Homlokzati hőszigetelés: hővezető képesség és a szigetelés vastagsága

1. Mi a hővezető képesség?

A hővezető képesség az anyagon egységnyi idő alatt és egységnyi területen átvitt hőmennyiségre vonatkozik, amikor az anyag egyik vége felmelegszik, míg a másik vége hideg. A hővezető képesség tehát olyan paraméter, amely az anyag azon tulajdonságát méri, hogyan képes vezetni a hőt. Ez az épületek szigetelésénél nagyon lényeges, mert itt a végső cél éppen a falakon és más szerkezeti elemeken át történő hőveszteség csökkentése. Ezért azok az anyagok, amelyek hővezető képessége gyengébb, jobb hőszigetelők. 

2. Mi a hőellenállás?

A hőellenállás olyan paraméter, amely méri az anyag ellenállását a hő áthaladásával szemben. A hőellenállást úgy számítják ki, hogy az anyag hővezető képességét elosszák az anyag vastagságával. Minél nagyobb az ellenállás, annál kisebb hőmennyiség tud áthaladni az anyagon. Azt is figyelembe kell venni, hogy a többrétegű hőszigetelő anyagok hőellenállásának értékei összeadódnak. 

3. A homlokzatok megfelelő hővezető képessége

Az épületek energiahatékonysága szempontjából a homlokzatok fontos elemek, mert gátat/akadályt képeznek a belső és külső környezet között. A szigeteletlen vagy rosszul szigetelt homlokzatok nagy hőveszteségekhez vezetnek a falakon keresztül. Megfelelő homlokzati hőszigeteléssel csökkenthetők az épület fűtési és hűtési költségei. Emellett a jó homlokzati hőszigetelés a környezetvédelemhez is hozzájárul.

A megfelelő homlokzati hőszigeteléshez nem csak az anyag hővezető képességét kell figyelembe venni, hanem más tényezőket is, mint például a szigetelőanyag vastagsága, a beépítés minősége és a hőhidak jelenléte. A hőhidak olyan helyek az épület szerkezetében, ahol nincs hőszigetelés, vagy a hőszigetelés sérült. Ez lehet, hogy kisebb, de állandó energiaveszteségekhez vezet, ami pedig összességében véve sokba kerülhet. 

4. Hőellenállás – számítás

Hogyan kell kiszámítani a hőátbocsátási tényezőt? Az összehasonlítás kedvéért, és annak érdekében, hogy tisztább képet kapjon az épület megfelelő hőszigetelésének fontosságáról, mind a fűtési és hűtési költségek megtakarítása, mind a homlokzati burkolat tartóssága miatt elvégeztünk néhány, a hőszigetelés vastagságával kapcsolatos számítást.

Ha téglafalról van szó és a szigetelés beépítése szabvány szerint történik, a számításnál a szerkezet vastagsága és a hővezetési tényező (ƛ) átlagos értékét vettük figyelembe. A hővezetési tényező (ƛ=W/mK) az anyag fizikai tulajdonsága, amelyet az anyag átlagos üzemi hőmérsékletén és páratartalmán határoznak meg.

1. Forgatókönyv: 30 centiméter vastagságú nem szigetelt fal:

• tégla: d1= 0,3 m, ƛ1=0,52 W/mK
• hővezetési tényező: R= 0,125+0,043+d/ƛ1=0,75 m2K/W
• U=1/R=1,33 W/m2K

2. Forgatókönyv: 30 centiméter vastag szigetelt fal 10 centiméteres hőszigeteléssel:

• hungarocell: d2=0,1 m, ƛ2= 0,040 W/mK
• hővezetési tényező: R=0,125+0,043+ d1/ƛ1+d2/ƛ2 =3,24 W/m2K
• U=1/R=0,31 W/m2K

Tehát, mindössze 10 centiméteres szigeteléssel a hőellenállási együttható (R) megnőtt, vagyis a hővezetési tényező 4,3-szor kisebb lett!

3. Forgatókönyv: Mi a helyzet azzal a fallal, amelynek 15 centiméter vastagságú hőszigetelése van?

• hővezetési tényező: R= 0,125+0,043+d1/ƛ1+d2/ƛ2=4,5 W/m2K
• U=1/R=0,22 W/m2K

5. A homlokzati szigetelés optimális vastagsága

15 centiméter vastag homlokzati szigeteléssel a hőellenállási együttható (R) nőtt, illetve a hővezetési tényező hatszorosára csökkent! Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy 15 centiméter vastag szigeteléssel akár 6x kisebb a hőveszteség, mint a szigeteletlen falakon keresztül. A hőátbocsátási tényezők különbsége 10 centiméter vastagságú és a 15 centiméter vastagságú szigetelésnél 1,4x!

Habár a szabályokkal előírt maximális megengedett hőátbocsátási tényező a falakon keresztül Umax=0,40 W/m2K – amelyet 8 centiméter vastagságú szigeteléssel érnek el – úgy véljük, hogy a vastagabb szigetelésbe történő befektetés gyorsan megtérül, és minden centiméter jelentős! Másrészt, egyáltalán nem ajánljuk, hogy 10 centiméternél vékonyabb szigetelést válasszon, tekintettel arra, hogy nem sokat spórol vele, viszont később lehet, hogy megbánja. Ugyanakkor ne feledkezzen meg attól, hogy a vastagabb szigeteléssel, miközben energiát takarít meg, a beltéri falak is melegebbek lesznek, és azonos levegőhőmérsékleten a szubjektív hőérzet is melegebb lesz.