Antud peatükis avame veidi vana maja energiatõhususe tõstmise ja ehitusfüüsika tagamaid, mis aitaks majaomanikul navigeerida mõisteterohkes insenertehnilises maailmas.
Soojakaod ja energiatõhusus
- Et talvekuudel majas elada, vajab inimene parajat soojust. Soojus levib aga alati soojemast keskkonnast külmema poole ehk külmade ilmadega tekivad meil paratamatult soojakaod. Soojusel on palju viise majast lahkumiseks. Ta saab minna läbi seinte, põrandate, pragude ja pilude, akende, õhu kaudu, jne. Eriti nõrgad on eri piirdetarindite nurgad ja üleminekud ehk liitekohad. Seega ei ole korrektne öelda, et "külm tuleb tuppa", kuigi taolist tunnet võib majas tekitada kehvast õhupidavusest tingitud tuuletõmbus.
- Et hoida maja soojas, me kulutame mingi hulga energiat, olgu see kas küttepuude, elektri, gaasi või muul kujul. Mida rohkemaid ja mida suuremaid ruume me kütame, seda rohkem kulub arusaadavalt ka energiat. Lisaks kulub energiat ka muudele tegevustele ja seadmetele, mis toodavad sooja vett, valgust, võimaldavad söögi tegemist, jne.
- Sama toatemperatuuri ja elamismugavusi on võimalik saavutada erineva energiakulutusega, ehk jõuame mõisteni energiatõhusus. Nagu eelpool mainitud, on üks peamisi energiakulutuse kohti majas paraja toatemperatuuri hoidmine. Erinevad hooned koosnevad erinevatest materjalidest, ehituskvaliteedist ja konstruktsioonidest, mille elanikud peavad kulutama ka erineva hulga kütteenergiat, et saavutada sama toatemperatuuri. Seega on erinevatel hoonetel erinev energiatõhusus. Seda kirjeldatakse energiamärgisega.
- Energiamärgis vaatab peamiselt kolme asja: hoone energiakulusid, hoone kütteallikat, ning hoone suurust; ja annab nende suhtarvu. Et hinnata, kas suhtarv on suur või väike, on energiatõhususarvude piirid jaotatud energiaklassidesse. Eramute puhul võetakse arvesse ka maja pindala ning eri suurusega majadel kehtivad erinevad energiaklasside piirid.
- Energiamärgist saab arvutada mitut moodi, sõltuvalt hoone keerukusest ning arvutuse eesmärgist. Olemasolevate hoonete energiatõhususe hindamiseks saab kasutada energiakuludel põhinevat kaalutud energiaerikasutust (ehk KEK). Uutele ning oluliselt rekonstrueeritavatele hoonetele koostatakse ehitusprojekti või hoone inventeerimise alusel tabelarvutuse või mudeliga energiatõhususarv (ehk ETA). Olemasolevatele hoonetele annab energiamärgise kas energiaauditeid tegev või märgiseid väljaandev ettevõtja või ettevõte.
Piirdetarindite soojapidavus
- Iga hoone koosneb seintest, põrandatest, vahelagedest, jne. ehk tarinditest. Kui räägime konkreetselt välisõhuga piirnevatest välisseintest, põrandatest, jne., siis on jutt piirdetarinditest.
- Iga piirdetarind koosneb kas ühest või enamast materjali kihtist. Iga materjal juhib mingil määral sooja, mida mõjutab materjali tihedus, struktuur, niiskus ja temperatuur. Selle kirjeldamiseks kasutatakse soojus-erijuhtivuse (λ) omadust ja mida väiksem number, seda soojapidavam on materjal.
- Maja piirdetarindid koosnevad erinevate materjalide kihtidest. Konkreetse materjalikihi soojustakistuse (R) saamiseks jagatakse materjali paksus (d) tema soojus-erijuhtivusega (λ) . Soojustakistuse puhul on numbri suuruse seos vastupidine eelnevaga: mida väiksem number, seda kehvema soojapidavusega on antud materjalikiht. Seina soojustakistus kokku on tema kihtide soojustakistuste summa.
- Et aga arvutada hoone soojuskadusid, on mõistlik kasutada tarindi soojusjuhtivuse omadust (U), mis on tema soojustakistuse (R) pöördväärtus (U=1/R). Taaskord, mida väiksem on arv, seda soojapidavam on piirdetarind.
- Igasugune ala või detail piirdetarindis, kus toasoe pääseb hoonest kiiremini välja kui tavapäraselt, on külmasild. Tüüpilised külmasillad asuvad põrandate, seinte, lagede, akende liitekohtades. Külmasillad on ka olukorrad, kus soojustuskihid kas katkevad, ei liitu sujuvalt või kui mõni suure soojusjuhtivusega detail läbistab soojustuskihte (ventilatsioonitoru, elektrikaablite kanal, jne). Samas tasub rõhutada, et teatud külmasillad on paratamatud, kuid nende mõju on alati võimalik vähendada.