Katariina Laine. Rakenteiden ilmatiiviyden parantaminen sisäilmakorjauksessa

Transkriptio

1 Katariina Laine Rakenteiden ilmatiiviyden parantaminen sisäilmakorjauksessa Opinnäytetyöt, Rakennusterveys 2014

2 KATARIINA LAINE RAKENTEIDEN ILMATIIVIYDEN PARANTAMINEN SISÄILMAKORJAUKSESSA Opinnäytetyöt Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate Itä-Suomen yliopisto Kuopio 2014 Aihealue: Rakennusterveys

3 Itä-Suomen yliopisto, Koulutus- ja kehittämispalvelu Aducate

4 TIIVISTELMÄ: Tämä opinnäytetyö on kirjallisuuteen ja käytännön kokemukseen perustuva selvitys rakenteiden ilmatiiviyden parantamisesta eli tiivistyskorjausten käytöstä osana muita korjausmenetelmiä sisäilmakorjauskohteissa. Rakenteiden ilmatiiviyden parantamisen ensisijaisena tavoitteena on vähentää rakenteiden läpi tapahtuvia hallitsemattomia ilmavirtauksia. Toimenpiteillä pyritään estämään ilmavirtausten mukana kulkeutuvien hiukkasmaisten ja kuitumaisten epäpuhtauksien pääsy sisäilmaan. Rakenteiden ilmatiiviyden parantamisella eli tiivistyskorjauksella voidaan myös hidastaa kaasumaisten epäpuhtauksien kulkeutumista materiaalin läpi. Vaipparakenteiden (alapohja-, ulkoseinä- ja yläpohjarakenteet) ilmatiiviyden parantamisella voidaan vähentää energiankulutusta ja estää kosteuskonvektio. Tiivistyskorjaus ei sovi kaikille rakenteille. Siksi rakenteita ei milloinkaan tiivistetä ilman tutkimuksia, suunnittelua, toteutuksen valvontaa sekä korjausten jälkeistä pitkäaikaisseurantaa. Rakenteiden ilmatiiviyden parantaminen ei ole koskaan ainoa toimenpide, vaan aina osa muita korjaustoimenpiteitä. Onnistuneeseen tiivistyskorjaukseen kuuluu vähintään ilmanvaihtojärjestelmän tarkastus ja säätö vastaamaan muuttuneita painesuhteita. Tiivistyskorjauksissa käytettävien materiaalien tulee olla käyttötarkoitukseensa testattuja ja mielellään M1-luokiteltuja. Sisäilmaongelmakohteissa rakenteiden ilmatiiviyden parantamista rakenteita tiivistämällä sekä korjausten onnistumista ja vaikutusta käyttäjien oireisiin on tutkittu vain vähän. Kokemusten perusteella huolellisilla ja perusteellisilla tiivistyskorjauksilla on saatu sisäilmaongelmakohteissa hyviä tuloksia. Tarvitaan kuitenkin lisätietoa ja ohjeistusta. AVAINSANAT: Rakenteiden ilmatiiviyden parantaminen, tiivistyskorjaus, sisäilmakorjaus, vuotoilmavirtaukset

5 ABSTRACT: This thesis is a literature study about improving airtightness of structures. Beside literature, the thesis is based on the best available practical experience. The airtightness renovation method can be used as part of a larger entity to solve poor indoor air quality problems in buildings. Methods used to improve airtightness in structural renovation are called air tightness renovation. The aim to improve airtightness of structures is to prevent the uncontrolled air leakages through structures. The airtightness renovation can prevent transportation of particles and fibers as well slow the diffusion of gases. Using airtightness renovation energy consumption can be decreased and moisture convection can be prevented. Airtightness renovations are usually done to improve air tightness of the envelope structures ig. ground slab, external wall and roof. Airtightness renovations are not suitable for all structures. In general, the structures should not be tightened without survey, planning, supervision of renovation and long-term control. Improving airtightness is never the only action but always a part of a larger entity. When improving airtightness, the ventilation system should be inspected and when required adjusted to correspond the changed pressure conditions. Airtightness renovation requires experience in structural engineering designing and implementation. The materials used should fill several requirements for the purpose. It is recommented that the materials should be M1- classified. Studies related to airtightness renovation in indoor quality promblem buildings and to health has been done relatively few. In practise airtightness renovation as part of a larger entity has successfully solved the indoor air quality problems in buildings. Some research still needs to be done. KEYWORDS: Improving airtightness of structures, airtightness renovation, indoor air quality improvement, air leakages

