Hőhidak megszüntetése

Hőhidak megszüntetése energiamegtakarítás céljából

A hőhidak nagyon leegyszerűsítve „energiaelnyelő lyukak”, amelyek a szokványos külső burkolatokhoz képest magas hővezető képességgel rendelkeznek. Mindig fűtött belső helyiségek és a külső levegő, vagy a fűtetlen épületrészek között jönnek létre; vagyis a hőhidak a fűtött helyiségeket összekötik a fűtetlen részekkel vagy a külső levegővel.
Emlékeztetőül: a „hideg hidak” fogalma téves lenne, mivel nem hideg „nyomul be”, hanem a meleg „szökik ki’.

Technikai megközelítésben a hőhidak helyileg körülhatárolható zavarokat jelentenek a (külső) épületelemekben. Formájukat tekintve lehetnek pontszerűek, vonal formájúak vagy foltszerűek. Így tehát egy külső épületelem felülete akkor szolgál hőhídként, ha azon keresztül a fűtési időszakban több meleg szökik el, mint egy zavartalan, kiterjedt felületen keresztül.A hőhidak egyik leggyakoribb előfordulási helyei a sarkokban találhatóak, ahol a hőmérséklet drasztikusan lesüllyed, így ott kialakul a harmatpont és páralecsapódást, nedvességet tapasztalunk. Így már a penészgombaspórák egyik életfeltétele biztosítva is van. Ezért jelennek meg gyakran a penészgombák a sarkokban.

A hőhidak kialakulása három különböző okra vezethető vissza

Geometriailag feltételezett hőhidak

Ezek ott alakulnak ki, ahol a hőt felvevő belső felület kisebb, mint a hőt leadó külső felület — tipikusan az épületek éleinél és a sarkoknál. Ezek többnyire foltszerű hőhidak kialakulásához vezetnek. Pl.: az épület külső falainak élei foltszerű hőhidat alkotnak. A belső él kis hőfelvevő felületével szemben sokkal nagyobb külső, hőleadó felület áll szemben.
Az élen keresztül ráadásul több meleg szökik el, mint a falfelület zavaroktól mentes területén. Ennek további következményeként az él teljes belső hosszában jelentősen alacsonyabb hőmérséklet uralkodik, mint a belső falfelület többi részén.

Szerkezetileg feltételezett hőhidak

Ilyenek ott fordulnak elő, ahol a szerkezetben szükségszerűen magasabb hővezető képességű anyagokkal szakítják át az egyébként alacsony hővezető képességű külső épületelemet. Nevezhetjük ezeket az anyag által feltételezett hőhidaknak is, általában pontszerűen vagy vonalszerűen alakulnak ki.

Példák az ilyen hőhidakra többek között: a betonfödém megtámasztása az ablak csatlakoztatása a szigetelt falhoz a szigeteletlen ablak-áthidaló az ablakpárkány a külső falazaton áthaladó betontámaszték, vagy betonkoszorú egy kiugró előtető a szigetelést áttörő szerkezeti elemek, pl. fémből készült falkötő-kapcsok kiugró betonerkély.A geometriailag és szerkezetileg feltételezett hőhidak felléphetnek önállóan, elszigetelten, de gyakori az is, hogy egy-egy helyen hatásuk összefonódik.

A szakszerűtlen kivitelezésből adódó hőhidak

Ilyenek akkor keletkezhetnek, ha pl. a tető szigetelése nem tölti ki a szarufák között rendelkezésre álló teret, vagy lyukak vannak a szigetelésben, ha elcsúsznak a szigetelési rétegek, vagy hiányosan történt a légmentesítés, esetleg az elemek illesztése külső fal és az ablakkeret között nem megfelelő.

