Elame kliimas, kus on esindatud kõik neli aastaaega. Külmad talved ja kuumad suved, vahel külluslikud sügised ja muutliku ilmaga kevaded. Sellistes tingimustes peame muutustega kohanema ja kohandada on vaja ka meid ümbritsevat keskkonda, sh hooneid, milles me elame ja töötame. Hoone välispiirete soojustamine annab võimaluse muuta hoone energiasäästlikumaks, vähendada energiakulu, luua mugav ja tervislik sisekliima ning kokkuvõttes tõsta kinnisvara väärtust.

Kuidas on soojustus aja jooksul arenenud?
Soojema kodu soov on peaaegu sama vana kui inimkond -  soojus on üks elu põhilisi eeldusi. Ajaloolised andmed näitavad, et juba vanas Egiptuses ehitati hooned kõrbekuumuses jaheduse hoidmiseks paksudest kividest ja kaeti seestpoolt savi- või mudakihiga. Kreeklased avastasid esimestena, et seintesse õhuvahede tekitamine on kasulik tõhusama soojustuse saavutamiseks. Skandinaavias sulgesid viikingid oma puitmajade praod mudaga, et võidelda karmi jäitega. Keskajal riputati seintele seinavaibad ja kütitud karusloomade nahad, ikka selleks, et hoida soojust hoonetes sees. Kuni eelmise sajandi keskpaigani, mil maailmas hakati tootma kaasaegseid soojusisolatsioonimaterjale, kasutati soojustamiseks enamasti looduses leiduvaid orgaanilisi materjale. Näiteks Eestis soojustati vanasti hooneid linaõlgede, kanepi, turba, lambavilla ja samblaga. Neid ajaloolisi materjale kasutatakse ka tänapäeval kohandades neid vastavalt kaasaja nõuetele.

Ehituskonstruktsioonide suurimaks hirmuks on niiskus. Õhuniiskus võib ehituskonstruktsioonidesse siseneda kahel viisil: konvektsiooniga ehk õhuvooluga läbi konstruktsioonide vahede või difusiooni teel imbudes konstruktsiooni. Õigesti projekteeritud soojusisolatsiooni- ja ventilatsioonilahendused on üks olulisemaid tegureid, mis tagavad hoones meeldiva mikrokliima ja mugavuse, kus konstruktsioonid on kuivad ning kontrollimatud õhuvoolud neist läbi ei liigu. Ühtlasi tõrjub see ka siseruumidesse tekkiva niiskuse, õhusaaste ja lõhnad ning laseb hoopis värskel õhul siseneda.

Efektiivsete soojustusmaterjalide kasutamine aitab vähendada hoonete ehitus-konstruktsioonide paksust, kaalu, materjalide hulka ja kulusid. Soojustusmaterjalide põhiülesandeks on vähendada soojusülekannet, soojusenergia ülekannet erineva temperatuuriga objektide vahel ja soojuskadu hoones. Seda omadust mõõdetakse soojaerijuhtivuse λ (lambda) abil, mida väljendatakse vattides meetri ja kelvinite kohta (W/mK). Soojaerijuhtivus näitab kui palju soojust läbib ühes sekundis ühte ruutmeetrit soojusisolatsioonimaterjali, voolates läbi 1 m paksuse kihi kui temperatuuride vahe on mõlemal pool 1 kraad. Mida väiksem on materjali või ehitustoote soojaerijuhtivuse väärtus λ, seda paremad on selle isolatsiooniomadused.

Madalam  soojaerijuhtivus tähendab suuremat efektiivsust (väiksemat soojuskadu). Erinevate soojusisolatsiooni plaatide puhul on see arv mitme kümnendkohaga mõõdetuna väike – alla 0,04 W/mK, mis tähendab, et toode hoiab hoones soojust suurepäraselt. Seevastu teiste materjalide puhul võib see näitaja olla palju suurem -  teatud tüüpi telliste ja betooni puhul on see umbes 1,0 W/mK ning metalli puhul veelgi suurem, isegi üle 100 W/mK -  seega on see hea näitaja (soojusjuht põhjustab soojuskadu).

