Hirdetés

A hőhidakról bővebben

Az épületfizika meghatározása szerint az épület határoló szerkezeteknek azon részeit, melyeken többdimenziós hőáram alakul ki, hőhidaknak nevezzük. Mi is az a hőáram, és mitől lesz többdimenziós?

Egy elképzelt homogén, sík, végtelen falban, amely különböző hőmérsékletű tereket választ el, egydimenziós hőáramok alakulnak ki. Ez azt jelenti, hogy a hő a fal síkjára merőlegesen halad a meleg oldalról a hideg felé. Ha a falba olyan anyagot építünk bele, amelynek hővezetési tulajdonsága jelentősen különbözik a falat alkotó anyagtól, úgy – amennyiben a falat végtelen kiterjedésűnek tekintjük – kétdimenziós, síkbeli lesz. A valóságban természetesen az épület határoló falak végesek, ezért a hőáramok ilyenkor térbeliek lesznek. Ezt a hőhidat nevezzük anyagváltásból adódó hőhídnak.

Épületeinknek nem csak falai, hanem sarkai is vannak. Ezeken a helyeken a falvastagságból adódóan a belső és a külső felület nagysága nem egyezik meg. A leggyakrabban előforduló „pozitív"saroknál a meleg felületek lényegesen kisebbek, mint a hideg, külső felületek.

kivitelezes_szigeteles

A hőáramokat a meleg oldalról a hideg oldal felé mutató nyilakkal szokták ábrázolni. Homogén fal esetében ezek a vonalak párhuzamosak, és merőlegesek a felületre. Minden olyan helyet, amelyeken nem párhuzamosak ezek a hőáramok, hőhidaknak nevezzük. Érthető tehát, hogy hőhíd mentes épület nem létezhet. A határoló szerkezetet alkotó anyagok nem azonosak minden ponton, és a különböző fajta anyagok más-más hővezetési tényezővel rendelkeznek; így a szerkezet az adott keresztmetszeti vonal mentén más hőátbocsátási tényezővel fog rendelkezni, mint máshol. Ezek a helyek az anyagváltásból adódó hőhidak. A hétköznapi szóhasználatban azért nem vagyunk ennyire precízek: hőhídnak nevezzük az épület határoló szerkezetnek azon részeit, ahol jelentős többletenergia tud távozni, illetve ennek következményeként a belső oldalon a határoló szerkezet felülete számottevően hidegebb, mint amit más pontokon mérhetünk. Némi egyszerűsítést jelent a „hőhídmentes szerkezet" is. A kritikus helyeken mindig kialakul a többdimenziós hőáram; más kérdés, hogy ezek káros hatását körültekintő tervezéssel és kivitelezéssel csökkenteni lehet olyan mértékűre, hogy az sem az energia veszteségben, sem a felületi hőmérséklet csökkenésben ne legyen olyan mértékű, hogy azzal gondot okozzon.

kivitelezes_szigeteles

Geometriai hőhidak

Az első vizsgálandó csoport a geometriai hőhidak csoportja. Ezek a hőhidak homogén falszerkezetek esetében is jelentkeznek. Az épület sarkainál, az ablakkávák mentén, a külső határoló falak és a válaszfalak csatlakozásánál egyaránt hőhíd tud kialakulni. Balkonok, loggiák, erkélylemezek különösen erős hőhídként tudnak jelentkezni. És elvileg hőhíd tulajdonképpen a negatív falsarok is, hiszen itt ugyanúgy többdimenziós hőáram alakul ki, mint a pozitív sarkoknál, csak itt – mivel a lehűlő felület kisebb, mint a fűtött – nem lesz többletenergiaveszteség. Ha figyelembe vesszük, hogy a hőhidak többnyire a falvastagságnál kétszer szélesebb sávban fejtik ki hatásukat, és a jelenlegi gyakorlat a 35-45 cm vastag fal, úgy könnyen beláthatjuk, hogy nincs olyan felülete s homlokzatnak, amelyen ne érvényesülne a geometriai hőhíd hatása. ennek az a következménye, hogy sem az épület energiafogyasztása, sem pedig a falfelület belső felületi hőmérséklete nem fogja elérni a tervezett szintet.

