Hagyományos/régi kémények felújítása

Dr. Szakács György
létrehozva: 2016-07-27 / módosítva: 2016-07-27

A régi kémények állagromlását a tüzelőanyagok fajtáinak, illetve a tüzelőberendezések műszaki megoldásainak a jelentős változása okozta. Ezek következtében megváltozott az égéstermék összetétele valamint hőmérséklete, és ez károsítja azoknak a kéményeknek az anyagát, amelyek más tüzelési módok mellett lehet, hogy több száz évig kifogástalanul működtek. További probléma, hogy az égéstermék hőmérsékletének csökkenése miatt a kémény biztonságos működése is veszélybe került.

Különösen két kéménytípusnál lépnek fel problémák: a hagyományos falazott kéményeknél és a hagyományos egycsatornás gyűjtőkéményeknél.

Falazott kémények

A tömör téglából falazott kéményekkel nem volt különösebb baj addig, amíg arra használták azokat, amire eredetileg kitalálták: szilárd tüzelésű kályhák égéstermék-elvezetésére, ahol a tüzelőanyag fa vagy szén, illetve koksz. A kellően meleg füstgáz (ált. 400 °C felett) és a környezetében lévő hideg levegő sűrűségének különbsége biztosítja a kémény működéséhez szükséges felhajtóerőt, a kémény természetes huzatát. A kémény huzata annál nagyobb, minél nagyobb a füstgáz és a környező levegő közti hőmérséklet-különbség.

A felszálló füst még a kémény tetején is elég magas hőmérsékletű volt ahhoz, hogy megakadályozza az égéstermékben lévő vízgőz lecsapódását a kéménykürtő falán.

A problémák akkor kezdődtek, amikor a szilárd tüzelést felváltotta a gazdaságosabb és kényelmesebb olaj-, illetve gázfűtés. Különösen sok kárt okozott a falazott kéményekben az a széles körben elterjedt korszerűsítés, amikor az eredetileg szilárd tüzelésre kialakított cserépkályhákba nyílt égésterű gázégőket szereltek, amelyek az égési levegőt a helyiségből nyerik.

A gázfűtés több okból is veszélyes a hagyományos falazott kéményekre. Az egyik ok, hogy a földgáz fő alkotórészét képező metán elégetésekor a széndioxid mellett igen jelentős mennyiségű vízgőz kerül az égéstermékbe:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + hőenergia

A másik ok, hogy a gázkészülékek energiahatékony kialakítása következtében lényegesen kisebb (kb. 100–150 °C) hőmérsékletű égéstermék kerül a kéménykürtőbe, mint a korábbi szilárd tüzelés esetén. Az egyre korszerűbb gázkészülékeknél még tovább csökken a hőmérséklet. A kisebb hőmérséklet miatt csökken a kémény huzata, csökken az áramlási sebesség, és az égéstermék még tovább tud hűlni a kéménykürtőben. Mindez azt eredményezi, hogy a 100 °C alá hűlt égéstermékben lévő jelentős mennyiségű vízgőz folyékony nedvességként lecsapódik a kéménykürtő falára, különösen a kéményfej zónájában. A lecsapódott nedvességet pedig az agyagtégla és a falazóhabarcs magába szívja. Így a gáztüzelés égésterméke folyamatosan áztatja a kémény szerkezetét.

A folyamat azonban ezzel még nem ért véget, további kémiai folyamatok zajlanak le. Az égéstermékben lévő széndioxid reakcióba lép a lecsapódott, folyékony vízzel, és szénsav keletkezik. A szénsavas víz pedig további kémiai reakcióba lép a falazóhabarcs kötőanyagát adó mésszel, amelyet kiold. Így a habarcs kiporlik, a kémény elveszti a szilárdságát, idővel a téglák akár a kéménykürtőbe is eshetnek, eltömődést okozva. Másodlagosan fellépő kár, hogy – a korábbi szilárd tüzelésből – a kéménykürtő falára lerakódott korom és szurok a kondenzátumban feloldódik, majd átszivárog, átüt a falazaton keresztül a helyiségekbe, adott esetben a homlokzatra.

