Tetőtéri térelhatároló szerkezetek szellőztetési kérdései |
|
| A CSAPADÉK ELLENI VÉDELEM A magastetők elsődleges feladata a belső terek és szerkezetek csapadék elleni védelme. Az általánosan használt pikkelyszerű kiselemes fedések ezt alapvetően biztosítják, ám az átfedések közti hézagok miatt csak "vízzáró" jelleggel. A hazai meteorológiai körülmények által meghatározott vízküszöb 45-50 mm közötti értéke azt jelenti, hogy a szél torlónyomása következtében a csapadék - a gravitáció törvényeit meghazudtolva - ilyen magasságig képes az átfedési tartományban felfelé is közlekedni. A kevésbé pontosan illeszkedő elemek között a porhó - szintén a szél segítségével - behatolhat a fedés mögé. Egyes héjazati anyagok - például a fémek - alsó felületükön páralecsapódásra hajlamosak. Átmeneti időjárás esetén, tavasszal és ősszel ezen anyagok - fajhőjellemzőikből adódóan hirtelen a környezeti hőmérséklet alá hűlnek, ami a melegnedves padlástéri levegő gyors kondenzációját eredményezi. A téli hótakaró olvadása alulról indul meg; az épület hővesztesége a tető külső felületén vízfilmet hoz létre, amely gátolt elvezetés, például befagyott ereszcsatorna esetén a fölötte lévő hóréteg tömegéből adódóan nyomás alá kerül, és a "közlekedőedények" szabályai szerint visszatorlódik a tetőtérbe. Törvényszerű tehát, hogy bizonyos mennyiségű nedvesség jut be a tetőhéjalás mögé. Ez a hagyományos, üres padlástérrel rendelkező tetők esetén nem okozott kellemetlenséget, mert ezt az alapvetően csekély csapadékmennyiséget a födémek vastag feltöltési rétegei tárolni tudták, majd kiszáradtak. A tetőtér-beépítések térelhatároló szerkezetei nem rendelkeznek tárolóképességgel, a rétegek különböző feladatokra szakosodtak; a hőszigetelés számára kiemelten fontos a száraz környezet, hiszen működési alapelve, a "nyugvó száraz levegő" léte csak így biztosítható. A fedések vízzáró jellege miatt bejutó csapadék ellen tehát külön védelem kell: ezt az alátéthéjazatok, esetleg alátétfedések nyújtják. |
|
|
A PÁRA- ÉS LÉGZÁRÁS, VÉDELEM A FILTRÁCIÓS HŐVESZTESÉG ELLEN A szerelt térelhatárolások jellemzője az illesztési hézagok nagy aránya az általános felületekhez viszonyítva, ezért itt nagyobb figyelemmel kell lenni a légáramlással történő hőveszteségekre, ami az energetikai hátrányok mellett a meleg, tehát párásabb levegő áramlását is jelenti egyben. Ezt esetleg elősegítheti a fedélszék fa elemeinek utóélete, mely a szaruzat közé beszabott keményhab hőszigetelések mellett kialakuló réseken át enged teret a filtrációnak, de a szálas anyagok jellemző légáteresztő képessége is kifejezetten támogatja a filtrációs folyamatokat. Elengedhetetlen tehát, hogy a légáramlást és a páratranszportot a lehető legcsekélyebb mértékűre csökkentsük. Ehhez a pára- és légzáró fóliák a legalkalmasabbak, hiszen ezek jól illeszthetők a szerelt technológiák sorába. Egy helyszínen öntött vasbeton födém vastagsága és tömör anyagszerkezete következtében szintén alkalmas erre, de például egy deszkázaton bevakolt nádszövet az előbbi példákban említett szerkezeteknéllényegesen kedvezőtlenebb tulajdonságokkal bír. A fóliák közül a sima polietilén fólia közepes teljesítőképességűnek ítélhető, míg általában legjobbak a vékony fémfóliával társított termékek. |
A PÁRATECHNIKAI MEGÍTÉLÉS A tetőtér-beépítések térelhatároló szerkezetei ezzel a rétegfelépítéssel a lapostetők csapadékvíz elleni szigeteléseinek páratechnikai működésével mutatják a legközelebbi hasonlóságot; a hőszigetelést mindkét esetben pára- és (égzáró, illetve csapadékvíz-szigetelő vagy ennek megfelelő alátétfedést biztosító rétegek közé építik be. Ebből következően a "zárt terekre" vonatkozó fizikai törvényszerűségek lennének érvényesek, azaz a bezárt levegő térfogata, hőmérséklete és nyomása egymással egyenes arányossági összefüggésbe kerül, bármely állapotjellemző módosulása a másik két paraméter változását eredményezi. A hasonlat innentől sántít. Ugyanis az alátéthéjazat alatti hőszigetelés a tényleges fedés védelmét élvezi, árnyékolt helyzetű, lényegesen kisebb tehát a hőterhelése. A megfelelő lapostetős hasonlat itt a kavicsleterhelés alatti egyenes