Ei konvektiota
Luonnonkuitueristeet tarjoavat tehokkaan suojan kylmää ja kuumaa vastaan. Solukkoinen ja ilmava kasvikuiturakenne eristää tehokkaasti lämpöä ja lisäksi luonnonkuiduille ominainen korkea tiheys ja pörröinen kuitumassa estävät ilmavirtauksien (konvektio) syntymisen eristekerroksen sisällä.
Lämmöneristävyys koostuu kolmesta elementistä, joista jokaisella on merkittävä rooli rakenteen lämpöteknisen toiminnan osalta. Luonnonkuitueristeissä nämä ominaisuudet ovat optimaalisessa tasapainossa. Pelkästään yhden ominaisuuden arviointi ei anna todenmukaista kuvaa materiaalin kyvystä eristää lämpöä dynaamisessa tarkasteluympäristössä.
1. Lämmönjohtavuus – materiaalin kyky siirtää lämpöä
a) Luonnonkuitueristeet johtavat lämpöä huonosti solukkoisen kasvikuiturakenteensa ansiosta. Huokoinen eristemateriaali sisältää paljon paikallaan pysyvää eristävää ilmaa, jota pitkin lämpö siirtyy hitaasti materiaalin läpi.
2. Ilmavirranvastus – materiaalin kyky pitää eristävä ilma paikoillaan
a) Jos eristävä ilma ei pysy paikoillaan, matalasta lämmönjohtavuudesta ei ole silloin hyötyä. Kaikille tuttu ilmiö – lämmin ilma pyrkii nousemaan ylös ja kylmä ilma laskeutumaan alas – voi tapahtua myös rakenteiden sisällä. Tätä ilman tiheyseroista johtuvaa ilmiötä kutsutaan luonnolliseksi konvektioksi. Tampereen yliopiston suorittamien tutkimusten mukaan konvektio lämmöneristeessä voi tuplata lämpöhäviöiden määrän. Ongelma koskee lähinnä matalatiheyksisiä eristeitä. Konvektiotarkastelu pitää tehdä konvektion todennäköisyyttä kuvaavan modifioidun Rayleigh’n luvun (Ram) laskennan avulla. Yläpohjissa konvektiota ei esiinny Ram:n ollessa 5 tai pienempi. Lue lisää konvektiosta tästä.
b) Luonnonkuiduille ominainen korkea tiheys ja karhea kuitumassa estävät ilmavirtauksien (konvektio) syntymisen eristekerroksen sisällä. Tämä konvketiota vastustava ominaisuus ilmaistaan ilmavirranvastuslukuna AFr [kPa*s/m2], joka luonnonkuitueristeillä on yleensä riittävän korkea estämään konvektion syntymisen eristemateriaalin sisällä. Yläpohjissa tarvitaan tavallisesti 5–6 kPa*s/m2, raja-arvon Ram=5 alittamiseksi.
3. Lämpökapasiteetti – materiaalin kyky vastustaa lämpötilan muutosta (lämmönvarauskyky)
a) Hieman vähemmälle huomiolle jäänyt lämpökapasiteetti vaikuttaa oleellisesti rakennuksen kykyyn vastustaa isoja lämpötilan muutoksia sekä kesällä että talvella. Kasvikuidut varaavat itseensä lämpöä, jolloin ulkolämpötilan noustessa tai laskiessa äkillisesti, sisälämpötila pysyy pienemmällä energiamäärällä tasaisena verrattuna pienen lämpökapasiteetin omaaviin tuotteisiin.
b) Ilman tätä ominaisuutta lämpö alkaa siirtyä välittömästi lämpötilamuutoksen tullen eristeen läpi. Siirtymisnopeuden määrittää lämmönjohtavuus (ks. kohta 1). Korkean lämpökapasiteetin tuote ei reagoi ihan niin nopeasti, vaan sen täytyy ensin luovuttaa varaamansa energia pois. Sen ansiosta ulkoilman ylin ja alin lämpötilapiikki leikkautuu pois.
