Az optimális* homlokzati hőszigetelés kiválasztása
*Energetikai, környezetterhelési és gazdasági szempontok együttes figyelembevételével megválasztott legjobb hőszigetelési megoldás.
A környezetszennyezés legfőbb forrása az energiafogyasztás. Minthogy az épületek a társadalmak legnagyobb energiafogyasztói, következésképpen globálisan a legnagyobb mértékben szennyezik a környezetet, ezért az építészetben különös figyelmet kell kapnia a kérdés megoldásának, tehát épületeink hőszigetelésének szükségessége ma már nem kérdés. A legjobb eredmény elérése érdekében azonban nem mindegy, hogy milyen vastagságú és anyagú hőszigetelés mellett döntünk.
A hőszigetelés és hőtárolás kérdése
A hőszigetelő anyagoknak a hőszigetelés, a falazatoknak pedig a teherhordás a szerepük, így téves út az, amikor a „kettőt az egyben” szeretnénk letudni. A jó hőszigetelő képességűnek eladott vázkerámiákból készült falazatok „u” értéke (0,38-0,41 W/m²K) is messze alul marad egy energiatakarékos ház falazatától elvárt u értékétől (0,14-0,17 W/m²K), így belátható hogy még vázkerámia falazat esetén is szükséges a megfelelő vastagságú hőszigetelés.
Bár az érvényes hőtechnikai szabályozásban (7/2006. (V.24.) TNM rendelet) jelenleg leírt (de hamarosan szigorodó) külső falra vonatkozó hőátbocsátási tényező silány (lobbi érdekek által felállított) követelményértéke (u= 0,45 W/m²K) elfogadhatónak tartja a szigetelés nélküli vázkerámia falazatok hőszigetelőképességét, ezt érdemes figyelmen kívül hagyni, és szigorúbb, az ún. alacsonyenergiájú vagy passzív házakra jellemző (u ≤ 15 W/m²K) értéket szem előtt tartani, hogy valóban energiatakarékos szerkezetet hozzunk létre.
Az alábbi, hőkamerával készült fotón egy Poroherm 38-as vázkerámiából épült családi ház látható. A képen valamennyi hőhídként működő fuga kivehető, jól mutatva azt, hogy a falszerkezet hőszigetelés nélkül nem felel meg a mai elvárásoknak.
Megfelelő vastagságú hőszigeteléssel a teherhordó falazat anyagának hőszigetelőképessége elhanyagolható mértékben játszik szerepet a teljes falazat u értékének alakulásában. Így a könnyű vázkerámia helyett érdemesebb nagy tömegű, nagy hőkapacitású falazó anyagot választani (pl vályog, mészhomoktégla, tömör tégla, bontott tömör tégla – ahol ráadásul a falazóelem legalább két életciklust képes kiszolgálni, így a beépített energiatartalom (környezetterhelés) feleződhet) 30-38 cm vastagságban, aminek tömege elégséges és megfelelő a hőtároláshoz, hőcsillapításhoz. Ezáltal a belső térben a hőmérséklet ingadozása kiegyenlítettebbé válik.
A hőszigetelés vastagságának optimuma
Az alábbi diagramon 0-35 cm-ig vizsgáltam a hőszigetelés vastagságának hatását a falazat u értékére. Látható, hogy az első 5 cm hőszigetelés hatása drámai, de 18-20 cm-ig még mindig meredeken esik a görbe. Leolvasható az is, hogy minél rosszabb hőszigetelő a fogadó szerkezet, a hőszigetelés annál hatékonyabb.
Az optimális vastagság 20 cm-re tehető, aminek nem pusztán energetikai, hanem gazdasági okai is vannak: bár 20 cm felett még hoz némi energia-megtakarítást a többlet hőszigetelési vastagság, ugyanakkor gondolni kell arra is, hogy a belső hőterhelés egy idő után túlmelegedési gondokhoz vezethet a „túlmértezett” hőszigetelés miatt. Másrészt a ma járatos (és környezettudatos szempontokat is figyelembe vevő) hőszigetelési rendszerméretek maximuma 20 cm. Természetesen az ennél vastagabb hőszigetelés rögzítése is kivitelezhető, de az egyedi megoldásokkal járó többletmunka és többlet költség megtérülése kérdéses.
A 20 cm-től lefelé eltérni azért nem érdemes, mert a ház beállványozásával, a felerősítéssel, a vakolással, a festéssel járó munka mennyisége a szigetelés vastagságával nem nő vagy csökken, mint ahogyan a szigetelőanyagok ára sem nő lineárisan a vastagságukkal (a kétszer olyan vastag hőszigetelés maximum 8–16 százalékkal emeli a költségeket), így mindenképpen érdemesebb vastagabb hőszigetelést választani.
A hőszigetelés anyagának kiválasztása
Építkezés során az építőanyagokkal természeti kincseket használunk fel, amelyek az épület életének végén építési törmelékként kerülnek vissza a természet körforgásába. Az építőanyagok gyártására, szállítására, majd elbontására, elszállítására, megsemmisítésére (vagy újrahasznosítására) fordított energia szintén jelentős. Minden egyes épület megépítésével a környezetet terheljük, így ezt olyan alacsony szinten kell tartani, amennyire lehetséges. Így tehát egy ház tervezésénél és megépítésénél az energiahatékonyság, az esztétika, a funkció, a gazdaságosság mellett a környezetbarát (környezetünket minél kisebb mértékben terhelő, minél kevesebb energiával előállítható) anyagok használatára is gondot kell fordítani. Ennek szellemében vegyük sorba a Magyarországon reálisan szóba jöhető homlokzati szigetelőanyagokat:
1. Polisztirol (műanyag) hőszigetelés
A hőszigetelő anyagok közül talán a legolcsóbb (ennek köszönhetően a legelterjedtebb), de ebben kedvező tulajdonságai ki is merülnek. Legnagyobb hátránya, hogy éghető, méghozzá mérges gázok felszabadulása mellett.
