Az emberi tevékenység energiafelhasználásának körülbelül a felét teszi ki a fűtésre felhasznált energiahordozókból származó hőenergia. A CO2 kibocsájtás közel fele az olaj, a szén és a földgáz hőtermelési célú égetéséből került a légkörbe. Ebből az épületfűtésre használt mennyiség csökkentésére a leghatékonyabb rendelkezésre álló megoldás az épületek és szerkezetek hőszigetelése.
A hőszigetelés általános értelemben két eltérő hőmérsékletű tér között létrejövő hőátadás csökkentése, megakadályozása. Ezt a célt általában nagy hőellenállású szerkezetek közbeiktatásával lehet elérni.
A hőveszteség lényege, hogy a magasabb hőmérsékletű zárt tér irányából hő áramlik át az alacsonyabb hőmérsékletű tér irányába. Hőszigeteletlen épületek hővesztesége igen jelentős. Huzamosabb emberi tartózkodásra alkalmas építmények esetében a hőveszteség a szigetelés meglététől, hatékonyságától, illetve műszaki állapotától függően meglehetősen eltérő lehet.
Az egyes épülethatároló elemek esetében az arányok általában a következőképpen alakulnak:
Minden anyag rendelkezik valamilyen mértékű hőszigetelő tulajdonsággal, de érzékelhető hatása sokszor csak jelentős vastagság, vagy tömeg esetén kimutatható.
Az építési feladatokhoz elsősorban olyan anyagokat alkalmazunk, amelyek hőszigetelés szempontjából hatékonynak tekinthetőek. A hőszigetelő-képesség meghatározására szolgál az ún. anyag hővezetési tényező, jele: λ, származtatott mértékegysége: W/mK. Minél kisebb egy anyagra érvényes λ érték, annál jobb hőszigetelő tulajdonsággal rendelkezik.
A szigetelőanyag gyártók sokféle alapanyaggal és kémiai keverékkel kísérletezve rájöttek, hogy a hagyományos és természetes anyagok közül a levegőnél jobb hőszigetelés nem létezik.
Minden anyag rendelkezik valamilyen mértékű hőszigetelő tulajdonsággal, de érzékelhető hatása sokszor csak jelentős vastagság, vagy tömeg esetén kimutatható.
A szigetelőanyag gyártók sokféle alapanyaggal és kémiai keverékkel kísérletezve rájöttek, hogy a hagyományos és természetes anyagok közül a levegőnél jobb hőszigetelés nem létezik. Ezek után a megoldandó kérdés csak az volt, hogy hogyan lehetne megoldani az épületszerkezetek zárt levegőréteggel való betakarását. Vagyis, hogyan lehetséges a levegőt úgy bezárni valamilyen anyagba, hogy a gyártási költségek, és a ráfordított gyártási energia mértéke minimálisak legyenek.
Általánosságban elmondható, hogy a gondosan megtervezett, és szakszerűen kivitelezett hőszigetelés mindenképpen behozza a bekerülési költségét, hiszen csökken a fűtési, és manapság már az egyre jellemzőbb hűtési energiára fordított összeg nagysága.
A GUTTA Hungária által forgalmazott termékek közül választva szinte minden hőszigetelési problémára találhatnak alkalmas és gazdaságos megoldást.
Jellemző hőhíd példák:
A hőhidak kialakulhatnak önálló geometriai elemekként, de akár ezek összefonódásaiból is képződhet összetett probléma. A hőhidak leggyakoribb kialakulási oka, kivitelezés technológiai hiba, szerkezetkialakítási pontatlanság, esetleg gondatlan tervezés következménye.
A kifejlesztett és leggyakrabban használt anyagtípusok a következők:
A fagyapot lemezek gyártásakor a faforgács szálakat cementkötéssel kapcsolják egymáshoz. Hőszigetelő képessége körülbelül fele-harmada az ásványi szálas anyagokénak, ám jól vakolható, érdes felületet képez. Emiatt sokszor nem csak önmagában, hanem polisztirol lapok vértezeteként alkalmazzák. A fagyapotot terméktípustól függően belső válaszfalak, homlokzatok, padlók, tetőterek, födémek, álmennyezetek, vagy magas és lapostetők szigetelésére használják. Kaphatók homogén fagyapot táblák, illetve inhomogén rétegszerkezetű termékek is. Az inhomogénok esetében, más hőszigetelő anyagokkal való kombinálással még jobb hatásfokú, több rétegű szigetelés is készíthető.
A fenolhab mesterséges, szerves eredetű, nagy nyomószilárdságú, rideg műanyaghab, amely nagyon kis hővezetési tényezőjű annak köszönhetően, hogy belső szerkezete nagyszámú, zárt pórust tartalmaz. A fenol anyag (régi nevén karbolsav vagy hidroxilsav) jellegzetes illatú, színtelen, kristályos, és szilárd anyag. A hőszigetelő termékek alapanyaga a fenolgyanta, amelyhez habosító anyagként pentánt adagolnak. A fenolgyantát összekeverik a habosítószerrel, és egy térhálósító-habosító eljárással kemény hőszigetelő táblákat készítenek belőle. A kezdetben folyékony habot kétoldali üvegfátyol vagy alumíniumfólia kasírozással látják el. A tűzállóság fokozása érdekében égésgátló adalékszert is tartalmaz. Fizikai tulajdonságai és felhasználhatósága többnyire megegyezik a poliuretán habokéval. Mindenütt felhasználható, ahol nincs kitéve közvetlen nedvességhatásnak. Különösen alkalmas homlokzatok hőszigetelésére, könnyű szerelt homlokzatok kiegészítő hőszigetelésére, kéthéjú falak maghőszigetelésére, talajon fekvő padlók, zárófödémek és pincefödémek hőszigetelésére, lapostetők hőszigetelésére, szarufák közötti hőszigetelésre. Ragasztással és dűbelezéssel is rögzíthető.
