Puurunkoisten ulkoseinäliitosten kosteustekninen toimivuus
Risku, Olli (2020)
Risku, Olli
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202001311869
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202001311869
Tiivistelmä
Ilmastonmuutos sekä energiatehokkuuden parantaminen lämmöneristettä lisäämällä heikentävät rakenteiden kosteusteknistä toimivuutta ja vikasietoisuutta. Aikaisemmissa tutkimuksissa monien nykytekniikalla toteutettujen puurunkoisten ulkoseinien on kuitenkin todettu toimivan hyväksyttävästi myös tulevaisuudessa, kunhan käytetyt rakennusmateriaalit ja rakenneratkaisut valitaan oikein ja kosteudenhallinnasta huolehditaan rakennuksen koko elinkaaren ajan. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on selvittää, ovatko toimiviksi todettujen puurunkoisten ulkoseinien liitokset kosteusteknisesti toimivia. Toimintakriteeriksi valittiin homeen kasvu liitosrakenteessa. Terveyshaittojen osalta homealtistukselle ei nykytiedon mukaan voida asettaa yksiselitteisiä raja-arvoja, jolloin rakenteet on kannattavinta toteuttaa siten, että homeen kasvua ei niissä esiinny lainkaan.
Tarkasteluun valittiin yksi puuverhottu ja yksi tiiliverhottu puurunkoinen ulkoseinä, jotka edustivat kosteusteknisen toiminnan osalta kahden eri tavalla käyttäytyvän rakenteen tavanomaisimpia nykyaikaisia toteutusvaihtoehtoja. Valitut rakenteet olivat samalla valitun toimintakriteerin suhteen mahdollisimman kriittisiä. Molempien ulkoseinien osalta tarkasteltiin sisä- ja ulkonurkkaliitosta, ulkoseinän ja huoneistoväliseinän liitosta sekä ulkoseinän ja puurakenteisen palkkivälipohjan liitosta. Kosteusteknistä toimintaa ja homeen kasvua mallinnettiin Tampereen teknillisen yliopiston kehittämällä menetelmällä. Kosteuden- ja lämmönsiirron mallinnuksessa käytettiin Wufi 2D -ohjelmaa ja liitosten homehtumista tarkasteltiin VTT:n ja TTY:n kehittämän Suomalaisen Homemallin avulla. Lämmöneristeen määrän ja ilmastonmuutoksen vaikutusten huomioimiseksi mallinnus suoritettiin kolmella lämmöneristepaksuudella vuosien 2030 ja 2100 ilmasto-olosuhteissa Ilmatieteen laitoksen laatimilla rakennusfysikaalisilla testivuosilla. Hyväksyttävästi toimivassa liitoksessa ei sallittu homeen kasvua rakenteen ulkoilmaan rajoittuvia pintoja lukuun ottamatta.
Pääsääntöisesti tarkastellut liitosrakenteet olivat toimivia myös tulevaisuudessa. Ulkonurkat olivat liitoksista kriittisimpiä. Erityisen epävarmaa niiden toimivuus oli sateelta suojaamattomana. Ulkonurkkia voidaan kosteusteknisen toiminnan kannalta pitää yksittäistä seinärakennetta mitoittavampina. Jatkossa tulisi laajemmin selvittää erilaisten nurkkaliitosten toimivuutta sekä puu- että tiiliverhoilluissa ulkoseinissä. Erityisesti sateelta suojaamattomien, kuten räystäättömien rakennusten ulkoseinien ja niiden liitosten toimintaa tulisi tutkia lisää, jotta tulevaisuudessa vältettäisiin tasakattojen tai valesokkelirakenteiden kaltaiset, merkittäviä kosteusvaurioita aiheuttaneet rakennusvirheet. Palkkivälipohjan liitos ulkoseinään tulisi jatkossa toteuttaa palkkikengillä yläohjauspuun päälle asennettavan palkiston sijasta, jotta homeen kasvulta välipohjapalkkien pinnoilla vältyttäisiin.
Tarkasteluun valittiin yksi puuverhottu ja yksi tiiliverhottu puurunkoinen ulkoseinä, jotka edustivat kosteusteknisen toiminnan osalta kahden eri tavalla käyttäytyvän rakenteen tavanomaisimpia nykyaikaisia toteutusvaihtoehtoja. Valitut rakenteet olivat samalla valitun toimintakriteerin suhteen mahdollisimman kriittisiä. Molempien ulkoseinien osalta tarkasteltiin sisä- ja ulkonurkkaliitosta, ulkoseinän ja huoneistoväliseinän liitosta sekä ulkoseinän ja puurakenteisen palkkivälipohjan liitosta. Kosteusteknistä toimintaa ja homeen kasvua mallinnettiin Tampereen teknillisen yliopiston kehittämällä menetelmällä. Kosteuden- ja lämmönsiirron mallinnuksessa käytettiin Wufi 2D -ohjelmaa ja liitosten homehtumista tarkasteltiin VTT:n ja TTY:n kehittämän Suomalaisen Homemallin avulla. Lämmöneristeen määrän ja ilmastonmuutoksen vaikutusten huomioimiseksi mallinnus suoritettiin kolmella lämmöneristepaksuudella vuosien 2030 ja 2100 ilmasto-olosuhteissa Ilmatieteen laitoksen laatimilla rakennusfysikaalisilla testivuosilla. Hyväksyttävästi toimivassa liitoksessa ei sallittu homeen kasvua rakenteen ulkoilmaan rajoittuvia pintoja lukuun ottamatta.
Pääsääntöisesti tarkastellut liitosrakenteet olivat toimivia myös tulevaisuudessa. Ulkonurkat olivat liitoksista kriittisimpiä. Erityisen epävarmaa niiden toimivuus oli sateelta suojaamattomana. Ulkonurkkia voidaan kosteusteknisen toiminnan kannalta pitää yksittäistä seinärakennetta mitoittavampina. Jatkossa tulisi laajemmin selvittää erilaisten nurkkaliitosten toimivuutta sekä puu- että tiiliverhoilluissa ulkoseinissä. Erityisesti sateelta suojaamattomien, kuten räystäättömien rakennusten ulkoseinien ja niiden liitosten toimintaa tulisi tutkia lisää, jotta tulevaisuudessa vältettäisiin tasakattojen tai valesokkelirakenteiden kaltaiset, merkittäviä kosteusvaurioita aiheuttaneet rakennusvirheet. Palkkivälipohjan liitos ulkoseinään tulisi jatkossa toteuttaa palkkikengillä yläohjauspuun päälle asennettavan palkiston sijasta, jotta homeen kasvulta välipohjapalkkien pinnoilla vältyttäisiin.