Hőhidak

A hétköznapi szó­használatban hőhídnak nevezzük, az épülethatá­roló 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.

Geometriai hőhidak

Ezek a hőhidak homogén falszerkezetek esetében is jelentkezhetnek falsaroknál, az ablakkávák mentén, a kül­ső határoló falak ás a válaszfalak csatlakozá­sánál egyaránt hőhid tud kialakulni. Balkonok, loggiák, erkélylemezeknél is tud ilyen jelentkezni. 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 a homlokzatnak, amelyen ne érvényesülne a geometriai hőhid hatása. Ennek az a következménye, hogy sem az épület energia-fogyasztása, sem pedig a falfelület belső felület hőmérséklete nem fogja elérni a tervezett szintet.

Homogén szerkezetek

A falazott szerkezetek nagy léptékben tekintve homogénnek minősíthetők. Közelebbről nézve azonban látható, hogy ez nem fedi a valóságot. A falazó habarcsok - különösen a nagyobb szilárdságúak - hővezetési tényezője jelentősen rosszabb, mint a tégláé. Például egy hőszigetelő falazó habarcs hővezetési tényezője 0,172 W/mK, addig a nem hőszigetelő falazó habarcs 0,8 W/mK!

A téglákra 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 ezek az törött elemek. Ilyenkor a 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, melyek akár 10-20%-kal is ronthatják a fal hőszigetelő képességét!

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 hőszigetelő anyag hővezetési tényezője akár 40%-al is rosszabb lehet, ha a szigetelőanyagot négyzetméterenként 2 betonvas szúrja át (Épületfizika kézikönyv, szerk. Dr: Fekete lván, Műszaki Könyvkiadó, 1985).

Vastag hőhidak

A pillérvázas, kitöltő falazatú vagy szendvicspaneles épületek falazataiban gyakran kerülnek egymás mellé jelentősen különböző hővezetési tényezőjű anyagok (pl. 38 NF tégla, polisztirol + 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 hőhid oldalsó felületeit és minél jobb a hőszigetelés, annál jobban hűl a belső felület. Mind nagyobb a két anyag hővezetési tényezőjében a különbség, annál érzékenyebb a szerkezet a hőhidra. 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 felületet 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 hőhidra, vagyis kisebb problémát okoz, ha egy B30-as falazatban = 0,64W/mK] van a fenti vasbeton koszorú. A 70-es években épült házak éppen ezért a hőhidak szempontjából kevésbé voltak problematikusak, mint az új, korszerű falazó anyagból épült falak.

Megoldás

A geometriai höhidakat nem lehet elkerülni az épületeknek kell, hogy sarkai legyenek. Hatásukat csökkenthetjük, ha a falszerkezet 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 hőmérsélet nem lesz olyan alacsony. Ügyelni kell arra, hogy lehetőleg a geometriai és az anyagváltás hőhidak ne essenek egybe [pillér a sarkon, sarokablak, stb.]!

Az igazi feladat viszont az anyagváltás miatt kialakuló hőhidak kiküszöbölése. Amennyiben mindenképpen kétféle anyagot [pl. 38 NF tégla és vas-beton pillérváz] kell alkalmaznunk, úgy a rosszabb hőszigetelő képességű anyagot megfelelő vastagságú szigetelőanyaggal kell burkolni. Ez annál vastagabb legyen, minél jobb a téglafal hőszigetelő képessége. Egy B-30-as falazat esetében 1 cm vastag EXPERT is elegendő, de a korszerű téglákra akár a 8-10 cm sem túlzás. Ezek már jelentős vastagságok. Ahhoz, hogy a hőszigetelést rögzíteni lehessen, a falazóblokkokat úgy kell elhelyezni, hogy a kűlső síkjuk a pillérek külső síkjához képest a szükséges mértékben kitolva 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 készített 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 egy megfelelő vastagságú polisztirol hőszigetelést.