A homlokzat belső hőátbocsátási tényezője: Az energiahatékonyság kulcsa
A hőátbocsátási tényező elkerülhetetlen fogalom azok számára, akik építkezés vagy lakásfelújítás előtt állnak. De mit jelent pontosan és miért olyan fontos a környezet- és pénztárcabarát, energiahatékony épületekhez? Cikkünkben részletesen bemutatjuk a hőátbocsátási tényező jelentését, számítását és a 2024-ben hatályos vonatkozó követelményeket.
Mi a hőátbocsátási tényező fogalma?
Bár a modern épületek bámulatos hőtartó képességgel rendelkeznek, az olyan modern építőanyagoknak köszönhetően, mint például a kőzetgyapot és az üveggyapot, mégis a hő egy részét átbocsájtják. Hogy ez mit is jelent pontosan? Mutatjuk!
A Szegedi Tudományegyetem meghatározása szerint, a hőátbocsátás jelentése következő: „Ha a két közeg között a hőátvitel úgy valósul meg, hogy közöttük szilárd fal van, a hőnek a falon és a fal két oldalán elhelyezkedő határrétegen is át kell hatolnia. Az ilyen kétoldali hőátadásból és egy- vagy többrétegű falon át történő hővezetésből álló komplex folyamatot nevezzük a hőátbocsátásnak.”
A homlokzat, födém, padló, nyílászárók és egyéb szerkezeti elemek télen a beltéri meleget engedik ki, míg nyáron a kültéri forróságot engedik be. A hőtartó képességet elsősorban a használt építőanyagok határozzák meg, e képességüket pedig szükséges egy energetikai mérőszám segítségével egzakt módon meghatározni. Itt jön a képbe a hőátbocsátási tényező (jele: U, mértékegysége: W/m²K, vagyis watt/négyzetméter-kelvin), amely azt adott építőanyag egy négyzetméterre vetített hőveszteségét fejezi ki.
Az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról szóló 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az alábbi módon határozza meg a hőátbocsátási tényezőt: „A rétegtervi hőátbocsátási tényező (U) a szerkezet általános helyen vett metszetére számított vagy a termék egészére, a minősítési iratban megadott [W/(m²K) mértékegységű] jellemző, amely tartalmazza nem homogén szerkezetek esetén a szerkezeten belül, jellemzően előforduló átlagos mennyiségben figyelembe vett pontszerű (rögzítési rendszerek, konzolok, csavarok, átkötővasak stb. által okozott) és vonalmenti (vázszerkezetek, hézagok, panelcsatlakozások stb. által okozott) hőhidak hatását is.”
A hőátbocsátási tényező egy alapvető energetikai mérőszám, amely a szerkezetet jellemzi a hővesztesége alapján. Értékét független laboratóriumi mérés támasztja alá. A hőátbocsátási tényező szakmai jele az "U" érték, régi magyar jele a "K" érték (ezt már nem használjuk). Mértékegysége: W/m²K {watt-per-négyzetméter-kelvin}. A jogszabályi definíció szerint a rétegtervi hőátbocsátási tényező (U) a szerkezet általános helyen vett metszetére számított vagy a termék egészére, a minősítési iratban megadott [W/(m²K) mértékegységű] jellemző, amely tartalmazza nem homogén szerkezetek esetén a szerkezeten belül, jellemzően előforduló átlagos mennyiségben figyelembe vett pontszerű (rögzítési rendszerek, konzolok, csavarok, átkötővasak stb. által okozott) és vonalmenti (vázszerkezetek, hézagok, panelcsatlakozások stb. által okozott) hőhidak hatását is.
A hőátbocsátási tényezőre energetikai követelmények vonatkoznak, a szabályozó rendelet az alábbi táblázat szerint maximálja az egyes épületszerkezet típusok U értékét. A forgalmazók gyakran csak a legelőnyösebb rész (üvegezés - Ug) értékét adják meg, holott az egész ablak hőátbocsátási tényezője ettől mindig gyengébb, mert a tokszerkezet rosszabbul hőszigetel mint az üvegezés. Az energiafogyasztás és a követelmény szempontjából is az ablakok Uw értéke számít, amely a keretet és az üvegezést is figyelembe veszi, sőt számol az illesztésnél létrejövő hőhidakkal is. Mivel a hőátbocsátási tényező egy egységnyi felületre vetítve, ugyanolyan körülmények között mutatja meg a szerkezeten át eltávozó hőáramot, így a különböző szerkezetek összehasonlíthatóak a várható hőveszteség szempontjából. Ha kisebb az U érték, kisebb az eltávozó energia, tehát jobban szigetel a szerkezet.
