A homlokzati térelhatároló (nem teherhordó) falak túlnyomórészt vázas épületek falszerkezeteiként jelentkeznek, de a harántfalas épületek (pl. alagútzsaluzatos épületek) homlokzati falai is ebbe a szerkezetcsoportba tartoznak.

A nem teherhordó falak rétegfelépítés szerint homogén (üreges tégla, vázkerámia falazat) és heterogén (a követelményeket több réteggel kielégítő szendvics fal) szerkezetek. A kivitelezési technológia szerint a térelhatároló falak helyszínen készített és előregyártott szerkezetek lehetnek. Az előregyártott szerkezetek között megkülönböztetünk nehéz előregyártott falelemeket (pl. vasbeton szerkezetű panelok) és réteges könnyűszerkezetes falelemeket. Építőanyag szerint a térelhatároló szerkezetek általában vasbetonból, vagy fa, fém, esetleg műanyag vázra (keretre) felerősített kétoldali lemezburkolatból készülnek. A külső oldalon gyakori az acél, aluminium, eternit, vagy műanyaglemez, és a színezett üvegtábla alkalmazása. A belső oldalon viszont eternit, farostlemez, cementkötésű forgácslap, gipszkaronlemez néha fémlemez burkolat fordul elő általában. A burkolatok közé méretezett hőszigetelő réteg, valamint szükség esetén párazáró, vagy párafékező réteg kerül. Hőszigetelésként üvegpaplan, kőzetgyapot és különböző műanyaghab táblák alkalmazása gyakori.

Kézi falazóelemekből épített vázkitöltő falszerkezetek

A nem teherhordó kézi falazóelemekből épített homlokzati falszerkezetek általában vázas épületek vázoszlopai (pillérei) közé kerülnek, súlyukat a vízszintes vázelemek (vázgerendák) vagy födémperemek viselik.

A kézi falazóelemek közül a kissúlyú, nagy üregtérfogatú építőelemek alkalmazása előnyös. A vázpillérek ill. harántfalak közé falazott szerkezetek szerkezeti kapcsolata a függőleges teherhordó szerkezetekkel elsősorban hőszigetelési (hőhídmentesítési) problémákat vet fel. Ezért a pillérek környezetében hőszigetelő sávokat szokás elhelyezni, erre mutat megoldási példákat a 71. ábra.

A vázpillérek és a falazott szerkezet kapcsolata kiékeléssel, a habarcshézagba négy soronként elhelyezett bekötővassal (un. bajuszvassal) vagy ritkán hornyos csatlakozással oldható meg.

Előregyártott nehéz homlokzati falszerkezetek

A teherhordó szerkezeteknél megismert blokk és panelszerkezetek térelhatároló változatai is elhelyezhetők homlokzati falszerkezetként. A teherhordó szerkezetekhez való viszonyuk szerint az előregyártott nehéz homlokzati falelemek lehetnek támaszkodó és függesztett kialakításúak.

A támaszkodó falszerkezetek a teherviselő elemek közé kerülnek és súlyukat a vázgerendák vagy födémszerkezetek viselik. Blokkok elhelyezése esetén a kapcsolat un. nedves kialakítású "épített" jellegű.

Előregyártott panel (általában mellvéd) szerkezeteknél szerelt jellegű kapcsolat kialakítására kerül sor, amely kötőelem közbeiktatásával lehet csavarozott, de gyakrabban hegesztett kapcsolat (72. ábra).

A függesztett homlokzati panelok a teherviselő elemek síkja elé kerülnek. A teherhordó elemekhez és egymáshoz is általában hegesztett kapcsolattal erősítik a térelhatároló szerkezeteket.

A panelok függőleges és vízszintes hézagzárása a panelos építésnél leírtak szerint alakítandó ki.

