Az ablakcsere szempontjai felújításnál

létrehozva: 2015-11-25 / módosítva: 2015-11-27

Dr. Szakács György

okl. építészmérnök, okl. épületszigetelő szakmérnök

okl. zaj- és rezgéscsökkentési szakmérnök

 

A lakóépületek nem teljes körű energetikai célú felújítása során legtöbbször az ablakot cserélik ki, mert egy többlakásos lakóépületben található lakás egyedi felújítása esetén a lehetőségek eléggé korlátozottak.

A homlokzati falak utólagos külső hőszigetelését csak az épület egészére lehet elkészíteni, egyes épületrészekre nem. A jellemzően távfűtéssel és távmelegvízzel ellátott iparosított építésmódú lakóépületek épületgépészete is csak egyben, az épület egészét tekintve korszerűsíthető.

Lakásra korlátozódó, egyedi beavatkozásként marad tehát a nyílászáró cseréje jobb hőszigetelő képességű termékre. Ez azonban viszonylag hatékony megoldás lehet, mert a szokásos homlokzati falak és ablakok esetén általában a nyílászárók jelentik a hőszigetelésben a gyenge pontot.

Ha azonban nem történt meg az épület egészére a fűtéskorszerűsítés a lakásonkénti szabályozási és mérési lehetőség biztosításával, akkor egy soklakásos lakóházban a néhány lakó által végzett energetikai célú ablakcsere sajnos nem éri el a célját: sem tényleges energiamegtakarítást, sem energiaszámla-csökkenést nem fog eredményezni.

Ha egy-egy lakásban a régi nyílászárót jobb hőszigetelő képességűre cserélik, akkor elvileg csökkenni fog a lakások hővesztesége, és így energiaigénye. A nem szabályozható, egycsöves fűtési rendszerek esetén azonban ez az energiamegtakarítás nem realizálható, az érintett lakók nem tudják a fűtést a saját lakásukra vonatkozóan hozzáigazítani a lecsökkent energiaigényhez. Így valójában nem energiamegtakarítás alakul ki, hanem a lakás túlfűtése, és majd sűrűbb ablaknyitogatással kell az energia egy részét a szabadba engedni.

Elvileg jobb a helyzet, ha átalakították a fűtési rendszert, és lakásonként, illetve radiátoronként hőfokérzékelős szabályzót építettek be a ház egészére. Így már minden lakásban egyedileg lehet szabályozni a fűtést, és ha egy-egy lakásban csökken a fűtési hőveszteség akkor csökkenni fog a lakás tényleges energiafogyasztása is. A fűtési számla azonban nem feltétlenül!

Ehhez ugyanis a légköbméterek alapján kiadódó számlákról át kellene térni a lakásonkénti fogyasztásmérésre, illetve arányosításra. Ha maradunk annál a régről örökölt megoldásnál, hogy a ház egészének energiafogyasztását a lakások légköbmétere alapján osztjuk szét, akkor az egy-egy lakásnál jelentkező tényleges energiamegtakarítás szétoszlik a ház egészére, és nem fog az adott lakásoknál jelentkezni. A lakók többsége azonban nem érdekelt a tényleges energiafogyasztás kimutatásában, különösen akkor, ha a nagyobb lehűlő felületekkel rendelkező, szélső lakásegységben lakik.

A továbbiakban az ablakok műszaki tulajdonságait tekintve olyan szempontokat tárgyalunk, amelyeket az épületeknek nemcsak a részleges, hanem a teljes körű energetikai felújítása során is figyelembe kell venni.

A téli és a nyári hővédelem szempontjainak összehangolása az ablakoknál

A téli hőveszteség csökkentése érdekében arra kell törekedni, hogy az ablak hőszigetelő képessége minél jobb legyen. Ennek érdekében az a kedvező, ha minél kisebb a hőátbocsátási tényező [U, W/(m2·K)]. Erre vonatkozóan be kell tartani az aktuális épületenergetikai követelményeket[1]. Ezekkel a kérdésekkel a 7.1. és a 15.5. címekben foglalkozunk.

Ezen túl figyelembe kell még venni, hogy téli körülmények között az üvegezett külső nyílászárók nem csak hőveszteséget okoznak, hanem – a napenergia passzív hasznosítása révén – hőnyereséget is eredményezhetnek.

Hogy erre a hőnyereségre szert tudunk-e tenni, több feltételtől is függ. Az első magához az ablakhoz kapcsolódik: üvegezése olyan legyen, hogy a napsugárzást minél nagyobb mértékben beengedje. Ennek megfelelnek azok a műszaki megoldások, amelyeket a jobb téli hőszigetelő képesség érdekében kell alkalmazni. Ilyen az üvegezések speciális gáztöltése (pl. argon) és bevonata (Low-E), amelyek szemmel nem érzékelhetők.

