Doktoritöös uuriti välja, kas Kesk-Euroopas levinud uutmoodi soojustust tasub ka Eesti kliimas kasutada

Alati ei saa fassaadi väljast soojustada. Seestpoolt soojustades on aga vaja niiskus välja saada, et ajalooline välisviimistlus ära ei laguneks. Foto: Urmas Luik / Parnu Postimees

Hoone välisseinad peaks olema soojapidavad, sest nad mängivad ruumide soojuskadudes olulist rolli. Kallinenud küttekulude korral on oluline hoone energiatõhususe parandamine, kuid enne soojustamist peaks tegema põhjaliku analüüsi, milline lahendus annab kõige parema efekti, selgub Tallinna Tehnikaülikooli värskest doktoritööst.

Värske doktor Paul Klõšeiko uuris oma doktoritöös «Kiviseinte seespoolse lisasoojustuse soojus- ja niiskustehniline toimivus külmas kliimas» Kesk-Euroopas levivat «kapillaaraktiivsete» soojustusmaterjalide kasutamise sobivust meie Eesti kliimas. Kas välisseinte seest poolt lisasoojustamine põhjustab hallituse riski või millistel tingimustel õnnestub vältida hallituse ja külmakahjustuse tekkimist välisseintes, see antud doktoritööst selgubki.

Lisasoojustamine on seotud riskidega

Autor tõdeb, et ehkki väljast soojustamine on niiskustehniliselt turvaline, ei ole see kultuuriväärtuslikele hoonetele alati esimese valiku soojustuslahendus. Doktoritöö juhendaja professor Targo Kalamees lisab, et kiviseinte seespoolne lisasoojustamine on päevakorras, kui fassaad on sellises olukorras või sellise väärtusega, et selle väljast lisasoojustamine ei ole võimalik: «Mõnikord seab mälestise autentse välisilme säilitamine väljastpoolt lisasoojustamisele piirid.»

Seespoolselt mineraalvillaga soojustades kaasnevad samas hallituse risk ning aurutõket kasutades kaldvihmast tingitud niiskuse akumulatsioon. Viimane kiirendab omakorda fassaadide lagunemist ning müüritisele toetuvate vahelaetalade otste mädanemist. «Niiskustehnilise toimivuse poolest on seest poolt lisasoojustamine seotud väga suurte riskidega,» tõdeb Kalamees.

Mida kujutavad endast „kapillaaraktiivsed“ materjalid?

Viimase 15 aasta jooksul on Kesk-Euroopas hakanud levima “kapillaaraktiivsete” soojustusmaterjalide kasutamine, mis peaksid eelmainitud riske maandama. Nimelt taluvad need materjalid tavalisest kõrgemaid niiskussisaldusi, samas ei saa olla kindel, et nende toimivus on lisaks Kesk-Euroopale ka külmemas kliimas tagatud – niiskuskoormuste mõju ja külmakahjustused võivad siin olla palju nähtavamad.

Targo Kalamees märgib, et tihti küsitaksegi temalt, et millise materjaliga võib lisasoojustada kiviseina. Tema vastus on, et kiviseina seest poolt lisasoojustamine ei sõltu ainult lisasoojustusmaterjalide omadusest, vaid vaja on tunda ka lisasoojustatava seina omadusi. «Enne on vaja mõõta olemasoleva välisseina soojus- ja niiskustehnilised omadused, seejärel see lahendus projekteerida ning tulemuse toimivust hinnata prototüübi mõõtmise abil,» rõhutab Kalamees.

Milliseid meetodeid kasutati?

Hindamaks «kapillaaraktiivsete» ja «traditsiooniliste» seespoolse lisasoojustuslahenduste sobivust Eesti kliimasse kasutas autor katselisi ja arvutuslikke meetodeid. Kuue (erineva) soojustussüsteemi soojuslikku ja niiskuslikku toimivust jälgiti kolmes hoones. Uuringuga kliimakambris hinnati kolme «kapillaaraktiivse» soojustussüsteemi külmakindlust ning samal ajal jälgiti ka soojuslikke ja niiskuslikke tingimusi.

Suureks abiks oli siinkohal soojuse, õhu ja niiskuse modelleerimine. Esmalt võrreldi katseliselt kogutud mõõtmistulemusi samade olukordade modelleerimistulemustega. Seejärel arendati välja tööriist soojustusmaterjalide vedeliku- ja aurujuhtivuskõverate optimeerimiseks ning seeläbi modelleerimistäpsuse tõstmiseks.

Laiema ülevaate saamiseks ning soovituste andmiseks modelleeriti lõpuks 49 aasta Tõravere väliskliima andmete abil parameetreid nii aurutihedaid kui ka «kapillaaraktiivseid» lahendusi proovides.

Head uudised soojustajatele

Töös uuritud lahenduste abil saavutati 2–3 korda madalam soojusläbivus kui esialgsetel soojustamata seintel ning tõusid ka sisepinna temperatuurid. Hea uudis on, et see tähendab energiasäästupotentsiaali ja välispiirete sisepindade madalamat hallitusriski.

Välimõõtmiste tulemused näitasid, et madalates siseõhu niiskuskoormustes toimisid uuritud lahendused hästi. Märgpaigaldusega kapillaaraktiivsete süsteemide ehitusniiskuse väljakuivamise kestus on märkimisväärne ning sellega tuleks ehitustöid planeerides arvestada. Kapillaaraktiivsete soojustussüsteemide külmakindluse uuring näitas, et külmakindla poorbetooni tõmbetugevus pärast külmumise ja sulamise tsükleid siiski langes ning ka paisutatud perliit käitus analoogselt poorbetoonsüsteemile.

Mõõtmis- ja arvutustulemuste võrdlus näitas, et soojuslikult on küll korrelatsioon hea, samas kui modelleeritud suhteline niiskus oli märgumisel alahinnatud ning kuivamisel jälle omakorda ülehinnatud.

Paraku alahindas traditsiooniliselt määratud auru- ja veejuhtivusfunktsioonidega modelleerimine suure niiskussisaldusega piirkonnas tegelikke märgumisprotsesside niiskusesisaldusi.

Iga seina puhul tuleb läheneda erinevalt

Arvutused, kus katsealuseks oli 52 cm paksune tellissein, näitasid 49 aasta Tõravere väliskliima andmete tingimustes, et nii aurutiheda kui ka «kapillaaraktiivse» auru juhtiva soojustuslahenduse puhul peab müüritise väliskiht taluma varasemast kõrgemaid jääküllastuse tasemeid ning rohkem külmumistsükleid. See võib viia välisseina kiirema lagunemiseni. Soojustuskihis võib külmumine teatud kombinatsioonide puhul probleeme valmistada nii poorbetoon- kui ka kaltsiumsilikaat-soojustussüsteeme kasutades. Külmakahjustuste vältimiseks vanas sisekrohvis tuleks see enne seespoolse lisasoojustuse paigaldust eemaldada.

Soojustuse tagused hallitusindeksid olid kõrged kõigi lahenduste puhul – paigaldustöödel tuleb jälgida, et soojustusekiht jääks õhutihe vältimaks hallituseoste kandumist soojustuse tagant.

Kokkuvõtvalt võib öelda, et kuigi seespoolse lisasoojustuse kasutamisel on suur tõenäosus saavutada toimiv lahendus ehk „kapillaaraktiivsed“ materjalid sobivad ka külmemasse kliimasse, on vigade vältimiseks vajalik kindlasti läheneda juhtumipõhiselt.