Könnyű szerelt homlokzati falak

A könnyűszerkezetes építésmód jellegzetes homlokzati falszerkezetei nehéz teherhordó szerkezetű épületekhez is alkalmazhatók.

a könnyű homlokzati falszerkezetek osztályozását számos szempont szerint végezhetjük. A fontosabb rendszerezési osztályozási szempontok a következők:

- szerkezeti jelleg szerint,

- jellemző alapvető anygok szerint,

- felhasználási terület (épületfunkció) szerint,

- előregyártottsági fok szerint,

- épületfizikai viselkedés szerint,

- hézagkialakítás szerint,

- szereléstechnológia szerint.

Szerkezeti jelleg szerint a könnyű homlokzati falak a következő fő csoportokba sorolhatók:

- könnyűszerkezetes szakipari falak,

- függönyfalak,

- köpenyfalak.

Könnyűszerkezetes szakipari falak

Általában a vázszerkezet elemei közé kerülő esetleg a harántfalak között elhelyezkedő keretes szerkezetű réteges mellvéddel kialakított üvegezett homlokzati szerkezetek.

A befogadó teherhordó szerkezethez való viszonyuk szerint a következők lehetnek:

- vázpillérek között és a födémek előtti fal (73/A ábra),

- vázpillérek előtti és födémek közötti fal (73/B ábra),

- vázpillérek és födémek közötti fal (73/C ábra)

- alagútzsalus épületnél az alagútvégeket lezáró fal a harántfalvégek és a födémperemek között,

- csoportos födémemeléssel (Lift-slab) készített épület födémei között elhelyezkedő vízszintesen sorolt falelemek.

A 74. ábrán könnyűszerkeztes, aluminium nyílászárókkal szerelt szakipari fal példája látható.

Függönyfalak

A függönyfal elsősorban a vázas - esetleg öntöttfalas, vagy más szerkezetű - épületek teherhordó szerkezete elé helyezett és azt kivülről takaró, összefüggő, nagy felületként előregyártott elemekből készített könnyű külső térelhatároló fal. A fém tartószerkezetű függönyfal reprezentatív megjelenésű, üvegház jellegű homlokzati falszerkezet. Kis önsúly és magas előregyártottsági színvonal jellemzi.

A hagyományos tömör falszerkezetekhez képest a függönyfalnál a fal funkciója jelentős mértékben differenciálódott napvédő, burkoló, hőszigetelő, páraszabályozó, tűzvédelmi, merevítő és tartó feladatokra.

A függönyfal jellemző igénybevétele a önsúly és szélnyomás-szélszívás. A szélerők szerepe itt lényegesen nagyobb, mint a nehéz falszerkezeteknél.

A függönyfalak előregyártottságuk mértéke, valamint merevítésük és elemkapcsolataik szerint a következő csoportokra oszthatók:

- rúdelemes rendszer (oszlopos, ill. gerendás),

- keretes rendszer (közvetlenül illesztett keretekkel, ill. oszlopos keretes vagy gerendás keretes),

- táblás (karosszéria jellegű, ill. köpenyfal jellegű),

- újabban megjelentek a homlokzat teljes felületét borító "hátravont" bordázatú hőszigetelő üvegezések (stuctural glazing).

A függönyfalak szerkezeti rendszerezését mutatjuk be a 75. ábrán.

Mivel a függönyfalak szerkezetcsoportjai közül a leginkább elterjedtnek az oszlopos rendszerűek tekinthetők és hazánkban is ezekkel találkozunk leggyakrabban (hazai gyártású szerkezetpélda a Sopron típusú oszlopos-keretes aluminium tartószerkezetű függönyfal, amely több jelentős középületünkön látható) a függönyfalak főbb sajátosságait ezen rendszer ismert külföldi példáin mutatjuk be. Az oszlopos rendszerű függönyfalak homlokzati változatai a 76. ábrán tanulmányozhatók.