Tuleb märkida, et hoone energiatõhususe tagamiseks ja soojuskadude vähendamiseks on just soojusisolatsioon ja välisõhuga kokku puutuva korpuse efektiivsus üks olulisemaid aspekte. Selleks, et saavutada parim tulemus, tuleb jälgida ka mitmeid muid faktoreid, sh ventilatsiooni, hoone hermeetilisust, akende asukohti uusehitiste lahendusel, akende efektiivsust ja paigaldust, külmasildu, jne.

Koos tehnoloogia ja lahenduste arenguga on suurenemas ka energiatõhususe regulatsioonide nõuded. Hetkel tõusevad oluliselt ka kulud energiaressurssidele, mistõttu muutub üha olulisemaks hoonete energiatõhusus ehk teisisõnu vähenenud energiakulu, mis on vajalik mugavate tingimuste tagamiseks hoones.

Soojustamine on investeering, mis ühelt poolt vähendab energiatarbimist, küttekulusid ja sõltuvust kasvavatest energiaressursikuludest ja teisalt loob mugavamad tingimused, parema mikrokliima ja kinnisvara väärtuse tõusu. Rahaliste vahendite väärtuse vähenemine kõrge inflatsiooni tõttu annab omakorda hea põhjuse kütte- ja soojustuslahendustesse investeerimiseks.
!
Renoveerimine ja soojustamine on hetkel aktuaalsed teemad, seepärast kutsub Kingspan Insulation kõiki investeerima oma kodu energiatõhususe parandamisse.
SOOJUSTUSMATERJALID ENNE
1
Foto: Shutterstock
Tänapäeval on võimalik osta igast ehitusmaterjalide poest tõhusat soojusisolatsioonimaterjali maja soojustamiseks. Kui vaadata tagasi minevikku – poole sajandi või isegi sajandi tagusesse aega, siis olid isolatsioonivõimalused väga piiratud ja materjalide kasutegur oli väike.

Tänapäeval on tehnoloogiad ja lahendused palju rohkem arenenud, kuid eelmise sajandi alguses ja keskel hakati Eestis hooneid soojustama lihtsustatult öeldes "sellega, mis oli käepärast". Soojusisolatsioonina kasutati erinevaid materjale, sh savikrohvi, laaste, põhku, sammalt, turvast, tekstiili- või villamaterjale.

Eestis on eriline koht puidul, mis on olnud läbi aegade populaarseim ehitusmaterjal. Kui veel tänapäevalgi kasutatakse puitu nii kandekonstruktsiooni- kui ka dekoratiivse elemendina, siis ehitise soojapidavuse eest hoolitsetakse nüüd juba eraldi. Varem kasutati puitu aga korraga nii kandekonstruktsiooni- kui ka soojusisolatsioonimaterjalina. Näiteks mõlemalt poolt krohvitud puitlaua või palkmaja lahendusena. Soojusisolatsiooni osas väärivad erilist tähelepanu palkhooned, sest nende hoonete kandekonstruktsioonid olid kindla läbimõõduga palkidest. Sellised palgid akumuleerisid hästi soojust ning ruumi jahtudes andis puit kogunenud soojuse ära ja soojendas ruume. Palkide vahed suleti sambla- või kanepiköitega. Keskmise palkhoone kütmiseks talvehooajal piisas umbes kolmest sületäiest küttepuudest. See on vaid üks väike näide sellest, kuidas meie esivanemad püüdsid oma majades sooja hoida.

Teise ajaloolise isolatsioonimaterjalina võib nimetada puitkiudplaate, mille taastulemist on võimalik jälgida ka tänapäeval. Peamise soojusisolatsioonina toimisid kõik nimetatud materjalid, kuid on selge, et tänapäeval sellest ei piisa tagamaks hoones madalat energia tarbimiskulu ja mugavat elukeskkonda.
PLOKID JA MÜÜRITÖÖD – SOOJUSTUSEGA VÕI ILMA
2
Foto: Shutterstock
Aastakümneid täitsid kandvad müüritis- ja plokkseinad hoonetes kas osaliselt või täielikult ka soojusisolatsiooni funktsiooni. Varem olid need telliskiviseinad või 20. sajandil ehitatud raudbetoonpaneelmajade seinad. Tänapäeval pakutakse plokklahendusi, mis ei vaja enam eraldi soojustamist. Selge on see, et omal ajal ehitatud seinad tuleb soojustada, kuid tänapäeval toodetud plokkide soojustuse üle võib vaielda.

