Puidust ja puitmajast

Parim kinnitus väitele, et puitmaja kestab aastasadu

on Eesti linnade vanad puumajad, mida vaatamata vägagi ebapiisavale hooldusele on hulgaliselt säilinud.

70 kuni 80% puittoodete valmistamiseks kuluvast energiast saadakse tootmises tekkivatest puidujäätmetest.
Ühes Jaapani uurimistöös on analüüsitud erinevaid sillaehitusmaterjale - betooni, terast ja puitu.
Tulemus on üpris üllatav - surve ja tõmbetugevus oli parim puidul, seejärel terasel ja viimasena betoonil.
Puit on kerge ja tugev - okaspuit on terasest 16 korda kergem ja 5 korda kergem kui betoon. Tugevuse ja kaalu hea suhtarvu tõttu kaalub puidust maja kivimajast 8 korda vähem, mis tähendab väiksemaid kulutusi vundamendile.
 
Puit on looduslikult soe, olles 12 korda väiksema soojusjuhtivusega kui betoon ning 1500 korda halvem soojusjuht kui alumiinium. Seetõttu on puit kasutatav näiteks teraskonstruktsioonide kaitsmiseks kuumuse eest tulekahju korral.
 
Arvutuslikult on tänu puitkarkassil seinte väiksemale paksusele sama kandekonstruktsiooniga võimalik saavutada 3% täiendavat põrandapinda, mis ruutmeetri hinna 15 000 krooni juures annab iga 100 m2 kohta 45 000 krooni lisatulu. Mõnikord kombineeritakse puitu teiste materjalidega. Välisfassaadi katmine dekoratiivkiviga või näiteks betoonkarkass koos puitkarkassil välisseintega mis on levinud Rootsis.
 
Halb helipidavus ei ole mitte puitmajade, vaid kõigi halvasti ehitatud majade probleem - on ju paljudki meist kirunud nõukogudeaegsete paneelmajade läbikostvust. Puitkarkassil seinte helipidavus võib olla väga hea, sest nad sisaldavad rohkelt poorset materjali ja on kihilise struktuuriga.
 
Puitmaja ehitamisel on vaja jälgida, et kasutatav puit ei saaks märjaks enne, kui katus karkassi kaitsma hakkab. Muidugi ei peeta silmas vihmasabinat, vaid tõsist leotamist, mida tuul ei jõua pinnakihist välja kuivatada. Kuna puitkarkassi monteerimine käib suhteliselt kiiresti, eriti platvormmeetodi või tehase elementide kasutamisel, on seda nõuet kerge täita, ja niiskuse peale mõtlema ei pea. Kivimaja puhul aga peale karkassi püsti saamist probleemid alles algavad: niiskus tuleb seintest välja saada. 

Mida tähendab et puitamaja "hingab"?

Selle all mõeldakse tavaliselt siseõhu iseeneslikku puhastumist läbi seina, mida puit, kui looduslik ehitusmaterjal väga hästi võimaldab.

Viimasel ajal on hakatud liiga umbseid, nn konservmaju kritiseerima. Samuti on maailm pöördumas ökoloogiliste lahenduste poole ja üha rohkem räägitakse "hingavast" seinast. Muutunud arusaam kvaliteetsest elukeskkonnast on teravdanud ka tähelepanu ruumide sisekliima suhtes. Inimene sööb ööpäevas keskmiselt liitri jagu toitu, joob ligi kaks liitrit vett ja hingab sisse vähemalt 15 000 liitrit õhku, veetes seejuures keskmiselt 70...90% ajast siseruumides. Paljud vanurid või haiged on praktiliselt kogu aeg toas. Seetõttu on siseõhu kvaliteedil inimese tervise seisukohalt väga oluline roll. Seina hingamise alla mõeldakse tavaliselt toa õhu iseeneslikku puhastumist läbi seina. Õhk puhastub ja värskendub difusiooni teel, ilma et tarvitseks ise liikuda läbi seina, või ventilatsiooni teel. Väike difusioonitakistus on puitelamute soovitumaid omadusi, sest hoonet ventileerimata (või väiksema ventilatsioonikuluga) värskendab difusioon toaõhku pidevalt, nõudmata seejuures mingitki tehnohooldust. Difusioon ei olene õhu liikumisest ja see võib toimuda ka läbi õhutiheda piirde. Seetõttu on difusioon õhu värskendamisel väga võimas ja soodne tegur. Difusioon ei vaheta õhku tarbetult, vaid ainult neid osiseid, mida õhu puhastamiseks kõigepealt on vaja. 

Siseõhu reostumine

Süsihappegaas on peamine inimese poolt tekitatav reo-gaas. Täiskasvanud inimene eritab tunnis keskmiselt 40...100 grammi higi ja 20...40 liitrit süsihappegaasi. Vannis käies tekib veeauru keskmiselt 700 grammi tunnis ja duði all pestes 2600 grammi tunnis. Siseõhku niisutavad ka pesu kuivatamine, põrandate pesemine, toataimede kastmine jne. Puhtas välisõhus on süsihappegaasi 0,4 l/m 3 , veeauru suvel ~12 g/m 3 ja talvel ~3 g/m 3 

Puitmaja ja tuli

Puitmaja pole kivimajast tuleohtlikum. Seda loomulikult siis, kui maja on õigesti projekteeritud ja ehitatud. Tuleohutusnõuded on riikide lõikes küll erinevad, kuid põhjus on pigem seotud traditsioonide ja eelarvamustega. Õnneks on levimas talitluspõhine lähenemine, kus puuduvad konkreetsed arvulised piirangud näiteks korruste arvule, kuid nõutakse arvutuslikku tõestust selle kohta, et elanike ohutus tulekahju korral on nõutud piirides.