Miért fontos a hőveszteség minimalizálása?
Értelemszerűen az alacsonyabb hőátbocsátási tényezővel rendelkező anyagok szigetelőképessége jobb, amely hozzájárul a hőveszteség csökkentéséhez. Számos ok szól amellett, hogy az építőanyag kiválasztáskor a kedvezőbb hőátbocsátási tényezővel rendelkező terméket válasszuk. Lássuk a legfontosabbakat!
- Környezetvédelem: A hőveszteség csökkentésével minimalizálhatjuk ökológiai lábnyomunkat, hiszen csökken a fűtésre és hűtésre fordított energia mennyisége.
- Pénzügyi megtakarítás: A kedvezőbb energiafelhasználás következtében jelentős összeget - nagyobb alapterületű magánlakások esetén akár évi többszázezer forintot - takaríthatunk meg. Így belátható időn belül megtérül a magasabb költségű építőanyag miatti extra pénzbeli ráfordítás.
- Ingatlanérték növekedése: A korszerű szigetelés növeli az ingatlan eladási értékét, így a befektetés nem csupán az alacsonyabb fűtési költségeknél térül meg.
- Épület élettartamának növelése: A hőveszteség redukálásával növelhető az ingatlan hasznos élettartama, hiszen a hőhidak fokozott amortizációhoz vezethetnek.
Ismerje meg modern homlokzati hőszigetelő rendszereinket és elemeinket, valamint szigetelő anyagainkat, amelyek kiváló hőtartó képességgel rendelkeznek!
Természetes légáramlás példa - Sajttorta sütése
Hőátbocsátási tényező kalkulátor: így határozhatjuk meg a hőveszteséget
A veszteség mértéke könnyen kiszámolható akár papíron is, az egyszerűség kedvéért azonban érdemes egy táblázatkezelő szoftvert használni. A saját készítésű hőátbocsátási tényező kalkulátor segítségével másodpercek alatt határozhatjuk meg a veszteség mértékét és a felmerülő extra költségeket. Következzenek a számítás lépései!
Elsőként szükséges a falak teljes területének meghatározása. Ehhez csupán össze kell szorozni a szoba hosszát, szélességét és belmagasságát. A példában szereplő szoba esetén: 6×7 méter, illetve 3 méter belmagassággal számolunk. A példában szereplő szoba esetén a teljes falméret = (2*6+2*7)*3= 78 m².
Tételezzük fel, hogy a fal esetén a hőátbocsátási tényező 1 W/m²K, a beltéri hőmérséklet 20 °C, míg a kültéri hőmérséklet 5 °C. Ez esetben 15 Watt / négyzetméter távozik a falakon keresztül.
Az utolsó lépésként a teljes hőveszteség meghatározásához: 78 * 15 = 1170 Watt. A fenti számítás rámutat arra, hogy milyen fontos a megfelelő U-értékkel rendelkező építőanyagokat választani építkezés és szigetelés során.
A klasszikus kockaház és egy téli nap példáján keresztül szemléltetve:Egy 10 x 10 méter alapterületű, 2,7 méter belmagasságú háznak 108 négyzetméter fala van (10 m x 2,7 m x 4). Ha a falszerkezet hőátbocsátási tényezője (U) 1 W/m²K, és a benti 23 °C, kinti 3 °C hőmérsékletkülönbség (20 °C) van, akkor a falakon keresztül óránként 108 m² * 1 W/m²K * 20 °C = 2160 Watt energia távozik. Minél kisebb az U értéke, annál kevesebb energiát veszítünk el feleslegesen.
Fontos megjegyezni, hogy ez egy leegyszerűsített számítás. Egy ház hőveszteségét számos tényező befolyásolja, beleértve a nyílászárókat, födémeket, aljzatokat, lábazatokat, valamint a szellőzést. Azonban még egy egyszerű U érték csökkentése is jelentős megtakarítást eredményezhet.
