Passzív házak tervezésénél és építésénél a hőhidak minimalizálása a cél. A cikk bemutatja a homlokzati hőszigetelések rögzítéséhez használt dübelek ajánlott beépítési darabszámát, a különböző típusaik pontszerű hőhídveszteségi tényezőit, és a minimális mennyiségeiket a hőhídhatásuk figyelembe vételéhez.  

Huzamos tartózkodásra szolgáló (télen fűtött) elavult épületek energiatudatos korszerűsítésekor az egyik legfontosabb feladat a homlokzati falak utólagos külső hőszigetelése. A vakolt burkolatú megoldásoknál a rendszergazdák előírásai szerint ilyenkor az elterjedten alkalmazott expandált polisztirolhab (EPS) és kőzetgyapot (MW) lemezek rögzítéséhez is általában szükség van a ragasztás mellett megfelelő dübelezésre is (1–2. ábra).  

1. ábra. Vakolt hőszigetelő rendszerrel ellátott homlokzati falak általános rétegfelépítése

2. ábra. Vakolt EPS és MW homlokzati hőszigetelések tönkrement állapotban (5)

E mechanikai rögzítő elemek hővezető képessége lényegesen nagyobb, mint a hőszigetelésé, így pontszerű hőhidakat képeznek, melyekkel növelik a falszerkezet hőátbocsátását.  

Az ETAG 004 előírásai a dübelek hőhídhatásának meghatározására  

A bevonatréteggel ellátott többrétegű homlokzati hőszigetelő rendszerek európai műszaki engedélyezéséről 2000-ben útmutatót adott ki a brüsszeli székhelyű Műszaki Engedélyezés Európai Szervezete (European Organization for Technical Approvals – rövidítve EOTA). Ez az ETAG 004 jelű dokumentum meghatározza e szerkezetek teljesítőképességének követelményeit, vizsgálati módszereit és értékelési kritériumait (ETAG = European Technical Approval Guideline, azaz Európai Műszaki Engedély Útmutatója).  

A dübelek ajánlott beépítési darabszámai   

A dübelek legfontosabb funkciója, hogy merev tányérjaikkal a tartófalhoz szorítsák a hőszigetelést, így biztosítsák a rendszer állékonyságát a szél szívó hatásával szemben. A dübelek statikailag és szerkezetileg szükséges mennyiségét számos tényező befolyásolja. A pontos érték meghatározásában kiemelt szerepet játszik:  

• a tartófal magassági helyzete és felületének közbenső vagy szélső pozíciója, azaz a szélszívás mértéke (a szélső sáv a homlokzati fal két oldalán függőlegesen a sarkok mentén és felül a párkánynál halad, szélessége az épület kisebbik alaprajzi kontúrméretének 12,5%-a, de min. 1 m és max. 2 m)
• a dübelek húzási teherbíró képessége, anyaguktól és szerkezetüktől, valamint a tartófal anyagától is függően,
• a hőszigetelés anyaga és vastagsága, tehát a teherbírása, továbbá
• a hőszigetelés alakváltozási tulajdonságai pl. anyagzsugorodás, nedvességek, hőmérsékletváltozások hatására.

A dübelek szükséges mennyiségét tehát csak az adott épület és a hőszigetelő rendszer releváns jellemzőinek ismeretében, egyedileg lehet megállapítani.Célszerű ezt a rendszergazdákra bízni, hogy a széleskörű információik és tapasztalataik, valamint a helyszíni dűbelkihúzó vizsgálataik alapján a lehető legmagasabb szintű lehessen a rendszerbiztonság. Általános alapelvnek tekinthető ugyanakkor, hogy  

