Felújítások és átalakítások tartószerkezeti meglepetései

A meglévő épületekben tervezett beavatkozások meglehetősen sokfélék lehetnek – a skála a karbantartás jellegű felújításoktól a szerkezeti rendszert is megváltoztató, többszintes ráépítésekig rendkívül széles.

Nagyobb léptékű beavatkozásoknál alapvető dolog az előzetes tartószerkezeti vizsgálat, melynek elvégzéséhez az MMK Tartószerkezeti Tagozata által kidolgozott TSZ 01-2013: „Épületek megépült teherhordó szerkezeteinek erőtani vizsgálata és tervezési elvei” című műszaki szabályzat komoly szakmai és módszertani segítséget ad, lehetővé téve a tervező számára (a jelenlegi szabvány alternatívájaként) az építés idején érvényben volt előírások, vagy ezek hiányában (jellemzően a 20. század előtti, történeti épületeknél) egyéni tervezői megfontolások alkalmazását, a használati tapasztalatok vagy próbaterhelés alapján történő igazolást (1), a „megfelelő” és a „veszélyes” közötti átmeneti kategóriaként az úgynevezett „tűrhető” állapot (2) megállapítását, továbbá azt is, hogy – az azonos biztonsági szint elve alapján – a beavatkozások (kiváltások, erősítések, ráépítések) szerkezeteinek tervezése is a meglévő épület egészénél figyelembe vett korábbi előírások szerint történjék (3). Ez sok felesleges beavatkozást vagy túlméretezést elkerülhetővé tesz, de persze nem oldja – nem is oldhatja – meg az összes olyan bizonytalanságot, ami a meglévő szerkezetek korlátozott felderíthetőségéből következik. Aki részt vett már ilyen jellegű munkák ban, jól tudja: a leggondosabb vizsgálatok mellett is mindig akadnak meglepetések kivitelezés közben, nem beszélve az olyan esetekről, amikor pénzhiány vagy éppen az épület folyamatos használata miatt az előzetes feltárások lehetősége erősen korlátozott.

Mindezek mellett azonban jóval nagyobb számban fordul elő a társasházi lakások vagy éppen a családi házak kisebb-nagyobb átalakítása, e beavatkozások jelentős része pedig – ha nem jár bővítéssel vagy jelentős külső változással – nem is engedély- vagy bejelentésköteles. Ily módon sokszor bármilyen tervezői közreműködés nélkül is sor kerülhet olyan munkálatokra, amelyek bizony súlyos szerkezeti következményekkel járhatnak.

Az ismerethiány vagy a felületes megközelítés jelentős, előre nem kalkulált többletköltségek, sőt néha balesetek forrása lehet – ugyanakkor a mai szabványoknak a meglévő épületekre való indokolatlan alkalmazása sem helyes: nem csupán felesleges többletkiadásokkal jár, de megbonthatja a más logika szerint épült házak szerkezeti rendjét is, egyes esetekben az épített örökséget is súlyosan károsítva.

Mindezek fényében lényeges, hogy az ilyen jellegű beavatkozások résztvevői – építész és statikus tervezők, kivitelezők, műszaki ellenőrök stb. – jól ismerjék a meglévő épületek szerkezeti sajátosságait, melyek sokszor eltérnek a mai építési gyakorlattól. Ezen ismeretek birtokában a „meglepetések” száma is jelentősen csökkenthető.

Az alábbiakban néhány olyan problémakört igyekszünk körüljárni, melyek a felújításoknál, átalakításoknál gyakran előfordulnak, de ennek ellenére általában kevés figyelem irányul rájuk.

 

Főfalak, vegyes szerkezettel és üregekkel

A teherhordó falak vizsgálatára, anyaguk, illetve vastagságuk meghatározására általában mindig sor kerül, ám a gyakran előforduló felületes megközelítés itt is megbosszulhatja magát.

Az egyik dolog, amire mindig figyelnünk kell, a falak eltérő és/vagy vegyes szerkezete. Itt a jól ismert, rétegesen rakott kő-tégla vegyes fal, a szintenként vagy építési periódusonként eltérő faltípusok mellett extrémebb esetek is előfordulhatnak – minél régebbi, minél több funkcióváltáson, átalakításon átesett épületről van szó, annál inkább.

