
Ilma kiertämään
Lämpimän ja kylmän ilman kohdatessa osa lämpimän ilman sisältämästä energiasta häviää.
Lämpövirtaus. Ilma saattaa joutua kiertoliikkeeseen esimerkiksi silloin, kun seinä ei ole tiivis. Tällöin talon sisällä oleva ilma ja siinä oleva lämpö siivilöityvät seinän läpi ulos. Lämmin ilma korvautuu ulkoilmalla, joka puolestaan pitää lämmittää. Näin voi käydä myös silloin, kun seinärakenteiden välissä on rako, jonka toisella puolella on kylmä ulkoseinä, toisella puolella taas lämmin sisäseinä. Lämmin ilma, joka on kylmää keveämpää, nousee ylöspäin, kylmä ilma puolestaan laskeutuu alaspäin. Ilman kiertoliike siirtää lämpimän ilman kylmää pintaa vasten, jolloin se jäähtyy. Liike ja sen tuoma lämmönhukka voidaan pysäyttää täyttämällä rako esimerkiksi mineraalivillalla, jonka tiheät säikeet hidastavat ilman liikettä. Villaeriste ei kuitenkaan täysin pysty pysäyttämään ilman kiertoliikettä.
Tulevaisuuden ratkaisu
Kun eristysmateriaalina käytetään paikallaan pysyvää ilmaa, jo pieni kerros eristettä on yllättävän tehokas.
Aerogeeli on ultrakevyttä, mikrokiteistä silikaattivaahtoa, jonka tilavuudesta tyhjää on noin 95-99,98 %. Keveytensä ja mahtavan eristyskykynsä vuoksi aerogeeliä käytetään mm. avaruusteollisuudessa. Rockwool myy Saksan markkinoilla aerogeeliä sisältäviä, ohuita Aerowolle-mineraalivillalevyjä, joiden eristysteho on jopa kaksinkertainen tavalliseen mineraalivillaan verrattuna, joten tilaa säästyy. Aerogeeliä pitää kuitenkin käyttää erittäin säästeliäästi, sillä sen hinta on monikymmenkertainen mineraalivillaan verrattuna. Tästä syystä valmistajat etsivät jatkuvasti edullisempia ratkaisuja.

Lämpösäteily talteen
Sekä kylmistä että lämpimistä materiaa-leista vapautuu lämpösäteilyä. Se voi kulkeutua rakenteisiin ja sitä kautta ulos.
Kun kappale hehkuu kuumana, näemme paljaalla silmällä sen kehittämän lämpösäteilyn. Tästä on esimerkkinä vanhanmallisen hehkulampun hehkulanka.
Myös kylmistä kappaleista heijastuu näkymätöntä läm-pösäteilyä, esimerkiksi infrapunasäteitä. Seinäraken teen sisällä lämpösäteily siirtyy kuidusta toiseen tai huokoisesta seinästä seuraavaan, ja samalla lämpö katoaa tiehensä.
Jos halutaan, että seinämateriaali vähentää lämpösätei-lyn poistumista seinärakenteen kautta, säteilyn kulku on estettävä siten, että materiaalikerrosten pinta heijastaa lämmön takaisin mahdollisimman tarkasti.
Kun sisäseinän eristekerroksessa on heijastava pinta, lämpösäteet eivät imeydy seinärakenteeseen, vaan palaavat takaisin huonetilaan.
Haasteet
Lämmin ilma on pysäytettävä, ennen kuin se imeytyy seinän kylmempiin osiin.
Lämpösäteilyn voi heijastaa takaisin, jotta se ei imeydy sei-närakenteen kautta ulos, vaan palautuu huoneilmaan. Apuna voidaan käyttää sisäseinän puolelle tulevaa sileää alumiinifoliokerrosta, joka heijastaa säteilyä takaisin läm-mitettyyn tilaan. Markkinoilla on paljon erilaisia, vain muutaman sentin paksuisia pinnoitettuja levyjä, joiden eristys-ominaisuuksia kehutaan erinomaisiksi. Valitettavasti kaikki tuotelupaukset eivät kuitenkaan täyty, ja yhtenä syynä on, että säteilyn myötä karkaava lämpö on vain yksi lämmön-hukan muoto muiden joukossa. Ohut, alumiinifoliopintai-nen eristelevy ei siis sinänsä vielä riitä korvaamaan useiden senttimetrien paksuista mineraalivillakerrosta. Parempaan tulokseen päästään materiaaleja yhdistämällä.

Lämmönhukka pienenee, kun sekä materiaalin pinta että sisus heijastavat lämpösäteilyä.
Tulevaisuuden ratkaisu
Kun valoa heijastava pinta yhdiste tään johonkin muuhun eristemate riaa liin, lämmönhukkaa voidaan ehkäistä.
Lämpösäteet liikkuvat myös eristemateriaalin sisällä, minkä vuoksi on kehitetty erityinen, grafiittia sisältävä polystyreeni. Grafiitti heijastaa lämpösäteitä ja parantaa levyn eristävyyttä. Eristysmateriaalit, jotka pystyvät pysäyttämään niin ilmakierron, lämmön johtumisen kuin lämpösäteilynkin, ovatkin asiantuntijoiden mukaan parhaita tulevaisuuden eristeratkaisuja. Grafiittipitoinen sisus ja alumiinifoliopinta ovat siis askeleita oikeaan suuntaan eristemarkkinoilla.

