2. Épületszerkezeti Konferencia - beszámoló

A BME Épületszerkezettani Tanszéke 2. alkalommal szervezett konferenciát Gábor László professzor születésének - immár 101. - évfordulója alkalmából, amelynek fő témája az Épület- és szerkezetfelújítás volt. 2011. november 22-én a Tanszék oktatói számoltak be idevágó szakértői tapasztalataikról és legfrissebb kutatási eredményeikről. Garai Péter beszámolója.

2011. november 22-én zsúfolásig megtelt a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) első emeleti Díszterme a 2. Épületszerkezeti Konferencia résztvevőivel. A tavalyi első - Gábor László professzor születésének centenáriuma alkalmából szervezett - rendezvény sikerén felbuzdulva az Építészmérnöki Kar Épületszerkezettani Tanszéke idén újabb konferenciát szervezett, amelynek témája az épület- és szerkezetfelújítás volt.

A napot dr. Becker Gábor tanszékvezető, egyetemi tanár, az Építészmérnöki Kar dékánja nyitotta meg, aki a tanszéken folyó kutatási tevékenységet mutatta be, amelynek kiemelt célja, hogy a környezettudatos építést népszerűsítse, oktatását elősegítse. Ezek közé tartozik például a hároméves EU-s támogatásból megvalósuló EDUCATE kutatási projekt, az aktív tetőket népszerűsítő EUR-ACTIVE ROOFer, az életciklus-elemzést hangsúlyozó ENSLIC Building, illetve a Solar Decathlon nemzetközi versenye.

A dékán kiemelte a BME egy évvel ezelőtt elnyert kutatóegyetemi címének fontosságát, amelynek révén 5 év alatt 3 milliárd Ft-ot fordíthat az intézmény kutatásra, fejlesztésre és innovációra. A tudományos munkát ismertetve utalt arra, hogy „az épületszerkezetek kutatása nem könnyű"; a tanszék munkatársai a szaktervezői és szakértői tevékenységük során összegyűlt ismereteket többek között ilyen konferenciák keretei között tudják megosztani az érdeklődőkkel.

 

 

Az első előadást Pazár Béla Ybl-díjas építész tartotta a Zeneakadémia újjászületéséről, amelyben bemutatta az épület megszületését, európai előképeit, a Korb Flóris - Giergl Kálmán tervezőpárost, valamint ismertette a ház szerkezeti kialakítását, kiemelve Zielinszky Szilárd különleges és újító vasbeton szerkezeteit. A régen várt és nemrégen megkezdődött rekonstrukció célja, hogy az épület 21. századi követelményeknek megfelelően működhessen. Az udvarok lefedésével és beépítésével bővítik a közönségforgalmi tereket, megteremtik a hangversenytermek kiszolgáló funkcióit, valamint teljesen kicserélik az elöregedett gépészeti rendszert. A tetőterek átépülnek, a nagyteremben új pódiumszerkezet, a Király utcai oldalon túlnyomásos lépcsőház készül. Mindezt lehetőleg rejtetten, a „színfalak mögött" teszik, hogy az épület megőrizhesse eredeti értékeit: „úgy kell működnünk, hogy az emberek ne is vegyék észre, hogy itt az építészek dolgoztak".

 

 

Dr. Kakasy László adjunktus a megtartandó homlokzatok belső oldali hőszigetelésének kérdéseiről beszélt. A ház védettsége esetén csupán vakolatarchitektúránál valósítható meg a hagyományos külső oldali hőszigetelés, amint az a Royal Szálló esetében is történt. Az elöregedett belvárosi eklektikus épületállomány energetikai korszerűsítésének elemzésére a tanszék egy átlagos, helyi védettségű lakóházat választott.

A VI. ker., Nagymező u. 25. alatti háromemeletes sarokház 1883-ban épült, Schomann Antal tervei alapján, a korszak tipikus alaprajzi és szerkezeti megoldásaival. A kísérleti projekt első lépéseként a meglévő szerkezetek hőátbocsátási tényezőjét határozták meg; mintegy 60 részletrajzot és hőhídkatalógust készítettek a hőveszteségek minél pontosabb feltérképezése céljából. Kétféle lakástípus emeletenkénti elemzése során közel azonos eredmények adódtak: a hő 13-16%-a a nyílászárókon, 25-31%-a a falakon, 0-19%-a a zárófödémen, 4-5%-a a hőhidakon keresztül szökik el, míg a rendeletben előírt másfélszeres légcsere 51-64%-ot, tetemes mennyiséget „visz el". Ezen adatokkal a lakások energetikai mutatója „H" besorolást kapna, amely az átlagosnak mondható C-hez képest is háromszor nagyobb energiafelhasználást jelent.