Például, egy 40 cm vastag, kisméretű téglából épített fal 1-1 cm vakolattal kb. 1,2 W/m²K U értékkel rendelkezik. Ezzel szemben egy 30-as Porotherm fal 10 cm hőszigeteléssel már csak 0,27 W/m²K U értékkel bír.
Ha már állnak a falak, a szigetelés is sokat segíthet az U érték csökkentésében. Különösen fontos a padlás és a tetőtér szigetelése, mivel a meleg elsősorban felfelé száll.
Hőátbocsátási tényező táblázat: melyek a hatályos követelmények 2024-ben?
2021-ben jelentősen megszigorították a hőátbocsátási tényezőre vonatkozó követelményeket. A 9/2023. (V. 25.) ÉKM rendelet 1. számú melléklete tartalmazza a vonatkozó előírásokat, amely minden 2023. október 31-étől benyújtott építési engedély esetén irányadó. Következzen a hőátbocsátási tényező táblázat a hatályos követelményekről!
| Épülethatároló szerkezet | A hőátbocsátási tényező követelményértéke (W/m²K) (*) |
|---|---|
| Homlokzati fal | 0,24 |
| Lapostető | 0,17 |
| Fűtött tetőteret határoló szerkezetek | 0,17 |
| Padlás és búvótér alatti födém | 0,17 |
| Árkád és áthajtó feletti födém | 0,17 |
| Alsó zárófödém fűtetlen terek felett | 0,26 |
| Üvegezés | 1,0 |
| Különleges üvegezés (magas akusztikai vagy biztonsági követelményű üvegezés) | 1,2 |
| Fa vagy PVC keretszerkezetű homlokzati üvegezett nyílászáró (> 0,5m²) (**) | 1,1 |
| Fém keretszerkezetű homlokzati üvegezett nyílászáró (> 0,5m²) (**) | 1,4 |
| Homlokzati üvegfal, függönyfal (**) | 1,4 |
| Üvegtető | 1,5 |
| Tetőfelülvilágító, füstelvezető kupola (> 0,5m²) | 1,7 |
| Tetősík ablak (> 0,5m²) | 1,3 |
| Ipari és tűzgátló ajtó és kapu (fűtött tér határolására) | 2,0 |
| Homlokzati vagy fűtött és fűtetlen terek közötti ajtó | 1,4 |
| Homlokzati vagy fűtött és fűtetlen terek közötti kapu | 1,8 |
| Fűtött és fűtetlen terek közötti fal | 0,4 |
| Szomszédos fűtött épületek és épületrészek közötti fal | 1,5 |
| Lábazati fal | 0,3 |
| Talajjal érintkező fal (csak új épületeknél) (***) | 0,3 |
| Talajon fekvő padló (új épületeknél) (***) | 0,3 |
| Hagyományos energiagyűjtő falak (pl. tömegfal, Trombe fal) (****) | 1,0 |
A rendelet az alábbi megjegyzéseket fűzi a táblázathoz:
- (*) A követelményérték határoló szerkezetek esetében az adott épülethatároló szerkezet átlagos hőátbocsátási tényezőjére vonatkozik. Új épületek és felújítások esetén a tervezett szerkezeteket állagvédelmi szempontból is ellenőrizni kell.
- (**) A nyílászáró szerkezetek esetében a keretszerkezet, a transzparens szerkezet (üvegezés), annak távtartói és hasonló funkciójú szerkezetek hatását is tartalmazó hőátbocsátási tényezőt kell figyelembe venni. Társított árnyékoló szerkezetek hővezetési ellenállásának többlet hőszigetelő hatása az elemi követelmények ellenőrzésekor nem vehető figyelembe.
- (***) A talaj hatását is tartalmazó egyenértékű hőátbocsátási tényező. Terepszint közelében vagy terepszint felett fekvő padló esetében a padló kerülete mentén vízszintes síkban legalább 2,5 m, vagy függőleges síkban a padlósík alatt legalább 1,5 m mélységig perem hőszigetelést kell alkalmazni, amely legalább 2,5 m²K/W hővezetési ellenállással rendelkezik. Ha a terepszint közelében fekvő padló tartalmaz legalább 2,5 m²K/W hővezetési ellenállású hőszigetelő réteget, perem hőszigetelésként elegendő a terepszint alatt 0,5 m mélységig függőleges síkban elhelyezni legalább 2,5 m²K/W hővezetési ellenállású hőszigetelő réteget.
