A könnyűszerkezetes házakkal foglalkozó cikksorozatunk első részében összefoglaltuk és ismertettük a könnyűszerkezetes házak tulajdonságait. Mostani írásunkban az épületek fajtáit vesszük górcső alá. Illetve arra is kitérünk, hogy milyen szempontokat szükséges mérlegelnünk akkor, amikor a jövőbeli otthonunk építőanyagairól kell döntenünk.

Az ár

Ha a mostani építőipari árak mellett egy közepes igényszintet célzunk meg, akkor azt tapasztalhatjuk, hogy a “hagyományos” téglaszerkezetes épületek négyzetméteráron való bekerülési költsége nagyságrendileg azonos az előregyártott, könnyűszerkezetes épületekkel. Mivel a munkadíjak jelentős részét teszik ki a kivitelezés teljes díjának, így a szerkezetek kiválasztásakor fontos szempont az, hogy a kivitelezés mennyi időt vesz igénybe.

Az idő

Az építési idő könnyűszerkezetes házak esetében jobban kalkulálható. A már üzemben előregyártott elemek helyszínre szállítását követően 1-2 munkahéten belül szerkezetkész állapotú épületet lehet elérni.

Az építési terület adottságai és az alapterület

Amennyiben a könnyűszerkezetes épületek és a hagyományos szerkezetek között a bekerülési összeg nem mutat nagy eltérést, vagyis az ár szintjén nem tudunk dönteni a szerkezetekről, akkor érdemes megvizsgálnunk a telek adottságait és beépítési mutatóit. Egy újépítésű ingatlan esetében szempont lehet, hogy mekkora bruttó és nettó alapterületet tudunk építeni a telekre. Emellett szintén fontos tényező, hogy melyik szerkezettel milyen szerkezeti vastagságok érhetők el. Valamint, hogy milyen vastag falak építhetők 1-1 adott anyagból és, hogy minél jobban csökkenteni tudjuk a szerkezeti keresztmetszeteket az épületen belül.

A könnyűszerkezet és hagyományos szerkezetek választása esetén tehát fontos szempont lehet az anyagár, a munkadíj, az építési idő, a hasznos beépíthető alapterület és a keresztmetszeti méretek optimalizálása.

Olvasd el bevezető cikkünket is: Minden a könnyűszerkezetes házakról

Fenntarthatóság és a hozzá kapcsolódó várható élettartam

Napjainkban fontos szerepet játszik a fenntarthatóság, az újrahasznosítás és a környezetvédelem is. Ilyen szemmel is érdemes körbejárni a lehetőségeket, hiszen komoly eltéréseket tapasztalhatunk.

Ezenkívül, akárcsak minden más, az épületek is rendelkeznek várható élettartammal, amit jellemzően az építőanyagok függvényében lehet meghatározni a megfelelő karbantartások esetén. Ez a várható élettartam a könnyűszerkezetes épületek esetén 70-90 év, míg a faszerkezetek esetén 50-100 év. Azonban ez az élettartam a megfelelő minőségű építőanyag, illetve a funkció szerinti használat esetén többszöröse is lehet az előírt élettartamnak.

A különböző típusú rendszerek tulajdonságai

Könnyűszerkezetes épületek esetén az emberek többségének a fa- és acélszerkezetek, továbbá a SIP paneles építési rendszerek jutnak eszükbe.

Fémvázas acélszerkezet

Az acélszerkezetes épületek vázrendszereit üzemben előregyártott acélprofilokból készítik, amik általában hidegen hengerelt, horganyzott “U” és “C” profilok. Ezt az előregyártott fémvázszerkezetet réteges falszerkezettel töltik ki.

Rétegrend

Réteges falszerkezet alatt azt értjük, hogy a fal nem egyetlen anyagból épül fel. Nem homogén, hanem egyéb hőszigetelő és felületképző rétegeket is kap a falazat. A hagyományos belső vakolattal ellátott téglafal a külső oldali hőszigeteléssel és vakolással az egyik legelterjedtebb réteges falszerkezetünk. Az előregyártott könnyűszerkezetes rendszerben a réteges falszerkezet lehet előregyártott SIP panel, vagy helyszínen felépített rétegrend. A főfalak vastagsága átlagosan 15-20, a belső falak vastagsága pedig 10 centiméter. A homlokzati falak rétegrendje, azaz a réteges szerkezet anyagainak vastagsága és pontos anyagmegjelölése a tervezési feladat része. Ebből fakadóan pedig jól variálható, vagyis többféle jó megoldás is létezik.

A helyszínen készített rétegrend esetén kőzetgyapottal töltik ki a vázszerkezet közötti réseket, majd erre kerül egy réteg OSB lap. Ezek után következik a külső oldali hőszigetelés és a homlokzati felületképzés. A belső oldalra párazáró fóliát és belső oldali gipszkartonréteget helyeznek fel. Ezt a kivitelezést tekinthetjük általános rétegrendnek.

