Építési hőszigetelő anyagok

Különböző épületszerkezetek hőszigeteléséhez különböző anyagokat kell használni. Ma a hőszigetelő anyagok piacát is korábban el nem képzelhető bőség jellemzi. Magyarországon is megjelentek a vezető külföldi hőszigetelő-anyag gyártók termékei. Régi, közismert márkák eltűntek, újak sokasága jelent meg. Ebben a bőséges választékban próbálunk eligazodást nyújtani az építkezés, vagy felújítás előtt állóknak.

Mi számít hőszigetelő anyagnak?

A hőszigetelő anyagok természetes, vagy gyakrabban, mesterséges anyagokból gyártott, nagy pórustérfogatú, kis testsűrűségű, üreges, vagy szálas szerkezetű termékek, amelyeket szilárd váz és levegővel, vagy más gázokkal telített pórusok és kapillárisok rendszere alkot. Hőszigetelő anyagoknak azokat az anyagokat tekintjük, amelyek hővezetési tényezője (l) kisebb 0,15 W/mK értéknél. A hőszigetelő anyagok összes műszaki jellemzőjét a pórusszerkezet mennyisége és minősége határozza meg.

A hőszigetelő anyagok legfontosabb jellemzői:

– Hővezetési tényező (l) [V/m2K]. Az anyag hővezető képességét jellemzi 10 °C-on (minél kisebb az érték annál jobb). Az érték nedvességfelvétel hatására romlik.
– Testsűrűség (rt) [kg/m3]. Az anyagok egy m3-nyi mennyiségének súlya, (általában minél nagyobb az érték annál jobb).
– Nedvességfelvétel (wn) [m%]. Az anyagok pórusaiba meghatározott körülmények között felvett nedvesség mutató száma a térfogat %-ában, (minél kisebb az érték annál jobb).
– Nyomószilárdság (d) [N/mm2]. Műanyag haboknál a 2%, ill. 10% összenyomódáshoz tartozó feszültség mértéke, (minél nagyobb az érték annál jobb).
– Hőállóság [°C]. Azon hőmérsékleti határ ameddig az anyag eredeti tulajdonságait megtartja, (minél nagyobb az érték annál jobb).

Természetes alapanyagú hőszigetelő anyagok

Szilikátszálas hőszigetelő anyagok

– Kőzetgyapot hőszigetelő anyagok: Főként vulkanikus és üledékes kőzetek, (pl. bazalt, diabáz, mészkő stb.) keverékének olvadékából előállított üveges szerkezetű szálakból, hőre keményedő, (általában fenol-formaldehid) kötőgyantával előállított termékek. Testsűrűségük: 40–220 kg/m3 között, hővezetési tényezőjük 0,032–0,042 W/mK értékek között van általában. Ismertebb kőzetgyapot márkák: ISOLYTH, NOBASIL, ROCKWOOL, TOPLAN.
– Üveggyapot szálas hőszigetelő anyagok: Jó minőségű, finomra őrölt üveg, nyersanyagok (pl. homok, földpát, szóda, nátrium-szulfát, egyéb adalékok) homogén keverékének olvasztásával és szálazásával előállított üveges szerkezetű szálakból hőre keményedő műgyanta kötéssel gyártott termékek. Testsűrűségük: 10–110 kg/m3 között, hővezetési tényezőjük 0,031–0,04 W/mK értékek között van általában. Ismertebb üveggyapot márkák: Tel-Mineralwolle, THERWOOLIN, URSA.
Az üveges szerkezetű szilikátszálak vízzel oldhatatlanok, vegyszerállóak. Az ilyen termékek, nyitott pórusszerkezetük miatt, vízbehatásnak kitett helyen nem alkalmazhatók! Ugyanakkor, alacsony páradiffúziós ellenállásuk jó átszellőzést biztosít, és lehetővé teszi kisebb nedvességhatások vagy páralecsapódás esetén a vízhatás megszűnte utáni kiszáradást. A szilikátszálak éghetetlenek. A kőzetgyapot szálak károsodása 650 °C körül, az üveggyapot szálaké 400 °C körül következik be. A termékek alkalmazási hőmérsékletét a kötőgyanta tulajdonságai határozzák meg. A fenol-formaldehid műgyanta kötésű szilikátszálas termékek 250 °C-ig alkalmazhatók. A különböző hordozó, borító, steppelő anyagok ezt az értéket befolyásolhatják. Megjelenési formájuk szerint a gyártmányok lehetnek: ömlesztett szálak, kötőanyag nélküli, csomagolt termékek, tekercselt filcek, paplanok, táblák, formára alakított termékek (csőhéjak). Fő felhasználási területük a jó átszellőzést igénylő szerkezetek (magastetők, szerelt homlokzatok), a tűzrendészetileg szigorúbb besorolású épületek szerkezeteinek (lapostetők, homlokzatok) és magas hőmérsékletű épületgépészeti elemek (forró víz- és gőzvezetékek, tartályok) hőszigetelése.

