Aken on hoone silm – tähtis, õrn ja tundlik element, mis toob ruumi valguse ja päikesepaiste ning avab vaate väliskeskkonda. Aknal peab olema piisav sooja- ja mürapidavus, akna kaudu saab ruumi õhutada, sageli on aken ventilatsioonisüsteemi üks osa (värske õhu sisenemine läbi aknapilude).
Traditsioonilise kahekordsete klaaside ja puitraamidega akna soojapidavus on olnud võrreldes välisseinaga 3–5 korda madalam. Praeguseks on aknakonstruktsiooni soojapidavus tõusnud, kuid see suhe on jäänud jõusse.
Renggli kontor Shveitsis
Kahekordse selektiivklaasiga klaaspaketi soojajuhtivus on viidud madalale, suurusjärku 1,4 W/(m2K). On tekkinud uus probleem – mõni aknaraam ja leng juhib rohkem sooja kui klaaspakett. Õhukesed lengid ja raamid aknaava täitena tekitavad nn külmasilla piirdes, kus nii akna raamistuse kui ka selle kõrval asuva akna põse pinnatemperatuur on talvel madal. Teatavasti on see siis koht, kus kõrgenenud ruumi õhuniiskuse korral tekib veeauru kondensaat ja hiljem hallitus. Üheks põhjuseks, miks pakettklaasi servades tekib kergesti veeauru kondensaat, on klaase paketiks ühendava metallist kantprofiili suur soojajuhtivus. See põhjustab talvetingimustes klaasi sisepinna temperatuuri languse kitsal alal, klaasi servades kuni kümne kraadi võrra võrreldes klaasi muu osaga. Praeguseks on seda toodet edasi arendatud, kasutusele on tulnud kantprofiil, mis on kaetud külmasilda vähendava plastikuga.
Mitmekambrilised plastraamid ja lengid võistlevad edukalt soojapidavuse vallas puitraamistusega. Puidu eeliseks jääb aga vajadusel tellida hoopiski paksem leng, mis oluliselt vähendab külmasilla toimet aknaava ja piida ühenduskohas.
Külmasilla toime viib miinimumini kahekordsete raamidega akende kasutamine, kus sisemises raamis on selektiivpakett, välimises tavaklaas. Külmasild väheneb kahe raami kasutamise ja paksu lengi tõttu. Sellise akna soojajuhtivus on suurusjärgus 1,0 W/(m2K), mis on võrreldav omaaegse kakskivi tellisseina soojajuhtivusega. Tänu akna heale soojapidavusele jääb välimise klaasi sisepinna temperatuur talvetingimustes madalale, mistõttu sellele sattunud kondensaat võib kergesti jäätuda. Et seda protsessi vältida, peab välimise raami tihend rohkem õhku läbi laskma kui sisemise oma. Kahjuks on selline aken märkimisväärselt kallim võrreldes ühe raami ja kahekordse pakettklaasiga aknaga. Ka on sellist akent tülikam puhastada.
Tuult, tahma ja isegi liiva läbilaskvate vanade akende asendamine uute õhutihedatega on toonud endaga kaasa nii mõnegi probleemi. Enamasti kasutatakse vanemates elamutes loomulikul tõmbel töötavat ventilatsioonisüsteemi, kus värske õhk saabub tuppa läbi akende pilude. Pilude kaudu tuppa tulnud värske õhk suundub köögi ja pesuruumide poole, kus asuvad õhu väljatõmbe kanalid. Kui õhk korteri mahus sellisel teel vahetub üks kord kahe tunni jooksul, siis ruumide ventilatsioon on normaalne, see viib ruumidest ülemäärase veeauru ja saastgaasid.
Tavaliselt ei ehitata koos akende vahetamisega ümber ventilatsioonisüsteemi. Kui uutel akendel pole ette nähtud mikrotuulutuse võimalust (tihendi vabastamine surve alt jms), siis värske õhu sissepääs korterisse jääb puudulikuks ja niiskuskahjustused on paratamatud.
Kõikide akende montaazhi korral tuleb tähelepanu pöörata sellele, et lengi ümbruse ava ei juhiks ülemäära sooja, et see oleks täidetud soojustusmaterjaliga. Kui peaks tekkima kinnituse tugevuse probleem, siis võib kasutada metallklambreid, mille põiklõige on sedavõrd väike, et soojakadu sealt on tühine.
