1. ÉPÍTÉSI RENDSZER TÍPUSOK ÉS EZEK JELLEMZŐ HIBÁI

Átírás

1 1. ÉPÍTÉSI RENDSZER TÍPUSOK ÉS EZEK JELLEMZŐ HIBÁI 1.1. A blokkos építési rendszer jellemző hibái és károsodásai A blokkos épület jellegzetes hibái a blokkok csatlakoztatása mentén keletkező repedés, beázás, vakolatleválás. A külső falakon a parapetblokkok és az emeletmagas blokkok csatlakozása között jelentkeznek a legfeltűnőbben a repedések. Szélességük az 5 mm-t is eléri. A blokkok csatlakozásánál azonban bizonyos mértékig mindenhol megjelennek az összeépítés pontosságától függő méretű repedések, melyek a függőleges hézagoknál feltűnőbbek. A repedések mentén nedvességbeszivárgás, páralecsapódás, rovarjáratok is tapasztalhatók, mely általában a belső falfelületek elszíneződésével, esetleg penészesedésével is járhat. A nedvesedés fő oka, hogy a blokkok közötti hézag vízküszöb nélküli kialakítású, ezért a homlokzaton lefolyó csapadékot a szélnyomás bepréselheti a rosszul tömített, illetve repedt hézagba. Ugyanakkor sok épület esetében tapasztalható a homlokzati falblokkok szabálytalan repedésképződése (1.1. kép), amely a merev elemkapcsolatoknak, illetve a falpanelek gátolt hőmozgásának tulajdonítható. 1.1 kép: Nagyblokkos épülethomlokzat károsodásai Penészkárosodásokkal kell számolni, ha az eredeti, avult ablakokat korszerű, nagy légzárású nyílászáró szerkezetekkel cserélik le, de a homlokzatok hőszigetelését nem 1

2 végeztetik el és nem változik a helyiségek szellőztetésének módja és hatékonysága sem. Ennek következtében megnő a helyiségek relatív páratartalma és időszakos belső felületi páralecsapódás következhet be a homlokzati falak és az alulszigetelt koszorúval készített födémek csatlakozása mentén. Ilyen szempontból különösen veszélyeztetettek a legfelső szint sarokhelyiségei, ahol többdimenziós hőhidak alakulnak ki a homlokzati falak, attikafalak és zárófödémek csatlakozásánál (1.2. kép) kép: Penészképződés legfelső szinti sarokhelyiségban 1.2. Blokkos lakóépületek felújítása 60 lakásos társasház felújítása (esettanulmány) ADATOK 60 lakásos, kohósalak-beton blokkos társasház felújítása: Kecskemét, homokbányai volt szovjet laktanya területén (Kecskemét Megyei Jogú Város önkormányzati bérlakása) Tervező: Épterv Kft., 6000 Kecskemét, Kiskert tér 6. Kivitelező: Classic Kft (generálkivitelező) 6000 Kecskemét, Izsáki út 2. ELŐZMÉNYEK A három lépcsőházas, földszint és négyemeletes, négyfogatú, 59 lakásos társasházat (1 lakás helyét a hőközpont foglalta el) az 1970-es években építették a szovjet laktanya területén, a kor és a szovjet hadsereg hőtechnikai követelményeit elégségesen kielégítetve, 29 cm vastag, emeletmagas, kohósalak nagyblokk falszerkezettel. A ház 1990-re, a szovjet csapatok kivonulásával teljesen leromlott műszaki állapotban üresedett meg (1.3. kép). A helyi önkormányzat különböző felújítási próbálkozásait végül 2000-ben a Széchenyi Terv önkormányzati bérlakás-fejlesztési fejezetéből 2

