Tuulekaitse: mitte ainult mugavus Sulev Nurme

Tuule negatiivne mõju

Inimene tunnetab juba paarimeetrise kiirusega puhuvat tuult. Palaval suvepäeval on jahe tuuleiil teretulnud, ent kui temperatuur langeb nulli lähedale või alla selle, siis muutub juba kerge tuulekegi pigem ebameeldivaks. Asjata ei räägita viimastel aastatel tuulekülmast: viiekraadise miinustemperatuuriga ainult 6 m/s puhuva tuulega tunneme külma -12 kraadi, kuid samasuguse tuulega, kui külmakraad langeb -20-ni tundub, et temperatuur on langenud -31 kraadini. Kui sellele lisada tuisklumi, mis hakkab lendlema samuti, kui tuule kiirus ületab 6 m/s, saab üsna ebameeldiva, kuid Eestimaa talve jaoks täiesti tavalise ilma kirjelduse. Ent tuule jahutav mõju ei piirdu ainult väljas kõndiva inimesega. Tuul jahutab kõike, sh hooneid ning suurendab küttekulusid. Ka teedele vaaludesse tuiskav lumi tuleb sealt ära lükata - selleks kulub taas aega ja energiat. Tugeva tuulega lendlev lumi või pihustuv vihm tungib igale poole, kus prao leiab. Kui näiteks hoone konstruktsiooni eripära või ehitusvigade tõttu on niiskuse välja kuivamine kehvemapoolne, siis võib seina vm sattuv niiskus põhjustada hiljem tõsiseid probleeme. Kui tuulekülmast räägitakse üsna palju, siis vähem on juttu tuulekoridoridest, mis hoonestatud aladel on tegelikult üsna tavalised. Tuulekoridorideks on kitsad valdavate tuulte suunalised "otstest" avatud alad (nt tänavad, majadevahelised avatud alad jne), kus tuule kiirus võib mitmekordistuda tänu kitsastele õhuvoolude läbipääsudele. Liikudes "kanaliseeritult" hoonete vahele jäävatel aladel võib tuule kiirus tuulekoridoris valdava tuule kiirusega võrreldes kasvada kuni 20%. Suurte hoonete vahel nagu näiteks korrusmajade vahel tekivad sageli tuulekeerised, mis on tingitud sellest, et kiiresti liikuv õhumass põrkub vertikaalse takistusega. Keerised keerutavad tolmu ja lund, kuid halvimal juhul võivad teha veel palju muudki pahandust. Tuule mõju ei saa alahinnata ei mikrokliimast ega energiakulust rääkides. Seepärast on vajalik tuulega tegeleda juba planeeringu koostamisest alates.

Tuule tõkestamine

Tuule teele jääv takistus sunnib õhuvoolu oma suunda muutma. Tuuletõkete kavandamisel kasutatakse ära nähtus, et õhumassi liikumisel üle takistuse tekib selle ette ja taha ning mõningal määral ka takistuse kohale tuulevaba tsoon. Seejuures takistuse taha tekkiv tuuletu ala võib olla kuni neli korda pikem takistuse ette jäävast tuulevabast tsoonist.

