raamat põhumajast

1

Building with straw. Design and technology of a sustainable architecture Gernot Minke, Friedemann Mahlke 2005

Eessõnaks .................................................................................................................2

Põhk ehitusmaterjalina.............................................................................................2 Põhupakid ..................................................................................................................3 Mida jälgida ...............................................................................................................3

Põhupakkidest seinakonstruktsioonid ..................................................................3 Kandvad põhuseinad..................................................................................................3 Mitte-kandvad põhuseinad.........................................................................................4 Põhukiht soojustusena................................................................................................5 Ehituslikud ja dünaamilised aspektid.........................................................................6 Kokkuvõte ja eri süsteemide võrdlus.........................................................................6

Katuse ja põrandakonstruktsioonid põhupakkidest ..........................................7 Katuse soojustamine ..................................................................................................7 Põrandakonstruktsioon...............................................................................................9 Olemasolevate ehitiste täiendav soojustamine.........................................................11

Põhupakkehituse füüsikalised aspektid .............................................................11 Soojussalvestus ja soojusjuhtivus ............................................................................11 Soojussillad..............................................................................................................12 Soojusisolatsioon .....................................................................................................12 Niiskuskaitse ............................................................................................................13 Tasakaaluline niiskus ...............................................................................................16 Niiskuse mõõtmise meetodid...................................................................................16 Niiskustasakaal ........................................................................................................17 Tuule- ja õhutõkked .................................................................................................17 Tuleohutus................................................................................................................17 Heliisolatsioon .........................................................................................................18

Põhupakkhoone planeerimine ......................................................................18

2

Kandvate põhupakkseinade erisused .......................................................................18 Karkassiga konstruktsioonide erisused ....................................................................19 Vundamendi üksikasjalik kirjeldus..........................................................................20 Müüri alus ................................................................................................................22 Müüriehitus ..............................................................................................................23 Põhupakkide asend...................................................................................................25 Pallide sidumine omavahel ja pallide ühendamine kandva konstruktsiooni külge..25 Seina ühendamine vundamendiga, alusplaadiga ja põrandaga. ...............................26 Ülemine vöö või müüritala (ring beam) ..................................................................27 Uksed ja aknad.........................................................................................................28 Nurgad......................................................................................................................30 Seina/katuse ühendused ...........................................................................................30 Siseseinad.................................................................................................................31 Vahelaed ..................................................................................................................31 Teeninduskanalid .....................................................................................................32 Raskete asjade kinnitamine põhuseina.....................................................................33 Orvandid ..................................................................................................................33

Eessõnaks Tegemist on lühendatud konspektiga ja vaba tõlkega 2005 aastal kahe Saksa teadlase poolt välja antud põhupakkehitust teaduslikult/eksperimentaalselt tutvustavast raamatust. Nii nagu esimese põhupakkehituse käsiraamatu tõlke puhulgi ei kirjutanud ma ümber kogu teksti, vaid peatükid raamatu 3-7, mis käsitlevad tehnilisi lahendusi konstruktsiooni püstitamisel. Peatükk 8 käsitleb krohvimist/viimistlemist, mis saab meie kodulehel olema eraldi failina, täiendatuna Kermo poolt läbi aegade ☺ jagatud nõuannetega Võrreldes esimese tõlkega leiab siit innovatiivseid/uuemaid võtteid, mis kõik kokku muudavad põhuehituse praktilisemaks ja ökonoomsemaks, kui seda olid 10 aastat tagasi tutvustatud tehnikate abil majade püstitamine. Panen kõigile lugejatele südamele, et kuigi tegemist on kahe väga targa mehe poolt kirjutatud küllaltki kergesti loetava/mõistetava raamatuga, saab tegeliku pildi põhuehitusest siiski alles päriselt ehitades. Alates pakkide leidmisest ja lõpetades sisekujundusega, leidub sel pikal teel loendamatult raskusi ja ootamatusi, mis vajavad enamasti uudset lähenemist ja raamatus kirjeldamata lahendusi. Seega – on tegemist nõuannetega, mitte aga “do-it-yourself” algusest lõpuni ammendava ehitusjuhendiga. Väärtuslikke kogemusi saab küllaltki väikese kuluga omandada talgutel ja workshoppidel, ja neist kogemustest paremat tarkust raamat ei anna. Nii et – kohtumiseni järgmisel talgul Riina

PS! Tänud Kermole piltide eest! Põhk ehitusmaterjalina

3

Põhk koosneb tselluloosist, ligniinist ja ränist ning on kaetud vetthülgava vahataolise kihiga. Kõige sobivam ehituspallide tootmiseks on nisu ja rukis, võrreldes odra ja kaeraga, mis on vähemstabiilsed. Tänu kõrgele ränisisaldusele laguneb põhk erakordselt aeglaselt. Põhupakid Mõõdud Põhupakke toodetakse mitmesugustes mõõtudes. Väikseid palle reeglina mõõtudes 32-35*50*50-100 cm, tihedus vahemikus 80-120 kg/m3(väiksema tihedusega pallid ehitamiseks ei sobi). Keskmised pallid: 50*80*70-240, Jumbo pallid: 70*120*100-300 (või rohkem) cm, tihedus 180-200kg/m3. Mida jälgida Samal päeval pakitud pallid võivad oma omadustelt erineda, kuna põhu niiskusesisaldus muutub päeva jooksul, olles niiskem hommikul ja kuivem pärastlõunal. Ehitusmaterjalina kasutatava põhu niiskusesisaldus peab olema alla 15%. Oluline on ka et põhk oleks umbrohuvaba, kuna umbrohi hakkab niiskuse toimel seinas lagunema. Ladustatud põhupakid peavad olema hallitusevabad. Põhupakkidest seinakonstruktsioonid Kasutusel on kaks põhimõtteliselt erinevat ehitusstiili: Kandvad seinad, mille puhul toetub katuse raskus vundamendile otse põhupakkseina vahenduselt, ja karkass, mis on ehitatud puitmaterjalist ja täidetud põhupakkidega. Karkass koosneb puidust, terasest või armeeritud betoonist, mis kannab katuse raskust ja stabiliseerib seinu, ja põhupakkidel pole muud otstarvet kui soojustus. Kandvad põhuseinad Põhupakkidest laotud seined, mis kannavad katuse raskuse otse üle vundamendile, on nii vastupandamatud oma struktuurse lihtsuse, lühikese ehitusaja ning madala kulu tõttu. Seetõttu levisid nad kiiresti kõikjal USA-s peale põhupakkimismasina leiutamist 19.saj lõpul. Ehkki keegi ei eita ehitusaja ja madalate kulude eeliseid tänapäevalgi, jääb probleemiks ehituslubade teema – eriti kuna siiani pole (Saksamaal) püstitatud ühtegi ehitusloaga kandvate seinadega põhupakkmaja, mis erineb oluliselt olukorrast Sveitsis ja Austrias, kus ehituslube on antud juba nii ühe- kui kahekordsetele kandvate seinadega elumajadele. Valdavalt on kandvate seinade kasutamine mõeldav vaid ühekordsete majade puhul, kui kasutatakse väikseid põhupakke, seda soovituse tõttu

4

Joon 4.1 Kandev põhupallisein mitte ületada seina kõrguse:paksuse suhet 5:1. Seetõttu saab kahekordseid kandvate põhupakkseinadega maju ehitada vaid Jumbo pallidest. Põhiline nõue kandvatele seinadele on et pakid oleks piisavalt tihedad ja seinad ehitamise käigus eelpingutatud. Viimase tarbeks on ülemine müüriplaat, mis ühendatakse pingutusnööride või –rihmade abil vunamdendiga. Pingutamisel saavutatud pinge seinades peaks ideaalvariandis olema nii tugev, et ületab katuse raskuse poolt rakendatava surve, s.t. et katuse raskuse all seinad enam ei vaju. Mitte-kandvad põhuseinad Mittekandvate põhuseinade puhul, karkass (tavaliselt puitpostidest või -lattidest) täidab kandvat rolli põhupakkide asemel. Pallid täidavad soojustuse, vahel/tihti ka välisvoodri rolli. Neid saab paigaldada postide vahele nagu soojustuspaneele, või siis sise- või väliskihiks postidest karkassile. Igal juhul peavad pallid olema seotud põhilise kandva kosntruktsiooni külge. Kui neid ei eelpingestata ega seota vundamendi külge, tuleb pallid siduda üksteise külge, tagamaks piisav jäikus horisontaalrõhu (tuul) vastu seismisel.