Kvázi homogén szerkezetek

A falazott szerkezetek nagy léptékben tekintve homogénnak minősíthetők. Közelebbről nézve azonban látható, hogy ez nem fedi a valóságot. A falazóhabarcsok – különösen a nagyobb szilárdságúak – hővezetési tényezője jelentősen rosszabb, mint a tégláé. Például egy hőszigetelő falazóhabarcs hővezetési tényezője 0, 172 W/mK, addig a nem hőszigetelő falazóhabarcs 0,8 W/mK! A téglákra külön hővezetési tényezőt nem adnak meg, de a falazatra (38 NF tégla esetében) 0,169 W/mK, vagyis jobb, mint a hőszigetelő habarcsé. Ebből egyszerűen következik, hogy maga a tégla hővezetési tényezője jobb, mint a habarcsé. Ez pedig hőhidas szerkezetet eredményez, vagyis a habarcs hőhidat képez a falban. Infravörös fényképezéssel ezt láthatóvá is lehet tenni. További problémát okoz a hibás, törött elemek beépítése. A gyártói előírások ugyan nem javasolják ezek beépítését, a kivitelezői gyakorlatban azonban nem ritkán mégis bekerülnek a falba. Ilyenkor a törött elemek körüli hézagot habarccsal töltik ki, ami lokálisan komoly hőhidat tud képezni nem hőszigetelő habarcs esetében. A túlságosan képlékeny habarcs a téglák üregrendszerébe befolyhat, és a habarcsdugók további rejtett hőhidakat képezhetnek, melyaek akár 10-20 %-kal is ronthatják a fal hőszigetelő képességét!

kivitelezes_szigeteles

Inhomogén szerkezetek

Pontszerű hőhidak

Pontszerű hőhidak többnyire a hőszigetelő anyag rögzítésekor lépnek föl. A kis keresztmetszetű hőhidakra többnyire nem fordítanak kellő figyelmet, noha ezek hatása is jelentős lehet, ha a két anyag hővezetési tényezője között nagy különbség tapasztalható. A szerkezet hőátbocsátási tényezője a két anyag térfogatának, hővezetési tényezőjének ismeretében számolható. Például egy 5 cm vastag hőszigetelőanyag hővezetési tényezője akár 40 %-kal is rosszabb lehet, ha a szigetelőanyagot négyzetméterenként 2 betonvas szúrja át (Épületfizika kézikönyv, szerk. Dr. Fekete Iván, Műszaki Könyvkiadó, 1985).

Vastag hőhidak

A nem pontszerű, nagyobb felületre kiterjedő hőhidak a szilikátbázisú szerkezetekre jellemző elsősorban. A pillérvázas, kitöltő falazatú vagy szendvicspaneles épületek falazataiban gyakran kerülnek egymás mellé jelentősen különböző hővezetési tényezőjű anyagok (pl. 38 NF tégla és AT-H80 és vasbeton). Ezen szerkezetek legkisebb belső felületi hőmérséklete gyakran alacsonyabb lesz, mintha a hőhíd tengelyében felvett metszet szerinti rétegrendű nagy kiterjedésű falazatot számolnánk. A pillér környezetében ugyanis a hőszigetelés „hűti" a hőhíd oldalsó felületeit; és minél jobba hőszigetelés, annál jobban hűl a belső felület. Minél nagyobb a két anyag hővezetési tényezőjében a különbség, annál érzékenyebb a szerkezet a hőhídra. A fenti példában a két anyag hővezetési tényezője több nagyságrenddel különbözik (falazat: 0,17 W/mK, vasbeton: 1,55 W/mK). Éppen ezért nem megoldás az a – sajnos – nem ritkán tapasztalható hazai gyakorlat, hogy a kétféle felletet egyaránt vékony, 3-4 cm-es hőszigeteléssel takarják. A belső felületi hőmérséklet minimuma ugyan megemelkedik, de a többlet energiaveszteség továbbra is elérheti akár a 70 %-ot is (Várfalvi János: Gondolatok az energiatakarékos épületszerkezetekről)!

Kevésbé érzékeny a hőhídra, vagyis remélhetőleg kisebb problémát okoz, ha egy B30-as falazatban (λ = 0,64 W/mK) van a fenti vasbeton koszorú. Utóbbi esetben a két hővezetési tényező egy nagyságrenden belül van. A 70-es években épült házak éppen ezért hőhidasság szempontjából kevésbé voltak problematikusak, mint az új, korszerű falazóanyagból épült falak.

kivitelezes_szigeteles

Megoldás

A geometriai hőhidakat nem lehet elkerülni: az épületeknek kell, hogy sarkai legyenek. Hatásukat csökkenthetjük, ha a falszerkezetet viszonylag vékony, így kicsi a különbség a belső és a külső felület között. Hőhíd szempontjából jobbak azok a szerkezetek is, melyek a szükséges minimumnál jobb hőszigetelő tulajdonsággal rendelkeznek, hiszen a belső felületi hőmérséklet nem lesz olyan alacsony. Ügyelni kell arra, hogy lehetőleg a geometriai és az anyagváltás hőhidak ne essenek egybe (pillér a sarkon, sarokablak, stb.)!

Azt igazi feladat viszont az anyagváltás miatt kialakuló hőhidak kiküszöbölése. Amennyiben mindenképpen kétféle anyagot (pl. 38 NF tégla és vasbeton pillérváz) kell alkalmaznunk, úgy a rosszabb hőszigetelő képességű anyagot megfelelő vastagságú szigetelőanyaggal kell burkolni. Ez annál vastagabb lesz, minél jobb a téglafal hőszigetelő képessége. Egy B30-as falazat esetében 1 cm vastag EXPERT is elegendő, de a korszerű téglákra akár a 8-10 cm sem túlzás.