A következmények

A hőhidak megnövelik a fűtőenergia-felhasználást, az energiatakarékosság ellen hatnak. A nagyobb mennyiségű eltávozó hő megnöveli a háztartás energiaköltségeit. A hőhidak csökkentik a belső tér által nyújtott kényelemérzetet, mivel a megnövekedett hőleadás következtében a belső felületek hőmérséklete csökken. Így a ház lakója, használója is több hőt veszít. Az alacsonyabb belső felületi hőmérséklet következtében pára csapódhat le (vízgőz-kondenzáció) a hőhíd környezetében.

A hosszabb időn át tartó átnedvesedés épületkárosodáshoz és penészesedéshez azaz a penészgombák megtelepedéséhez vezethet. Extrém esetekben ez akár a tartó falszerkezet tönkremenetelét is maga után vonhatja. A régebbi, szigeteletlen épületek esetében a hőhidaknak alig van energetikai kihatása (megnövekedett energiaveszteség) – annál inkább jelentkezik azonban a hatás nedvességtechnikai szempontból, a falaknál megfigyelhető extrémen alacsony belső felületi hőmérséklet ebben az esetben is vízgőz-kondenzációval és penészképződéssel, penészesedéssel jár.

A nagyon jó hőszigetelésű szerkezetek, mint pl. az alacsony energiafelhasználású vagy passzívházak esetében, ezzel szemben minden egyes hőhíd jelentős többlet-energiaveszteséget okoz, tehát súlyosan rontja az energiatakarékosság elvét. A külső épületelemek teljes hőátadásából eredő energiaveszteség mintegy egyharmada a hőhidakon keresztül megy veszendőbe (a magasépítészetben szokványos geometriai viszonyok figyelembevételével).

Hogyan csökkenthetjük a hőhidak káros hatását

Ebben részben végignézzük, hogy tudjuk már a tervezés során csökkenteni a hőhidak kialakulásának valószínűségét, vagy ha már létezik hőhíd, hogyan tudjuk energiatakarékossággal szembeni hatását csökkenteni. A végleges penészmentesítést viszont csak a kiváltó okok megszüntetésével tudjuk elérni, amelyet ezen fejezetpont után részletezünk. A geometriailag feltételezett hőhidak elméletileg a gömbformát megközelítő épületformák kialakításával lenne leképezhető, ahogyan azt az eszkimó igluk egészen jól megvalósították.

Napjaink építészeti gyakorlatának törekvései arra irányulnak, hogy hőhidakat kompakt építőtestek segítségével küszöböljék ki. Bár az erősen tagolt építőelemek sem okoznak problémát a geometriailag feltételezett hőhidak szempontjából, amennyiben az épület teljes felületét megfelelő hőszigeteléssel vesszük körbe. Ebben az esetben még az épület sarkainak belső élei felületének hőmérséklete is csaknem eléri a belső levegő hőmérsékletét.

Annál inkább éreztetik azonban hatásukat a szerkezetileg kialakult és a szakszerűtlen kivitelezésből adódó hőhidak, mert ezeknél fokozottan lép fel a hőveszteség. Ezen a ponton nem kívánunk valamennyi, a gyakorlatban előforduló hőhíddal foglalkozni, és megoldási javaslatokkal szolgálni. Ebhez a hőhidak témája túlságosan is összetett, a piacon pedig fellelhető a megfelelő szakirodalom, mint pl. a hőhíd-térképek.
A jó tervezés és a technika mai állásának megfelelő kivitelezés csaknem valamennyi hőhidat képes kiküszöbölni, vagy legalábbis hatását erőteljesen csökkenteni.