Az előbbiekben leírt folyamatot nevezzük kéménykorróziónak.

További veszélyt jelent a szénmonoxid képződés. A lecsökkent felhajtóerő és az esetleges kéményeltömődések miatt előfordulhat, hogy égéstermék-visszaáramlás alakul ki a helyiségben például akkor, ha nagy a külső szélnyomás. A gáz elégetéséhez nagy mennyiségű oxigénre van szükség. Ha a visszaáramlás következtében túl kevés az égési levegő oxigéntartalma, mert megváltozott a tiszta levegő és a fűtőgáz aránya, akkor a nyílt égésterű készülékekben az elégtelen égési folyamat következtében szénmonoxid keletkezik, amely már viszonylag kis koncentrációban is halálos lehet.

A szénmonoxid képződést elősegíti az a körülmény is, ha jelentősen lecsökken a helyiség égési levegő ellátása – például olyan ablakcsere következtében, ahol megváltoznak a helyiség légforgalmi viszonyai, és nem gondoskodnak más módon a nyílt égésterű fűtőkészülék levegőellátásáról. A nem megfelelő égési levegőellátás a kéményhuzatot is csökkenti, elősegítve a keletkezett szénmonoxid helyiségben való szétterjedését.

Egycsatornás gyűjtőkémények:

Az egycsatornás gyűjtőkéményeket előregyártott betonelemekből habarcskötéssel építették kb. az 1960-as évektől az 1980-as évek közepéig. Az egycsatornás gyűjtőkéményeknek két típusa létezett:

  • a Termofor kémény[1], majd ezt a későbbiekben felváltotta
  • az egyesítettfalú könnyűbeton gyűjtőkémény[2][3].

A Termofor kémény többhéjú szerkezet volt. A 38 x 38 cm-es négyzetes külső beton köpenyelemeken belül a füstjáratot a külön beépített, kör keresztmetszetű beton béléselemekkel alakították ki. A köpenyelemek és a béléselemek megépítése után kialakuló köztes teret hőszigetelési céllal perlithabarccsal töltötték ki. Az 1. ábrán előregyártott köpenyelem, a 2. ábrán előregyártott béléselem, a 3. ábrán az előbbi elemekből összeépített kémény keresztmetszet látható.

 

1. ábra: Termofor kémény K4 jelű köpenyeleme cserépkályha bekötés számára [ME 60–61]

2. ábra: Termofor kémény B4 jelű béléseleme cserépkályha bekötés számára [ME 60–61]

 

3. ábra: Termofor kémény cserépkályha füstcső bekötése d1 = 20 cm-es béléselemnél [ME 60–61]

 

A 2. ábrán látható, hogy a béléselemek átmérője változó volt, a belső átmérő 17,5 cm-től 25 cm-ig terjedt. Ez azt a célt szolgálta, hogy a kéménykürtő felfelé bővüljön.

A egyesítettfalú egycsatornás gyűjtőkémény egyhéjú szerkezetként épült, közbenső hőszigetelő réteg nélkül, viszont az előregyártott elemek anyaga könnyűbeton volt. Ennek adalékanyagaként tufát, kohóhabsalakot, lávasalakot, agloporitot, duzzasztott agyagkavicsot stb. használtak fel. A 4. ábrán egy jellemző kéményelem látható. Az ábrából kiderül, hogy a füstjárat belső átmérője ennél a kéménytípusnál is változó volt.