(A habosított műanyagok az előállítás után folyamatosan mérgező sztirolt bocsátanak ki magukból. A poliuretánból készített termékeknél szintén elővigyázatosságra van szükség, ugyanis ezekből allergén izocianát szabadul fel.).
2. Grafitos hőszigetelő rendszer:
Szintén polisztirol alapú, azonban a hozzáadott grafit hatására növekszik a hőszigetelő képessége, így ugyan abban a vastagságban jobb hőtani értéket érhetünk el.
Hátránya: a fokozott éghetőség, illetve a magasabb ár.
3. Kőzetgyapot hőszigetelés
Számos pozitív tulajdonsággal rendelkezik a műanyag hőszigetelésekkel szemben, ugyanakkor ára annál magasabb.
• természetes szigetelőanyag,
• A nyílt pórusú szerkezetből adódóan a vízpára gyakorlatilag akadálytalanul vándorolhat a kőzetgyapotban, vagyis kiváló páraáteresztő képességgel bír. Ezáltal biztosítja az épületszerkezetek lélegzését, páraáteresztését, valamint az építési nedvesség eltávozását. A lakótér komfortosabbá válik, hiszen a külső falak belső felületei nem hidegek, nincs páralecsapódás, penészesedés, a mennyezet alatti szobasarkokban a kosz nem csapódik le.
• nem zsugorodnak, nincs hőmozgásuk, és rugalmasságuk révén képesek áthidalni az épületszerkezetek kisebb mozgásait, anélkül, hogy a külső vakolat megrepedne.
• amennyire a gyártók által közölt számításnak hihetünk, az előállítása során felhasznált energia egy januári hónapban megtérül a fűtési energia csökkenése révén.
4. Formaldehid-mentes ásványgyapot hőszigetelés
A kőzetgyapotnál leírt kedvező tulajdonságokon túlmenően a szigetelés kötőanyaga formaldehid-mentes, nem tartalmaz fenolt, akrilt, mesterséges színezőanyagokat, festékanyagot és fehérítőt.
5. Cellulóz hőszigetelés
A cellulóz szigetelést többnyire a tetőtérbe szokták ajánlani, de ma már egyszerűbben megoldható a homlokzati szigetelésként történő alkalmazása is, a készen kapható vázrendszernek köszönhetően A cellulóz alapanyagú hőszigetelések egy része a fakitermelés
melléktermékeként keletkező fagyapot felhasználásával, más részük közönséges fekete újságpapír (ami ma már ólommentes) újrahasznosítása révén készül. A gyártás során alacsony a gyártási energiaigény (a Thermofloc esetében például 10 kWh/m³), nincs károsanyag kibocsátás. A papír a darálást követően pelyhekké alakul, melyet a szigetelő gép könnyen az üregekbe tud fújni, így a szigetelés nem csúszik el, a legapróbb hézagokat is kitölti, garantálva a hőhídmentességet. Az építkezés során hulladék nem keletkezik. A cellulóz teljesen természetes, egészségre ártalmatlan. Más használatos szigetelőanyagokhoz képest a nagy hőtárolási kapacitásával is kitűnik. Az alapanyag (fa) tulajdonságait magában hordozza, ezért egyedülállóan alkalmas a nyári hővédelemre. A cellulózszigetelés képes nedvességet felvenni és leadni anélkül, hogy a szigetelőképessége romlana, így igen erősen fokozza az épületben a komfortérzetet. A párafelvevő képességgel nemcsak vízpárát, hanem más gázokat is képes megkötni és a szerkezeten keresztül a környezetbe visszadiffundálni. Légáteresztő képessége nem helyesíti a szellőztetést, de a belső egészséges klíma javítását elősegíti. Az egyik legmagasabb tűzállósági fokozattal rendelkezik.
6. Nádpalló szigetelés
Feldolgozás és károsanyag kibocsátás nélkül, minimális energia felhasználásával előállítható szigetelő lemez készíthető nádból 5-6 cm vastagságban. Ezt több rétegben kerülhet fel a falazatra. Vályog- és földfalú épületek külső oldali hőszigetelésére kiváló. Helyben megtalálható anyag, ára kedvező és a beépítése is egyszerű.
A természetes, környezetbarát szigetelőanyagok sora még folytatható. De a környezetterhelésnél fontos figyelembe venni a származás helyét is, így pl. a parafa, kókuszrost (ára miatt is) elvetendő. A birkagyapjú, lenrost lemez hőszigetelést sajnálatos módon Magyarországon még nem gyártják, így szintén nem elérhető kategóriát képviselnek magas áruk, és hosszú szállítási útvonaluk miatt megnövekedett környezetterhelésük okán.
Kazinczy Gyöngyvér
Okl. építészmérnök, épületenergetikai szakértő
Környezet –és Energiatudatos Építészeti Stúdió
www.energiatudatoshaz.hu