Tehnikaülikooli teadlaste uuring aitab ehitada puitmaju tulekindlamaks ({{contentCtrl.commentsTotal}})

Tehnikaülikooli ehituskonstruktsioonide uurimisrühm analüüsis neli aastat puitkonstruktsioonide tulepüsivust, võttes sealjuures arvesse ka ehituses kasutatud isolatsioonimaterjalide mõju. Mis kasu saab Eesti ettevõtlus sellest tööst, selgub ERR Novaatori ja "Aktuaalse kaamera" teaduslugude seeria uuest loost.

"Me teame, et puit põleb, aga me peamegi puitu kaitsma, selle eest, et ta põleks vähem. Ja me uurime, kuidas ta põleb, kui aeglaselt ta põleb, et me oskaks ka hinnata nende olukorda, kui nad on põlend," selgitas uurimistöö juht, Tallinna Tehnikaülikooli ehk TalTechi inseneriteaduskonna ehituse ja arhitektuuri instituudi professor Alar Just.

Tehnikaülikooli teadlased teevad tulekatseid majade puidust konstruktsioonidega. Selle eesmärk on teada saada, milline on maja tulekindlus ehk see, kui kuidas erinevad kattematerjalid, näiteks kipsplaat, savikrohv või mineraalvill, kaitsevad puitu tulekahju korral. See on oluline, et pakkuda välja arvutusviis, mida ehitajad saaksid projekteerimisel ja ehitamisel arvestada. Sellest kõigest on abi näiteks Eesti puitmajade tootjatel.

Eesti suurima puidust moodulmajade tootja Harmeti projekteerimisosakonna juht Ott Raigla ütleb, et Harmetit on see konkreetne uuring väga otseselt puudutanud. "Konkreetselt minu osakonnas töötavad inimesed, kes tegelesid lõputöös selle teadustöö osaga: tuleohutus, puitkonstruktsioonid, ristkihtpuit. Seal tehti isegi puitmaja tootjate poolt katsekeha ja tehti katsetusi."

Raigla sõnul ei oleks selles 800 töötajaga ettevõttes töötajaid, insenere, kui poleks teadlasi, kes puitu uurivad. Iga konstruktsioon, iga detail, mis moodulmajja pannakse, peab olema kontrollitud, sertifitseeritud. "Selle kõige taga on teadlaste töö," märgib Raigla. Samuti peab iga insener teadma nende komponentide kasutamise kõiki nüansse.

Raigla hindab väga kõrgelt koostööd tehnikaülikooli teadlastega ning näeb, et Eesti puidutööstust eristab praegu Skandinaavia omast vaid vähene kõrgetasemeline teadus- ja arendustegevus, ehkki potentsiaal on suur.

Euroopa tipptasemel tehases töötab kahes vahetuses kokku enam kui 260 inimest. Nagu paljud teisedki ettevõtted Eestis, otsivad nad tikutulega spetsialiste. "Noored, tulge rohkem õppima ehitusinseneriks! Ma saan aru, et eriala on raske, aga tehnikaülikoolis on palju teadustööd sellel alal vaja ära teha," ütleb Raigla.

Abi ka vanadele majadele

Tulekindlust uurinud teadlasrühma juurde ei tule koostöösooviga ainult uute majade ehitajad. Ka vanade majade taastamises kulub tulekindluse teadmine ära. Doktorant Johanna Libliku teadustöö aitab välja selgitada, kuidas erinevad vanade majade kattematerjalid, näiteks savikrohv ning pilliroomatid ja -plaadid puidu tulekindlust hoiavad.

Järgnevas galeriis näeb, kuidas teadlased puidu tulekatseid teevad:

 

"Me oskame näiteks arvutada, kuidas kaitsevad puitu kipsplaadid, mõned puidupõhised plaadid, aga just ajalooliste materjalide kohta on vähe infot," selgitab Liblik.

Ajalooliste majade taastamisel võib edukalt kasutada vanu ja äraproovitud materjale nagu savikrohv ja pilliroomatt, kuid oluline on osata hinnata ka nende tulekindlust ehk kui kaua nad tulekahju korral vastu peavad.