1. táblázat: Alkalmazandó hőszigetelési vastagság beton felületek előtt (cm)

kivitelezes_szigeteles

*kétoldalt mészvakolattal, hőszigetelő habarccsal
**kétoldalt mészvakolattal, normál habarccsal

Ezek már jelentős vastagságok. Ahhoz, hogy a hőszigetelést el lehessen helyezni, a falazóblokkokat úgy kell elhelyezni, hogy a külső síkjuk a pillérek külső síkjához képest a szükséges mértékben kijjebb helyezkedjen el. Ráadásul, mivel a hőáramok a szigetelő anyagot meg tudják kerülni, a hőszigetelést a falvastagság kétszeresének mértékében (50-80 cm) mindkét irányban túl kellene nyújtani. Ezeket a lépéseket pedig nem csak a pilléreknél, hanem a födémek, áthidalók esetében is el kell végezni. Látható, hogy a jó hőszigetelő képességű falazóanyagokból létesített kitöltő falazatok hőtechnikailag pontos kivitelezése nem egyszerű. Lényegesen egyszerűbb, ha a két anyag (kitöltő falazat és a vasbeton váz) hővezetési tényezője között nincs olyan nagy különbség, és az egész homlokzat kap 12 cm vastag AT-H80 hőszigetelést. Ezzel a hőhidak gyakorlatilag eltüntethetők.

Kapcsolódó cikkek

MÉASZ: a magasépítést ösztönző további lépésekkel célszerű segíteni az építésgazdaság GDP-hez adott értékét

A hazai építőanyag gyártók tapasztalata szerint 2020 második negyedévében és júliusban jellemzően stagnáltak vagy 5-15%-kal csökkentek, a homlokzati nyílászárók esetében pedig 20%-kal estek vissza a magasépítéshez, különösen a lakóingatlanok építéséhez és korszerűsítéséhez felhasznált építőanyagok és építési termékek volumenei, összehasonlítva 2019 azonos időszakával.

Erre nagyon figyeljen! Változnak a hőtechnikai követelmények 2021-ben

Jó dolog, amikor az ember össze tudja kötni a kellemeset a hasznossal és ugyanígy több szempontból jó nekünk, ha a praktikust kötjük össze a kötelezővel. Hiszen, ha már valamire „hivatalból” is oda kell figyelnünk, azt miért ne tennénk úgy, hogy abból minden tekintetben a lehető legjobban jöjjünk ki? Erre jó példa az ISOTEC tetőszigetelés.

Nyáron is fontos a hőszigetelés

Hajlamosak vagyunk a hőszigeteléssel kapcsolatban csak a téli fűtési szezonra koncentrálni, amikor az elsődleges célunk az, hogy a szigetelőrendszer és a nyílászárók ne engedjék ki a benti meleget. Pedig a nyári kánikulában sem csak a ventilátorok és légkondicionálók használatával enyhíthetjük a hőséget.

A tetőfelújítás új korszaka: szarufa fölötti szigetelés Isotec panellel

Nem mindegy, hogy a régi tető szigetelését milyen minőségben, mennyi idő alatt és milyen hibázási lehetőségek mellett végeztetjük el. A későbbi bosszankodás esélyét csökkenti nullára az Isotec tetőszigetelő panel.

Meleg zokni a ház láb(azat)ára

Az épületenergetikai szabályozás változása minden szerkezetet érint, nem csak a külső falakat vagy a tetőt. A célunk ugyanis az, hogy a termikus burok egyenletesen vegye körbe épületünket, nem maradjon szigeteletlenül semelyik része sem.

4 + 1 tipp az egészséges lakóklímáért a nyári hőségben

A vírushelyzet enyhülésének ellenére valószínű, hogy az eddig megszokottaktól eltérően az idei nyáron többen, több időt töltenek majd otthonaikban, zárt térben. Éppen ezért érdemes tehát odafigyelnünk életterünk klímájára.

Hővisszanyerős szellőztető: összeköti az egészségest a kötelezővel

A közel nulla energiaigényű épületeknek 2021-től számos követelménynek meg kell felelniük, ami már most előre gondolkodást, alapos felkészülést igényel azoktól, akik jövőre építkezésbe fognak. Sarkalatos pont a megfelelő mennyiségű friss levegő biztosítása, ennek legoptimálisabb módjáról kérdeztük Papp Szilárdot, az Energetika 2020 Kft. ügyvezető igazgatóját.

Hőszigetelés Kisokos: Mit? Mivel? Mennyire?

Az Austrotherm Hőszigetelés kisokos egyszerű és könnyen hozzáférhető tájékoztatást nyújt az épületek, lakóházak szigetelésével kapcsolatban.

Homlokzati hőszigetelés – tavaszi akciós hőszigetelő lemezek

A tavasz indító munkák elősegítésére az Austrotherm Kft. április 30-ig kedvezményes akciót hirdet az Austrotherm GRAFIT REFLEX® homlokzati hőszigetelő lemezekre.