Síkkoordináció, az ezzel járó hőszigetelési, lég-, pára- és csapadékzárási feladatok.

ÉPÍTÉSZETI MEGFONTOLÁSOK

A homlokzat külső síkján elhelyezett nyílászárók a felületjelleget (1. kép), míg a belső sík felé minél inkább eltoltak az épület plaszticitását hangsúlyozzák (2. kép), hiszen a nyílások egyre árnyékoltabbá válnak. Érdekes megjelenésre adnak lehetőséget a homlokzati síkból monitorjelleggel kiemelkedő vagy éppen besüllyesztett elemek, melyek erős fény-árnyék játékot eredményeznek. A tervezett kifejezést (például: befogadás, nyitás, stb.) vagy épp a játékosságot tovább erősítheti az ablakbélletek merőleges síktól eltérő kialakítása (3. kép).

Az új hőtechnikai rendelet [2] kielégítéséhez szükséges egyre vastagabb falszerkezetek [5] esetén nem csak különleges esetekben, hanem általánosságban is érdemes meggondolni a merőlegestől eltérő ablakbéllet kialakítását, hiszen ennek többféle következménye is lehet [3, 4, 6] (1. ábra):

1. A kitekintést vizsgálva akkor biztosítható a legnagyobb látószög, ha a nyílászáró a fal belső síkján helyezkedik el és a béllet kifelé szélesedik, míg a legkisebb a látószög, ha a nyílászáró a falközépen helyezkedik el és belülről kifelé szűkül az ablakbéllet. [4]
2. A betekintés akkor korlátozható a legjobban, ha a nyílászáró falközépen helyezkedik el és belülről kifelé nyílik az ablakbéllet. [4]
3. Ugyanazon méretű nyílászáró esetén akkor érhető el nagyobb benapozottság, ha a nyílászáró síkjától (kifelé és/vagy befelé) szélesedő ablakbélletet alakítunk ki – igaz, ekkor a nyári hőterhelés is nagyobb, de ma már a megfelelő komfortkörülmények biztosításához és a minél kisebb energiafelhasználás érdekében árnyékoló alkalmazása amúgy is szükséges. [4]

Az árnyékoló szerkezet megválasztása, elhelyezése azonban befolyásolja a nyílászáró síkját. Homlokzat előtti szerelés esetén a nyílászáró síkja szabadon választható. Szintén szabadon választható a nyílászáró síkja, ha napvédő üveget, üvegbe integrált árnyékolót vagy kevésbé hatékony belső oldali árnyékolót alkalmazunk. Ha azonban az árnyékoló rejtett kialakítású, akkor ez a nyílászáró síkját a falszerkezet belső síkja felé tolja, azaz az elhelyezési sík kötötté válik.

SÍKKOORDINÁCIÓBÓL EREDŐ HŐHÍDCSÖKKENTÉSI FELADATOK

Nyílászáró beépítésénél a geometriai, anyag- és szerkezetváltás következtében hőhidak kialakulásával minden esetben számolni kell, melyek kedvezőtlen hatását csökkenteni szükséges. A magyar energetikai rendelet [2] nem tartalmaz a hőhidak mértékére előírásokat, mindösszesen a számítások során a „χ" korrekciós tényezővel, a konkrét hőhídra számított vagy hőhídkatalógusból nyert ψ-értékkel lehet figyelembe venni azokat.

Más országokban megfigyelhető irányzat, hogy míg korábban a nyílászáró beépítésénél a vonalmenti hőátbocsátási tényező értékénél a ψ=0,3-0,5 W/mK értéket kellett teljesíteni, addig mára ez az érték ψ=0,1 W/mK, ami még mindig nagyon messze esik a passzívház-ajánlásokban szereplő ψ=0,01 W/mK értéktől, mely esetén a szerkezet már hőhídmentesnek tekinthető.

A nyílászárók ideális helye szilikát szerkezetű és hőszigetelt falaknál a fal izotermáinak középvonalában elhelyezett tok középvonal (ez jellemzően a hőszigetelésbe, de legfeljebb a hőszigetelés belső síkjához közel esik) (2–3. ábra), míg szerelt, teljes falkeresztmetszetben hőszigetelt szerkezeteknél a falközépen adódik.