 

4. ábra: Egyesítettfalú egycsatornás gyűjtőkémény EK2 jelű eleme [ME 60–79]

A gyűjtőkéményeket eredendően szilárd tüzelésre fejlesztették ki, azonban az ME 60–61-ben megjelent a gázkészülék is, bár csak kisebb teljesítményű gázüzemű vízmelegítőként, nem pedig folyamatos üzemű nagyteljesítményű helyiségfűtő berendezésként. Eleve ellentmondásos volt a szilárd tüzelés mellett gáz alkalmazása is, tekintettel azokra a körülményekre, amelyeket a kéménykorrózióval kapcsolatban a falazott kéményeknél részleteztünk.

Az igazi nagy problémát azonban az jelentette, amikor megpróbáltak gázüzemű helyiségfűtő berendezéseket üzemeltetni a szilárd tüzelés helyett. Az előregyártott beton vagy könnyűbeton elemekből falazásos technológiával, habarcs alkalmazásával építették meg a kéményeket. A kéménykorrózióval kapcsolatos jelenségek hasonló módon felléptek, mint a téglából falazott kémények esetén.

A gyűjtőkéményeknél azonban jellemzően veszélyes probléma, hogy áramlástechnikai szempontból labilis módon üzemelnek, nincs megfelelő huzatuk, és égéstermék visszaáramlás is előfordulhat, különösen akkor, ha a szilárd tüzelésről áttérnek a gázfűtésre és az égéstermék hőmérséklete jelentősen csökken.

Számos jellemző kivitelezési hibával is találkozni az egycsatornás gyűjtőkéményeknél:

  • utólagos véséssel kialakított füstcső bekötések,
  • a kéménykürtőbe belógó füstcsövek,
  • habarcshiány az elemek között,
  • a kéménykürtőbe betüremkedő habarcs,
  • repedt kéményelemek beépítése,
  • excentrikusan beépített kéményelemek.

A kéménykorózió még kifejezetten fokozta az előbbi hibák egy részének káros hatását,

Ezen kéménytípussal kapcsolatos problémák oda vezettek, hogy 1986-ban közzétették a 9012/1986. ÉVM számú közleményt[4], amely szerint az ME 60–79 jelű műszaki előírás szerinti elemekből egycsatornás gyűjtőkéményt új épületben létesíteni nem szabad. Az e témakörre vonatkozó MSZ-04-82-3:1979 szabvány még érvényben maradt ugyan, de csak azzal a céllal, hogy a már meglévő ilyen típusú kémények kijavítása, felújítása stb. esetén alkalmazzák.

A kémények felújítása

Bármely kéményfelújítás során a biztonságos működés érdekében tulajdonképpen teljesíteni kell – az adottságok figyelembevételével – azokat az előírásokat, amelyeket az Égéstermék-elvezető berendezések építési előírásai főcímben ismertettünk. Továbbá a kéményfelújítás során is figyelembe kell venni az Égéstermék-elvezető berendezések méretezése főcímben található információkat.

A kémények felújítása általában a következő főbb mozzanatokra terjed ki:

  • az égéstermék-áramlásnak megfelelő méretű kürtőkeresztmetszet és sima kürtőfelület biztosítása,
  • a gáztömörség helyreállítása,
  • nedvességnek és korróziónak ellenálló kürtőkiképzés
  • az égéstermék biztonságos elvezetésének biztosítása,
  • az égési levegő biztosítása.

A leggyakrabban alkalmazott technológia a kéménybélelés, de ezt esetenként meg kell előznie a statikai hibák megszüntetésének, illetve a szükséges kürtő-keresztmetszet kialakításának. A bélelésnek biztosítania kell a gáztömörséget, valamint ellenállónak kell lennie a nedvességgel, a korróziós hatásokkal és a füstgáz hőhatásával szemben. Ez lehet például saválló acél vagy speciális, ilyen célra kifejlesztett, hőre keményedő műgyanta stb. Ha épületszerkezetileg lehetséges, készülhet hőszigetelés is.

Fontos a kémények szakszerű méretezése, a biztonságos működőképesség ellenőrzése.

Nagyobb mértékű károsodások esetén szükségessé válhat a kémény átépítése vagy teljes cseréje is.

