Hõszigetelés Homlokzati falak külsõ hõszigetelése A nyolcvanas években, amikor a növekvõ energiaárak miatt elõször került komolyan szóba hazánkban a homlokzatok hõszigetelése, néhány centiméter vastag polisztirol lappal letudták ezt a kérdést. Sajnos, az energiaárak azóta elég jelentõsen növekedtek, de a köztudatban még mindig a 3-4 cm vastag hõszigetelés és a 0,7 W/m2K hõátbocsátási tényezõ él. Az árverseny miatt a legtöbb hirdetésben minél olcsóbbnak szeretnék feltüntetni a homlokzati hõszigetelõ rendszer árát. A komplett, (többnyire) bevizsgált rendszer egy elemét sem lehet kihagyni, ezért ott spórolnak, ahol látszólag a legkevésbé kritikus: a hõszigetelõ anyag vastagságán. Ez persze nem jelent gazdaságos megoldást a felhasználók számára, hiszen õk akkor járnak jól, ha a mai, és nem a 25 évvel ezelõtti követelményeknek megfelelõen szigetelik otthonukat. Vegyünk például egy gyakran elõforduló esetet. A 70-es években tömegével épültek a szigeteletlen B30-as falakkal határolt épületek. Ezen falak hõátbocsátási tényezõje 1,39 W/m2K. Tudjuk, hogy ez ma már nem megfelelõ, ezért szigetelnünk kell. Ha 3 cm vastag hõszigetelést teszünk erre, úgy a hõátbocsátási tényezõ 0,69 W/m2K lesz, ami a nyolcvanas évek színvonalának is alig felel meg. Nem kell senkit sem emlékeztetni arra viszont, hogy hol vannak ma már az akkori energiaárak& Aki vékony hõszigetelést alkalmaz, az duplán költ: egyszer a homlokzatszigetelési munkát, másodszor pedig éveken keresztül a nem kellõen alacsony fûtési számlában fogja megfizetni a félreértelmezett takarékosság árát. Éppen ezért, csak lényegesen vastagabb hõszigeteléssel tudjuk kivédeni a növekvõ energiaárak hatását. Ha a B30-as falazatot 12 cm vastag AT-H80 homlokzatszigetelõ lemezzel borítjuk, a fal hõátbocsátási tényezõje 0,30 W/m2K alatt lesz, ami megfelel a mostani ajánlásoknak. A vastagabb hõszigetelés többletköltsége a teljes beruházásnak mintegy 20 %-a, de a fal hõátbocsátási tényezõje kevesebb, mint felére csökken! Ez a plusz költség pedig néhány év alatt megtérül, még a jelenlegi energiaárak mellett is. Hasonlóképpen alakul más falazóanyagok esetében is a helyzet. Tömör tégla és vasbeton falazat esetében 12-14 cm vastag AT-H80 is indokolt lehet, de a jobb hõszigetelõ tulajdonságú Poroton, Uniform téglák esetében sem érdemes 6 cm alá menni! A teljes, mérhetõ energiamegtakarítás a falazat típusától és a járulékos hõszigeteléstõl függõen, akár 30-50 % is lehet. Amennyiben a felújítás teljes körû, és a fûtési rendszer és a nyílászárók is fel lesznek újítva, a megtakarítás elérheti akár a 70 %-ot is. Ha téglát vagy ablakot veszünk, a gyártó közli, hogy mekkora annak a hõátbocsátása (U-értéke). Mielõtt szigeteltetni
akarjuk a házunkat, el kell döntenünk: mekkora U étékre javuljon a hõátbocsátása. Az U-értéket néhány évvel ezelõtt még k-értéknek hívták, így ne lepõdjünk meg, ha komoly szakemberek azt mondják, hogy az ön háza falainak a "kis k-értéke" 0,6, de én feljavítom 0,3 "kis k-ra". Mindössze azt jelzi a régi kategória használata, hogy az illetõ szakember három éve nem vett szakirodalmat a kezébe. De mi is az U-val (vagy korábban k-val) jelzett hõátbocsátás? A hõátbocsátás azt mutatja, hogy az épületszerkezeten egységnyi idõ alatt mennyi energia távozik. Például a mai 38 centiméter vastag üreges falazóelemeknek az U-értéke általában 0,4 W/m2K. Ez azt jelenti, hogy az abból épített fal egy négyzetméterén 0,4 watt hõenergia távozik, feltéve, hogy a fal belsõ és külsõ oldala között 1 Kelvin (K) a hõmérsékletkülönbség. (Az 1 K hõmérsékletkülönbség megegyezik