Az alacsony emisszióképességű (alacsony kibocsátóképességű) Low-E bevonat jelentősen csökkenti a téli hőveszteség sugárzási eredetű hányadát. Ez a bevonat ugyanis úgy működik, hogy a belső melegebb üvegtábla által a külső hidegebb üvegtábla felé sugárzással átadott hőenergia mennyiségét csökkenti le. Az alacsony emisszióképességű bevonat az épületszerkezetek és a berendezési tárgyak által kibocsátott – a látható fénynél nagyobb hullámhosszúságú – hősugarak (infravörös sugárzás) körében fejti ki hatását. Nem szabad tehát összekeverni a – lényegesen kisebb hullámhosszúságú – napsugárzásból származó hőterhelés ellen védő bevonatokkal, mert a Low-E bevonatok nem csökkentik lényegesen a napsugárzásból bejutó hőenergiát.

A napenergia-hasznosítás további feltételei már nem az ablakhoz, hanem az ablak mögötti helyiséghez, továbbá az épülethez és annak környezetéhez kötődnek.

A helyiség akkor kedvező, ha a határoló épületszerkezetekben elég hőtároló tömeg van ahhoz, hogy a napsugárzással bejutott energia rövid távon az épületszerkezetekben tárolódjon. Ehhez az szükséges, hogy a hőtároló tömeg ne legyen elszigetelve a helyiség légterétől. Ebből a szempontból a kő-és kerámiapadlók kedvezőbbek, mint a szőnyegpadlós helyiségek.

Fontos az ablak tájolása is, a legkedvezőbb a D-i homlokzat. Az épület kialakítása akkor jó, ha a homlokzati tagozatok nem árnyékolnak a téli napsugárzás ellen. Végezetül az épület elhelyezése akkor segíti elő a napenergia passzív hasznosítását, ha más épületek vagy terepalakulatok télen tartósan nem vetnek árnyékot az ablakra.

A passzív napenergia-hasznosításnak azonban fontos előfeltétele a szabályozható (lehetőleg hőfokszabályozós) fűtési rendszer. Ennek hiányában nem jön létre energiamegtakarítás, csak felesleges túlfűtés. A megfelelő gépészeti rendszer tehát ebből a szempontból is megkerülhetetlen!

Ha a feltételek mind teljesülnek, akkor pl. napsütéses hideg téli napokon az ablakon keresztül jelentős energianyereségre számíthatunk, amely akár órákon keresztül is mérsékli a fűtési energiafogyasztást.

A nyár egy részében – ellentétben a téli időszakkal – védekeznünk kell a napsugárzás ellen. Ez nem csak hőérzeti, hanem energetikai szempontból is fontos, mert ha a túlmelegedés elleni védelem csak klímaberendezés alkalmazásával oldható meg, akkor ez jelentősen megnöveli az éves energiafogyasztást! Ebben az is szerepet játszik, hogy a villamos energia primerenergia-tényezője a legnagyobb.

A nyári hőterhelés alapvetően az üvegezett nyílászárókon keresztül jut be a helyiségbe, ezt csökkenteni megfelelő árnyékolóval lehet. Kiválasztásakor számításba kell venni, hogy a külső árnyékolók lényegesen hatékonyabbak, mint az üvegezés közé vagy a belülre kerülők.

A helyiség kialakításánál fontos szempont, hogy az épületszerkezetekben megfelelő mennyiségű hőtároló tömeg álljon rendelkezésre. A minél nagyobb hőtároló tömeg tehát mind a téli, mind a nyári hővédelem szempontjából kedvező.

A túlmelegedés elleni védekezésben igen hatásos az éjszakai szellőztetés különösen akkor, ha a lakás keresztben átszellőztethető.

A téli és nyári követelmények között a napsugárzás elleni védelem szempontjából van alapvető ellentmondás. Télen az energianyereség érdekében lehetővé kell tenni a napsugárzás bejutását a helyiségbe, nyáron a megfelelő hőérzet érdekében csökkenteni kell.

Az egymásnak ellentmondó követelményeket egy napvédő bevonat nélküli, téli körülményekre megfelelő ablak, és egy mozgatható, külső oldali árnyékoló kombinációjával lehet energetikai szempontból optimálisan kielégíteni. Az árnyékoló nyáron, csukott állapotban, hatékonyan csökkenti a bejutó hőterhelést. Télen, nappal nyitott állapotban van, így a napsugárzásból származó hőenergia akadálytalanul bejuthat a helyiségbe.

Az üvegezések piacán számos olyan termékkel találkozhatunk, amely a szándékok szerint mind téli, mind nyári körülményekre optimális megoldást nyújt. Az ilyen üvegezések mindig tartalmaznak napsugárzás ellen védő bevonatot is. A napsugárzást visszaverő üvegezések azonban kevésbé hatásosan árnyékolnak, mint egy külső oldali árnyékolószerkezet. Tapasztalati tényként is lehet kezelni, hogy a hazai klimatikus viszonyok mellett – külön külső árnyékolószerkezet nélkül – kizárólag napsugárzás ellen védő bevonattal nem biztosítható az üvegezések megfelelő árnyékolása.