Az oszlopos rendszerű függönyfalaknál a terheléseket a födémre (födémperemre) erősített függőleges tartók veszik fel. A szélterhelésre igénybevett ablak és mellvédelmek a terhelésüket közvetlenül, vagy közvetve, keretek vagy bordák útján adják át a függönyfal oszlopnak. Oszloprögzítési példák láthatók a 77. ábrán. Az épület szintmagasságával általában azonos hosszú oszlopok leggyakoribb rögzítésmódja a felső födémperemhez való csuklós rögzítés és az alsó födémperemhez való görgős megtámasztás. Ebben az esetben az önsúlyra a tartószerkezetben csak húzó igénybevétel lép fel, viszont a szélteher hatására viszonylag nagy mezőnyomaték alakul ki és a rugalmas behajlás is jelentős (77. ábra). A függesztett oszlopnál szereléstechnikai szempontból hátrányos, hogy az oszlopok toldási helye közel esik a keretes falelemek vízszintes csatlakozásához. A Gerber-rendszerű függönyfal oszlopoknál a nyomatékeloszlás kedvezőbb lehet és az oszloptoldások a nyomatéki 0 pont közelében megvalósíthatók. A falelemek csatlakozása ez esetben az oszloptoldástól távolabb alakítható ki.

A függönyfal oszlopok harmadik statikai modelljét az un. támasztott oszlopok jelentik, amikor az oszlop felső végén van a görgős megtámasztás és alulra kerül a csukló. Ebben az esetben az oszlopban - mint rúdszerkezetben - az önsúly hatására nyomás keletkezik, amely az oldalirányú szélterhek hatásával együtt megnöveli a kihajlási veszélyt, tehát statikai szempontból ez a legkedvezőtlenebb megoldás.

A függönyfal oszlopok födémperemhez rögzítését és megbízható teherátadását acél rögzítőszerkezetekkel oldják meg. A rögzítő szerkezeteket összetett igénybevételek érik (húzó, nyomó, hajlító és nyíró) és ezen igénybevételek felvétele mellett még háromirányú illesztési mozgást is lehetővé kell tenni, azaz

- a homlokzat síkjában vízszintesen,

- a homlokzat síkjában függőlegesen,

- a homlokzat síkjára merőlegesen (ld. 77. ábralap alsó ábra).

A rögzítés technikai megoldására az alábbi változatok alakultak ki:

- szögacélelemes hosszlyuk vagy keresztlyukcsavaros megoldás (77. ábra)

- kalapácsfejű csavaros rögzítés,

- rugós rögzítés,

- görgős rögzítés,

- rezgéstompítós rögzítés,

- csuklós rögzítés.

A rögzítő szerkezetnél általában 5-15 mm közötti beállítási lehetőséget biztosítanak. A rögzítő szerkezet általában vagy a födémperem homlokoldalára, vagy a felső födémszegélyre kerül.

Az oszlopos rendszerű függönyfalak oszlop keresztmetszete lehet tömörgerincű, vagy üreges szelvényű (78. ábra). Mindkét keresztmetszeti típusnak több változata alakult ki a függönyfalak fejlődése során.

Az oszlopkeresztmetszet alakja jelentős befolyást gyakorol:

- a függönyfal teherbírására és a behajlás mértékére (szélteher hatására),

- a szerkezeti csatlakozások kialakítására (toldás, rögzítés, falelem csatlakozás stb.),

- a hézagok kialakítására (alak, tömítés),

- a könnyű szerelhetőségre,

- az épületfizikai tulajdonságokra (hőhíd, hanghíd stb.),

- a homlokzat formai (esztétikai) megjelenésére (ki- és beugró oszlop, csomópont szélesség),

- a karbantartás lehetőségére (pl. az oszlop miatt a homlokzattisztító függőkosár sínrendszere).

A következőkben néhány oszlopkeresztmetszeti típus rövid bemutatására kerül sor, oszlopfajtánként egy-egy ábralapnyi szerkezetpélda illusztrációval.

