A Nap és a fagy

A Nap és a fagy

Napsugárzás

A napsugárzás felelős az előző bejegyzésben olvasott hőhatásért, az infrasugárzásért. Azonban más veszélyeket is magával hordoznak a napsugarak. Az ibolyántúli, azaz az UV sugárzás hatását legfőképp a műanyagok és a bitumen érzi meg. Maga a sugárzás önmagában szinte ”ártalmatlan”, az időjárási hatások és az eltalált anyag tulajdonságai befolyásolják a károsodás mértékét illetve a folyamat időtartamát. A károsodás fajtája is különböző, sokféle lehet. A műanyagok esetében a szilárdság és a nyúlóképesség csökkenése, a színének megváltozása, illetve a lágyító anyagok eltűnése, azaz ridegedés lehet jellemző. Ezáltal a műanyag úgymond öregszik, kifárad.

Védekezés

A védekezés sokszor azonos a hőhatások elleni védekezéssel, itt is a védőréteg felhordása a legfontosabb feladat. Műanyagok esetében a sugárzást elnyelő, fénystabilizáló anyagok és színezőanyagok adagolásával lehet megfelelő védelmet biztosítani.

Fagyhatás

A fagyhatás akár a csapadékhatás, vagy épp a hőhatás közé is besorolható lenne, azonban csak az eredetét tekintve. Az általa keletkezett károsodások nagyban eltérőek. A tetőszerkezetek külső felületén fagyhatás keletkezéséért a felületen megmaradó nedvesség eljegesedése a felelős. Többféle következményekkel is járhat.

  • A jég feszítő ereje a tetőfedést, a csapadékszigetelést és a tetőfelépítményeket elnyírhatja,
  • a vízelvezető szerkezetekben jégdugók, jéggátak keletkezhetnek,
  • a nem megfelelő minőségű leterhelő vagy burkolati anyagok kifagyhatnak,
  • egyes anyagok a fagy hatására elridegednek, törékennyé vállnak.

A tetőszerkezeten belül is jelentkezhet fagyhatás. Ekkor a pára elleni védelem nem kielégítő, illetve ekkor a tetőszerkezet fagyzónájába épített anyagok nem fagyállóak. A károsodás ekkor az anyagok kifagyásával jelentkezik, ami szilárdságcsökkentéssel és térfogatváltozással is jár, ami miatt további károk is keletkezhetnek.

Védekezés

Ha hideg van, akkor lefagy a tető, mégis mit csináljak? Valóban, az alacsony külső hőmérsékletet nem tudjuk megszüntetni. Így a védekezés a másik ok, a nedvesség keletkezésének kizárásával, megelőzésével lehetséges, illetve fontos a fagyálló anyagok alkalmazása is.

Hőhatások

Hőhatások

Ennek a hatásnak az időben változó mértéke nehezíti meg legjobban az ellene való védekezést. Mi is fontos ilyenkor? A tető külső és belső felületeinek hőmérséklet-különbsége, illetve a felületi hőmérsékletek „szélső” értékei. Ezeket kell figyelembe vennünk, mikor héjazatot készítünk.

Ingadozások

A belső felület a téli-nyári hőingadozása viszonylag alacsony mértékű. Hisz míg állandóan tartózkodunk az épületben, megteremtjük magunknak a „kellemes hőérzetet”, ami 14-28°C közötti. Ez kell biztosítanunk a helyes szerkezettervezéssel és a megfelelő hűtéssel, fűtéssel. A külső felület hőmérsékletének csúcsértéke soha sem egyenlő a léghőmérséklet szélső értékeivel. Ez azt jelenti, hogy például télen a szél hűtőhatása következtében 5-10°C-kal is kevesebb lehet, mint a „kinti” levegő, így Magyarországon akár -20°C-os is lehet a felület hőmérséklete. Nyáron pedig a napsütés hatására, szélcsendes időben a tető felső felülete 40 és 80°C is lehet, ez persze függ a legfelső réteg anyagától, felületétől és színétől is. Ez azt jelenti, hogy a külső tetőfelület évi hőmérsékletingadozása a 100°C-ot is elérheti, a külső és a belső felületek hőkülönbsége télen 50°C, nyáron pedig 60-70°C is lehet.