Plokkseinte ehitamise põhiülesanne on tagada nende kandevõime pakkudes lisaks tuleohutust, heliisolatsiooni ja soojusmassi inertsust - suvel soojeneb müüritis aeglasemalt andes jahedust ning talvel jahtub aeglasemalt andes soojust. Loomulikult on kandekonstruktsioonil ehitusmaterjalina ka spetsiifiline soojaerijuhtivus. See ei ole nii tõhus kui tänapäevased soojusisolatsioonimaterjalid, mille soojaerijuhtivus on 0,02-0,04 W/mK, mistõttu tuleb plokkhooneid soojustada.

Uusima põlvkonna plokkide tootmistehnoloogiad tagavad, et plokid on muutunud efektiivsemaks, nende soojaerijuhtivus võib olla ligikaudu 0,1-0,2 W/mK, seega ei pruugi osad suurema paksusega plokkide tüübid olla soojustatud - Eesti ehitusmääruste kohaselt on see teoreetiliselt võimalik, kuid üha kallinev energiaressurss võib olla põhjuseks, miks plokk täiendavalt soojustada või valida õhema plokiga lahendus ja paigaldada paksem soojusisolatsioon proportsionaalselt kasuteguriga. Aastakümneid tagasi kasutati konstruktsioone, mis andsid  tagasihoidliku soojapidavuse. Need olid paksud telliskiviseinad, gaasbetoonseinad, komposiitraudbetoonpaneelid, milles oli ebaefektiivne soojustuskiht. Igal juhul oli nende soojaerijuhtivus ligikaudu 0,5-1,0 W/mK, millest ilma lisasoojustuseta seina jaoks ei piisa.

Võrreldes nüüdisaegse plokk-konstruktsiooni soojusjuhtivust varasemate aegade müüritisega, siis on vahe silmnähtav. Kui aga vaadata lähemalt tänapäevase soojusisolatsioonimaterjali efektiivsust, siis näeme, et varasemate aegade plokk-konstruktsioonidel on ebapiisavad soojapidavuse omadused, mistõttu tuleb need isoleerida. Seevastu tänapäevaste plokkide kasutegur, kuigi parem, kui varasemate aegade plokkidel, on vähemalt kordades väiksem kui soojusisolatsioonimaterjalidel. Siit tuleneb järeldus - parima tulemuse saavutame plokiga, mis ei ole kandevõime jaoks vajalikust paksem ja  millele on lisaks paigaldatud soojusisolatsioon. Nii saab õhema ja samas efektiivsema seina ehituskonstruktsiooni sisepinnast kuni välisviimistluseni.
MINERAALVILLAST JA VAHTPLASTIST SOOJUSTUS
3
Foto: Shutterstock
Turul on pikemat aega eristatud kahte tüüpi materjale, mis võimaldasid selgemalt mõista soojusisolatsioonimaterjali kui sellist. Need on sarnased soojaerijuhtivuse poolest, kuid erinevad selliste omaduste poolest nagu  tuletundlikkus, niiskustaluvus, survetugevus ja veeauru läbilaskvus/takistus.

Neid materjale on saadaval erinevates versioonides - villa on saadaval pehme, lahtise ja rulli kujul, kui ka jäigemate plaatidena, vahtplasti aga peamiselt erineva survetugevusega plaatidena. Samuti iseloomustab materjale nende  soojaerijuhtivus, mis on mõlema puhul sarnane - vahemikus 0,030 kuni 0,040 W/mK. Mineraalvillal on vahtplastist parem tuletundlikkus ja väiksem aurutakistus, vahtplastil on aga suurem niiskuskindlus ja survetugevus. Villa survetugevus on kõige kõvematel villadel kuni 80 kPa, kuid vahtplastil võib see olla 60 kPa kuni 700 kPa, mida kasutatakse  suuremate koormuste korral. Puitkarkasslahenduste, samuti fassaadide ja katusekonstruktsioonide puhul kasutatakse sagedamini villa, seevastu vahtplast sobib pigem siis, kui nõutakse suuremat  niiskuskindlust ja survetugevust, näiteks vundamentides ja põrandates, kuid lahendusi on ka katustele ja fassaadidele juhul kui tuleohutusnõuded seda võimaldavad.