Tuulevabade tsoonide ulatus takistuse ees ja taga oleneb takistuse kõrgusest, laiusest, ristlõikest ja struktuurist (teisisõnu õhu läbilaskvusest). Üldistatult võib öelda, et mida kõrgem ja laiem on tõke, seda ulatuslikumad on ka tuulevabad alad. Tõkke taha tekkiv ala, kus tuule kiirus väheneb on mõõdetav kuni 40 tõkke kõrgusega. Näiteks, kui piirdeaia kõrgus on 2,2 m, siis annab see teoreetiliselt tunda veel 88 m kaugusel. Samas, mida kaugemal tõkkest, seda väiksem on takistuse mõju taas madalamale laskuva õhuvoolu ning sellest tekkivate keeriste tõttu. Keerised on seda tugevamad, mida järsemaseinaline on takistus. Seetõttu saab tõhusast tuulevarjust rääkida alal, mis võrdub umbes 10…15 takistuse kõrgusega. Ka vahetult takistuse ette ca 3-5 takistuse kõrguse ulatuses tekib tuuletu tsoon. Ent ka selle efektiivsus sõltub eeskätt takistuse profiilist: mida järsem on takistus, seda tõenäolisemalt tekivad keerised takistuse ees, vähendades selle positiivset mõju. Väiksem tuuletu tsoon (kuni 2,5 takistuse kõrgust) tekib ka tõkke kohale. Nagu eespool öeldud, tuuletõkke efektiivsus sõltub lisaks oluliselt takistuse ristlõikest ning tuule läbilaskvusest. Vertikaalsed ja õhku mitteläbilaskvad tõkked põhjustavad kiiresti liikuva õhu hõrenemise mõjul takistuse taga ebameeldivaid ning vahel isegi ohtlikke keeriseid, mis vähendavad tuulevaba ala tõkke taga kuni kolmandiku võrra. Seetõttu on tõhusam hoopis 30…40% ulatuses tuult läbilaskev ja kaare- või trapetsikujulise ristlõikega tõke, mille mõttelised kaldpinnad suunavad tuule sujuvalt üle tõkke, minimeerides suuresti tuulekeeriste tekkimise. Poolläbilaskev tõke kahandab õhuvoolu kiirust vähendades veelgi keeriste tekkimise võimalusi. Eelnevat arvestades on parimaks tuuletõkkeks rajatis, mille profiil suudab õhuvoolu sujuvalt suunata ja / või pidurdada. Poolläbilaskva tõkke positiivseid külgi on teisigi: kuna kogu õhuvoolu ei suunata üle, vaid osa sellest "pääseb" väiksema kiirusega tõkke taha, siis tagab see "ventileerituse" suvekuumuses või sadudeaegsetel niisketel perioodidel. Tuult osaliselt läbilaskev tõke on otstarbekas ka tuisklume tõkestamise või selle suunatud kuhjumise suunamise seisukohalt. Lumi kuhjub, sõltuvalt tõkke ristlõikest, tõkke ette või/ja taha, kusjuures lume kuhjumist mõjutab tõkke kõrgus ning läbilaskvus; tõkke laius praktiliselt mõju ei avalda. Üheks efektiivsemaks tuuletõkkeks on eelnevat arvestades puittaimedest koostatud tuulekaitseistutused, mis suudavad õhu liikumist suunata ja pidurdada. Puittaimedest rajatud tuulekaitse, mille istutusskeemi ja taimede valikul on arvestatud ka tuisklume käitumisega, aitab suunata ka lume kuhjumist tõkke ette, tõkke taha või tõkke sisse.

Tuuletõkke asukohavalik ja "optimaalne "konstruktsioon"

Tuule mõjuga on otstarbekas arvestada juba hoone, eriti elumaja planeerimisel. Paigutades hoone reljeefi või metsatuka järgi nii, et need võtavad kinni enamuse piirkonna valdavatest tuultest on probleem suuresti lahendatud. Enamasti on külmemad põhja- ja idakaarte tuuled, ent igas paigas võivad olla oma eripärad, mistõttu tuleks end kurssi viia kohalike valdavate tuulte suundadega. Enamasti on see info suurema või vähema täpsusega teada, tutvuda tasuks piirkonna tuuleroosiga (diagramm, mis iseloomustab tuulte suunda ja kiirust määratud ajavahemikul), mille kohta saab andmeid näiteks EMHI-st (Eesti Meteoroloogia ja