az 1 C hõmérsékletkülönbséggel. Az eltérés mindösszesen annyi, hogy a Celsius-skálán a víz olvadáspontja a nulla fok, míg a Kelvin-skálán az abszolút nulla fok, azaz -273,16 C a kiindulás.) Érdemes még megemlíteni a hõvezetési (görög lambdával jelölt) és a hõátbocsátási (U) tényezõ közötti eltérést, bizonyos táblázatok ugyanis vagy az egyiket, vagy a másikat tüntetik fel. - A hõvezetési tényezõ (lambda) az adott anyagnak egy 1 méter élhosszúságú kockájára vonatkozik és annak szemben lévõ lapjai közötti hõvezetést határozza meg, mértékegysége W/mK. - A hõátbocsátási tényezõ (U) egy tetszõleges vastagságú, 1 négyzetméres keresztmetszetû hasábra adja meg ezt az értéket, így annak mértékegysége W/m2K. Utóbbi a közvetlenül használható, hiszen csak a felülettel és hõmérsékletkülönbséggel kell beszorozni. Ahol viszont az elõbbit (lamdba) adják meg, azt el kell osztani a fal tényleges vastagságával (elvégre kisebb fal több energiát enged át). Régi épületek U-értékének csökkentése utólagos hõszigeteléssel Falszerkezet Vastagság (cm) Eredeti fal U-értéke (W/m2K) Polisztirol- vastagság (cm) A fal javított U-értéke (W/m2K) Energia- megtakarítás (%) Vasbeton 20
2,89 9 0,38 87 Beton 30 2,21 9 0,4 82 Mészhomok tégla 38 1,57 8 0,38 76 Kisméretû tömör tégla 38 1,42 8 0,37 74 Kevéslyukú tégla 38 1,25 7 0,38 69 Soklyukú tégla 38
1,02 6 0,4 61 B30 falazóblokk 30 1,46 8 0,37 75 Salakblokk 30 1,36 7 0,4 71 Gázszilikát blokk 30 0,95 6 0,39 59 A régi épületek utólagos hõszigetélésének leggyakrabban alkalmazott módja a dryvitolás. A külsõ falra polisztirollemezeket ragasztanak, amelyeket tiplikbe ütött mûanyag elemekkel is rögzítenek. A lemezek felületét ragasztóba ágyazott üveghálóval vonják be, erre pedig vékony és színes mûanyag vakolat kerül.
Példaként végezzük el a következõ számítást: amennyiben egy 100 négyzetméteres családi ház hûlõ felülete (a határoló falai ablakokkal, valamint a födém és a padló) 300 négyzetmétert ad ki, és négyzetméterenként 0,4 az átlagos U-értékük, akkor - ha a külsõ és belsõ hõmérséklet között 1 K vagy 1 C a különbség - a házból másodpercenként 120 Joule hõenergia távozik. ([U]=W/m2K) Ez azt jelenti, hogy - elméletben - 120 W teljesítményû fûtéssel kell pótolni a veszteséget 1 C különbség esetén. (Gondoljunk csak bele, ez egészen minimális, mondjuk 2 db 60 W-os izzó teljesítménye.) És mi van akkor, ha odakint -20 C a hideg, és odabent +20 C meleget akarunk tartani (vagyis a két oldal között 40 C a hõmérséklet-különbség)? Ilyenkor a gyakorlatban egy hasonló házban elegendõ egy jó hatásfokú 5 kw-os fûtõalkalmatosság. Az elméleti felvetésnek abból a szempontból nincs jelentõsége, hogy az U-érték egy viszonyszám. Minél kisebb, annál jobb az épületszerkezet hõtechnikai szempontból. A téglafal hõátbocsátása a ráragasztott hõszigeteléssel fokozható, de hogy az 0,2 körülire csökkenjen, a fal már 50 centiméter vagy még vastagabb lesz. A könnyûszerkezetes épületeknél már körülbelül 30 centiméter vastagsággal elérhetõ a 0,2 U-érték. (A 0,2 alatti hõátbocsátású falakkal készített épületeket hívják passzív házaknak.) A határoló és nyílászáró szerkezetek hõátbocsátása (maximális érték, 2006. szeptember 1-étõl) Épülethatároló szerkezet A hõátbocsátási tényezõ követelményértéke* (U-W/m2K) Külsõ fal 0,45 Lapos tetõ 0,25 Padlásfödém 0,30 Fûtött tetõteret határoló szerkezetek 0,25 Alsó zárófödém árkád felett 0,25