Megfontolásra a következő pontokban felsorolt tanácsokat ajánljuk:

  • A hőhíd esetleg teljes egészében elkerülhető (pl. az erkélyt külön rögzítjük az épület elé, nem pedig a falból kiálló szerkezetet használjuk kialakítására).
  • A különböző szerkezeti elemek szigetelőrétegeit a csatlakozásoknál résmentesen illesszük egymáshoz (így pl. a külső fal szigetelését a tető szigetelésével).
  • Amennyiben az illesztéseknél különböző vastagságú szigetelőanyagok találkoznak, a szigetelés rétegeinek a középvonalnál kell egymáshoz illeszkedniük (pl. az ablakot optimális esetben a külső fal szigetelésének középvonalára építenék be).
  • A külső épületelemek csatlakoztatásának szöge legyen tompaszög, tehát nagyobb, mint a 90°-os derékszög. A 90°-nál kisebb szögek erős hőhíd-hatással bírnak.
  • Ha a szigetelőrétegen áttörő szerkezeti elemeket nem tudjuk elkerülni, ezek hőhíd-hatásának csökkentése érdekében a következő szabályokat tartsuk szem előtt:
    1. törekedjünk a magas értékű szigetelőanyaggal történő termikus elhatárolásra (pl. szigetelt konzolok segítségével),
    2. szigetelést áttörő szerkezeti elemből válasszunk lehetőleg kisebb hővezető képességű anyagból készült típust.

Erkély:

A klasszikus példa a szerkezetileg feltételezett hőhídra az erkély, mint a falból kiugró betonlap. A régi típusú épületeknél ez a megoldás nem hat hátrányosan: Az utólagosan szigetelt régi, vagy rosszul megtervezett új épületeknél azonban jelentős az erkély jelentette hőhíd-hatás. A nagy felületű erkély hűtőbordaként vezeti ki a meleget a hideg külső levegőbe. Segítséget csak a szerkezeti elgondolás megváltoztatása jelenthet (az épület teljes termikus elválasztása az erkélytől), illetve a következő részben ismertetett technológia.

Belső falak:

A belső falak gyakran észrevétlenül válnak hőhíddá: Segítséget egyrészt ebben az esetben a pincefödém szigetelése jelenthet kívülről, vagy a jól szigetelő falazóanyagok felhasználása (pl. pórusos beton) a födém tartószerkezetében másrészt a következő részben ismertetett technológia.
Ablak: Az ablakok szigeteletlen élei különösen hatásos hőhidak. Ideális esetben ezért az ablakoknak ugyanabban a síkban kellene elhelyezkedniük, amelyben a szigetelés található. Ha erre nincs lehetőségünk, az ablak élei mentén körben a külső ablakkeret mintegy feléig vigyük el a szigetelőanyagot.

A hőhidaknak és a penészképződés kockázatának jelentős csökkentése

A penésztől eredményesen a kiváltó okok megszüntetésével lehet megszabadulni. A hőhidak hatásának az előző részben leírt csökkentésével komoly lépést tettünk lakásunk eredményes penészmentesítése felé.

Azonban sok lakásban ezen változtatások egy részét nem lehet elvégezni vagy csak részben lehet kivitelezni. A hőhidak és a hatásaik bizonyos mértékig megmaradnak. Egyik ilyen hatás, hogy a hőhidak közelében harmatpont alakul ki, lecsapódik a pára. A nedvesség a penészgomba spórák kedvenc táptalaja. Tehát a cél a harmatpont és a páralecsapódás elkerülése.

Ezt úgy tudjuk elérni, ha a hőhidak közelében a hőmérsékletet egyenletesen eloszlatjuk, illetve a felületeteket egyenletesen melegen tartjuk. Ezt a cél és ezzel egyben a penészképződés kockázatának csökkentését szolgálja a Protektor hővisszaverő kerámiatartalmú bevonat. A festékrétegben lévő kerámiagolyócskák a hőt egyenletesen eloszlatják, szétterítik, nem alakul ki harmatpont.

A festékréteg  kötőanyaga, a páraszabályozásban is fontos szerepet játszik. Ez az anyag képes a pára egy részét megkötni, így csökkenti a lakótér páraterhelését. A festékrétegben lévő speciális kapillárisrendszer a kezelt felületet szárítja, mivel a felületben lévő nedvességet kiszívja. Ezen hatásmechanizmus  jelentősen csökkenti a Protektor festék a penészesedés kiváltó okait.