Az épület kellemes hőérzetét a fűtési idényben alapvetően a belső hőmérséklet és ezzel összefüggésben a jó hőszigetelés határozza meg. Természetesen a kellemes hőérzetet befolyásolják a páratartalom, a fűtési mód, a légmozgás és egyéb épületfizikai tényezők, sőt még az öltözködési szokásaink is.
Az 1980-as évek energiaár-robbanása miatt a hőtechnikai előírások az épülethatároló szerkezetek fokozott hőszigetelését írták elő. Ugyanakkor nem vették figyelembe az egyéb tényezőket, mint a fűtést, a szellőzést, az ablakok arányát, a hőhidak helyét és mennyiségét, a tájolást, valamint a többi határoló szerkezet, úgymint a padló, a zárófödém és a tetőtér-beépítés hatását.
A Magyarországon 1991-ben életbe lépett új hőtechnikai szabvány mind az építészeket, mint az épületgépészeket arra ösztönözte, hogy az épületet komplexen kezelve együttműködjenek, és a fenti szempontokat egyaránt kielégítő energiatakarékos házakat tervezzenek.
Köztudomású, hogy ha a különböző anyagú és réteg felépítésű falszerkezetek hőszigetelési képességét összehasonlítjuk, és mellette megvizsgáljuk az energiafogyasztást is, igen jelentős eltéréseket tapasztalunk.
Minél jobb az épületszerkezet hőszigetelése, annál magasabb a falak belső felületi hőmérséklete, miközben kisebb az energiaigény, és hasonló a tér belső hőmérséklete. Ezt az összefüggést az 1. táblázat szemlélteti.
1. táblázat | |||
Különböző hőérzet –10 °C külső hőmérséklet esetén | |||
hőátbocsátási tényező: K |
léghőmérséklet (°C) |
határoló szerkezet felületi hőmérséklete (°C) |
energiafogyasztás (W/m²K) |
0,70 |
21,0 | 18,2 | 21 |
0,39 |
20,2 | 19,0 | 12 |
0,23 | 20,0 | 19,2 |
5 |
Az épületszerkezetek hőszigetelő képességének mérőszáma a k hőátbocsátási tényező, amely azt mutatja, hogy mennyi energia szükséges 1 m² épületfelület két határoló lapja közötti 1 kelvin hőmérséklet-változáshoz.
Minél gyengébb a szerkezet hőszigetelő képessége – azaz nagyobb a k érték – annál nagyobb az energiafogyasztás.
Összehasonlítható a 2. táblázat alapján, hogy a régi és az újabb anyagokkal épített falakból milyen vastagságra és rétegfelépítésre van szükség azonos hőátbocsátási képességhez.
2. táblázat | |
a külső fal rétegrendje k=0,39 W/m²K | |
Különböző falszerkezetek azonos hőátbocsátási tényező mellett |
teljes falvastagság (cm) |
1. változat: vakolat, kisméretű tégla (1800 kg/m³), vakolat |
193 |
2. változat: vakolat, tégla falazóblokk (600 kg/ m³), vakolat |
87 |
3. változat: mint a 2., könnyű habarccsal |
73 |
4. változat: vakolat, gázbeton falazóblokk (600 kg/m³), vakolat |
59 |
5. változat: tégla előfalazás 11,5 cm, légréteg, 7 cm hőszigetelés, falazat 17,5 cm vakolat |
41 |
6. változat: fa könnyűszerkezetes fal, 12 cm hőszigeteléssel | 21 |
A táblázat meggyőzheti az olvasót arról, hogy a fa könnyűszerkezetes falból tizedannyi anyaggal azonos hőérzet érhető el, mint a hagyományos téglafallal.
Sajnálatos módon a fa könnyűszerkezetes építési módot ezidáig sem a tervezők, sem az építtetők nem részesítették előnyben Magyarországon, pedig ezzel az épület használója rövid idő alatt jelentős energia megtakarításra tehetne szert.
Energiapazarló világunkban a régebbi építésű házak fűtésére éves szinten 150-220 kWh energiát használunk fel az épület 1 m² alapterületére vonatkoztatva, ezzel szemben egy fa könnyűszerkezetes ház megelégszik 54-100 kWh energiával.
Az a többéves tapasztalatom, hogy az általam tervezett családi házak fűtésére – egy 75 m² alapterületű, tetőtér beépítéses házat alapul véve – naponta nem használnak fel többet 10 liter fűtőolajnál vagy 7 m³ földgáznál a kívánt, kellemes hőérzet eléréséhez. (Ezt az értéket ki-ki összevetheti a saját havi fogyasztásával!)
