fejlesztés történt, amely a környezetbarát elıállítás felé tett lépésként könyvelhetı el. A termék alapanyaga %-ban újrahasznosított üveg. Az olvasztás az eddigieknél alacsonyabb gyártási hımérsékleten történik, ez a felhasznált gyártási energia mérséklését jelenti. Az alapanyag olvasztása után 5-7 mikron átmérıjő üvegszálakat pergetnek ki, amelyeket hıre keményedı mőgyantával vagy vizes bázisú kötıanyaggal rögzítenek egymáshoz. (A PureOne termékcsalád formaldehidmentes kötıanyaggal készül.) A csupasz, nem kasírozott üveggyapot termékek csekély szervesanyag-tartalmuk révén a nem éghetı, tőz hatásra nem csepegı, gyenge füstképzıdéső építıanyagok csoportjába tartoznak. Az 5 cm-es lépcsıkben emelkedı vastagságú tekercsben szállítható paplanok tetıtéri beépítéseknél, falszerkezeteknél kiválóan alkalmasak hı- és hangszigetelési igények kielégítésére. (Hıvezetési tényezı λd = 0,035-0,039 W/mK) Kiegészítı elemek, élprofilok a) Az íves profilok az íves szerkezetek pozitív sarkainak védelmére alkalmazhatók. Segítségével boltívek szabályos él kialakítása válik lehetıvé. Hézagolópipszbe illetve glettelıgipszbe kell ágyazni az elemet, hasonlóan az egyenes profilokhoz. 10. ábra PVC-FLEX ívesíthető élvédő (forrás: augusztus 9

28 11. ábra Ívesíthető élvédő alkalmazási területe: boltív b) A sarkok kialakításának új módja a belsı elhelyezéső fémbetéttel. Ezzel a megoldással a borítófelület folytonosságát megırizzük és a további felületképzésnek él mentes, íves alapfelületet biztosítunk. 12. ábra Belső fémbetét (a kép forrása és video: Kapcsolatok és összetett formák kialakítása Új kapcsolati megoldások a különbözı új típusú csavarok és szegek, illetve a ragasztóanyagok újabb felhordási módjával alakíthatók. A lapok illetve szerkezetek közötti kapcsolatok általában az alábbi módon biztosíthatók csavarokkal, szegekkel és acélkapcsokkal történı rögzítés, szorítóprofilokkal történı rögzítés, tömör falakra ragasztás kötıanyaggal, függesztés, illetve akasztása profilos élő lapok tartóprofilba csúsztatásával. A doboz formák kialakításának új módja a kapcsolóelemek nélküli, marással létrehozott (egyetlen lapból álló) egység augusztus 10

29 13. ábra Doboz-kialakítás marással, kapcsolóelemek nélkül (a kép forrása és video: VÁLASZOK AZ ESETTANULMÁNY-ESETFELVETÉSBEN FELTETT KÉRDÉSRE: A szárazépítési technológia és a felhasznált anyagok rendkívül igényes belsıépítészeti kialakítás megvalósítását teszik lehetıvé. A 2007-es Szárazépítési Nívódíjat (megosztva) a Richter Gedeon Gyógyszergyár laboratórium- és irodaépületének elıcsarnok-, fılépcsı- és díszburkolatokat megvalósító cégnek (Kaefer-Heibl I. Kft) ítélte a zsőri. Az irodaépület elıcsarnokának hatásos látványelemei a mellvéddel határolt lépcsıkarok és közlekedık. A labor és irodaépület csuklópontja a nagymérető, üvegfallal határolt elıcsarnok, amelyben hol galériaként, hogy átvezetı hídként, hol pedig nyitott lépcsıtérként Möbiusszalag szerően íves fehér test csavarodik. (forrás: augusztus 11

30 Ajánlott szakirodalom: Gábor László: Épületszerkezettan I.-III. Széll Mária: Magasépítéstan alapjai, Magasépítéstan I.- II. elıadások Megnevezett termékkatalógusok, ismertetık és honlapok augusztus 12