• a magasabban lévő falfelületen több dübelre lehet szükség– a nagyobb szélszívás miatt,
• a fal szélső részei nagyobb dübelszámot igényelhetnek, mint a közbensők – ugyancsak a nagyobb szélszívás miatt,
• nagyobb húzási teherbírású dübelek alkalmazásával csökkenhet a felhasználásuk(ugyanolyan típusú tartófalban jellemzően az acélcsavaros dübelek rendelkeznek a legnagyobb húzási teherbírással),
• vékonyabb, kevésbé teherbíró hőszigetelés rögzítése több dübel felszerelését eredményezheti,
• EPS lemezek alkalmazásakor legalább 6 db/m² mennyiségben célszerű a dübeleket beépíteni,hogy megakadályozható legyen a – zsugorodásuk, valamint a nedvesség- és hőhatásaik miatt – folytonosan ismétlődő domborodásuk és homorodásuk (azaz az úgynevezett matraceffektus), illetve ezáltal a vakolat repedezései az illesztéseik mentén (3. ábra).

3. ábra. EPS lemezek matraceffektusos alakváltozásai meleg és hideg külső felület esetén, továbbá megelőzésük 6 db/m2 dűbelmennyiséggel (5)

EPS lemezek alkalmazásakor fontos tűzvédelmi korlátozás, hogy a jelenleg hatályos Országos Tűzvédelmi Szabályzat (a 9/2008. (II. 22.) ÖTM rendelet) szerint középmagas épületeknél – ahol a legfelső építményszint szintmagassága 13,65–30,00 m közötti – a nyílásos homlokzatokon a 8 cm-nél vastagabb hőszigetelő rendszer csak A1 vagy A2 tűzvédelmi osztályú lehet. Mivel a hatékony hőszigetelő rendszerek 8 cm-nél vastagabbak, és EPS lemezekkel általában B vagy C tűzvédelmi osztályt lehet elérni, e hőszigetelő anyagokat alapvetően csak az egyszintes és a többszintes kategóriájú (max. 13,65 m legfelső építményszinti szintmagasságú) épületeknél lehet felhasználni (1. táblázat, 4. ábra).  

1. táblázat. Ajánlott minimális dűbelmennyiségek Ø≥60 mm tányérátmérőjű dűbelekkel, 8–40 cm vastag EPS lemez hőszigetelés esetén, legfeljebb többszintes kategóriájú épületek homlokzati falán (9)

4. ábra. Ajánlott minimális dűbelmennyiségek Ø≥60 mm tányérátmérőjű dűbelekkel, 8–40 cm vastag EPS lemez hőszigetelés esetén, legfeljebb többszintes kategóriájú épületek homlokzati falán (9) (a zárójelben megadott értékek statikailag elegendők lennének, de a matraceffektus megelőzésére nem)

Kőzetgyapot hőszigetelést tartalmazó rendszereknél tűzvédelmi korlátozással nem kell számolni.Ezek ugyanis általában A2 tűzvédelmi osztályúak, így egy- és többszintes, középmagas, és magas kategóriájú (30 m-nél nagyobb legfelső építményszinti szintmagasságú) épületeknél is alkalmazhatók, statikai szempontok alapján jellemzően legfeljebb 100 m-es falmagasságig (2. táblázat, 5. ábra).  

2. táblázat. Ajánlott minimális dűbelmennyiségek Ø≥60 mm tányérátmérőjű dűbelekkel, 8–20 cm vastag MW-WD (nagy húzószilárdságú kőzetgyapot) lemez hőszigetelés esetén (9)

A homlokzati MW lemezek jelenleg legfeljebb 20 cm-es vastagságban állnak rendelkezésre, így amennyiben a fokozott hővédelem érdekében például 20–40 cm kőzetgyapot hőszigetelésre van szükség, az csak két rétegből oldható meg.Ilyen esetben a hazai gyakorlat szerint mind az első, mind a második réteget ragasztás és dübelezés is rögzíti a falszerkezethez illetve egymáshoz. Az ajánlott minimális dübelmennyiségek a két rétegre külön–külön vonatkoztatva az előzőek (a 2. táblázat és az 5. ábra) szerint alakulhatnak.  

