A sorozat első részéből megtudtuk, hogy milyen energetikai követelményeket kellett és kell kielégíteni adott helyen egy hőszigetelő anyag alkalmazásával (akár "jogi" szabályozási körülménynek is tekinthető). A második írás a hőszigetelőanyag hővezetési tényezőjét mutatta be, valamint az azt módosító különböző korrekciós tényezők hatását (vázlat a "fizikai" s benne a "kémiai" körülmények hatásáról a hőszigetelőre).
Jelen cikk röviden áttekinti a beépítési helyek épületszerkezeti vonatkozásaiból eredő különböző korrekciós tényezők hatását a vastagság meghatározására (természetes légáramlás, felületi hőátadás, hőhidak - mintegy "épületszerkezeti" körülmények).
Alapvetően megkülönböztethető ún. nyitott, valamint zárt szerkezetű hőszigetelő anyag. Közismerten nyitott szerkezetűek a szálas anyagok (MW, GW – bevonatok, kasírozások nélkül) és zártcellásnak tekintettek a műanyag keményhabok (EPS, XPS, PUR/PIR). Hőszigetelés vastagságának meghatározása szempontjából azért fontos ez a körülmény - együtt a beépítés helyével és módjával - mert az áramló levegő hatással van adott termék hőszigetelési hatékonyságára. Az is közismert, hogy jól a mozdulatlan levegő, vagy gázok hőszigetelnek, azaz amelyek olyan módon vannak "anyagba csomagolva" hogy a légáramlás nincs hatással az anyagon belüli hőáramokra/hőmozgásokra. Például ha egy átszellőztetett légréses szerkezetbe nyitott összetételű hőszigetelő kerül - mindennemű bevonat nélkül - akkor az áramló levegő képes a szerkezetben is áramlásokat előidézni, ami akár negyedével is csökkenti a ténylegesen "működő" vastagságot.
A természetes légáramlás hajtóereje a módosított Rayleigh számmal (Ram) jellemezhető:
Ram= 3×106×(d×k×ΔT/λ) ahol:
ΔT = a hőszigetelés két oldala közti hőmérséklet különbség (K)
d = a hőszigetelés vastagsága (m)
k = a hőszigetelés permeabilitása (áteresztőképessége) (m²)
Elhagyható a természetes konvekció miatti korrekció akkor, ha a módosított Rayleigh szám(Ram) nem lépi át az alábbi értékeket:
vízszintesen Ram= 2,5
felfelé, nyitott felső felület irányában Ram= 15
felfelé, szélvédett (nem légáteresztő) felső felületvédelemmel: Ram= 30
Vastagságot befolyásoló tényező, hogy milyen a hőátadás a felületen (hisz a hővezetés mellett a hőátadás is meghatározó körülmény).
Felületi hőátadási ellenállások (Rs) szabványos alapértékei:
Felületi ellenállás m²K/W | A hőáram iránya | ||
↑ Alulról felfelé | Vízszintes (±30°) | ↓ Felülről lefelé | |
Rsi | 0,10 | 0,13 | 0,17 |
Rse | 0,04 | 0,04 | 0,04 |
Megjegyzés: A felületi ellenállások megadott értékei csak levegővel érintkező felületekre igazak. Egyéb anyagokkal (pl. vízzel, talajjal) érintkező felületeken nem kell ellenállás értékkel számolni!
(A táblázatban megadott értékek ε=0,9 félgömbsugárzási együtthatóval, +20°C belső hőmérséklettel, +10°C külső hőmérséklettel és v=4 m/s szélsebességgel kerültek meghatározásra, amiből érzékelhető, hogy a befolyásoló tényezők úgy finomíthatóak, úgy közelítik meg legjobban a valós helyzetet, minél közelebb állunk az adott épület, konkrét helyére, figyelemmel az anyagbeépítés módjára és a környezeti viszonyokra is!)
Építészetileg és épületszerkezetileg talán legizgalmasabb körülmény a hőhidak helyzete.
Elöljáróban nem árt ismételni a hőhidak jellegét, ami lehet anyag- és helyfüggő. Anyagszerkezeti különbségből vagy alaki kialakításból eredő.