A habüveg újrahasznosított üvegből gyártott, könnyű, formatartó, öregedésnek jelentősen ellenálló hőszigetelő anyag. Tökéletesen zárt cellaszerkezete miatt rendkívüli szilárdságú, teljes mértékben vízálló, nedvességet egyáltalán nem vesz fel, párazáró és nem éghető. Az üveghab tábla előnyös tulajdonságainak köszönhetően számos épületszerkezet hőszigetelésére alkalmazható. Aljzatok, oldalfalak, homlokzatok, padlók és lapostetők hőszigetelésére egyaránt alkalmazható hőszigetelő anyag. Kifejezetten alkalmas talajjal érintkező fal- és padlószerkezetek, nagy terhelésű járható lapostetők, parkolótetők, zöldtetők vagy akár zöldhomlokzatok hőszigetelésére is. Ezenfelül alkalmazható belső oldali párazáró hőszigetelésként. Nagy nyomószilárdságának köszönhetően falazatok alatti teherhordó hőhídmegszakító hőszigetelésként is alkalmazzák. Ipari hőszigetelő és párazáró anyagként való felhasználása is jelentős, ugyanis nagy hőmérséklet-tartományban lehet alkalmazni.
Páradiffúziós ellenállás: minél kisebb a termék ellenállási értéke, - azaz minél nagyobb egy anyag páraáteresztő képessége -, annál kedvezőbb a külső burkolatként, vagy réteges szerkezetban való alkalmazhatósága. Ha a hőszigetelés nem engedi át a párát, az épületen belül, vagy akár a szerkezeti rétegek között a páratartalom megnő, ekkor pedig már kisebb hőhidak kialakulásakor is bekövetkezhet nedvesség kicsapódás a hidegebb felületeken.
Vízfelvevő képesség: A hőszigetelő anyag vízfelvevő képességének a lehető legminimálisabbnak kell lennie, mivel a nedvesség magában az anyagban és a falakban, padlóban is komoly szerkezeti károkat okozhat. Tartósan víznyomásnak kitett beépítési helyzetekben a zártcellás termékek biztosítják a legjobb hatásfokot. El-, vagy átnedvesedett hőszigetelés alkalmatlan a funkciójának ellátására, és páratechnikai anomáliákat is okozhat.
Nyomószilárdság: A hőszigetelésnek a homlokzatok és a lábazatok esetében is legtöbbször nagyobb és folyamatosan fennálló tartós terhelésnek kell ellenállnia. Amennyiben a szigetelés nyomószilárdsága nem elég magas, hosszútávon az anyag deformációját okozhatja, mechanikai tulajdonságai romolhatnak. Ennek következtében az illesztéseknél, toldásoknál rések, jönnek létre, így hőhidak alakulhatnak ki, de akár komolyabb szerkezeti károk is bekövetkezhetnek.
Tűzállóság: A hőszigetelő termékeket általában térelhatároló szerkezetekben alkalmazzuk. Ezért kiemelten fontos, hogy a szigetelőanyag lehetőleg tűzálló legyen. Ha a termék csak korlátozott tőzállóságú beépítése komoly tűzbiztonsági kockázatot jelenthet a fokozottan védett terek esetében. A modern hőszigetelő anyagok többsége önkioltó, azaz amennyiben nincs kitéve folyamatos nyílt lángnak, magától nem ég, vagy huzamosabb idő után égve csepeg. A szigetelő műanyag habok általában füstképződésre hajlamosak. A poliuretán anyagok hőre megkeményednek, így tűzállóságuk magasabb. Tűzállósági igény esetén általában csak a vulkáni kő és üveg alapanyagú termékek építhetők be.
Időtállóság: Fontos, hogy az alkalmazandó hőszigetelő anyag fizikai és kémiai tulajdonságai hosszú távon ne változzanak számottevő mértékben. Nem csak az élettartam alatti öregedésnek, de az időjárási és biológiai tényezőknek is ellen kell ezért állnia. Ezek lehetnek például a szélsőséges hőmérséklet ingadozások, UV sugárzások, és akár növényi és állati kártevők.
Egészségre gyakorolt hatások: Bizonyos szigetelőanyagok alkotó vegyületeinek bomlása hosszú távon káros lehet az épületben élők egészségére, ezért fontos tudni, hogy milyen anyagokból és milyen módszerrel készítették az adott hőszigetelést. A beépítéshez alkalmazandó segédanyagok és szerkezetek összeférhetőségét is vizsgálni szükséges.
Felületi egyenetlenségek áthidalása, réskitöltés és toldások: Minél több toldás és rés keletkezik a szigetelt felületen, annál nagyobb az esély újabb hőhidak kialakulására illetve nedvesség bejutására a szigetelőanyagok közé, ami csökkenti a hőszigetelés hatékonyságát. Ebből a szempontból a toldásmentesen, vagy speciális kialakítású kapcsolatokkal rendelkező anyagok a legideálisabbak. Nagyméretű táblás termékekkel is jelentősen csökkenthető a kockázat.
Általánosságban elmondható, hogy a gondosan megtervezett, és szakszerűen kivitelezett hőszigetelés bizonyos idő elteltével mindenképpen behozza az árát, hiszen csökken a fűtési, és manapság már az egyre jellemzőbb hűtési energiára fordított összeg nagysága. Ugyanakkor a megtérülés ideje az alkalmazott technológiai kiviteltől, bonyolult szerkezeti részletképzésektől, a beépítésre kerülő anyagfajtáktól függően néhány évtől akár évtizedekig is terjedhet.