6

7 Esipuhe Opinnäytetyö on toteutettu Vahanen Oy:n ja Ympäristöministeriön Kosteus- ja hometalkoiden aloitteesta. Tiivistyskorjauksia koskevien yhtenäisten toimintatapojen ja ohjeistuksen puutteen vuoksi koottiin asiantuntijatyöryhmä, jonka tavoitteena oli muodostaa yhteinen konsensus tiivistyskorjauksista. Tämä opinnäytetyö on kirjallisuusselvitys, jossa on hyödynnetty asiantuntijatyöryhmän keskusteluja sekä Vahanen Oy:n asiantuntemusta sekä tiivistyskorjauksiin liittyvää kokemusta kenttäkohteissa. Opinnäytetyötä varten on kerätty eri tutkimustahojen ja alan asiantuntijoiden tutkimuksiin ja käytännön kokemuksiin perustuvaa tietoa tiivistyskorjauksista. Seuraavassa on lueteltu työpajatoimintaan osallistuneet organisaatiot aakkosjärjestyksessä: Asumisterveysliitto Aste ry Hannele Rämö Ardex Oy Heikki Immonen Finnmap Consulting Oy Hengitysliitto ry Ilkka Jerkku Tuula Syrjänen Helsingin kaupungin tilakeskus Sari Hildén, Jari Pere Helsingin yliopisto HKR-Rakennuttaja Insinööristudio Oy Insinööritoimisto Savora Oy Lahden kaupungin tilakeskus Mikrobioni Oy Museovirasto Ramboll Finland Oy Mirja Salkinoja-Salonen Kirsi Torikka-Jalkanen Petri Lönnblad, Timo Mielo Pertti Heikkinen Jouko Immonen, Eeva Rosendahl, Mika Nenonen Helena Rintala, Teija Meklin Seija Linnanmäki, Pekka Lehtinen Marko Jokipii, Kiia Miettunen, Antti Siika-aho Rakennusteollisuuden koulutuskeskus RATEKO Juha Krankka Saint-Gobain Weber Oy Savonia Ammattikorkeakoulu Timo Rautanen, Max Lauren Pasi Haataja

8 Senaatti-kiinteistöt Siilinjärven rakennusvalvonta Sirate Group Oy Sisäilmatalo Kärki Oy Sosiaali- ja terveysministeriö Suomen Sisäilmakeskus Oy Jukka Riikonen, Teppo Malm, Timo Keskikuru Timo Raatikainen Mikko Kallinen Jukka-Pekka Kärki Vesa Pekkola Eila Hämäläinen, Esko Lindblad, Helmi Kokotti, Mike Heinonen (myöh. ISS Oy) Talonrakennusteollisuus ry Reijo Lehtinen, Jani Kemppainen Terveyden ja hyvinvoinnin laitos Anne Hyvärinen TKR-Marketing Oy Työterveyslaitos Vahanen Oy Matti Raatikainen Päivi Isokääntä, Veli-Matti Pietarinen Ari-Veikko Kettunen, Sami Niemi, Miia Pitkäranta, Sami Vuorikoski Valvira VTT Expert Services Oy Pertti Metiäinen ja Heli Laasonen Rain Köiv, Taneli Päkkilä Ympäristöministeriö/Kosteus- ja hometalkoot Juhani Pirinen, Karoliina Viitamäki Edellä mainittujen henkilöiden lisäksi opinnäytetyön kommentointiin on osallistunut henkilöitä Vahanen Oy:stä. Opinnäytetyötä ovat rahoittaneet Vahanen Oy:n lisäksi Ympäristöministeriö, Senaatti-kiinteistöt, Ardex Oy, TKR-Marketing Oy, Saint- Gobain Weber Oy sekä Talonrakennusteollisuus ry. Haluan kiittää kaikkia työpajoihin osallistuneita ja erityisesti Ari-Veikko Kettusta ja Sami Niemeä työn ohjauksesta ja mahdollisuudesta työn toteuttamiselle sekä työkavereitani Katariina Laine