Dönthetünk úgy is, hogy a helyszínen felhelyezett kőzetgyapottal való kitöltést SIP panelekkel helyettesítjük. Viszont fontos, hogy ebben a helyzetben is tervező határozza meg az építőanyagok vastagságát.

Tudnunk kell azt is, hogy a párazáró fólia felhelyezésével az épületeket páratechnikailag “lezárjuk”. Így az épületben keletkezett pára és nedvesség nem tud természetes módon távozni az épületből. Ebből fakadóan a belső terek szellőztetését mesterségesen szükséges megoldanunk.

A hőtároló tömeg

Azzal is számolnunk kell, hogy a szerkezet minimális hőtároló tömeggel rendelkezik. Hőtároló tömeg alatt azokat az épületszerkezeteket értjük, amelyek a beeső napsugárzás, légáramlás és az épületen belüli levegő hatására felmelegednek vagy lehűlnek. Minél nagyobb tömeggel rendelkezik egy építőanyag, annál nehezebben hűl le és melegszik is át.

A szerkezetek hőtároló- és hőcsillapító képessége teszi lehetővé azt, hogy nyáron az épület képes csökkenteni a levegő hőmérsékletét. Hiszen nehezebben melegszik át, télen pedig fordítva, nehezebben hűl le. Ezt a jelenséget tapasztaljuk akkor, amikor egy forró nyári napon belépünk egy régi templomba, ahol kellemesen hűvös levegő fogad minket. Ez a jelenség a templom vastag falainak hőtároló képessége miatt lehetséges.

Mivel a könnyűszerkezetes épületek minimális hőtároló tömeggel és képességgel rendelkeznek, ezért az épületben lévő levegőt folyamatosan kezelni kell és nem az épületszerkezetet fűtjük-hűtjük, hanem a benti térben található levegőt.

Az acélszerkezetű rendszerről azt is tudnunk kell, hogy az alkalmazásával egyszintes, de akár többszintes épület is létrehozható, így a rendszer sajátossága nem befolyásolja tervezés szempontjából a megrendelői elképzeléseket.

Előnyök:

• kis szerkezeti vastagságok;
• előregyártott szerkezet, ennek köszönhetően rövidebb építési idő;
• gyors és folyamatos építés;
• könnyen átrendezhető belső falak.

Hátrányok:

• az épületnek nincs hőtároló képessége;
• páratechnikailag zárt rendszer;
• az épület nem lélegzik természetesen, ezért kötelező a mesterséges szellőzőrendszer kiépítése;
• alacsony hangszigetelő képesség;
• szubjektív szempont, de sokan idegenkednek az acél ridegségétől.

SIP rendszer

A SIP panel elnevezés alatt hőszigetelt építési táblát értünk. Ezeknek az építési tábláknak a hőszigetelő magját expandált polisztirol keményhab hőszigetelés (EPS) adja, amelyre kétoldali ragasztással OSB lapokat helyeznek fel, így jön létre a réteges SIP panel.

Nagy előnyük ezeknek a tábláknak, hogy egyszerre alkalmazhatóak falként az acélvázas épületek vázrendszerében, valamint, hogy saját rendszeréből is építhetőek könnyűszerkezetes épületeket.

A SIP rendszer részét képezi a falszerkezet és tetőszerkezet, viszont a födém kialakításhoz kiegészítő fa vagy fémgerendákat kell alkalmaznunk, hogy a megfelelő teherbírást kialakítsuk. Ez azt jelenti, hogy a SIP szerkezet önmagában nem teherhordó, de fa vagy fém tartóelemekkel kiegészítve megfelel a teherbírási követelményeknek.

Azért, hogy az épület légtömörsége – huzatmentessége, illetve a szerkezeteken keresztül minél kisebb hőáramlása – biztosított legyen, az elemek közé habtömítés kerül. A polisztirol hőszigetelés és a panelek közti légtömörséget biztosító habtömítés ebben az esetben is egy páratechnikailag zárt rendszert eredményez. Ebből kifolyólag a SIP rendszer esetében is biztosítani kell a helyiségek mesterséges szellőztetését.

Előnyök:

• gyors építési idő;
• nagyon könnyű, így a helyszínen sem igényel minden esetben gépi anyagmozgatást;
• az üzemi előregyártásnak köszönhetően minimális a kivitelezéskor keletkezett hulladék mennyisége.

Hátrányok:

• légtömör;
• páratechnikailag zárt rendszer;
• az épület nem lélegzik természetesen, ezért kötelező a mesterséges szellőzőrendszer kiépítése;
• alacsony hangszigetelő képesség.

