Legnagyobb arányban a fővárosban találunk panellakásokat, itt a lakott ingatlanok közel harmada ilyen technológiával készült. A panelépületek tervezése során számos tetőszerkezetet kipróbáltak, általános megoldás az egyenes rétegrendű lapostető volt, de a magastetők esetében alkalmazott kéthéjú megoldásokat is alkalmazták kedvező tulajdonságaik miatt. Általánosságban a kéthéjú lapostetők egyenes rétegrendű szerkezetek, azaz a hőszigetelés a zárófödém felett, a csapadék elleni szigetelés alatt található. Kéthéjú lapostető esetében viszont a hőszigetelés felett nagy méretű átszellőztetett légréteg van, amely két héjra osztja a szerkezetet.
A kéthéjú hidegtető esetében az alsó héj a teherhordó födémszerkezetből és a rajta elhelyezett hőszigetelő rétegből áll. A felső héj teherhordó szerkezete egyben a lejtést adó réteg is, ezen található a csapadékvíz elleni szigetelés, mely így a hőszigeteléstől elválasztva helyezkedik el. Az e két réteg közötti tér átszellőztetett; a fűtött térből távozó pára az alsó héj fölötti légrésbe kerül, innen pedig az átszellőztetés révén kerül eltávolításra. További előnye a kialakításnak, hogy csökkenti a tetőszerkezet nyári hőterhelését.
Összességében elmondható, hogy a hazai kb. 4,2 milliós épületállományának háromnegyede felújításra szorul: a panel épületek nagy része mára elavult, valamint épületenergetikai teljesítményük miatt is esedékes a korszerűsítésük. Ezeknél a szerkezeteknél az átszellőzés működése és hatékonysága a felújítás után hazánkban egy kevésbé vizsgált terület, melyet jelen kutatással igyekszünk pótolni egy ÚNKP projekt keretében. Az ábrán látható, hogy a lapostető hőszigetelését fújható üveggyapottal végezték el, továbbá ezzel egyidőben épületfizikai méréseket is indítottak, hogy kiderülhessen, hogyan viselkedik a tető a hőszigetelés után, nem keletkezik-e páralecsapódás.
Felújítás és mérések
A vizsgált épület felmérése és a monitoring rendszer megtervezése után a tetőszerkezetet felújították. A tető alsó, teherhordó héján 8 cm EPS hőszigetelés volt, ezen réteg fölé, a légrésbe fújták be az üveggyapot hőszigetelést. A befújáshoz használt tömlő bejuttatásához magfúróval több helyen meg kellett bontani a felső héj vízszigetelését. Az így kapott mintákon lehetett tanulmányozni és ellenőrizni a rétegrendi felépítést, illetve elhelyezni a monitoring rendszer szenzorjait. Ezzel lehetőség nyílt a szerkezeti rétegek néhány épületfizikai jellemzőjének mérésére és változásaik követésére. Az így létrejött furatok fölé később páraszellőzők kerültek, segítve a pára eltávolítását a fújható üveggyapottal kitöltött üregből. A méréseket úgy kell elképzelni, hogy a tetőn kiválasztottunk 4 mérési helyet, ahol több szenzort helyeztünk el. Ezek a szenzorok a szerkezetben több helyen találhatók: a teherhordó szerkezet és a meglévő hőszigetelés között, a meglévő hőszigetelés tetején és az újonnan elkészült hőszigetelés alatt, illetve a fújt szigetelés felett a légrésben. Ezek a szenzorok érzékelik adott helyen a hőmérsékletet és a relatív páratartalom értékét is, amit 10 percenként rögzítenek. Célszerű a külső levegő tulajdonságait is figyelni, illetve a szerkezeten belüli szobákban is fontos méréseket végrehajtani, így az eredményeket többféleképpen hasznosíthatjuk a későbbiekben. A mérési idő általában hosszabb (legalább 1 év), így követni tudjuk az adatok változását. A vizsgálat végeztével értékelnünk kell az eredményeket. Persze ez gyakran nem azt jelenti, hogy 1 évig magára hagyjuk az épületet, szükséges néha ellenőrizni az eszközök megfelelő működését is; akár távolról. Értékelés Az eredmények feldolgozása több szakaszra bontható. Szabványok segítik, hogy meghatározzuk az eredeti szerkezet és a felújított szerkezet hőátbocsátási tényezőjét (U-érték). Ez az a mérőszám, amit a magyar épületenergetikai