Vuolukivi, oliviinikivi vai tiili? Vaaravien takkojen materiaalit vertailussa!

Varaavien takkojen suosio on kasvanut vuosien varrella niiden tehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden ansiosta. Varaavat takat takat pystyvät varaamaan lämpöä pitkiä aikoja, jolloin niitä ei tarvitse polttaa jatkuvasti lämmön ylläpitämiseksi. Mutta tiedätkö, mikä varaavien takkojen materiaaleista on paras? Tässä blogitekstissä syvennymme eri raaka-aineiden fysikaalisiin ominaisuuksiin ja teemme perusteellisen vertailun niiden suorituskyvystä.

Vertailemme tässä tekstissä varaavien takkojen suosituimpia raaka-aineita, joita ovat:  tiili, oliviinikivi ja vuolukivi. Vertailemme materiaalien ominaispainoa, lämmön johtavuutta, ominaislämpökapasiteettia ja laajenemiskerrointa.

Vuolukivi: Luonnon mestariteos lämmön varastointiin

Vuolukivi on monipuolinen ja käytännöllinen kivimateriaali, joka on ollut osa ihmiskunnan historiaa vuosituhansia. Sen tummanharmaa tai vihertävä väri on tunnistettavissa monista kodeista ja etenkin tulisijoista.

Yksi vuolukiven merkittävimmistä ominaisuuksista on sen lämpökapasiteetti. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että kun vuolukiveen varastoituu lämpöä, se myös pitää sen ja vapauttaa lämmön hitaasti ympäristöönsä. Tämän vuoksi vuolukiveä käytetään usein takkojen ja uunien rakentamisessa. Suomessa täysvuolukivitakkoja valmistaa mm. NunnaUuni.

Toinen vuolukiven etu on sen työstettävyys. Vuolukivi on verrattain pehmeä kivilaji, joten siitä on helppo muotoilla esineitä tai rakenteita. Samalla se on kuitenkin riittävän kestävä toimiakseen rakennusmateriaalina.

Tiivistettynä, vuolukivi on käytännöllinen ja monipuolinen materiaali, joka sopii moniin eri tarkoituksiin niin kotona kuin julkisissa rakennuksissa.

Vuolukivi tunnetaan erityisesti hyvästä lämmönjohtavuudesta. Väriltään vuolukivi on usein harmahtava, mutta takkoihin on myös saatavilla useita erilaisia laatoitusvaihtoehtoja.

Oliviinikivi: Kiinnostava ja toiminnallinen kivilaji

Oliviinikivi on kiinnostava ja toiminnallinen kivilaji, joka on peräisin maapallon syvemmistä kerroksista. Sen värimaailma, joka vaihtelee vihreästä ruskeaan, tekee siitä helposti tunnistettavan.

Oliviinikiven suurin vahvuus on sen fysikaalisissa ominaisuuksissa. Se johtaa ja varastoi lämpöä tehokkaasti, minkä ansiosta sitä käytetään usein rakennusmateriaalina paikoissa, joissa halutaan hyvä lämmöneristys. Oliviinikivi on myös erittäin suosittu rakennusmateriaali varaavissa tulisijoissa. Kiven tiheys ja kovuus tekevät siitä kestävän, mutta samalla se voi olla hieman haastava työstää.

Käytännössä oliviinikivi on monikäyttöinen materiaali. Sen vahvuudet tekevät siitä loistavan valinnan esimerkiksi tulisijoihin ja muuhun rakentamiseen. Esimerkiksi Norjalainen Nordpeis hyödyntää takoissaan oliviinikiveä varaavaan elementtinä.

Oliviinikivi on laadukas ja varaava materiaali.

Tiili: Vanha ja luotettava rakennusmateriaali 

Tiili on käytännössä poltettua savea ja yksi vanhimmista rakennusmateriaaleista. Se on punaista, ruskeaa tai harmaata, ja ihmiset ovat käyttäneet sitä pitkään rakennuksissaan. Tiili on kohtalaisen hyvä lämmöneriste. Se pitää talot lämpiminä talvella ja viileinä kesällä. Lisäksi tiili on melko kestävä materiaali. Tiilen monipuolisuus ja kestävyys ovat tehneet siitä suositun valinnan erilaisiin rakennusprojekteihin ympäri maailmaa. Tiili on myös suosittu materiaali varaavien takkojen rakentamiseen. Vielä nykypäivänäkin rakennetaan paljon tiilitulisijoja. Tiilin kestävyydestä ja pitkäikäisyydestä huolimatta se ei ole paras mahdollinen materiaali varaavan takan rakentamiseen.

Tiili on perinteinen ja suosittu rakennusmateriaali. Etenkin tiilen edullinen hinta, kestävyys ja perinteikkyys ovat vahvoja myyntivaltteja. Varaavan takan materiaalina tiili ei kuitenkaan ole paras mahdollinen.