Elumaja peamine tuleohu allikas on tema elanik, seepärast on näiteks USAs kohustuslik sprinklerite kasutamine pea kõikjal, vähem pööratakse tähelepanu majadevahelistele kujadele või akendele vastastikku paiknevate majade seintes. Soomes, kus 3- ja 4 korruselistes puitmajades samuti nõutakse sprinklerite kasutamist, on mõned voodis suitsetanud inimesed seetõttu juba päästa õnnestunud.

Puitu pole võimalik ühegi immutuse või keemilise kaitsevahendiga muuta mittepõlevaks materjaliks, seda saab muuta ainult raskelt süttivaks. Puidu käitumine tulekahju korral on ennustatav, näiteks puittala pind söestub sügavuti ca 0,8 mm/min, mistõttu on kerge leida puittala ristlõige, et tagada talade kandevõime säilimine näiteks 60 minutise põlengu järel. Põlemata osal säilivad kõik kandevõime omadused.

Teras näiteks kuumeneb aga tulekahjus kiiresti ning voolamispiiri saabumisel (rääkimata sulamisest) võib konstruktsioon kokku variseda. Selles mõttes on puit terasest vastupidavam. Nagu öeldud - tulest puutumata jääva puidu (ristlõike keskel) tugevusomadused ei muutu ja konstruktsioon jääb püsima niikauaks, kuni terve ristlõikeosa suudab koormust kanda. Kumb olukord on ohutum?

Kuidas puit põleb

Puit süttib kas otseselt leegist või suurest kuumusest. Leekide puudumisel peab süttimiseks vajalik pinnatemperatuur tõusma üle 400 °C. Leekide olemasolul süttib puit, kui pinnatemperatuur on mõnda aega püsinud 300 °C juures. Tuli levib mööda puitelemendi pinda, tekitades üha uusi tulekoldeid. Alguses on põlemine intensiivne, mille tulemusena moodustub ristlõike ümber isoleeriv puusöe kiht. Keemiline lagunemine algab puidusöe ja põlevate gaaside koosmõjul ning terve puidu ja söestunud puidu vahele tekib nn pürolüüsikiht . See on umbes 5 mm paksune tsoon, kus puit on tule poolt keemiliselt mõjutatud, kuid pole veel täielikult lagunenud. Kui põlengu ajal on pürolüüsikihialune puit saavutanud temperatuuri 100 °C, hakkab puidus olev vesi aurustuma. Temperatuuri tõus peatub, kuniks kogu vesi on aurustunud. Üle 500 °C juures tekib gaasi väga vähe, söe "tootmine" aga kasvab. See seletabki puidu välimust pärast tulekahju. Puusöe soojusjuhtivus on ainult 1/6 puidu omast. See tähendab, et söekiht moodustab terve puidu ümber justkui isolatsiooni, mis aeglustab selle edasist kahjustumist. Tänu isoleerivale söekihile on puidu temperatuur sügavamal tunduvalt madalam kui pinnakihil. Puitelemendi ristlõike tuum jääb külmaks ka väiksel kaugusel põlevast tsoonist. See väldib konstruktsioonis kui tervikus kahjustavate temperatuuripingete tekkimist. Põlemata osal säilivad kõik kandevõime omadused , välja arvatud vähenemine mõõtmetes. Aeg, mis kulub puidu süttimiseks ja põlemiseks, sõltub puidu tihedusest. Nõnda käituvad erinevad puuliigid tules erinevalt. Mida tihedam puit, seda raskemini see süttib. 

Puumaja ja keskkond

Puidu laiemat kasutust ehituses takistavad mitmed eelarvamused, näiteks peetakse puitu vähepüsivaks ja tuleohtlikuks. Ka arvatakse, et puidu asemel muude materjalide kasutamine aitab säästa metsi.
 
Sest puit on meeldiv ja soe materjal, lisaks aitab tema tarvitamine pidurdada kliima soojenemist. Olukorras, kus maakera kasvav rahvastik vajab üha enam toitu ja seega ka rohkem põllumaad, ei saa loota kasvufaasis - mil mets peamiselt süsihappegaasi seob - oleva metsa tekkele uute metsamaade loomisest. Selleks, et uus metsapõlvkond saaks tekkida, tuleb vana raiuda ja puitu kasutada. Parim koht kasutamiseks on ehitus, sest ehitistes olev puit tõmmatakse süsinikuringest välja pikaks ajaks, ja kui puitmaja kunagi lammutatakse, on puit kasutatav kas energia või näiteks puitlaastplaatide tootmiseks.
 
Energiat säästab puit nii tootmisel kui ka kasutamisel, näiteks sama kandevõimega terastala tootmiseks kulub kuus korda rohkem energiat kui liimpuittala jaoks. Madala energiatarbega ehk passiivmajad on pea kõik puitkarkassil, sest muudest materjalidest sama soojapidavusega sein oleks kordades kallim. Puitkarkassil seinas ei ole eraldi kandvat ja soojust isoleerivat osa, kandev puitpruss on soojustusmaterjali sees ega suurenda seina paksust. 
 
Allikas: www.puuinfo.ee