3 elnyert támogatás tette lehetővé, így az öt téglablokkos, egyenként 59 lakásos társasházból egyet sikerült felújítani. A tíz évig lakatlan épületet gyakorlatilag szerkezetkész állapotból kellett újjáépíteni. A FELÚJÍTÁS ELEMEI Utólagos hőszigetelés - falaknál 4 cm (ablakok alatt 6 cm) vastag DRYVIT rendszerű homlokzatképzéssel; - tetőfödémben cm ásványgyapottal; - földszinti padlóban 4 cm vastag ásványgyapottal. Nyílászáró-csere DUFA típusú, hőszigetelt üvegezésű fa nyílászárók (U = 1,39 W/m 2 K) kerültek beépítésre. Fűtéskorszerűsítés A három lépcsőház közös hőközpontja helyén egy újabb lakást alakítottak ki, és helyette lépcsőházanként egy-egy központi gázkazán került beépítésre, amely a fűtéshez és a használati melegvíz elkészítésére is szolgál. A régi egycsöves, szabályozhatatlan hőelosztó rendszer helyett, kétcsöves, lakásonként mérhető és szabályozható hőelosztó rendszer készült. Jó hőleadó képességű lapradiátorok kerültek beépítésre a lakásokban kép: Az épület a felújítás előtt 1.4. kép: A felújított épület A FELÚJÍTÁS TAPASZTALATAI Érdemes volt a Széchenyi Terv különböző fejezeteire közösen pályázni (bérlakásépítés és energiahatékonyság), így hasonló leromlott lakóépületek bérlakássá alakításakor az energetikai szempontok is nagyobb hangsúlyt kaphatnának. Szociális bérlakásépítésnél különösen fontos, hogy a bérlők alacsony üzemeltetési költségeket fizessenek, amely természetesen nagyobb beruházási költségekkel jár a beruházó önkormányzat számára. Ez a többletberuházás a bérlők számára anyagilag (alacsonyabb rezsiköltség), az Önkormányzat számára pedig szociális szempontból térül meg (kisebb igény szociális segélyre). 3

4 Kecskemét Megyei Jogú Város Önkormányzata értékesítette a szomszédos, hasonló épületet, amely magastetős kialakítással már 72 lakást fog tartalmazni, de ablakcserére, homlokzati hőszigetelésre nem kerül sor. Az energiafogyasztás összehasonlításával hasznos tapasztalatok szerezhetőek a kétféle felújítási mód és az eltérő műszaki tartalom közötti különbségekről, amelyeket a további épületek felújítása során lehet hasznosítani A házgyári panelos építési rendszer jellemző problémái, hibák és károsodások Homlokzati falak hőszigetelése Hőszigetelő képesség A panelos épületek épületfizikai és hővédelmi tulajdonságai különösen a nyolcvanas évek előtt épült épületeknél kedvezőtlenek, amelynek eredménye a magas hőfelhasználás és a gyakori állagkárosodások (pl. penészesedő végfalak). Bár a hetvenes évektől a panelépületek szendvicsszerkezeteit belső magszigeteléssel látták el, mely elvileg megfelelő hőellenállást eredményez, azonban a szerkezeti csomópontoknál a hőszigetelés megszakad vagy elvékonyodik, illetve a szigetelő hatást a külső és a belső vasbeton réteget összefogó vasalatok is gyengítik. Ennek következményei a komoly hőhídveszteségek és penészesedési problémák a csomópontoknál. A jellemzőbb fellelhető szerkezeti tervek alapján a panel rétegtervek hőtechnikai tulajdonságai tekintetében öt jellegzetes korszakot különböztethetünk meg, az 1.5. táblázat szerint. Bár a táblázatban határozott dátumok láthatók, az egyes periódusok között bizonyos mértékű átfedés van. Ezen kívül földrajzilag is jellemzők az eltérések az egyes házgyárak által alkalmazott szerkezetek között. 4

