Seestpoolt soojustamine

Sissejuhatus

Ehitusfüüsika seisukohast tuleks vanade kivimajade välisseinu soojustada väljastpoolt, sest seestpoolt soojustamine omab olemasolevatele seinakonstruktsioonidele negatiivset mõju.

• Vanas välisseina konstruktsioonis kõrgeneb suhtelise niiskuse  tase, sest vana välissein on tänu seespoolsele soojustuskihile talvel jahedam. See võib tekitada seinasisest hallitust.
• Kõrgenenud niiskustaseme probleem ei ole mitte ainult talveperioodil, vaid seespoolne soojustuskiht põhjustab vanade seinte täiendavat niiskumist ka suvel. Toa poole niiskuse väljakuivamine on tänu lisandunud soojustuskihile takistatud.
• Isegi suhteliselt tagasihoidliku soojustuskihi korral tungib talvine külm läbi terve välisseina kuni soojustuskihini. Koos kõrgenenud niiskusesisaldusega on reaalne risk vanas seinas külmakahjustuste tekkeks.

Seega vana kivihoone hooletu seestpoolt soojustamisega võib hoone kandekonstruktsioonile pahaaimamatult kahju teha. Aastakümneid või aastasadu seni hästi vastu pidanud välisseinad võivad hakata lisandunud niiskuse mõjul hallitama ning külmakahjustuste tõttu ka lagunema. Niiskuskahjustusi võivad eriti kergelt saada vanades kiviseintes olevad puittalad.

Eelneva tõttu ei kehti seestpoolt soojustamisel reegel, et rohkem soojustust, parem soojustusmaterjali λ väärtus ja parem soojustatud seina U-arv on head asjad. Seestpoolt soojustamisel tuleb peamine tähelepanu suunata vana välisseinakonstruktsiooni jätkuva pikaajalise säilimise tagamisele.

Seestpoolt tohib soojustada ainult sellisel määral ja selliste materjaliga, mis tagab vanades seintes temperatuuri- ja niiskusrežiimi, mis ei põhjustaks kondensaati ega külmakahjustusi.

Järgnevad graafikud ilmestavad selgelt seestpoolt lisatud soojustusmaterjali mõju vana seina temperatuurirežiimile talvisel perioodi. Arvestused on tehtud eeldusel, et sisetemperatuur on 20°C ja välistemperatuur on Eesti veebruarikuu keskmine temperatuur -5,8°C. Arvutused on teostatud programmiga DofTherm 2.2.

Nagu kõige parempoolselt graafikult on selgelt näha, siis vana külma kiviseina, mille U-arv on U=1W/(m²∙K), soojustamine õhukeste, ainult 5cm paksuste PIR soojustusplaatidega põhjustab välistemperatuuri -5,8°C juures vana kiviseina täieliku läbikülmumise! Miinustemperatuur jõuab soojustusmaterjalini.

Juhul kui kasutada soojustamiseks 10cm paksuseid bauroc RENOVE soojustusplaate, siis säilib vana seina sisepinnal positiivne temperatuur, mis mõjub hästi vana seinakonstruktsiooni säilimisele.

Võrreldes bauroc RENOVE-ga on PIR-iga soojustamise järel seina soojapidavus küll mõnevõrra parem, aga samas on suurem pikaajaline risk kahjustada hoone välisseinu.

Kapilaaraktiivne soojustusmaterjal

Soojustusplaadid bauroc RENOVE on valmistatud poorbetoonist, mis on kapillaaraktiivne ja veeauru hästi läbi laskev materjal. Kapillaaraktiivne tähendab seda, et materjal juhib väljakondenseerunud vett tänu kapilaarjõududele edasi materjali kuivema piirkonna suunas. Sellises soojustusmaterjalikihis on kaks vastassuunalist niiskuse voogu:

1. Difusiooni tõttu liigub veeaur soojema õhu poolt külmema õhu suunas, sest soojemas õhus on reeglina suurem absoluutse niiskuse sisaldus (veeauru kogus g/m³).
2.  Juhul kui külmas piirkonnas niiskus kondenseerub, siis kapillaarjõud suunavad välja kondenseerunud vee soojema ja kuivema materjali suunas.

NB! Sobiva soojustuskihi paksuse korral normaalolekus kondenseerumist soojustuskihi sees ega soojustuskihi all ei toimu. Kapilaaraktiivsus on passiivne kaitsemehhanism, mis aitab külmaperioodil välja kondenseeruva niiskuse ära juhtida. Materjali kapilaaraktiivsusest on kasu ainult siis, kui väljakondenseeruv vesi ei jäätu, ehk siis temperatuur peab soojustusmaterjalis olema plusspoolel. Osad teadusuuringud on näidanud, et poorbetoonis välja kondenseeruv vesi püsib vedelas olekus ka paari külmakraadi juures.

Alternatiivsete soojustusmaterjalide võrdlus

Järgneval joonisel on kompaktne nelja erineva soojustusmaterjali variandi võrdlus seinte seestpoolt soojustamisel.

• Veeauru hästi läbi laskev soojustusmaterjal, näiteks mineraalvill.
• Veeauru hästi läbi laskev soojustusmaterjal, mis on kaetud aurutõkke kihiga.
• Veeauru mitte läbi laskev soojustusmaterjal, näiteks PIR, XPS, klaasvaht.
• Kapilaaraktiivne ja veeauru hästi läbi laskev soojustusmaterjal, näiteks poorbetoon või kaltsiumsilikaat.

Allikas: „Hygrothermal Performance of Masonry Walls Retrofitted with Interior Insulation in Cold Climate“. Paul Klõšeiko doktoritöö, Taltech / Tallinna Tehnikaülikool, 41/2022.

Värviskaalaga on esile toodud niiskemad piirkonnad (tumedamad alad) ja kuivemad piirkonnad (heledamad alad). Veepiiskadega on näidatud veeauru väljakondenseerumise alad. Vasakus tulbas on näidatud talvised niiskusrežiimid (cold season) ja paremas tulbas suvised niiskusrežiimid (warm season).

Võrdluse lühikokkuvõte on järgnev:

1. Villaga seestpoolt soojustamine ei ole sobiv, sest talvisel perioodil kondenseerub õhuniiskus vana seina jahedal pinnal.
2. Aurutõkkekilega villaga seestpoolt soojustamine ei ole sobiv, sest suvisel perioodil kondenseerub õhuniiskus soojustusvilla sees aurutõkkekihi all.
3.  Veeaurutiheda soojustusmaterjaliga võib soojustada. On olemas ehituskvaliteedist ja materjalide vananemisest tingitud pikaajaline risk, et õhulekete tõttu võib talveperioodil niiskus välja kondenseeruda vana seina jahedal pinnal. Niiskus ja külm koosmõjus võivad põhjustada külmakahjustuste riski. Suveperioodil jällegi ei saa sein toa poole välja kuivada ning suvel on vanas seinas niiskuse tase seetõttu kõrge ja soodustab seinasisese hallituse teket ning levikut.
4. Kapilaaraktiivse ja veeauru hästi läbi laskva materjaliga võib soojustada. On olemas risk, et väga sooja ja niiske toaõhu korral kondenseerub vesi vana seina sisepinnal suuremas koguses kui kapillaarne niiskusvool jõuab seda eemale kanda. Liiga paksu soojustuskihi korral, mil miinustemperatuur jõuab soojustusmaterjalini, lisandub külmakahjustuste risk, kahjustada saab tõenäolisemalt soojustusmaterjal, mitte vana seinakonstruktsioon.