5

Joonis 4.2. Karkassiga põhupakksein Põhukiht soojustusena Vanade, kehvalt soojustatud majade jaoks on põhupakkidest voodri lisamine tihtipeale soodne ja energiat säästev lahendus. Pallid tuleb kinnitada tugevalt olemasoleva seina külge või kasutada palliseinade jaoks täiendavat raamistikku. (Viimase eeliseks on üheaegne kasutatavus välisvoodri ventilatsiooni alusstruktuurina.) Tuleohutus!!!: isegi kui eitusnõuded seda ette ei näe, tuleb põhupakivoodri väliskülg katta vähemalt ühe krohvikihiga ja siluda see nii ära, et sellest kõrsi välja ei turrita. Sel lahendusel on ka struktuurseid puudusi: mahutamaks laiemat seina ja kandmaks põhukihi lisaraskust, tuleb ka vundamenti laiendada või kohandada lisatud toendite/kronsteinidega; seinasüvendid (uksed, aknad) muutuvad sügavamaks ja räästaid tuleb laiendada.

6

Joonis 4.6 Põhukiht soojustusena Ehituslikud ja dünaamilised aspektid. Katseehituste testimine on näidanud, et põhuseinad suudavad toetada raskusi üle 500 kg/m (kg seina jooksva meetrikohta) (mis on u 1000kg/m2). Kalifornia põhuehituskoodeks1 sätestab maksimaalseks vertikaalsuunaliseks kandmisjõuks seina kohal 1953 kg/m2. Kindlasti võivad põhuseinad kanda suuremaid raskusi kui nad on stabiliseeritud väljasopistumiste/nihkumiste vastu. See on saavutatav nii horisontaalse ja vertikaalse klammerdamise/toestamise kui ka eelpingestamise abil. Eelpingutamata põhuseinad kalduvad painduma üsna kergesti, kui neile rakenduvad horisontaalsuunalised jõud(tuul, mehaaniline mõju või maavärin). See on eriti tõenäoline, kui naaberpallid on kinnitamata rihmade, vaiade vm vahendite abil. Staatilise raskuse all põhupakid vajuvad kokku. See kokkuvajumine on seda suurem, mida väiksema tihedusega olid pallid ja suurem on raskus. Testid Jumbo pallidega: 80 cm x 120 cm x 250 cm, erikaaluga 130 kg/m3: Kokkuvajumine oli 1,25% surve 2000 kg/m2 kohta, ja 5% koormuse 7100 kg/m2 korral. S.t. et kokkuvajumine on proportsionaalne rakendatava koormusega. Põhupakkide deformeerumine on elastne: testid USAs tõestasid, et kui pallidelt eemaldada koorem, taastavad nad oma algse kuju. Vastavalt Kingile (1996), varieerub põhuseina elastsusmoodul ümber 150 psi (1,0 N/mm2). Tänu elastsusele pakuvad põhupallid kaitset ka maavärina korral, absorbeerides seismiliste lainete kineetilise energia. Kokkuvõte ja eri süsteemide võrdlus -kandvad põhuseinad on ökonoomsemad kui mitte-kandvad

1 http://www.dcat.net/resources/California_Straw_Bale_Code.pdf

7

-neid on võimalik püstitada kiiremini, nõuavad vähem planeerimist ja konstrueerimisoskusi. -nad on põhuehituse prototüübiks. Põhiline problem selle ehitusviisiga Saksamaal ja mitmetest teistes riikides on volituste puudumine kohalike planeerimisvõimude poolt, kuigi seda ehitusviisi on testitud ja proovitud rohkem kui 100 aastat USAs ja on vahepeal juba kasutatud ka ehituslubadega hoonete püstitamisel Taanis, Prantsusmaal, Suur-Britannias, Hollandis, Iirimaal, Austrias ja Sveitsis. Ühtegi tõendust selle stabiilsuse, tuleohutuse või kestuvuse vastu pole toodud. Kandvate põhuseinade tüüp, milles kasutatakse tsementsegu horisontaalsete ja vertikaalsete ühenduskihtide loomisel, ei sobi Põhja-Euroopas, kuna tsemendist ühedused moodustavad soojussildu. Mis puutub mittekandvate põhuseinadega süsteemidesse, kus põhku kasutatakse kas soojustupaneelidena või voodrikihina, kasutavad nad küll pakkide soodsa hinna ja heade soojustusomaduste eeliseid, kuid puudusteks on vajadus laiema vundamendi, sügavamate ukse-aknapõskede ja pikema katuseräästa järele. Kas selline põhumaja on ökonoomsem kui mõni konventsionaalse soojustusega ehitis, ei saa päris selge ‘ei’ või ‘jaa’-ga vastata, vastus sõltub planeerimisest jm aspektidest. Vaieldamatud eelised on keskkonnakasud: põhk on materjal mille tootmise käigus ei toodeta CO2 ega teisi keskkonnale kahjulikke emissioone vaid, vastupidi, seob õhus olevat CO2 fotosünteesi käigus. Eelisena tuuakse välja ka põhupakkide madal hind ja kasutatavus ise-ehitamisel, mis võimaldab veelgi ehituskulude kärpimist. Ja lõpuks – põhuga soojustatud majad (ehituslikke soovitusi järgides) vastavad passiivmaja standardile (U ≤ 0,15 W/m2K). Katuse ja põrandakonstruktsioonid põhupakkidest Katuse soojustamine Katuse soojustamine põhupakkidega on enamasti ökonoomiline vaid siis, kui see on eelnevalt hästi läbi mõeldud – kui sarikate laius on võrdne põhupaki paksusega (ca 35 cm) ja vahemaa kahe sarika vahel on võrdne pallipikkusega, sest siis on põhust katusesoojustuse paigaldamine küllaltki kergesti teostatav. Soojusjuhtivuse koefitsient (U-value) sellisel viisil ehitatud katuse puhul on 0,14-0,16 W/m2K (R=7,1 – 6,2), mis vastab energiasäästliku maja standardile.

Joonis 5.1. Nagu näha jooniselt 5.1. koosneb tüüpiline katusekonstruktsioon sarikate sisekülje tahveldisest koos aurutõkkega, nt polüetüleenkilega; samal ajal hoiab kile ära ka

8

põhuosakeste läbitungimise tahvlite ühenduskohtadet. Kui vooderdamiseks on kasutatud OSB-plaate, ei vaja konstruktsioon täiendavat aurutõket, kui ühenduskohad on aurutõkkega kaetud, - kuna OSB on veeaurule väga raskesti läbitav.

joonis 5.2. Et saavutada tulekindel (F30) konstruktsioon, tuleb OSB või puitvooder seestpoolt veel 12,5-mm paksuse kiudtsement lehe või krohvikihiga viimistleda. Sarikaid saab paigaldada ökonoomsema vahega, kui põhupakksoojustus paigaldada nende peale, mitte vahele (5.3). Sel juhul saab sarikad katta sulundliidetud tahveldisega pluss aurutõke või sama edukalt OSB-plaatidega.

joonis 5.3. Kui pallid on asetatud katuse põhikonstruktsiooni peale, siis katuse membraan – s.t. ilmastikukindel kiht – peab olema kinnitatud nii, et tuul seda üles ei tõstaks. Täiendav probleem viilkatuse puhul on, et pallid kipuvad vajuma allapoole, ja tekib vahe harjale; seetõttu tuleb pakkide paigaldamisel katusele neid võimalikult tihedalt kokku suruda. Kuna eespool kirjeldatud katusekonstruktsioon, kaetud katusekivide, katusepleki või (asphalt roofing) kattega, nõuab jäika aluspinda, siis pole see vajalik piisavalt paksu aluskihiga pinnaskatuse puhul. Sellisel juhul saab vee- ja juuretõkke asetada otse põhupallide peale. Teine võimalik lahendus on katta põhupakid otse murukatuse kihiga (5.4), mis on eriti odav.

