Nedves és Száraz Építési Módok: Technológiák és Alkalmazások
Az építési technológiák fejlődése során két fő irányvonal alakult ki: a hagyományos, "nedves" eljárások és az újabb keletű, "száraz" építési módok. Mindkettőnek megvannak a maga előnyei és hátrányai, és a választás nagyban függ a projekt jellegétől, a rendelkezésre álló erőforrásoktól és a kívánt eredményektől.
A Hagyományos Építési Módok: A "Nedves" Technológiák
A múlt századok építészete nagyrészt a "nedves" technológiákra épült. Ezeket az eljárásokat az jellemzi, hogy jelentős mennyiségű víz használata szükséges az építőanyagok megmunkálásához és a szerkezetek kialakításához. A hagyományos építési módok közé tartozik a téglából, kőből, vályogból vagy betonból készült épületek kivitelezése. Ezeknél az eljárásoknál az építőanyagok nedves állapotban kerülnek beépítésre, és a szerkezeteknek hosszabb száradási időre van szükségük.
Égetett tégla falazatok
Az égetett tégla az elmúlt évtizedek leggyakrabban alkalmazott falazóanyaga Magyarországon. A téglagyártás 1920-as években történt elterjedését követően városi lakó- és középületekben általánossá vált a tömör égetett téglák használata. Budapest és a vidéki városokban ekkor épültek meg azok a 50-80 cm vastag falazatú, 4-6 emelet magas épületek, amelyek máig meghatározzák a belvárosok arculatát. A II. világháborút követően az építőanyag hiány, illetve az 1970-es évektől datálható energiaválságok együttesen azt eredményezték, hogy a tömör tégla szerkezetekbe egyre több üreget alakítottak ki a téglagyártási technológiák fejlesztésének eredményeként. Jelenleg a meghatározó energetikai igények mentén a tégla alkalmazásának két elméleti, de három gyakorlati iránya figyelhető meg. A nagyobb gyártók egyértelmű fejlesztési iránya, hogy egy rétegben építhető szerkezettel tudjanak megfelelni a kor egyre fokozódó energetikai elvárásainak. A fejlesztési irány előnye, hogy a hőszigetelő réteg védett helyen van, a külső hőszigetelésekre ható környezeti hatásokra (pl. eső, szél, rongálás) nem érzékeny. Hátránya ugyanakkor, hogy a tömör téglára jellemző hőtároló képesség már nem tud érvényesülni. Az alkalmazás másik elméleti iránya, amikor a tömör tégla szerkezetekre külső oldalról vastag hőszigetelő réteget tesznek. Így nyári állapotban érvényesülhet a tömör, vagy nehéz téglafal hőtároló képessége, ugyanakkor téli állapotban a szerkezet kellő hőszigetelési képességgel rendelkezik. Hátránya ugyanakkor, hogy több munkafázisban, így alapvetően drágábban építhetők meg a szerkezetek, illetve hogy a külső oldali hőszigetelés időjárási, használati igényeknek kitett helyen helyezkedik el, így élettartama alapvetően rövidebb. A gyakorlatban találkozunk egy harmadik megoldással is, amikor nem tömör, hanem vázkerámia téglából építik a falazatot, amit külső oldalról hőszigetelnek. Ebben az esetben ugyan a téli hőszigetelő képesség kedvező lesz, azonban az előző bekezdésben ismertetett hátrányok mellett a nyári állapotban fontos hőtároló kapacitás csak nagyon korlátozottan tud működni. Az egynapos hőtárolásban viszonyítási alapként szolgáló „aktív hőtároló vastagság” illetve tömeget tekintve ha az első esetben 1 egységnyi hőt tud tárolni a fal, a harmadik esetben 2,5 egységet, ami azonban lényegesen elmarad a második esetben várható 25 egységnyi értéktől. A hőtárolás szerepével kapcsolatban fontos megjegyezni, hogy jelenlegi klimatikus viszonyaink mellett mindenképpen a téli hőveszteségek csökkentésére kell koncentrálni, ahol a hőtárolásnak a mai gépészeti rendszerek mellett nincs sok szerepe. Az egyre melegebb nyarakra való tekintettel azonban érdemes a szerkezetek hőtároló képességét, mint a klímatudatos tervezés egyik elemét is alkalmazni.