- (****) A követelmény teljesítése elhagyható, ha a számítás igazolja, hogy az energiagyűjtő fal fűtési szezonra vetített energiamérlege jobb, mint a követelménynek megfelelő azonos méretű homlokzati fal energiamérlege.
A homlokzati falak építéséhez jelenleg érvényes szabályozás szerint 0,24 W/m²K hőátbocsátási tényező értéket kell elérni ahhoz, hogy lakhatási engedélyt kaphasson az épület. Ez a hőátbocsátási tényező érték azt jelenti, hogy az 1 m² falfelületen 1 Kelvin fok hőmérsékletkülönbségre 0,24 Watt hőenergia megy át. Ezért a falszerkezet hőátbocsátási tényező értékének, valamint a külső és belső hőmérséklet különbségének ismeretében ki tudja számolni, hogy a téli fűtés idején egy négyzetméter falon mennyi fűtési energia szökik meg. A jogszabályi előírások által engedélyezett hőátbocsátási tényező értéknél jobb hőszigetelő képességű homlokzati falszerkezettel még jobb hőszigetelést érhet el. Például a Porotherm 50 Thermo Rapid téglából épített homlokzati falnál a hőátbocsátási tényező 0,12 W/m²K lesz. Például, ha kinn mínusz 10 fok van januárban hajnalban, és a lakásban 20 fokos hőmérsékletet tart fenn, akkor 1 m² falfelületen a jogszabályban meghatározott 0,24 W/m²K hőátbocsátási tényező értéknél 30×0,24W, azaz 7,2 Watt energia szökik meg. Minél jobb a homlokzati fal hőszigetelő képessége, annál kevesebbet kell fizetni évtizedeken át a ház fűtéséért.
A falazó anyagok különböző módon vezetik a hőt, ezeknek a mérőszáma a hővezetési tényező, amely egy anyagi állandó! Ebből számoljuk a hőátbocsátási tényezőt, amelynél figyelembe vesszük az anyagok hővetezési tényezőjét és a vastagságot. A falazatunkhoz mindig olyan vastag hőszigetelés alkalmazzunk, ami jobb, vagy megfelel a mérnöki kamara javaslatának. Ebben az esetben a falazatok hőátbocsátási tényezője 0,18-0,16 W/m²K közé fog esni, amely már elég modern, jó szigetelőképességgel rendelkező ingatlant fog eredményezni. A grafitos hőszigetelő lemezek általános hővezetési tényezője 0,031 W/mK, szóval ebből a lapból elegendő lehet keskenyebbet is vásárolni.
A vályogfalazatok nagy hőtartó tömeggel rendelkeznek, azonban tévhit, hogy jó lenne a hőszigetelő képessége. Egy átlagos 60-as vályogfal jobb hőszigetelő képességekkel rendelkezik, mint egy modernebb b30-as tégla, viszont még mindig nem tudja felvenni a versenyt egy korszerű téglával. 30 cm-es Ytong falazatokra, mivel alapvetően jó hőszigetelő képességgel rendelkezik, 12 cm-es kőzetgyapot szigetelést javasolunk.
A hőhidak, amelyek olyan szerkezeti részek, ahol nincs elég szigetelés vagy megszakad a hőszigetelő réteg, jelentősen rontják az épület energetikai teljesítményét. A hőszigetelés egyik legfontosabb feladata az U-érték csökkentése. Ha egy homlokzatra felkerül például 10-15 cm EPS vagy kőzetgyapot szigetelés, az U-érték drasztikusan lecsökken.
Ha a huzamosan használt helyiségek külső oldali hőszigetelése nem megoldható, akkor szóba kerülhet a határoló szerkezetek belső oldali hőszigetelése. A belső oldali hőszigetelés célja a helyiség energetikai és komforttulajdonságainak javítása, az állagvédelem biztosítása mellett. Azonban a belső oldali hőszigetelés alkalmazásának feltételei és korlátai is vannak, amelyeket figyelembe kell venni.
A hőtechnikai vizsgálat célja a szerkezeten belüli hőmérsékletviszonyok vizsgálata a belső oldali hőszigetelés elhelyezése után. A hőtechnikai ellenőrzés célja lehetne annak megállapítása, hogy a falazat hőszigetelő képessége milyen mértékben javult adott vastagságú belső hőszigetelés elhelyezésének hatására. A fenti módszer kevésbé alkalmas a meglévő falazat belső oldali hőszigetelésének vizsgálatakor, mert a vizsgálati eredmények annyira soktényezősek lennének, hogy az objektív összehasonlítást szinte lehetetlenné tennék.