5 1.5. táblázat: Az iparosított technológiájú építkezés korszakolása az egyes periódusokra leginkább jellemző hőszigetelési szint szerint Periódus JELLEMZÉS Kohóhabsalak-beton blokkos egyrétegű szerkezet Hőhidas szendvicspanel 8 cm vastag kőzet-gyapot magszigeteléssel, beton peremekkel Szendvicspanel 8 cm vastag kőzetgyapot magszigeteléssel, a peremeknél 2-3 cm vastag hőszigeteléssel Szendvicspanel 7 cm vastag polisztirol magszigeteléssel, a peremeknél 2 cm vastag hőszigeteléssel Hőhídmentes szendvicspanel 8 cm vastag polisztirolhab magszigeteléssel Elméleti rétegrendi hőátbocsátási tényező U (W/m 2 K) 1,30...1,70 0,45...0,66 0,45...0,66 0,45...0,55 0,38...0,48 A rétegtervi hőátbocsátási tényezők elméleti értékeit megfigyelve megállapítható, hogy az értékek a legelső periódus kivételével egy mai új építésű ház esetén is megállnák a helyüket, vagyis elvileg nem indokolják az iparosított technológiával létesített épületekre jellemző magas hőfelhasználást. Ez vagy arra enged következtetni, hogy a valóságos rétegtervi hőátbocsátások magasabbak, vagy arra, hogy az ok más veszteségkomponensekben keresendő. Ahogy a későbbiekben kiderül, mindkét állításnak van valóságtartalma. A szerkezetek valóságos rétegtervi hőátbocsátása A rétegtervi hőátbocsátási tényező értékét több tényező is befolyásolja, melyek egymás hatását erősítik. Az alábbi állítások nem érintik az egyrétegű szerkezeteket, vagyis az 1. periódusban az elméleti érték jól fedi a valóságot. Az alábbi okfejtés tehát csak a panelszerkezetekre vonatkozik. Az egyik ok a gyártási technológiában keresendő. A szendvicspanelok előregyártása során a középső réteget képező polisztirolhabot is kitették víz hatásának, hőkezelésnek, rezgéseknek, ezen kívül a két külső betonréteg súlya okozta nyomás is hozzájárult ahhoz, hogy a polisztirolhab táblák időnként összetöredeztek és szigetelési tulajdonságaik jelentősen leromlottak. Erre a jelenségre mutat példát a 1.6. képen látható termovíziós felvétel. A BME Hőfizika laboratóriumában végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a gyártási eljárás mintegy 50%-os romlást okoz az elméleti értékhez viszonyítva. 5

6 1.6. kép: A panelcsatlakozások és az összetöredezett polisztirolhab hőszigetelés okozta hőhidak A 2. és 3. periódusra jellemző volt az ásványgyapot hőszigetelés. Az elmúlt évtizedek alatt azonban bebizonyosodott, hogy e szigetelő anyagnak van egy olyan hátrányos tulajdonsága, hogy szálas, laza szerkezetének köszönhetően hajlamos a roskadásra és ezért könnyen elmozdulhat a helyéről. Ezért ilyen szerkezeteknél sokszor előfordul, hogy mára a szendvicspanelből a hőszigetelés teljesen hiányzik. Ez a jelenség olyan hőátbocsátást eredményez, mely rendkívül magas hőveszteséghez és állagkárosodáshoz vezet. Szintén a kőzetgyapot hőszigetelésekre jellemző, hogy nedvesség hatására hőszigetelő képességük jelentősen romlik. Vagyis amennyiben a hézagokon a csapóeső be tud jutni a szendvicspanelbe, számolnunk kell ezzel a jelenséggel is. Ez természetesen a betonperemű panelokra nem vonatkozik (2. periódus), mert ott nem folyhat be a víz. Valamennyi paneltípusra jellemző viszont az a kivitelezési hiányosságokra visszavezethető probléma, hogy bizonyos esetekben a hőszigetelés foltokban hiányzik a panelből. Erre a problémára szintén termovíziós felvételek hívták fel a figyelmet. Ezen foltoknál ugyanis az utcáról készült felvételeken látszik, hogy jóval melegebb a külső felület, ami az extra hőveszteség jele. Az ötödik tényező, mely a panelok átlagos (hőhidak nélküli) hőátbocsátási tényezőjét rontja, a hőszigetelő rétegen keresztülhatoló vasalások okozta pontszerű hőhidak. A szendvicspanelok hőhídjai A probléma csak a harmadik periódustól jellemző, amikortól a külső és belső vasbeton réteg között megszűnt a szélső sávokban korábban jellemző betonkapcsolat. Addig ugyanis ez a szélső betonperem összefogta a két vasbeton réteget, ekkortól viszont a teherhordó vasbeton lemezt és a köpenyréteget a hőszigeteléseken keresztül hatoló pontszerű vasalás tartotta össze. Kimutatható, hogy a paneltípustól függően a vasalások okozta többlet hőveszteség 10-20% között mozog az elméleti rétegrendi hőátbocsátáshoz viszonyítva. Ablakos panelnál a 20%-hoz, telinél inkább 10%-hoz van közelebb. A pontos érték függ a szendvicsszerkezettől, a vasalatok gyakoriságától (a Larsen-Nielsen panelok más struktúrát követnek), az ablakok, erkélyek méretétől. 6