A hagyományos és a nálunk még most is általános építési móddal az épületbe igen nagy mennyiségű építési vizet viszünk be. Az építési nedvesség káros hatással van az emberi szervezetre, a berendezési tárgyakra, az épületben tárolt gépekre és műszerekre, valamint az ott raktározott anyagokra. Nedves állapotban az építőanyagok hővezető képessége nagyobb, mint száraz állapotban. Erre jellemző, hogy az égetett tégla anyagú fal hővezetési tényezője: λ = száraz állapotban 0,50, légszáraz állapotban 0,60, légnedves állapotban 0,75, friss állapotban 1,10.
A nehéz építési mód az építőanyagok előállítása terén igen sok tüzelőanyagot, azonkívül jelentős szállítási és anyagmozgatási költséget, nagy munkaerő-szükségletet és hosszabb építési időt igényel. Ugyanakkor a szerkezetek kubatúra igénye az egész épület térfogatához viszonyítva jelentős, 20 - 25% körül mozog.
Pórusbeton falazatok
A pórusbeton falazatokat 1929-es svéd szabadalom alapján 1991 óta gyártják Magyarországon. A gyártástechnológia lényege, hogy homok, mész és cement alapanyagból alumíniumpasztával habosított anyagot hoznak létre, amit nyomás alatti gőzérleléssel szilárdítanak meg. Az építőelemeket a létrehozott nagyobb tömbök vágásával hozzák létre. A falazatok mellett számos egyéb építőelemet is gyártanak, mint béléstest, födémpalló, falpanel, hőszigetelés, stb. A termékek közös jellemzője, hogy a gyártástechnológia miatt homogén, minden irányban jó hőszigetelő képességű termékek jönnek létre. A falazatként használható termékek jellemző hőszigetelési képessége λ=0,092-0,15 W/mK, ami kedvezőbb, mint a fa hővezetési képessége (λ=0,19 W/mK). Ezen porózus, jó hőszigetelő szerkezet ellenére a termékeknek van teherbírási képessége (0,5-1,2 N/mm2). További előnye, hogy jelentős tűzállósági határértékkel rendelkezik. A 30 cm-es falazat 4 órás határértékre minősített.
Vályogtégla falazatok és könnyűvályog technológiák
A földépítészet a földművelő emberiség történetével egyidős. Az 1900-as évekre Magyarország Európa egyik földépítési központjává alakult, ahol az épületek döntő többsége - főként vidéken - földből készült, különböző technológiák alkalmazásával. A vályogépítés legjellemzőbb szerkezete a falszerkezet.
- Vert fal: Tradicionális építési technika, mellyel 1700-2200 kg/m3 száraz sűrűségű fal építhető zsaluzat közé döngölt anyagból. Előnye, hogy nagy szilárdságú falszerkezetet viszonylag rövid idő alatt lehet felépíteni. Hátránya, hogy a falszerkezet száradása időigényes és a kész szerkezeten lejátszódó zsugorodások jelentősek. További hátránya, hogy hőszigetelő képessége nagyon alacsony, a kivitelezése időjárási körülmények függvénye és a nyílászárók beépítése körülményes. Kiegészítő hőszigetelés nélkül a hazai klímán kizárólag nyáron használt épületek építésére javasolt.
- Rakott fal: Tradicionális építési technika, mellyel 1500-1800 kg/m3 száraz sűrűségű fal építhető zsaluzat nélkül készülő agyag és szalma keverékéből. Előnye, hogy tradicionális szerkezetekhez képest nagyon jó hőszigetelő képességű fal építhető. Hátránya, hogy a falszerkezet száradása időigényes és a kész szerkezeten lejátszódó zsugorodások jelentősek.
