Uurimus palkmaja soojapidavusest

Tallinna Tehnikakõrgkool koostöös Finnlamelli OY ja Finnlamelli Eesti OÜ-ga uurisid ajavahemikul 12.05.2008 – 18.05.2009 palkseinte õhutihedust ja soojafüüsikalisi omadusi. Eesmärgiks oli kontrollida liimpuidu soojajuhtivust, õhutihedust 50 PA alarõhu korral ja määrata päikesekiirguse mõju ruumi soojapidavusele reaaltingimustes.

Tulemused
Vastavalt kehtivatele normidele on ehituspuidu soojaerijuhtivus λ=0,13W/(m2K), mille kohaselt 0,20 m paksusega massiivse puitseina soojatakistus R0=1,78 ja soojajuhtivus U0=0,56 W/(m2K). Katse tulemused näitasid aga märgatavalt paremat reaalsoojajuhtivust, mis põhjapoolsel seinal oli 0,48 W/(m2K) ja lõunapoolsel seinal 0,43 W/(m2K). Mõlemal seinal oli reaalsoojaerijuhtivus λ=0,11W/(m2K), mis on 18% väiksem normatiivsest ehituspuidu soojaerijuhtivusest. Oluline paranemine tuleneb summaarse päikesekõrguse mõjust seinale. Liimpalkseina kaaluline niiskus oli väga stabiilne jäädes vahemikku 10-14%. Termografeerimisel õhulekkekohti ei avastatud.

Palkmajas on ühtlane niiskuseregulatsioon
Defineerime kõigepealt sellised mõisted nagu õhuniiskus, suhteline õhuniiskus ja absoluutne niiskus.

• Õhuniiskuseks nimetatakse õhus leiduva veeauru ehk gaasilises olekus olevat vett.
• Suhteline ehk relatiivne õhuniiskus on õhus leiduva veeauru koguse ja selles õhuosas samadel füüsikalistel tingimustel (temperatuur) maksimaalselt sisalduda võiva veeauru koguse suhet.
• Absoluutne niiskus on ühes kuupmeetris gaasis (õhus) leiduva veeauru mass grammides (g/m3).

Miks on vaja tasakaalustatud niiskuse taset?

Õhuniiskus ja õhutemperatuur avaldavad olulist mõju inimese enesetundele. Liigkuiv õhk tekitab erinevaid limaskesta kahjustusi ja allergilisi reaktsioone. Liigniiske õhk loob aga soodsad tingimused bakterite levikuks ja reuma tekkeks.
Kuidas tekib just palkmajas ühtlane ja mitte suurte kõikumistega niiskustase? Keskmine suhteline õhuniiskus Eestis on 40-60%. Paljud on kindlasti talvel tähele pannud, et  parketi lippide vahele on tekkinud praod või puituksed on hakanud lihtsamini käima. Siin ei tohi segamini ajada suhtelist ja absoluutset veeauru sisaldust. Kuigi suhteline õhuniiskus on kõrge, sisaldab 0 oC juures olev õhk oluliselt vähem vett, kuna niiskusmahtuvus õhus väheneb temperatuuri langedes. Väiksem vee hulk välisõhus loob tingimused, kus ruumide kütmisel ja ventileerimisel toimub ruumis õhuvahetus ja tuuakse sisse oluliselt kuivem õhk. See toob kaasa kuivema õhu ja materjalide mahukahanemise. Madala niiskuse salvestamisvõimega konstruktsioonid, nagu kivi- ja karkass-seinad ei omasta niiskust või omastavad seda väga vähe. Seevastu palkseinal on väga hea niiskuse salvestamise võime, mistõttu võimaldab see lühiajaliste kõikumiste korral hoida ruumides stabiilset õhuniiskust.

Palkmaja soojapidavus paraneb tänu päikesekiirgusele
Igas materjalis toimub soojaülekanne. Soe liigub n.ö. külmema poole. Kui võtate näiteks metall-lusika ja panete ühe otsa vette, siis ei lähe väga kaua, kui lusikas käes kuumaks läheb. Samalaadne soojaülekanne toimub kõigi materjalide puhul. Ehitusfüüsikas nimetatakse sellist ülekannet soojavooluks. Erinevad seinakonstruktsioonid käituvad siin erinevalt. Näiteks palkseinte puhul talvetingimustes, kus väljas on temperatuur märgatavalt madalam kui ruumis, on soojavool läbi materjali suurem ja soojapidavus mõnevõrra väiksem. Kevadel päikesekiirguse intensiivistudes, soojavool järk-järgult väheneb ja soojapidavus kasvab. Mineraalvill soojustusega karkassmajades või polüsteroolkattega kivimajades on soojavool väike ja seal sellised loomulikke muutusi ei toimu. Sellega kaasneb küll mõnevõrra parem soojapidavus kuid puudub soojusakumulatsioon ja inerts. Kütte välja lülitudes toimub kiire ruumi jahenemine. Kuna kevadeti ja sügiseti paistab päike palkseintele ning peegeldub sinna ka ümbritsevatelt pindadelt, tõstab see palgi välispinnatemperatuuri, millest tulenevalt soojavool väheneb ja soojapidavus tõuseb.  Järeldada tuleks seda, et palkmaja elab ja hingab loomulikul moel, kus talvel kaotatu energia tehakse kevadeti ja sügiseti tasa. Kas see ei ole ka inimeste puhul nii, et kevadel, suvel ja sügisel kogud energiat ja talvel kasutad seda?

Palkmajas on talvel meeldivalt soe ja suvel meeldivalt jahe
Talvel on palkmajas meeldivalt soe tulenevalt puidu pinnatemperatuurist ja soojusmahtuvusest. Välistemperatuuri kõikumiste korral säilitab  suure soojamahtuvusega palksein sisepinnatemperatuuri samana siseõhutemperatuuriga. Seinalt ei kiirga n.ö. külma, vaid see on katsudes meeldivalt soe. Madala soojamahtuvusega materjalidel puudub inerts ja pinnatemperatuur on oluliselt madalam kui sisemine õhutemperatuur. Näiteks talvel akent lahti hoides, langeb toa temperatuur järsult. Kui karkass- või kivimajades võtab taastumine kaua aega ja seda tuleb teha maja kütmisega, siis palkmajas taastub tänu heale soojamahtuvusele (puit salvestab soojust) temperatuur üsna kiiresti ja väikeste kuludega. Palkmajas eraldavad seinad sinna salvestunud soojust.
Suvel teevad palkmajas elamise meeldivalt jahedaks samad puidu füüsikalised omadused. ja Akendest sisse paistva päikesekiirguse intensiivistudes tõuseb tavalises majas järsult ruumitemperatuur. Palkmajas aga toatemperatuur ei tõuse, kuna puitseintes hakkab tööle nö. loomulik soojuse akumulatsioon seintesse. Öösel temperatuur langeb, mis jahutab päeval omastatud soojuse. Nii tagatakse palkmajas tasakaalustatud temperatuur.

Loe lisaks aruannet

FINNLAMELLI EESTI OÜ ARUANNE