31 2011 Dr. Dudás Annamária 3. előadás: A szárazépítési technológia sajátosságai I. ESETTANULMÁNY-ESETFELVETÉS: Hogyan osztható fel egy nagy alapterületű helyiség kézi mozgatással néhány perc alatt több kisebb, de közel azonos hangszigetelésű és tűzvédelmi paraméterekkel rendelkező helyiségre? Bevezetés Meghatározás, szárazépítési szerkezetek áttekintése, csoportosítása A szárazépítési szerkezetek azokat a száraz építési technológiával épített épületszerkezeteket és burkolatokat foglalják magukba, amelyeket - új épületeknél és épületfelújításoknál egyaránt - jellemzően belső térben alakítanak ki. Ez alól kivételt képeznek a szerelt házak, melyek teljes felépítményi része száraz technológiával készül. (Szerelt épületekkel és sajátosságaikkal az 5. előadás anyaga foglalkozik.) A száraz építésű épületszerkezetek jellemzője, hogy a tartóváz és a felületképzés szerkezeteit más-más előregyártott építőelemek képezik. (Ismétlés: Magasépítéstan II. Szárazépítés előadása; Magasépítéstan MSc: A szárazépítés anyagai előadása) Szárazépítési rendszerek 1. Válaszfal rendszerek - szerelt válaszfalak - áthelyezhető válaszfalak - mobil válaszfalak - kötényfalak - előtétfalak - aknafalak Vázszerkezet + kétoldali borítás Vázszerkezet + egyoldali / egyoldalról szerelt borítás 2. Meglévő falszerkezethez közvetlenül rögzített borítások - előtéthéj - szárazvakolat - különleges célú borítás (ld.: Tűzvédelem előadás) Vázszerkezet és / vagy ragasztott egyoldali borítás 3. Mennyezeti rendszerek - mennyezetborítás - álmennyezetek Egy, vagy kétirányú vázszerkezet + egyoldali borítás 4. Padlórendszerek - szárazpadló Közvetlenül födémre épített - álpadlók: - üreges padló Támaszelemekkel kialakított - kettős padló Bontható / nem bontható 1

32 2011 Dr. Dudás Annamária A szárazépítési szerkezetek építése kifejezetten környezetbarát, hiszen: előregyártott [mm] pontos építőelemeket alkalmaz; kis élőmunka-igényű és pontos építést tesz lehetővé szerelő jellegű technológiája; minimális keverővíz felhasználása miatt nem kell várni a kiszáradást; átépíthető - kevés hulladék keletkezése mellett; bontási hulladéka nagyrészt újrahasznosítható. (ld.: 6-7. előadás és ismétlés: Magasépítéstan II. Szárazépítés előadás) 1. Válaszfal rendszerek 1.a.) Szerelt válaszfalak Szerelt válaszfalak alatt azokat a hidegen hajlított vékonyfalú (lemezvastagság: 0,6-1,0 mm) acél profilokból, vagy fa elemekből szerelt vázszerkezetű, mindkét oldalán építőlemez leggyakrabban gipszkarton borítású, a vázszerkezeten belül hangszigeteléssel ellátható falszerkezeteket értjük, amelyek elsősorban térelhatároló feladatot látnak el. A szerelt válaszfalakkal szemben támasztott követelmények csoportosítása: Statikai követelmények A szerelt válaszfalak nem teherhordó szerkezetek, de az önsúlyukat és a felületükre jutó terheket fel kell venniük: Konzolterhek falra rögzített szekrények, mosdók, stb.; Dinamikus hatások szabványos ütések különböző fokozataival vizsgálva; Nyomó igénybevételek közlekedő folyosókon a személyforgalom terhelésétől függően; Szélterhek jellemzően építés közben fellépő huzathatás. Használati, funkcionális követelmények Az elválasztott helyiségek funkcionális igényeinek biztosítása: Hangszigetelés; Hőszigetelés (fűtött és fűtetlen terek között); Nedves környezethez való igazodás: vizes helyiségek építőanyagai. Esztétikai és felületi-formai követelmények Különleges-, fokozott igényű követelmények Tűzgátlás; Golyóállóság és betörésbiztos kialakítás; Sugárvédelem; Tiszta tér követelmények pl. egészségügyi intézményekben, laborokban ábra: Egyszeres falváz egyszeres borítással [Protektor] 3.2. ábra: Kétszeres falváz kétszeres borítással közbenső építőlemezzel [Lafarge] 2