Lämmön johtuminen
Kun lämpimän seinäpinnan molekyylit törmäävät kylmän seinäpinnan molekyyleihin, lämpö siirtyy ulos.
Kun lämpimässä materiaalissa olevat molekyylit törmäävät kylmemmän materiaalin molekyyleihin, seuraa lämmön johtumiseksi kutsuttu ilmiö. Kun jokin esine tuntuu kättä vasten lämpimältä, lämmön tuntu itse asiassa johtuu siitä, että esineen molekyy-lit ovat nopeassa liikkeessä. Talon seinän huoneenpuoleinen pinta on lämmin, joten siinä olevat molekyylit liikkuvat nopeammin kuin kylmällä ulkoseinäpinnalla. Tarvittaisiin siis materiaali, jossa nopeasti liikkuvat molekyylit eivät pääsisi törmäämään muihin. Koska ilma on kiinteää ainetta huonompi lämmönjohdin, eristysmateriaalit sisältävät usein paljon ilmaa, joka vähentää seinärakenteen lämmönjohtokykyä.
Haasteet
Paikallaan oleva ilma jarruttaa molekyylien liikettä, eikä lämpö tällöin pääse johtumaan ulos.
Kuten ilmankierronkin kanssa, myös tässä tapauksessa ilmamolekyylien eteneminen on estettävä. Mm. mineraalivillassa on paljon ilmaa, joka pysäyttää lämmön johtumisen, mutta villaa tarvitaan erittäin paksu kerros, jotta menetelmä todella toimii. Tämä puolestaan tekee seinistä paksuja, jolloin huoneala pienenee.
Tulevaisuuden ratkaisu
Tulevaisuuden eristeet perustuvat pysähtyneeseen ilmaan, mutta vielä tehokkaampaa, joskin vaikeampaa, on poistaa ilma kokonaan.
Nykyisin ilma koetetaan pysäyttää esimerkiksi huokoisen mineraalivillan avulla. Tällöin ilma kuitenkin pystyy yhä liikkumaan, mutta jos ilman saisi kokonaan pois eristeestä, teho olisi toinen. Markkinoilla on jo ilmattomaan eli tyhjiöteknologiaan perustuvia eristelevyjä, joiden teho on moninkertainen mineraalivillaan verrattuna. Teho kuitenkin katoaa, jos eristeen pinta rikkoutuu, joten niitä ei voi itse leikata. Suunnitteilla onkin levyjä, joissa olisi miljoonia mikroskooppisen pieniä tyhjiösoluja. Näitä levyjä voisi leikata tuhoamatta eristystehoa.
Tiivis eristys edellyttää hyvää ilmastointia
Kun lämpöhukka estetään pysäyttämällä ilman pääsy seinien, lattian tai katon rakenteisiin, este tään huoneen luonnollinen ilmanvaihto. Tämä asettaa uusia vaatimuksia asuntojen ilmanvaihdolle.
Nykystandardien mukaisten ilmatiiviiden höyrynsulkujen vaikutus huone ilmaan on jo havaittavissa: asunnoista tulee niin tii-viitä, että ne eivät enää tuuletu. Sääs-tämme lämmityskustannuksissa samalla, kun happi loppuu huoneista. Kun seinissä tai ikkunoissa ei enää ole minkäänlaisia ilmarakoja, ilma lakkaa kiertämästä, kosteus tiivistyy ja homesienet saavat otolliset elinolo suhteet.
Uudisrakentamisessa ongelmaa koete-taan ratkaista korvausilmalaitteilla, jotka poistavat tunkkaisen huoneilman ja kaappaavat ulkoa raitista ilmaa tilalle, ja samalla poistuva huoneilma lämmittää sisään tulevan raittiin ilman.
Monet talot on kuitenkin rakennettu ai kana, jolloin uudet höyrynsulut vasta tekivät tuloaan, eikä hyvän sisäilman merkitystä vielä ollut oivallettu.
Näiden, samoin kuin vielä vanhempien-kin rakennusten ilmanvaihto ja sisäilma on siis syytä tarkistaa, vaikka muutostöillä ei ehkä saa dakaan yhtä hyvin energiaa säästävää ratkaisua kuin uudiskohteissa. Helpointa on porata ulkoseinään reikä ja asentaa siihen raitis ilmaventtiili.
Tämä voi tuntua turhauttavalta kaiken sen jälkeen, mitä on puhuttu sisätilojen tiiviin lämmöneristyksen tärkeydestä.
Ihmisen ei kuitenkaan ole hyvä asua täy-sin ilmatiiviissä kodissa, etenkään jos si säti-lojen homesieniriski kasvaa ilman ko s teu-den lisääntyessä. Huolehdi siis siitä, että ko tiisi virtaa raitista ilmaa ja muista viiden minuutin tuuletus pari kertaa päivässä.