Épületek hőszigetelése

Ugyanakkor az épületek hőszigetelése nem azonos a falak hőszigetelésével, mindenképen számolnunk a nyílászárók szigetelésével és a résszigeteléssel is, hiszen ezeken a területeken sokkal nagyobb hőveszteségek jönnek létre, mint a falakon keresztül.
Egy mai, korszerű, két üvegrétegű termopán üvegezésű ablak (1) hőszigetelése nem éri el az átlagos falszerkezet hőszigetelését, nem beszélve a régebbi, rosszul záródó "kapcsolt gerébtokos" ablakokról, vagy az egyesített szárnyú ablakokról. A korszerű nyílászáró tehát mindenképpen kulcskérdése egy lakás hőszigetelésének. Külföldön létezik már hármas üvegezésű termopán ablak is, nálunk igen elégedettek lehetnénk, ha általános lenne a kétrétegű. Komolyabb épület-felújításnál mindenképpen érdemes ezzel a tényezővel számolnunk.
Még elérhetőbb azonban az utólag precízen elvégzett résszigetelés, amelyhez sok korszerű anyag kapható már. Az ajtó és ablaktokok körüli teret poliuretán habbal tölthetjük ki légmentesen (2), a kisebb rések tömítésére szilikont (3) használhatunk. Az ablakok-ajtók záródó felületére régebben szivacsszerű, vagy vattaszerű tömítőanyagokat (Purfix, Thermostop) ragasztottunk. Egy rövid ideig ezek eredményesek, de hamar elöregednek, és akkor már nem sokat érnek. Sokkal jobbak a különböző műanyag (szilikon) szigetelő profilok (4), melyek élettartama hosszú, és a rugalmasságukat is végig megőrzik. Ezeket az ablakszárnyba mart (esetleg tárcsafűrésszel kialakított) nútba kell behelyezni, és ezáltal szinte teljesen légzáró (így hő-, hang- és porzáró) szigetelést hoznak létre. Az utólagos hőszigetelést, vagy a hőszigetelés korszerűsítését tehát az ajtóknál, ablakoknál kezdjük, csak ezután jöjjenek a falak.
A legjobb szigetelőanyag a levegő, ezen az elven alapszik a többi hőszigetelő anyag szigetelési tulajdonsága is. Egy 20 cm vastag tömör acélból készült fal 30-szor annyi hőt enged át, mint egy ugyanilyen vastgaságú betonfal, 70-szer annyit, mint a mészhomok téglafal, 120-szor annyit, mint az állóvíz és 2300-szor annyit, mint az álló levegő. Az álló levegő szigetelő képessége kiváló. A levegő viszont rendszerint áramlik, ennek során hőt szállít. A levegő áramlása annál kisebb, minél apróbbak a szigetelőanyag pórusai, de a szigetelő képességet az is befolyásolja, hogy a pórus falait képező anyagnak milyen a hővezető képessége, és hogy mekkora a tömege a bezárt levegőhöz képest.

Szigetelőanyagok 

A szigetelőanyagok a természetben előforduló, vagy mesterségesen előállított anyagból gyártott pórusos vagy üreges szerkezetű, kis testsűrűségű termékek, melyek szilárd alkotórészekből álló vázból, továbbá levegővel vagy gázokkal telt pórusokból és kapillárisokból épülnek fel. Hőszigetelő-anyagnak tekinthetők azok az anyagok, amelynek hővezetési tényezője +10 °C-on mérve nem haladja meg a 0,15 W/mK értéket. Általában anyagi felépítésük és formájuk alapján szokás csoportosítani őket. Eszerint vannak:

• porszerű és szemcsés pl. duzzasztott perlit),
• szilikát bázisú,
• szálas kőzetgyapot és üveggyapot,
• szerves alapú,
• poliuretán hab,
• és polisztirol hab anyagú hőszigetelők.

