Kaasaegsetel büroohoonete fassaadidel on järjest enam tavaks kasutada efektseid suuri aknapindu. Medali teine pool on aga see, et ilma superaknaid ning korralikku päikesevarjestust kasutamata võivad oluliselt suureneda kütte- ja jahutuskulud ning tekkida soojusliku mugavuse ja valgusräiguse probleemid.

Doktoritöö „Külmas kliimas asuvate energiatõhusate büroohoonete fassaadi energia- ja majandusanalüüs“ üks juhendajatest, TTÜ ehitiste projekteerimise instituudi direktor, professor Jarek Kurnitski selgitab: „Kavandades madal- ja liginullenergia hooneid (mis on jätkusuutlikkust silmas pidades järjest kasvav trend terves maailmas), on hoone fassaadi kavandamine üks keskseid küsimusi. Fassaadide lahendused on tugevalt seotud tehnosüsteemidega (küte, ventilatsioon, jahutus, valgustus), sisekliimaga ehk kasutajate rahuloluga, energiatõhususega ning ehitusmaksumusega. Sellise suure, sadade muutujatega süsteemi optimaalne kokkusobitamine on paras pähkel, mida Thalfeldti doktoritöö suutis edukalt lahendada. Töö tulemusena on leitud parimad võimalikud kompromissid nii energiatõhususe, sisekliima kui ka ehitusmaksumuse kontrolli all hoidmiseks – arhitektid ja insenerid saavad antud lahendusi kohe rakendama hakata.“

Kaitstud doktoritöö käigus modelleeriti tüüpilise avatud kontori kütte, jahutuse ja elektrivalgustuse energiakasutust, hinnati päevavalguse ligipääsu ruumi erinevate akende suuruste, klaaspaketi tüüpide ja soojustuse paksuste korral. Lisaks arendati dünaamilise välisvarjestuse algoritme ja juhtimispõhimõtteid. Hinnati erinevate lahenduste ehitusmaksumust ning nende majanduslikku mõistlikkust 20 aasta perspektiivis.

Doktoritööst selgus, et büroohoonetes oleks mõistlik kasutada kirkaid kolmekordseid, kahe selektiivkihiga aknaid, mille pindala moodustab üldiselt seina sisepinnast 25% kuni 40%, kuid põhjafassaadil võib kasutada ka suuremaid klaaspindu. Välisseina soojustamiseks tuleks kasutada 200 mm paksusele mineraalvillsoojustusele vastavat kihti. Majandusliku mõistlikkuse raamest väljuva energiatõhususe parandamiseks võib kasutada ka suurema pindalaga neljakordseid aknaid, suurendades samal ajal soojustuse paksust. Leiti ka, et dünaamilist välisvarjestust tuleks juhtida nii, et töökohtadel ei tekiks valgusräigust ja töövälisel ajal peaks varjestust juhtima ruumitemperatuuri järgi. Hetkel pole küll välisvarjestus oma hinna tõttu majanduslikult põhjendatud, kuid see annab siiski võimaluse suurte klaaspindadega lennukamate ja kallimate arhitektuursete lahenduste teostamiseks.

Viimase sammuna selgitati uurimises välja, et intress ja inflatsioon ning ehitushinnad üksikmuutujana mõjutasid enim fassaadide kulutõhususe analüüsi tulemusi, kuid kõigi muutujate kombinatsioonil oli siiski suurim mõju. Kuna sellise mahuga analüüse ei ole võimalik teostada iga üksiku hoone projekteerimisel, peavad olema arhitektidel, konstruktoritel ning energiatõhususe spetsialistidel kasutada tüüplahendused, mida on võimalik kasutada lähtepunktina ning kohandada antud hoonele sobivaks.

Doktoritöö juhendajad olid professor Jarek Kurnitski ja külalisprofessor Teet-Andrus Kõiv (TTÜ).
Oponendid: professor Per Kvols Heiselberg (Aalborgi ülikool) ja dotsent Laurent Georges (Norra Tehnikaülikool).
Doktoritöö on avalikustatud raamatukogu digikogus http://digi.lib.ttu.ee/i/?4068

Kersti Vähi, teadusosakond