Hüdroloogia Instituut). Kindlaks tasub määrata ka võimalikud tuulekoridorid ja määratled üldiselt eest tuule kaitset vajavad alad. On hea, kui eluhooned planeeritakse reljeefi arvestades selliselt, et need on avatud lõunapäikesele ning kaitstud põhjatuulte eest. Ideaalne on Eesti tingimustes asukoht kusagil nõlvaku lõunaküljel, jõe ürgoru-käärus või kohtades, mis põhjasuundadest on kaitstud metsa või ka kõrgema naaberhoonestusega. Tuule negatiivseid mõjusid arvestades ei sobi elamualaks ulatuslikult avatud alad (heinamaad, põllud, mererand, künkatipud jne), kus tuul saab saavutada suure kiiruse. Asjata ei öeldud vanasti, et vaid rumal ehitab maja vahetult mere äärde. Paraku on väga palju uusi elamualasid rajatud just tuulte suhtes kaitsmata aladele, kus planeeringuliselt sageli ei ole arvestatud tuulte negatiivse mõju leevendamisega. Tuultele avatud aladel tuleks planeerimisel mõelda tuule ümber suunamise võimalustele mitte ühe krundi siseselt, vaid kogu ala ja isegi naabruskonda arvestades. Valdavate tuulte suundi teades saab ette näha hoonete ning teede-tänavate paigutuse, mis väldib tuulekoridoride ja hoonetevahelistel aladel ka keeriste teket. Pargialade ja kaitseistanduste otstarbeka paigutamisega on võimalik tuuled mööda suunata tervetest elamugruppidest või isegi kogu asumist, samuti annab tõhusa efekti erineva kõrgusega hoonete kasutamine, kus ala piirile paigutatud kõrgem hoonestus pakub tuulevarju madalamatele hoonetele samas, kui madalamad hooned kõrgemate ees lõunakaartes ei varjuta päikest. Ent kui mingil põhjusel hooned on rajatud juba tuule suhtes ebasoodsale asukohale, on mõnusama mikrokliima ja energiasäästmise huvides mõistlik mõelda tuule tõkestamisele oma maa-ala piires. Tuuletõke on otstarbekas rajada valdavaid tuuli arvestades asukohta, kus kaitstavat ala arvestades tekiks tõhus tuulekaitse (et kaitstav ala ei jääks tekkiva tuulevaba ala kaugema piiri peale. Oluline on selgitada ka maa-alad, mis päriselt tuule eest tõkestamist vajavad. Sageli võib olla küsimus ka vaid mõne tuulekoridori sulgemises, mis ei eelda massiivse tuuletõkke rajamist näiteks kogu krundi põhjapiirile. Tõkke asukoha ja kõrguse valikul tuleb arvestada ka veel, et rajatav tõke piirab vaateid ning, mis peamine, kõrge tõke võib varjata ka olulise osa päikesevalgusest. Naaberkruntide põhja-lõunapiiridel kasvav kuusehekk võib tekitada olukorra, kus üks aed on küll kaitstud, aga oluline osa teisest aiast jääb keskpäevalgi varju. Tõkkest moodustuv vari on detsembris keskpäeval ligi seitse korda pikem kui juunis. Hoone suhtes lõuna- ja läänekaartesse rajatav tuulekaitse on otstarbekas paigutada majast seepärast vähemalt nelja-viiekordse tõkke kõrguse kaugusele. Tõhusaima, ning ka maksumust arvestades odavaima, tuuletõkke saab rajada okas- ja lehtpuid ning lehtpõõsaid vabakujuliselt ja mitmerindeliselt rühmiti istutades. Istutamisel peaks jälgima põhimõtet, et väiksemakasvulisemad taimed istutatakse kaitseistutuse äärtele ning kõrgemakasvulisemad taimed järk-järgult kõrguse kasvades istutuse keskosa poole. Selliselt tuulekaitseks kavandatud istutusse tuleks valida nii okas- kui lehtpuid ja - põõsaid arvestusega, et umbes kolmandiku või poole moodustaksid okaspuud. Niiviisi rajatud istutus peab talvel hästi kinni ka tuisklume. Istutuse puude ja põõsaste paiknemisest sõltuvalt kuhjub lumi kas tõkke sisse, selle ette või taha. Paraku on sellise kaitseistutuse puuduseks küllaltki suur ruumivajadus. Näiteks kaherealine kõrgemakasvuliste puude ning nendega kombineeritud mõnerealiste põõsaistutustega tekkiva kaitseistutuse laius on ca 10 meetrit - sellist ruumi väga sageli pole võimalik leida. Seepärast jääb alternatiiviks pöetud või pügamata hekk. Tuulekaitseks on soovitatud sageli kuuse- või elupuuhekki. Kuusehekis