A szemcsés szigetelőanyagokkal esetünkben a hőszigetelő vakolatoknál találkozhatunk leggyakrabban. A habarcs anyagába kevert perlit (5), vagy más duzzasztó anyag lényegesen megnöveli a vakolat hőszigetelő képességét, különösen, ha vastagon, több rétegben hordjuk fel (6). A perlit alapanyaga vulkáni kőzet, amely kémiailag kötött vizet tartalmaz. A duzzasztott perlit a kötött kristályvizet tartalmazó kőzet felmelegítése révén keletkezeik, úgy, hogy a kristályrácsban és a rácsközökben lévő víz a felmelegítés hatására robbanásszerűen gőzzé alakul, a gőzfejlődés felfújja a kőzetszemcséket, méretük a többszörösére duzzad. A felfújás mértéke befolyásolja az anyag szilárdságát és hőszigetelő tulajdonságát.
A szilikátszálas hőszigetelő anyagokat különböző szilikátolvadékokból különféle szálképzési eljárásokkal állítják elő. A mesterséges, szervetlen szálas anyagok közé tartoznak a kőzet- és üveggyapot termékek. A kőzetgyapot (7) a természetben előforduló, főként vulkanikus és üledékes eredetű kőzetek (bazalt, diabáz, mészkő stb.) keverékének megolvasztásával és szálazásával létrehozott üreges szerkezetű, szervetlen szálas anyag.
Mivel Magyarországon a kőzetgyapot nagy részét a Balaton-felvidéki bazaltból állítják elő, ezért gyakran bazaltgyapotnak is mondják. A bazalthoz mészkövet és dolomitot adnak, majd a keveréket felmelegítik 1500 fokra, és a lávaszerű anyagot nagy fordulatú centrifugára engedik. A szétfröccsenő cseppek lehűlés közben szálakká alakulnak, így keletkezik a szigetelőanyag.
Az üveggyapotot (8) kvarchomok, illetve hulladéküveg felhasználásával gyártják. Az alapanyagok megolvasztásával és szálazásával jön létre az üreges szerkezetű, szervetlen, szilikát szálas anyag. A kőzetgyapot és az üveggyapot hővezetési tényezője egymáshoz nagyon közeli. Az üveggyapot 600 °C-on olvad, a kőzetgyapotnál ez az érték 1000 °C felett van. Az üveggyapot tűz esetén az épületszerkezet védelmére nem alkalmas, a kőzetgyapot igen.
A poliuretán keményhab (PUR-hab) térhálósított műanyag. Felhasználható kész táblák, előformázott hab, vagy a helyszínen habosított hab formájában. Zárt cellaszerkezetű, így hangszigetelésre nem alkalmas, csak hőszigetelésre.
Végül a polisztirol hab az egyik legrégebben használt építőipari szigetelőanyag (ilyen a legendás hungarocell). Szintén zárt cellaszerkezetű, ezért csak hőszigetelésre alkalmas. A vízben oldódó anyagokkal szemben ellenálló, a szerves oldószerekkel, szénhidrogénekkel, észterekkel (pl. sok lakk és ragasztó oldószerével) szemben viszont nem. Tartósan csak 60-80 °C-os hőmérsékletnek képes ellenállni.
Előző számunkban írtunk még a polietilén alapanyagú szigetelőkről, de ezeket homlokzati szigetelésre nem szokás alkalmazni. Részben a magas költségek, másrészt az anyag erős párazáró tulajdonsága miatt.

Kívül vagy belül

Egy épület szigetelésénél a jó megoldás a külső szigetelés. Ez több érvvel is alátámasztható. Először is teljesen hőhíd-mentes szigetelés csak kívülről valósítható meg, a belső szigetelésnél a sarkoknál, a belső falaknál mindenképpen hőhidak jönnek létre (9). A külső szigetelés magát az építőanyagot (falazó anyagot) is védi a külső hőterheléstől; gondoljunk csak a téli fagyra és a nyári tűző napra (10). Ez folyamatos dilatációs mozgást is jelent, ami az anyag élettartamát rövidíti.
Ugyancsak fontos a páralecsapódás. A lakótérben, belül folyamatosan nedvességet termelünk. Téli viszonyok között - amikor kint hideg van, bent pedig meleg - a külső levegő abszolút páratartalma mindig sokkal kevesebb, mint belül, de mivel a meleg levegő párafelvevő képessége nagyobb, a beltérben páralecsapódás általában nem keletkezik, csak a hideg falfelületen. Ha a szigetelés a belső felületen van, akkor a falazat hideg marad, és a szigetelés mögött páralecsapódás keletkezik.
A pára a belső térből az alacsonyabb páratartalmú külső tér felé szeretne haladni, magán a falszerkezeten keresztül. Emiatt az is előfordulhat, hogy a bentről kifelé csökkenő hőmérsékletű falazat belsejében indul meg a párakicsapódás. Egy párafékező réteggel a pára útját belülről is le lehetne zárni (gondoljunk a fürdőszobai csempe falra), de egy jó falszerkezetnél nem a pára bezárása a cél, de az sem, hogy a páralecsapódás a falon belül következzen be. A jó megoldás az, amikor a pára keresztül halad a kívülről hőszigetelt falszerkezeten (ez a hidegtől így védett, tehát belsejében páralecsapódás nem következik be), viszont a fal nagy páradiffúziós ellenállása révén nem engedi rá a szigetelőanyagra akadálytalanul a vízpárát. A laza szerkezetű szigetelőanyag kiszellőzése révén pedig a maradék páramennyiség a szabadba távozhat. A kiszellőztetett szigetelések - ahol a szigetelőanyag és a külső burkolat között légrés van - segítik ezt a párakivezetést (11), de a nagyon laza, kis testsűrűségű szálas szigetelő anyagoknál a mozgó levegő szigetelést rontó hatásával kalkulálni kell. Mivel a polisztirol páradiffúziós ellenállása nagyobb, mint a szálas szerkezetű szigetelő anyagoké, ennél a pára átvándorlását más módszerrel (pl. lyukacsos szerkezettel) oldják meg.
Párafékező réteg elhelyezésére a tetőtér-beépítéseknél van szükség, ahol nincs falazat, amely páradiffúziós ellenállása révén csökkenteni a szigetelőanyagra jutó páraterhelést. A szigetelőanyag belső falán lévő párafékező réteg (12) viszont legalább megakadályozza, hogy a pára a szigetelőanyagba jusson, különben annak belsejében következne be páralecsapódás.

