Ennek a hatásnak az időben változó mértéke nehezíti meg legjobban az ellene való védekezést. Mi is fontos ilyenkor? A tető külső és belső felületeinek hőmérséklet-különbsége, illetve a felületi hőmérsékletek „szélső” értékei. Ezeket kell figyelembe vennünk, mikor héjazatot készítünk.
Ingadozások
A belső felület a téli-nyári hőingadozása viszonylag alacsony mértékű. Hisz míg állandóan tartózkodunk az épületben, megteremtjük magunknak a „kellemes hőérzetet”, ami 14-28°C közötti. Ez kell biztosítanunk a helyes szerkezettervezéssel és a megfelelő hűtéssel, fűtéssel. A külső felület hőmérsékletének csúcsértéke soha sem egyenlő a léghőmérséklet szélső értékeivel. Ez azt jelenti, hogy például télen a szél hűtőhatása következtében 5-10°C-kal is kevesebb lehet, mint a „kinti” levegő, így Magyarországon akár -20°C-os is lehet a felület hőmérséklete. Nyáron pedig a napsütés hatására, szélcsendes időben a tető felső felülete 40 és 80°C is lehet, ez persze függ a legfelső réteg anyagától, felületétől és színétől is. Ez azt jelenti, hogy a külső tetőfelület évi hőmérsékletingadozása a 100°C-ot is elérheti, a külső és a belső felületek hőkülönbsége télen 50°C, nyáron pedig 60-70°C is lehet.
Hőfokesés
A tetőszerkezetbe épített anyagok hővezető képessége következtében a külső és belső hőmérsékletek állandó kiegyenlítődési folyamata zajlik. Ez a hőfokesés. A többrétegű tetőszerkezet hőfokesése nem egyenletes. Mivel minden anyag másképp vezeti a hőt, így a rétegek hőmérséklet-változása is eltérő mértékű lehet. Ez a hőkiegyenlítési folyamat télen a belső hőmérséklet csökkenéséhez vezet, azaz hőenergia-veszteség jelentkezik. Nyáron épp az ellenkezőjét tapasztaljuk, ilyenkor a túlzott felmelegedés kellemetlen hőérzetet okoz, illetve csökkenti a teljesítőképességet is. Ebből is láthatjuk, hogy egy megfelelően kivitelezett héjazat, nem csak a házunkat, de minket is véd!
Mozgások
Azonban a hőmérséklet-változás nem csak azzal jár, hogy néha hidegebb, illetve melegebb lesz, mint azt elvárnánk, hanem elsősorban a hőmozgások és hőfeszültségek jelentenek kedvezőtlen hatást. A hőmérséklet-változás hatására a tetőszerkezet, illetve az egyes szerkezeti rétegek megváltoztatják alakjukat és méretüket. Felmelegedés hatására kitágulnak, lehűléskor összehúzódnak, ezen felül mivel a hőmérséklet határoló síkjaikon belül is eltérő, meggörbülnek és deformálódnak. Itt is fokozza a hatást az anyagok típusa, hisz a különböző anyagok hőmozgása eltérő. Ha a tetőszerkezetekben a rétegek egymásra épülnek, egymást terhelik vagy egymáshoz vannak ragasztva, feszültségmentes hőmozgásuk korlátozott. Ilyenkor az igénybevételük meghaladhatja a szilárdságukat, a keletkező feszültségek hatására az anyag repedés, szakadás formájában tönkre is mehet, a felületi kapcsolatok meggyengülhetnek, vagy akár meg is szűnhetnek. Néha az sem kedvező, ha az egyes rétegek hőmozgása szabadon mehet végbe, ekkor ugyanis az alakváltozásuk a szomszédos, eltérő tulajdonságú rétegben kárt tehet.
Számolni kell a közvetlen hőhatásokkal is, főleg a külső oldali tetőrétegek esetében. A túlzott felmelegedés vagy a fagyhatás – amiről a továbbiakban olvashattok – az elemek tulajdonságainak változását vagy tönkremenetelét is okozhatja.
Védekezés
Az imént ismertetett változatos és bonyolult hőhatások elleni védekezés alapvető módszerei:
- a tetőszerkezet hőszigetelése
- a hőhatások (hőterhelés) csökkentése
- a tetőszerkezeti rétegek helyes megválasztása, beépítése és védelme.
A hőszigetelés lényege, hogy rossz hővezető képességű anyagból készített rétegeket építünk be a szerkezetbe. Ez a hőkiegyenlítődést gátolja, lassítja, tehát csökkenti az időegység alatt a szerkezeten átáramló hőenergia mennyiségét. Ez a módszer természetesen télen és nyáron is megfelelően működik, azonban nem mindegy, hogy hol, a tetőszerkezet melyik részén.
Belső oldal
Ha a hőszigetelés a belső oldalra kerül, a teherhordó szerkezetben igen nagy, a hőszigetelés nélküli szerkezetet tetemesen meghaladó hőmérséklet-különbségek keletkeznek éves viszonylatban. A hőfeszültségek kiegyenlítődése, illetve levezetése ez esetben csak különleges, bonyolult kialakítású teherhordó szerkezettel lehetséges. A szerkezettípus másik hátránya, hogy a teherhordó szerkezet hőtároló képessége nem használható ki.
Külső oldal
Ha a külső oldalra kerül a hőszigetelés, az alatta lévő szerkezeti rétegek hőterhelése jóval kisebb, ezáltal a hőmozgásuk, hőfeszültségük mértéke is alacsonyabb. További előny, hogy a sokszor jelentős tömegű teherhordó szerkezet így nehezebben hűl le, vagy melegszik fel. Ez leginkább a téli időszakokban fontos, a hőveszteségek csökkenése szempontjából az úgynevezett szakaszos fűtésű épületekben. Ilyenkor a szerkezetben tárolt hő energiája fűtés szünetekben a belső légtér hőveszteségét gátolja.
Ez alapján elmondhatjuk, hogy a külső oldali hőszigetelés több előnnyel jár, így mindig törekedjük a külső oldal közelében szigetelni tetőnket. Ennek következménye, hogy a szigetelést fogja érni jelentősebb hőhatás, így sokszor külön védelmet is igényel.
Összességében
A lényeg az, hogy a napsugárzás visszaverődése, elnyelése megoldott legyen a védőrétegek segítségével, amelyek maguk kevésbé, vagy esetleg egyáltalán nem érzékenyek a hőhatásokra, ezáltal megfelelő védelmet nyújtanak az alsóbb rétegek számára. Ez függhet a legfelső réteg anyagától, színétől, felületétől, sőt esetleg árnyékolásától is. Ezen felül fontos a hőmozgások és hőfeszültségek figyelembe vétele is, hogy a későbbiek folyamán ne okozzon elő semmilyen féle károsodást, deformitást, hisz a szomszédos elemek mozgása eltérhet egymástól. Ez ellen úgynevezett mozgási hézagok képzésével (a szerkezeti rétegen belül) lehet védekezni, ennek szélessége szintén függ az anyag típusától, a várható hőmérséklet-ingadozástól, illetve a beépített hőmérséklettől is. Természetesen nem mindenhol kell képeznünk hézagokat, a különböző elemek, a nagy nyúlóképességű anyagokból készített rétegekben ez elhanyagolható.