  Különböző dűbeltípusokχ_p értékei   

Anyagaik, szerkezeti megoldásaik, fejkialakításaik, és méreteik alapján a különböző dübeleknél általában χ_p = 0 – 0,008 W/K között alakul a pontszerű hőhídveszteségi tényező. Az egyes típusokra vonatkozó χ_pérték egyrészt az ETICS-útmutatóból, másrészt a hőszigetelő rendszerek illetve a dübelek műszaki engedélyeiből állapítható meg.Az előbbi szerint  

• χ_p= 0,002 W/K a műanyag fejű nemesacél csavaros (vagy szeges), és a süllyesztett acél csavarfejnél légréteggel rendelkező dübeleknél,
• χ_p = 0,004 W/K a műanyag fejű horganyzott acélcsavaros (vagy szeges) dübeleknél (6. ábra).

5. ábra. Ajánlott minimális dűbelmennyiségek Ø≥60 mm tányérátmérőjű dűbelekkel, 8–20 cm vastag MW-WD (nagy húzószilárdságú kőzetgyapot) lemez hőszigetelés esetén (9)

6. ábra. Műanyag fejű acélszeges dűbel (EJOT TID-T) (5)

A hazai és a nyugat-európai rögzítéstechnikai praxisban előforduló további dübeltípusoknál a pontszerű hőhídveszteségi tényező az alábbi értékekkel jellemezhető (németországi vizsgálatok alapján):  

• χ_p = 0 W/K a műanyagszeges dübeleknél (7. ábra),
• χ_p= 0,001 W/K a réselt hüvelyként kialakított nemesacél feszítőelemes dübeleknél – például az úgynevezett fúródübeleknél (8. ábra),
• χ_p= 0,002 W/K a süllyesztett tányérnál hőszigetelő pogácsás (süllyesztett szerelésű), valamint a süllyesztett acél csavarfejnél hőszigetelő dugós (felületi szerelésű) dübeleknél (9–10. ábra),
• χ_p = 0,006 W/K a műanyaggal nem védett fejű acélcsavaros Ø8 mm-es dübeleknél,
• χ_p = 0,008 W/K a műanyaggal nem védett fejű acélcsavaros Ø10 mm-es dübeleknél.

7. ábra. Üvegszál erősítésű műanyagszeges dűbelek (EJOT IDK-T, EJOT NTK-U) (5)

8. ábra. Fúródűbel és beépítése (BRILLUX SX-FV) (10)

9. ábra. Süllyesztett tányérnál hőszigetelő pogácsás, süllyesztett acél csavarfejnél hőszigetelő dugós dűbelek (EJOT STR-U) (5)

10. ábra. Süllyesztett tányérnál hőszigetelő pogácsás dűbelek beépítésének menete (EJOT STR-U) (5)

Hőtechnikai szempontból tehát azok a dübelek a legkedvezőbbek (a számítási eljárás szerint hőhídmentesek), amelyeknél a dübelhüvely és a dübeltányér pl. λ ≈ 0,33–0,50 W/mK hővezetési tényezőjű polietilén anyaga mellett műanyagból – pl. λ≈ 0,30 W/mK-es üvegszálerősítésű poliamidból – készül a dübelszár (a beütőszeg) is. Viszonylag kedvező hőhídveszteségi értékkel rendelkeznek az olyan típusok, ahol az acél dübelszár nagymértékű (λ ≈ 17–50 W/mK-es) hővezető képességét például feszítőelemes kialakítás, műanyag csavarfej, vagy süllyesztett csavarfej feletti légréteg illetve hőszigetelő elem hatékonyan csökkenti. A legnagyobb hőhidakat akkor okozzák a dübelek, ha az acél dűbelszár hőtechnikai korlátozás – pl. műanyag fejkialakítás – nélkül vezeti el a hőt a tartófaltól a külső vakolatig (3. táblázat).  