1. Ominaispaino ja sen merkitys lämmön varastointiin

Ominaispaino kertoo materiaalin tiiviydestä. Korkeampi ominaispaino tarkoittaa tiiviimpää materiaalia, joka pystyy varastoimaan enemmän lämpöä. Tämä on tärkeä tekijä, kun puhumme varaavista takoista ja niiden varauskyvystä. 

1. Oliiviinikivi (3200 kg/m³) Oliiviinikivi on näistä kolmesta materiaalista tihein, mikä tarkoittaa, että se sisältää eniten massaa tietyssä tilavuudessa. Tämä tekee siitä erityisen kykenevän varastoimaan suuria määriä lämpöenergiaa. Korkea ominaispaino on usein yhteydessä materiaalin kykyyn pitää lämpöä pitkään, mikä on erityisen tärkeää varaavissa takoissa.

2. Vuolukivi (2980 kg/m³) Vaikka vuolukivi ei ole yhtä tiheä kuin oliviinikivi, se on silti hyvä materiaali lämmön varastointiin. Tämä tarkoittaa, että silläkin on hyvä kyky varastoida lämpöä. Vuolukiven ominaisuudet tekevät siitä suositun valinnan monissa varaavissa takkatuotteissa.

3. Tiili (noin 2000 kg/m³) Tiili on näistä kolmesta materiaalista kevyin. Erityisesti muurattu tiili, jonka ominaispaino on vain 1700 kg/m³, on huomattavasti kevyempi kuin oliiviinikivi tai vuolukivi. Vaikka tiili voi varastoida lämpöä, sen matalampi tiheys tarkoittaa, että se ei välttämättä pysty varastoimaan yhtä paljon lämpöenergiaa kuin tiheämmät materiaalit.

2. Lämmönjohtavuus – materiaalin kyky siirtää lämpöä

Korkea lämmönjohtavuus tarkoittaa nopeaa lämmönsiirtymistä, mutta pitkäkestoista lämmitystä ajatellen liian korkea lämmönjohtavuus ei ole välttämättä hyvä, sillä se voi vapauttaa lämmön nopeammin.

1. Vuolukivi (6-8 W/m°C) Vuolukivi johtaa vertailun materiaaleista lämpöä parhaiten. Tämä tarkoittaa sitä, että kun lämpöä vapautuu takasta, vuolukivi pystyy siirtämään sen nopeasti ja tehokkaasti ympäröivään tilaan. Tämä voi olla erityisen hyödyllistä tiloissa, joissa on tärkeää saada nopeasti ja tasaisesti lämpöä.

2. Oliviinikivi (2,5-3,5 W/m°C) Oliviinikiven lämmönjohtavuus on maltillisempi kuin vuolukivellä. Vaikka se ei johda lämpöä yhtä tehokkaasti, sen tiheys ja kyky varastoida lämpöä tekevät siitä edelleen tehokkaan materiaalin varaavissa takoissa. Tämä tarkoittaa sitä, että kun takka lämpenee, oliviinikivi pystyy säilyttämään tuon lämmön pidempään ja vapauttamaan sen hitaammin ympäröivään tilaan.

3. Tiili (arvot ovat alhaisempia) Tiilen lämmönjohtavuus on vertailun matalin, mikä tarkoittaa, että se johtaa lämpöä hitaammin kuin kaksi muuta materiaalia. Mikäli tavoitteena on nopea ja tehokas lämmönsiirto, tiili ei välttämättä ole paras valinta.

Kotimainen NunnaUuni hyödyntää takoissaan vuolukiveä.

3. Ominaislämpökapasiteetti – kuinka paljon lämpöä materiaali voi varastoida?

Korkea ominaislämpökapasiteetti tarkoittaa sitä, että materiaali pystyy varastoimaan enemmän lämpöä.

1. Oliviinikivi (1,1 kJ/kg°C) Oliviinikivi johtaa tässä kategoriassa ja sillä on korkein ominaislämpökapasiteetti. Tämä tarkoittaa sitä, että se voi varastoida enemmän lämpöenergiaa per massayksikkö kuin muut vertailun materiaalit. Korkea ominaislämpökapasiteetti tekee oliviinikivestä erinomaisen varaavan takan materiaalin, koska se säilyttää lämpöä pitkään ja vapauttaa sen hitaasti.

2. Vuolukivi (1 kJ/kg°C) Vuolukiven ominaislämpökapasiteetti on hieman pienempi kuin oliviinikivellä, mutta se on edelleen suhteellisen korkea. Tämä tarkoittaa, että sekin pystyy varastoimaan suuren määrän lämpöenergiaa. Kun tämä yhdistetään sen muihin ominaisuuksiin, kuten hyvään lämmönjohtavuuteen, vuolukivestä tulee myös erittäin laadukas materiaali varaaviin takkoihin.