- Vetett és préselt föld- és vályogtéglák: A tradicionális vetett téglák gyártástechnológiájának továbbfejlesztésével, a gépesítés különböző szintű megoldásával dolgozták ki a préseléses gyártástechnológiát. Az elemes építőanyag száraz sűrűsége 1500-2200 kg/m3 között változik. Előnye, hogy nagy tömörségű és nagy nyomószilárdságú, méretpontos építőanyag állítható elő. A száradási idő - mivel az elemek lényegesen kisebbek, mint például a vert fal - rövid, a gyártás az építési helytől független is megoldható. A technológia nagy előnye, hogy a korszerű építési technikákkal kompatibilis, a fal készítését a hagyományos falazás technológiája szerint kell elvégezni. Hátránya, hogy a préselt téglákból készített fal hőszigetelése csekély.
- Könnyűvályog monolit falak és -téglák: A könnyűvályog technológiát Németországban fejlesztették ki, azzal a céllal, hogy a vályogfalak hőszigetelő képességét javítsák. A technológia jellegzetessége, hogy az elkészített fal száraz testsűrűsége 400-1200 kg/m3 érték között változik. Előnye, hogy a falazat hőszigetelő képessége jelentősen megnő. A monolitikusan készített könnyűvályog szerkezetek hátránya, hogy száradási időigénye jelentős, és csak kitöltő szerkezetként nem teherhordó elemként lehet alkalmazni. A könnyűvályog tégláknak a 400-1200 kg/m3 testsűrűségű égetés nélkül szárított vályog építőelemeket nevezzük. Előnye, hogy a falazat hőszigetelő képessége hagyományos technológiákhoz képest jelentősen megnő. A monolitikusan készített könnyűvályog szerkezetekhez képest további előny, hogy az elemek száradási ideje jelentősen lecsökken.
A vályog húzási szilárdsága minimális, ezért önállóan födémszerkezetként nem alkalmazható. A vályogtapasztás tradicionálisan a vályogfalú házak födémszerkezetét fagerendás födémként alakította ki. A polyvás födém tradicionális technológiát még ma is alkalmazzák egyes helyeken: a fa tartógerendák közé nútba, vagy segédtartóra fektetve nedves, vályogos szalmába „bepólyált» keményfa rudakat tettek sűrűn egymás mellé. A könnyűvályog béléstestes födém a korszerű vályogépítés egyik födémszerkezete, amikor a fagerendákat alulról látszó, vagy vakolt deszkaterítéssel borítják. A gerendák közötti tálcákba kiporlásgátló nátronpapírt helyeznek, majd könnyűvályog téglákkal, vagy béléstestekkel töltik ki a födémgerendák közét. A födém burkolataként hanglágy anyaggal elválasztott faburkolat, vagy igény esetén könnyűbetonra fektetett kerámiaburkolat is helyezhető. A könnyűvályog ebben az esetben hőtároló és hangszigetelő anyagként funkcionál.
Beton falazatok
A betonfalak talán leggyakrabban alkalmazott típusa a kétoldali zsaluzatba helyszínen vasalt és betonozott falak. A külső térrel érintkező betonfalakra mindenképpen hőszigetelést kell tenni. A „legó-rendszerű” zsaluelemekből készített betonfalak egy kicsit kilógnak a „nehéz építési mód” kategóriából. Ugyan az elkészült fal a vasalt beton magnak köszönhetően nagy tömegű, és teherbírású, a nehéz szerkezetekre jellemző nagy hőtároló kapacitás itt kevésbé érvényesül. A betont ugyanis két polisztirol hőszigetelés közé öntik be, amelyek az elkészült fal részét képezik. Ezek a szigetelő rétegek, különösen a belső, azonban hőtechnikailag elválasztja a környező levegőtől a beton falmagot, így annak hőtároló kapacitása csak erősen korlátozottan tud érvényesülni. Hőszigetelési tulajdonságot tekintve azonban a szerkezetek kiemelkedően jók.