A látszólag tömör, homogén falkeresztmetszetek gyengítettsége is sokszor válhat váratlan problémák forrásává. A különböző, néha már elfeledett kémény- vagy szellőzőkürtők mellett (melyek között az elhúzások, vagy különösen a több méteres hoszszon vízszintes gyengítést okozó, úgynevezett fekvőkémények statikai szempontból igen veszélyesek lehetnek!) néha jóval nagyobb elfalazott üregekkel is találkozhatunk. Egy kétszintes emeletráépítésnél például csak a kivitelezés során jöttek rá – a nagy belmagasságú földszintre tervezett galéria gerendáinak bevésése során, tulajdonképpen részben véletlenül –, hogy a 90 cm vastag középfőfalban a korábbi átalakítások során a régebbi, megszüntetendő ajtókat mindig csak vékony elfalazásokkal tüntették el, és így a fal hasznos keresztmetszete jóval kisebb volt a tervezéskor számításba vettnél. Pedig készültek feltárásos, sőt műszeres falvizsgálatok – de egy működő épületben természetesen nem lehetett minden vakolatot leverni.

Nem mindig gondolunk rá, hogy a falba bevésett gépészeti vagy elektromos vezetékek, besüllyesztett szekrények, dobozok is keresztmetszet-csökkentő tényezők – pedig ez a hatás egymás mellett vezetett vastag kábeleknél vagy nagyobb kapcsolószekrényeknél már számottevő lehet, különösen rövidebb falszakaszok, kisebb keresztmetszetű pillérek esetében.

A képen látható sarokpillér esetében például csak kivitelezés közben derült ki, hogy a környező falszakaszoktól eltérően eleve gyengébb, puha mészkőből épült, így a már meglévő gyengítéseken túl az eredetileg ide tervezett, besüllyesztett elektromos szekrényt máshová kellett helyezni. Ez is rávilágít a szakágak közötti szoros együttműködés fontosságára, mely bizony a mai gyakorlatban, az elkülönülten működő kis tervezőirodák világában csak ritkán valósul meg kielégítő mértékben.

Az úgynevezett légkamrás fal a két világháború közötti, a gazdasági nehézségek miatt minden téren takarékosságra törekvő építőipari szemlélet egyik jellemző újítása volt, melyet néha még a II. világháború után is alkalmaztak. A szükségből erényt kívánván kovácsolni, e faltípust – az üregeibe zárt levegőre, illetve üregeinek fűrészporral vagy más anyaggal való kitölthetőségére hivatkozva – olykor jó hőszigetelő képességével is reklámozták, még a korabeli szakirodalomban is. Leginkább földszintes családi házaknál építettek ilyen falakat, nagyon sokszor mészhomok téglából, a nagyobb terhelésű szakaszokat, vagy rövidebb, pillérszerű faltesteket jó esetben tömör szakaszként kifalazva – de elvétve egyemeletes házak földszinti falaiban is előfordulhat. Egyszintes épületeknél, kisebb fesztávok, könnyű tető és fagerendás födém esetén egy ilyen falazat általában problémamentesen áll – a gondok akkor kezdődnek, ha egy átalakításnál új nyílásokat, netán tetőtérbeépítést vagy emeletráépítést szeretnének kialakítani. Figyeljünk hát erre – akkor is, ha pl. egy ingatlan megvásárlásánál működünk közre szaktanácsadóként –, a fal speciális rakásmódja sokszor elárulja magát egyegy kisebb vakolathiánynál is. A falazat megerősítése leginkább bevésett pillérekkel lehetséges, azonban – az általában nem túl erős alapok túlzott pontszerű gyengítését elkerülendő – ezeket viszonylag sűrűn kell alkalmazni.

A hozzávetőlegesen 1960 és 1990 között épített ikerházak, ikernyaralók (ritkábban sorházak) közös határfalait mindenki ismeri. Arra azonban nem mindig gondolunk, hogy hasonló megoldást korábban is gyakran alkalmaztak – például zártsorú beépítés esetén – akkor is, ha az egymás melletti házak külön telken, eltérő időben épültek.

