176372. lajstromszámú szabadalom • Eljárás építőipari szerkezeteknél a hőhidak káros hatásának jelentős csökkentésére
3 176372 4 falsíkkal párhuzamos hőszigetelő rétegek beépítésével) igyekszik csökkenteni. A szilárdsági és merevségi problémák azonban mindkét módszert meglehetősen korlátozzák, ugyanakkor a gyártás és építés folyamatát nehézzé és költségessé teszik. A hőhidak karcsúsítása a leggyakrabban a könynyűszerkezetes építésben felhasznált profilokon követhető szemmel. Ezek általában 1,5—3 mm vastagságú anyagból készült profilok. Egy ilyen átmenő borda egy nagyságrenddel szélesebb felületsáv lehűtéséhez „elegendő” az igen jó hővezetőképesség miatt. Részleges megoldást jelent a belső és külső fegyverzetek olyan felerősítése a tartó (hőhíd) szerkezetekre, hogy rossz hővezető alátéteket helyeznek az érintkező fémek közé és csak az átmenő csavar vagy szegecs okoz pontszerű hőhidat. Nem szorul bizonyításra, hogy ez a megoldás megnöveli a szerelési, gyártási időt és költséget. Kielégítő megoldásnak csak a külső és belső elemek hőszigetelő vagy rossz hővezető anyagokkal való elválasztása mutatkozik. Ezek jó eredményeik mellett bonyolult gyártásukkal és drága árukkal is kitűnnek az eddig alkalmazott szerkezetek közül. Egy ilyen elv alapján készült nyílászáró szerkezetnél mind a tok, mind a szárny két fél alumínium profilból áll, szélükön távolságtartó műanyagbetétek helyezkednek el. A szerkezet együttdolgozásának biztosítása végett a két félprofil és két műanyag távolságtartó (szélessége 12 mm) által határolt tér nagy térfogatsúlyú (2200-250 kg/m3) poliuretánhabbal van kihabosítva. Az elért eredmények azonban nem állnak arányban a ráfordítással. A szerkezet belső felületi hőmérsékletei alacsonyabbak a behelyezett termopán üvegénél. Egy másik ilyen típusú ablak hőhídmegszakítója és statikai összekötője egy fakeret. Erre kerül rá kívülről és belülről csavarozással az acél tokszelvény. A külső és belső külön-külön nem „hőhídmentes” szárnyat egy fém mozgató mechanizmus kapcsolja össze. A hőhidas megoldáshoz képest némi javulást hozó szerkezet valódi értéke a rossz légzárás miatt (két ellentétesen egyszerre mozgatott szárny) nehezen ítélhető meg. Ismeretes, hogy különböző (15-20 mm széles) pattintott műanyag profilokkal is történhet a hőhídmegszakítás. Ezek az előbbieknél jobb eredményeket adnak, de ebben a kis érintkező felületnek is szerepe van. Igényes alumínium profilokat és különleges összetételű és kialakítású műanyagprofilokat kívánnak. Az eddig leírt megoldások fordítottját is kipróbálták. Egy ismert ablak konstrukciónál extrudált műanyag profilokban helyezkednek el az elcsavarodást gátló négyszögletes acélcső betétek. Tehát a statikai szerkezetet kívülről borították be rossz hővezető műanyaggal, gondosan ügyelve, hogy minél több szigetelő légcella is kialakuljon. A megoldás viszonylag jó, de rendkívül drága. Gépészeti beavatkozással is csökkenthető a hőhidak hatása. Ezek lényege, hogy vagy elektromos fűtőkábellel vagy légsugárral felmelegítik a kívánt felületeket. Utóbbi gyakrabban alkalmazott, azonban hátránya, hogy az elkerülhetetlenül kialakuló holtterek környékén nem érhető el a páralecsapódás megakadályozása, továbbá, hogy az intenzív légmozgás a por lerakódását a hideg felületeken elősegíti. A hőhidak pontos számítása gyakorlatilag csak számítógéppel, vagy analóg modellezéssel lehetséges. Ezek idő- és költségigénye miatt a tervezési gyakorlat durva közelítő eljárásokat alkalmaz, amelyek kevéssé megbízhatóak, így a méretezés „szabályszerű” elvégzése a megfelelő eredményeket nem feltétlenül garantálja. Ezt bizonyítja, hogy készültek olyan épületek is, amelyeknél a hőhidak aránya .az egész felület 30%-a. Ez a nagy felületarány eredményezi, hogy -15°-os külső léghőmérsékletnél a belső felületi átlaghőmérséklet +10 °C és így a sugárzási hőmérséklet +16—+17 °C-os, ezért a jó hőérzetet biztosító rezultáns hőmérséklet eléréséhez 23—24 °C-os léghőmérsékletre van szükség. Ez a hőhidak megnövekedett hőveszteségén kívül további energia felhasználást követel meg. Az említett épület teljes hőveszteségének 50%-át a hőhidak hővesztesége teszi ki. Ez abszolút értékben — 15°C-os külső léghőmérsékletnél 300 000 kcal ló. Az elmondottakból látható, hogy a hőhidaknál kialakuló kedvezőtlen felületi hőmérsékleteket a hőhíd geometriai méreteinek megváltoztatásával, illetve közbülső hőszigetelő rétegek alkalmazásával többnyire csak kis mértékben lehet befolyásolni. Ha a káros hatásokat komolyabb mértékben akarjuk csökkenteni, az az eddigiek szerint csak igen jelentős költségráfordítással lehetséges. A jelen találmánnyal olyan eljárás létrehozása a célunk, amellyel az ismertetett hátrányok kiküszöbölhetők, és a hőhidak káros hatása gyakorlatilag költségmentesen, jelentős mértékben csökkenthető. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy az adott szerkezetekben a többdimenziós hőmérsékletmezők, azaz a hőhidak kialakulásának helyén a külső felületet úgy alakítjuk ki, hogy emisszióképessége kisebb legyen mint a belső felületé, és a két emissziós tényező különbségének értéke 0,5 -0,9 legyen. A megoldás lényege tehát az, hogy a hőhidat okozó illesztés, illetve szerkezeti elem külső felületének kiképzését vagy anyagát úgy választjuk meg, hogy annak a külső környezet felé leadott hősugárzása jelentéktelen legyen. A megoldás szempontjából közömbös, hogy a szóban forgó szerkezeti elemek nyílászárók keretei és tokjai, bordarácsos függönyfalak bordái, szálagablakok közötti lizénák, vagy egyéb elemek. A káros hatás csökkentésének másik alapfeltétele, hogy a szerkezeti elem belső felületének kiképzését viszont úgy kell elvégezni, hogy az a helyiségben levő felületektől a lehető legnagyobb mértékben vegyen fel hőt. így a külső és belső felületek célszerű kialakításával a hőhíd belső felületén lejátszódé hőcsere intenzitását a hőhíd külső felületén lejátszódó hőcsere intenzitásához viszonyítva lényegesen meg tudjuk növelni. A találmány szerinti eljárás tehát lényegében azon alapszik, hogy a hőhidaknál kialakuló kedvezőtlen felületi hőmérsékleteket a felületek és környezetük között lejátszódó hőcsere tudatos befolyásolásával módosítjuk a megfelelő irányban. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