A legegyszerűbb függönyfal oszlopváltozat, amely szélteherrel szemben kedvezően "magas" szelvény, viszont oldalirányú kihajlása lehetséges. A csatlakozó szerkezetek szempontjából kedvezőtlen a szelvény alak, mert kiegészítő profilok kellenek a kötésekhez. Aluminium függönyfalaknál is gyakran acélból készül a pengeoszlop - nagyobb szilárdsága miatt. Ekkor viszont fennáll a kontakt korrózió veszélye (79. ábra)

Magasházaknál a szélsőséges szélterhelés felvételére különösen alkalmas a szélestalpú I szelvény. A kissé vaskos megjelenést később úgy finomították, hogy a külső övet elkeskenyítették. A megtartott széles belső öv - különösen a tagozott, bonyolultabb övváltozat - jó lehetőséget ad a rögzítő szerkezet csatlakozására és a falelemekkel való összeépítésre (80. ábra).

Hasonló az I oszlophoz, de csak belső övvel (talppal) rendelkezik. A továbbfejlesztett megoldásoknál a profilgerincen további szárnyak jelennek meg, amik megkönnyítik a falelemek csatlakozását. A profilnak kedvező az inerciája és az oldalirányú kihajlással szembeni ellenállása. A külső élen un. merevítő dudort érdemes alkalmazni a gerinchullámosodás elkerülésére. A belső talpas típusra a keretes függönyfalelem szerelése kivülről történik, így a szél rászorítja a falelemet az oszlopra (81. ábra).

A fém nyílászárók üreges szelvényeihez hasonlóan gyorsan elterjedtek az un. kamrás présszerszámok megjelenésével. Hajlítással szembeni merevségük kedvező. A falelemek csatlakozása kialakítható az oszlop mögött, az oszlop oldala mentén, illetve lehetséges az oszlop előtt is az ugynevezett hátrahúzott oszlopos megoldásnál, amikor a hézaggal záródó karosszériafal jelleg dominál.

Az összefüggően üvegezett homlokzati falas megoldásoknál is gyakori a hátrahúzott csöves oszlop alkalmazása. Kiváltó oszlopok esetén viszont a függönyfal homlokzati megjelenését a bordás karakter jellemzi (82. ábra). A négyszögcsöves oszlopok toldása rejtett hüvellyel történik.

A négyszögcsöves oszlop illesztési nehézségeit hivatott kiküszöbölni a hátranyúló elvékonyodó üreges szakasz vagy tömör fül. A rögzítő szerkezet a keskeny nyúlvány átcsavarozásával egyszerűen kapcsolható az oszlophoz. Az oszloptoldás itt is hüvellyel történik. A hátrahúzott falak jellemzik a "T" üreges oszlopmegoldást, mert ez esetben a fal szerelése belülről történhet és nem marad hézag a fal és a födémperem között (83. ábra). Összefüggő üvegfalas megoldás esetén viszont az üvegezést rögzítő szerkezet (ami lehet mechanikusan rögzített rugalmas szorítóprofilos, vagy szilikonos ragasztású) csatlakozik a kívülre fordított oszlopnyúlványhoz (87. 88. ábra).

Statikailag előnyös kialakítás, mert a négyszögcsöves szelvények további merevítést kapnak. A csőszelvényhez lehet még további oldalsó szárnyakat is illeszteni, amelyek megkönnyítik a falelemek csatlakozását. Ezt az oszlopformát lehet belső talpas és külső talpas változatban is szerelni. A belső talpas oszlopnál a külső függőleges hézagok nem eléggé fedettek - ezért alkalmaznak néha középszárnyakat. A külső talpas szelvénynél az előnyök egy része (pl. az hogy a szélerő a talphoz szorítja a falszerkezetet) elvész viszont a külső hézagképzés fedettebb (84. ábra).