9

joonis 5.4. Kuid viimase lahenduse puhul hakkavad põhupakid varem või hiljem lagunema, kuna nad on otseses kontaktis mullakihiga ja niiskuse juurdepääs ei ole takistatud. Ehkki see protsess võtab mitu aastat, vähendab põhupakkide suurenenud niiskusesisaldus ja toimuv lagunemine soojustuslikke omadusi märkimisväärselt. Seetõttu sobib selline lahendus vaid ajutiste hoonete jaoks. Veel üks ehituslik lahendus on näha joonisel 5.5: alumine katuskonstruktsioon toetab vaid põhupakke, ja pealmine, primaarne konstruktsioon, mis hakkab võtma vastu tuule ja lume koormusi, on alumisest struktuurselt eraldatud.

Sõltumata sellest, millise eelpoolkirjeldatud katusesoojustuse tüübi kasuks on otsustatud, tuleb tagada pallide piisav õhutatus, et võimalikud niiskusejäägid ja kondenseerunud vesi (nt kehvasti paigaldatud aurutõkke tõttu) saaksid pallidest välja kuivada. Põrandakonstruktsioon Lisaks tavalisele põrandasoojustusele on põhumajades tihti kasutatud ka põhupakkidest põrandasoojustust. Kui põhupakid on paigaldatud põrandakonstruktsiooni, tuleb kindlustada, et niiskus ei jõua pallideni altpoolt (maapinnast) ja et pakid on paigaldamisel täiesti kuivad. Samuti on oluline paigaldada

10

katkematu aurutõke pallide peale, vältimaks kondensatsioonivee kogunemist pallidesse.

Joonis 5.6. Üks kindel moodus vältida niiskuskahjustusi on tõsta põrand maapinnast lahti ja tagada selle aluse õhustatus (nagu joonistel 5.6. ja 5.7.)

Joonis 5.7. Väidetavalt kõige ökonoomsem lahendus on valitud testhoonete puhul, mida kirjeldame peatükis 10: umbes 10-cm paksune kiht kergkruusa laotati maapinnale, see kaeti u 3 cm paksuse liivakihiga ja siis polüester-niiskustõkkega. Taaskasutatud puittalad moodustasid ventileeriva alusstruktuuri põhupakkidele; “ujuv” 24-mm paksune OSB plaat laoti põhupakkidele – ilma lisapõõnadeta – ja ühenduskohad kaeti 25-mm paksuste OSB-liistudega.

Joonis 5.8. Joonis 5.8 kujutab sama odavat põrandakonstruktsiooni lahendust iseehitajale: põhupakid on laotud restidele, mis omakorda toetuvad vanadele autorehvidele et

11

hoida eemal niiskus ja tagada ventilatsioon põhupõranda all. See konstruktsioon ei vaja aurutõket. Olemasolevate ehitiste täiendav soojustamine Katuse soojustamine Katuse täiendav soojustamine põhupakkidega on suhteliselt töömahukas. Võimalikud on järgmised kolm lahendust: Sisesoojustus Selle lahenduse puhul kinnitatakse põhupakid olemasoleva katuse külge altpoolt. Tavaliselt vajavad põhupakid kaitsmist aurutõkkega, et vältida kontakti kondensatsiooniveega. Välissoojustus, katuse kõrguse suurenemine Kui palle soovitakse kasutada sarikate vahel, siis tuleb eemaldada katusekatte materjal ja laiedada sarikaid (sarikamaterjali laiust) sobituma põhupaki paksusega (35 cm, joon 5.1) Välissoojustus, “ujuv” murukatus Kui põhupakkidest lisasoojustus kaetakse murukatusega , siis pole tarvis olemasolevat katust ümber ehitada ja alles võib jääda ka olemasolev katusemembraan, eeldusel et murukatuse ehitamisel järgitakse ehituseeskirju; eriti oluline, et katus oleks kindlustatud tuuletõste vastu. Kui katusekatteks on kasutatud tõrvapappi vm veeauru mitteläbilaskvat materjali, pole põhupakkide alla ka aurutõket tarvis. Kõigi kolme eelkirjeldatud lahenduse puhul tuleb olla kindel, et ei tekitata külmasildu ja et veeaur ei pääseks põhupakkidesse. Põranda soojustus Põrandate soojustamisel põhupakkidega tuleb viimaseid kaitsta niiskuse eest nii ülevalt kui alt. Selle meetodi puudus on et ruumide kõrgus väheneb ja et ka ukseavasid tuleb kõrgemale ehitada. Lisaks on põrandakattematerjali jaoks vaja jäika alusstruktuuri, mis võib ulatuda vabalt seinast seinani ja “ujuda” allolevatel pallidel. Põhupakkehituse füüsikalised aspektid Soojussalvestus ja soojusjuhtivus Piisava soojustsiduva massiga hooned pakuvad tasakaalustatud ja seetõttu mugavat sisekliimat. Põhupakkidel on väike (soojuslik) mass ja seetõttu kehv soojussalvestusvõime, määravaks saab siinkohal seinade siseviimistlusmaterjal: soovitatav on savikrohv, mis sisaldaks palju liiva ja peenkruusa. Kõrge tihedusega (1900-2100 kg/m3) mängivad need krohvid 3-6 cm paksuse kihina olulist rolli hoone soojustasakaalus. Samuti on soovitatud siseseinade ehitamisel kasutada 11,5 cm paksust savi, kivi või silikaatmüüritist. Saviblokid – ja pisut vähemalt määral ka savikrohvid – on samuti head siseruumide õhuniiskuse reguleerijad. Soojushulka, mis kulub 1 kg aine soojendamiseks ühe kelvini võrra nimetatakse erisoojuseks (erisoojusmahtuvus, erisoojusmahutavus). Põhu erisoojus on c = 2,0 kJ/kgK; maapinnal nt on see c = 1,0 kJ/kgK.