A kéményfelújítással összefüggésben lehet, hogy a fűtőkészüléket is cserélni kell. A nem megfelelő természetes kéményhuzat problémáját lehetséges, hogy csak gépészeti eszközökkel lehet biztonságosan megoldani. Ez főleg a gyűjtőkéményeknél jöhet szóba (pl. huzatfokozó ventilátor). Általában jó megoldás lehet a zárt égésterű fűtőkészülékre való áttérés is, ahol az égésterméket ventilátor segítségével juttatják ki a szabadba, ekkor azonban a kéményszekezetnek a túlnyomást is gáztömören ki kell bírnia.

Minden esetben tervezett módon biztosítani kell az égési levegőt – akár nyílt, akár zárt égésterű fűtőberendezésről van szó.

A létesítésre és egyúttal a felújításokra vonatkozó előírásokat tartalmaz az MSZ 845:2012 Égéstermék-elvezető berendezések tervezése, kivitelezése és ellenőrzése c. szabvány.

A felújítással kapcsolatban néhány fontos szempontot célszerű megemlíteni:

  • Meglévő építményben új égéstermék-elvezető berendezés létesítése, meglévő égéstermék-elvezető berendezés felújítása, korszerűsítése esetén nem rendszer jellegű égéstermék-elvezető berendezést létesíteni csak abban az esetben szabad, ha a különböző gyártóktól származó elemekből összeépített égéstermék-elvezető berendezés minden egyes eleme a felhasználási célhoz illeszkedő szállítói megfelelőségi nyilatkozattal[5] van ellátva, és a megfelelést a tervező nyilatkozattal igazolja a területileg illetékes kéményseprő-ipari közszolgáltatóval egyeztetve.
  • Égéstermék-elvezető berendezés felújítására, utólagos bélelésére csak az erre a célra megfelelőségigazolással[6] ellátott, rendszer jellegű égéstermék-elvezető béléscsőrendszer használható. Túlnyomásos kialakítás esetén csak a rendszer részét képező tömítés építhető be. Tömítőanyag használata nem megengedett.
  • Meglévő egycsatornás, nyitott égésterű tüzelőberendezés égéstermékének elvezetésére szolgáló, gyűjtő jellegű égéstermék-elvezető berendezés felújítása esetén a gyűjtő jelleget fenntartani csak mesterséges szívás biztosításával szabad. A tömörség kizárólag az e célra szolgáló megfelelőségigazolással[7] bíró technológiával és anyaggal biztosítható.

 

 


[1] ME 60–61 Műszaki Előírás A gyűjtő- (Termofor) kémények előregyártott elemeinek gyártására, az elemekből létesítendő gyűjtőkémények kivitelezésére. É. M. Építésügyi Dokumentációs Iroda, Budapest, 1962

[2] ME 60–79 Műszaki előírás Egycsatornás gyűjtőkémények egyesítettfalú könnyűbeton elemei és a kémények építése. Építésügyi és Városfejlesztési Minisztérium, Budapest, 1979

[3] MSZ-04-82-3:1979 Lakó- és közösségi épületek kéményei. Egycsatornás gyűjtőkémények egyesített falú könnyűbeton elemekből (visszavonva 1995-10-01)

[4] Az Építésügyi és Városfejlesztési Minisztérium 9012/1986. (Ép. Ért. 23.) ÉVM számú közleménye az ME–04–60–79 és az MSZ–04.82/3–79 jelű műszaki szabályozási kiadványok alkalmazásáról

[5] a megfelelőségi nyilatkozat helyett jelenleg már értelemszerűen teljesítménynyilatkozatra van szükség

[6] a megfelelőségigazolás helyett jelenleg már értelemszerűen teljesítménynyilatkozatra van szükség

[7] a megfelelőségigazolás helyett jelenleg már értelemszerűen teljesítménynyilatkozatra van szükség

 

scrollUp