Toasoojus kandub väliskeskkonda akna kaudu kolmel viisil: kiirguse, konvektsiooni ja juhtivuse teel. Kui õhkvahe on väike, näiteks autobussi aknal 5 mm, siis seal praktiliselt seisev õhk annab sooja edasi juhtivuse ja soojemalt sisemiselt klaasipinnalt tuleva soojakiirguse teel. Klaasi kui sooja hästi juhtiva materjali osatähtsus akna soojatakistuses on praktiliselt null, põhilise soojapidavuse tekitab õhkvahe. Väikese õhkvahe tõttu on eespool nimetatud kahe tavaklaasi ja 5 mm õhkvahega paketi soojajuhtivus suur: ligi 3,6 W/(m2K).
Kui õhkvahet suurendada, siis soojaülekanne juhtivuse teel väheneb, kuid õhk õhkvahes hakkab kergemini liikuma ja soojaülekandes suureneb konvektsiooni osatähtsus. Siiski üldine soojatakistus õhkvahe suurenedes kasvab, kuid peale jõudmist õhkvahe paksuseni 25–30 mm, enam ei kasva. Sellest suuremad õhkvahed ei tõsta enam akna soojapidavust, küll aga mürakindlust. Tavaklaasidega kahekordse vertikaalse akna soojajuhtivus on 2,8–2,9 W/(m2K), mis ei vasta Eesti projekteerimisnormide soovitusele (2,1 W/(m2K)). Kolmekordsete klaasidega akna soojajuhtivus langeb 1,9 W/(m2K)-ni, mis on normis soovitatust veidi parem. Kolme klaasiga aken muutub klaasi suure kaalu tõttu raskeks, mistõttu on avatava akna korral sageli ebasobiv. Küll aga parandab akna kaalu suurenemine mürakindlust.
Viimastel aastakümnetel on kiiresti arenenud klaasitööstus hakanud tootma klaase, mille pind on kaetud soojakiiri peegeldava kattega. Üha on paranenud selle kihi valguse läbilaskvuse omadused ja soojakiirte peegeldamise võime. Nn selektiivklaasiga kahekordse klaaspaketi valguse läbilaskvus on vaid mõni protsent alla tavaklaasi valguse läbilaskvuse, soojaülekanne kiirguse teel õhkvahes aga kuni 90% vähenenud võrreldes tavaklaasiga. Tulemuseks on see, et aknafirmad pakuvad praegu akna klaasitud osa täiteks kahekordset selektiivpaketti, mille soojajuhtivus ei ületa 1,4W/(m2K). Suurte akende puhul on sellest küttesooja kokkuhoiule suur kasu. Klaaspaketi soojajuhtivust on võimalik veelgi vähendada, kui selle õhkvahes olev õhk asendada mõne õhust vähem liikuvama inertgaasiga (argoon, küptoon, SF6)
Kui akna ruutmeeter kulutab talvel igal juhul rohkem sooja kui muu piirde osa, siis päikese kõrgemale tõustes hakkab aken üha rohkem sooja tuppa tooma. Meie oludes lõunasse pööratud aken toob märtsis päeval tuppa rohkem sooja kui öösel ära annab. Seda klaasi omadust tuua läbi klaasi tuppa lühilainelist kiirgusenergiat ja toast tagasikiirgavat pikalainelist kiirgusenergiat neelata, nimetatakse kasvuhoone efektiks. See päikeseenergia püüdmise omadus on suurepärane varakevadel, kuid suvetingimustes võib toa kergesti muuta tõeliseks kasvuhooneks. Suurte akendega toad nõuavad suvel ülekuumenemise vältimiseks pidevat tuulutamist või siis kalli jahutussüsteemi ehitamist. Teatavasti on aga jahutusenergia kilovatt-tunni hind kütteenergia omast mitu korda kõrgem, mis muudab ka jahutuse kasutamise kalliks.
Õige suuruse ja suunaga akende valik hoone kavandamisel osutub hilisemal hoone kasutusel märkimisväärselt energiat kokku hoidvaks lahenduseks. Ülemäära suured aknad kulutavad talvel kõvasti küttesooja, suvel kuumutavad ruume üle või nõuavad kallist installeeringut ja jahutusenergiat.
Artiklid
- M. Vabar, Puitakende korrastamisest
Ehitaja, 7–8 (60), 2001 - R. Nikkolo, Kaasaegne puitaken
Ehitaja, 4 (68), 2002