12

Ehitusmaterjali soojussalvestusvõime on määratud erisoojusega ruumalaühiku kohta (S), mis tähendab soojushulka, mis kulub 1 m3 aine soojendamiseks 1 kelvini võrra: S= c*ρ*s [kJ/m3K] või [Wh/m2K] Materjali soojusjuhtivuse määrab soojusjuhtivuskoefitsient λ [W/mK]. See määrab soojuse ülekande – mis on antud ühikuna W/m2 – läbi 1 m paksuse seina temperatuuride erinevuse korral 1 kelvini võrra. Kiirust, millega ehitusmaterjal neelab või vabastab soojust nimetatakse soojusläbivuskoefitsiendiks b ja see on määratud erisoojuse, materjali tiheduse ja soojusjuhtivusega: b= (c*ρ*λ)

0,5 [kJ/Km2h0,5] Mida suurem on materjali soojusläbivuskoefitsient, seda kiiremini soojus sellest läbi tungib, ja katsumisel tundub see materjal jahedam, kuna käe soojus kantakse kiiremini eemale. Soojussillad Soojussillad (mõnikord nimetatakse ekslikult ka “külmasildadeks”) tähistavad piirkondi seinas või laes, millel on oluliselt madalam soojustakistus kui ümbritsevatel aladel. S.t. et neis paigus on soojuse liikumine seest väljapoole oluliselt kiirem kui suurema soojustakistusega pindade puhul. Seeläbi suurendavad soojussillad ehitise soojakadusid ja võivad tekitada ka niiskusprobleeme veeauru kondenseerumisel, mis omakorda võib viia tõsiste probleemideni nimetatud paikades, kui puudub ka piisav aurutõke. Niiskusega kokkupuutunud alad kaotavad oma soojapidavad omadused ja põhu puhul võivad soodustada ka seente ja bakterite kasvu. Tõenäolisemad paigad, kus põhuseinas võivad kujuneda soojussillad on nt täitmata tühikud põhupakkide vahel või akna- ja uksekastide ning põhupakkide vahel. Ka puidust postid vm elemendid võivad funktsioneerida soojussildadena, kuna puidu soojusjuhtivus on 3-5 korda kõrgem kui põhupakkidel. Soojusisolatsioon Üks peamisi eeliseid põhu kasutamisel ehituses on selle madal soojusjuhtivus. See sõltub pakkide tihedusest, kõrre suunast seinas (paralleelne või risti soojusülekande suunaga) ja põhu niiskussisaldusest; vähemolulisena võiks siiski arvesse võtta ka põhu liigi. Niiskuse mõju soojusjuhtivusele on siiski palju madalam kui mineraalsete ehitusmaterjalide puhul. Baueri(2000) järgi suureneb põhu soojusjuhtivus vaid 1-7%, samal ajal kui sama suure niiskussisalduse kasvamise toimel kiviseina soojusjuhtivus suureneks hoopis suuremal määral: kiviseina soojusjuhtivuskoefitsient 8%lise niiskussisalduse juures on λ = 0,6 W/mK; 18%lise niiskussisalduse puhul 0,8 W/mK. Põhu soojusjuhtivuskoefitsiendi mõõtmise tulemused varieeruvad katsete lõikes tugevalt. Sõltuvalt katsetingimustest, pakkide tihedusest, kõrre suunast ja niiskussisaldusest ulatuvad λ väärtused 0,0337 kuni 0,086 W/mK (McGabe, 1993). Katsed Saksamaal ja Austrias andsid λ väärtuseks λ10=0,045 W/mK (vertikaalse

13

asetusega (külili) kuivad põhupakid 10 °C juures), mis vastab EU standarditele. Võttes λ väärtuseks 0,045 W/m2K (külili laotud pakkide puhul) saame soojusläbivuse teguriks ehk U-arvuks 0,12 W/m2K (R = 8,3), 42 cm paksuse seinakonstruktsiooni jaoks, millest 35 cm on põhk ja 7 cm krohv. Puitkarkasspõhumaja puhul küündib U-arv 0,14 W/m2K, [R(termiline takistus)=7,1] keskmistatud kogu seinale, ka see väärtus vastab passiivmaja standardile, mis eeldab U väärtust ≤ 0,15 W/m2K (R = 6,7) (Feist, 1996). λ täpse väärtuse arvutamine erinevate seinatüüpide kohta on kokku võetud tabelis 6.1. Võttes soojusjuhtivuseks 0,06 W/mK (laiemale küljele laotud pakid) , küündib U-arv väärtuseni 0,12 W/m2K (R = 8,3) üle kogu seina. Samas on laiemale küljele laotud pallide puhul seina paksus suurem kui külili laotud pallide puhul, kui soovitakse saavutada sama U-arvu. Antud näites oleks pallide paksus pidanud olema 0,5 m pluss 7 cm krohvikihti. Tabel 6.1. U-arvu arvutamine U-arvu määramine, A Paksus, d(m) λ (W/mK) d/λ (m2K/W) U-arvu määramine, B Paksus, d(m) λ (W/mK) d/λ (m2K/W)

siseõhukiht 0,13 siseõhukiht 0,13

savikrohv/krohvialus 0,025 0,8 0,031 savikrohv/krohvialus 0,025 0,8 0,031

krohvivõrk 0,02 0,13 0,15 krohvivõrk 0,02 0,13 0,15

külili laotud põhupakid 0,35 0,045 7,777 lapiti laotud põhupakid 0,5 0,06 8,333

krohvivõrk 0,02 0,13 0,15 krohvivõrk 0,02 0,13 0,15

lubikorhv/krohvialus 0,025 0,87 0,02 lubikorhv/krohvialus 0,025 0,87 0,02

välisõhukiht 0,04 välisõhukiht 0,04

R-arv 8,298 R-arv 8,854

Summaarne U: U=1/R= 0,120511 W/m2K Summaarne U-arv: U=1/R 0,1129433 W/m2K

Summaarne U, s.h puitstruktuurid (8%) U= 0,14 W/m2K (R=7,1) Summaarne U, s.h. puitstruktuurid (6%) U=0,12 W/m2K (R-arv= 8,3)

Niiskuskaitse Välisseinu tuleb vee ja niiskuse eest kaitsta mõlemalt küljelt, ülevalt ja alt. Järgnevates lõikudes on kirjeldatud erinevaid meetodeid niiskuskindluse saavutamiseks. Kaitsmine vihmapritsmete eest Põhupakkseina allosa, mis jääb maapinnast kuni 30 cm kõrgusele, peab olema kaetud pritsmete eest vettpidava kihiga (nt tõrvapapiga) (joon 6.3). Ideaaljuhul algab põhusein sellest kõrgusest kõrgemalt (joon 6.2). Pritsmevee kahjustuste ohtu saab vähendada oluliselt ka perimeetri ulatuses kergkruusakatte või taimkatte abil (joon 6.5). Kõva maapind seina läheduses aga suurendab nimetatud kahjustuste ohtu (joon 6.4).

14

Vasakul: Joonis 6.2. Paremal: Joonis 6.3.

Vasakul: Joonis 6.4. Paremal :Joonis 6.5. Ilmastikukaitse Nagu iga teist seina, tuleb ka põhuseina kaitsta vihma, rahe ja tuule eest. See on saavutatav ilmastikukindla ja pragudeta krohvi või – eelistatult – ventileeritud kattekihiga (vt peatükk 8). Kondensaatvee tekkimine Aururõhu gradiendi tõttu – mis meie kliimas köetud ruumide puhul kulgeb ruumi sisemusest väljapoole – leiab ruumiõhus sisalduv veeaur tee läbi piirdetarindi välisõhuni. See protsess allub füüsikalisele tasakaalulise rõhu seadusele ja kannab nime “diffusioon”. Materjali vastupanu veeauru diffusioonile nimetatakse (auru)diffusiooni koefitsiendiks µ. See µ-väärtus sõltub vastava materjali tihedusest ja