Szemcsés hőszigetelő anyagok (duzzasztott perlit)

A perlitkőzet kötött vizet tartalmazó, túlnyomórészt üveges fázisú, savanyú vulkáni kőzet, amely meghatározott hőmérsékleten, gyors hevítés hatására eredeti térfogatának többszörösére duzzad. A duzzadás következtében légzárványokat tartalmazó szemcsék keletkeznek. A finomabb szemcse jobb hőszigetelő, de kisebb szilárdságú, a durva szemcsék szilárdabbak, de gyengébb hőszigetelők. A termékskála öt fokozatban a finomtól (szemcseméret 0,0–0,5 mm, halmazsűrűség 40-80 kg/m3) az igen durváig (szemcseméret 1,0–5,0 mm, halmazsűrűség 100-200 kg/m3) áll. Hővezetési tényező: 0,045–0,065 W/mK. Ömlesztett formában csak csomagoltan lehet alkalmazni vízszintes, terhelésnek, utótömörödésnek nem kitett helyeken. A granulált perlit nedvességfelvétele a vegyszeres kezelés következtében csökken, az anyag nem porzik, így jól használható üreges, vagy réteges épületszerkezetek hőszigetelő térkitöltésére.

Hőszigetelő habarcsok, vakolatok

A hőszigetelő habarcsok duzzasztott perlitből, különböző kötőanyagok (cement, mészhidrát, gipsz stb.), valamint habosító- és egyéb adalékszerek hozzáadásával, üzemi körülmények között, ellenőrzött minőségben előállított száraz keverékek. A felhasználás során, az építkezésen csak az előírás szerinti víz adagolásával és megfelelő ideig történő keveréssel kell homogenizálni a habarcsot, vagy vakolatot. A hőszigetelő falazóhabarcsok testsűrűsége kb. 700 kg/m3, az alapvakolatoké 450–550 kg/m3. Hővezetési tényezőjük: 0,1–0,18 W/mK. Ezek az értékek a szokásos hőszigetelő anyagok hővezetési tényezőinek három-négyszeresei, tehát azonos hőszigetelés eléréséhez három-négyszeres vastagságban kellene a vakolatokat felhordani (1 cm szálas, vagy műanyaghab hőszigetelésnek 3-4 cm hőszigetelő vakolat felel meg).
Mivel a hőszigetelő vakolatok alkalmazási vastagsága behatárolt, egy rétegben maximum 2 cm, összesen maximum 5 cm vastagságban hordhatók fel, ebből értelemszerűen következik, hogy ezen anyagok nem elsősorban a régi, hőtechnikailag gyenge falazatok (B30, 25-ös, 38-as téglafalak, kőfalak stb.) utólagos hőszigetelésére hivatottak, hanem a korszerű falazóelemek hőtechnikai képességeinek maximális kihasználására. A modern falazóblokkok kiváló "k" értékei csak hőszigetelő habarccsal falazva érhetők el. Hőszigetelő habarcsok házilagos keverését nem javasoljuk, mivel annak minősége nem éri el az üzemben előállított termékek minőségét, semmilyen műszaki paramétere nem ellenőrizhető és nem kérhető számon (GARANCIA!) A hőszigetelő habarcsok hazai gyártói: BAUMIT, LB-KNAUF, TERRANOVA.