Hőfokesés

A tetőszerkezetbe épített anyagok hővezető képessége következtében a külső és belső hőmérsékletek állandó kiegyenlítődési folyamata zajlik. Ez a hőfokesés. A többrétegű tetőszerkezet hőfokesése nem egyenletes. Mivel minden anyag másképp vezeti a hőt, így a rétegek hőmérséklet-változása is eltérő mértékű lehet. Ez a hőkiegyenlítési folyamat télen a belső hőmérséklet csökkenéséhez vezet, azaz hőenergia-veszteség jelentkezik. Nyáron épp az ellenkezőjét tapasztaljuk, ilyenkor a túlzott felmelegedés kellemetlen hőérzetet okoz, illetve csökkenti a teljesítőképességet is. Ebből is láthatjuk, hogy egy megfelelően kivitelezett héjazat, nem csak a házunkat, de minket is véd!

Mozgások

Azonban a hőmérséklet-változás nem csak azzal jár, hogy néha hidegebb, illetve melegebb lesz, mint azt elvárnánk, hanem elsősorban a hőmozgások és hőfeszültségek jelentenek kedvezőtlen hatást. A hőmérséklet-változás hatására a tetőszerkezet, illetve az egyes szerkezeti rétegek megváltoztatják alakjukat és méretüket. Felmelegedés hatására kitágulnak, lehűléskor összehúzódnak, ezen felül mivel a hőmérséklet határoló síkjaikon belül is eltérő, meggörbülnek és deformálódnak. Itt is fokozza a hatást az anyagok típusa, hisz a különböző anyagok hőmozgása eltérő. Ha a tetőszerkezetekben a rétegek egymásra épülnek, egymást terhelik vagy egymáshoz vannak ragasztva, feszültségmentes hőmozgásuk korlátozott. Ilyenkor az igénybevételük meghaladhatja a szilárdságukat, a keletkező feszültségek hatására az anyag repedés, szakadás formájában tönkre is mehet, a felületi kapcsolatok meggyengülhetnek, vagy akár meg is szűnhetnek. Néha az sem kedvező, ha az egyes rétegek hőmozgása szabadon mehet végbe, ekkor ugyanis az alakváltozásuk a szomszédos, eltérő tulajdonságú rétegben kárt tehet.

Számolni kell a közvetlen hőhatásokkal is, főleg a külső oldali tetőrétegek esetében. A túlzott felmelegedés vagy a fagyhatás – amiről a továbbiakban olvashattok – az elemek tulajdonságainak változását vagy tönkremenetelét is okozhatja.

Védekezés

Az imént ismertetett változatos és bonyolult hőhatások elleni védekezés alapvető módszerei:

  • a tetőszerkezet hőszigetelése
  • a hőhatások (hőterhelés) csökkentése
  • a tetőszerkezeti rétegek helyes megválasztása, beépítése és védelme.

A hőszigetelés lényege, hogy rossz hővezető képességű anyagból készített rétegeket építünk be a szerkezetbe. Ez a hőkiegyenlítődést gátolja, lassítja, tehát csökkenti az időegység alatt a szerkezeten átáramló hőenergia mennyiségét. Ez a módszer természetesen télen és nyáron is megfelelően működik, azonban nem mindegy, hogy hol, a tetőszerkezet melyik részén.

Belső oldal

Ha a hőszigetelés a belső oldalra kerül, a teherhordó szerkezetben igen nagy, a hőszigetelés nélküli szerkezetet tetemesen meghaladó hőmérséklet-különbségek keletkeznek éves viszonylatban. A hőfeszültségek kiegyenlítődése, illetve levezetése ez esetben csak különleges, bonyolult kialakítású teherhordó szerkezettel lehetséges. A szerkezettípus másik hátránya, hogy a teherhordó szerkezet hőtároló képessége nem használható ki.

Külső oldal

Ha a külső oldalra kerül a hőszigetelés, az alatta lévő szerkezeti rétegek hőterhelése jóval kisebb, ezáltal a hőmozgásuk, hőfeszültségük mértéke is alacsonyabb. További előny, hogy a sokszor jelentős tömegű teherhordó szerkezet így nehezebben hűl le, vagy melegszik fel. Ez leginkább a téli időszakokban fontos, a hőveszteségek csökkenése szempontjából az úgynevezett szakaszos fűtésű épületekben. Ilyenkor a szerkezetben tárolt hő energiája fűtés szünetekben a belső légtér hőveszteségét gátolja.

Ez alapján elmondhatjuk, hogy a külső oldali hőszigetelés több előnnyel jár, így mindig törekedjük a külső oldal közelében szigetelni tetőnket. Ennek következménye, hogy a szigetelést fogja érni jelentősebb hőhatás, így sokszor külön védelmet is igényel.

Összességében

A lényeg az, hogy a napsugárzás visszaverődése, elnyelése megoldott legyen a védőrétegek segítségével, amelyek maguk kevésbé, vagy esetleg egyáltalán nem érzékenyek a hőhatásokra, ezáltal megfelelő védelmet nyújtanak az alsóbb rétegek számára. Ez függhet a legfelső réteg anyagától, színétől, felületétől, sőt esetleg árnyékolásától is. Ezen felül fontos a hőmozgások és hőfeszültségek figyelembe vétele is, hogy a későbbiek folyamán ne okozzon elő semmilyen féle károsodást, deformitást, hisz a szomszédos elemek mozgása eltérhet egymástól. Ez ellen úgynevezett mozgási hézagok képzésével (a szerkezeti rétegen belül) lehet védekezni, ennek szélessége szintén függ az anyag típusától, a várható hőmérséklet-ingadozástól, illetve a beépített hőmérséklettől is. Természetesen nem mindenhol kell képeznünk hézagokat, a különböző elemek, a nagy nyúlóképességű anyagokból készített rétegekben ez elhanyagolható.

Szél és Hó

Szél és Hó

Mint ahogyan az előző bejegyzésben is olvashattad, a tetőnknek nagyon sok külső és persze belső hatásnak is ellen kell állnia. Ebben a cikkben megismerkedhetsz a hó és a szél okozta veszélyekkel.

Ez a csapadékfajta elsősorba a tető teherhordó szerkezetére nézve jelent terhelést. Azonban vélhetően mindenki találkozott már havas tetővel. Ha elképzeljük magunk előtt, akár láthatjuk is, hogy sok esetben nem egyenletesen megoszló teherről van szó. A hóteher mértéke változhat a tető formája, tájolása, hajlásszöge, sőt még részleteinek kialakítása szerint is. Magastetőknél jellemzőbb a féloldalas hóteher, hisz van, mikor a szél csak az egyik oldalra segíti a hópihéket lerakódni. Az összetett fedélidomú tetők hajlataiban és a lapostetők esetében hózugok alakulhatnak ki, ahol elég jelentős is lehet a hófelhalmozódás.

Szél

Mint az előző bekezdésben is olvashattuk, sokszor segít a hónak, illetve más egyéb csapadékoknak is. Azonban egyedül is találkozhatunk vele. Ennek a hatásnak a mértéke és fajtája számos tényezőtől függhet: Az építés helye, az épület védettsége,  az épület magassága, a tető alakja, magassága és persze hajlásszöge is épp olyan fontos.

  A széllel 3 formában is találkozhatunk:

  • szélnyomás
  • szélszívás
  • örvényhatás

Magastetők esetében akár egyidejűleg találkozhatunk a szél szívó és nyomó hatásával. Az erre való ügyelés leginkább a tartószerkezet méretezésekor játszik szerepet. A tető tervezésekor mindig a legkedvezőtlenebb értékekre kell tervezni, mind az elemeket, mind a szerkezeti kapcsolatokat.

Lapostetők esetében a legjellemzőbb veszély a szélszívás, hisz nem egyenletes eloszlású. A tetőszéleken és –sarkokon jóval erősebb lehet a szívóhatás, akár a közbenső tetőszakaszokon jelentkező többszöröse. A csapadékszigetelések rögzítését, leterhelését eszerint kell megtervezni. Azonban természetesen itt is számolnunk kell szélnyomás hatásával, legfőképp a tetőt szegélyező elemek, szerkezetek tervezésekor. Ez a hatás jelentős még a kéthéjú hidegtetők szempontjából is, hisz a héjak közti légtér átszellőztetése ezen is múlik.