33 2011 Dr. Dudás Annamária Tervezési / Technológiai sajátosságok Vázszerkezet típusai - egyszeres - kettős borítás a két váz között (pl.: lakáselválasztó falakhoz) installációs falak (pl.: berendezési tárgyak rögzítésére vizes helyiségekben) Borítás lapjainak száma egyszeres kétszeres háromszoros kombinált konstrukció (gipszkarton és más építőlemez rétegek) Borítás rögzítési módja, rögzítési pontok távolsága Lapok kiosztása, szabása 3.3. ábra: Borító lemezek szemközti oldalakon eltolt helyzetű szerelése [Rigips] 3.4. ábra: Egy síkban lévő lemezek vízszintes eltolása [Rigips] Ajtónyílás kialakítása - esetenként merevítő profil tartóelemek; a borítás csatlakozása nem eshet a sarokrészhez ábra: Borító lemezek csatlakozása ajtónyílás körül [Rigips] Csatlakozások, csomópontok Csatlakozások típusai: Merev Rugalmas repedések megelőzésére Csúszó szerkezeti mozgások megengedésére Jellemző csomópontok: I. Csatlakozás határoló szerkezetekhez a.) Padlócsatlakozás b.) Mennyezeti csatlakozás c.) Oldalirányú csatlakozás d.) Csatlakozás pillérekhez e.) Csatlakozás gerendákhoz 3.6. ábra: Ajtónyílás UA (merevítő) profilokkal [Protektor] II. Más válaszfalakkal történő kapcsolódás a.) Sarokkialakítás b.) Falvéglezárás c.) T-csatlakozás III. Mozgási hézagok a.) Előregyártott fugaprofillal b.) Borító lemez megszakításával c.) Kiegészítő építőlemez sávval (Csomópontok bemutatása az előadáson.) 3

34 2011 Dr. Dudás Annamária Szerelt válaszfalak kivitelezésének sorrendje 1. A fogadószerkezet állapotának ellenőrzése, esetleges javítása, kitűzés 2. A vázszerkezet szerelése a.) Profilok vágása és méretre szabása b.) Fogadó UW profilok szerelése (öntapadó szivacs-szalaggal) c.) Függőleges profilok szerelése (határoló szerkezetekkel csatlakozó profilokra öntapadó szivacs-szalag) A CW profilokat nem szabad hozzácsavarozni az UW profilok övlemezéhez! d.) Szerelőnyílások vágása a vázoszlopok gerinclemezében (amennyiben nem elegendő a gyári gerinc-bevágás mérete) e.) Falvázoszlopok toldása f.) Nyílászárók nyílásainak kialakítása 3. Borítás szerelése és a szigetelés elhelyezése a falvázoszlopok közötti térben a.) Borítás az egyik oldalon b.) Vezetékek elhelyezése a falban c.) Hang- (hő-) szigetelés elhelyezése d.) Borítás a fal másik oldalán e.) Borítás gipszrost lemezekkel - esetenként 4. Hézagolás általános / különleges hézagolás a.) Hézagolás előkészítése b.) Gipszkarton borítás hézagolása Hézagoló anyag + hézagerősítő szalag (öntapadó műanyag / üvegszálas / papír) Belső és külső sarkok hézagolása és simítása Csavarfejek hézagolása és simítása c.) Gipszrost borítás illesztése Hézagolásos / Ragasztásos illesztés 1.b.) Áthelyezhető válaszfalak Az áthelyezhető válaszfalak sajátossága, hogy előregyártott, gyárilag felületkész borítást, vagy kész (szerelt, vagy üveg) táblákat gyorsan szerelhető profilokon alkalmaz. A rögzítés lehet csavarozott, de a gyorsabb szerelés és áthelyezhetőség érdekében léteznek bepattintható elemeket használó rendszerek is. Különféle gyártmányok eltérő kiegészítő elemeket is fogadnak, pl: ablakos, vagy ajtóval ellátott borítóelemek, falipolcok, stb ábra: Áthelyezhető üvegezett válaszfalak [ ábra: Áthelyezhető válaszfalak elemeinek váltakozása [Lindner] 4