nähakse sageli ainsat võimalust näiteks viljapuuaia kaitseks tuule eest. Nii kuuse- kui elupuuhekk moodustavad pöetult või pügamata kujul tiheda ning massiivse seina, mille taha võivad tekkida keerised. Selle vältimiseks, peab olema hekist selle paarikordse kõrguse kaugusele istutatud lisaks kõrgemat haljastust (kõrgemaid põõsaid või puid) või paiknema hoone. Seepärast väikesel krundil on parem vabakujuline hekk või pidev rühmiti istutus põõsastest, sest need ei vaja kasvuks palju ruumi, on väldivad paremini keeriseid ja varjavad vähem ka valgust. Väikeses aias võib nn dekoratiivse raamistutuse kujundada selliselt, et see probleemsetes suundades toimiks ka tuuletõkkena. Näiteks aitab väikeses aias tuult aiast mööda juhtida näiteks hobuserauakujuline istutus valdava tuule poolsel küljel. Vahel piisab ainult hoonete vahele jäävate tuulekoridoride sulgemisest lisades takistuse koridori algusesse või lõppu. Suurematel aladel on otstarbekas siiski õhuvooludele avatud läbipääsudes taimestada võimalusel ka tuulekoridori keskosa. Ruumi kokkuhoiuks on võimalik rajada tuult suunav tara, mis ehituslikult põhimõtteliselt moodustab horisontaalsõrestiku, mille lauad on paigutatud diagonaalselt nii, et tarast läbi puhuv tuul suunatakse üles. Ka lihtne kõrge tara on tegelikult väikese aia jaoks heaks tuuletõkkeks, eriti, kui saab seda kombineerida põõsastega, mis aitab tuult paremini suunata. Tuuletakistusena toimivad edukalt ka pinnasevallid ja gabioonidest seinad mis kombineerituna haljastusega annab väga hea tulemuse. Ehituslikult on võimalik efektiivseid tuuletõkkeid luua kindlasti veel mitmesuguseid, ent nende põhipuuduseks võrrelduna haljastusega eritu suurematel aladel on suur maksumus. Kaitseistutused sobivad maastikku ka ökoloogiliselt paremini kui tehismaterjalist tõkked. Soovitud efekti annab kaitseks rajatud haljastus aga alles mitme aasta pärast. Seetõttu on väikeses aias otstarbekas koos kasutada haljastuslikke ja ehituslikke (variseinad, müürid, punutud kaitsematid jm) lahendusi. Tuulekaitseistutus peaks mõjuma maastiku loomuliku osana, mitte sellesse surutud vägivaldse ribastruktuurina. Tuulekaitseistutus ei pea olema tingimata hekilaadselt koostatud ridaistutus, vaid selle võib kujundada eriliigilise ning seda ruumiliselt mitmesugustel põhimõtetel liigendades. Liigiline koosseis sõltub fantaasiast, kujunduslikult peaks eelistama liike, mis teevad oma sesoonsete morfoloogiliste muutustega istutuse ka huvitavaks.

Tuulekaitseistutuse taimevalik

Istutuste kavandamisel on tuleb taimevalikul lähtuda sellest, kui kõrget istutust plaanitakse. Teiseks, valitavad taimed peavad sobima kasvukohaga - sobimatule mullale, ebasoodsatesse niiskus-või valgustingimustesse istutatud taimed hakkavad kiratsema. Liigiline koosseis valida vastavalt ka istutuse päikesepoolesele ja varjupoolsele küljele. Kuigi kaitseistutustes on istutustihedus normaalsest tihedam, vajavad taimed kasvuks ja arenguks siiski kasvuruumi, mistõttu tuleb valida liigile vastavad istutusvahed. Üldjuhul on istutusvahed põõsastel ca 0.5 m, okaspuudel mitte alla 2...3 m ning lehtpuudel mitte ala 3...4 m. Kiirema tulemuse saamiseks võib eelistada kiirekasvulisi liike. Kui kaitseistutus on puhtfunktsionaalne ja selle esteetiline ilme ei ole konkreetses asukohas oluline, võib kasutada remmelgaid, pajusid, siberi kontpuud, harilikku haaba, musta leppa jt kiirekasvulisi liike.