9 Sisällysluettelo 1 JOHDANTO TIIVISTYSKORJAUSTEN TAUSTA SEKÄ RAKENTEIDEN ILMANPITÄVYYS ENNEN JA NYT RAKENTEIDEN ILMATIIVIYS RADONIN TORJUNNASSA TIIVISTYSKORJAUKSET OSANA SISÄILMAKORJAUKSIA SUOMALAISEN RAKENNUSKANNAN ILMATIIVIYDEN KEHITYS TIIVISTYSKORJAUKSISTA JA EPÄPUHTAUKSIEN KULKEUTUMISESTA TEHTYJÄ TUTKIMUKSIA LAINSÄÄDÄNTÖ, RAKENTAMISMÄÄRÄYKSET, OHJEET JA VIRANOMAISNÄKÖKULMA Rakenteiden ilmatiiviys rakentamismääräyksissä Rakenteiden ilmatiiviyttä käsittelevät ohjeet, julkaisut ja artikkelit Rakennusvalvonnan näkemys tiivistyskorjauksista Museoviraston näkökulma- rakennussuojelu ja tiivistyskorjaukset RAKENNUKSEN RAKENNUSFYSIKAALISESTA TOIMINNASTA, MERKITYKSESTÄ SISÄILMAN LAADULLE JA ILMATIIVIYDEN TAVOITTEISTA RAKENNUKSEN JA RAKENTEIDEN RAKENNUSFYSIKAALINEN TOIMINTA Kosteus Lämpö Ilma RAKENNUKSEN PAINESUHTEISIIN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT JA SISÄILMAN LAATU Tuuli Savupiippuvaikutus Ilmanvaihtojärjestelmä Sisäilman laatuun vaikuttavat tekijät Rakennuksen painesuhteiden ja ilmatiiviyden merkitys rakennuksen toimintaan ja sisäilman laatuun RAKENTEIDEN ILMATIIVIYDEN TAVOITTEET Energiankulutuksen minimoiminen Kosteuskonvektion estäminen Epäpuhtauksien kulkeutumisen estäminen Terveyshaitan tai sitä aiheuttavan olosuhteen poistaminen ILMATIIVIYDEN PARANTAMISESSA KÄYTETTÄVÄT MATERIAALIT MATERIAALIEN OMINAISUUDET Nestemäisenä levitettävät vedeneristeet Pinnoitteet Joustavat massat ja vaahdot sekä pohjanauhat... 49

10 4.1.4 Teipit Muut rakennusmateriaalit, -tuotteet ja järjestelmät RAKENTEIDEN ILMATIIVIYDEN HUOMIOIMINEN KORJAUSRAKENNUSHANKKEESSA TARVESELVITYSVAIHE Korjaustarveselvitys Rakennuksen ilmatiiviyden tutkimismenetelmät HANKESUUNNITTELUVAIHE SUUNNITTELUVAIHE Rakennusfysikaalinen suunnittelu Tiivistyskorjausten suunnittelu Ilmanvaihtotekninen suunnittelu Laadunvarmistus- ja seurantasuunnitelma RAKENTAMISVAIHE Laadunvarmistus Laadunvarmistus merkkiainetekniikalla RAKENNUKSEN KÄYTTÖÖNOTTO Huoltokirja ja käyttäjien ohjeistus KÄYTTÖÖNOTON JÄLKEINEN KORJAUSTEN ONNISTUMISEN SEURANTA Saavutetun laatutason ylläpitäminen Seurantasuunnitelma, seurantamenetelmät ja ajankohdat ILMATIIVIYDEN PARANTAMISEN KORJAUSMENETELMÄT RAKENNETYYPEITTÄIN KORJAUSMENETELMÄN JA MATERIAALIN VALITSEMISESSA HUOMIOITAVIA ASIOITA Esimerkkiratkaisut rakennetyypeittäin luvuissa Rakenteet, joita ei pidä tiivistää Tiivistyskorjauksia tukevat ratkaisut ALAPOHJARAKENTEIDEN TIIVISTÄMINEN Betonirakenteiset alapohjat Ryömintätilalliset ja tuulettuvat betoniset alapohjarakenteet Puurakenteiset alapohjat ULKOSEINÄRAKENTEIDEN TIIVISTÄMINEN Kivirakenteiset ulkoseinät Puu- ja levyrakenteiset ulkoseinät VÄLIPOHJARAKENTEIDEN TIIVISTÄMINEN Betonirakenteiset välipohjat Täyttökerrokselliset betonirakenteiset välipohjat Puurakenteiset välipohjat YLÄPOHJARAKENTEIDEN TIIVISTÄMINEN Betonirakenteiset yläpohjat Puurakenteiset yläpohjat... 99

11 6.6 IKKUNA- JA OVILIITTYMIEN TIIVISTÄMINEN MUITA RAKENTEITA Läpivientien tiivistäminen Lattian tarkastusluukut Putkikanaalien ja portaiden alustilojen tiivistäminen Liikuntasaumat KORJAUSTAVAN VALINTA TOIMENPIDEVAIHTOEHTOJEN VERTAILU Rakenteiden purkaminen Korjausvaihtoehtojen vertailu RISKINARVIO RAKENTEIDEN ILMATIIVIYDEN PARANTAMISESTA KORJAUSRATKAISUNA SISÄILMAONGELMAKOHTEISSA JOHTOPÄÄTÖKSET YHTEENVETO JATKOSELVITYSTARVE LÄHDELUETTELO

12 TAULUKKOLUETTELO Taulukko 1 Maalajien ja maalajitteiden ilmanläpäisevyys. Taulukko 2 Eräiden rakennusmateriaalien ilmanläpäisevyys L ja ilmanläpäisykerroin Ka. Taulukko 3 Malli korjausten onnistumisen arvioinnin menetelmistä ja ajankohdista korjausten valmistumisen ja tilojen käyttöönoton jälkeen. Taulukko 4 Nelikentässä on esitetty kootusti tiivistyskorjausten vahvuudet, heikkoudet, mahdollisuudet ja uhat. KUVALUETTELO Kuva 1 Epäonnistuneita tiivistyskorjauksia. Kuva 2 Esimerkkejä alapohjarakenteissa olevista liitoskohdista, joiden ilmatiiviydestä on erityisesti huolehdittava Kuva 3 Eri levyisten rakojen läpi virtaavan ilman määrä [l/min] suhteessa ilman kokonaispaine-eroon [Pa]. Kuva 4 Joustavan saumamassan, umpisoluisen saumanauhan ja nestemäisenä levitettävän vedeneristeen käyttöperiaatteet tiivistyskorjauksissa. Kuva 5 Rakenteiden ilmatiiviyden huomioiminen rakennushankkeen eri vaiheissa. Kuva 6 Ilmavuotokohdan havaitseminen lämpökuvauksella. Kuva 7 Betonirakenteen alusta on valmisteltu ennen tiivistyskorjausta Kuva 8 Alapohjarakenteessa tapahtuvien ilmavirtausten huomioiminen merkkiainekokeessa. Kuva 9 Merkkiainelaite Sensistor XRS9012. Kuva 10 Merkkiainelaite Innova Kuva 11 Perinteisen hirsirakennuksen tiivistäminen tulee tehdä harkiten. Kuva 12 Esimerkkejä erilaisista maanvaraisen betonilaatan tiivistyskorjauksista. Kuva 13 Esimerkkiratkaisu maanvaraisen betonilaatan ja betoniseinän liitoskohdan tiivistyskorjauksesta. Kuva 14 Ryömintätilallisen alapohjarakenteen tiivistys polyuretaanivaahdolla ryömintätilan puolelta. Kuva 15 Ontelolaattarakenteisen, tuuletetun alapohjarakenteen ilmavuotoreitit sekä tiivistyskorjaus. Kuva 16 Betonirakenteisen sisäpinnan tiivistyskorjaus koko rakenteen ja liitoskohtien yli asennettavalla pinnoitteella. Kuva 17 Betonirakenteisen sisäpinnan ja puhtaaksimuuratun tiiliseinän tiivistyskorjaus koko rakenteen ja liitoskohtien yli asennettavalla pinnoitteella. Kuva 18 Puurunkoisen, tiiliverhoillun ulkoseinärakenteen tiivistyskorjausdetaljeja.

13 Kuva 19 Kuva 20 Kuva 21 Kuva 22 Kuva 23 Kuva 24 Kuva 25 Kuva 26 Kuva 27 Kuva 28 Kuva 29 Kuva 30 Kuva 31 Kuva 32 Kuva 33 Kuva 34 Kuva 35 Kuva 36 Kuva 37 Puurunkoisen, tiiliverhoillun ulkoseinärakenteen tiivistyskorjaus, kuvia korjaustyömaalta. Puurunkoisen, lautaverhoillun ulkoseinärakenteen tiivistyskorjaus, kuvia korjaustyömaalta. Ontelolaattarakenteisen välipohjan tiivistyskorjaus, kuvia korjaustyömaalta. Massiivisen betonivälipohjan epoksipinnoitus. Väestönsuojan täyttökerroksesta tapahtuvien ilmavuotojen tiivistyskorjaus. Esimerkkiratkaisu täyttökerroksellisen alalaattapalkisto-välipohjan tiivistys-korjauksesta. Puurakenteisen täyttökerroksellisen välipohjan tiivistyskorjaus. Periaateratkaisu täyttökerroksellisen betonirakenteisen yläpohjan sisäpinnan tiivistyskorjausratkaisuista. Täyttökerroksellisen betonirakenteisen yläpohjan korjaus, kuvia korjaustyömaalta. Periaateratkaisu tiilirakenteisen sisäpinnan ja ikkunan liitoskohdan tiivistyskorjauksesta. Esimerkkiratkaisu ikkunakarmien välisen liitoskohdan tiivistyskorjauksesta. Ikkunakarmien välisen liitoskohdan tiivistyskorjaus, kuvia korjaustyömaalta. Suojellun rakennuksen ikkunan ja ulkoseinäliitoskohdan tiivistyskorjaus, kuvia korjaustyömaalta. Pilarin ja ulkoseinän kohdalla sähkökourujen kautta tapahtuvia ilmavuotoja, kuvia uudistyömaalta. Putkiläpivientien tiivistyskorjaus, betoninen alapohjarakenne, kuvia korjaustyömaalta. Läpivientien tiivistyskorjauksia, kuvia korjaustyömaalta. Metallisen tarkastusluukun tiivistyskorjaus. Tarkastusluukun uusiminen kaasutiiviiksi. Liikuntasauman tiivistyskorjaus.