Az acélszerkezet és a SIP rendszer közös előnye, hogy kompozit szerkezetek, ami azt jelenti, hogy megfelelő tervezés esetén jól kombinálhatók és kiegészíthetők másfajta építőanyagokkal is.

Tömör fa rendszer

A fa mint építőanyag nagy múltra tekint vissza a történelem során. Megfelelő körülmények között több száz évig is használható és jól működő épületek valósíthatóak meg általa.

A faházak – akár gerendaházak, akár készházak – számos előnnyel rendelkeznek. Ezek közül az egyik legnagyobb a mára központi szemléletté váló fenntarthatóság és természetesség.

A fa súlyának és szilárdságának megfelelő aránya lehetővé teszi a szerkezeti méretek optimalizálását. Ez azt jelenti, hogy az építés a legkedvezőbb és egyben a legkevesebb fölösleges anyaghasználatot teszi lehetővé. Ennek a tulajdonságának is köszönhetően a fa egy jól használható és beépíthető építőanyag.

Faépületek építhetők előregyártott CLT (cross laminated timber) panelekből, fa gerendából és fa vázszerkezetből. 

A faanyagokat minden esetben a már korábban elkészített alapra helyezik, a rögzítéshez pedig méretezett fa talpcsavarokat használnak.

A fa tartószerkezeti elemeken kívül készítenek faagyagú hőszigetelést is farostlemezből. Így biztosítják egyrészt azt, hogy az épület minél nagyobb aránya természetes alapanyagokból épüljön, másrészt pedig azt, hogy a fa megtartsa minden kedvező tulajdonságát.

A farostszigetelés nagy tömörségének köszönhetően viszonylag jó hangszigetelést is biztosít, az átmelegedéséhez pedig több idő kell, mint amennyi ideig a nyári időszakban a Nap megsüti, így lényegében a farostszigetelés nem tud átmelegedni. Nagyon jól tartja az épületben a hőt, annak ellenére, hogy az épületnek ebben az esetben sincs hőtároló tömege.

A faszerkezet páradiffúziós szempontból is jól működő rendszer. A páradiffúzió a párának a hideg felülettel történő kondenzációja, vízkicsapódása. Azaz, ha a levegőben található nagy mértékben jelen lévő pára találkozik egy hidegebb falfelülettel, ott vízkicsapódás, rosszabb esetben penészesedés keletkezik. Minél hidegebb a határolófelület, annál nagyobb az esélye a párakicsapódásnak. Viszont a fa képes felvenni páraterhelés esetén az épületben keletkezett párát, szükség esetén pedig képes leadni is azt, így az épület páradiffúziós szempontból nyitott, természetesen képes “lélegezni”. Ebből adódóan nem szükséges minden helyiségbe mesterséges szellőzést létesíteni.

Előnyök:

• időtálló;
• nagy teherbírás (ha a fát természetes – függőleges – növekedési irányban alkalmazzuk);
• nem vezeti a hőt;
• természetesen szellőzik az épület;
• újrahasznosítható;
• jó térérzetet biztosít.

Hátrány:

• magasabb anyagdíj.

Előregyártás

Az előregyártás a könnyűszerkezetes házak egyik nagy előnye. Ez azt jelenti, hogy az épület szerkezeti elemeit, falait, födémeit, tetőelemeit egy üzemben gyártják le. A milliméterpontos méretezésnek és gyártásnak köszönhetően az épületek kivitelezési pontatlansága minimális a helyszíni gyártáshoz képest, a kivitelezés elhanyagolható hulladékkal jár. Ezen túlmenően az épület falnyílásai, a födém áttörései és kivágásai, az elektromos- és gépészeti szerelvények kiállásainak helyei milliméterpontosan kerülnek a helyükre, biztosítva ezzel a terv szerinti építkezést.

Összefoglalás

A felsorolt könnyűszerkezetes technikák mindegyike bátran választható és alkalmazható. Megfelelő és hozzáértő tervezés esetén jól működő, minimálisan hőhidas, közel nulla energiaszintű épületek építhetők általuk. 

Fontos kiemelni, hogy a közel nulla energiaszint nem nulla fogyasztást jelent, hanem azt, hogy az épület – a szerkezetei külön-külön, valamint az épület egyben is – a hatályos követelményeknek megfelel, 25%-os megújuló energia részaránnyal rendelkezik.

Az épületre szabott, egyedi tervezés fontossága ebben az esetben is kiemelendő! A tervezés magába foglalja az építészeti tervezés mellett a szakági tervezést mint statika, épületgépészet, épületelektromosság és épületszerkezet tervezést (rétegrendek és csomópontok), illetve az épület épületenergetikai szempontból való megfelelését.

A blogcikk szerzője Cser Petra okleveles építészmérnök, a B612 Concept építész stúdió ügyvezetője.