Amennyiben a nyílászáró az ideálisnak tekinthető síktól befelé eltolódik, akkor a hőszigetelést (és adott esetben a burkolatot is) a kávába is be kell fordítani. Örök kérdés a befordítandó hőszigetelés mértéke. (lásd [1]) Hosszú ideig tartotta magát az a szemlélet, hogy a bélletbe elegendő a hőhíd csökkentéséhez éppen elegendő 3-5 cm hőszigetelés (λ=0,04 W/mK) befordítása, ami mindösszesen az állagvédelmet biztosítja. Ez azonban a mai egyre szigorodó energetikai követelmények mellett nem állja meg a helyét. Minél jobban hőszigetelt a falszerkezet, annál nagyobb energiaveszteséget jelent a nem megfelelő vonalmenti hőátbocsátási tényező értéke. Amennyiben külön méretezést nem végzünk, akkor a közel hőhídmentes kialakítás érdekében javasolt a homlokzati hőszigetelés értékével közel azonos hőszigetelési vastagság befordítása az ablakbélletbe. Ezáltal a szerkezeten kialakítandó nyílásméret lényegesen nagyobb lesz, mint a homlokzaton megjelenő. Feltételezve 10–25 cm-es hőszigetelési vastagságot, ez 2×10-25 =20-50 cm, míg kőburkolatos falszerkezet esetén ez az érték megnő legalább 2×7=14 cm-rel, téglaburkolat esetén pedig 2×16=32 cm-rel.

A hőszigetelés befordítását a nyílászáró mind a négy oldalán, azaz nem csak oldalt, hanem alul és felül is ki kell alakítani. Ez utóbbiaknak már tartószerkezeti következményeit is figyelembe kell venni. A belső térben megjelenő széles toktoldó esetleges kedvezőtlen építészeti hatása csökkenthető úgynevezett negatív káva kialakításával vagy a kávában jobb hőszigetelő képességű (kisebb λ-értékű) hőszigetelés (például: IPN-hab, VIP-panel) alkalmazásával.

Homogén falszerkezet esetén az ideálisnak tekinthető falközép síktól a nyílászáró bármelyik irányban történő eltolása a hőhidasság fokozódásával jár (4–5. ábra). A külső síkon elhelyezett nyílászáró esetén a csatlakozó falszerkezet hőmérséklete oly módon lehűlhet, hogy fennállhat a párakicsapódás veszélye. Ennek elkerülése érdekében külön intézkedés szükséges, adott esetben belső oldali hőszigeteléssel kell a fal felületi hőmérsékletét növelni.

A falszerkezet belső síkján elhelyezett nyílászáró esetén a vonalmenti hőátbocsátási tényező mértéke csökkenthető az ablakbélletben elhelyezett kiegészítő hőszigeteléssel.

Hőszigeteléssel kialakított réteges fal esetén a nyílászáró-beépítés energetikai szempontból helyes kialakításához a nyílászáró anyagának, szerkezetének ismerete is szükséges. Míg a fa, műanyag ablakok esetén a vonalmenti hőátbocsátási tényező csökkenését okozza, ha a hőszigetelés rátakar a tokszerkezetre (7. ábra), addig elsősorban hőhídmegszakítóval ellátott alumínium ablakok esetén a falszerkezet hőszigetelését a hőhídmegszakítóval kell felületfolytonosítani (6. ábra), ami beforduló hőszigetelés esetén jellemzően negatív falkáva kialakítását eredményezi. Minden más esetben akár állagvédelmi problémát is okozhat az alacsony felületi hőmérséklet.

Ha a nyílászáró kéthéjú falszerkezetben tolódik a külső, burkolati sík felé, esetleg az elé, akkor olyan hőszigetelt toktoldó alkalmazása szükséges, melynek egyben tartószerkezeti szerepe is van (a nyílászáró mérete, súlya mellett figyelembe kell venni a konzolosság mértékét és azt, hogy hasznos terhelés várható-e).

További szempontokat kell figyelembe venni rejtett árnyékoló kialakítása esetén, illetve erkélyajtóknál különösen abban az esetben, ha a vasbeton tartószerkezetbe hőhídmegszakítót építenek be.

ÖSSZEFOGLALÁS

A nyílászáró szerkezetek elhelyezése, a béllet kialakítása építészeti eszköz lehet, melynek következményeivel azonban tisztában kell lenni. A különlegesebb beépítések megtervezéséhez az „általános beépítés" ismerete szükséges, ahol ismerni kell az energetikai követelményeket, a vonalmenti hőveszteség csökkentésének lehetőségeit a különböző anyagú, szerkezetű nyílászárók esetén, a belső oldali lég- és párazárás, a külső oldali csapadék- és szélzárás követelményeit, azon elemeket, melyek az akusztikai vagy éppen tűzvédelmi viselkedést befolyásolják. Talán szembetűnő, hogy a nyílászáró beépítésének megtervezése a tervekbe véletlenszerűen berajzolt vonaltól jelentősen eltér, és számos kérdés egyidejű megfontolását feltételezi.

Pataky Rita
okleveles építészmérnök, egyetemi mestertanár
BME Épületszerkezettani Tanszék