Különösen fontos, hogy a választott hőszigetelő anyagot a minősítésekor használt rendszeranyagokkal együtt alkalmazzuk, mert ezek a speciális anyagok meghatározó szerepet játszanak a tervezett és valós páradiffúzióban. Azoknál a szerkezeteknél, ahol a páratechnikai méretezés szerint párafékező fólia beépítése szükséges, javasolt a klímamembrán alkalmazása. A speciális poliamidfátyol erősítésű klímamembrán olyan páratechnikai réteg, amely télen lefékezi, lezárja a lakótérből kifelé irányuló páravándorlást, nyáron pedig a csökkenő páradiffúziós ellenállása révén a páravándorlás kívülről befelé történik, így az esetleges nedves falszerkezet befelé kiszárad. Páradiffúziós ellenállása a beltér és kültér közötti páranyomás különbségeitől függően változó. Segédanyagok alkalmazásával tömített, hézagmentes, homogén párazáró réteg alakítható ki. Páraáteresztő homlokzati vízlepergető réteg vagy vízlepergető nemesvakolat javasolt.
Gyakori kérdések és válaszok
Honnan ismerhető meg a különböző anyagok hőátbocsátási tényezője?A gyártók a termékoldalakon vagy műszaki leírásban kötelesek feltüntetni a különböző anyagok hőátbocsátási tényezőjét. Érdemes minden esetben ezeket az adatokat használni a számításokhoz a pontos eredmények érdekében.
Mi a hőátbocsátási tényező mértékegysége?A hőátbocsátási tényező mértékegysége W/m²K, vagyis watt/négyzetméter-kelvin.
Mi a hőátbocsátási tényező jele?A hőátbocsátási tényező jele U (vagy U-érték), amelyet régebben Magyarországon k betűvel jelöltek.
A polisztirolhab égése során sűrű füst képződik, mely a tájékozódást és ezáltal a menekülést és mentést megnehezíti vagy lehetetlenné teszi. Kísérleti terekben, a belső oldalon elhelyezett polisztirol táblák által határolt térben a kezdeti 3900 μg/m³ maximum érték 75 nap után csökkent 186 μg/m³-re és 1 év után 27 μg/m³-re, ami éppen megfelel a német egészségügyi hatóság (Bundesgesundheitsamt) által meghatározott egészségügyi határértéknek (30 μg/m³). (Mérések: IBO 1998). Magyarországon kidolgozás alatt áll a lakóterek levegőminőségi határértékeinek meghatározása, de hatályos követelményérték még nincs. A mérések során megállapították, hogy a homlokzat külső síkján elhelyezett EPS-táblák is megemelik a beltéri sztirolkoncentrációt. A sztirol mint hulladék szennyezi a vizeket és a vizek élővilágát.
A poliuretánhab égése során sűrű füst és korom képződik, mely a tájékozódást és ezáltal a menekülést és mentést megnehezíti vagy lehetetlenné teszi. Továbbá a poliuretán égése során fokozottan mérgező vegyületek szabadulnak fel. E kockázatok miatt a poliuretánhab beépítése belső térbe nem tekinthető biztonságosnak az emberi egészségre nézve.
A stacioner és instacioner vizsgálat: A szerkezetek, anyagok megengedhető nedvességtartalmán azt a maximális nedvességtartalmat értjük, amelynél a nedvességtartalomtól függő fizikai-kémiai hatások a rendeltetésszerű használatot még nem akadályozzák vagy zavarják (korhadás, korrózió) és amely mellett az anyagok hővezetési tényezője még nem nő meg olyan mértékben, ami az elfogadhatónál nagyobb hőáramokat okozna. Másrészt ha a stacioner vizsgálat páralecsapódást mutat, még nem biztos, hogy a szerkezet nem megfelelő. A stacioner vizsgálat állandósult állapotot mutat, a valóságban pedig időben változó, úgynevezett instacioner folyamat zajlik. A hibás megoldások elkerülése érdekében a tervezés első szakaszában olyan rétegtervekre kell törekedni, amelyekben lehetőleg nincs lecsapódás.
tags: #a #falazat #belso #ho #atbocsatasi #tenyezo