Külmasild

Temperatuuri läbivus konstruktsioonis

See termograafia pilt kujutab soojuskadu kõrghoones.

Külmasild (inglise keeles thermal bridge, samuti cold bridge või heat bridge) on kõrge soojuskaoga soojusvoog läbi isolatsioonimaterjalide.

Ehitise soojuslik efektiivsus sõltub tasapinnaliste elementide (nt sein, katused, aknad) soojusvõimest ja kohalikest soojuslikest kadudest, mis võivad tekkida tasapinnaliste elementide ümber, kus soojusvoog läbib isolatsioonimaterjale. Need kõrge soojuskaoga piirkonnad, mille üldnimetus on külmasillad, võivad oluliselt mõjutada hoone piirdetarindi soojusefektiivsust ja hoone energiatarbimist.

Projekteerimise käigus tuleb pöörata erilist tähelepanu järgmistele kriitilisematele kohtadele:

• välisseina nurgad;
• katuse ja välisseina liitekohad;
• põranda ja välisseina liitekohad (eriti maani ulatuva akna korral, väljastpoolt vaadates);
• akna seinakinnitused;
• rõdu ja varikatuse kinnitused välisseinale.

Hoone piirdetarindi energiatõhususe hindamise ühe osana tuleb arvutada ka soojuskaod, ning kus vajalik need miinimumi lähedale viia, nii et hoone tarindi soojuslikefektiivsus oleks vastuvõetavates piirides. 

Joonis 1.

Külmasildasid saab tuvastada kasutades termokaameraid. Kui vaadelda hoone väljastpoolt, siis külmasillad paistavad kõrgema temperatuuriga aladena, tavaliselt need piirkonnad on punased või oranžid. (joonisel.1), kus kõrgemad temperatuurid (külmasillad) uste, akende ja rõdupaneelide ümber on näha, kuna soojus kandub läbi ühenduste. Madalad välispinna temperatuurid näitavad, et see ala on hästi isoleeritud, seega on seal palju vähem soojuskadu hoone seest välja. Madalate temperatuuridega alad ilmuvad tavaliselt termokaameras rohelise või sinise värvusena.

Külmasildade tekkimine

Külmasillad on madala soojustakistusega lokaliseeritud alad. Soojusvoo määr külmasillas sõltub paljudest teguritest:

• Temperatuuri erinevustest külmasilla sees
• Isolatsioonikihis paiknevate materjalide soojusjuhtivustest 
• Külmasilla ristlõikepindalast.

On lihtne öelda, et "soojusvoog valib kõige lihtsama tee", kuid mõnikord on väga raske analüüsida, millised need kolmemõõtmelised teed on, kui palju soojust nende kaudu liigub ja mis tegelikult juhtub, kui blokeerida üks teedest. Enne 2D- ja 3D arvutimudelite olemasolu oli peaaegu võimatu seda analüüsida. Teadmine, kui olulised külmasillad on ja milline on parim lahendus nende leevendamiseks, on kasvanud otseses seoses selliste vahendite kättesaadavusega. Selleks, et neid tõhusalt leevendada, peab mõistma soojusvoo põhiprintsiipe.

Külmasillad võivad olla geomeetrilised (näiteks välisseina välisnurk, põranda ja välisseina liitumine, välisseina ja akna liitekoht jne) või põhjustatud ehituskonstruktiivsest lahendusest (näiteks tarindite liitekohad, soojustusest läbiviigud jne.)

joonis 3

Joonis 2.

Ehituskonstruktiivsetest lahendustest tingitud külmasillad

Kõige silmatorkavam külmasild tekib siis, kui soojust juhtiv element läbib isolatsioonikihti. Tüüpiline näide on ankurduspolt, mis läbib isolatsioonikihti, (vt joonis 2). Terasest ankurduspoldid võimaldavad suuremat soojusläbivust kui neid ümbritsevad materjalid. 

Geomeetrilised külmasillad

Teine liik külmasildasid sõltub pigem geomeetrilisest omadustest kui erijuhtivusega materjalidest. Geomeetrilised külmasillad võivad ilmneda siis, kui soojust kiirgav pind on suurem kui soojusenergiat neelav pind. Ehitiste nurgad on tüüpiline näide, (vt joonis 3.) Nurkade sisepinnad võivad olla külmemad kui teised sisepinnad, sest suuremate pindade korral on soojuskiirgus suurem. 

Külmasillad konstruktsioonides

Külmasild vahelae sõlmes. Soojus liigub läbi vahelae ja seina.

Külmasild kirjeldab situatsiooni hoones, kus on otsene ühendus sisese ja välisega läbi ühe või rohkema elemendi, mis juhivad soojust paremini kui ülejäänud hoone osad. Tulemuseks on soojuskadu läbi elemendi, mille sisepinna temperatuur erineb teistest paremini soojustatud sisepindadest ja sinna võib tekkida kondents - kui niiske siseõhk saab kokku külma välisõhuga - on risk hallituse tekkeks.

Külmasillad on enamlevinud vanemates hoonetes, mis on halvasti ehitatud või halvasti soojustatud. Tänapäeva ehitistel võib külmasildu tekkida halva projekteerimise tulemusel või halva töö tõttu. Levinud viga on mingi elemendi viimine läbi hoone soojustuse. Uutel hoonetel esineb järjest vähem külmasildade teket tänu järjest karmistuvatele ehitusnõuetele. 

Kuidas vältida külmasildade tekkimist?

Külmasildu on võimalik vältida sobiva ja piisava konstruktsiooni soojustuse valimisel või olemas olevaid külmasildu soojustuse teel parandades. Nende otsuste tegemisel ei tohiks mõelda ainult energia ja raha säästmisele, vaid ka maja eluea peale. Mõistlik, tõhus ja turvaline valik on terve maja välissein soojustada vahtpolüstüreeni või mineraalvillaga.

Külmasillad on suurem probleem just vanematel majadel, kuna need pole soojustatud tänapäevaste materjalidega. Selliste majade puhul on targem soojustada kõik välis- ja siseseinad. Üks võimalus vähendada külmasildu on vahetada aknad uute PVC-akende vastu ja täita kõik seinas olevad praod.

Et vältida soojuskadu on soovitav ka katus ja põrand korralikult soojustada. Kasutades selleks puiste- või kivivilla.

Standardid

Standardis EVS-EN ISO 14683 on esitatud tarindite tüüpsõlmede külmasildade soojusläbivused. Tuleb märkida, et liginullenergia- ja madalenergiahoonete tarindite puhul need suurused ei pruugi kehtida, kuna nende hoonete puhul võivad külmasilla soojusläbivused olla:

• suuremad, sest tarindite soojusläbivuse vähenedes kasvab külmasilla suhteline osakaal kogusoojuslevis;
• väiksemad, kui külmasildade likvideerimisele on pööratud erilist tähelepanu.