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

Homeinfo Kedvezmény Hetek

Építkezés, felújítás, lakberendezés? Több 100 kupon, 10-40% kedvezmény, több 100 üzletben.

Elérkezett a tetőcsere ideje?

Honnan tudjuk, hogy a tetőnk cserére szorul, vagy hogy elérkezett a tetőfelújítás ideje? A következőkben elmondjuk, mik lehetnek azok az intő jelek, amik már rövid távon szakemberért kiáltanak.

Lépjen bele bátran! Itt az alacsony fürdőkád!

Sokak számára, akik egészségi állapotuk vagy életkoruk miatt nehezebben mozognak, a fürdőkádba lépés valóságos kihívásnak tűnhet. Az M-Acryl új Eco modell belépőmagassága rendkívül alacsony, így azok is bátran használhatják, akik tartanak a hagyományos magas és mély kádaktól.

82 év alatt újulhat meg a teljes családi ház állomány Magyarországon. Unokáink már látni fogják?

Magyarországon 2,7 millió családi ház van. Energetikailag korszerűnek 5-10%-uk mondható, melyek energetikai korszerűsítést nem igényelnek, hiszen ezeket eleve a kor követelményeinek megfelelően építették, vagy már energiahatékonysági szempontból teljes körűen felújították azokat.

Patikamérlegen a hőszigetelés vastagsága

A 2021. január 1-je után új építésű lakóépületek esetén előírt közel nulla energiafelhasználás eléréséhez a hőszigetelési vastagságoknak elkerülhetetlenül növekednie kell. Ez tény és szakemberek évek óta figyelmeztetnek a közeledő változásra. Tévedés viszont, hogy ez csak az építési költségek komoly emelkedésével lehetséges.

Otthonunk egészséges lakóklímája a jó minőségű hőszigeteléssel kezdődik

Az elavult hőszigetelés nagyban befolyásolhatja a beltéri klímát, amiben élünk, ezért kiemelten fontos, hogy az ősz közeledtével, milyen felújításon esnek át a kevéssé korszerű épületek.

Gyorsabb kivitelezés, hosszabb távú megoldás – tetőszigetelés okosan

A tetőszigetelés okos megoldását képviselő ISOTEC egy olyan komplett rendszert kínál, melynek alkalmazásával hatékonyan küszöbölhetők ki a hagyományos technikák használatából eredő hibák.

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.