7 A rétegrendekkel párhuzamosan a szerkezeti elemek kapcsolódása is változott az idők során. A hőhídveszteségek a legkorábbi szigeteletlen szerkezetek (1. periódus) és a legutolsó ún. hőhídmentes (5. periódus) esetén a legalacsonyabbak. A 2. periódusban a csomópontoknál teljesen megszűnt a szigetelés, ezért itt rendkívül magas a csomópontokra eső hőveszteség. A 3. és 4. periódusban a csomópontoknál 2-3 cm-re vékonyodik a szigetelés, ezért itt is nagy a hőhídveszteségek szerepe. Általánosságban elmondható, hogy az iparosított technológiával létesített épületek hőhídvesztesége rendkívül magas. Ennek oka, hogy az anyagok inhomogenitásából eredő hőhídhatás és a geometriai hőhídhatás egyszerre jelentkezik, és ez gyakran penészkárosodást okoz (1.7. kép) kép: Penészkár panelos épület legfelső szinti sarokszobájában Az eredő hőátbocsátás A hőhidak okozta hőveszteség-növekedést illusztrálja a 1.8. táblázat két példája. Itt két konkrét, jellegzetes geometriájú panelt vizsgáltunk meg a szerkezetváltások függvényében. 7

8 1.8. táblázat: Két tipikus geometriájú panel rétegrendi éshőhídveszteségei különböző korszakok szerkezeteinél Megállapítható, hogy egyrétegű szerkezetek esetén a hőhíd-veszteségek a rétegrendi veszteségnek csak mintegy 30%-át teszik ki, ami egyébként már átlagon felüli veszteséget jelent más szerkezetekhez képest. A későbbi szendvicsszerkezetek esetén a hőhíd-veszteség rendkívül magas, 1-3-szorosa a rétegrendi veszteségeknek. A második korszak hőhidas szerkezetei a legkritikusabbak ebből a szempontból, ahol a hőhidak hatását is magába foglaló eredő hőátbocsátási tényező elérheti az U e = 3,0 W/m 2 K értéket is. Ha az elméleti rétegrendi hőátbocsátási tényezőkhöz viszonyítunk, még nagyobb lesz a hőhíd-veszteségek súlya Homlokzati panelok hézagképzési hibái A hézagtömítés jelentősége és következményei A nem megfelelő hézagzárás következményei: - hídképződés, penészkárosodás; - csomóponti acélbetétek korróziós károsodása. Az ún. zárt hézagtömítési rendszer a szerkezetek károsodásának közvetlen oka lehet, mivel a szerkezetbe bejutó nedvesség vagy gravitációs úton, vagy páravándorlás formájában a legkedvezőtlenebb helyeken (azaz a hőhidaknál) lecsapódik, 8