Istutuse päikesepoolsel küljel saab kasutada paljusid lehtpõõsaliike, täpne valik sõltub muudest kasvukohatingimustest (mulla pH, mullaviljakus, mulla niiskus), kuid eelistada tuleks eelistada tihedama oksastikuga liike (näiteks viirpuud, kukerpuud). Varjupoolel on liigiline valik väiksem, kuid kasutada saab harilikku sarapuud, mage sõstart, lumimarja, kontpuid, harilikku ligustrit jt varjule tolerantsemaid liike. Lehtpuudest on soovitav eelistada tihedama võraga liike (näiteks pärnaliigid, künnapuu, harilik vaher jne). Värvi lisamiseks võib sekka istutada mõne hõberemmelga, erksa sügisvärviga vahtraliigi või kevadise rikkaliku õitsemisega liigi (harilik toomingas, kirsipuud jne). Okaspuudest on kasutatud harilikku kuuske ja elupuud, kuid kasutada võib ka päikesepoolsemas küljes nululiike. Istutuste servaalade päiksepoolsemas küljes saab hästi ära kasutada harilikku kadakat ning varjualadel on kindlasti asendamatu harilik jugapuu. Vähem annavad efekti hõredama võraga liigid nagu harilik saar, pähklipuud, lehised jt. Milline istutusskeem ja liigiline valik täpselt kujuneb, sõltub, kas kaitseistutus plaanitakse mitmerindeline, ridaistutusena vm viisil. Soovitav on vajaliku ruumi olemasolul koos kombineerida nii kõrgemakasvulisi leht- ja okaspuid (okaspuude osakaal võiks olla vähemalt pool istutusest, et efekt oleks tagatud ka talvel), kõrgemakasvulisi põõsaid või madalakasvulisi lehtpuid (viirpuud, harilik toomingas jm) ning keskmisekasvulisi põõsaid (kukerpuud, lumimari jm). Põldude kaitseks jm avamaastikus ei maksa alahinnata juba kasvava taimestiku olemasolu: kraavide ja teede äärde kasvanud nn võsa võib olla väga efektiivseks tuulekaitseks ning efekti saamiseks tuleb seda vaid piirata ning soodustada asjatundlike raietega ning hooldusega pikemaealiste liikide uuenduse teket ja juba kasvama hakanud isendite kasvu.

Tuulekaitseistandus on mitmefunktsiooniline

Põhimõtteliselt on tuulekaitseistutused olemuselt polüfunktisonaalsed - rajatud tuuletõke kaitseb ka tolmu, müra ning tuisklume eest. Mitme erineva probleemi lahendamiseks rajatava kaitseistutuse puhul on otstarbekas arvestada pisut rohkemate nüanssidega. Tolmu ning mingil määral ka näiteks heitgaase tõkestab tõhusalt juba ühe- kaherealine tihe, maani ulatuv hekk, ent paremini suudab tolmu neelata ja toimib ka lumetõkkena mitmerealine ja mitmerindeline kaitseistutus. Tolmuste tuulte tõkestamiseks on soovitav eelistada pigem lehtpuid ja –põõsaid, sest okaspuud taluvad tolmust või saastatud õhku reeglina halvemini. Saastatud õhus suudavad paremini toime tulla reeglina hõbedase lehestikuga taimed (nende liikide lehtedel on rohkem õhulõhesid, paksem epidermis). Tuulekaitseistutus võib reljeefsel alal osutuda ka edukaks külmade õhuvoolude tõkestajaks. Külm õhk liigub reljeefil kõrgematest kohtadest madalamatesse kohtadesse ja koguneb lohkudesse. Varaste öökülmade ohtu aitab leevendada või vältida tihe maapinnalähedane haljastus, mis on istutatud nõlvale risti külma õhu liikumissuunaga. Kui tuulekaitseks rajatud istutus peaks tõkestama ka külma õhu liikumist, tuleks istutus teha kindlasti mitmerindeline, kusjuures istutuse servaaladele tuleks istutada tiheda, maapinnani ulatuva võraga põõsaliike. Ainult puudest külma õhuvoolu tõkestamiseks ei piisa.

Mitmerealine ja mitmerindeline tuuletõkkeistutus toimib efektiivseltka mürakaitsena. Müra vähendamine põhineb heli tagasipeegeldamisel või neelamisel müratõkke poolt. Ilma spetsiaalse müraseina või müravallita suudab haljastus neelata kuni neljandiku müra tugevusest. Ka tehislikud mürakaitsed on üldjuhul tõhusamad koos haljastusega. Ainult puudest müra vähendamiseks ei piisa, vastupidi, müra peegeldub maapinnalt ja võra alumiselt küljelt ja seetõttu võib kanduda vabalt istutusest läbi. Tüüpiline mürakaitseistutus koosneb sarnaselt tuulekaitseistutusega kõrgemakasvulistest leht- ja okaspuude ridadest ning eri kõrgusega leht- ning okaspõõsastest nende all või istutuste äärtel. Võrreldes tuuletõkkeistutusega on spetsiaalselt müratõkkeks tehtavad istutused tihedamad ning okaspuude osakaal suurem, et istutus annaks ka talvel efekti. Kui on vajalik lahendada nii tuule, kui müraprobleem korraga, tuleks seada prioriteediks müra vähendamine, tehes vastavalt tihedama istutuse või kombineerides istutuse muldvalli või kõrge planguga.