"Pilliroomatt või pillirooplaat on alati kaetud krohviga. Ja krohv on selline materjal, mis ei põle. Küsimus on selles, kui paks peaks olema krohvikiht, et see kaitseks piisavalt. See oleneb sellest, millised nõuded on esitatud nendele puitseintele või siis lagedele," räägib Liblik.

See teadustöö mõjutab Euroopa regulatsiooni

Kuid selle teadustöö tulem pole vaid heade nõuannete andmine ettevõtjatele ja ehitajatele. Selle uuringu tulemusi arvestatakse ka projekteerimisstandardite muutmisel.

Alar Just selgitab, et juba 2004. aastast on Euroopas kehtinud puitkonstruktsioonide tulepüsivuse projekteerimisstandard ning teadlaste soov oli seda muuta oluliselt kaasaegsemaks ja paindlikumaks. Selle tulemusena muutuks kogu ehitustegevus säästlikumaks.

Tehnikaülikooli ehitusteadlaste uurimisrühm keskendus oma uurimistöös just projekteerimiseelsele ehitusmaterjalide tulekaitsevõime väljaselgitamisele. Seni on seda tehtud eelkõige suuremõõtmeliste tulekatsete teel (näiteks konservatiivne Inglismaa ei tunnista seniajani muid analüüsimeetodeid). Tulekatse on aga kõike muud kui säästev ja keskkonnasõbralik analüüsimeetod. Meie teadlased pakuvad selle alternatiiviks odavamat ja paindlikumat, arvutusmeetoditel põhinevat analüüsi.

"Täiustasime seniseid puidu tulepüsivuse arvutusmeetodeid võttes aluseks siiski traditsioonilise tulekatse andmed. Saab kinnitada, et meie täiustatud arvutuslikud analüüsimeetodid on senistest kallitest ja töömahukatest tulekatsetest tunduvalt kiiremad ja laiapõhjalisemad, kuid siiski täiesti usaldusväärsed," selgitas professor Just.

Kui tulekatsest saadavad analüüsitulemused kehtivad rangelt vaid ühe konkreetse katsetatud konstruktsiooni kohta, siis uute arvutusmeetodite abil on võimalik paindlikult arvestada erinevate komponentide mõju tulepüsivusele ning neid saab rakendada hoopis laiemalt kui üks kindel ehituskonstruktsioon.

Näiteks viimastel aastakümnetel pea ainsa tulekindla isolatsioonmaterjalina kasutatud kipsplaati. Uutel tuletõkete arvutusmeetoditel põhinevad analüüsitulemused lubavad kasutada ka erinevaid alternatiive, näiteks tunduvalt odavamat ja keskkonnasõbralikumat savikrohvi, mis oma tuletõkkeomadustelt ei jää kipsplaadile sugugi alla. Tulevikus tahavad TalTechi ehitusteadlased edasi uurida ka teisi looduslikke puidu tulekaitsevahendeid.

Arenenud riikides levib tendents kehtestada ehituskvoote just nn keskkonna jalajälge arvestades ning selle põhjal on puit eelistatuim ehitusmaterjal. Nii on see Euroopas näiteks Rootsis, Norras ja ka Prantsusmaal. Seevastu enamik Lõuna-Euroopa riike eelistavad ehituses kasutada valdavalt betooni. Seda eelkõige mitte puidutooraine puuduse, vaid traditsioonide ja ka nappide kogemuste ja oskuste tõttu.

Professor Just kuulub ka ise Euroopa projekteerimisstandardi Eurokoodeks 5 tulekindluse projektitiimi. Puitkonstruktsioonide tulekindluse analüüsiga tegelevaid teadlaste gruppe võib Euroopas tegelikult vaid ühe käe sõrmedel üles lugeda: lisaks TalTechile tegeletakse sellega tipptasemel veel Šveitsis, Saksamaal, Šotimaal ja Skandinaavias. Uues, 2022. aastal jõustuvas eurokoodeksis arvestatakse juba TalTechi teadlaste analüüsitulemustega.

Puidu tulekindlust uuris tehnikaülikooli ehituskonstruktsioonide uurimisrühm personaalse uurimistoetuse ehk PUTi ehk riikliku rahastustoetuse abil.

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: