A homlokzati szigetelés minden energiahatékonysági felújítás alapja, hiszen közvetlenül befolyásolja az épület fűtési és hűtési költségeit, a belső komfortérzetet, valamint magának az épületszerkezetnek az állagmegóvását is. Egy jól megválasztott és méretezett hőszigetelő rendszer hosszú távú befektetés, amely jelentősen növeli az ingatlan értékét, valamint csökkenti annak ökológiai lábnyomát. A megfelelő vastagság kiszámítása azonban nem hasraütésszerű döntés; több tényező komplex mérlegelését igényli, beleértve a meglévő falazat tulajdonságait, a választott szigetelőanyag hővezetési képességét és a helyi energetikai követelményeket. Éppen ezért elengedhetetlen a folyamat alapos megértése, hogy a lehető legjobb eredményt érhessük el a beruházással.
A számítás alapja a hőátbocsátási tényező, közismert nevén az U-érték (korábban k-érték), amely megmutatja, hogy egységnyi idő alatt mennyi hőenergia távozik az épületszerkezet egy négyzetméterén keresztül, amikor a belső és külső hőmérséklet között egy Celsius fok különbség van. Minél alacsonyabb ez az érték, annál jobb az adott szerkezet hőszigetelő képessége, azaz annál kevesebb hő szökik el rajta keresztül. Ne feledjük, a számítás során figyelembe kell venni a meglévő falazat rétegrendjét és azok anyagjellemzőit is.
A hőszigetelés vastagságának meghatározásakor nem hagyhatjuk figyelmen kívül az épület földrajzi elhelyezkedését és tájolását sem, bár a konkrét vastagság-számításnál ezek közvetlenül nem játszanak szerepet. Egy északi, szelesebb oldalon vagy egy hidegebb éghajlatú területen lévő épület esetében indokolt lehet a szigorúbb követelményeknél is jobb hőszigetelési érték megcélzása. A tervezett belső hőmérséklet szintén befolyásolhatja a megcélzott energiahatékonysági szintet. Fontos megérteni, hogy a számítás célja nem csupán egy minimális követelmény teljesítése, hanem egy optimális állapot elérése.
Az optimális vastagság megtalálása egyfajta egyensúlyozás a műszaki szükségesség, a jogszabályi előírások és a gazdaságossági szempontok között. Bár vastagabb szigeteléssel jobb U-érték érhető el, egy bizonyos ponton túl a további vastagításból származó energiamegtakarítás már nem biztos, hogy arányban áll a növekvő anyag- és munkadíj költséggel. Ezért érdemes lehet energetikai szakember segítségét kérni, aki nemcsak a hőtechnikai számításokat végzi el precízen, hanem figyelembe veszi a megtérülési szempontokat is.
A meglévő falszerkezet felmérése
Mielőtt bármilyen számításba kezdenénk a szükséges hőszigetelés vastagságáról, elengedhetetlen a kiindulási állapot pontos ismerete, azaz a meglévő falszerkezet hőtechnikai tulajdonságainak meghatározása. Ez jelenti a számítás alapját, hiszen a hőszigetelés feladata a meglévő fal hiányosságainak pótlása és együttesen egy kívánt energetikai szint elérése. A falazat anyagának (pl. tömör tégla, B30-as tégla, vályog, beton, pórusbeton, könnyűszerkezet) és vastagságának ismerete nélkülözhetetlen.
Szigetelőanyagok és energetikai követelmények
A homlokzati hőszigetelő rendszerek piacán többféle anyaggal találkozhatunk, melyek eltérő tulajdonságokkal és ebből adódóan különböző hővezetési tényezővel (λ) rendelkeznek. A legelterjedtebbek a polisztirol alapú szigetelések, mint az expandált polisztirolhab (EPS), közismert nevén hungarocell, illetve annak grafitadalékkal javított változata, valamint az extrudált polisztirolhab (XPS), amelyet elsősorban lábazatoknál és nagyobb mechanikai igénybevételnek kitett helyeken alkalmaznak. Szintén népszerűek az ásványi szálas anyagok, mint a kőzetgyapot és az üveggyapot, melyek kiváló hőszigetelő képességük mellett jó páraáteresztő és hangszigetelő tulajdonságokkal, valamint tűzállósággal is rendelkeznek.
Az egyes szigetelőanyagok hatékonyságát leginkább a már említett hővezetési tényező (λ) jellemzi. Minél alacsonyabb ez az érték, annál jobb hőszigetelő az anyag, vagyis annál vékonyabb réteg is elegendő belőle ugyanazon U-érték eléréséhez. Például egy átlagos homlokzati EPS λ értéke 0.038−0.040W/m2/K körül mozog, míg a grafitos EPS-é 0.031−0.032W/m2K is lehet. A kőzetgyapot λ értéke jellemzően 0.034−0.038W/m2K tartományban van. Az anyagválasztásnál tehát ez a paraméter kulcsfontosságú, de figyelembe kell venni egyéb szempontokat is, mint a páraáteresztő képesség (különösen vályog vagy vegyes falazatoknál) és a tűzállóság.
A számítás menete és gyakorlati szempontok
Amikor már ismerjük a meglévő falszerkezet rétegrendjét és annak hőellenállását, valamint a választott hőszigetelő anyag hővezetési tényezőjét és a célként kitűzött hőátbocsátási tényezőt, akkor elvégezhetjük a szükséges szigetelésvastagság kiszámítását. A teljes szerkezet (fal + szigetelés) hőellenállásának legalább akkorának kell lennie, mint a cél U-érték reciproka.
Fontos hangsúlyozni, hogy a fent leírt számítás egy egyszerűsített, egydimenziós hőáramra vonatkozó megközelítés. A valóságban az épületszerkezetek hőtechnikai viselkedését jelentősen befolyásolják a hőhidak – azok a helyek, ahol a hőszigetelés folytonossága megszakad, vagy ahol eltérő hővezetésű anyagok csatlakoznak (pl. sarkok, ablakok környéke, áthidalók, födémcsatlakozások, erkélylemezek). Ezeken a pontokon a hőveszteség lényegesen nagyobb lehet, mint a fal sík felületén. A precíz méretezéshez és a valós energiaveszteség becsléséhez komplexebb, kétdimenziós vagy akár háromdimenziós hőtechnikai számításokra, valamint a hőhidak hatásának figyelembevételére van szükség, amit általában erre szakosodott szoftverekkel végeznek el a mérnökök.
Ne feledjük, a nem megfelelően méretezett vagy kivitelezett hőszigetelés belső oldali páralecsapódáshoz, penészesedéshez vezethet, ezért elengedhetetlen a páratechnikai ellenőrzés elvégzése is, amely biztosítja, hogy a szerkezeten belül nem alakul ki káros mértékű párakicsapódás.