9 összegyűlik. Ez lehet az oka számos beázásnak és penészképződésnek. A különböző anyagú kittekkel végzett hézagtömítések jellemző hibái voltak: - nem megfelelő tömítőanyag használata (1.9. ábra) - nem megfelelő tartósságú tömítőanyagok használata - bedolgozási pontatlanságok és hibák 1.9. ábra: Nem megfelelő oldalirányú kitt-tömítés A nyílt hézagtömítési rendszer hibái: - gyártási hibák, pontatlan horonykialakítás - panelszél-csorbulások - a tömítőprofil elhelyezési hibái - a homlokzati panelok mérethibái - a homlokzati panelok szerelési pontatlanságai ( fogasság, és kép) - a tömítőanyag természetes elhasználódása ábra: A csatlakozás fogasságának következmény 9

10 PANELFELÚJÍTÁS A TERVEZÉSTŐL A KIVITELEZÉSIG kép: Panelos végfali homlokzat fogassága 1.5. Tartószerkezeti problémák és hibák Gyártási hibák Gyakori, hogy a kampók betontakarása kisebb a tervezettnél. Ez a hiba kevéssé feltűnő a homlokzati elemben, de igen káros lehet, ha a teherhordó réteg betontakarása a hőszigetelés mellett hiányzik. Szintén gyakori hiba, hogy a hegesztett hálók elhelyezésekor nem használtak megfelelő számú távolságtartót, vagy a távolságtartók mérete nem volt megfelelő, és ezért a vasalás betontakarása nem elegendő. Egyes helyeken a vasak a felszínen is megjelennek. A födémeken, válaszfalakon és térelemeken ilyenkor kirajzolódik a háló, míg a homlokzati elemeken ez a hiba rejtve marad, ha a hőszigetelés felőli oldalról hiányzik a betontakarás. Ez a hiba elsősorban a homlokzati elemekben korróziót okoz. A homlokzati kéreg hálós vasalásának tönkremenetele a kis átmérő (általában 4,2 mm) miatt viszonylag hamar bekövetkezhet, és kedvezőtlen esetben a kéregbeton leszakadhat kép: Homlokzati panelkéreg repedésképződése 10

11 1.13. kép: Homlokzati panel tönkremenetele A homlokzati kéreg felfüggesztésének egyik gyakori hibája, hogy a kapcsoló acélbetétek ráülnek a sablonra, ezért nem kötnek megfelelő mértékben a kéregbe. Másik tipikus hiba volt, hogy a kapcsoló acélbetétek átmérője nagyobb a tervezettnél. A hőtágulást a merevebb betét nem tudja követni, ez a bekötés kilazulásához vezet. Előfordul, hogy anyaghiány miatt a felfüggesztő betéteket korrózióálló acél helyett közönséges betonacélból készítették, ennek következménye lehet a hőszigetelésen átnyúló szakaszok korróziója. A homlokzati kéreg felfüggesztésének felsorolt hibái miatt a kéreg leszakadhat. A hőszigetelés hibái páralecsapódást, és így közvetve szerkezeti károkat, korróziót okoznak. A leggyakoribb, hogy a hőszigetelés a túl nagy hőmérsékletű gőzölés miatt károsodott. Helyi hibát, hőhidat okoz a hőszigetelő táblák hézagos toldása és túlzott kivágása a kéregfelfüggesztő elemeknél. A hálós vasalás és a szerelvények egyeztetésének hiánya és gyártási pontatlanságok miatt sokszor több vasat is el kellett vágni, ami a födémeknél okozhat statikai problémát. A betonacélok és hegesztett vasvázak a helytelen tárolás következtében néha elgörbültek, és egyes helyeken ez is a betontakarás hiányához vezethet. Előfordult, hogy a vasakat huzamos időn át a szabadban tárolták, és elmulasztották a rozsda eltávolítását. A panelok méreteltérése általában pozitív irányú (a sablonok gondatlan tisztítása és elhasználódás miatti alakváltozása következtében), ez egyes esetekben közvetve, a szerelés alkalmával, a csomópontok kialakításánál okoz hibát. 11