Az épületszerkezeti felújítás egyik lehetséges és racionális módja lehet a belső oldali 6 cm-es hőszigetelés, a padlásfödém 20 cm-es ásványi szálas szigetelése, illetve az ablakok belső szárnyának hőszigetelő üvegezésű, low-E bevonatúra történő cseréje. Ezzel az elméleti kísérlet során az energetikai besorolás E-re javulna.

További épületgépészeti felújítással (kondenzációs kazán, termosztatikus radiátorszelepek, változó fordulatszámú szivattyú) a „D" besorolás is elérhető, amely a C-nél csupán 112-117%-kal nagyobb energiafelhasználást jelent. A belső oldali hőszigetelés nem növelhető egy bizonyos határon túl, mert a falakban fagyveszélyt okozhat - ennek a további kutatása folyamatban van. A hőszigetelés szerkezeti szempontból készülhet páratömör rétegként (pl. habüvegből), építőlemezzel társítva, illetve rétegenként szerelve (gipszkarton előtétfallal, a bordák között üveggyapottal).

A vázolt vizsgálatok azt mutatják, érdemes ezzel a témával foglalkozni; a lakásállomány nagy száma miatt a tanszék pályázatok kiírását, illetve új energetikai kategóriák bevezetését javasolja ezen speciális adottságú épületek számára. A vizsgálat összefoglalóját a konferencia hallgatósága a folyosón lévő tablókon is tanulmányozhatta.

 

 

Bakonyi Dániel doktorandusz - az előző témát folytatva - „a hagyományos, csak asztalos technikákkal készült külső nyílászárók fejlődésének csúcspontját jelentő" kapcsolt gerébtokos ablakok hőátbocsátásának meghatározásáról beszélt, amelyre a szakirodalom igen eltérő adatokat ad. A mintaépület nyílászáróit végeselemes hőhíd-szimulációs programmal vizsgálva, az eredeti U-értékre 2,84 W/m²K adódott. Amennyiben a belső üveget keménybevonatosra cseréljük, a hőátbocsátási érték máris 1,9-re javul, ha pedig a belső szárnyat vékony, 3-6-3 mm-es hőszigetelésűre cseréljük, az U-érték 1,25 W/m²K lesz. A beépítés hatását is figyelembe véve, az előbbi érték 1,48 W/m²K-re módosul, míg a teljes ablakszerkezet cseréje esetén az új, 76 mm összvastagságú nyílászáró is csupán 1,43 W/m²K körül teljesít, mert a vastag falakban újabb hőhídhatásokat generál.

Ezért ajánlott a régi, szerkezeti környezetükhöz jobban alkalmazkodó, bevált nyílászárók megtartása, felújítása - már a passzítás, újramázolás, valamint a hézagok és a redőnyszekrény tömítése is javulást hozhat. Széll Mária és a tanszék kutatásai alapján a kapcsolt gerébtokos ablakállomány mintegy 32,13 millió m² (!) körül lehet az országban (ezek harmadát már lecserélték), míg az egyesített szárnyú ablakok 8,64, a hőszigetelő üvegezésű, korszerű nyílászárók 1,73 millió  m²-t tesznek ki - ezekből a közelítő számokból is érzékelhető a probléma nagysága és aktualitása. A kutatás eddigi eredményeit bemutató tablókat a résztvevők a Díszterem előtti folyosón rendezett kis kiállításon is megtekinthették, ahol több olyan műemléki rekonstrukciós projektet is bemutattak a közelmúltból, amelyben a tanszék oktatói szaktervezőként vettek részt.

 

 

A Szakági tervezések szekciót dr. Fülöp Zsuzsanna docens előadása nyitotta, aki a műemléki teraszok vízelvezetéséről és a felújítás lehetőségeiről beszélt, néhány konkrét példán keresztül. Az első lépés mindenképpen a meglévő szerkezetek feltárása, a károsodások mértékének megállapítása kell legyen. Eleink eredetileg a vízelvezetést és a szigetelést egyben, a burkolattal biztosították, nem volt külön vízszigetelő réteg. A víz a tömör erkélyek, balusztrádok lábazati elemeiből kivágott réseken, illetve vízköpőkön át távozhatott. Ha a feltárt rétegrend lehetővé teszi, érdemes külön vízszigetelő réteget beépíteni, a peremek mentén folyókát és vízkivezető nyílásokat képezni, így őrizhető meg legjobban az eredeti megjelenés.