Alsó zárófödém fûtetlen pince felett 0,50 Homlokzati üvegezett nyílászáró (fa- vagy PVC-kerettel) 1,60 Homlokzati üvegezett nyílászáró (fémszerkezettel) 2,00 Homlokzati üvegezett nyílászáró, ha névleges felülete kisebb, mint 0,5 négyzetméter 2,50 Homlokzati üvegfal** 1,50 Tetõ felülvilágító 2,50 Tetõsíkablak 1,70 Homlokzati üvegezetlen kapu 3,00 Homlokzati vagy fûtött és fûtetlen terek közötti ajtó 1,80 Fûtött és fûtetlen terek közötti fal 0,50 Szomszédos fûtött épületek közötti fal 1,50 Talajjal érintkezõ fal 0-1 m között 0,45 Talajon fekvõ padló a kerület mentén 1,5 m széles sávban (a lábazaton elhelyezett azonos ellenállású hõszigeteléssel helyettesíthetõ) 0,50 * A követelményérték a határolószerkezetek esetében "rétegtervi hõátbocsátási tényezõ", amin az adott épülethatároló szerkezet átlagos hõátbocsátási tényezõje értendõ. Így ha a szerkezet vagy annak egy része több anyagból összetett
(például váz- vagy rögzítõelemekkel megszakított hõszigetelés, pontszerû hõhidak stb.), akkor ezek hatását is tartalmazza. A nyílászáró szerkezetek esetében a keretszerkezet, üvegezés, üvegezés távtartói stb. hatását is tartalmazó hõátbocsátási tényezõt kell figyelembe venni. A csekély számszerû eltérésre tekintettel a talajjal érintkezõ szerkezetek esetében a külsõ oldali hõátadási tényezõ hatása elhanyagolható. ** Az üvegezésre és a távtartókra együttesen értelmezett átlag. A hagyományos (külsõ és belsõ szárnnyal szerelt) ablakok hõátbocsátása inkább felette van a háromnak, mint alatta. Az egyesített szárnyú ablakok (ilyeneket szereltek a paneles házakba) 2,7 U-értékkel bírnak. Ekkora a hõátbocsátása a hagyományos "hõszigetelõ" üvegnek is. (Ennél fémkeretre ragasztják fel a két üvegtáblát.) Amennyiben az ilyen üvegnél a belsõ tábla légrés felõli oldalára egy hõvisszaverõ fóliát ragasztanak, a légrést pedig mondjuk argon gázzal töltik ki (ezt szokták az ablakosok javasolni vastagabb pénztárcájú vevõknek), akkor a hõátbocsátása 1,1 W/m2K-re csökken. (Az ablak hõátbocsátását a fólia felezi meg, a gáz csak kicsit javít rajta.) Háromrétegû üveggel az ablak hõátbocsátása 0,7-re "hozható le". A hõátbocsátás már nemcsak azoknak fontos, akik szeretnének olcsóbban fûthetõ, hûthetõ házban lakni, hanem minden építkezõnek. Múlt év szeptemberétõl ugyanis csak akkor kaphat egy ház építési engedélyt, amennyiben a határoló szerkezeteinek hõátbocsátásai nem haladják meg a jogszabályban elõírt mértéket. Ez volt az elsõ lépés a 2008. január 1-jén Magyarországon is bevezetendõ energiatanúsítvány felé. (Megjegyezzük, hogy akkortól a házak is olyan "csíkos" címkét kapnak, mint most a nagyobb elektromos háztartási gépek. A csíkok A-tól G-ig mutatják az épület energetikai hatékonyságát.) Hõhidak a tetõtérben A frissen hatályba lépõ új épületenergetikai szabályozás révén növekvõ hõszigetelési vastagságok egyre inkább szükségessé teszik, hogy figyelmünket az energiaveszteségek részleteire is kiterjesszük. A többlet-hõszigetelés könnyen értelmetlenné válhat gyártói, tervezési, vagy kivételezési gondatlanságok miatt, amik elsõsorban hõhidak formájában jelennek meg. Az hogy pontosan melyek is ezek a gondatlanságok, és hogy mekkora a hatásuk, nincs igazán a figyelem középpontjában. Ezeket a kérdéseket próbáljuk tisztázni a Magyarországon általánosan használt szerkezetek hõhíd-szimulációival. Hasonlóan a dinamikus (változó állapotú) hõelemzésekhez, a nagymennyiségû számítás elvégzéséhez itt is alapfeltétel a számítógép használata. A vizsgálatokat a 60-as években megfogalmazódott és a személyi számítógépekkel az utóbbi évtizedben elterjedt végeselem-módszer tette lehetõvé. Így mára minden mérnök számára elérhetõvé vált a hõhidak hatásának pontos ellenõrzése, felváltva a felületarányos számítást, ami