Modernsete suurte massiivpuidust majade ehitamine on võrreldes betoonhoonetega lihtsam ja ka paigaldamine kiirem. Samas napib ristkihtliimpuidust hoonete ehitamisel teavet, mille järgi neid niiskusturvaliselt projekteerida ja ehitada, tõdeb Tallinna Tehnikaülikooli värske doktor Villu Kukk.

Sademetele avatud massiivpuidust elemendid aga märguvad ja see võib kaasa tuua niiskuskahjustused. Sestap oligi Tallinna Tehnikaülikooli liginullenergiahoonete uurimisrühma eksperdi Villu Kuke doktoritöö eesmärk seada niiskustehnilised kriteeriumid ristkihtliimpuidust välisseinte projekteerimiseks, mille rakendamisel on võimalik tagada hoone õhupidavus ja niiskusturvalisus, arvestades seejuures selle materjali ehituse, tootmistehnoloogia ja ehitusaegse niiskusega.

Kuidas ta aga selle teemani jõudis?

Uudne “inseneripuit”

2014. aastal pärast inseneriõppe lõpetamist kuulis Kukk esmakordselt uudsest “insenerpuidust”, mida kutsuti ristkihtliimpuitpaneeliks, inglise keeles cross-laminated timber, lühidalt CLT, ja et seda saab kasutada puidust kõrghoonete rajamiseks.

“Toode tundus olevat põnev lahendus ja kuna Eestis sellest hakati alles ehitussektoris rääkima, oli huvi teada, kuidas selline toode meie kliimas niiskuslikult toimib,” avaldab Kukk. Ta lisab, et esialgu sai teemat uuritud Tallinna Tehnikaülikooli puidutehnoloogia magistriõppes ja seejärel edasi juba doktoriõppes ehituse ja arhitektuuri instituudis.

Ristkihtliimpuidust välispiirete õhupidavuse omaduste ja niiskustehnilise toimivuse analüüsi jaoks kogus Kukk andmeid laboratoorsetest katsetest, samuti kliimakambri ja välimõõtmistelt.

Mõõtetulemuste põhjal sai koostatud ja valideeritud simulatsiooni mudelid, mida hiljem kasutati andmeanalüüsis niiskustehniliste kriteeriumite seadmisel. Näiteks hallituse kasvu oht ristkihtliimpuidu ja tuuletõkke pinnal oli niiskustehnilise toimivuse hindamiskriteeriumiks.

Siseruumi õhuniiskus mõjutab pragude teket

Uurimistöö peamisteks järeldusteks oli, et siseruumi õhuniiskuse muutus mõjutab oluliselt ristkihtliimpuidus tekkivate pragude kasvu ja suurust. See omakorda mõjutab märgatavalt õhulekete kasvu paneelides. Üksik vahekiht ristkihtliimpuitpaneelis ei ole piisav, et vältida õhulekete tekkimist paneeli pragude kaudu. Just seetõttu vajab 3-kihiline paneel eraldi õhutõkke kihti. Kui paneelil on viis kihti, siis võib seda vaadelda kui õhupidava kihiga materjali.

Erisus tekib aga juhul, kui ristkihtliimpuitpaneelide paigaldus ja hoone edaspidine ehitustegevus toimub ilma korrektse ilmastikukaitseta ning tõenäosus paneelide märgumisele on suur. Märgumise korral saavutavad paneelid oluliselt suurema algniiskussisalduse kui seda siseruumi õhuniiskuse muutumisel.

Suurema algniiskuse väljakuivamine hoone kasutuse algusajal toob kaasa suuremate pragude tekke paneelide pinnal, mis suurendavad riski õhulekke kasvuks ja seetõttu saab 5-kihilist paneeli pidada õhupidavaks vaid juhul, kui selle madal algniiskus on ehituse ajal tagatud.

Kevadel ehitades on hallituse risk väiksem

Peamised tegurid ristkihtliimpuidust välispiirde niiskustehnilise toimivuse tagamiseks on aga piisav väljakuivamise võimekus ja samal ajal madala algniiskuse tagamine ehitusel.

Veel üks oluline info – ristkihtliimpuitpaneelide paigaldus kevadel toob kaasa väikseima hallituse riski ohu.

“Hallitus puidu pinnal kasvab selleks soodsas keskkonnas, kus temperatuur peab olema üle 0 °C ja suhteline õhuniiskus vähemalt 80%. Kevad on suve-eelne aeg ja tõusev välisõhu temperatuur soodustab puidu kiiremat kuivamist,” selgitab Villu Kukk.

Seega, kui massiivpuidust konstruktsioonide paigaldamise ajal on olnud sademeid ja puit on märgunud, toimub nn ehitusniiskuse väljakuivamine kevadel ja suve algul kiiremini. See vähendab hallituse kasvu riski ehk tõenäosus hallituse kasvuks soodsa keskkonna tekkeks on väiksem.

Paigaldusaja valiku mõju on Kuke sõnul suurem, kui ristkihtliimpuit on välisseinas kaetud veeauru läbilaskvate kihtidega, nt soojusisolatsioon, tuuletõke. “Suure veeaurutakistusega kihtidega katmisel ei mängi paigaldusaeg aga suurt rolli ja puidu märgumise korral võib risk hallitusele olla suur,” lisab Kukk.

Milliseid vigu tuleks vältida CLT hoonete ehitamisel?

Kukk avaldab, et töö tulemusel jõuti järeldusele, et ristkihtliimpuidust hoonete projekteerimisel ja ehitamisel tuleb suurt rõhku panna niiskusturvalisusele.

Võimalusel tuleks paigaldada paneele nii, et need oleks samas kaitstud ilmastiku mõjude eest – nt kasutada ehituse peal ajutist telki – ning hoone sõlmed tuleks projekteerida selliselt, et paigaldusel ei puutuks paneelide lõikeservad kokku sademetega.

“Samuti on oluline, et kogu ehituse aja toimuks süstemaatiline niiskusturvalisuse järelevalve – näiteks monitoorida puidu niiskussisaldust märgunud kohtades,” soovitab Kukk.

Loe ka Villu Kuke doktoritööd “Soojus- ja niiskustehnilised kriteeriumid tuulduva fassaadiga ristkihtliimpuidust välisseinte projekteerimiseks“.