Emellett viszont egész évben csökkentik a helyiség természetes megvilágítását, télen pedig a napsugárzásból származó hőnyereséget. Ezért az üvegezések (ill. az ablakok) komplex energetikai értékeléséhez az U hőátbocsátási tényező mellett figyelembe kell még venni a g teljes napenergia átbocsátási-tényezőt is. A teljes napenergia-átbocsátási tényező (g) jelenti a beeső napsugárzásnak azt a hányadát, amelyet az üvegezés átenged (0–1 közötti, dimenziónélküli szám).

Összehasonlításul: a 3 mm-es tiszta síküvegnél g = 0,87, a sima kettős üvegezéseknél általában g = 0,80, míg a Low-E bevonattal ellátott kettős szigetelő üvegezéseknél g ≈ 0,60–0,70.

Az adatokból látható, hogy a téli hővédelemhez szükséges Low-E bevonat kismértékben csökkenti ugyan g értékét, azonban a 0,6 körüli érték józan kompromisszumnak tekinthető. Még elég nagy ahhoz, hogy téli körülmények között a lehető legtöbb napsugárzás bejusson és energetikailag hasznosuljon a helyiségben.

A téli hőveszteségre vonatkozó energetikai követelmények szigorodása következtében egyre inkább előtérbe kerülnek a három üvegréteget és két gáztöltésű légréteget tartalmazó üvegezések. Ez viszont óhatatlanul azzal jár, hogy a plusz egy üvegréteg hatására g értéke kedvezőtlenül tovább csökken a két üvegtáblát tartalmazó üvegezésekhez képest. Találkozni már azonban olyan műszaki fejlesztésekkel, amelyek azt a célt szolgálják, hogy g értéke lehetőleg a háromrétegű üvegezéseknél se csökkenjen 0,6 alá. Ezt például a szokásos üvegezéseknél tisztább, átlátszóbb anyagú üvegtáblák alkalmazásával lehet elérni.

Ezzel szemben a napsugárzás elleni bevonatot is tartalmazó, „télre-nyárra optimalizált” üvegezéseknél már a két üvegrétegű szerkezeteknél is találkozhatunk g ≈ 0,3-ra csökkent értékkel. Ez már túl kicsi a hatékony téli passzív napenergia-hasznosításhoz és azzal jár, hogy a napsugárzásból származó téli hőnyereség eleve a felére csökken a szokásos, g ≈ 0,6 értékű szerkezetekhez képest.

Ugyanakkor a g ≈ 0,3 érték valójában nyáron sem jó, mert ahhoz viszont nem elég kicsi, hogy hatékony nyári hővédelmet eredményezzen. Már egy nagyon egyszerű, világos külső textilárnyékoló is tudja a g ≈ 0,16 értéket biztosítani (napvédő bevonat nélküli üvegezéssel kombinálva). Ezzel közel felére csökken a nyári hőterhelés! Egy komolyabb külső árnyékoló esetén g értéke még kisebb lehet, és így még jobban tud védeni a nyári hőterhelés ellen.

A megítélésnél figyelembe kell venni, hogy hazánkban sokkal hosszabb az a téli, valamint átmeneti időszak, amikor a bejutó napsugárzás hatása energetikailag kedvező, mint az a nyári időszak, amikor a napsugárzás ellen intenzíven védekezni kell. Ezért lakóépületeknél a napvédő üvegezés alkalmazása energetikai szempontból kevésbé célszerű, mint a külső oldali, mozgatható árnyékolószerkezet.

A hő- és a hangszigetelés szempontjainak összehangolása az ablakoknál

A prospektusokban, hirdetésekben gyakran találkozunk „kiváló hő- és hangszigetelő képességű” szerkezetekkel. Az igazság azonban az, hogy azoknak a műszaki megoldásoknak a többsége, amelyek növelik a hőszigetelő képességet, sajnos nem növelik, sőt inkább csökkentik a hangszigetelő képességet.

Természetesen léteznek olyan épületszerkezetek, amelyek mind a hő-, mind a hangszigetelő képesség szempontjából nagy műszaki teljesítőképességgel rendelkeznek. Sok esetben azonban csak a jó hőszigetelő képesség teljesül.

A csendesebb lakó-, üdülő- és intézményterületeken a hagyományos, normál üvegezéssel készülő ablakok is kielégítő akusztikai védelmet nyújtanak. Zajos környezetben (pl. forgalmas út közelében) azonban már fokozott hangszigetelő képességű ablakokra van szükség, amelyek üvegezése és egyéb szerkezeti jellemzői is eltérnek a szokványos megoldásoktól. Nem elég tehát a jó hőszigetelő képesség, egyúttal jó hangszigetelő képességre is szükség van.