3. Tiili (noin 0,82 kJ/kg°C) Tiilen ominaislämpökapasiteetti on näistä kolmesta materiaalista alhaisin. Tämä tarkoittaa sitä, että se ei pysty varastoimaan yhtä paljon lämpöenergiaa massayksikköä kohti kuin kaksi muuta materiaalia. Tämä voi olla haitta, jos tavoitteena on pitkäaikainen ja mahdollisimman tehokas lämmönvarastointi.

4. Laajenemiskerroin – kuinka paljon materiaali laajenee kuumetessaan?

Materiaalin laajeneminen lämpötilan nousun myötä voi aiheuttaa ongelmia rakenteille. Alhainen laajenemiskerroin on toivottavaa.

1. Oliviinikivi (0,1-0,6 10^5/°C) Oliviinikivellä on vertailun pienin laajenemiskerroin. Tämä tarkoittaa, että se reagoi vähemmän lämpötilan muutoksiin, laajentumalla tai kutistumalla vähemmän kuin muut kaksi materiaalia. Tämä voi olla erittäin toivottava ominaisuus varaavissa takoissa, joissa tasainen lämpötila ja materiaalin pitkäikäisyys ovat avainasemassa.

2. Tiili (muurattu tiili: 0,4-0,6 10^5/°C) Tiilillä on laajenemiskerroin, joka sijoittuu oliiviinikiven ja vuolukiven välille. Tiili on perinteinen rakennusmateriaali, jota on käytetty vuosisatojen ajan sen kestävyyden ja esteettisen ulkonäön vuoksi. Vaikka se ei ehkä tarjoa samoja teknisiä etuja kuin oliviinikivi, sen historiallinen merkitys ja ulkonäkö tekevät siitä edelleen houkuttelevan valinnan monille.

3. Vuolukivi (1,5-2 10^5/°C) Vaikka vuolukivi laajenee enemmän kuin oliviinikivi, sillä on monia muita positiivisia ominaisuuksia. Vuolukiven korkea lämmönjohtavuus ja estetiikka tekevät siitä erittäin suositun takkamateriaalin. Vaikka sen laajenemiskerroin on suurempi, sen luonnollinen kauneus ja kyky johtaa lämpöä tasaisesti voivat kompensoida tätä. Vuolukivitakat ovat laajenemiskertoimesta huolimatta erittäin pitkäikäisiä ja luotettavia tulisijoja.

Oliviinikivi on Nordpeisin varaavien takkojen perusta. Oliviinikivi onkin yksi parhaiten lämpöä varaavista kiviaineksista.

Yhteenveto

Varaavat takat ovat edelleen kovassa suosiossa niiden energiatehokkuuden vuoksi. Parhaimmillaan varaava takka luo tunnelmaa ja pienentää sähkölaskua toimien osana kodin lämmitysjärjestelmää. Mikäli haluat ottaa varaavasta takasta mahdollisimman paljon irti, tulee materiaalin valinnassa olla tarkkana. Erot voivat olla merkittäviä eri materiaalien välillä.

Oliiviinikivi on selkeästi kärjessä useimmissa kategorioissa. Sen korkea ominaispaino tarkoittaa, että se voi varastoida enemmän lämpöenergiaa verrattuna muihin materiaaleihin. Tämä tekee siitä erityisen tehokkaan pitkäkestoiseen lämmön varastointiin. Lisäksi sen kohtalaisen matala lämmönjohtavuus ja korkea ominaislämpökapasiteetti yhdistyvät optimaaliseksi kompromissiksi lämmön varastoinnin ja vapautumisen välillä. Sen pieni laajenemiskerroin tarkoittaa myös, että se on vähemmän altis rakenteellisille vaurioille korkeissa lämpötiloissa.

Vuolukivi, vaikka se onkin korkean lämmönjohtavuutensa ansiosta nopea lämmittämään, voi vapauttaa lämmön liian nopeasti pitkäkestoiseen lämmitykseen. Tämä voi olla etu, jos tavoitteena on nopea lämmitys, mutta ei niinkään pitkäkestoisessa lämmönsäilytyksessä. Huolimatta siitä, että se ei ole ykkönen jokaisessa kategoriassa, vuolukivi on edelleen arvostettu materiaali sen luonnollisen kauneuden, työstettävyyden ja monipuolisuuden vuoksi.

Tiili ei pärjännyt yhtä hyvin teknisissä kategorioissa kuin kaksi muuta materiaalia. Kuitenkin, se on edelleen suosittu valinta johtuen sen perinteisestä ulkonäöstä ja kohtuullisesta suorituskyvystä lämmön varastoinnissa. Lisäksi tiilen matala kustannus tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon monille.

Lähde: VTT Oy

Avainsanat: Laajenemiskerroin, lämmönjohtavuus, oliviinikivi, ominaislämpökapasiteetti, ominaispaino, tiili, vuolukivi, varaava takka, varaavan takan materiaali