 

A válaszfalak problematikája

Meglévő épületek átalakításánál igen gyakori a válaszfalak részleges vagy teljes elbontása, illeve új válaszfalak építése. Mivel a válaszfalak a köztudatban és a szakmán belül sem számítanak tartószerkezetnek, így ezeket az átalakításokat – kivéve, ha az egész épület (és nem csak a homlokzata) műemléki védettségű – senki sem tekinti engedélykötelesnek. Nem számít ritkaságnak az sem, hogy egyegy családi ház vagy éppen társasházi lakás új tulajdonosa a felújítási munkákat a „teljes kibelezéssel”, azaz az összes válaszfal elbontásával kezdi meg. Érdemes azonban e kérdés kapcsán is néhány dologra felhívni a figyelmet.

A válaszfalat a „főfaltól”, vagyis a teherhordó faltól általában a vastagsága alapján szokás megkülönböztetni, és jellemzően a legalább egy tégla (25, illetve 30 cm) vastag falakat tekintjük főfalnak, a féltégla vastag, futóba rakott falak pedig válaszfalaknak számítanak. Előfordul azonban, hogy féltégla vastag falakra is terhelnek födémek és/vagy tetőszerkezetek – és nem csupán alárendelt, házilagos kivitelezésű építményeknél, hanem mérnöki tervezés esetén is: például a két világháború között Budapesten épített szociális bérházak egy jellemző típusánál szokás volt a közbülső szintek fafödémeit a harántirányú féltégla falakra terhelni. A kicsiny, egyterű, komfort nélküli lakásokat itt csak a 14 cm vastag, futóba rakott nagy méretű téglából készült falak választották el egymástól, és ezeket használták fel egyúttal (nyilvánvalóan költségtakarékossági okokból) a borított fagerendás födémek gyámolítására is. Az alaprajz a 3-4 szintes házak minden szintjén azonos volt, a gerendák a vékony falakra eltolással feküdtek fel. Ilyen kialakítással készültek például a hírhedt Illatos úti lakótelep napjainkra már nagyobbrészt lebontott házai is, és a megoldást a korabeli szakirodalom is említi (4). Hasonló megoldás fordult elő egy óbudai, szintén az 1920-as évekből származó családi háznál, ahol az átalakítás tervezése során derült ki a középfőfal hiánya, majd ennek nyomán az a tény, hogy a fafödém gerendái, sőt a tetőszerkezet székoszlopai is a közbülső „válaszfalakra” terhelnek.

Ezekben az esetekben egyértelmű, hogy e féltégla vastag falak, vastagságuktól függetlenül, teherhordó falnak számítanak, s mind szerkezettervezői, mind hatósági szempontból ekként kezelendők.

Más esetekben ugyan nincs szó egyértelmű tartószerkezeti szerepről, azonban a főfalakkal együtt épített, azokba csorbázatosan bekötött válaszfalak jelentékeny szerepet játszhatnak az épület merevítésében, különösen a többemeletes lakóházak esetében. Egy ilyen háznál a válaszfalak tömeges elbontása drasztikus mértékben leronthatja az épület merevségét, földrengéssel szembeni ellenálló képességét.

Sajnos még a szakmán belül is kevesen vannak tisztában azzal a ténnyel, hogy az acélgerendás födémek 19. század végi megjelenéséig a válaszfalakat jellemzően nem a födémekre állítva építették – hiszen a fafödémeken általában túlzott terhelést okoztak volna –, hanem vagy úgynevezett önhordó falakként alakították ki őket teherhárító boltöv,

illetve függesztőmű alkalmazásával,

vagy pedig (azonos alaprajzú szintek esetén, tehát főként a többszintes belvárosi lakóépületekben) – a pince- vagy földszinti boltozatos térlefedés egy-egy erősítő hevederéről indítva – egyszerűen átvezették őket az emeleteket elválasztó fagerendás födémeken.

Egy ilyen válaszfal kiváltása látható az alábbi ábrán.