Növényi alapanyagokból készített hőszigetelő anyagok

Különféle növényi rostokból, őrleményekből, forgácsokból, kötőanyagokkal, vagy anélkül, hőkezeléssel és préseléssel előállított termékek. Az egyik legismertebb ilyen termék a HERAKLITH cementkötésű faforgácslap, amelyet főként helyi hőhidaknál (koszorúk, áthidalók) bentmaradó zsaluzatként alkalmaznak. A parafaőrleményből készített expanzit és szupremit lemezeket magas áruk miatt ritkán alkalmazzák építési hőszigetelésként. Belső terekben fal- és padlóburkolatként gyakrabban alkalmazzák a parafa lemezeket.

Mesterséges alapanyagú hőszigetelő anyagok

Polisztirol habok

Az egyik legrégebben használatos műanyag termék az építőiparban a polisztirol hab. A gyártási eljárás alapján két csoportba sorolhatók. A hagyományos expandált polisztirol hab (EPS) és a később kifejlesztett technológiával készülő extrudált polisztirol hab (XPS).

– Az expandált polisztirol habok (EPS) alapanyaga a kőolajból előállított, hajtógázt és speciális adalékokat tartalmazó "sztirolgyöngy". A gyöngyöket szakaszos gőzöléssel duzzasztva, sablonban tömbökké formázzák. A tömböket pihentetés után izzószálas vágóberendezéssel a kívánt méretre vágják. A polisztirol elemek a formázás után még egy ideig (kb. 90 nap) egyre csökkenő mértékben zsugorodnak. Ezért azokra a felhasználási területekre, ahol a beépítés utáni zsugorodás műszaki, vagy esztétikai okokból nem megengedhető, a gyártók garantáltan 90 napnál tovább pihentetett terméket ajánlanak. (AUSTROTHERM AT-H2, NIKECELL-D). Homlokzati hőszigetelő bevonatrendszereknél csak ezeket használjuk! Mivel az EPS habok 2-4 térfogat-százaléknyi vizet felvehetnek és ez a hőszigetelés értékét lerontja, úgy kell őket beépíteni, hogy nedvességhatás, vagy páralecsapódás ne legyen! Az EPS habok testsűrűsége 10–35 kg/m3, hővezetési tényezőjük 0,035–0,045 W/mK. Alkalmazási hőmérsékletük 70-85 °C-ig terjed, tűzállósági besorolásuk: "nehezen éghető". Az expandált polisztirol habokat ott célszerű alkalmazni, ahol a hőszigetelés egyúttal teherhordóként, vagy további rétegek aljzataként is funkcionál. (padlók, lapostetők, homlokzati bevonatrendszerek hőszigetelése). Mivel az EPS habok nagyon könnyen megmunkálhatók, a nagyobb gyártók sokféle egyedi polisztirol terméket kínálnak (díszítő profilok, lejtésképző elemek stb.) Teljes választékot nyújtó márkák az AUSTROTHERM és a NIKECELL. Emellett több kisebb regionális üzem van lényegesen szűkebb termékskálával (Délcell, Hajdúcell, Mosoncell, stb.)

