Tallinna Tehnikaülikooli doktor ja TalTechi Tartu kolledži ekspert Kristo Kalbe kaitses hiljuti doktoritöö, mis käsitleb ristkihtliimpuidu niiskusturvalisust. Töö ei jäänud vaid akadeemilise uurimuse tasandile – selle tulemused on jõudnud juba ehitusplatsidele ja välismaistesse juhenditesse.
Sümpaatne materjal, mis jättis jälje
Kalbe sõnul ei olnud tema teekond ristkihtliimpuidu uurimiseni juhuslik. “Ristkihtliimpuiduga puutusin esmakordselt kokku ligikaudu 15 aastat tagasi. Töötasin siis Tartu Ülikooli Energiatõhusa ehituse tuumiklaboris ja meie tolleaegse töörühma eestvedamisel ja toetamisel oli rajamisel Eesti esimene rahvusvaheliselt sertifitseeritud passiivmaja, kus ühtlasi on kandekonstruktsioon ristkihtliimpuidust,” kirjeldas Kalbe.
“Tol ajal ei toodetud Eestis, Baltimaades ega ka mitte Soomes ristkihtliimpuitpaneele ja nende, meie jaoks eksklusiivsete puitpaneelidega sõitsid veokid Eestisse Austriast,” meenutas ta. “Tänaseks on ainuüksi Eestis mitmeid tootjaid ja ristkihtliimpuitpaneelidest valmivad üha suuremad ja keerukamad hooned.”
Aastatega nihkus Kalbe fookus energiasäästult niiskusturvalisusele. “Viisteist aastat tagasi oli minu peamine fookus energiasääst ja kuigi hoonete energiatõhusus on jätkuvalt aktuaalne, siis on mu vahepealsed kogemused osutanud, et tegelikkuses on niiskusturvalisus veelgi olulisem – pole ju energiatõhususest tolku, kui hoone või selle komponendid lagunevad enne planeeritud kasutusea lõppemist,” selgitas ta. “Pahatihti on lagunemise põhjuseks just niiskusturvalisuse eiramine – olgu siis juba projekteerimise või ehituse faasis, mõnikord ka kasutusfaasis.”
Ristkihtliimpuidu niiskusturvalisusega hakkas Kalbe enda sõnul tegelema seetõttu, et niiskusega seotud riskid kasvavad suuremate ja keerukamate hoonete ehitamisega märkimisväärselt ning ta tundis soovi panustada omale sümpaatse materjali niiskusturvalisuse arendamisse. “On ju tegemist ka eksporditava tootega, ning kui Eesti tootjaid, paigaldajaid või ka projekteerijad usaldatakse rohkem, sest meil on siin arenenud niiskusturvalisuse kultuur, aitab see loodetavasti ka meie puitmajasektori konkurentsivõimele kaasa.”
Kristo Kalbe doktoritöö
Kristo Kalbe doktoritöö uuris ristkihtliimpuidu (CLT) niiskusturvalisust, keskendudes eelkõige vee imendumisele läbi paneelide lõikeservade – teema, mida varasemalt on vähe käsitletud. Töös kombineeriti välimõõtmisi kaheksas hoones, laboratoorseid katseid ning uudset 2D simulatsioonimudelit, mis arvestab puidu anisotroopsust.
Doktoritöö peamised leiud näitasid, et lõikeservade kaudu märgumine on laialt levinud ja niiskussisaldus võib püsida ohtlikul tasemel mitu kuud. Projekteerimise kvaliteet osutus niiskusturvalisuse tagamisel olulisemaks kui töövõtja kogemus. Töö tulemusel töötati välja konkreetsed soovitused liidetele, valideeriti uus simulatsioonimudel kuusepuidu jaoks ning pakuti välja kaheastmeline hindamiskriteerium lõikeservade märgumise hindamiseks. Simulatsioonid näitavad, et kevadine ehitusstart ja lõikeservade kohalik kaitse aitavad niiskusriske oluliselt vähendada.
Välitööde jaoks valiti erineva ehitusprotsessiga hooned
Välitöödeks hoonete valimisel lähtus Kalbe eeskätt sellest, et uurida saaks erineva montaaži kestusega objekte. Ta selgitas, et valdkonna üks levinuimaid väärarusaamu sai tema töö käigus põhjaliku kontrolli alla. “Üks levinud mõtteviis on, et niiskusturvalisuse tagab kiire montaaž, aga kahjuks jääb sagedasti selgusetuks, et kui kiire see montaaž siis olema peab ja kas see ikka tagab niiskusturvalisuse,” ütles ta.