A Pest belvárosában található, 1876-ban épült műemlék társasházban az egyik I. emeleti lakás új tulajdonos által tervezett átalakítása többek között az utcai traktus szobáinak összenyitását igényelte. Miután kiderült, hogy az elbontandó válaszfal még három szinten át fölfelé áthalad a fagerendás födémeken, meg kellett tervezni ennek kiváltását – figyelembe véve a beépítés technológiai lehetőségeit, és azt a tényt is, hogy a fölső szomszéd ugyanezt a falat egy nem sokkal korábbi felújítás során igényes burkolattal látta el. Megbízói igény alapján tehát a megengedett lehajlás maximum 1 cm lehetett, ami, tekintettel a 6,30 m-es falközre, jóval szigorúbb volt bármely szabvány előírásánál, ugyanakkor a méretezés során mégis ezt kellett figyelembe venni. E követelmény teherbírási szempontból természetesen jelentős túlméretezéshez vezetett. Nem volt egyszerű a beépítési mód meghatározása sem: egyrészt a hosszú és súlyos gerendákat – miután az egyben való felszállítás, illetve beemelés nem volt lehetséges – a beépítés helyén kellett toldani, másrészt biztosítani kellett a válaszfal két oldalán elhelyezkedő fa födémgerendák folyamatos alátámasztását (vagyis meg kellett oldani az acél kiváltók számára vésendő falfészkek előzetes áthidalását is), harmadrészt a válaszfal súlyának átterhelését a dinamikus hatásokat, hirtelen mozgásokat minimalizáló módon kellett megoldani, hiszen a legfontosabb elvárás a kiváltandó válaszfal megmaradó fölső szintjeinek repedésmentessége volt. Utóbbit az ábrán látható kétoldali szögacél elemek szakaszos elhelyezésével és bevésésével értük el.

De óvatosan kell eljárni még akkor is, ha úgynevezett szilárd (tehát acél- vagy vasbeton szerkezetű) födémekről van szó. Az azonos alaprajzú szintek egymás fölött elhelyezkedő válaszfalai ugyanis még akkor is óhatatlanul megtámasztják egymást, ha közöttük a födémben gerenda található. A 19. század végén, illetve a 20. század első felében épült acélgerendás födémek gerendáinak méretezésénél ugyanis (főként a kezdeti, poroszsüveg boltozatos konstrukcióknál, de a később elterjedt vasalt téglatálcás vagy vasbeton lemezes mezőkitöltésű változatoknál is) sokszor figyelembe vették a válaszfalak egymást megtámasztó hatását, vagyis a gerendát csak a födémteherre méretezték – de még azokban az esetekben is, amikor a falak sávjában szemlátomást a többinél nagyobb gerendát építettek be (számítva az esetleges későbbi átalakításokra), gondolnunk kell a gerendák ez idáig gátolt alakváltozásának lejátszódására, ami ugyan statikailag természetes folyamat, ám a szomszédos szerkezetekben (például a fölötte lévő lakás válaszfalaiban/padlójában) kellemetlen repedéseket, károsodásokat (például csempeburkolat sérülése stb.) okozhat.

Csak a rend kedvéért említjük, hogy az újonnan építendő válaszfalak terheire minden esetben ellenőrizni kell a meglévő födémszerkezetet, illetve meg kell tervezni ezen új válaszfalak alsó, illetve felső födémcsatlakozását is.

 

Kémények mint tartószerkezetek

A mai kéményseprőipari előírások szerint a kéményeket szigorúan el kell választani a teherhordó szerkezetektől, s így azok semmiképp sem tölthetnek be tartószerkezeti funkciót. Tudjuk azonban, hogy ez messze nem volt mindig így, például a középfőfalat rendre felhasználták a kémény-, illetve szellőzőkürtők felvezetésére. De mi a helyzet akkor, amikor az egy, illetve több kürtőt tartalmazó, de szinteken áthaladva önmagukban álló kéménypillérek képezik a ház függőleges tartószerkezetét, betöltvén a középfőfal (illetve a belső főfalak/pillérek) szerepét? Ugyanis ezzel a takarékos megoldással is jó néhány esetben találkozhatunk: tipikus kialakítás volt például az 1930-as évek, zömében „Bauhaus” stílusú emeletes villáinál (például a Napraforgó utcai mintalakótelep szinte valamennyi épületénél), de korábban épült, többemeletes ház nál is előfordul. Egy ilyen eset részletes vizsgálata során azt tapasztaltuk, hogy a kéménypillér tégláinak Schmidt-kalapáccsal mért szilárdsága többszörösen meghaladta a körítőfalaknál mérhető értékeket, s hasonló különbség volt a falazati minőségben is.