– Az extrudált polisztirol habokat (XPS) speciális granulátumból készítik. A gyártás különleges, széles résű extruderben történik. A habosító adalékot plasztifikálási zónában adják a megolvadt polisztirolhoz, ami az extruder száján kilépve azonnal az adott méretnek megfelelően habosodik. Égéskésleltető adagolásával az éghetőségi tulajdonságot szabályozzák. Testsűrűségük 25–45 kg/m3, hővezetési tényezőjük 0,028–0,032 W/mK közötti. Az extrudált habok legfontosabb tulajdonsága a zárt cellás anyagszerkezetből adódó igen alacsony, szinte elhanyagolható vízfelvétel (0,2–1,0 V%). Mivel az extrudált PS habok fontos műszaki jellemzői – vízfelvétel, nyomószilárdság, hővezetési tényező – lényegesen jobbak mint az expandált PS haboké, (ez sajnos az árkülönbségben is megmutatkozik), ezekkel az anyagokkal teljesen új, más hőszigetelő anyagokkal megvalósíthatatlan szerkezeti megoldásokat készíthetünk. Az extrudált polisztirol habokat a vízbehatásnak kitett helyeken (fordított rétegrendű lapostetők, lábazatok, talajban lévő vízszigetelések védelme), valamint az igen nagy terhelésű hőszigetelt födémszerkezetekben, padlókban (zöldtetők, parkoló tetők, ipari padlók) a viszonylag magas ár ellenére, gazdaságosan alkalmazhatjuk. Az anyaggyártók különböző szélképzéssel (lépcsős, csaphornyos) és különböző felületképzéssel (sima, érdesített, bordázott stb.) készítik termékeiket a minél szélesebb körű alkalmazhatóság érdekében. Hazai XPS hab gyártó a DOW Hungary Kft. terméknevei a felhasználási területre is utalnak. (AGMATE, FLOORMATE, PERIMATE, ROOFMATE). Ezeken kívül az AUSTROTHERM Kft. által importált AUSTROTHERM-XPS található a piacon számottevő mennyiségben.
Mind az EPS mind az XPS hab érzékeny az ultraibolya sugárzásra, ezért sem a tartós tárolás során, sem a beépítés után nem érheti napsugárzás!

Polietilén hőszigetelő anyagok (PE habok)

Kémiai úton habosítással előállított, zárt sejtszerkezetű lágyhab termékek. Nedvességre nem érzékenyek, jó hőszigetelők. Testsűrűségük 25–180 kg/m3, hővezetési tényezőjük 0,037–0,065 W/mK. Az alkalmazási hőmérséklet: –60 °C  és +90 °C között. Elsősorban nem építészeti hőszigetelésként, hanem lépéshangszigetelőként, illetve gépészeti hőszigetelésként használják a PE habokat. Hazai előállításban készülnek a POLIFOAM termékek. Emellett az ETHAFOAM síklemezek és az ARMAFLEX, KAIFLEX, THERMAFLEX márkanevű gépészeti hőszigetelő anyagok találhatók a PE habok között a magyar piacon.

Poliuretán hőszigetelő anyagok (PUR habok)

Mivel a táblás PUR hab hőszigetelések a magánépítkezők körében nem használatosak ezért a részletes ismertetéstől eltekintünk. Ismertebbek a levegő hatására a helyszínen habosodó, kisebb-nagyobb flakonokban forgalomba hozott poliuretán habok. Ezeket hőszigetelő réskitöltésre (pl. nyílászáró tokok és a fal között) lehet nagyon jól használni.

Társított hőszigetelő elemek

Az építőanyag-gyártók a hőszigetelő anyagokat a legváltozatosabb anyagokkal társítva próbálják a hőszigetelés mellett egyidejűleg más funkciók ellátására is alkalmassá tenni, felhasználási területüket bővíteni. Ezekből próbálunk korántsem teljes felsorolást adni, inkább csak a lehetőségeket érzékeltetni.
– Építőlemezekkel (gipszkarton, faforgácslap) társított padlóburkoló elemek (KNAUF, RIGIPS szárazestrich, AUSTROTHERM padlásburkoló elem)
– Vakolható felülettel kialakított
hőszigetelő elemek (HERATEKTA, YTONG-hőpáncél)
– Műgyantabeton bevonatú leterhelő és járható hőszigetelések
(ROOFMATE-LG)
– Geotextíliával társított, víznyomást levezető, szigetelést védő hőszigetelő elem (PERIMATE-DI)
– Alufóliával, nátronpapírral, üvegfátyollal stb. kasírozott szálas hőszigetelő anyagok. Ezek az anyagok a páratechnikai tulajdonságokat, esztétikai megjelenést, beépítési lehetőségeket alakítják. Ilyen termékeket mindegyik szálas szigetelőanyag gyártó vagy forgalmazó kínál.

E rövid kis áttekintésből is kitűnik, hogy sajnos nincs egyetlen, minden területen használható hőszigetelő anyag. Alacsonyabb igényű helyre felesleges a magas minőségű (és drága) anyagokat beépíteni. Különféle, a hőszigetelésre ható és figyelmen kívül nem hagyható követelmények (terhelés, vízhatás, hőhatás stb.) kielégítése. Nem mindig az olcsóbb (és gyengébb minőségű) anyagok alkalmazása a gazdaságos megoldás. Az optimális megoldások érdekében kérjék ki pártatlan szigetelési szakemberek tanácsát.

