Hőtechnika

Itt és most kiderül, miért hideg az a felület. Hogy ezt megértsük, kicsit el kell merülni az épületfizikában, hőtechnikában.

A legfontosabb fogalom most a hőveszteség. Mint minden (és mindenki), próbál egyensúlyt találni. Ez nincs másképp akkor sem, mikor a hideg és a meleg találkozik. Ilyenkor létrejön egy köztes hőmérséklet. Amikor hőenergiát veszít egy ház, a kinti levegőt fűtjük, átadjuk a hőenergiát a külső környezetnek, de az olyan nagy tömegű, hogy annak hőmérsékletén aligha vennénk észre. Minél kisebb a két levegő hőmérséklet különbsége, annál lassabb a folyamat. De mi szeretnénk még kedvezőbb feltételeket, ezért hőszigeteljük a lehűlő felületeket – ezzel tovább lassítva a hőenergia "vándorlását".

Mindenekelőtt értsük meg a hőveszteség fizikáját:

A külső hőmérséklet a fal külső oldalán, a fal közelében kissé felmelegszik, vékony réteget képezve a ház körül. Persze ennek a buroknak mérete, vastagsága sok mindentől függ, például szélben ez nagyon minimálisan érzékelhető, de ne vesszünk el a részletekben. Tehát a fal felülete melegebb, mint a külső hőmérséklet, ez tiszta sor. A falban a hőáram (egységnyi idő alatt áthaladó hőenergia) egészen lineáris, persze ez megtévesztő, mert valójában ez is görbe.
A belső oldalon a fal – épp ellenkezőleg – hidegebb, mint a belső hőmérséklet. Itt is egy vékony réteg alakul ki a fal mellett, ami hidegebb, mint a beljebb található levegő hőmérséklet. Ez a levegőréteg, mivel alacsonyabb hőmérsékletű, kisebb a fajsúlya, mint a beljebb található levegőé, ezért szép lassan elindul lefelé, és a padló közelében a ház belseje felé áramlik, helyét pedig a melegebb levegő veszi át. Ez a fal mellett lehűl, és egy szép kis áramlás alakul ki a helyiségekben. Ezzel szépen érthetővé válik a helyiség kihűlésének folyamata.

Mi történik, ha hőszigeteléssel látjuk el ezt a külső falat?

Itt azt láthatjuk, hogy a hőszigetelésen – egységnyi vastagság mellett – sokkal lassabb a hőáram, azaz lelassul az energia "átengedése". Ezzel rengeteget javul a falunk eredő hőátbocsájtási tényezője. Számunka az ábra legfontosabb mondanivalója az, hogy a belső falfelületünk hőszigetelés esetén sokkal közelebb áll a belső levegő hőmérsékletéhez, ezért kisebb a fal melletti lehűlés.

A hőátbocsájtási tényezőt "U" vagy "k" jelölésekkel lehet megtalálni, de leggyakrabban ma már "U" értékként találkozhatunk vele. Ezzel is jellemezhetjük egy anyag vagy réteg hőszigetelő, vagy épp hővezető képességét. A mértékegysége W/m2K, azaz egy m2 felületen, a két oldalon uralkodó hőmérséklet különbség függvényében, ennyi hőenergia halad át rajta egységnyi idő alatt (csak a korrektség miatt).

Még egyvalamit nem magyaráztam el: hővezetési tényező. Ez egy olyan anyagjellemző, ami nagyban hasonlít a hőátbocsájtási tényezőhöz. Ezzel szoktuk a falszerkezetek különböző rétegeinek hőszigetelő képességét jellemezni. Ennek mértékegysége a W/mK. Ez egy kicsit nehezebben megfogható, ezért csak összehasonlításképp pár példát mutatnék:

Réz 401
Alumínium 237
Sárgaréz 120
Cink 110
Ötvözetlen acél 50
Ötvözött acél, V2A 15
Ólom 35
Gránit 2,8
Beton 2,1
Üveg 1,0
Vakolat 1,0
Falazótégla (tömör) 0,5 – 1,4
Fa 0,13 – 0,18
Poroton tégla 0,09 – 0,45
Vályog ~0,22
Üveggyapot 0,04 – 0,05
Polisztirol 0,035 – 0,050
Poliuretán 0,024 – 0,035
Levegő 0,024

(forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/H%C5%91vezet%C3%A9si_t%C3%A9nyez%C5%91)

Ezek természetesen hővezetési tényezők, de jól látszik, mi az, ami hőszigetel és mi az, ami inkább hőt vezet. Fémből nem érdemes falat építeni, ahogy a beton vagy vasbeton sem a legjobb ebből a szempontból, viszont a levegő nagyon is jó. Itt nyer értelmet, hogy miért van argontöltésű ablaküveg, vagy miért olyan könnyűek a szigetelőanyagok.

Nézzük meg, hogy a ma érvényes követelmények mit írnak elő a külső szerkezetekre:

(forrás: 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet 1. számú melléklet)

Ezek a követelmények már csak hőszigeteléssel ellátott épületet engednek kivitelezni, és 2021-től pedig még szigorúbb lesz a rendelet:

(forrás: 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet 6. számú melléklet)

A következetesen betartott, rendelet alapján megtervezett és kivitelezett épületeknél nem szokott probléma lenni a penészesedéssel.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!