15

poorsusest. Diffusiooni koefitsiendi µ ja elemendi paksuse s korrutis annab veeauru diffusiooni resistentsuse , ja seda väljendatakse kui diffusiooni ekvivalenti sd [m] paksuse õhukihiga võrreldes. Õhu diffusioonikoefitsient veeauru suhtes on 1; s.t. et

ehituselement, mille sd = 10, on veeaurule sama läbimatu, kui 10 m paksune õhukiht. Rusikareeglina peaks ehituselemendi (seina, lae) erinevate kihtide resistentsus veeaurule vähenema hoone seest väljapoole. Mõnd tüüpi põhuseinade puhul võib juhtuda just vastupidine: kui põhusein on seestpoolt viimistletud savikrohviga, ja väljast tsementkrohviga, siis jääb diffundeeruv veeaur pidama resistentsema tsementkrohvi kihi taha, mis võib soodustada kondensaatvee kogunemist tsementkrohvikihi põhuseinapoolsele (sise)küljele. Põhjuseks on savikrohvi madal µ-väärtus (6-8) võrreldes tsementkrohvi µ-väärtusega (20-30). Isegi kui siseseinas kasutatav savikrohv oleks mitu korda paksem, kui välisseina tsementkrohv, jääks tsementkrohvi resistentsus veeauru läbimisele ikkagi märkimisväärselt kõrgemaks. Probleemi lahendab nt välisseinas lubikrohvi kasutamine (µ = 10), või siseseina viimistluskihi µ-väärtuse tõstmine niiskuskindla ja veeaurule resistentsema värviga katmisel. Põhupakkide µ-väärtus on ligikaudu 2,5 (GrAT, 2001). Vastavalt veeauru resistentsust puudutavatele füüsikalistele arvutustele peaks

siseseina viimistluskihi sd olema 10 korda suurem kui soojustuskihist väljapoole

jääval seinakonstruktsiooni kihil; samal ajal ei tohiks siseseina sd olla üle 5 m, nii et vähemalt osa pakkidesse sattuvast niiskusest saaks diffundeeruda hoone siseõhku. sd(sise) ≥ 10* sd(välis) sd(sise) ≤ 5 m Talvel peaks (teoreetiliselt) niiskuse sisaldus põhuseinas suurenema, kondensatvee tekke tõttu, ohustades põhu kui soojustusmaterjali omadusi. Siiski on Kanada Mortgage and Housing Corporation”i poolt läbiviidud katsed kahelt poolt krohvitud põhuseinaga näidanud, et niiskussisaldus põhupakkides püsis suhteliselt muutumatuna 13,4% ümber (Steel et al. 1994; Jolly 2000). Järgnevad uuringud Stroh Tec GmbH (Austria) poolt näitasid, et lokaalne kondensaatvee tekkimine ehituselemendi sees – nagu seda enamasti põhjustavad soojussillad – jääb sellesse piirkonda püsima ega laiene kapillaarjõudude mõjul analoogselt maapinnas toimuvaga. Lisaks, kui seina konstruktsioon ei olegi mõeldud veeauru diffusiooni takistama, kaob niiskus seinast suhteliselt kiiresti (Pfleiderer). Üldiselt ei tohiks niiskussisaldus põhuseinas olla üle 15%; kui see väärtus lühikese perioodi jooksul ka ületatud saab, ei hakka põhk kohe lagunema, küll aga väheneb seina soojapidavus. Ruumides mille niiskussisaldus on üle 70%, nt vannitoas, on soovitatav suurendada seina siseviimistluskihi diffusioonikoefitsienti, nt linaseemneõli värnitsa lisamisega krohvile või krohvi katmisega veeaurule resitentsete värvidega, (lateksvärvid või linaseemneõlivärnits). Aurutõkke kiht pole aga üldiselt vajalik aurule läbitava seinakonstruktsiooni puhul, kui välisviimistluses on kasutatud lubikrohvi või mõnda muud hingavat viimistlusmaterjali. Mis puutub varastesse põhuehitistesse USAs, mis krohviti tsementkrohviga ja ei kasutatud sealjuures mingeid aurutõkkeid, siis nende omanike poolt pole teada antud kahjustustest, mile oleks põhjustanud kondensaatvee kogunemine seina. Võib eeldada, et kondensaatvesi küll koguneb seina sisse, väliskrohvi siseküljele, kuid nii väikestes kogustes, et ohtu see pole hoonele endast kujutanud.

16

Tasakaaluline niiskus Vastavalt diffusiooni seadusele peaks küllastumata õhuga ümbritsetud niiske ehituskonstruktsiooni element aja jooksul täielikult kuivama. Siiski on see nii vaid osaliselt: ehitusmaterjalid võivad sisaldada õhumulle või poorsed materjalid kapillaarniiskust. Seetõttu, iga kuiv ehitusmaterjal sisaldab teatud jääkniiskust, mida nimetatakse ka tasakaaluliseks niiskuseks. Selle kogus sõltub temperatuurist ja ümbritseva õhu suhtelisest niiskusest. Mida kõrgem on ümbritsev õhuniiskus, seda rohkem niiskust materjal õhust välja tõmbab ja tasakaaluline niiskus tõuseb: seda protsessi nimetatakse sorptsiooniks või absorptsiooniks. Ja vastupidisel juhul – niiskuse emiteerimisel aine poolt – kasutatakse terminit desorptsioon. Sorptsiooni kasutatakse ühtlasi üldnimetusena mõlema protsessi tähistamisel. Sorptsioon põhineb materjali võimel säilitada sisenenud veemolekule pooride seinadel. Järelikult kujutab tasakaaluline niiskus endast maksimaalselt niiskuse kogust, mida materjal suudab absorbeerida antud temperatuuri ja suhtelise õhuniiskuse juures, seda nimetatakse ka hügroskoopseks niiskuseks. Vee protsentuaalne sisaldus materjalis on tavaliselt esitatud veesisaldusena kaalu järgi (Um), ja seda arvutatakse järgnevalt: Um= (sisalduva vee mass) / (materjali kuivkaal) Ehitusmaterjali sorptsiooni sõltuvus relatiivsest õhuniiskusest on esitatud nn sorptsioonikõverate või isotermidena – isoterm tähendab et absorbeeritud vee kogust muutuva suhtelise õhuniiskuse juures on mõõdetud samal temperatuuril. Joonis 6.7 Nisu- (25°C juures) ja rukkipõhu (21 °C juures) sorptsioonikõverad*

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

10 20 30 40 50 60 70 80

Suhteline õhuniiskus (%)

Ve

es

isa

ldu

s (

%)

põ

hu

s

Rukis

Nisu

Niiskuse mõõtmise meetodid Põhu ebaühtlase (mittehomogeense) struktuuri tõttu on raske määrata selle niiskusesisaldust. Väga täpse tulemuse saamiseks tuleks võrrelda pakkid ekaalu enne ja pärast kuivamist. Samuti saab seda testida elektrijuhtivust mõõtes – kaks * Taastatud joonis originaaljoonise graafikult andmete lugemise teel. Originaaljoonise autorid Minke & Mahlke (2005).