Néhány jó tanács

1. Hőszigetelő anyagok vásárlását ne az árak utáni érdeklődéssel kezdje, hanem pontosan fogalmazza meg önmagának, vagy beszélje meg szakemberrel, hogy mit, hol és hogyan akar hőszigetelni. A cél pontos meghatározása leszűkíti a szóba jöhető anyagok körét. Ne csak a hőszigetelő anyag árát, hanem a vele készülő teljes szerkezet anyag és munkadíját vegye figyelembe a döntése előtt! Gyakran adódhat olyan eset, hogy drágább hőszigetelő anyag beépítésével összességében olcsóbb, jobb és tartósabb szerkezetet készíthetünk. Pl. hasznosított lapostetők (terasz, járható tető, zöld tető) esetében XPS habot fordított rétegrenddel alkalmazva a hőszigetelés olyan funkciókat is ellát, amit egyébként külön be kellene építeni. Az így elhagyható rétegek anyag és munkadíjának megtakarítása a szerkezetet összességében olcsóbbá teszi, mint az hagyományos megoldással lenne. Érdemes tehát előzetesen kalkulálni.
2. Ha lehet, akkor feltétlenül a fal vagy födém külső (hideg) oldalán szigeteljünk. Vannak olyan helyzetek amikor az épület külső oldalához nem lehet hozzányúlni, (műemlék, tízemeletes panelház stb.), de a falak már penészesek belülről, valamit tenni kell. Nincs más hátra, belülről kell a hőszigetelést elkészíteni. Ez a megoldás azonban veszéllyel jár, amiről jó tudni. A belső oldalon elhelyezett hőszigeteléssel a már addig is hideg falfelületet tovább hűtjük! Ez fokozza a páralecsapódást, penészesedést, ami később épületszerkezeti és egészségi problémákat okozhat. Ezért ilyen esetben mindig konzultáljunk hőszigetelésben jártas szakemberrel, végeztessünk hő- és páratechnikai számítást és csak ezután készítsünk belső oldali hőszigetelést, nagyon gondosan kivitelezve. A fűtési szezonban tartósan nem használt, csak alkalmanként befűtött lakóépületeknél (hétvégi házak) a belső oldali hőszigetelés előnyös is lehet. (Nem kell a falak tömegét felfűteni arra a rövid időre.)
3. A hőszigetelés nem hangszigetelés! A műanyag keményhab hőszigetelő anyagok (EPS, XPS, PUR) akusztikai tulajdonságai rosszak, hangszigetelésre ezek az anyagok nem alkalmasak. A lágy PE habok, a rugalmassá tett EPS habok, valamint a nagy testsűrűségű szálas szigetelő anyagok alkalmasak az épület szerkezeteiben terjedő testhangok szigetelésére, úsztatott padlókban, de a levegőben terjedő hangok ellen nem. Hangelnyelésre általában a közepes, vagy nagyobb testsűrűségű szálas anyagok (üveggyapot, ásványgyapot) alkalmasak. Zajcsökkentési feladatok esetén feltétlenül akusztikus szakember véleményét kérjék!

Befejezésül egy idézet dr. Petró Bálinttól az épületszerkezetek professzorától:
"Nem a hőszigetelésen kell takarékoskodni! A hőszigetelés az épület összköltségének csupán töredéke. A hazai szabványok rögzítette küszöbérték csupán a hőszigetelés meghatározott minimális vastagsági méretét írja elő. Az iparilag fejlett országok előírásai ezzel szemben a másfél, kétszeres értéket részesítik előnyben. Ugyanis nem az építés, a létesítés időpontjára, hanem az épület egész élettartamára kell a közel optimális szerkezeteket megkonstruálni, amelynek egyik döntő tényezője a tartós, jó minőségű, megfelelő vastagságú hőszigetelő anyag megválasztása és alkalmazása."