A hangszigeteléssel kapcsolatos fontosabb akusztikai mennyiségekkel a XIII.2.4.1. alcímben foglalkoztunk.

A kettős üvegezésű ablakok üvegtáblái a hangszigetelés szempontjából fontos frekvenciatartomány meghatározó részében akusztikai szempontból kéthéjú, tömeg-rugó-tömeg rendszert alkotnak. A tömegeket a kétoldali üvegtáblák testesítik meg, nyomott rugóként pedig a közöttük lévő levegőréteg (vagy más gázréteg) működik. Ezekkel a szerkezetekkel elvileg nagyon hatékony hangszigetelést lehetne elérni, kulcskérdés azonban a légréteg mérete!

Minden rezgő rendszerhez tartozik egy olyan sajátfrekvencia-érték, amelynél rezonancia következik be. E frekvenciánál és környékén a szerkezet hanggátlása jelentősen visszaesik. A szerkezet paramétereit úgy kellene tehát megválasztani, hogy a sajátfrekvenciája a hangszigetelés szempontjából fontos, 100–3150 Hz középfrekvenciájú, tizenhat tercsáv frekvenciatartományán kívül, vagy annak alsó határára kerüljön.

A kettős üvegezések sajátfrekvenciája az üvegtáblák tömegétől és a közbezárt légréteg vastagságától függ. A gyakran alkalmazott, 4–16–4 mm rétegfelépítésű hőszigetelő üvegezések sajátfrekvenciája ≈ 210 Hz. Ez meglehetősen kedvezőtlen érték, mert a hangszigetelés visszaesése olyan frekvenciatartományban jelentkezik, amely jelentősen befolyásolja a szerkezet akusztikai minőségét. A probléma fő oka a vékony légréteg, amely nagy rugómerevségű, „kemény” rugóként működik. Ki lehet jelenteni, hogy a kis légrétegű, szokásos hőszigetelő üvegezésű ablakok testesítik meg a hangszigetelés szempontjából legkedvezőtlenebb szerkezeti rendszert. Olyan csendesebb területeken azonban, ahol az ablaknak nincs különösebb akusztikai szerepe, ezek a termékek is megfelelnek.

Ha viszont energetikai szempontból vizsgáljuk az ablakot, akkor elmondható, hogy Low-E bevonat és argongáz töltés esetén ez az ablaktípus lesz a 2006-os energetikai minimumkövetelménynek megfelelő szerkezet. A Low-E bevonat és az argongáz töltés érdemben nem változtatja meg a hangszigetelő képességet a levegőtöltésű, bevonat nélküli üvegezéssel készült ablakhoz képest.

Mindehhez hozzá kell tenni, hogy olyan ablakról beszélünk, amelynek anyaga és gyártástechnológiája biztosítja a tok- és szárnyszerkezet vetemedésmentességét. A tok- és szárnyszerkezet között két kemény és legalább egy lágy ütközés található. A nyílászáró körbefutó, több ponton záródó vasalattal rendelkezik. Az hőszigetelő üvegezést külső oldali lágy előtétszalag és tömítőkitt segítségével építik be. Összességében a szerkezet záródása, tömítettsége jó.

A hőszigetelő üvegezésű nyílászáróknál a hanggátlást növeli a légrés méretének növelése, az üveg tömegének növelése, speciális gázkeverék alkalmazása, illetve a lágy tömítések számának növelése a tok és a szárny között.

A hőszigetelő üvegezések körében akusztikai szempontból nem tekinthetők kedvezőnek a háromrétegű (két légréses) üvegezések! Jobb hanggátlást lehet elérni, ha helyettük ugyanabban a külső befoglaló méretben, ugyanannyi össz-üvegvastagsággal, kétrétegű üvegezést készítünk de egy, nagyobb légréssel. Ennek magyarázata, hogy a kétrétegű üvegezés nagyobb légrése kedvezőbb, „lágy” rugót eredményez, mint a háromrétegű üvegezés kisebb légrései. Ezért a kétrétegű üvegezésnél a rezonancia olyan frekvenciatartományba kerül át, ahol kevésbé zavaró a hatása.

A háromrétegű hőszigetelő üvegezéssel készült szerkezetekre igaz az, hogy energetikai szempontból nagyon jók, tévedés azonban arra számítani, hogy hangszigetelés szempontjából érdemileg jobbak lennének a kétrétegű hőszigetelő üvegezéseknél. Ez még akkor is így van, ha a 4-16-4-16-4 rétegrendű háromrétegű üvegezést a szokásos 4-16-4 rétegrenddel hasonlítjuk össze. A háromrétegű üvegezések csak a hőszigetelő üvegnél lényegesen nagyobb légréteg-vastagságok esetén (pl. kapcsolt gerébtokos ablak) tekinthetők akusztikai szempontból előnyösnek.