A Korszerű Építési Módok: A "Száraz" Technológiák
A "száraz" építési módok, mint például a könnyűszerkezetes technológiák, a gipszkarton falazatok és a moduláris építés, az elmúlt évtizedekben váltak népszerűvé. Ezeket a technológiákat az jellemzi, hogy minimális vagy egyáltalán nem használnak vizet a kivitelezés során, ami gyorsabb építési időt és kevesebb várakozást eredményez. A szárazépítés a legolcsóbb, a leggyorsabb és a legpraktikusabb megoldás a beépíthető lehetőségek közül. Évről évre növekszik a gipszkarton felhasználás, mely jól bizonyítja, hogy ez az egyik leggyakoribb felhasználás. A munkálatok akár pár nap alatt is elkészülnek. Nincs száradási idő, ellenben a tégla építésű épületekkel szemben. A szállítás költségei is sokkal kedvezőbbek, hiszen jóval könnyebb anyag, mint a tégla. A gipszkartonfal építése, egy hagyományos válaszfal szerkezetéhez képest jelentősen olcsóbb, gyorsabb és mivel száradási ideje sincs, ezáltal nem csak pénzt, hanem időt is megtakaríthatunk. Tökéletesen alkalmasak az elektromos vezetékek elvezetésére, csövek elrejtésére. Számos előnnyel is rendelkezik, ilyen többek között a kombinálhatóság, kisebb önsúllyal rendelkeznek, ugyanakkor épületfizikai tulajdonságai megegyeznek a hagyományos falazott válaszfalakkal.
Gipszkarton falszerkezetek
A gipszkarton egyre népszerűbb építőanyag a szárazépítési technológiákban. A gipszkartonfal építése, egy hagyományos válaszfal szerkezetéhez képest jelentősen olcsóbb, gyorsabb és mivel száradási ideje sincs, ezáltal nem csak pénzt, hanem időt is megtakaríthatunk. Tökéletesen alkalmasak az elektromos vezetékek elvezetésére, csövek elrejtésére. Számos előnnyel is rendelkezik, ilyen többek között a kombinálhatóság, kisebb önsúllyal rendelkeznek, ugyanakkor épületfizikai tulajdonságai megegyeznek a hagyományos falazott válaszfalakkal. A fagyos tél gyakran próbára teszi a legpontosabban megépített ház hőszigetelő képességét. A megfelelő szigetelés nem luxus, hanem fontos eleme a takarékos energia felhasználásának és jó közérzetének megteremtése érdekében. A kéthéjú szerkezetek, valamint a hajlékony héjak együttrezgése által hatékonyan csökkentik bármilyen zaj vagy hang terjedését. Esztétikus: A gipszkarton hasznos tulajdonságai közé tartozik az is, hogy nem reped. A hőre nem tágul, így nem kezd el repedezni. A gipsz teljesen szagtalan, illatmentes. Az egészségre ártalmatlan, hiszen nem tartalmaz semmilyen olyan káros és veszélyes anyagok mely azt károsítaná. Kiváló tulajdonságai közé tartozik, hogy környezetbarát feldolgozási és gyártási technológia egészíti ki. A gipszkarton szerkezetre biztonságosan rögzíthetünk különböző eszközöket, tárgyakat. A gipszkartonprofilok a szárazfal építés alapjai, melyek gyors és könnyű megoldást jelentenek. A helyiségek közötti hangszigetelés a használhatóságának minőségét meghatározó eleme. A hangszigetelés jól védi a helyiséget a külső környezeti zajoktól.
