2015. május 27.

Különböző anyagok viselkedése belső oldali hőszigetelésként

Különböző anyagok viselkedése belső oldali hőszigetelésként

Ha a huzamosan használt helyiségek külső oldali hőszigetelése nem megoldható, akkor szóba kerülhet a határoló szerkezetek belső oldali hőszigetelése. Az alábbiakban belülről különböző anyagokkal szigetelt, két tipikus, meglévő falazattípus összehasonlító vizsgálata olvasható.

A konkrét szituációt és a lehetséges beépíthető anyagokat vizsgálva lényeges eltéréseket fogunk látni a szerkezet viselkedésben különböző hőszigetelő anyagok alkalmazása esetén. Egyes hőszigetelő anyagok „jobbak”, míg mások „rosszabbak”.

A folyamatosan használt lakóterek hőszigetelését lehetőség szerint a külső oldalon kell biztosítani. Akadnak viszont olyan esetek, amikor ez nem megoldható, a helyiség hőveszteségét mégis csökkenteni szeretnénk a külső határoló falszerkezeten. A belső oldali hőszigetelés alkalmazásának feltételeit és korlátait részletesen ismertettük az Építési Megoldások 2014/4. (Szigeteléstechnikai Megoldások témájú) számában. Különösen fontos feltétel a meglévő falazat tartós szárazsága és hézagmentessége.

A belső oldali hőszigetelés célja a helyiség energetikai és komforttulajdonságainak javítása, az állagvédelem biztosítása mellett. Tehát nem javasolható olyan szituációban, ahol a hőszigetelés beépítése a meglévő szerkezetek állagromlását eredményezné.

 

Két tipikus, energetikailag elavult falszerkezet

Hazánkban az első hőszigetelő falazóblokkok megjelenéséig a kisméretűtégla-falazat és a B30 falazóblokkból épített fal volt a legelterjedtebb falszerkezet. E két falazat hőátbocsátási tényezője jellemző vastagságuk esetén közel azonos: 1,43-1,47 W/m2K). -15 °C külső hőmérséklet esetén a falazat belső oldalán a fal felületi hőmérséklete 14 °C. Ez a hőmérséklet igen alacsony, és emiatt a lakás komfortja a külső falak közelében alacsony, még magas belső léghőmérséklet esetén is. A magas belső hőmérséklet (akár 25 °C) tovább növeli a rosszul hőszigetelő falazat miatt az egyébként is nagy fűtési energiaigényt. Emiatt indokolt lehet e falazatok belső oldali hőszigetelése, amennyiben a külső oldali hőszigetelés nem megvalósítható.

 

Belső oldali hőszigetelésre alkalmas és alkalmatlan anyagok

Mivel a körülmények és elvárások minden esetben egyediek, ezért a hőszigetelő anyagok általánosságban nem rangsorolhatók egyértelműen. A tervező feladata a körülményeknek és elvárásoknak legmegfelelőbb anyag kiválasztásra.

A külső hőszigetelésnél általános anyagok közül nem mindegyik anyag alkalmas beltéri hőszigetelésre:

  • A polisztirolhab égése során sűrű füst képződik, mely a tájékozódást és ezáltal a menekülést és mentést megnehezíti vagy lehetetlenné teszi. Bár a termékleírás szerint az expandált hab „önkioldó”, tehát a gyújtóforrás elvétele után a tűz kialszik, a valóságban a tűz nem szűnik meg, ezért a tűz továbbterjed.

Kísérleti terekben, a belső oldalon elhelyezett polisztirol táblák által határolt térben a kezdeti 3900 μg/m3 maximum érték 75 nap után csökkent 186 μg/m3-re és 1 év után 27 μg/m3-re, ami éppen megfelel a német egészségügyi hatóság (Bundesgesundheitsamt) által meghatározott egészségügyi határértéknek (30 μg/m3). (Mérések: IBO 1998). [Mötzl] Magyarországon kidolgozás alatt áll a lakóterek levegőminőségi határértékeinek meghatározása, de hatályos követelményérték még nincs. A mérések során megállapították, hogy a homlokzat külső síkján elhelyezett EPS-táblák is megemelik a beltéri sztirolkoncentrációt. [Mötzl]

A sztirol mint hulladék szennyezi a vizeket és a vizek élővilágát. Előbbi kockázatok miatt az expandált és extrudált polisztirolhab beépítése beltérben nem tekinthető biztonságosnak.

  • A poliuretánhab égése során sűrű füst és korom képződik, mely a tájékozódást és ezáltal a menekülést és mentést megnehezíti vagy lehetetlenné teszi. Továbbá a poliuretán égése során fokozottan mérgező vegyületek szabadulnak fel. E kockázatok miatt a poliuretánhab beépítése belső térbe nem tekinthető biztonságosnak az emberi egészségre nézve. [Mötzl]

 

A belső oldali hőszigetelés vastagsága

A hőtechnikai vizsgálat célja a szerkezeten belüli hőmérsékletviszonyok vizsgálata a belső oldali hőszigetelés elhelyezése után. Vizsgálni kell a belső oldali felületi hőmérsékletet, a hőszigetelés és falazat határán lévő hőmérsékletet, valamint a harmatponti hőmérséklet helyét.

A hőtechnikai ellenőrzés célja lehetne annak megállapítása, hogy a falazat hőszigetelő képessége milyen mértékben javult adott vastagságú belső hőszigetelés elhelyezésének hatására. Ez a módszer jól alkalmazható a falak külső oldali hőszigetelése esetén, és hőtechnikai szempontból az az anyag ad jobb eredményt, amelyiknek a hővezetési tényezője alacsonyabb.