17

messingeletroodi sisestatakse põhupakki teadaolevale kaugusele üksteisest ja mõõdetakse elektrivoolu; tulemust võivad mõjutada erinevad tegurid: kõrte asetus (paralleelne või risti elektroodidega), tühimike esinemine pakis, paki tihedus ja temperatuur. Lihtsam meetod kvantitatiivse niiskusesisalduse määramiseks on nn hügroskoopne meetod ja see põhineb tasakaalulise niiskuse printsiibil: andur viiakse põhupakki ja mõõdetakse suhtelist niiskust paki sees. Protsentuaalse niiskussisalduse põhupaki sees saab nüüd tuletada välisõhu suhtelise õhuniiskuse ja paki sees oleva õhuniiskuse korrelatsioonile (sorptsiooni isotermile) tuginedes. Niiskustasakaal Savi – enam kui ükski teine ehitusmaterjal – kujundab siseruumide õhuniiskust inimesele mugavaimal viisil tänu sobivatele sorbtsiooninäitajatele: kui ruumi õhuniiskus tõuseb üle 50%, absorbeerib savi niiskust, ja kui langeb alla 50%, hakkab ta niiskust vabastama. Erinevate viimistlusmaterjalide võrdluses (savikrohv, kuuse laudis, lubi-tsementkrohv, kipskrohv) on savil kõrgeim sorptsioonivõime ja kipskrohvil madalaim, erinevate kiudainete lisamine kiirendab sorptsiooni. Savikrohvi sorptsioonivõime varieerub tugevalt erinevate valmissegatud krohvisegude lõikes, sõltuvalt savisisalduses ja tüübist ning orgaanilistest lisanditest. Lahtise põhu ülikõrged sorptsiooninäitajad ei oma praktilist tähtsust siseruumide niiskustasakaalu kujundamisel, kuna kasutatud põhupakid on tihedalt pressitud ja üle krohvitud, mis kokku pidurdavad soprtsiooni protsessi tähelepanuväärselt. Seetõttu on soovitatav kanda põhuseinale suhteliselt paks ja mitmekihiline savi-liiva krohv. Veelgi parema konstruktsiooni sorptsioonivõime saavutamiseks siseruumides võiks vaheseinad laduda põletamata savitellistest. Tuule- ja õhutõkked Kaasaegsed hästisoojustatud majad (nagu nt Low Energy and Passive Houses) vajavad ka kõrgekvaliteetset õhu- ja tuuletõket, vastasel juhul kahaneb soojusisolatsiooni jõudlus oluliselt. Liiatigi võivad tühimikud ja mõrad välisseinade sisekülje viimistluskihis suurendada kondnsatsioonivee kogunemise ohtu. Kui pragudeta viimistluskiht võib vabalt täita ka õhutõkke rolli kandvate põhukonstruktsioonide puhul, siis karkassiga konstruktsioonid katmata puitosadega võivad olla altimad tühimike tekkimisele puitelementide ja krohvi vahele. Tuleb veenduda, et kõik tühimikud, nii pallide eneste vahel kui ka pallide ja karkassielementide vahel saaks hoolikalt tihendatud: selle juures on abiks juba põhupakkide tihedus ja ka jäänud vahede täiendav toppimine. Nõrgad kohad põhuseinas on aknaraamide ümbrus, ülemise müüriplaadi ja laepaneelide alla jäävad alad – ka need tuleb hoolikalt tihendada. Tuleohutus Ehitusmaterjale liigitatakse nende tulele vastupidavuse alusel järgnevalt: F30, F60, F90, F120. 30 minutiliste sammudena kirjeldavad need klassid vastava materjali võimet säilitada kandevõime (struktuurne terviklikkus) ja takistada tule edasiliikumist.

18

Ametlikud katsed Austrias kinnitasid, et töötlemata nisupõhk, pakitud tihedusega 120 kg/m3, oli piisavalt süttimatu. Karkassiga põhusein, krohvitud seestpoolt savi ha väljast lubikrohviga, saavutas tulekindluse hindeks F90. Erinevad katsed Saksamaal ja Austrias on seda tulemust korranud ja sarnased katsed USAs (SHB AGRA test) andsid isegi tulemuse F120 (Steen et al. 1994) Krohvitud põhuseina tulekindluse saab kanda nii krohvi enda tulekindlusele kui ka põhupakkide tugeva kokkupressimise arvele, viimane nimelt ei järta pakkidesse põhu põlemiseks vajalikku hapnikku. Isegi kui krohv on praguline, takistab esmasel kokkupuutel tulega moodustuv söestunud kiht hapniku edasipääsu põhupaki sisse. Viimistlemata põhuseinad kujutavad aga suurt tuleohtu väljaturritavate kõrte tõttu. Sestap tuleks esimene kiht krohvi peale kanda kohe seinaosa valmimise järel. Parimaid tulemusi annab savipritsi kasutamine, nii saavad kõik kõrred ühtlaselt üle pihustatud. Heliisolatsioon Õhumüra isolatsioonivõime sõltub peamiselt konstruktsiooni massist ja sagedusest: mida raskem on sein, seda parem on õhumüra isolatsioonivõime. Mõlemalt poolt krohvitud põhupakkseina heliisolatsioonivõime on suurem, kui sama kaaluga ühekihilise konstruktsiooni puhul. Selle tõsiasja võib kanda põhupakkide sageduse arvele, samuti absorbeerivad pakid õhumüra mingil määral. Austraalias kasutati katsetamisel 45 cm paksuste seinadega helistuudiot – helitugevus hoone sees oli 114-117 dB, väljaspool seina mõõdeti 62-71 dB, seda sagedustevahemikus 500-10 000 Hz, vahe 43-55 dB (John Glassford in GraT 2001)

Põhupakkhoone planeerimine Kandvate põhupakkseinade erisused Kuna põhupakid tihenevad/vajuvad kokku rakendatava koormuse all, tuleb kandvate põhupakkseinade puhul võtta kasutusele järgnevad ettevaatusabinõud:

- katuse raskus tuleb jaotada ühtlaselt kõigile välisseina lõikudele. Raskused ei tohi kontsentreeruda ühte kohta.

- Katuse raskus tuleb jaotada laiali ka vähemalt 50%-le seina paksusest. - Seina kõrguse/paksuse suhe ei tohiks olla üle 5:1 (joon 7.1.) - Põhupakid peavad olema tugevalt pressitud ja tihedusega üle 90 kg/m3. - Aknaavad peaks olema pigem kitsad, igal juhul kõrgemad laiusest (7.2.) - Kui vähegi võimalik tuleks vältida akna ja ukseavade kohal akna- või

uksetalasid (põikpuud), parem oleks kui seda ülesannet oleks täitma seatud ülemine müüriplaat.

- Vahemaad akna- ja ukseavade vahel, samuti avade kaugused maja nurkadest, peaks olema ≥ 1 pallipikkus (7.2)

- Väga pikkade ja õhukeste seinade puhul või eriti raske katusekonstruktsiooni toetamisel seinadele tuleks valmistada täiendavad toed mis hoiavad seinu välja paindumast.

19

Joonis 7.1.

Joonis 7.2.

Karkassiga konstruktsioonide erisused

Juhul kui on plaanis püstitada karkassiga põhumaja, tuleb karkassi postide/talade asukohta (põhuseina suhtes) arvesse võtta juba planeerimisfaasis. Joonis 7.7 kujutab nelja erinevat postide asetuse võimalust. Kui postid asuvad põhuseinast sees- või väljapool (A ja C), tuleb pallipikkusega arvestada vaid ukse- ja aknakaste planeerides. Kui postis asuvad pallide vahel (B ja B’), peaks karkassi samm lähtuma põhupakipikkusest. Kui kasutatakse sõrestikku (B’), ei ole ilmastikukindla väliskihi kinnitamiseks täiendavat alusstruktuuri enam tarvis. Lisaks sobituvad pakid tihedalt postide vahele, mis annab edasiseks küllaltki ühetasase aluspinna viimistluskihile.

20

Joonis 7.7 Talade võimalikud asendid põhuseina suhtes. Kui kasutadaolevad pakid on erineva pikkusega või kui karkassi ehitamisel lähtutakse muudest kaalutlustest kui põhupakipikkus, tuleks postid paigutada eelistatult põhuseinast sisse- või väljapoole, mõlemal juhul tuleks aga müürid laduda jooksva sidumina, vältides läbi mitme rea kohakuti sattuvaid liitekohti (joon 7.2 ja 7.9). Kui postid planeeritakse pakkidesse sisselõigatud tühimikesse (D, joon 7.7), luuakse parem aluspind sisevoodrile, väheneb seina üleüldine paksus ja lihtsam on kinnitada ka mööblit seina külge. Postide jaoks mõeldud tühimikke saab põhupakkidesse lõigata mootorsaega. Järgnevad peatükid käsitlevad hoone ehitusdetaile ükshaaval ja on pakuvad soovituslike lahenduste detailseid jooniseid.