35 2011 Dr. Dudás Annamária Áthelyezhető válaszfalak Alkalmazási területei: - irodák, szállodák, iskolák, tárgyalóterek, - kommunális, szociális és ipari épületek kiszolgáló helyiségei, - vizes helyiségek egységeinek leválasztása WC-/zuhanyzó-/öltöző-elválasztó falak, - kiállítási paravánok, stb. Felhasznált anyagai: Tartóelemek lehetnek acél, vagy alumínium profilok. Borítóelemek lehetnek fa, vagy fém (acél, alumínium) vértezetűek, biztonsági üvegezésű keretes, vagy alsó-felső síkon rögzített. Jellemzői: Bármikor könnyen áthelyezhető, variálható szerkezetek. Gyorsan és hulladékmentesen átépíthetők, elemeik kicserélhetők. Velük szemben támasztott követelmények a szerelt válaszfalakéval azonosak. Nagyfokú precizitás a teljes előregyártás következménye, amely egyben kötöttséget is jelent: a rendszerelemek meghatározzák a fal méreteit tervezési kötöttségek Geometriai elrendezés szerinti csoportok: 1. Szalagrácsrendszer: Azonos borítóelemek + különféle csatlakoztató vázelemek. 2. Tengelyrácsrendszer: Más végcsatlakozású, különböző méretű elemek azonos vázelemekhez való csatlakoztatása. Kivitelezés / szerkezeti felépítés szerinti csoportosítás: a.) Vázszerkezetre helyszínen szerelt gyárilag felületkész borító lemezek. b.) Helyiségmagas, borítással, szigeteléssel ellátott kész falpanelek alsó-felső sínhez rögzítve. 1.c.) Mobil válaszfalak A mobil válaszfalak jellemzője, hogy a függesztett szerkezetű, minden elemében előregyártott, gyári fa / fém / üveg felületű, általában acél vázú falpaneleinek kézi mozgatásával azonnali térelhatárolás valósítható meg. Igen széles területeken alkalmazzák, főképp a megnyitás-leválasztás váltakozásának gyakori, akár napi igénye esetén indokolt (pl.: üzlethelyiségek, éttermek). Mobil válaszfalakkal szemben támasztott követelmény - a térelhatároláson túl - a hang- és hőszigetelés, valamint a tűzvédelem is. Szerkezeti jellemzők: A belmagasság méretű faltáblák a födémhez rögzített alumínium, vagy acél sínekben futó függesztőkocsival mozgathatók. A függesztett megoldás lehetőséget ad a padlóburkolat megszakítás nélküli vezetésére. Működés szerinti csoportosítás: táblás-toló rendszer / harmonika rendszer ábra: Mobil válaszfal kézi mozgatása [ ábra: Üvegezett mobilfal [ 5

36 2011 Dr. Dudás Annamária 1.d.) Kötényfalak Kötényfalak alatt azokat a szerelt szerkezeteket értjük, amelyek lehetnek födémről függesztett építőlemezek, vagy a födém alsó síkjára szerelt, a helyiség légterébe lenyúló falak. Feladatuk a füst és a forró égésgázok szomszédos füstszakaszba való átterjedésének korlátozása ( ún. füstkötényfal). A kötényfalak benyúlásának mértéke a tűzvédelmi követelményektől függ, meghatározása a tervező feladata ábra: Füstkötényfal üvegszállal erősített gipszkarton építőlemezből [Rigips] ábra: Kötényfal álmennyezetet tartó konzollal [ 1.e.) Előtétfalak Az előtétfal egy meglévő fal elé épített, szabadonálló vázszerkezetű, egyoldali borítású önálló falszerkezet, ami egy új, esztétikus falfelületet eredményez, de jellemzően a gépészeti vezetékek elrejtését szolgálja. Az előtétfal és a meglévő fal közötti távolság tetszőleges, amelyet leggyakrabban a gépészeti vezetékek helyigénye határoz meg. Szabadonálló előtétfalak jellemzői: (+ : előnyös, - : kedvezőtlen) A meglévő fal egyenetlenségei nem befolyásolják a váz rögzítését (+), A meglévő fal és az előtétfal közötti távolság szabadon megválasztható (+), A falra közvetlenül rögzített vázhoz képest kisebb magasság érhető el (-), Stabilitásuk kisebb a válaszfalakénál (-). Alkalmazási területek: vizes helyiségek: vezetékek elrejtése ( követelmény szerelt házaknál, ld.: 5. előadás), műemléki felújítások (ha csak belső hőszigelés jöhet szóba, ld. még: 8. előadás), tetőterek eresz közeli búvóterének lehatároló fala (ld.még: 5. előadás) ábra: Előtétfal vizes helyiségben [Villeroy&Boch] ábra: Előtétfal szerkezete [Rockwool] 6