14 KESKEISET LYHENTEET JA SYMBOLIT DIFFUUSIO Kaasumolekyylien liikettä, joka pyrkii tasoittamaan kaasuseoksessa olevia yksittäisen kaasun pitoisuuseroja (tai osapaine-eroja). Diffuusiossa kaasumolekyylit siirtyvät korkeammasta pitoisuudesta pienempään. EMISSIO Haihtuminen, materiaalista vapautuu kaasumaisessa olomuodossa olevia yhdisteitä ympäröivään ilmaan. HÖYRYNSULKU Höyrynsulku on ainekerros, jonka pääasiallisena tehtävänä on estää vesihöyryn haitallinen diffuusio rakenteeseen tai rakenteessa. ILMANLÄPÄISEVYYS, (PERMEABILITEETTI) Yksikkö [m 2 ]. Ilmanläpäisevyydellä k tarkoitetaan permeabiliteettia, jonka suuruuteen vaikuttavat huokosten koko ja huokosjakauma. ILMANLÄPÄISEVYYS Yksikkö [m 3 /(m s Pa)]. Ilmanläpäisevyydellä L tarkoitetaan ilman tilavuusvirtaa, joka jatkuvuustilassa laminaarisena virtauksena läpäisee kohtisuorasti pintayksikön suuruisen ja pituusyksikön paksuisen homogeenisen ainekerroksen läpi, kun ainekerroksen eri puolilla olevien ilmatilojen paine-ero on yksikön suuruinen. ILMANLÄPÄISYKERROIN Yksikkö [m 3 /(m 2 s Pa)] tai [m 3 /N s]. Ilmanläpäisykerroin Ka ilmoittaa ilman tilavuusvirran, joka jatkuvuustilassa laminaarisena virtauksena läpäisee kohtisuorasti pintayksikön suuruisen materiaalin, kun materiaalin eri puolilla olevien ilmatilojen paine-ero on yksikön suuruinen. ILMANSULKU Tarkoittaa ainekerrosta, jonka pääasiallinen tehtävä on estää haitallinen ilmavirtaus rakenteen läpi puolelta toiselle.

15 ILMANVUOTOLUKU q50 Yksikkö [m 3 /(h m 2 )]. Kuvaa rakennusvaipan keskimääräistä vuotoilmavirtaa tunnissa 50 Pa paine-erolla kokonaissisämittojen mukaan laskettua rakennusvaipan pinta-alaa kohden. RakMK D3 (2012) mukainen menetelmä. ILMANVUOTOLUKU n50 Yksikkö [1/h] eli [m 3 /(h m 3 )]. Kuvaa rakennusvaipan keskimääräistä vuotoilmavirtaa tunnissa 50 Pa paine-erolla kokonaissisämittojen mukaan laskettua rakennuksen tilavuutta kohden. Vanhentunut menetelmä. KAPSELOINTI Kapseloinnilla tarkoitetaan tässä työssä korjausmenetelmää, jonka tavoitteena on estää haitta-aineiden tai muiden epäpuhtauksien kulkeutuminen sisäilmaan sekä konvektiolla että diffuusiolla materiaalin läpi. KOSTEUSVAURIO Tarkoittaa liiallisesta tai pitkäaikaisesta kosteudesta aiheutuvaa materiaalin tai rakenteen kosteussietokyvyn ylittymistä ja ominaisuuksien muuttumista siten, että rakenne tai rakenteen osa tulee korjata tai vaihtaa. MIKROBIVAURIO Tarkoittaa bakteerien, homeiden, hiivojen, lahottajien ym. haitallista esiintymistä rakennuksessa. RAKENTEIDEN ILMATIIVIYDEN PARANTAMINEN l. TIIVISTYSKORJAUS Korjausmenetelmä, jonka ensisijaisena tavoitteena sisäilmakorjauskohteissa on estää hallitsemattomat ilmavirtaukset rakenteista ja niiden mukana kulkeutuvien epäpuhtauksien pääsy huonetilaan. Tiivistyskorjauksissa tehdään toimenpiteitä rakenteiden sisäpinnan riittävän ilmatiiviyden varmistamiseksi. RAKENNUKSEN VAIPPA Muodostuu rakennusosista, jotka erottavat lämpimän ja puolilämpimän tilan ulkoilmasta, maaperästä tai lämmittämättömästä

