Hogyan válasszunk falszerkezetet?
Gyakori kérdés, szinte minden építtető felteszi a tervezés elején, hogy: miből legyen a fal, milyen falazatot javasol a tervező? Persze gombhoz a kabát, de mégis ez egy olyan terület, amiről általában mindenkinek megvan a saját elképzelése, miközben fontos műszaki szempontból is.
Persze egy ilyen kérdésre soha sincs egyértelmű, egy szavas válasz, hiszen minden épület, építtető más, mások az igények, az anyagi lehetőségek ... így nem is lehet egyértelmű választ adni. Egy falnak persze sok, akár egymásnak is néha ellentmondó paraméternek kell megfelelnie (teherbírás, térelhatárolás, hő- és hanggátlás, 'könnyű' építhetőség, stabilitás, rögzíthetőség, méretpontosság, beépített energiatartalom, környezetbarátság, ár, ...). Ha a kérdést szétbontjuk, és egyszerre csak egy-egy aspektusát elemezzük csak, akkor azokra viszont már levezethető egy preferencia sorrend.
Most ebben a bejegyzésben hőszigetelés és hőtároló képesség szempontjából vizsgáljuk meg a nálunk járatos, u.n. nehézszerkezetű falakat.
Összesen 5 különböző falszerkezetet vizsgáltunk meg
mindnek 44-45 cm a nyers mérete és a hőszigetelési képességük is eléggé hasonló, hőátadási tényezőjük 0,19 és 0,11 közötti tartományban van:
- Van itt homogén fal aminek a 'lelke' az újabban már itthon is elérhető olyan kerámia falazóelem, aminek a belső üregeit - a jobb szigetelés érdekében - gyárilag hőszigetelő anyaggal töltötték ki. - pl: Porotherm T
- A következő szerkezet egy pórusbeton falazóelemből és 'hozzá való' ásványi szálas hőszigetelő lapból álló réteges falazat. - pl: Ytong + Multipor
- Az utóbbi időben komoly piaci térnyerést értek el a hőszigetelő, bennmaradó zsaluzat utólagos kibetonozásával készülő falrendszerek. - pl: Thermoblock, Isoteq,Prokoncept, Isoshell, stb.
- És végezetül vannak 'hagyományos' égetett kerámia falazóelemből (pl. Porotherm 30 N+F), illetve
- mészhomok téglából (pl. Silka) készülő falszerkezetek. Ezek mindkét esetben külső oldalon kiegészítő hőszigeteléssel készülnek.
Az eltérő megoldások adatai és a keresztmetszetben lezajló hőmérsékleti viszonyok az ábrákról is leolvashatóak. Jól látható, hogy a hőtároló funkcióval bíró szerkezetek tulajdonságai és valós szerepük is jelentősen eltérő a különböző konstrukciókban:
A téglagyárak legújabb fejlesztése, amikor is kvázi homogén - értsd nincs szükség plusz hőszigetelés utólagos elhelyezésére - falszerkezet jön létre (1), ebben az összehasonlításban a legkevésbé jól vizsgáztak. A teljes hőlépcső a falazat anyagában játszódik le, így míg a tégla belső felülete 19.4 fokos, külseje -9.1 C. Jól látható, hogy a fagypont vonala is a falazat anyagába kerül. A hőtárolásban a belső kb. 15 cm-nek van csak szerepe, így minden megoldás estében a belső falsíktól mért 15 cm-es sávban is megvizsgáltuk a szerkezet hőmérsékletét. Ennél a kialakításnál itt 9.6 C fokot kapunk, ami nem tűnik túl jó értéknek és a falazat testsűrűsége (hőtároló tömege) sem tekinthető magasnak 700 kg/m3.
Pólusbeton fal plusz ásványi hőszigetelő lap alkalmazása esetében (2) a fal közepén mért 12.3 C már egy fokkal jobb érték, azonban itt az előbbihez képest még könnyebb falazatról beszélhetünk, így annak hőtárolási képessége is erősen korlátozott.
Bennmaradó, hőszigetelő zsaluzatos (ICF) rendszerek (3) esetében hiába viszonylag magas hőmérsékletű (15 C) és nagy tömegű (2200 kg/m3) a vizsgált mag, a problémát az okozza, hogy a vasbeton kitöltés el van szigetelve a belső tértől. Így sajnos az ebben tárolt hő gyakorlatilag nem tud részt venni a lakótér komfortjának alakításában, a hőmérséklet kiegyenlítésében.
Felsorolásunk végére maradtak a különböző falazóelemekből készülő, külső oldali kiegészítő hőszigeteléssel ellátott falak:
Hagyományos tégla (4) esetében a falazat tengelyében számítható 15.1 C fok eddig a legmagasabb, és mivel a lakótérrel közvetlen a kapcsolata, segítheti a jelentősebb hőingások áthidalását. A feltételes módnak a fő oka, hogy bár u.n. nehéz szerkezetről van itt is szó, a falazat anyagának testsűrűsége a kerámia belső szerkezete miatt csupán 800 kg/m3 körüli.
Összehasonlításunkban a legjobb eredményt e téren egyértelműen a mészhomok téglás falazat (5) hozta a maga 18.3 C fokos belső mag hőmérsékletével és jelentős (2000 kg/m3 körüli) testsűrűségével.
Végezetül megállapítható, hogy hőtárolás szempontjából az ideális megoldást a magas tömeggel, de gyenge hőszigetelési képességgel rendelkező falazati megoldás valamint a külső oldali hőszigetelés által alkotott réteges szerkezet adja.
A hőtárolásnak a fűtési időszakban is jelentős szerepe lehet, de talán még legfontosabb, hogy a nyári, kánikulai csúcsok áthidalásában segítsen. Értelemszerűen az eddig leírtak ugyan így igazak a nyári hőállapotokra is. Akkor is az a megoldás a kedvezőbb, amikor a hőtárolásban közreműködő szerkezet maghőmérséklete a lehető legközelebb tud maradni a lakótér hőmérsékletéhez, illetve jelentős tömegkapacitásával áll a hőtárolás rendelkezésére.
Megjegyzések:
- Ne feledjük el azonban azt sem, hogy egy épület esetében messze nem csak a külső falak működnek közre a hőtárolásban, hiszen besegítenek a belső falak, a padló és födémszerkezetek is.
- A szerkezeten belüli hőmérsékleti változások sem játszódnak le egyik pillanatról a másikra így a számított értékek és az eltérések is a valóságban kisebbek lehetnek. A nagyon hideg téli esték, vagy nyáron a nagyon meleg időszakok sem állnak fent annyira hosszú ideig, hogy a teljes folyamat lejátszódhasson, hiszen akár az időjárás, akár csak a napszak változásának hatására rendszeresen kialakul a fő terheléshez képest kedvezőbb hőmérsékleti állapot (pl. hideg téli napon kisüt a nap - felmelegítve ezáltal a falazat külső felületét - kánikulai meleg nappal után hűvösebb éjjel következik, amikor is vissza tud hűlni a falazat külső felülete, stb.)
További bejegyzéseink a hőtárolás témaköréből:
Még több energia, még több tudatosság, még több építészet!
Ha tetszett a bejegyzés csatlakozz hozzánk a Facebook-on is!
A felhasznál kép forrása: energysavingtrust.org.uk