A hőszigetelő üvegezés légrésének mérete nem növelhető korlátlanul, általában a 25 mm-t ritkán lépi túl. A szélesebb üvegszerkezet beépítési helyigénye miatt növelni kell a szárny- és tokprofilok vastagságát.

A vastagabb, nagyobb tömegű üvegezés jelentősen megnöveli a terhelést, ezért a szokásosnál erősebb vasalatra van szükség. Akusztikai okokból 6–8 mm felett nem szabad tovább növelni az üvegtáblák vastagságát, a tömeg további növelését egymás mellé rétegezett, ragasztott üvegezéssel kell megvalósítani.

A nagyobb hangszigetelési követelményeknek megfelelő új nyílászárók csak hitelt érdemlő, laboratóriumi vizsgálatokon alapuló teljesítményadatok alapján választhatók ki. Összességében azonban elmondható, hogy a nagyobb hangszigetelő képesség érdekében foganatosított, előbbiekben felsorolt műszaki intézkedések általában elég drágák és gyakran körülményesek. Ennek oka, hogy a „standard” hőszigetelő üvegezésű szerkezet, amelyből kiindultunk, a hangszigetelés szempontjából kifejezetten kedvezőtlen konstrukció.

Az üvegezés hanggátlásának hatékony növeléséhez a sajátfrekvencia értékét lehetőleg 100 Hz alá kell hangolni. Ennek a legeredményesebb módja a légréteg vastagságának a növelése. Ha a 4 mm-es üvegtáblákat kapcsolt gerébtokos ablakba építjük be akkor 100–130 mm-es légréteg esetén a kettős üvegezés sajátfrekvenciája ≈ 85–75 Hz. Ezek már igen jó értékek, melynek fő oka, hogy a vastag légréteg kis rugómerevségű, „lágy” rugóként működik.

Az előzőekből következik, hogy a hagyományos, kapcsolt gerébtokos ablak akusztikai szempontból igen kedvező konstrukció, azonos üvegvastagságok esetén lényegesen nagyobb hangszigetelő értékkel rendelkezik, mint a hőszigetelő üvegezésű ablak. Ez az állítás természetesen csak akkor igaz, ha a tok- és szárny minősége, profilkialakítása, vasalata, tömítése, az üvegezések rugalmas ágyazása megfelel annak a színvonalnak, amelyet a jelenleg, iparosított körülmények között gyártott ablakok képviselnek. A régi, rossz minőségű kapcsolt gerébtokos ablakok nem érik el azt a hangszigetelő képességet, amelyet egyébként a szerkezeti rendszer lehetővé tenne.

Ebben a formában azonban az ablak energetikai szempontból nem fog megfelelni, mert hermetikusan zárt légrés hiányában sem az argongáz töltés, sem a hagyományos Low-E bevonat nem alkalmazható. Létezik ugyan mechanikai hatásoknak ellenálló, úgynevezett keménybevonatos Low-E rétegű üvegtábla, azonban ez önmagában nem elég a megfelelő hőszigetelő képesség eléréséhez.

Akusztikai szempontból a hőszigetelő üvegezésű ablak és a kapcsolt gerébtokos ablak között helyezkedik el az egyesített szárnyú (népszerű elnevezéssel: Teschauer) ablak. Közepes légréteg-vastagsága (≈ 4–5 cm) akusztikai szempontból kedvezőbb, mint a hőszigetelő üvegezésé, de kevésbé jó, mint a kapcsolt gerébtokokos ablaké. Az üvegezés sajátfrekvenciája ≈ 135–120 Hz, ez még mindig olyan frekvenciatartományba esik, ahol a rezonancia miatti hanggátlás visszaesés kedvezőtlenül befolyásolja a hangszigetelő képességet.

Egyébként hasonlók mondhatók el róla, mint a kapcsolt gerébtokos ablakról. A régi, rossz minőségű, rosszul záródó ablakok általában messze nem érik el azt az akusztikai minőséget, amelyet az üvegezési rendszer biztosítani tudna, és ebben a formájában nem felel meg az energetikai minimumkövetelménynek sem.

A kielégítő hőszigetelés érdekében az ablaknak feltétlenül tartalmaznia kell hőszigetelő üvegezést Low-E bevonattal és kis hővezetési tényezőjű gáztöltéssel. Akusztikai szempontból azonban ez az üvegezési rendszer a legkedvezőtlenebb. Alacsony külső zajszintek esetén ez nem jelent problémát, mert általában az ilyen ablakok is megfelelnek.

Magasabb akusztikai igények esetén, hőszigetelő üvegezésű ablakoknál az előzőekben részletezett, hanggátlást növelő megoldásokat kell alkalmazni (vastagabb üvegtáblák, ragasztott üveg, speciális gáztöltés stb.). A szóba jöhető megoldások azonban elég drágák, és hatékonyságuk korlátozott.