Szigetelés összefogással 

Többlakásos társasházak, tömbházak külső hőszigetelése természetesen csak közösen, az egész épületen oldható meg (13). A belső - egyéni - hőszigetelés akkor jöhet szóba, ha az előbbire nincs lehetőség. Ekkor viszont számolni kell az előbbi hátrányokkal. Láttunk már arra is példát, hogy panel épület egyes falait a lakó egyénileg szigetelte kívülről, sőt olyat is, ahol a falfelületeket nem, csak az illesztéseket borították szigetelő réteggel. Egyik sem nagyon esztétikus. A korrekt megoldás az, amikor a teljes külső falfelületre ragasztással (14) vagy dübelezéssel (15) rögzítik a szigetelőtáblákat, arra üvegszálas hálót ragasztanak (16), majd az így létrehozott vakolható felületet levakolják.
A panelfalak szigetelésénél nem hagyható el az illesztések szigetelése, vagy valamilyen műanyaggal való kitöltése, ez azonban magának a falszerkezetnek a szigetelését nem javítja, ha az valamilyért nem megfelelő. Ha a falról készített ún. thermovíziós felvétellel jól kimutatható, hogy a falazat egyes felületeiben nincs szigetelés, akkor más eljárás is szóba jöhet. Léteznek technológiák a hiányzó belső szigetelés pótlására is. A panelba lyukakat fúrnak, és ezeken keresztül valamilyen szórt szigetelőanyagot juttatnak be a két betonréteg közé. Ez lehet pl. apróra szétfoszlatott kőzetgyapot granulátum, amely nem éghető ragasztóanyaggal van keverve, és ezzel együtt juttatják a falazatba, sűrített levegővel. Ez az anyag olyan, mint a párnában a toll (alakítható, képlékeny), de a ragasztó megszilárdulása után kellően merev szigetelőanyaggá válik. (Ilyen rendszere van pl. a Rockwool cégnek). A panelközi szigetelésnél szóba jöhet a duzzasztott perlit, a poliuretán, vagy más szigetelőanyag is, de Magyarországon egyelőre egyiket sem nagyon alkalmazzák.
Ugyanezek a szórt szigetelő rendszerek jöhetnek szóba lapos tetőknél, az ún. kéthéjú hidegtetőknek a szigetelésénél is. A vasbeton zárófödém fölött egy vastag, kiszellőztetett légrés van, e fölött még egy födém és a zárófödém hő- és nedvesség elleni szigetelése. Ennek a légrésnek a szigetelése sok esetben nem megfelelő.
A szigetelések megválasztásánál számolnunk kell a szigetelőanyag mechanikai tulajdonságaival is. Falak belső szigetelésénél a legkisebb a mechanikai terhelés (a szigetelőanyagnak csak a saját súlyát kell viselnie) ide a legkönnyebb szigetelőanyagot választani. A homlokzati fal külső szigetelésénél már van némi mechanikai terhelés, ide szilárdabb szigetelő és külső védelem is szükséges. Lapos tetők szigeteléséhez már lépésálló szigetelőanyagra lehet szükségünk, hiszen a legfelső felületen esetleg járnak is. Ha viszont a szigetelésre valamilyen teherelosztó réteget fektetünk, akkor elegendő az ún. terhelhető szigetelőanyag használata.
A hangszigetelő-anyagok általában jó hőszigetelők, viszont nem minden hőszigetelő-anyag szigeteli a hangot is. Ennek különválasztására következő lapszámunkban térünk vissza, ahol a hangszigetelésről írunk majd.