Kasvavad nõuded energiatõhususele ja energiaressursside kallinemine määravad, et nende soojusisolatsioonimaterjalide kiht peab olema palju paksem võrreldes varasemaga. Kui mõnda aega tagasi piisas normide ja muude nõuete poolest 5-10 cm paksusest soojustuskihist, siis nüüd on nõue juba 15-20 cm ja isegi rohkem, kusjuures soojusisolatsioon ulatub madalenergiamajades kuni mitmekümne sentimeetrini.
PIR (POLÜURETAAN) JA FENOOLVAHT SOOJUSTAMISEL
4
Foto: Shutterstock
Kasvavad energiatõhususe nõuded viitavad tõhusamale soojusisolatsioonile õhukesemas kihis, ikka selleks, et järgida ehitusnorme ja vähendada küttekulusid võimalikult palju. Need kaks lahendust suudavad pakkuda tõhusat isolatsiooni õhukese kihiga – kumbki on mõeldud oma rakenduse jaoks.

PIR (polüuretaan) ja fenoolvahust soojusisolatsioonimaterjalide soojaerijuhtivus on peaaegu poole efektiivsem kui villal ja vahtplastist isolatsioonil. Nende  soojaerijuhtivuse väärtus lambda on 0,021-0,022 W/mK võrreldes 0,030-0,040 W/mK villa ja vahtplasti puhul. Väiksem arv tähendab efektiivsust, seega võimaldab selline erinevus valida kas peaaegu poole õhukesema kihi saavutades sama soojapidavuse või jätta soojusisolatsiooni paksuse samaks saades ligi poole efektiivsema lahenduse.

Tänu oma niiskustehnilistele parameetritele sobivad fenoolvahu soojusisolatsiooni plaadid seintele ja fassaadidele - krohvitud (ETICS) fassaadidele, ventileeritavatele fassaadidele, puitkarkassile ja betoonist kolmekihilistele paneelidele. Kusjuures PIR (polüuretaan) soojusisolatsioon sobib tänu oma aurutihedusele, kõrgele niiskuskindlusele ja survetugevusele (120-150 kPa) rohkem lamekatustele, terrassidele, märgadele ruumidele ja saunadele. Samuti on vaja eristada vahtplasti ja  PIR ning fenoolvahust materjalide  käitumist kokkupuutel tulega. Kui esimene materjal on termoplastne ja sulab tulega kokkupuutel tekitades põlevaid tilkasid ja suitsu, siis teised materjalid on termoreaktiivsed ja tulega kokkupuutel ei sula, moodustavad süsiniku kaitsva kihi ning  eraldavad vähem suitsu.
VAAKUMPANEELID
5
Foto: Shutterstock
Vaadates tulevikku – lahendus, mis on juba praegu turul olemas. Tegemist on vaakumpaneeliga, mille kasutegur on väga kõrge ja seega piisab väga õhukesest kihist, et saavutada vajalik tulemus.

Vaakumpaneele iseloomustab uskumatult madal soojaerijuhtivus (0,007 W/mK), mis tähendab, et need on kolm korda tõhusamad kui PIR ja fenoolvahust soojusisolatsioon ning viis korda tõhusamad kui villa või vahtplasti soojusisolatsioon. Samas tuleb tähele panna, et nende paigaldus on spetsiifilisem – ei tohi puurida, lõigata ega muul viisil kahjustada paneelide vaakumit tagavat katet. Samuti on nende kasutamise kulud palju (kordades) suuremad kui traditsioonilistel materjalidel, mistõttu kasutatakse neid materjale väikestes kogustes spetsiifilistes kohtades, sh näiteks katuseterrassidel või mujal, kus soojusisolatsioonikihi võimalik paksus on väga piiratud.

Võttes arvesse kasvavaid nõudeid energiatõhususele, aga ka vajadust lisapinna ja seetõttu ka õhemate konstruktsioonide järele, mis väljendub eriti just suurlinnades, on need materjalid üha nõutumad ja sobivaimad lahendused kasutamiseks teatud hooneosades.
SOOJUSTUS KUI INVESTEERING
See artikkel on osa kodu soojusisolatsiooni käsitlevate artiklite seeriast. Korrektne ja tõhus hoone soojustamine võimaldab vähendada kütmisvajadust ja energiakulude kasvu mõju majapidamisele.