A régi kapcsolt gerébtokos (és egyesített szárnyú) ablakok értelemszerűen nem felelnek meg annak a műszaki színvonalnak, amelyet a jelenleg, megfelelő minőségben gyártott ablakok képviselnek. Általában nem volt bennük tömítés, és a vasalat csak néhány ponton húzta össze a vetemedett, csavarodott tokot és szárnyat. A több évtizednyi használat során állapotuk még tovább romlott, ezért a tönkrement, régi kapcsolt gerébtokos ablakok nem érik el azt a hangszigetelő képességet, amelyet egyébként a szerkezeti rendszer lehetővé tenne. Ezek a szerkezetek energetikai szempontból sem megfelelőek.

A régi kapcsolt gerébtokos ablakot ezért sokan korszerűtlen szerkezetnek tekintik, amelyet felújítás során jobb elbontani, és kicserélni „korszerű”, hőszigetelő üvegezésű, teljesen új ablakszerkezetre. A kedvezőtlen megítélésre valóban okot adhat az igen régi nyílászárók rossz állaga. A szerkezetek értékelése során tisztában kell azonban lenni a kapcsolt gerébtokos rendszerből fakadó előnyökkel, és nem szabad, hogy a lepusztult állapot miatt ezeket elfeledjük, és egy ablakcsere következtében elveszítsük.

A legalább 10 cm-es légréssel rendelkező kapcsolt gerébtokos ablak akusztikai szempontból igen kedvező konstrukció, azonos üvegvastagságok esetén lényegesen nagyobb hangszigetelő értékkel rendelkezik, mint a 16 mm-es légrésű hőszigetelő üvegezésű ablak. Ez természetesen csak akkor igaz, ha a tok- és szárny vetemedés-mentessége, jól záródó vasalata, tömítése, az üvegezések ágyazása megfelel a jelenleg elvárható műszaki színvonalnak.

Ezért megfigyelhető, hogy kifejezetten nagy akusztikai igényű szerkezeteknél újra megjelenik a gyártmányválasztékban az egyesített szárnyú, esetleg a kapcsolt gerébtokos megoldás, de korszerűsített változatban, a mai műszaki színvonalnak megfelelő részletkialakítással és gyártástechnológiával. Az ilyen nyílászárók mindenképp tartalmaznak energetikai szempontból megfelelő, hőszigetelő üvegezésű ablakszárnyat, de ettől 4–5, illetve ≥ 10 cm távolságban található még egy, szimpla üvegezésű ablakszárny. Az ily módon kialakított szerkezetek megfelelnek az energetikai követelménynek, ugyanakkor hangszigetelő képességük lényegesen nagyobb lehet, mint a „standard” hőszigetelő üvegezésű ablakoké, illetve a vastagabb üvegtáblákkal és egyéb megoldásokkal készített hőszigetelő üvegezésű ablakoké.

Azokban a régi épületekben, ahol eleve kapcsolt gerébtokos ablakok találhatók (pl. a historizmus korából származó lakóépületekben), felújítás során nem szabad megváltoztatni a szerkezeti rendszert. Ha a régi ablakot kidobjuk és „standard” hőszigetelő üvegezésű szerkezetet építünk be, akkor egyrészt megváltozik az épületek külső megjelenése.

További probléma, hogy az új nyílászáró szerkezeti vastagsága lényegesen kisebb lesz, mint a régié. A korabeli falszerkezeteknél a minimum vastagság vakolattal együtt ≈ 48 cm volt. Ehhez illeszkedett a kapcsolt gerébtokos ablak esetenként 20 cm-nél is nagyobb szerkezeti vastagsága. A ≈ 7 cm szerkezeti vastagságú, új hőszigetelő üvegezésű ablak beépítése megváltoztatja a geometriai arányokat, és ez megnöveli a kávánál körben kialakuló ún. geometriai hőhíd hatását. Ennek következménye egyrészt, hogy az ablakcsere után lehet, hogy maga az ablak jobb hőszigetelő képességgel rendelkezik, mint a régi, de körben az ablak kávacsatlakozásánál meg fog növekedni a hőhídon keresztüli hőveszteség. A másik kedvezőtlen hatás, hogy a belső oldalon a hőhíd hidegpontjának a hőmérséklete is csökkeni fog. Ezért fokozódik a párakicsapódás és a penészedés veszélye különösen akkor, ha még a szellőztetés mértéke is lecsökken a korábbi állapotokhoz képest.

Akusztikai oldalról is azt lehet alátámasztani, hogy jobb, ha megtartjuk az eredetileg kapcsolt gerébtokos konstrukciót, és a szükséges mértékben műszakilag korszerűsítjük. Célszerű például megfontolni azt a lehetőséget, hogy a kapcsolt gerébtokos ablakot a régi tok felhasználásával újítják fel. Ez természetesen csak akkor lehetséges, ha a régi tok anyaga nem korhadt el, még viszonylag egészséges.