rendelet is használ részkövetelményként, azaz meghatározza a maximális értékét a különböző típusú szerkezetek esetében. A szabványok által meghatározott anyagtulajdonságokat figyelembe véve is több lehetőségünk van a számítás során, muszáj feltételezésekkel élnünk, hiszen nem tudjuk az eredeti légrés milyen mértékben szellőzött át, ahogy azt sem, hogy milyen minőségű jelenleg a meglévő hőszigetelés. A felújított szerkezet esetén is a fenti bizonytalanságok érvényesek, ami tovább bővül azzal, hogy vajon a befújt hőszigetelés mindenhol ugyanolyan vastagságú-e, mennyivel változott az átszellőzés mértéke. Ezeket a bizonytalanságokat megfontolva meghatároztuk a hőátbocsátási tényezők értékeit.
Ezután megvizsgáltuk a rögzített adatokat. Itt a 10 percenkénti adatokból órai átlagokat képeztünk, illetve a hibás/hiányzó értékeket is pótoltuk, javítottuk a folytonos adatsor érdekében. Ezzel sikeresen csökkentettük az adatsor méretét és biztosítottuk azok folytonosságát is. Az eredmények alapján elmondható, hogy a szenzorok értékei nagy hasonlóságot mutattak a teljes mérési időtartam alatt, azokban főként csak kisebb különbségek voltak észlelhetők. Vagyis minden kiválasztott mérési helyen közel azonos mértékben változott a hőmérséklet és a relatív páratartalom a rétegekben. Példaként a rétegek pontosabb vizsgálatához külön ábrázolásra került egy téli (január) és egy nyári (július) hónap értéke az 1. mérési helyen. A hőmérséklet esetében, a legkülső/légrétegben lévő pont hőmérséklete és páratartalom értéke is hasonló lefutású volt, mint a külső légtérben mért eredmények. A 3. mérési pontban, a meglévő EPS hőszigetelés alatt a hőmérséklet viszonylag kiegyenlített volt, és csak nagyon kis mértékben követte a külső térben tapasztalható változásokat. A relatív páratartalom értéke követte a külső időjárás változásait, átlagosan 67% páratartalommal, maximális értéke pedig 89% volt. Itt is elmondható, hogy a szerkezet alsóbb, zártabb rétegeiben már jóval alacsonyabb értékekkel találkozunk a téli időszakban.
A nyári időszakban jobban megfigyelhető a mérési pontokban a napi hőingás hatása. A hónap közepén esőzés volt, ez látható a külső páratartalom értékeiben, ami eléri a 97 százalékos értéket. Az esőzés miatt megemelkedik a mérési pontokban a relatív nedvességtartalom, ugyanakkor a külső hőmérsékletben jelentős csökkenés tapasztalható. Látható, hogy a csapadékterhelés után az utólagosan hőszigetelt réteg nedvességtartalma könnyen csökken – hasonlóan a külső térhez – nem jelent különösebb gondot a réteg kiszellőzése. A nyári időszakban tapasztalható magasabb páratartalom ér- tékek (gyakran 80-90%) nem éreztetik hatásukat a vizsgált rétegekben, nem látszik különösebb nedvességdúsulás. A csapadékterhelést leszámítva végig egyenletes a rétegek relatív páratartalma. Ilyen módon bármelyik mérési helyen, bármelyik időszakban megvizsgálhatjuk a mért eredményeket, ellenőrizhetjük a felújított szerkezet megfelelőségét. Harmadik eredményként azt is megvizsgálhatjuk, hogyan változik a beépített anyagok tulajdonsága. Ugyanis a gyártók által jelölt anyagtulajdonságok nem minden időpillanatban és körülmények között állandók. Az egyik ilyen legfontosabb anyagtulajdonság az anyagok hővezetési tényezője. A mérőszám értéke hőszigetelések esetében igen alacsony (0,03-0,05 W/mK) egyéb építőanyagoknál (beton: ~2-2,5 W/ mK) vagy fémek esetében (alumínium: ~237 W/mK) viszont jóval magasabb. Mivel tudjuk, hogy a hőszigetelésben hogyan változik a hőmérséklet és relatív páratartalom, azt is meg tudjuk monda- ni mennyit változik (romlik vagy javul) az anyag hőszigetelő képessége. Az építőanyagok gyártás utáni tulajdonságait a számítások során – melyek a beépítési állapotra vonatkoznak – konverziós tényezőkkel vehetjük figyelembe az MSZ EN ISO 10456 szabvány alapján.