Ennél a nyitott csöves változatnál néha nehéz kívülről megállapítani, hogy az oszlop tartja a falkeretet, vagy fordítva. Gyakran előfordulnak un. áloszlopos megoldások, amelyek tulajdonképpen csak a hangsúlyozottan tagozott homlokzati karakter megőrzését szolgálják (85. ábra).

Az acélmagos változatnál a tartószerkezeti szerepkört a kellő merevséget nyújtó acélprofil tölti be. A takaró aluminium profil kulisszaként elsősorban a külső megjelenés érdekében kerül a szerkezetre. Itt is fennáll a kontakt korrózió veszélye (86. ábra).

Megjegyzés: a függönyfalak konstrukciós megoldásainak elemzése azért került az épületszerkezettan tananyagába más szerkezetekhez képest nagyobb terjedelemben, mert a szerkesztési elvek szerkezettervezési szempontból nagyon tanulságosak és a konstrukciós példák tapasztalatai más szerelt szerkezetek tervezésénél is jól hasznosíthatók.

Függönyfalak esetén az üveg és fémszerkezetek egymáshoz csatlakozása, rugalmas ágyazása több szempontból is fontos és más szerkezetekhez képest igényes megoldást tesz szükségessé, különösen magasházak esetében. A hézagkialakításnak az intenzív szélhatás és csapóeső elleni védelmen túlmenően az üvegek harmonikus mozgását is kell biztosítani a hőhatásra bekövetkező méretváltozásnál. A fém és üvegszerkezetek dilatációs mozgásának biztosítása a vízzárás fenntartása mellett nem könnyű feladat. a szerkezetnek lehetőleg hőhídmentesnek és akusztikai szempontból is megfelelőnek kell lennie.

A függönyfalak - és általában a könnyű szerelt homlokzati falak hézagtömítései az utóbbi évtizedekben sokat fejlődtek. Ma már a jóminőségű rugalmas tömítősávok (homogén anyagú pl. polikloroprén vagy EPDM tömítőprofilok) és a cellás jellegű impregnált rugalmas műanyaghabok (pl. Compriband) helyes geometriai kialakítás esetén (89. ábra) jó megoldást jelentenek.

A hézagtömítő masszák - ezek közül is az un. elasztoplasztikus változatok - ugyancsak alkalmasak az összetett igénybevételek felvételére. Ide sorolhatók a kétkomponensű kittek, a poliszulfid masszák és a poliuretán alapú kétkomponensű masszák.

A függönyfalaknál kialakuló üreg és mellvéd arány meghatározó a nyári napsugárzás (hőterhelés) elleni védelem költségeinek alakulására. Tapasztalatok szerint az 1/4-nél kisebb arányban alkalmazott hőszigetelt mellvéd már nincs számottevő hatással a hővédelemre, ekkor az üvegfelület tulajdonságai a meghatározók. Hazánkban az 50-50 % üveg és mellvéd arány alakult ki és tekinthető mértékadónak a hővédelem szempontjából.

A függönyfal mellvédek kialakítása a könnyű szerelt réteges szendvicsszerkezetek esetében is többféle lehet. Készülhet légréteg nélküli hőszigetelt szendvics, de többféle megoldás alakult ki az átszellőztetett légréteges mellvédtípusokra is. A leggyakoribb elvi változatokat mutatjuk be a 90. ábrán.

Építéstechnológiai okból, ill. a hőháztartás javítására, valamint a tűzvédelem fokozására alkalmazható tömör mellvéd is (hátfalazással vagy monolit vasbeton mellvédkialakítással), amelyre a külső oldalon hőszigetelés és a függönyfalra jellemző lemezburkolat kerül átszellőztetett légréteggel, vagy anélkül (90. ábra). A függönyfalakkal kapcsolatos további tervezési alapelvek befolyásoló tényezők és épületfizikai követelmények tárgyalására a tantárgy előadásain kerül sor.