Az egyik lehetséges rétegrend, hogy a hőszigetelő üvegezésű ablakszárny kerül kívülre, a szimpla üvegezésű pedig belülre. Ez energetikai szempontból kedvező megoldás, mert az ablakszárnyak közötti nagyobb légréteg hőmérséklete magasabb lesz. A szigetelő üvegezés nagyobb helyigénye és súlya miatt meg kell viszont változtatni a külső ablakszárny profilját az eredeti, szimpla üvegezésűhöz képest, ami kismértékben megváltoztatja az ablak homlokzati megjelenését.

Olyan megoldás is lehetséges, hogy a szimpla üvegezésű ablakszárny kerül a külső oldalra, és a hőszigetelő üvegezésű szárny (vagy új ablakszerkezet) a belső oldalra.  Ekkor a külső megjelenés nem változik, de a külső oldali szimpla üvegtábla légrés felőli, belső felületi hőmérséklete viszonylag alacsony lesz, akár 0 °C alá is süllyedhet. Hogy itt elkerüljük a páralecsapódást (és esetleg a kicsapódott pára üvegre fagyását), az ablakszárnyak közötti légrést finoman ki kell szellőztetni, csak olyan mértékben, hogy a páranyomás kiegyenlítés a külső tér felé létrejöhessen. Erre lehet is példát találni olyan újonnan gyártott és forgalmazott, korszerű, egyesített szárnyú ablakok esetén, ahol a belső oldalon van a hőszigetelő üvegezésű, a külső oldalon pedig a szimpla üvegezésű szárny.

A szellőztetés, az energetika és a hangszigetelés összehangolása

Gyakori panasz, hogy az ablakcserét követően a helyiségekben megjelenik a páralecsapódás és a penészedés. Ez különösen akkor igaz, ha csak ablakcsere zajlott le, de a homlokzati falhoz nem nyúltak hozzá, tehát annak gyenge hőszigetelő képessége és hőhidassága változatlanul megmaradt.

Az ablakcserét követően kialakuló szellőztetési problémák általában arra vezethetők vissza, hogy a régebbi lakóépületekbe eredetileg beépített ablakok többsége igen rossz légzárású volt. Akár az is előfordulhatott, hogy a szél csukott ablak mellett is mozgatta a függönyt. A helyiséget használók így megszokták, hogy akkor is volt valamilyen mértékű szellőztetés, amikor az ablakot nem nyitották ki. A folyamatos páratermelés időszakában (sütés, főzés, ruhaszárítás stb.) ez önmagában természetesen nem volt elegendő, mellette több-kevesebb ablaknyitásra is szükség volt. A kevésbé páraterhelt időszakok egy részében azonban az ablakréseken keresztül a lakás feleslegesen túl volt szellőztetve, ami indokolatlan energiaveszteséget okozott.

Egy korszerű kialakítású és szakszerűen beépített ablaknak mind hőszigetelési, mind hangszigetelési okokból természetes tulajdonsága, hogy zárt állapotban, normál légköri és időjárási körülmények között lényegében légzáró. Mindezek miatt, bármely ablakcserét követően fokozott jelentősége van a tudatos szellőztetésnek! Ez azt jelenti a gyakorlatban, hogy ablaknyitással lényegesen többet kellene szellőztetni annál, mint ahogy azt a lakók a korábbi években, évtizedekben tették. Ez általában nem teljesül, a szellőztetés mértéke és gyakorisága marad úgy, ahogy azt a régi, rossz légzáró képességű ablakok mellett megszokták. Különösen fontos a kellő gyakoriság, mert amikor a lakás használatából adódóan nagy a belső nedvességterhelés, akkor egy szellőztetést követően is, rövid időn belül újra feldúsul a belső légtérben a pára.

Az előbbi problémán tudnak segíteni a légbevezető szerkezetek. Látszólagos ellentmondást jelent a jó légzárású nyílászárók és a légbevezetők együttes alkalmazása. Azonban érdemi energiamegtakarítást elsősorban jobb hőszigetelő képességű szerkezetekkel lehet elérni, szellőztetni viszont minden körülmények között kell. A szellőztetés „elspórolása” nem tartozik az energiamegtakarítás lehetőségei közé.

Minél kisebb a hőveszteség a jól hőszigetelt külső határolószerkezeteken keresztül, annál nagyobb hányadot jelent az épületek teljes energiafogyasztásában a szellőztető levegő felmelegítésének energiaigénye. Ezért fontos, hogy a szellőztetés minél szabályozottabb, ellenőrzöttebb módon menjen végbe. Csak akkor és annyit szellőztessünk, amennyit feltétlenül szükséges, de azt garantáltan. Ennek jó szabályozó eszközei a szellőztető-légbevezető elemek az olyan épületekben, ahol nincs teljes körű mesterséges szellőztetés. A légbevezető szerkezeteknek számos fajtája létezik. Beépíthetők az ablakok tok- vagy szárnyszerkezetébe, az üvegezésbe, illetve a homlokzati falba is. Vannak olyan szerkezetek, amelyek a belső levegő páratartalmától függően szabályozzák a beáramló friss levegő mennyiségét. A nyílt égésterű, kéménybe kötött gázkészülékek égésilevegő-ellátásához léteznek rögzített minimumhozamú, záróretesz nélküli típusok is.