Előregyártás és moduláris építés
Az előregyártás (prefabrikáció) lényege nem a kis házak építőelemeinek elkészítésében és órák alatt történő helyszíni felállításában rejlik. Előregyártáson az olyan szerkezeti elemeknek üzemekben, esetleg a helyszínen vagy ahhoz közel történő előre elkészítését kell érteni, amelyeket régebben a helyszínen - magán a beépítési helyen - bonyolult körülmények között, hosszadalmas munkával állítottak elő. Üzemi előregyártás az előregyártás igen célszerű módja, mert telepített üzemekben könnyebben lehet a kívánatos műszaki feltételeket biztosítani, a helyhez kötött gépi berendezéseket felállítani, s mindezek folytán a jobb minőséget, a termelékenységet és gazdaságosságot fokozni. Helyszíni előregyártás: A nehéz, nagy kiterjedésű épületelemeket, mint pl. a vasbeton oszlopokat, gerendákat és kereteket stb. érdemes az építkezés helyszínén elkészíteni, és utána rendeltetési helyükre daruval beemelni. Az ilyen építési módok az építkezés legmagasabb fokú organizációját követelik meg. Ezenkívül a helyszínen lehet és érdemes kisebb építőelemeket is előállítani, pl. Vasbeton elemek előregyártása. Helyben maradó zsaluzómintával (sablonnal) és ennek közelében lebonyolódó műveletekkel történő gyártás, az ún. sztend módszer. Ebben az esetben a vasszerelés beépítését, a betonozást, a vibrálást és a gőzölést ugyanazon a helyen végzik el. Az elem a gyártási folyamat alatt nem változtatja a helyét. A sztend módszer inkább a helyszíni előregyártás esetében megfelelő, de telepített üzemekben is szokásos (pl. Mozgó zsaluzómintával és különböző pozíciókban végrehajtott műveletekkel történő gyártás, az ún. konvejer módszer. Ennél - a gyáripari futószalag módszerre emlékeztető - eljárásnál a zsaluzóminta futószalagon, újabb és újabb helyre kerül és az egyes műveleteket: a vasszerelést, betonozást, vibrálást, gőzölést stb. egymás után, más és más helyen végzik el. A konvejer módszerrel rokon a szintén futószalagszerű, ún. aggregát módszer, amely az utóbbitól főleg abban különbözik, hogy a zsaluzóminta nem futószalagon és nem közös ütemben halad előre, hanem portáldaru, illetve futómacska segítségével, szakaszos ütemben kerül újabb és újabb helyre. Á gőzölgést ilyenkor általában aknákban (vermekben, kamrákban) végzik. Az aggregát technológiához kisebb beruházások (gépi, szállítási stb. felszerelések) szükségesek, mint a konvejeres eljáráshoz. A raktárra való gyártást szintén az előregyártás egyik fajtájának lehet tekinteni. Bizonyos épületszerkezetek (pl. Az előregyártás jelentősége. A prefabrikációval az építkezésen nagy mennyiségű tíz beépítését küszöbölhetjük ki. Gyorsíthatjuk az építkezés menetét. Sok állvány- és zsaluzó anyagot takaríthatunk meg. Előmozdítjuk a téli építkezést. Az előregyártással szorosan összefüggő kérdések. Az előregyártás lényegesen függ - a vasúti és közúti szállítás olcsóbbá tételén, a gyors be-és kirakodáson kívül - az építkezés színhelyén történő anyagmozgatástól, tehát a gépesítéstől is. Az előregyártás kifejlődése ezek szerint jelentős mértékben függ az oszlop-, torony-, födém-, hernyótalpas stb. A szállítás és anyagmozgatás kérdésével kapcsolódik össze az előregyártott elemek súlyának könnyítése, ami egyúttal legtöbbször anyagmegtakarításra is vezet. Épületszerelési iparág. Az előregyártással kapcsolatban a közeljövőben egy új építő iparág: az ún. épületszerelő iparág jelenik meg.
A modulrendszer jelentősége. A múltban az építkezéseknél felhasznált alaptermékek, alkatrészek, épületelemek és berendezési tárgyak méretei egyáltalán nem voltak összehangolva. Nem szorul külön indokolásra, hogy az építés üzemesítése és az előregyártás is csak a modulrendszer bevezetése után tud teljesen kifejlődni.