Köpenyfalak

A köpenyfalak összefüggő - esetleg nyílászárókkal tagolt homlokzati kéregként kerülnek az épület teherhordó szerkezete elé térelhatárolást, vagy burkolatot képezve. Köpenyfalak esetén gyakori a külső burkolólemez átfedéssel kialakított szerelése. (Természetesen felülről takart, a víz elleni védelem szempontjait kielégítő átfedésről van itt szó). A magasabb előregyártási színvonalat képveselő szendvics jellegű köpenyfalak sok hasonlóságot mutatnak a függönyfalakhoz (a függönyfal példák között szerepeltek un. köpenyfal jellegű falelemek is), de az alkalmazás jellege és területe lényegesen eltér a függönyfalakétól. A köpenyfalakra nem jellemző a nagy üvegezési felülethányad, nyílászárók kisebb mennyiségben, inkább kivételként jelennek meg a köpenyfalakon. Az alkalmazási terület az épületfunkció szempontjából is eltérő, mert a köpenyfalak ipari mezőgazdasági, raktározási ill. kereskedelmi funkciójú épületeken jelennek meg elsősorban.

Nagyon gyakoriak az épületvázra szerelt profilozott fémlemez burkolatok, amelyek gyakran intenzíven színezett beégetett lakkos, zománcos felületvédelmet kapnak (pl. Robertson szerkezetek). túlnyomórészt könnyűszerkezetes vázas épületeken (például csarnokvázakon falváztartók közbeiktatásával) alkalmaznak köpenyfalakat, de lehetséges régi tömörfalas épületek külső falazatára szerelt - felújításként és új arculatteremtésként alkalmazott - köpenyfal kialakítás is.

A köpenyfalak alapvető szerkezetváltozatai:

- hőszigetelés és belső burkolat nélkül szerelt, többnyire bordázott (trapézszelvényű, színuszhullám alakú, mikrobordás stb.) fémlemez burkolat

- belső oldali hőszgieteléssel ellátott lemezburkolat (ha belülről nincs különösebb esztétikai igény és a hőszigetelés nem igényel belső burkolatot)

- kétoldali lemezburkolat közötti hőszigeteléssel szerelt köpenyfal (légréteg nélküli szendvics)

- légréteggel (ill. átszellőztetett légréteggel) kialakított hőszigetelt külső és belső burkolattal ellátott köpenyfal - szükség szerinti páravédelmi réteggel kialakítva.

- egyszerű faanyagú keretre (bordákra) szerelt hőszigetelt lemezburkolattal ellátott elem,

- fémvázas hőszigetelt elem csavarrögzítéssel, vagy lemez szegély bepattintással felerősítve

- kétoldali sajtolt fémlemez burkolat közé habosított hőszigeteléssel kialakított falelem

- műanyaglemez burkolatú hőszigetelt szendvics falelem, stb.

Egyszerű rétegesen szerelt köpenyfal és vázszerkezet kapcsolatára mutatunk be példákat a 91. ábrán.

Köpenyfalként kialakított könnyű szerelt homlokzati falszerkezetek szerkezetpéldái tanulmányozhatók a 92.-93.-94.-95.-96.-97.-98. ábrákon.

A 92.-93. ábrákon acélvázra rétesen szerelt egyszerű köpenyfalak rétegfelépítésére és a vázhoz való csatlakozására láthatók példák. A 94.-95. ábrákon igényesebb kivitelű és fejlettebb szereléstechnikát reprezentáló - többnyire ismert könnyűszerkezetes építési rendszerekhez csatlakozó köpenyfalak tanulmányozhatók.

A 96. ábrán faanyagú kerettel, ill. beszorító bordákkal szerelt köpenyfalak jellemző metszeteit mutatjuk be.

Magasabb előregyártási színvonalú fejlettebb un. összevont táblás köpenyfal elemek alkalmazására láthatók szerkezetpéldák a 97. és 98. ábrán.