3. táblázat. Különböző dűbeltípusok pontszerű hőhídveszteségi tényezői (1, 3, 4, 7, 8, 11)

A dübelek minimális darabszámai hőhídhatásuk figyelembe vételéhez  

Az ETAG 004 szerint elhanyagolhatóan kicsinek tekinthető a dübelek hőhídhatása, ha a fal hőátbocsátását módosító Δχ érték kisebb 0,04 W/m²K-nél. Ennek megfelelően az 1. egyenletértelmében a Δχ és a χ_phányadosaként meghatározható a különböző dűbeltípusokhoz az a minimális fajlagos mennyiség (n_min), amely elérése vagy meghaladása esetén van csak szükség a pontszerű hőhídveszteségeik figyelembe vételére (4. táblázat).  

4. táblázat. Különböző dűbeltípusok minimális fajlagos mennyiségei (nmin) a hőhídhatásuk beszámításához

A 4. táblázat adatai alapján megállapítható, hogy  

• a χ_p≤ 0,002 W/K pontszerű hőhídveszteségi tényezőjű – pl. műanyag szeges, nemesacél feszítőelemes, süllyesztett acél csavarfejnél hőszigetelő elemes vagy légréteges, műanyag fejű nemesacél csavaros vagy szeges – dübelek az ETAG 004 alapján gyakorlatilag hőhídmentesnek tekinthetők, ugyanis a Δχ > 0,04 W/m²K-t csak akkor érnék el, ha a praxisban tipikusan alkalmazott fajlagos mennyiségeket lényegesen meghaladóan kerülnének beépítésre;
• a χ_p= 0,004 W/K teljesítményű – pl. műanyag fejű horganyzott acélcsavaros vagy szeges – dübelek általában csak az MW lemez hőszigetelésű és 20 m feletti magassági pozíciójú homlokzati falfelületek 1–2 m-es szélső mezőiben okozhatnak beszámítandó hőhídhatást, mivel az n ≥ 11 db/m²-es darabszámuk jellemzően csak ilyen esetekben fordul elő;
• a χ_p≥ 0,006 W/K-es – pl. műanyaggal nem védett fejű acélcsavaros – dübelek már a külső falak nagy kiterjedésű közbenső felületein is figyelembe veendő hőhídveszteséget eredményezhetnek, hiszen itt a dübelmennyiség (különösen EPS hőszigetelés esetén) elérheti az n ≥ 6 db/m²-es értéket.

Dr. habil. Kocsis Lajos PhD
főiskolai tanár, okl. építészmérnök
Pécsi Tudományegyetem, Pollack Mihály Műszaki Kar
Épületszerkezettan Tanszék  

Felhasznált szakirodalom  

1. Cziesielski, E. – Vogdt, F. U.: Schäden an Wärmedämm-Verbundsystemen.
   Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2007
2. EJOT GmbH: EJOT WDVS-Dübel. EJOT GmbH, Bad Laasphe, 2008
3. ETAG 004 – Bevonatréteggel ellátott többrétegű homlokzati hőszigetelő rendszerek európai műszaki engedélyezésének útmutatója. EOTA, Brüsszel, 2000
4. Gellér Ákos (szerk.): Homlokzati hőszigetelő rendszerek dűbelezése. EJOT Hungaria Kft., Budapest, 2009
5. Gellér Ákos: Homlokzati hőszigetelő rendszerek rögzítéstechnikája (PPT formátumú kézirat)
6. MSZ EN 12524:2000 – Építési anyagok és termékek. Hő- és nedvességtechnikai tulajdonságok. Táblázatos tervezési értékek. MSZT, Budapest, 2003
7. Neumann, H. H.: Praxis-Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme. Rudolf Müller GmbH, Köln, 2009
8. Riedel, W. – Oberhaus, H. – Frössel, F. – Haegele, W.: Wärmedämm-Verbundsysteme. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2007
9. Schäfer, H. G. – Block, K. – Oberhaus, H.: EJOT Baubefestigungen – Gutachten Nr. 03.1.080., IGB, Dortmund, 2003
10. www.brillux.de
11. www.ejot.hu
12. 9/2008. (II. 22.) ÖTM rendelet az Országos Tűzvédelmi Szabályzat kiadásáról

Megosztás