Hoonete valik kujunes osalt pragmaatilistel kaalutlustel. „Töö algas ajal, kui Eesti esimesed suuremad ristkihtliimpuidust hooned olid valmimas ja seega sattusid mitmed hooned valikusse pragmaatilistel kaalutlustel – neid parasjagu ehitati,” selgitas Kalbe. Hilisemates projektides sai ta aga juba täheldada oma soovituste mõju praktikas. „Minu töö hilisema faasi ajal valminud hoonete ehitamisel võeti kasutusele juba mitmed minu ja mu kolleegide soovitused, milleni jõudsime esimesi välitöid ja analüüse tehes. Seega oli võimalik ka teatav järelkontroll ja -analüüs.”
Eesti kliima seab ehitajatele omad piirangud, sest mitut järjestikust vihmavaba päeva esineb Eestis harva ja kui montaaž kestab juba rohkem kui paar päeva, siis seda väiksem on autori sõnul tõenäosus, et on võimalik kuivalt ehitada. “Tegelikkuses peab arvestama ka montaažile järgneva perioodiga, mil puit on jätkuvalt vihmale avatud. Seega peab paari päeva sisse mahtuma nii montaaž ise kui sellele järgnev niiskustundlike materjalide kinni katmine — see on tõesti üks kiire töö.”
Ta tõi näite ka halvemal juhul tekkivast stsenaariumist. „Kui nüüd selle hoogsa kinni katmise ajal tuleb hoovihma ja läbimärjad detailid kaetakse väljakuivamist takistavate kihtidega, võib asi sootuks halvasti lõppeda,” hoiatas ta.
Kalbe sõnul lähtus vaatlustest, mõõtmistest ja simulatsioonidest, et kindlasti ei taga kiire montaaž üksinda niiskusturvalisust, sest järelanalüüsi üks peamisi leide kinnitas, et ükski üksikmeede ei ole omaette piisav. “Nii nagu ei taga niiskusturvalisust üksinda kiire montaaž ega lühike montaažijärgne sademetele avatud periood, ei ole alati 100% toimiv ka riskikohtade lokaalne kaitse — kaitsevahendid võivad näiteks montaažil viga saada või osutub probleemiks tööde järjestus,” ütles ta.
Teaduslik panus: anisotroopse niiskuslevi modelleerimine
Doktoritöö teoreetilisem pool tegeles niiskuslevi simuleerimisega puidus — valdkonnaga, mis võib tunduda lahendatuna, kuid tegelikkuses pole. “Puit on anisotroopne materjal, mis tähendab, et selle omadused sõltuvad suunast. Ristkihtpuidu puhul lisab see asjaolu simulatsioonide tegemisel täiendava keerukuse,” selgitas Kalbe.
“Näiteks alumisest servast märgunud seinapaneeli väljakuivamise modelleerimisel peab arvutimudel arvestama samaaegselt ühes modelleeritavas mahus mitme erineva omaduste komplektiga, sõltuvalt sellest, kas niiskus levib seinapaneeli all olevast veeloigust üles või toimub niiskuse ümberjaotumine külgnevate kihtide suunas,” kirjeldas ta.
Kalbe rõhutas, et eriti keeruline on see biogeensete materjalide puhul. “Vedela vee leviku modelleerimine on igas materjalis keeruline, kuid biogeensete materjalide puhul, kus nende omadused varieeruvad palju, on usaldusväärse tulemuse tagamine veel eriti väljakutsuv,” ütles ta. “Nendes küsimustes sammukese edasi astumine on kahtlemata väga oluline. Välismaa autorite viited mu teadusartiklitele kinnitavad seda.”
Märgatud nii kodu- kui välismaal
Autori kinnitusel on ka ehitussektor tema tööd märganud, ent see on ka ootuspärane, kuna töö on valminud ehitussektoriga koostöös. “See doktoritöö polnud miski, mis valmis ehitussektorist isolatsioonis olles. Olen kogu oma doktoritöö valmimise perioodil puutunud palju kokku ehitussektori erinevate osapooltega ja mitmed tulemused ja soovitused on praktikutele edasi antud juba päris mitu aastat enne doktoritöö lõplikku valmimist,” ütles Kalbe, kelle sõnul on töö pälvinud ka rahvusvahelise tunnustuse.
“Belgia ristkihtliimpuidu juhendi koostajad võtsid ühena mitmete hulgast sisendiks ka minu tulemused,” märkis Kalbe. Lisaks jagab ta kogunenud teadmisi laiemale publikule. “Doktoritöö tulemusi ja töö käigus kogutud teadmisi jagan ka niiskusturvalisuse koolitustel, mida kolleegidega Tehnikaülikoolist korraldame,” ütles ta.
Artikkel ilmus esmakordselt portaalis Ehitusleht.ee 27.02.2026