Logikusan és a szabályokra is tekintettel gondolkodva: meglévő állapotban az ilyen kialakítás még tűrhető állapotnak minősülhet, azonban átalakítás, tehernövekedés (például emeletráépítés, tetőtér-beépítés) esetén e kéményeket (a számítás függvényében szükség szerint – például köpenyezéssel – megerősítve) csak akkor vehetjük figyelembe teherhordó szerkezetként, ha égéstermék-elvezető funkciójukat megszüntetjük. A legnagyobb veszély persze abban áll, ha – például a fűtési mód megváltozása esetén – a kéményeket, mint „feleslegessé vált” szerkezeteket el akarják bontani.

A fenti ábrán is látható, az 1930-as években tipikus felülbordás födémkialakításnál még az sem tűnik fel, hogy a kéményre gerenda terhel, hiszen a födém alulról teljesen sík kiképzésű.

 

Főpárkányok stabilitása

A homlokzatok csapadékvédelmét szolgáló, de az építészeti formálásban is szerepet játszó, sokszor nagy kiülésű főpárkányokat szerkezetileg meglehetősen változatos módokon alakították ki. A klasszikus kőlemezes változatokat elvben – a korabeli szakirodalomban is szereplő megoldások szerint – kovácsolt lekötővasak segítségével horgonyozták le a falazathoz, leggyakrabban a zárófödém alatti falkötő vashoz (5), s így a falazat és a födém súlya is stabilizálta a párkányt. Tudni kell azonban, hogy ezeket a lekötéseket időnként (s nem is olyan ritkán) elhagyták, a tetőszerkezet (és olykor az attikafal) általi leterhelésre bízva a párkány állékonyságának biztosítását. Egyszerűbb esetekben a gerendavéges eresz maga alkotja a párkányt is, de emellett számtalan egyedi megoldással is találkozhatunk, melyek néha veszélyessé válhatnak.

A képen egy zártsorú beépítésű, kisvárosi, földszintes lakóház párkányának vakolathullás révén láthatóvá vált szerkezeti kialakítását figyelhetjük meg: a párkány vízszintesen rakott, nagy kiülésű téglasorait a tető fiókgerendáihoz felkötött, végigfutó laposvas tartja.

A megoldások sokféleségének ismeretében nagyon fontos, hogy a főpárkány stabilitását biztosító konkrét megoldást az egyes épületeknél előzetesen (vagy legalább a kivitelezés megkezdésekor) tisztázzuk – nem csupán a tető elbontásával járó beavatkozásoknál, de a tető biológiai károsodásainak elhárítását célzó részleges felújításoknál, vagy akár a héjazat cseréjénél is (ami a leterhelést szintén csökkentheti).

 

Összegzés, következtetések

A bevezetőben említett műszaki szabályzat szakmailag megalapozott, ugyanakkor kellően rugalmas előírásokat ad a tervezői gyakorlat számára, így nemzetközi szinten is megfontolandó példa lehet a meglévő épületek felújítása, átépítése, helyreállítása során fellépő tartószerkezeti problémák kezelésére. Mindazonáltal lehetetlen minden, a gyakorlatban előforduló esetre, problémára megfelelő választ adó előírásokat alkotni, és nem is lehet ez a cél.

A fentebb ismertetett, illetve hasonló példákból nyilvánvaló, hogy az átalakítások, felújítások észszerű, gazdaságos és ugyanakkor biztonságos megvalósításához elengedhetetlen a régebbi korok építési szokásainak mélyreható ismerete, mely a vonatkozó szakirodalom tanulmányozásán túlmenően elsősorban kellő gyakorlattal szerezhető meg. Mit sem érnek továbbá a témában jártas, felkészült műszaki szakemberek sem, ha nem keresik meg őket – fontos tehát annak tudatosítása az építtetők körében, hogy a hatósági eljárásra nem kötelezett átalakítási munkáknál is elemi érdekük a megfelelő tervezők, szakértők megbízása.

 

Laczkovics János
okl. építészmérnök
építész és statikus tervező

 

A szövegben szereplő hivatkozások:
(1) TSZ 01-2013.: 3.1. – 3.4. pont.
(2) TSZ 01-2013.: 4.2. pont.
(3) TSZ 01-2013.: 6.2. – 6.4. pont.
(4) Kotsis Endre: Épületszerkezettan. Egyetemi Nyomda, Bp. 1945.
(5) Dr. Pattantyús-Á. Ádám: Épületrehabilitáció. Terc, Bp. 2013.