16 tilasta. Vaipparakenteita ovat esimerkiksi yläpohja-, alapohja- ja ulkoseinärakenteet. SUHTEELLINEN KOSTEUS Yksikkö [% RH]. Ilman suhteellinen kosteuspitoisuus, joka ilmoittaa kuinka paljon ilmassa on vesihöyryä kyllästymiskosteuspitoisuuteen verrattuna tietyssä lämpötilassa. TEKNINEN KÄYTTÖIKÄ Tekninen käyttöikä tarkoittaa käyttöönoton jälkeistä aikaa, jona rakenteen, rakennusosan, järjestelmän tai laitteen tekniset toimivuusvaatimukset täyttyvät. TERVEYSHAITTA Terveyshaitalla tarkoitetaan esimerkiksi asuinympäristössä olevasta tekijästä tai olosuhteesta aiheutuvaa sairautta tai sairauden oiretta. Lain tarkoittamana terveyshaittana pidetään myös altistumista terveydelle haitalliselle aineelle tai olosuhteelle siten, että sairauden tai sen oireiden ilmeneminen on mahdollista. Terveyshaitan olemassaolon määrittelee terveydensuojeluviranomainen. VESIHÖYRYNLÄPÄISEVYYS Yksikkö = [m 2 /s] ja p = [kg/(m s Pa)]. Vesimäärä, joka stationääritilassa läpäisee aikayksikössä pintayksikön suuruisen ja pituusyksikön paksuisen homogeenisen ainekerroksen, kun ainekerroksen eripuolilla olevien ilmatilojen vesihöyrypitoisuuksien ero (tai vesihöyryn osapaine-ero) on yksikön suuruinen. VESIHÖYRYN KONVEKTIO (KOSTEUSKONVEKTIO) Tarkoittaa kaasuseoksen (esim. ilma) sisältämän vesihöyryn siirtymistä kaasuseoksen mukana sen liikkuessa kokonaispaine-eron vaikutuksesta. VOC Yksikkö µg/m 3 (ilmanäyte) ja µg/m 2 h (FLEC ehjän lattiapäällysteen päältä). Volatile Organic Compound, haihtuva orgaaninen yhdiste.

17 1 Johdanto Rakennusvaipan ilmatiiviyden parantamisen tavoitteena on vähentää energiankulutusta, estää kosteuskonvektio ja estää epäpuhtauksien huoneilmaan kulkeutuminen vuotoilmavirtausten mukana. Hyvin ilmanpitävässä rakennuksessa korvausilmaa ei oteta rakenteiden ilmavuotokohtien kautta, vaan korvausilma otetaan hallitusti tuloilmaventtiilien tai raitisilmanottoaukkojen kautta. Rakenteiden sisäpintojen ilmatiiviydellä voidaan estää mahdollista terveyshaittaa aiheuttavan olosuhteen syntyminen. Sisäilmaongelmakohteissa rakenteiden sisäpintojen ilmatiiviyden parantamisen eli tiivistyskorjauksen ensisijaisena tavoitteena on estää hallitsemattomat ilmavirtaukset rakenteista ja niiden mukana kulkeutuvien epäpuhtauksien pääsy huonetilaan. Tiivistyskorjauksissa tehdään tyypillisesti toimenpiteitä vaipparakenteiden (alapohja-, ulkoseinä- ja yläpohjarakenteet) sisäpintojen riittävän ilmatiiviyden varmistamiseksi. Tiivistyskorjausmateriaali läpäisee yleensä jonkin verran vesihöyryä ja myös muita kaasuja. Rakenteiden ilmatiiviyden parantamiseksi tehtävät tiivistyskorjaukset sekoitetaan usein muihin korjausmenetelmiin, kuten haitta-aineiden kapselointiin, kapillaarisen kosteuden katkaisemiseen tai muihin kosteuden tai paineellisen veden hallitsemiseksi tehtäviin korjaustoimenpiteisiin. Tiivistyskorjausmenetelmää on käytetty sisäilmaongelmakohteissa jo pitkään osana muita korjaustoimenpiteitä vaihtelevalla menestyksellä. Kokemusperäisesti on todettu, että pelkkä tiivistyskorjaus yksin käytettynä harvoin riittää, vaan ongelmien poistamiseksi tarvitaan myös muita toimenpiteitä. Siten rakenteiden sisäpinnan ilmatiiviyden parantaminen on aina osa muita korjaustoimenpiteitä. Korjaukset ovat voineet epäonnistua puutteellisten suunnitelmien, huolimattoman toteutuksen tai laadunvarmistuksen puuttumisen vuoksi sekä rakenteissa tapahtuvien ilmiöiden ja kokonaisuuden ymmärtämättömyyden vuoksi. Lisäksi on saatettu tiivistää 9

