Monolitikus sárfalak – egy ősi technika kortárs vonatkozásai – 2. rész

Kétrészes cikkünk első részében a kutatás kontextusáról és célkitűzéseiről, illetve a szabályozási környezet elemzéséről írtunk. Ebben a második részben a sárfal műszaki teljesítményének vizsgálatáról és annak eredményeiről, következményeiről számolunk be.

Az eredmények ismertetése

A kutatás keretében nem minden releváns műszaki jellemzőt volt lehetőség vizsgálni, ezért a két legfontosabbat választottuk ki: a hőtechnikai és a mechanikai tulajdonságokat, ezeken belül is a következőket:

1. A rakott sárfal hőtechnikai tulajdonságait: hővezetési tényező (W/mK), hőkapacitás (MJ/m3K), hődiffúzivitás (m2/s)
2. A faltest mechanikai tulajdonságait: nyomószilárdság (N/mm2), hajlító-húzó szilárdság (N/mm2), tapadó szilárdság (N/mm2)

A hőtechnikai tulajdonságok voltaképpen azt írják le, hogy egy adott anyagból lévő fal hogyan reagál a környezetében lévő hőmérséklet változásokra. A hővezetési tényező azt mutatja meg, hogy a fal két oldala között mekkora hőáram indul meg egységnyi hőmérsékletkülönbség hatására. Durván fogalmazva ez a tulajdonság mutatja meg, hogy mennyire jó vagy nem jó hőszigetelő az adott anyag - vagyis ez a téli működés szempontjából meghatározó tulajdonság. A hőkapacitás pedig a hőtároló képességet mutatja meg, ennek mind a nyári, mind a téli működés szempontjából van jelentősége. Nyáron a nappali nagy melegek pufferelésében segít, télen pedig az épület felfűtési (és kihűlési) idejét befolyásolja erősen.

A mechanikai tulajdonságok az anyag teherbíró képességét írják le. Egy olyan épületnél, ahol a függőleges teherhordó szerkezetek falak, ott legjelentősebb a nyomószilárdság — ez fogja megadni, hogy adott terhek (pl. födém típus és szintszám függvénye) mellett milyen vastag falat kell építeni a választott anyagból. A hajlító-húzó, illetve tapadó szilárdság sokkal inkább az egyes szerkezeti részletek kialakításánál fontos tényezők, például annak a meghatározásában, hogy a vastagságához képest milyen magas lehet az adott fal.

A fenti tulajdonságoknak szabványos vizsgálati módszereit alkalmaztuk, amihez meghatározott méretű próbatestekre volt szükség. Mivel monolit építési technikáról volt szó, így ezeket a próbatesteket a külön erre a célra készült monolit faltestből vágtuk ki. Ezeket a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen, az Építőmérnöki Tanszék Magasépítési és Építőanyagok Tanszék szakemberei vizsgálták be.

Szakirodalmi források és kollégáink több évtizedes tapasztalata alapján elmondható, hogy a rakott fal vizsgálata a többi vályogépítési módozathoz képest nem okozott nagy meglepetést. Az eredmények kiértékelésekor látható a vályog hőtani sajátossága: "Nyáron hideg, télen hideg." Azaz nyáron ideálisabb választás, mivel nagy hőkapacitása és tömege miatt a nagy nyári hőingadozásokat ki tudja küszöbölni csillapítás és késleltetés révén. Télen azonban a jó hővezető képessége miatt hőszigetelésre szorul.

A fizikai ellenálló képesség vizsgálatánál a mintavétel módja és laboratóriumi vizsgálata néhány kérdést vetett fel szakértőinkben. Egybehangzó véleményünk, hogy monolit fal esetében a nagy mennyiségű növényi rostot tartalmazó, tömörödött, nagy tömegű faltest helyben jobb értékekre képes, mint a fizikai úton megbontott és szállított kisméretű próbatest. A vasalt beton analógiáján bemutatva: a sávalapba helyezett betonvas, mint szálas anyag fizikai kötésként erősíti a szerkezet ellenállóképességét. Kiemelve (vésve) egy kisebb, megbontott elemet nem kapunk valós képet annak tulajdonságairól.

Mindezek tükrében összeállítottunk egy sárfallal készülő külső falszerkezet rétegrendjét. A rétegrend kidolgozásával célkitűzésünk az volt, hogy a sárfal technikával egy, a mai műszaki és komfort követelményeknek egyaránt megfelelő és az anyag előnyös tulajdonságait érvényesítő szerkezeti felépítést állítsunk össze.

A vályog páraszabályozó képessége és természetessége révén egészséges belső klímát tud teremteni. Ahhoz, hogy ez a tulajdonság érvényesülni tudjon a külső és belső oldalon a tapasztó, vakoló, felületfedő és színező anyagoknak páraáteresztőnek kell lennie.

• Hőkapacitásának köszönhetően megfelelő tervezés mellett nyáron nem szükséges a hűtés, a klíma használata
• Hőszigetelésre szorul, ami páraáteresztő hőszigeteléssel megoldható (szalma, kőzetgyapot, nád, farost szigetelés). Ezek az anyagok 15 cm-es vastagságban teljesítik a külső falakra vonatkozó előírásokat, a nádat kivéve, mely esetében ez 20 cm.
• Ahol szükséges erősíteni a szerkezetet, ott az elégséges lehet favázzal. A német Fachwerk mintájára, de a javasolt szerkezeti felépítésben a fagerendák az állagmegóvás okán a faltestbe vannak ágyazva.

Előnyei:

• Anyaga révén passzív páraszabályozást biztosít az általa határolt belső terekben.
• Alacsony az anyagköltsége.
• A természetben fellelhető alapanyagok mechanikus összekeverésével előállítható, beépített energiája és karbon lábnyoma elhanyagolható mértékű a szokványos ipari falazóanyagokhoz képest.
• Élettartama végén a fal anyaga káros hatások nélkül elhelyezhető a telken — nincs környezetkárosító hatása, nem terheli hulladékként vagy építési törmelékként a tájat.

Hátrányai:

• Teherhordó szerkezetként való minősítése akadályokba ütközik, ezért jellemzően teherhordó favázzal együtt reális az engedélyeztetése. Egy földszintes vagy tetőtérbeépítéses családi ház esetében ez redundáns költségként értelmezhető.
• A rakott fal technikát még ismerő, azt kivitelezni képes szakemberből kevés van az országban, ezért a munkadíj aránytalanul meg tud növekedni.

Összegezve a fent bemutatott szerkezeti kialakítás az anyagok diverz tulajdonságait felhasználó, környezetkímélő, szerkezetileg és energetikailag is megfelelő falszerkezet. Szélesebb körű alkalmazásához némi továbbképzésre van szükség a kivitelezők oldaláról. Gazdaságosabb pedig az alkalmas kivitelezők számának növekedésétől, illetve a faváz elhagyásával lesz. Ez utóbbihoz a szabályozók megfelelő alakítására lenne szükség.

Bihari Ádám, Medvey Boldizsár, Gáspár János, Miklósi Mátyás

Szerk.: Hulesch Máté