komplexebb geometriájú hõhidak számítására nem alkalmas. A hõkontaktus A jelentõsebb hõhidak a rétegrendek folyamatosságának megszakadásnál, anyag-, vagy szerkezetváltásnál jönnek létre. A tetõknél leggyakrabban a szarufa ácsolat, vagy más teherhordó szerkezet okoz ilyen jelenséget. A hõhidon átbocsátott vonalmenti többlet hõmennyiséget, azaz a hõhídhatás mértékét egyszerûsítve számíthatjuk felületarányosan a 1991-es szabványnak megfelelõen, de számíthatjuk szimulációval, a végeselem-módszerrel is. A számítási módszereket összehasonlítva a csak a hõszigetelés-es megoldásoknál láthatjuk, hogy a felületarányos számítás még a réteg szintjén sem ad pontos megoldást. Az eltérés iránya és mértéke sok mindentõl függ. Ezen felül a felületarányos számítással tovább nõ a pontatlanság, ahogy a hõhídat képzõ szerkezet felületére fokozottabb hõellenállású anyag kerül, azaz csökken a hõkontaktus. Már a felületeken természetessen kialakuló légpárna is
jelentõsen csökkenti a hõhídhatást, további rétegekkel pedig a hatás tovább csökken. A hõhídhatást növeli az, ha a réteghatáron, vagy esetleg azon túl a hõhídképzõ szerkezet felülete megnõ. Ilyen például a Z profil, amelynek szárai - hûtõbordaként mûködve - jelentõsen növelik a hõhídhatást. Hasonlóképpen nem csökkenti a veszteséget a többletréteg akkor, ha vezetõképeségével megnöveli a hõhíd hõleadó felületét. Ezt idézi elõ a 5 mm vastag acéllemezes rétegrend belsõ felületére helyezett gipszkarton. Összegezve megállapítható, hogy végeselem módszer sokat segít a szerkezetek hõhídhatásának meghatározásában és a védekezés módjának tervezésében. Napjaink hõ- és páraszabályozott lakókörnyezetének létfeltétele a kül- és beltér közötti nem kívánt hõ és páravándorlás legkisebb mértékûre csökkentése. A tetõ szigetelését meglepõ tulajdonságú új és régi anyagokkal is megoldhatjuk. Az alábbiakban a teljesség igénye nélkül felsorolunk, néhány kevéssé ismert, kevésbé elterjedt hõszigetelõ anyagot, rendszert. Pálcát nem törünk sem ezek, sem a korábban említettek felett, sõt lehet, hogy csak több fejtörést okozunk, de ennek a cikknek a célja gondolatok ébresztése, nem a gyanúk elaltatása, hogy olvasóink tudatosan, átgondoltan döntsenek családjuk jövendõbeli életkörülményeirõl. Akik jártasságot szereztek már az építõanyagok beszerzésében, azok számára nem cseng ismeretlenül, a hõvezetési tényezõ. Ez nem más, mint az anyagok szigetelésének jellemzõje (hõátbocsátási tényezõje), közismert nevén az U-érték (fõleg német termékeken). Korábban k val jelölték, mértékegysége: W/m2K, amely azt mutatja meg, hogy az adott épületszerkezet egy négyzetmétere hány Watt veszteséget enged át, ha külsõ- és belsõoldali hõmérséklete között a különbség 1 K (Kelvin). A hõmérsékletkülönbség mértéke a Kelvin és Celsius skálán azonos, csak a két skála kezdõpontja eltérõ. Tehát alacsony U érték alacsony hõveszteséget jelent. Korábbi szabályozás szerint ez az U érték új épületek falainak esetében nem lehetett nagyobb, mint 0,7 W/m2K. Viszonyításként, egy 38 cm-es korszerû agyagtéglafalé 0,4 W/m2K, könnyûszerkezetes épületek falainál pedig az érték 0,2 W/m2K körül van. Cellulóz Újrahasznosítási eljárással készül papír alapanyagból, gyártása során a szétfonalazott mállasztott papírt bórsavval és bóraxszal kezelik, amelyek a tûz, penész és kártevõkkel szembeni ellenálló képességet biztosítják. A kezelés kiûzi a rágcsálókat és a rovarokat a szerkezetbõl. A cellulóz a legtöbb födémszerkezet utólagos szigetelésére megoldást nyújt, régebbi építésû üreges mennyezet-szerkezetek esetében pedig a technológiából