18 rakenteita, joihin tiivistyskorjaus ei sovellu. Tutkimustietoa eri menetelmistä ja korjausten onnistumisesta on saatavilla vähän. Rakennusten sisäilmaongelmakohteiden parissa työskentelevillä asiantuntijoilla on näkemyseroja tiivistyskorjausten onnistumisesta, korjaustavan vaikutuksesta sisäilmaan sekä korjaustavan käyttöiästä ja vaikutuksista rakennuksen elinkaarikustannuksiin. Erimielisiä ollaan myös siitä, mitä rakenteita ylipäätään on mahdollista ja järkevä korjata ja kuka lopulta päättää korjaustavan valinnasta ja millä edellytyksillä. Yhtenäisten toimintatapojen ja ohjeistuksen puutteen vuoksi syksyllä 2013 käynnistyi yhteistyössä Ympäristöministeriön Kosteus- ja Hometalkoiden sekä Vahanen Oy:n kanssa toteutettava hanke, jonka tarkoituksena oli saavuttaa työpajatoiminnan avulla yhteinen konsensus tiivistyskorjausmenetelmän käytöstä yhtenä sisäilmaongelmakohteiden korjausratkaisuna. Opinnäytetyössä on hyödynnetty asiantuntijatyöryhmän keskusteluja sekä Vahanen Oy:n asiantuntemusta sekä tiivistyskorjauksiin liittyvää kokemusta kenttäkohteissa. Opinnäytetyössä kuvataan rakenteiden ilmatiiviyden toteuttamisen rakennusfysikaaliset perusteet ja kerrotaan rakenteiden ilmatiiviyteen liittyvistä rakentamismääräyksistä, rakennusalan ohjeista, tehdyistä tutkimuksista ja käytännön kokemuksiin perustuvasta tiedosta. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on koota jo olemassa olevat tiedot alan julkaisuista, työpajojen tuloksista ja käytännön kokemuksista. Työssä kuvataan rakenteiden ilmatiiviyden huomioiminen rakennushankkeessa sekä korjausten jälkeisestä onnistumisen varmistamisesta. Lisäksi kuvataan rakenteiden ilmatiiviyden parantamisen pääperiaatteet rakennetyypeittäin. 10

19 2 Tiivistyskorjausten tausta sekä rakenteiden ilmanpitävyys ennen ja nyt 2.1 RAKENTEIDEN ILMATIIVIYS RADONIN TORJUNNASSA Rakenteiden tiivistäminen on nostettu korjausratkaisuksi ensimmäisen kerran radonkaasun pääsyn estämisessä rakennuksen sisälle. Radon on hajuton, näkymätön, haitallinen ja vaarallinen kaasu, jota ei saa tulla haitallisia määriä huonetilaan. Radonkorjausmenetelmiä ovat esimerkiksi alapohjarakenteen sisäpinnan ilmatiivistäminen sekä alapohjan alapuolisen maaperän alipaineistusratkaisut. Vanhimmat radonkorjaukset on tehty Suomessa 1980-luvulla ja ensimmäisen kerran radonin torjunnan suunnitteluohje rakenteita tiivistämällä on kuvattu Teknillisen korkeakoulun julkaisussa 114, Radonsuunnitteluohje normaalin radonluokan alueille vuodelta Olennaisena vaatimuksena radonin torjunnassa rakenteita tiivistämällä on, että ilmavirtausreitit katkaistaan kokonaan, eikä vain osittain. (Kettunen ym. 1991). Kuvassa 1 on esitetty alapohjarakenteiden liitoskohtia, joiden tiiveydestä on huolehdittava. Kuva 1. Esimerkkejä alapohjarakenteissa olevista liitoskohdista, joiden ilmatiiviydestä on erityisesti huolehdittava (Rakennustieto 2012). Radon on hyvä indikaattori sille, kuinka paljon ilmaa alapohjan kautta huoneilmaan tulee. Siksi radonmittausta ennen ja jälkeen korjaustöiden voidaan käyttää 11