rétegrendű csapadékvíz-szigetelés. Az épületfizikai elmélet és a szerkezetépítési gyakorlat bevezette az alátéthéjazat alatti légtér kiszellőztetését, mely a felesleges pára elszállítását hivatott teljesíteni. Erre két okból van szükség: egyrészt a hőszigetelésben nyugvó levegővel konzerválva van az építéskori légállapot, másrészt teljes értékű párazáró réteg sem létezik, különös tekintettel a toldások és hézagok tömítetlenségére. A KÖNNYŰSZERKEZET ÉRTÉKELÉSE A tetőtér-beépítés térelhatároló szerkezeteinek kis felülettömege magában hordozza ezen szerkezetek korlátait is. A hőtárolás, hőcsillapítás és/vagy a léghangok elleni védelem legfeljebb megközelítheti a szilikátanyaggal létesített szerkezetek hasonló tulajdonságait. A nyári hővédelem érdekében a felmelegedett tetőhéjalás hátoldali hűtése szükséges annak érdekében, hogy a körülbelöl 60-70 °C-os felület teljes hőterhelése ne a hőszigetelést vegye igénybe. Az ellenléc által biztosított légréteg - megfelelő vastagság, azaz legalább 40 mm esetén - az úgynevezett napléghőmérsékletnek megfelelő 32-35 °C-os levegőt vezet át a fedés alatt, ezzel - 30-40 fokos hőlépcsőt beiktatva - jelentősen tehermentesíti a hőszigetelést. Téli körülmények között az épület hővesztesége gyors hóolvadást eredményezne, ám ismét csak az átszellőztetés lesz jótékony hatású; a légrés most hideglevegő-utánpótlást kap, amely megfelelő légrétegvastagság mellett gátolja a hóolvadást. Különösen jelentős ez a 0 és nagyjából- 4 °C közötti hőmérsékleti tartományban, mivel ekkor a belső tér hővesztesége miatt a héjalás felülete már fagypont feletti lehet, ezzel szemben a vízelvezetés - többnyire fémlemez - szerkezetei fagypont alatti hőmérsékletűek maradnak. Ez a csatornák elfagyásának, az ereszek jegesedésének, jégdugók kialakulásának fizikai magyarázata. Figyelmet érdemel ez a hazai szerkezettervezésben annál is inkább, mivel a statisztikai adatok szerint Magyarországon leggyakoribb a -3 és -5 °C közötti hőmérsékletű napok száma. A "meleg tető, meleg vízelvezetés", illetve "hideg tető, külső vízelvezetés" tervezési elve erre a jelenségre vezethető vissza, érthető tehát az alapvetően ereszes kialakítású, külső vízelvezetésű magastetők téli átszellőztetésének fontossága is. A szerkezet - kéthéjú jellege miatt - akusztikailag kedvezőbb viselkedésű (igaz, egyhéjú tetőtér-beépítés nem készült, így az összehasonlítás csak elvi jellegű lehet). |
|
|
A KETTŐS KISZELLŐZTETÉSRŐL A tetőtér-beépítések ferde térelhatárolásait vizsgálva a könnyű-szerelt rétegfelépítések tehát kettős átszellőztetést igényelnek, melyben mindkét légréteg szerepe más. A külső légrés felel a kéthéjú kialakításért, és a légréteg vastagsága, az átszellőzés akadálymentessége függvényében nyáron a hőterhelést és ezzel a belső terek indokolatlan felmelegedését csökkenti, míg télen a hóolvadást és jegesedést gátolva - a szerkezetek megóvásával - a csapadék elleni védelmet javíthatja. A belső légrés szerepe a megfelelő páratechnikai működés szempontjából fontos. Ha nem lenne belső légrés, a két párazáró jellegű fólia közé a hőszigeteléssel bezárt levegő légállapot-változásai feszültséget ébresztenének. Ezenkívül a belső tér felőli folyamatos párautánpótlás csökkentése, elvezetése is szükséges. A légrések vastagsági méretének változása a két légrés esetében eltérően értékelendő. Mivel a külső légréteg felel a kéthéjú kialakításért, a szerkezeti biztonság, a belső tér komfortja a légrés vastagsági méretével arányosan növekszik. Az alátéthéjazat alatti belső légrés esetében ez nem így van: ugyan több párát tudna elszállítani nagyobb vastagság esetén, ám az áramló levegő huzathatása miatt megnőne a hőveszteség is. Az "ökölszabály" szerint a külső légrés legalább 4, ideális esetben 8-10 cm-es vastagságú, míg a belső légrés legfeljebb 4 cm-es vastagságú legyen. |
|