adódóan nagyságrendileg könnyebben beépíthetõek, mint bármilyen más anyag. Elegendõ csak meglazítani néhány csapófedél deszkát vagy kis átmérõjû nyílásokat fúrni terjedési terenként, majd telepíteni a szigetelést, teljes födémfeltárás, sitt és utómunkák nélkül! Tetõtérbeépítésnél is jól alkalmazható, a hõ megtartáson kívül jelentõs hangelnyelõ képességgel bír. Kiválóan alkalmas ferdetetõs szerkezetek egyidejû és utólagos szigetelésére. Túlnyomásos töltés technológiáját kihasználva gipszkarton és egyéb könnyûszerkezetes határoló és válaszfal szigetelésnél is kiválóan alkalmazható. Különféle ragasztó segédanyagok alkalmazásával könnyen felhordható, legegyszerûbb esetben akár a víz is lehet a rögzítõanyaga. Nem tehetõ ki közvetlen agresszív környezeti hatásoknak (lúgok és savak), maximum 105 C hõfokig alkalmazható. Nem éghetõ, láng-gátló hatású. (Hõvezetése: 0,033-0.04 W/mK). Polyicynene A polyicynene egy levegõn habosodó, nyitott cellás anyag, mely a helyszínen készül folyékony összetevõkbõl. Alkalmazásakor folyékony anyagot szórnak egy nyílt falra, kúszótérbe vagy akár a mennyezetre, felületi elõkészítésre általában nincs szükség. Az anyag néhány másodperc alatt 100:1 arányban habosodik, így milliónyi apró légcellából álló rugalmas habtakarót hoz létre, így lezárja a réseket, repedéseket. Gyakorlatilag minden felülethez tapad, elzárva a légmozgás útját. A felesleges anyag könnyen levágható, így a felület alkalmas szárazfalazat készítésére vagy más felületképzésre. A helyszíni beépítésre kiképzett márkakereskedõi hálózat áll rendelkezésre. Az alkalmazás általában nem függ a környezeti feltételektõl, melegben, nedves környezetben és fagy esetén is alkalmazható. Kevésbé
érzékeny az alkalmazás módjára, mint a gyárilag elõállított szigetelõanyagok. Teljes élettartama során biztosítja a légmozgás elleni szigetelést, teljesen kiküszöböli az üregeken belüli konvekciós hõmozgást. Vízlepergetõ és nincsenek kapilláris tulajdonságai, nem szívja meg magát. Nyomás alatt ugyan préselhetõ víz a habba, de mivel az nyitott cellás, a víz a nyomás csökkenésével gravitáció útján távozik. Száradás után a hõtulajdonságok teljes mértékben visszaállnak. A vízpárát is átereszti és lehetõvé teszi a szerkezeti pára diffúzióját. Nem zárja a nedvességet abba az anyagba, amelyen alkalmazták. Nem táplálja a penészt és léggátat képezve csökkenti a nevesség, tápanyag és penész-spórák levegõ útján történõ behatolását az épület szerkezetébe. Rovarok és rágcsálók számára nem szolgál tápanyagforrásként. Tûzben elég, de a lángforrás eltávolítása után nem ég tovább. Az égés során elszenesedik, nem olvad és nem csepeg. (Hõvezetése: 0.04W/mK). Birkagyapjú Jó hõszigetelõ képességû és jó páravezetõ, ezért kedvezõen szabályozza a belsõtér páratartalmát. Nem rothad, a roskadás csökkentésére poliészterszálakkal keverik. Általában újzélandi eredetû, éghetõségét boraxszal kezelik, újrafelhasználható. (Hõvezetése: 0,035W/mK). Nádlemez Magyarországon gyártott termék. Külsõ-belsõ szigetelésre, födém és tetõszigetelésre is használható 200 100 cm-es táblás kiszerelésben kapható, 3-5 cm vastagságban. Drótozható, szegelhetõ, darabolható. (Hõvezetése: 0,055 W/mK). Len- és kenderrost Újratermelõdõ, helyi nyersanyagból készített hõszigetelõ lemez vagy paplan, tetõ és falszigetelésre ajánlott. Újrafelhasználható, maximálisan környezet kímélõ. A cellulózhoz hasonlóan bórsavval és bóraxszal kezelik. (Hõvezetése: 0,038-0,04 W/mK). Kapcsolódó témák: Építészet, építés Mûszaki ellenõr, felelõs mûszaki vezetõ, energetikai auditor Fûtés, hûtés