12 PANELFELÚJÍTÁS A TERVEZÉSTŐL A KIVITELEZÉSIG Szerelési hibák A panelos épületek hibáinak legnagyobb része szerelési jellegű, mivel a helyszíni munkáknál kevésbé hatékony volt az ellenőrzés, és gyakran az időjárási körülmények is nehezítették a szerelési munkát. A leggyakoribb hibák: - szállítás, vagy beemelés során megsérült elemek beépítése - hegesztéskor a hőszigetelés kiégetése - nem megfelelő panelfelfekvés biztosítása - a homlokzati panelok hibás elhelyezése (1.5./3. kép) - csomóponti hőszigetelések hibás elhelyezése - csomóponti acélbetétek nem megfelelő betontakarása - csomóponti hegesztések nem megfelelő minősége - nem megfelelő betonminőség és tömörítés kép: Homlokzati panelcsatlakozás fogassága 1.6. Tetőszigetelési hibák A panelos épületek lapostetői a lényeget tekintve nem különböznek más építési módokban kivitelezett lapostetőktől, vagyis a leggyakrabban előforduló hibák is hasonlóak a következők szerint. Vízelvezetési hibák A leggyakrabban előforduló hibafajta, amely a nem megfelelő lejtésképzés, illetve az adott csapadékvíz-szigeteléshez előírt minimális lejtésnél kisebb tetőlejtés kialakításának eredménye. A tetőfelületen tartósan megmaradó csapadék hosszabb idő alatt a csapadékvíz-szigetelés helyi vagy teljes tönkremenetelét okozhatja (1.15. kép). 12

13 1.15. kép: Vízmegállás hibás lejtéskialakítás miatt Hőszigetelési hibák Ide tartoznak az alkalmatlan hőszigetelő termékek használata (pl. nem lépésálló hőszigetelés beépítése a csapadékvíz-szigetelés alatt, a tetőszigetelő rétegek elkúszása a hibás termékválasztás és szigetelési technológia miatt, nedvességre érzékeny hőszigetelő anyagok beépítése stb.). A nedvesség elleni védelem hibái Ide tartozik a párazáró réteg elhagyása, vagy alkalmatlan termék használata, a gőznyomás kiegyenlítésére alkalmatlan termékek használata, a párakiszellőztetés megoldatlansága stb kép) kép: Vízszigetelés felhólyagosodása hibás pára elleni védelem miatt Alkalmatlan csapadékvíz-szigetelés beépítése Itt általában korábbi felújítás(ok) során beépített csapadékvíz-szigetelésekről van szó, amelyeknél gyakran előfordul silány szigetelő lemezek vagy bevonatok használata, az 13

14 elemi szigetelési szabályok megszegése, a csapadékvíz-szigetelés megfelelő védelmének elmulasztása (vagy a védőréteg lepusztulása de ez már üzemeltetési hiba). Szegélyezési hibák Ide tartoznak az attikafalak szegélyezésének és lefedésének hibái, a felépítmény-, fal-, cső- és rúdszegélyezések hibái, valamint a tetőösszefolyók beépítési és szegélyezési hibái (1.17. kép) kép: Hibás falszegélyezés eltérő szintmagasságú panelos épületrészek csatlakozásánál Dilatációs hibák A sávszerű, nagy hosszúságú panelos épületeknél mind a csapadékvíz-szigetelés, mind pedig a kiegészítő szerkezetek szakszerű dilatációja szükséges és ennek elmulasztása vagy hibás kialakítása a szigetelés teljes tönkremeneteléhez vezethet (1.18. kép) kép: Dilatáció megszüntetése felújítás során 14

15 Üzemeltetési és karbantartási hibák Általános az a hazai gyakorlat, hogy a lapostető szigetelések szakszerű és rendszeres felülvizsgálatát, a tetőfelület megtisztítását, a lepusztult védőréteg pótlását és a hibák javítását nem végzik el. Ennek következménye gyakran a csapadékvíz-szigetelés és a kiegészítő szerkezetek idő előtti károsodása vagy tönkremenetele. 15