Sokakban felmerül a kérdés, ha télen a jó hőszigetelés miatt valóban energiatakarékosak is a könnyűszerkezetes épületek, vajon hogyan viselkednek a nyári nagy melegben.
A hagyományos, „nehéz” építésű (tégla-, beton-) házak nagy tömegük miatt lassabban melegszenek fel, mint a könnyűszerkezetes épületek, ami a nyári hőterheléssel szemben előnyt jelent. Ugyanakkor a tárolt hőt lassabban adják le, ezért este és éjszaka is meleget sugároznak.
Mindkét építésmódban a nyílászárók engedik be a legtöbb meleget. A legfontosabb teendő az ablakok árnyékolása. Az építész tervező a telek adottságait figyelembe véve előre gondoskodhat a megfelelő tájolásról, a természetes és a beépített árnyékolásról.
Hogyan védhetjük ablakainkat nyáron a benapozástól?
Lombhullató fa telepítésével a déli, illetve a nyugati oldalon védhetjük a földszinti ablakainkat, mert így télen a csupasz ágak között átsüt a nap. Az emeleti nyílászárók védelmét külső, mozgatható árnyékolóval oldhatjuk meg, amely lehet redőny vagy állítható lamellás zsalu. Az eresz kellő megnyújtásával állandó nyári árnyék biztosítható, télen viszont a napsugarak lapos beesési szöge miatt az eresz nem lesz zavaró.
Tovább növelhetjük a könnyűszerkezetes épületek földszintjének és tetőterének nyári hőelnyelő képességét nagy tömegű padlószerkezetek beépítésével. A földszinten gyakran használatos padlófűtéshez kerámia burkolatot építenek, amely nyáron kellemesen hűvös. A földszint feletti födémre úsztatott cemetesztrich réteg kerül – amely ugyancsak hőelnyelő tulajdonságú – kő-, parketta- vagy szőnyegpadló borítással.
A nyári meleg ellen bármely építési mód esetén jól véd a klimatizálás. Egyik módszere a légkondicionálás, amely meglehetősen költséges. Nálunk kevésbé ismert eljárás a „kis energiafelhasználású építésmód” hőcserélős fűtési-hűtési rendszere.
A könnyűszerkezetes építésben a nyári hőérzetet a külső határoló falak és a tetőtér rétegfelépítése is befolyásolja.
Jellemzően a zárt légterű és az átszellőztetett rétegek használatosak. A falakban elhelyezett hőszigetelés vastagságát a falvázoszlop mérete határozza meg. A zárt légterű falakat külső kiegészítő szigeteléssel látják el. Az előfalazott és a deszkaborításos homlokzatok átszellőztethetők, ami mérsékli a fal nyári felmelegedését. Ugyanakkor ezzel csökken a fal hőátbocsátási tényezője, ami viszont megnöveli a téli fűtési költséget.
A hőszigetelés anyagminősége, sűrűsége csak kismértékben befolyásolja a fal nyári hőszigetelő képességét.
A könnyűszerkezetes tetőterek nyári hővédelmében a vastag hőszigetelés, az átszellőztetés, illetve a hővisszaverő fólia tesz hasznos szolgálatokat.
A kellő magasságú szarufák közé épített, általában üveg vagy kőzetgyapot hőszigetelés felett átszellőztetett légréteget alakítanak ki.
A hőszigetelő képesség növeléséhez a szarufák alatt kiegészítő hőszigetelés elhelyezésére is lehetőség van, ha tartószerkezeti okból nem indokolt a magas szarufa.
A tetőfedés módjától függően a fedőanyag alatt további átszellőztetés létesíthető. A beépített szellőzőrétegnek egyrészt az a szerepe, hogy a szerkezetbe bekerülő párát elvezesse, másrészt a héjazat alatt áramló levegő így hűti is a nyáron felhevült felületet.
Tetőfóliaként használatos a külső felületén alumínium-bevonatos hővisszaverő fólia is, amely a tetőszerkezet felmelegedését nagymértékben csökkenti.
Összefoglalva: A jó hőszigetelés következtében a hőség nem jut be a házba, ha a nyílászárók megfelelő árnyékolást kapnak. A fa könnyűszerkezetes építésű házak kis hőtároló tömege a hiedelemmel ellentétben nyáron sem hátrány, ellenkezőleg, nagy melegben este és reggel a szellőztetés hatására az épület gyorsabban lehül.