Az, hogy különböző anyagok eltérő hőszigetelő/hővezetési képességűek (egyik a másik fordítottja) az természetes. Az alaki viszonyok már nem ilyen egyértelműek, pedig az is könnyen belátható, hogy ha egy teljesen homogén anyagú épület (pl. padló, fal, födém azonos anyagból készülne) különböző részeit vizsgálnánk, eltérő lenne télen a belső "melegedő" és ahhoz tartozó külső "hűlő" felület mérete (nyáron fordítva). (1.sz. Melléklet:Alaki hőhíd példák)
A hőhidak jellemzően kombináltak (alaki és szerkezeti együtt) és esetenként "többszörösen hátrányos helyzetbe" hozzák az épület érintett részét, pl. téglafalban vasbeton nyílásáthidaló + vasbeton koszorú + attikafal felső épületsarokban, vagy tégla alak közt vasbetonfödém + vasbeton konzolos erkélylemez épületsarkon + vasbeton sarokpillérrel, stb. (2.sz. Melléklet: Szerkezeti hőhíd példák)
A hőhidak nem csak energetikailag kedvezőtlenek, de az ilyen épületrészeknél magas a hőérzeti (hideg falak, padlók, födémek), illetve az állagvédelmi (párakicsapódási) kockázat.
A hőhidakat elsődlegesen ún. előtét vagy kiegészítő (bennmaradó) hőszigetelések beépítésével szokás mérsékelni. Íme néhány kockázatos - és pár megfelelő kialakítású elvi vázlat (hőszigetelés túlvezetése min. a falvastagság mértéke):
3/A.sz. Melléklet :Vasbeton sarokpillér, tégla vázkitöltő falakkal
3/B.sz. Melléklet: Téglafalban vasbeton kiváltó/keresztgerenda
3/C.sz. Melléklet: Téglafal kapcsolata vasbeton zárófödémmel eresznél
3/D.sz. Melléklet: Téglafalban vasbeton födém és nyílásáthidaló
3/E.sz. Melléklet: Vasbeton zárófödém, nyílásáthidaló, attikafal csatlakozás
Vonalmenti hőátbocsátási tényező (ψ)
A hőhidak általában vonalak mentén húzódnak (sarkok, csatlakozási élek, nyílások kerülete, stb.) A vonalmenti (lineáris) hőátbocsátási tényező (ψ) (W/mK) azt fejezi ki, hogy egységnyi hőmérséklet különbség mellett mekkora hőáram alakul ki a hőhídon.
A hőhidak többlet hőveszteségét számíthatjuk a vonalmenti hőátbocsátási tényező (ψ) és a vonalhossz szorzataként, de egyszerűsített módszerrel a rétegtervi hőátbocsátási tényező megnövelésével, azaz eredő hőátbocsátási tényező számításával, ahol X táblázatból vehető a hőhidasság mértékétől függően.
A X korrekciós tényező értékei a szerkezet típusa és a határolás tagoltsága függvényében:
Határoló szerkezetek | X A hőhidak hatását kifejező korrekciós tényező | ||
Külső falak1) | külső oldali vagy szerkezeten belüli, megszakítatlan hőszigeteléssel | gyengén hőhidas | 0,15 |
közepesen hőhidas | 0,20 | ||
erősen hőhidas | 0,30 | ||
egyéb külső falak | gyengén hőhidas | 0,25 | |
közepesen hőhidas | 0,30 | ||
erősen hőhidas | 0,40 | ||
Lapostetők2) | gyengén hőhidas | 0,10 | |
közepesen hőhidas | 0,15 | ||
erősen hőhidas | 0,20 | ||
Beépített tetőteret határoló szerkezetek3) | gyengén hőhidas | 0,10 | |
közepesen hőhidas | 0,15 | ||
erősen hőhidas | 0,20 | ||
Padlásfödémek4) | 0,10 | ||
Árkádfödémek4) | 0,10 | ||
Pincefödémek4) | szerkezeten belüli hőszigeteléssel | 0,20 | |
alsó oldali hőszigeteléssel | 0,10 | ||
Fűtött és fűtetlen terek közötti falak, fűtött pincetereket határoló, külső oldalon hőszigetelt falak | 0,05 | ||
1) Besorolás a pozitív falsarkok, a falazatokba beépített acél vagy vasbeton pillérek, a homlokzatsíkból kinyúló falak, a nyílászáró-kerületek, a csatlakozó födémek és belső falak, erkélyek, lodzsák, függő-folyosók hosszának fajlagos mennyisége alapján (a külső falak felületéhez viszonyítva).
2) Besorolás az attikafalak, a mellvédfalak, a fal-, felülvilágító- és felépítmény-szegélyek hosszának fajlagos mennyisége alapján a (tető felületéhez viszonyítva, a tetőfödém kerülete a külső falaknál figyelembe véve).
3) Besorolás a tetőélek és élszaruk, a felépítményszegélyek, a nyílászáró-kerületek hosszának, valamint a térd- és oromfalak és a tető csatlakozási hosszának fajlagos mennyisége alapján (a födém kerülete a külső falaknál figyelembe véve).
4) A födém kerülete a külső falaknál figyelembe véve.
Már majdnem összeálltak a vastagság-meghatározás feltételei, de a sorozat utolsó cikke majd még figyelembe veszi a gazdaságossági kérdéseket is.
Forrás: www.proidea.hu