ENERGIATAKARÉKOSSÁG A hetvenes évek elején kialakult olajválság óta szemléletünk energiaközpontúvá vált. A káros szennyezőanyag-kibocsájtás radikális csökkentését pedig környezetvédelmi szempontok indokolják, érthető tehát az épületek fűtésére szánt energia mérséklésének szükségessége. Ennek elsődleges eszköze a fokozott hővédelem, azaz a többlet-hőszigetelés vagy a jobb hőszigetelési tulajdonságú anyagok használata, ezért a tetőtérbeépítéseknél alkalmazott anyagvastagságok folyamatos növekedése tapasztalható. A hetvenes évek 4-5 cm-es hőszigetelés-vastagsága a külföldi gyakorlatban mára 14-16 cm-re növekedett, de a várható tendencia a 0,16-0,2 W/m2K hőátbocsátási tényezőjű tetőszerkezet felé mutat, melyet 20 cm feletti vastagságú hőszigeteléssel lehet megvalósítani. |
 4. ábra: Tetőtér beépítés térelhatárolás jellemző rétegrendjei: kettős átszellőztetés (balra), egyszeres átszellőztetés lélegző alátéthéjazattal (középen), egyszeres átszellőztetés lélegző alátéthéjazattal és növelt hőszigeteléssel (jobbra) |
|
| AZ EGYSZERES KISZELLŐZTETÉSRŐL Ezek a vastagsági méretek a járatos szaru- vagy szelemenméreteket meghaladják, így beépítésük kérdéses lehet. A növelés első lépcsője a légrés ellen irányul: a hőszigetelés kitölti a teljes szarumagasságot; ezzel megszűnik a belső légrés... Páratechnikailag azonban csak akkor maradhat korrekt a szerkezet, ha a diffúziós folyamat továbbra is biztosított. Ennek egyik útja a páratechnikailag nyitott szerkezetek irányába mutat. Lélegzőnek tekinthető egy szerkezetfelépítés akkor, ha az egyes rétegek diffúziós ellenállása belülről kifelé haladva folyamatosan csökken. A feladat tehát az alátéthéjazat páraátbocsájtó képességének javítása. Ez egy bizonyos határig utólagos mikroperforációval lehetséges, ezt követően további eredmény csak az anyagszerkezet módosításával érhető el. A belső oldalról úgy tudjuk kedvezően befolyásolni a diffúziós folyamatot, hogy a rétegrendben szereplő anyagokra ható (pára)terhelés nagyságát csökkentjük, azaz nagyobb teljesítőképességű pára- és légzáró fóliát építünk be. Alapelvként kezelhető, hogy elmaradhat a tetőtér-beépítés egyszeres kiszellőztetésű térelhatároló szerkezeteinek páratechnikai méretezése abban az esetben, ha a belső tér légállapot-jellemzői a + 22 °C-t és a 65 % relatív nedvességtartalmat nem haladják meg, valamint ha a belső oldali párazáró réteg diffúziós egyenértékű légréteg-vastagsági értéke sd >100 m. (sd = ms [m], ahol m - a diffúziós ellenállási tényező, s - az anyag vastagsága méterben) Ugyancsak elmaradhat az ellenőrzés, ha a belső oldali párazáró réteg sdi > 2 m, illetve a külső oldali alátéthéjazat sda < 0,3 m határértékeknek megfelel, vagy ha az sdi/sda tényezők arányszáma a hatszorost meghaladja. Minden más egyéb légállapotjellemző esetén, illetve klimatizált belső terekben egyedi páratechnikai méretezés szükséges. Komplexen kezelve egyenértékű párazárás kell nemcsak az általános felületen, hanem a toldások és más szerkezetekhez való csatlakozások mentén is. |
|
 5. ábra: Tetőtér-beépítés térelhatároló szerkezeteinek átlagos hőátbocsátási tényezője az alkalmazott hőszigetelés, illetve faszerkezeti részarány függvényében |
|
A FEJLŐDÉS VÁRHATÓ ÚTJA A további fejlődés a hőszigetelés vastagságának növelése, ami a szaruzat felett vagy az alatt lehetséges. A külső tér felé történő vastagítás lehetőségét a nagy terhelhetőségű hőszigetelések teremtik meg; itt a szaruzat felett átfut a hőszigetelés, erre terhel az ellenléc és a lécezés. A "lélegző" alátéthéjazat belső szellőző légrés nélkül a hőszigetelésen fekszik, a kétrétegű hőszigetelés miatt a rétegrend hőhidassága csökken. A másik lehetőség a befelé bővülő hőszigetelés, amely a szaruzat alsó síkján keresztirányban készített lécezés közé kerül. A belső oldali burkolat függvényében a szaruzat, mint megtámasztó szerkezet – például a gipszkarton táblák esetében – túl ritka, míg a keresztirányú léc a szükséges 60-62,5 cm-es távolságot is biztosíthatja. Az átmenő fa szerkezetek vonalmenti hőhídhatása pontszerűvé csökkenthető, ami a hőszigeteltség mértékének függvényében akár 10-15 %-os átlagos "k" érték javulást is eredményezhet. A legújabb ismeretek szerint a párazáró réteg helyzete-jellemzően a belső oldal felé növekvő hőszigetelés esetén - változik, a két réteg hőszigetelés közé kerül. Az "ökölszabály"értékű ajánlás szerint a hővezetési ellenállás ötöde maradhat a párazáró rétegen belül. Horváth Sándor |
|
2.
ábra: 