Azonban a légbevezetőknél a szellőztetés mechanizmusa egészen más, mint az ablaknyitásnál. Ha kitárjuk az ablakot, akkor a külső hideg és belső meleg levegő testsűrűsége közti különbség következtében a helyiségben a levegő kicserélődik. Önmagában a légbevezető elemek beépítése azonban még nem biztosítja a szellőzést. Ehhez megtervezett, irányított légforgalomra van szükség, ahol nemcsak a friss levegő belépéséről, hanem az elhasznált levegő elszívásáról is gondoskodni kell! A szennyezett levegő elszívása a nagyobb páraterhelésű helyiségekből (konyha, fürdőszoba, WC) és a friss levegő bevezetése a homlokzati elemeken keresztül szorosan összefügg egymással, csak együtt működőképesek. Ehhez lakáson belül is biztosítani kell a levegő szabad áramlását. Az energiatakarékosságot és a szabályozottságot elősegíti, ha olyan szerkezeteket alkalmaznak, amelyek a belső levegő páratartalmától függően szabályozzák a beáramló friss levegő, valamint az elvezetésre kerülő szennyezett levegő mennyiségét.

Természetesen a légbevezető szerkezeteken keresztül lejátszódó szellőzés mellett szükség van ablaknyitással végrehajtott szellőztetésre is, de ennek gyakorisága, mértéke lényegesen kisebb lehet, mint a légbevezető nélküli homlokzatoknál.

Mindez, amit az eddigiekben leírtunk, bármely épületre érvényes. A hangszigetelés kérdése akkor kapcsolódik a szellőztetéshez, ha a külső környezeti zaj olyan mértékű, amely már számottevő hangszigetelő képességet kíván meg a homlokzati szerkezetektől. Ha a szellőztetést ablaknyitással valósítjuk meg, akkor viszont nem érvényesül a homlokzati szerkezetek hangszigetelő képessége. Ha csak résnyire is kinyitunk egy ablakot, már jól érzékelhetően beszűrődik a külső zaj.

Ha télen nappal történik a szellőztetés, akkor ez rövidebb idejű ablaknyitás mellett nem feltétlenül okoz gondot. Télen éjszaka azonban már más a helyzet. Egy hálószobában éjszaka a kilégzés következtében jelentős mennyiségű szén-dioxid és pára kerül a levegőbe. Egy szellőztetés során lecsökken ugyan a levegő nedvesség- és szennyezőanyag-tartalma, de a tapasztalatok szerint utána megint gyorsan telítetté válik a levegő. A megfelelő belső légállapotok biztosítása érdekében éjszaka többször is szükség lenne rövidebb szellőztetésekre, ami viszont lehetetlenné tenné a folyamatos alvást. A légbevezető elemekkel megvalósított, szabályozott mértékű szellőztetés megoldást jelent erre a problémára. Ahhoz azonban, hogy zajos külső környezet esetén az éjszakai pihenés zajvédelmi oldalról is biztosított legyen, olyan légbevezetőket kell beépíteni, amelyek meghatározott hangszigetelő képességgel rendelkeznek. Így nemcsak a légforgalom, hanem a homlokzatok hangszigetelő képessége is tervezhető és kézben tartható.

Hasonló probléma nyáron éjszaka is előáll. A túlzott nyári felmelegedés elkerülésének, illetve csökkentésének egyik hatásos eszköze a helyiségek éjszakai, hajnali tartós átszellőztetése – az ilyenkor viszonylag hidegebb – külső levegővel. Zajos külső környezet mellett ez ablaknyitással nem megvalósítható, mert teljesen lehetetlenné válna a pihenés. Erre a szituációra is kompromisszumos megoldást jelentenek a kellő mértékben hangszigetelt légbevezető szerkezetek.

A légbevezető szerkezeteket rendszerint több hangszigetelési teljesítményfokozatban is forgalmazzák, így azok a különböző műszaki teljesítőképességű ablakokkal akusztikai szempontból megfelelően összehangolhatók. Ez akusztikai szaktervezést igényel, mert előfordulhat, hogy a nem megfelelő hangszigetelő képességű légbevezető – kis keresztmetszeti mérete ellenére – olyan mértékben lerontja a homlokzat eredő hangszigetelő képességét, hogy a követelmény nem teljesíthető, bármilyen ablakot is építenénk be. Az akusztikai szempontból megfelelően egymáshoz illesztett ablakok és légbevezetők esetén a külső zajok elleni védelemről a nyílászárók, a légbevezető szerkezetek és a többi külső határolószerkezet együttesen gondoskodnak.

 

 


[1] az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról szóló 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet

scrollUp