A fenti módszer kevésbé alkalmas a meglévő falazat belső oldali hőszigetelésének vizsgálatakor, mert a vizsgálati eredmények annyira soktényezősek lennének, hogy az objektív összehasonlítást szinte lehetetlenné tennék. Például azonos meglévő falszerkezetre 5 cm λ=0,02 W/mK, illetve 5 cm λ=0,04 W/mK hővezetési tényezőjű anyagot építve előbbi esetben kedvező lenne a falazat hőátbocsátási értéke és belső oldali felületi hőmérséklete, ugyanakkor a külső oldali falazat jobban lehűlne és károsodásának kockázata magasabb lenne. Emiatt az érzékeny egyensúly miatt érdemes meghatározni egy egységnyi hővezetési ellenállást (R=1 m2K/W), amit az utólag beépített hőszigetelő anyagtól várunk.

Különböző anyagok viselkedése belső oldali hőszigetelésként
Hőtechnikai szempontból egyenértékű, egységnyi hővezetési ellenállású hőszigetelések – eltérő hővezetési értékek esetén

Így a számítások során a hőszigetelő anyag vastagságát az anyag deklarált hővezetési tényezőjéből származtatjuk. Például λ=0,04 W/mK esetén 0,04 m vastag, azaz 4 cm vastag hőszigetelést feltételezünk. Emiatt a számításban a hőszigetelő anyag vastagságánál megjelenhetnek a kivitelezésben nem értelmezhető tört centiméterek is. Elméleti összehasonlításról lévén szó, ezt a tényt elfogadjuk annak érdekében, hogy a hőszigetelő anyagok „hőtechnikailag azonos meglévő falazatra” kerüljenek. Az összehasonlító elemzések után a hőszigetelés vastagsága korrigálható a kereskedelemben kapható vastagságokra, és egy aktualizált számítás is elvégezhető.

 

Különböző anyagok viselkedése belső oldali hőszigetelésként
Megjegyzés: a meglévő falszerkezet kivételével minden esetben egységnyi ellenállású (R=1 m2K/W) hőszigeteléssel számoltunk

 

Segédanyagok és segédszerkezetek

  • Különösen fontos, hogy a választott hőszigetelő anyagot a minősítésekor használt rendszeranyagokkal együtt alkalmazzuk, mert ezek a speciális anyagok meghatározó szerepet játszanak a tervezett és valós páradiffúzióban. Emiatt szükséges a meglévő falazat felé a rendszerragasztó, a helyiség felé pedig a rendszer szerinti belső vakolat használata.
  • Azoknál a szerkezeteknél, ahol a páratechnikai méretezés szerint párafékező fólia beépítése szükséges, javasolt a klímamembrán alkalmazása. A speciális poliamidfátyol erősítésű klímamembrán olyan páratechnikai réteg, amely télen lefékezi, lezárja a lakótérből kifelé irányuló páravándorlást, nyáron pedig a csökkenő páradiffúziós ellenállása révén a páravándorlás kívülről befelé történik, így az esetleges nedves falszerkezet befelé kiszárad. Páradiffúziós ellenállása a beltér és kültér közötti páranyomás különbségeitől függően változó. Segédanyagok alkalmazásával tömített, hézagmentes, homogén párazáró réteg alakítható ki. Így a beltérben felhalmozódó pára sem diffúzió, sem filtráció útján nem juthat el a hőszigetelésen keresztül a külső fal belső, hideg felületére.
  • Páraáteresztő homlokzati vízlepergető réteg vagy vízlepergető nemesvakolat javasolt. Stacioner és instacioner vizsgálat A szerkezetek, anyagok megengedhető nedvességtartalmán azt a maximális nedvességtartalmat értjük, amelynél a nedvességtartalomtól függő fizikai-kémiai hatások a rendeltetésszerű használatot még nem akadályozzák vagy zavarják (korhadás, korrózió) és amely mellett az anyagok hővezetési tényezője még nem nő meg olyan mértékben, ami az elfogadhatónál nagyobb hőáramokat okozna. [Várfalvi]

Másrészt ha a stacioner vizsgálat páralecsapódást mutat, még nem biztos, hogy a szerkezet nem megfelelő. A stacioner vizsgálat állandósult állapotot mutat, a valóságban pedig időben változó, úgynevezett instacioner folyamat zajlik. Így előfordulhat, hogy a nem állandósult folyamat vizsgálata alapján jónak bizonyul az a szerkezet, amely az állandósult állapotban nem felelne meg.

A hibás megoldások elkerülése érdekében a tervezés első szakaszában olyan rétegtervekre kell törekedni, amelyekben lehetőleg nincs lecsapódás. [Várfalvi]

A stacioner vizsgálati módszer feltételezi, hogy a méretezési állapot már elég hosszú ideje állt fenn ahhoz, hogy a keresztmetszetben kialakuló hőmérséklet-eloszlást az egyszerű stacioner egyensúlyi feltétel alapján számítsuk.

Különböző anyagok viselkedése belső oldali hőszigetelésként

 

Kurucz Regina
okl. építészmérnök, épületenergetikus szakmérnök, épületenergetika szakértő

 

Felhasznált irodalom:
[Mötzl] Hildegund Mötzl, Thomas Zelger (2000): Ökologie der Dämmstoffe. Springer-Verlag, Wien, Austria
[Várfalvi] Várfalvi János (1998): Épületfizika. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építészmérnöki Kara, Budapest

sajátjaink

sajátjaink

sajátjaink

hírlevél-feliratkozás