Laczkovics János tanársegéd a homlokzati tartószerkezetek (erkélyek, függőfolyosók, konzolok, nagy kiülésű párkányok) javításának lehetőségeit mutatta be. A kőszerkezetek kisebb, lokális repedései az ún. kővarrás ősi technológiájával javíthatók, amelynek során a bevésett acélkapcsok környezetét speciális kőragasztó anyagokkal töltik ki. Függőfolyosók kőlemezeinek alátámasztásához újabb acélgerendákat építhetünk be (ezek leterhelését biztosítani kell), vagy lőttbetonos megerősítést készíthetünk. A kőlemezeket vasbetonra is cserélhetjük - az eredeti gyámok, konzolok megmaradhatnak, amennyiben azok állapota megfelelő. Az eredetileg sem túl stabil kovácsoltvas korlátokat újabb acéllemezekkel rögzíthetjük a folyosók lemezéhez, illetve - a míves régi példák nyomán - felülről a falhoz köthetjük ki. A nagy kiülésű párkányok elmeit régen gyakran az attikával vagy a tetőszerkezettel terhelték le, így a fedélszék cseréje esetén ezek kiborulását meg kell akadályozni - a helyszíni művezetés ezekben az esetekben kiemelt fontosságot kaphat.

Dr. Takács Lajos adjunktus a födémszerkezetek utólagos tűzvédelmének lehetőségeit ismertette. A tűzvédelmi tervezés szempontjából a legnagyobb gondot az jelenti, hogy a régi födémszerkezetekről és ezek utólagos megerősítéseiről nincsenek laborvizsgálati adatok. Alapelv, hogy az új megerősítés nem lehet gyengébb tűzállóságú, mint a megerősített szerkezet. Törekedni kell az eredetivel azonos anyagú és viselkedésű új szerkezetekre, de az elemek kapcsolatait is meg kell vizsgálni - sokszor itt rejtőzhetnek a gyenge pontok.

A korszak tipikus szerkezetei közül a poroszsüveg födémek viselkedése kevésbé ismert, az orrtéglák azonban tűz esetén mindenképpen védik az acélgerendákat. A vendégfödémek általában összetett szerkezetek, teljesítőképességük meghatározása igen nehéz, a régi előregyártott vasbeton gerendák (bevizsgált) tűzállósága szintén nem ismert. A szénszálas vagy acélszalagos megerősítések gyenge pontját a ragasztók képezik, ezek olvadáspontja 70 ºC körül van. Akkor járunk el a legnagyobb biztonsággal ismeretlen tulajdonságú szerkezetek esetén, ha a tervezett új megerősítés önmagában kielégíti a tűzvédelmi követelményeket. A témához kapcsolódóan az érdeklődők a Díszterem előtti folyosón Szabadi Renáta: Utólagosan beépített tetőterek tűzvédelmi kérdései Magyarországon című szakmérnöki dolgozatának összefoglalóját tekinthették meg.

 

 

Az ebédszünet után az Épületszerkezetek javítása szekció következett, amelyet Stocker György habil. DLA, a Magasépítési Tanszék docensének előadása nyitott meg, aki saját szak-, illetve gyártmánytervezési munkáin keresztül mutatta be az üvegszerkezetek sokrétű alkalmazhatóságát a műemléki rekonstrukciók terén.

A Kecskeméti utcai Ybl-palota felújításakor (dr. Komjáthy Attila - Mérték Stúdió) a belső udvarban átszellőzést biztosító, aláfeszített tartókon nyugvó íves üvegfedés, illetve a házban üveglapokból álló lépcső készült, míg a szegedi Reök-palota rekonstrukciója során Rantal János építész légzáró udvarlefedést tervezett, amely alkalmazkodik a speciális alaprajzhoz. Újabb munkák voltak a Veli bej fürdője (építész: Virág Csaba), illetve a Hungária Fürdő-Zara Hotel (építészek: Hegedűs Péter, Vékony Péter), amelynek 9,5 m magas üvegfalát függőleges üveggerendák és egyedi fémszerkezetek tartják.