Összességében, a szélhatás ellen a tetőfedések és csapadékszigetelések rögzítésével, leterhelésével tudunk védekezni.

A csapadék hatása a tetőszerkezetre

A csapadék hatása a tetőszerkezetre

Amikor az építkezés során a héjazathoz érünk, nem választhatjuk külön a tetőfedést, tetőszigetelést a szerkezettől. Az anyagának, szerkezetének megválasztása nagyban függ a tető típusától, használatbavételétől és rétegfelépítési módjától is. Ezen felül figyelembe kell vennünk, hogy milyen külső és belső hatások ellen kell helyt állniuk. A jó tető kiválasztásának első lépése ezeknek a hatásoknak a felmérése, megismerése.

Csapadék

A csapadék Magyarország területén igen változatos. Találkozhatunk vele eső, csapóeső, jégeső és hó formájában is. A legfontosabb, hogy a nedvesség nem kerülhet be a tetőszerkezeti elemek közé. A csapadékhatás elleni védelem esetében megkülönböztetünk vízhatlan és vízzáró tetőfedést, illetve vízhatlan szigetelést. A vízhatlan tetőfedés esetében egy csepp csapadék sem tud bejutni. A vízzáróság annyit tesz, hogy a szerkezetbe csak annyi nedvesség kerülhet, amely párolgással – tehát természetes úton – maradéktalanul eltávozik. E mellett persze míg ”bent” tartózkodik, ne tegyen semmilyen kárt a szigetelésben, esetleg tetőszerkezetben. A vízzáróság több tényezőtől is függ, ezek a következők:

lemezborítás csapadék
  • a tető hajlásszöge,
  • a héjazat anyaga,
  • elemeinek nagysága,
  • az elemkapcsolatok kialakítása,
  • a vízelvezetés akadálymentessége,
  • a vízelvezetési utak hossza,
  • a tetőfelület minősége.

Általánosságban elmondhatjuk, hogy az alacsony hajlású lapostetők és az egyhéjú melegtetők esetében mindig vízhatlan fedést – csapadékvíz elleni szigetelést – kell alkalmazni. A vízzáró tetőfedés pedig csak a kéthéjú, átszellőztetett légterű hidegtetőknél fordulhat elő.
A csapadék nem csak a lefolyás következtében okozhat kárt a héjazatban. A tetőn megmaradó víz is ugyanúgy veszélyezteti a tetőszerkezetet. Ez legtöbbször lapostetők esetében fordul elő, ahol nem megfelelő a vízelvezetés. Ezek az ottragadó tócsák statikai, biológiai, mechanikai hatásokat és igénybevételeket okozhatnak, illetve ezen keresztül növelik a beázás esélyét.
Mindezek alapján kijelenthetjük, hogy a csapadék elleni védelem biztosítása önmagában nem elegendő. Gondoskodnunk kell a csapadékvíz tökéletes, maradéktalan elvezetéséről, illetve ennek sebességéről is. A vízhatlan tetők esetében a lassabb vízfolyás és kisebb lejtés is megengedett, azonban a vízzáró fedések esetében nagyobb hajlásszög, ezáltal nagyobb lefolyási sebesség szükséges.

Vízelvezetés

Ide sorolhatjuk a külső és belső vízelvezetés kérdését is. Annak ellenére, hogy ez bizonyos épülettípusok esetében már adottság. Választásra főként csak egy- vagy néhány szintes lapostetős épületeknél van lehetőség. Ilyenkor ajánlott elemezni azokat a pozitív tényezőket, amelyek a kétféle megoldásnál figyelembe vehetők. Ilyenek például a vízelvezetés egyszerűsége, a vízgyűjtés hossza, a fagyveszély, hibák felderítésének, javításának lehetősége, szerkezeti következmények, illetve nem utolsó szempont a héjazat esztétikai hatása sem.

lemezborítás csapadék 2

Természetesen munkánk elkezdése előtt nálunk is nagy szerepet kap a jellemzők, lehetőségek vizsgálata. A lehető leghatékonyabba, legesztétikusabban végezzük a munkánkat. De természetesen nem csak a folyékony csapadék veszélyeit mérjük fel munkánk során. A többi hatásról, illetve a csapadék hó formájáról a következő bejegyzésünkben olvashatsz.