Joonis 7.9. Vundamendi üksikasjalik kirjeldus Hoone vundmanedi tüüp sõltub ennekõike maapinna külmumispiirist ja kandevõimest. Põhupakkehituse puhul eeldab seinade suurem paksus nõuab laiemat – ja seetõttu ka kallimat – vundamenti. Üks viis seda probleemi vältida on kasutada taladega ühendatud postvundmenti (joon 7.9). See on ühtlasi ka ökonoomne lahendus. Kulusid saab kärpida ka (kui see on eesmärgiks) kohalikke materjale taaskasutades ja oma jõududega majandades.

21

Joonis 7.10

Joonis 7.11. Veel üks tasuv lahendus võiks olla hõljuva põrandaplaadi konstrueerimine purustatud vahtklaasist soojustuskihile (joon 7.10). Klaasipurukiht koosneb vahustatud taaskasutatud klaasist, graanulite läbimõõduga 0-90 mm. Kiht tihendatakse vibraatoriga; tihedalt kokkutambituna omab see kiht soojusjuhtivust 0,08 w/mK, kokku tampimata materjali λ= 0,06 W/mK. Selline konstruktsioon ei vaja ka veetõket, kuna vahtklaasi suletud poorid takistavad kapillaartõusu. Pisut ebakonventsionaalsem, kuid väga ökonoomiline lahendus ise-ehitajale on vanade autokummide täitmine seguga: autokumme saab tasuta töökodadest, ja ka segukulu saab minimaliseerida kivimaterjali lisamisega.

22

Müüri alus Alusplaadil on täita arvukalt ülesandeid: see peab olema veekindel, vastu pidama seina raskuse tekitatud survele, peatama niiskuse kapillaartõusu ja samuti olema piisavalt soojustpidav. Nt „Bessa“ plokid (kärgtellised), vertikaalselt laotud (sisemine struktuur vertikaalne), mis on väljastpoolt kaetud veekindla krohviga (7.11). Samas, kuna see krohvikiht toimib ka aurutõkkena, tuleks alusplaadi osa katta ka seestpoolt aurutõkkega. Juhul kui siseruumides toimub üleujutus, võib vesi põhupallidesse tungida: seetõttu oleks soovitav alustada esimese pallireaga põranda viimistluskihist mõned cm-d kõrgemalt (7.11) Joonistel 7.12 ja 7.13 on kujutatud eksperimentaalseid iseehitaja lahendusi autokummidest ja euroalustest. Tuleb veenduda, et euroaluste kõik vahemikud ja tühimikud saavad täidetud soojustusmaterjaliga (nagu nt polüstüreen graanulid) ja et nad saaks ühtlaselt kaetud veekindla kihiga (nagu nt mullikile). Autokummid võib täita lihtsalt betooniga.

Joonis 7.12

23

Joonis 7.13 Joonisel 7.14 on Frank Thomase (Austraalia) alusplaadi disain: seina väliskülje krohvikiht sobitub soonde põrandaplaadis, ennetades krohvikihi murdumist kokkuvajumisel. Põrandalauad kergitavad palle pisut ja kergendavad pingutusrihmade paigaldamist müüride eelpingutamiseks.

Joonis 7.14 Kiviklibu või kergkruusa kiht pakkide all juhib minema kondensaatvee, mis muidu võiks soodustada pallide lagunemist. Pallid ei tohi kokku puutuda kile või tõrvapapi kihiga. Müüriehitus Postide paiknemine Kuna põhupakkide poolitamine või vormimine on küllalt töömahukas protsess, peaks kandev sõrestik ja akna- ning ukseavad seinas olema kooskõlas palli pikkusega.

24

Lisaks sellele, postide paigutamine pallide vahele, seinast sissepoole või väljapoole, nagu ka otsustamine lihtsate või liitpostide kasuks – nt topelt-T või võrega ühendatud postid – on kriitilise tähtsusega ülejäänud ehitusvõtete ja detailide kirjeldamisel (vt joonised 7.15-7.17).

7.15

7.16

7.17 Kui põhupakid on laotud kandvast karkassist välja- või sissepoole, tuleb sein põhistruktuuri külge kinnitada, v.a. erandjuhul kui seinad on eelpingutatud vundamendi ja ülemise müüriplaadi vahele. Postide paigutus põhuseina pinna suhtes on oluline seina viimistlemisel, kui postide jaoks ei ole pakkidesse tühimikke lõigatud, siis tuleb seinale kinnitada veel täiendav krohvialus, nt roomatt. Vältimaks paisumise-kokkukuivamise käigus tekkivaid pragusid, on soovitatav kasutada krohvimisvõrku krohvi tugevdamiseks. Kui postid ulatuvad seinapinnast välja, siis on seina krohvimine aeganõudvam ja praod krohvi ning puitpostide vahel on vältimatud. Kui ruumide seinad lüüakse üle kipsplaadiga, saepuruplaadiga, kõva ehituspapi või OSB-plaatidega, peaks karkassi kavandama kasutatavate plaatide mõõtude alusel. See soovitus kehtib ka välisseina ilmastikutõkke plaatide paigaldamisel.

25

Horisontaalsete jõudude vastu kindlustamine Kuna põhupakid ei anna seinale olulist jäikust, siis puitkarkass – nagu ka tavalise puitkarkassmaja puhul – tuleb kindlustada horisontaalse jõu vastu (nt tuul). Antud kontekstis, üksikutest postidest karkass, mille postid jäävad põhuseina sisse, on keeruline lahendus, kuna diagonaalsed toed postide vahel teevad sinna põhupakkide paigaldamise väga keeruliseks. Seetõttu on eelistatud liitpostid, mille laius oleks oleks võrdne põhupaki laiusega, sel juhul kasutatakse toestamiseks diagonaalseid jäikasid plaate, nagu nt OSB plaadid või diagonaalne laudis. (joon 7.18).

7.18 Põhupakkide asend Põhupakke saab laduda nii horisontaalselt (lapiti) kui vertikaalselt (külili). Kui pakid on laotud külili, on ka kõrte suund pakkides valdavalt vertikaalne, mis annab parema tulemuse soojustusmaterjalina ja väiksema seina paksuse (soojusjuhtivuskoefitsient λ on kõrtega ristisuunaliselt madalam kui pikisuunaliselt). Samas vajab külili laotud pallidest sein täiendavat krohvialust (võrku, roomatti vms). Pallide sidumine omavahel ja pallide ühendamine kandva konstruktsiooni külge Mehhiko ehituseeskirjad sätestavad täpsed reeglid mittekandvate põhuseinade püstitamiseks: põhupakid tuleb paigaldada puitpostide vahele ja kinnitada viimaste külge metallnurkadega. Alumised kaks rida palle tuleb kinnitada terasvaiadega vundmaendi külge, kaks vaia ühe palli kohta (joon 7.19). Lisaks tuleb ka kõige ülemised pallid ühendad aomavahel terasvaiadega.

26

Need ettekirjutused on väga töömahukad täita ja võivad Euroopa kliimatingimustes soodustada vee kondenseerumist terasvaiadele ja seeläbi ohustada hoonet tervikuna. Pealegi pole need vaiad enam vajalikud, kui pallisein on eelpingutatud vundamendi või alusplaadi ja ülemise müüriplaadi või pikitala vahele. Eelpingutamisega on pallide- ja pallide ning konstruktsioonidelementide vaheline nihkumine nii minimaalseks viidud, et täiendavad ühendamised muutuvad ebavajalikuks. Seina ühendamine vundamendiga, alusplaadiga ja põrandaga. Seina allosa ühendamine vundamendi ja põrandaga peab välistama soojussildade kujunemise ning tagama põhu ja savi/lubikrohvi kaitstuse ülespritsiva vihmavee eest. Joonised 7.20-7.22 näitavad võimalikke lahendusi.