 

 

Reisch Richárd adjunktus a vízzáró betonszerkezetek hibáiról és azok elhárításáról beszélt. A vízzáró betonszerkezetek ajánlott minimális vastagsága 25 cm, azonban ezek - nevükből adódóan - csak viszonylagos szárazságot tudnak biztosítani; a porszárazság eléréséhez további kiegészítő vízszigetelés szükséges. A vízzáró betonszerkezetek előnye, hogy a nedvesedési problémák könnyen lokalizálhatók, a javítást elvileg a külső oldal kiásával és hagyományos vízszigeteléssel lehetne elvégezni - ám ez gyakran túlságosan költséges, sokszor pedig lehetetlen is.

A megoldást a belső oldali utólagos szigetelés jelentheti, amely történhet injektálással (cementpép, PUR gyanta, akrilát gél), vízzáró, páraáteresztő cementes szigetelőiszappal (erre csak felújító vakolat készíthető), kristályos tömítőhabarccsal, ragasztott fugaszalagokkal, illetve a munkahézagok utólagos injektálásával.

Pataky Rita egyetemi mestertanár a padlószerkezetek meghibásodásáról beszélt. Az egyre összetettebbé váló szerkezetek rétegei jellemzően más-más követelményeket elégítenek ki. Az észlelt problémákat legtöbbször a burkolatokkal hozzák összefüggésbe, ám ez sokszor az új anyagok, technológiák ismeretének hiányára, valamint kivitelezési gondatlanságra vezethető vissza. Nagy mechanikai ellenállóság igénye esetén kiemelt figyelmet kell fordítani a mozgási hézagok és hajlatok szakszerű kialakítására, valamint az aljzatot is korlátozott repedéstágasságra kell méretezni, a teherhordó szerkezethez hasonlóan. Az ilyen jellegű hibák javítása homogén, hézagmentes műgyanta vastagbevonattal lehetséges. Fokozott nedvességterhelésnek kitett terekben (pl. medencék környezete) gyakori probléma a födémszerkezet átnedvesedése, amely karbonátosodást, betonacél-korróziót és másodlagos cseppkőképződést okozhat. Itt a hiba oka általában a lemezes szigetelés hiánya, amelyet nem pótolhat a kerámia padlóburkolat és a bevonatszigetelés együttese.

Az előadó bemutatta a vibrokerámia újszerű eljárását, amellyel nagy, egybefüggő felületeket lehet létrehozni, minimális fugákkal. A szárazon préselt kerámia-, illetve klinker lapokat speciális görgős rázógéppel fektetik, vibrálják. A tömörítés során egyes lapok kibillenhetnek és síkfogasságot okozhatnak, amely gyakran elérheti a magyar szabványban meghatározott 1,5 mm-es határt. Azonban a hazai szabványban még nem szerepel ez a fektetési technológia, ezért ebben az esetben az irányadó német előírásokat kell figyelembe venni, amely alapján még első oszályúnak fogadható el az így elkészült burkolat.

Utolsó előadóként Horváth Sándor adjunktus beszélt a nedves terek lég-, és párazárási hiányosságairól és azok javítási módjairól, konkrét példákon keresztül. A teljesítményelvű tervezés alapelveit ismertetve-ismételve kiemelte, hogy a tetőszerkezetekkel szemben (is) egyre összetettebb követelményeket támasztanak, ennek megfelelően azok szerkezetileg is komplexebb rétegfelépítésűvé válnak.

A hibák sokszor egészen apró részletekben rejtőznek - leggyakrabban a koordináció, az ellenőrzés és az átvétel hiányosságaira vezethetők vissza. A megbízható szerkezetek létesítésének feltételei a jó anyagminőség, a kivitelezői szaktudás, illetve az alkalmazástechnikai előírások betartása. A tervezésben az ökölszabályok már nem mindig elegendőek, egyre többet kell(ene) az építészeknek is számolni, ám ennek tudatosításához magatartásformálás szükséges. A nap zárásaként dr. Becker Gábor dékán és tanszékvezető bejelentette, hogy jövőre is megrendezik ezt a konferenciát, egy újabb érdekes témát körüljárva. Távozóban a résztvevők megkaphatták a rendezvény alkalmából frissen elkészült kiadványt, amely az elhangzott előadások anyaga mellett számos publikációt és oktatói-hallgatói tudományos munkát is tartalmaz. A kötet szerkesztésében Pataky Rita vállalt jelentős szerepet, csakúgy, mint a konferencia megszervezésében.

Garai Péter