Hogyan készült: BonnaVilla gyártmányú moduláris házak
A "Nedves" és "Száraz" Építési Módok Összehasonlítása
Az építési modulus egy alkalmasan választott alapméret, aminek alapján az épület részletméreteiben bizonyos - a továbbiakban részletezendő - egységesítés vihető keresztül. Az ún. modulrendszerben az építési modulus egész számú többszöröse szabja meg az építési terveken szereplő minden irányú méreteket, valamint az alaptermékek, építési alkatrészek és épületelemek, úgyszintén a berendezési tárgyak méreteit. Mindezek méreteit a modulrendszer alapján lehet célszerűen egyeztetni és összehangolni. A modulusrendszerben pl. 3 vagy 4 modul vastagságú falról, 17x25 modul méretű fürdőszobáról, 17 modul nagyságú fürdőkádról, 28 modul magasságú helyiségről stb. A modulusrendszer jelentősége. A múltban az építkezéseknél felhasznált alaptermékek, alkatrészek, épületelemek és berendezési tárgyak méretei egyáltalán nem voltak összehangolva. Nem szorul külön indokolásra, hogy az építés üzemesítése és az előregyártás is csak a modulrendszer bevezetése után tud teljesen kifejlődni.
A könnyű építési módra való igény az első világháború után jelentkezett. A könnyű építési módot elsősorban a vékonyabb és kisebb térfogatsúlyú fal- és födémszerkezetek jellemzik. Ezekkel a tulajdonságokkal együtt jár a gyártási tüzelőanyag csökkentése, valamint a szállítási és anyagmozgatási költségek, a munkaerő-szükséglet és az építési idő, úgyszintén a „nem hasznos” szerkezeti kubatúra csökkentése. A könnyű építési mód számos előnye mellett azonban új problémákat is teremtett. Főleg a hővédelem kérdéseit sikerült eléggé kielégítő módon megoldani.
A gépesítés célja, hogy az építőipart, amely, mint korábban megállapítottuk, hazánkban a legutóbbi időkig kézműves jellegű volt, termelékenyebbé, nagyipari üzeművé tegye. Az építőiparban foglalkoztatott fizikai dolgozókat mentesítse a fárasztó és felesleges testi munkától. A segédmunkaerő szükségletet csökkentse, egyáltalán munkaerőt szabadítson fel a kiszélesített termelés céljára; a vízszintes és függőleges irányú anyagszállítást (az ún. anyagmozgatást) automatizálja.
Téli építésre mind gyakrabban kerül sor. Nem vitás az, hogy a téli építkezés növeli az építkezési költségeket, de ha ezt a kérdést az előbbi szempontokból származó előnyök figyelembevételével nézzük, nyilvánvalóvá válik, hogy érdemes azt az áldozatot meghozni, amit a beruházási költségek növekedése jelent. Különösen nagy jelentősége van a téli építkezésnek a Szovjetunióban, a sokkal hosszabb téli időszak és nagyobb hidegek, valamint a hatalmas építési program zsúfoltsága miatt. A Szovjetunióban szerzett tapasztalatok alapján, megfelelő eljárásokkal és óvóintézkedésekkel erős fagyok mellett is lehet jó építési munkákat végrehajtani, megbízható, kellő szilárdságú betont, falazatot stb.
A "nedves" építési módok, mint a tégla vagy a beton falazatok, nagy hőtároló képességgel rendelkeznek, ami télen előnyös lehet. A "száraz" építési módok, mint a gipszkarton falak, könnyebbek, gyorsabban szerelhetők és jobb hőszigetelést biztosíthatnak. Az építési termékekre vonatkozó műszaki előírások, mint például a teljesítménynyilatkozatok, segítenek a megfelelő anyagok kiválasztásában.
tags: #nedves #szaraz #epitesi #modok