7.20

27

7.21 Ülemine vöö või müüritala (ring beam) Ülemise vöö ja müüri ülaosa, mis ühendatakse katusega, kannab taas mitmeid ülesandeid: see võtab vastu katuse raskuse ning jagab selle ühtlaselt kogu sein aulatuses; see stabiliseerib kõige ülemist rida põhupakke ja ennetab nii terve seina väljapaindumist. See tugevdab nurkade tugesid ja võib täita ka akna- ja ukseavade ülemise põikpuu rolli samaaegselt.

Seetõttu peab ülemine müüritala olema paindumatu ja võimalikult lai. Redeli tüüpi liittalad on tõestanud ennast kõige ökonoomsema lahendusena raskuse ühtlaseks jaotamiseks (7.23). Alternatiivsed võimalused raskuse jaotamisel on saepuru- või OSB plaadid, mis on kinnitatud müüritala alla (7.24).

28

Joonisel 7.25 on kujutatud müüriplaati, mis on kokku löödud H-kujulistest puitelementidest, ja onsamuti suure kandevõimega ja kerge. Igal juhul tuleb katuse raskus toetada müüritala ja seina keskosale. Joon 7.26 näitab, kuidas seda nõudmist täita viilkatusega maja puhul.

Tavaliselt tehakse ülemine müüriplaat puidust, kuid on ka näiteid, kui ülemine müüriplaat onvalmistatud terasest või armeeritud betoonist. Ometi pole need kaalukad lahendused Põhja- ja Kesk-Euroopas, kuivõrd nende soojustamine, vältimaks külmasildade teket, on tehniliselt külalltki keerukas. Uksed ja aknad Uste ning akende ühendamine põhuseinaga omab taaskord otsustavat mõju hoone tervisele. Järgnevalt on joonistes ja tekstis räägitud ainult akendest, kuid kõik kirjeldatu laieneb ka ustele.

29

Kui aken on planeeritud siseseinaga tasa (joon. 7.30), on tarvis laia aknalauda lume ja vihmaveega toimetulekuks. Selline paigutus on altis ka soojussildade kujunemisele. Sama probleemiga seisab silmitsi aken, mis on paigaldatud seina välisküljega ühele joonele. Lisaks pole aknapiitade vaheline ala piisavalt ventileeritud, see aitab kaasa hallituse tekkele. Eelnimetatud probleemidest saab mööda paigutades akna seina keskele – sealjuures tagab rahuldava tulemuse siiski vaid lisasoojustuse paigutamine (7.32).

Ideaalne lahendus füüsikalistest-ehituslikest aspektidest lähtudes oleks raamiga aken, nagu joonisel 7.33 – see konstruktsioon välistab soojussillad ja on ka tervikuna parema soojapidavusega.

Alternatiivina võib kasutada topelt-aknaid (7.34).

30

Hoone välisküljel on akende ja uste puhul nõrgim koht ühendus raami ja krohvikihi vahel, kuna vesi tungib sealt suhteliselt kergesti sisse. Viimast probleemi saab kõrvaldada krohvikihi alla veekindla polsterduse paigaldamisega. Elastsed (silikoon) isolatsioonimaterjalid ei ole soovitatavad nende lühema eluea tõttu. Nurgad võib tugevdada terava või kergelt ümardatud nurga saavutamiseks täiendava võrguga. Joonised 7.36 ja 7.37 tutvustavad lahendusi puidust või saepuruplaatidest aknapiitade ehitamiseks krohvitud ambrasuuride asemel. Puitkonstruktsioonide korral on aknakastide viimistlemisel tüüpiliseks materjaliks saepuru või kipsplaat. Aknaavade puhul ümarate või viltuste nurkade kasutamine tagab suurema hulga valguse jõudmise tuppa, samal ajal on üleminekud erinevate valgusintensiivsuse tasemete vahel pehmemad ja inimsilmale nauditavamad. Nurgad Välisnurgad kujutavad endist nn geomeetrilisi soojussildu, kuna neis paigus on külma välisseina pindala oluliselt suurem sama sisepinna kohta kui ülejäänud alal seinadel. Siiski väheneb see efekt paksema seina puhul; 50 cm paksune põhupallisein kaotab selle fenomeni juba olematuks. Kandvate põhuseinade puhul peaks pallid olema nurkades omavahel seotud (paigutuse mõttes), sel viisil toetavad risti asetsevad seinalõigud üksteist horisontaalsete jõudude vastu. Seina/katuse ühendused Ka seina ja katuse ühenduspaikades tuleb arvestada soojussildade välistamisega. Kui välispindu krohvitakse, peab katus olema pika räästaga. Ventileeritud seinakatte kiht peab takistama lume ja vihma- või lumesulavee kokkupuutumise krohvitud või

31

krohvimata põhupallidega. Joonistel 7.38 – 7.41 on kujutatud erinevaid võtteid ülanimetatud tingimuse täitmiseks.

Sarikate ühendusdetail peab tagama, et katuse raskus toetuks ülemise vöö keskele vältimaks väljavajumisi.

7.41 Siseseinad Põhust vaheseinade ehitamine pole eriti mõttekas – erinevalt tavalisest siseseina konstruktsioonist nõuab põhusein laiemat vundamenti ja vähendab hoone siseruumalat. Enamgi veel, põhust seinad tähendavad küllaltki kehva soojussalvestavat massi, ja soovitav oleks siseseinades kasutada rohkem kive, eriti hea kui see oleks looduslik kivi. Kõige eelistatum materjal siseseinade ladumiseks oleks põletamata savitellis – lisaks soojusmahtuvusele reguleerivad savitellistest seinad ka ruumi õhuniiskust. Vahelaed Vahelaed põhuehitistes on tavaliselt vooderdatud puitsõrestikud. Tehniline lahendus peab tagama piisava helisummutuse (hääled, sammud), lisaks kandevõimele. Nt savitellised laotuna tiheda kihina, või lapiti kokkulöödud või kruvitud plangud täispuitmoodulina. Viimase puhul on eelisteks väiksemad mõõtmed ja helisummutuse saavutamine ilma täiendava heliisolatsioonikihita. Lisaks saab sellise lae kas täielikult või osaliselt varem valmis ehitada, mis vähendab ka ehitusaega (eeldusel et kasutada on kraana).

32

Teeninduskanalid Kui vähegi võimalik, ei tohiks veetorud kulgeda põhuseinas. Külmad veetorud soodustavad kondensaatvee kogunemist ja ümbritseva põhu märgumist. Teoreetiliselt ei tohiks sama probleemi tekkida kuumaveetorude juures, eeldusel et need on täiesti veekindlad kõigis liitekohtades ega tekita tühikuid põhuseina (mis reaalsuses tihti nii ei ole). Ka lekkeid on raske märgata ja üles leida, kui torud kulgevad pikalt põhuseina sees. Seetõttu võiks torud viia põrandasse või seina alläärde paigutatud liistu taha (7.44)

Sama reegel kehtib ka elektrijuhtmetele. Kui juhtmed läbivad põhuseina, tuleks nad ümbritseda mittesüttiva ümbrise või kanaliga. Pistikupesad ja lülitid tuleks kinnitada ukse/aknakastidesse või karkassi elementide külge.

33

Raskete asjade kinnitamine põhuseina Kui siseviimistlus kujutab endast vaid savikrohvi kihti, tuleb lisada piisav alusstruktuur riiulite/kappide, valgustite, maalide jms kinnitamiseks – nt 2-3 kihti võrku krohvi alla. Kui siseviimistluses on kasutatud puitlaudist, OSB-d vms, pole täiendavat alusstruktuuri tarvis. Orvandid Põhuseinad pakuvad võimalust loovaks lähenemiseks – orvandid riiuliteks, piltide jaoks või valgustite tarbeks on paksu põhuseina kergesti lõigatavad. Sageli kasutatakse seda võimalust ka ehituse naturaalse olemuse ilmestamiseks.