Proton taustaa
Idea peiteprotolle tuli Lapin metallikierrätykseltä, kun yrityksellä oli kiinnostusta kokeilla mineraalipurkuvillan mahdollista uusiokäyttöä lumensäilöntäpeitteessä. Villajätettä syntyy rakennuksia purettaessa ja korjatessa runsaita määriä, ja purkuvillaeristeet ovat usein vaihtelevan laatuisia. Niiden uusiokäyttö on haastavaa ja nykyisellään ne päätyvät suurelta osin maantäytteeksi. Kierrätys koostuu enimmäkseen rakennusvaiheessa syntyvien hukkapalojen uudelleenkäytöstä puhallusvillana.
Lumensäilönnässä on perinteisesti käytetty sahanpurua ja geotekstiilejä. Näillä ratkaisuilla lunta on saatu säilöttyä, mutta niissä on parantamisen varaa. Sahanpurun levitys lumikasan päälle sotkee lunta, jolloin purun poistamisen yhteydessä myös lunta joutuu hukkaan. Geotekstiilien kanssa ongelmia aiheuttaa se, että ne täytyy syksyllä poistaa lumikasan päältä lämpötilan ollessa vielä plussan puolella. Pakkasella tekstiilit jäätyvät kiinni kasaan, jolloin niiden poistaminen käy erittäin työlääksi, ja tekstiilit repeävät helposti.
Mineraalivillat materiaalina
Lasivilla on valmistettu kierrätetystä lasista ja kivivilla emäksisistä kivilajeista. Molemmat ovat materiaalina haastavia, koska pölistessään ne ärsyttävät ihoa ja hengitysteitä voimakkaasti ja vaativat käsiteltäessä huolellista suojavarusteiden käyttöä. Villat eivät maadu eivätkä pala, joten niitä ei voida käyttää energiantuotannossa.
Purkuvillan uudelleenkäyttöä haastaa materiaalin vaihteleva laatu. Villan seassa saattaa olla mm. palossa mustuneita kappaleita sekä muuta purkujätettä. Osa villasta saattaa olla suurina levyinä ja osa taas pienenä mujuna. Lisäksi kastunut villa on otollinen kasvualusta homeille, mikä haastaa märän villan uusiokäyttöä entisestään.
Lumensäilöntäpeitteessä villan haittoja on pyritty eliminoimaan kapseloimalla villa vedenpitävään kankaaseen ja sijoittamalla lopputuote ulkoilmakäyttöön.
Prototypointi
Konseptit
täyseristetty peite
osittain eristetty peite
irrallinen päällipeite
Peiteproton konseptoinnissa tarkasteltiin lämmönsiirron hallintaa, sadeveden poisohjausta sekä logistiikan ja skaalautuvuuden näkökulmia. Tavoitteena oli ratkaisu, joka vähentäisi auringon vaikutusta ja kosteuden haittoja, mutta olisi samalla käytännöllisesti toteutettavissa suurilla pinta-aloilla.
Peitteestä ideoitiin kolme versiota, jotka olivat täyseristetty peite, putkilomaisesti osittain eristetty peite sekä heijastavan kankaan lumikasasta irrottava päällipeite. Ideoiduista konsepteista toteutukseen valikoitui putkiloeristetty vaihtoehto. Vaikka peiton eristävyys olisi täyseristetyssä konseptissa 1 oletettavasti paras, haasteeksi koettiin ratkaisun logistiikka. Täysin levymäinen paksu peite ei välttämättä olisi käytännöllisesti rullautuva ja siirreltävä. Vaihtoehto 3 olisi myös työläs käytettävä kaksiosaisen rakenteen vuoksi. Konseptin 2 eduiksi katsottiin rullautumisen helppous sekä sadeveden ohjautuminen pois uria pitkin.
Toteutus
Peitteen protoilu aloitettiin kuivattamalla purkuvillaa. Kuivaus toteutettiin levittämällä villat lattialle ilmavasti, ja kuivausta avitettiin lämpöpuhaltimilla.
Peite tilattiin valmiina paikalliselta ompelimolta, ja se on valmistettu vedenpitävästä ja vetoa hyvin kestävästä kankaasta. EKOTEQU-tiimi viimeisteli peitteen täyttämällä putkilotaskut villalla. Täyttö tehtiin suurimmaksi osaksi käsin, ja villaa tiivistettiin pitkän männän avulla. Lopuksi peitteen pääty suljettiin vetoketjulla.
Testaus
Valmiista peitteestä haluttiin tutkia, kuinka hyvin sen eristävyys vertautuu perinteisiin geotekstiileihin ja sahanpuruun. Tätä varten peitteelle tehtiin standardia ISO 9869 mukaillen lämpövuonmittaustestausta ja laskettiin peitteen U-arvo.
Testaus tehtiin Lapin AMKin olosuhdehuoneessa kiinnittämällä peite huoneen väliseinän aukkoon ja asettamalla lämpövuoanturit sekä villaputkilon että pelkän kankaan kohdalle. Peitteen eri puolille luotiin lämpötilaero, jolloin voitiin mitata, kuinka paljon lämpötehoa siirtyy peitteen läpi pinta-alaa ja lämpötilaeroa kohden.
Tulokset peitteelle olivat odotusten mukaiset. Villalla täytettyjen putkiloiden kohdalla eristävyys vastasi villan ilmoitettuja kaupallisia arvoja. Pelkkien kangassuikaleiden kohdalla eristävyys oli huomattavasti pienempi.
Vertailuarvona protopeitteelle käytettiin 3 cm paksua geotekstiiliä ja 20 cm paksua sahanpurukerrosta, joilla olisi seuraavat arvot:
Tuloksien perusteella protopeite olisi huomattavasti parempi eristämään lumikasoja kuin geotekstiiliratkaisu. Sahanpurukerros taas voittaisi puoliksi täytetyn peitteen ja olisi tasoissa, jos tarkasteltaisiin vain villaputkilon eristävyyttä.
Making of
Valmis prototyyppi
Prototyyppi valmistettiin kuukauden aikajänteellä keväällä 2026 osana EKOTEQU-hanketta. Hankkeessa toteutettavat protot keskittyvät lappilaisten pienivolyymisten sivuvirtojen hyödyntämiseen osana uusien innovaatioiden luomista.
EKOTEQU-hanke toteutetaan aikavälillä 1.8.2023–30.4.2026.
Hankkeen kokonaiskustannukset ovat 495 601 €,
joista Lapin liiton myöntämää EAKR- ja valtion rahoitusta on 396 480 €.