A teljesítményváltozás mértéke változó, ebben az esetben a külső feltételek hatására az anyag hővezető képessége a legkedvezőtlenebb esetben kb. 25 százalékot romlott, ami soknak tűnhet, viszont, ha megnézzük az értékét, akkor 0,045 W/mK-ről 0,057W/mK-re változott, azaz még így is jó hőszigetelő tulajdonsággal rendelkezik. Összességében a rétegrendet figyelembe véve, ez nem növeli nagymértékben a teljes szerkezet energiafelhasználást, ám mégis figyelembe kell vennünk, hogy ezek az értékek nem állandók, befolyásolhatják az épület működését, így igyekeznünk kell mindig az optimális megoldásokra. A folytatás A kutatási program további célja a beépített hőszigetelés laboratóriumi vizsgálata, ahol méréssel határozzuk meg a beépített anyag hővezetési tényezőjét különböző állapotok mellett, nedvességfelvételének karakterisztikáját és szorpciós izotermáját is. Utóbbi mutatja meg, hogy adott relatív páratartalom mellett mennyi nedvesség van az anyag belsejében. A kutatás további részében dinamikus szimulációval modellezük a jelenséget, a méréseken alapuló anyagmodellek felhasználásával. A vizsgálatok elemzésével további értékes adatokat nyerhetünk a szerkezet belső légállapot minőségre gyakorolt hatásairól, a vizsgált szerkezet nyári viselkedéséről. A szimuláció során felépítjük azt a rétegrendet, amit a felújítás után kaptunk. Meg kell adnunk a beépített anyagok tulajdonságait szabványok vagy adott esetben a mérések alapján. A választott szoftverben lehetőségünk van arra, hogy elhelyezzünk virtuális mérési pontokat (hasonlóan a valóságban elhelyezett szenzorokhoz). A vizsgálat során megkötésként megadjuk a külső és belső légtér mért hőmérsékletét, relatív nedvességtartalmát majd figyeljük, milyen értékeket kapunk az elhelyezett virtuális mérési pontokban. A szimuláció során az a célunk, hogy minél jobban modellezzük a valóságban kapott szenzoradatokat és ezt az anyagtulajdonságok finomításával érthetjük el. Ilyen módon finomhangolhatjuk a modellünket és megvizsgálhatjuk mi történne, ha több hőszigetelést tennénk a szerkezetbe vagy ha másik országban, másik éghajlaton helyeznénk el ugyanezt az épületet, hogyan viselkedne abban a környezetben. A megállapított hő- és nedvességtechnikai jellemzők épületfizikai, épületenergetikai számításokhoz jelenthetnek hasznos adatokat, továbbá a megismert tulajdonságok és beépítési viselkedés kiemelt jelentőségű lehet az anyag továbbfejlesztése, illetve a meglévő épületállomány felújítása során is.
Forrás: Élet és Tudomány