20 tiivistyskorjauksen onnistumisen arvioinnissa kohteissa, joissa radonia esiintyy riittäviä määriä. Suomen Säteilyturvakeskus STUK on koonnut raportissa STUK- A252 Asuntojen radonkorjaaminen (2012) talonomistajille lähetettyyn kyselytutkimukseen perustuvaa tietoa radonkorjauksen onnistumisesta. Vuotoreittien tiivistämisellä saavutettiin 400 taloon perustuvan aineiston perusteella % radonpitoisuuden alenema. Kyselytuloksesta ei käy ilmi käytetty tiivistyskorjausmenetelmä, toteutus eivätkä työmaanaikaiset laadunvarmistusmenetelmät. (Arvela ym. 2012) Yleisesti tiivistämistyössä on noudatettava huolellisuutta, jotta tiivistämisen työvirheiden vaikutus jää merkityksettömäksi. Kun korjaukset on suunniteltu, työ on toteutettu huolellisesti ja onnistuminen varmistettu laadunvarmistusmenettelyillä asianmukaisesti, voidaan tällaisista kohteista mittaustuloksiin perustuvan kokemusten mukaan katkaista radonia sisäilmaan kuljettavat ilmavirtaukset kokonaan. Tällöin radonia voi siirtyä enää diffuusiolla rakenteiden läpi. Yleisesti tiedetään, että esimerkiksi tiivistämällä 70 % ilmavuotokohdista ei saavuteta 70 % alenemaa radonpitoisuudessa, vaan suuri osa ilmavuodoista siirtyy tiivistämättömiin kohtiin. Tiivistyksellä tulee katkaista kaikki ilmavuodot, jotta korjaus onnistuu. (Kettunen ym. 1991) Ympäristöministeriön 2014 julkaistussa pohjarakenteita koskevassa asetuksessa mainitaan, että suunnittelussa ja toteutuksessa on lisäksi otettava huomioon rakennuspaikan radonriskit. Asetusta sovelletaan korjausrakentamisessa. Rakentamismääräyskokoelman osassa B3 Pohjarakenteet 2004, on annettu määräyksiä ja ohjeita koskien radonin hallintaa. Ohjeessa todetaan, että tiivis yhtenäinen laattaratkaisu on radonturvallinen ja että maanvaraisen laatan ja perusmuurin sauman tiivistystoimet ovat välttämättömiä, kun perusmuuri ja laatta rakennetaan erikseen. Lisäksi läpivientien tiivistäminen on erittäin tärkeätä kaikissa rakenneratkaisuissa. Tiivis, halkeilematon betonirakenne estää radonin pääsyn haitallisissa määrin rakenteen läpi. 12

21 Radontutkimuksissa on todettu, että pitkällä aikavälillä radon kulkeutuu diffuusiolla betonilaatan lävitse. Tiiviin, laadukkaan betonilaatan (betoni K30, paksuus 60 mm) läpi tapahtuva diffuusio on kuitenkin niin hidasta, ettei sillä ole käytännössä juurikaan merkitystä huoneilman radonpitoisuuden kannalta. Heikompilujuuksisen ja keskinkertaisesti tiivistetyn betonilaatan (betoni K20, paksuus 60 mm) läpi tapahtuu diffuusiota siten, että laskennallisen tarkastelun mukaan huonetiloissa sallitut radonpitoisuudet ylittyvät. Käytännössä konvektiovirtaukset alapohjarakenteen saumakohtien, halkeamien ja läpivientien kautta ovat huoneilman radonpitoisuuden kannalta tyypillisesti diffuusiota merkittävämpiä. (Kronqvist 1989) Edellä mainittuja tutkimustuloksia voidaan pitää lähtökohtana arvioitaessa rakennuspohjan mikrobien tuottamien kaasumaisten epäpuhtauksien kulkeutumista diffuusiolla betonirakenteiden läpi. Rakenteiden tiivistysratkaisuja radonin torjumiseksi on ohjeistettu detaljitasolla edellä mainittujen julkaisujen lisäksi mm. RT-kortissa , Radonin torjunta TIIVISTYSKORJAUKSET OSANA SISÄILMAKORJAUKSIA Tiivistysratkaisuja on käytetty myös muissa kuin radonin liitettävissä sisäilmaongelmakohteissa 1990-luvulta lähtien luvulla rakenteiden sisäpinnan ilmatiiviyden parantamiseen liittyviä korjauksia on tehty Suomessa sadoissa sisäilmaongelmakohteissa monien tahojen toimesta ja suunnitteluratkaisut, käytettävät materiaalit, toteutus työmaalla ja laadunvarmistusmenettely ovat alkaneet vakiintua. Korjaukset ovat kuitenkin voineet epäonnistua rakenteissa tapahtuvien ilmiöiden ja kokonaisuuden ymmärtämättömyyden, puutteellisten suunnitelmien, huolimattoman toteutuksen tai laadunvarmistuksen puuttumisen vuoksi. Lisäksi on saatettu tiivistää rakenteita, joihin tiivistyskorjaus ei sovellu. Kuvassa 2 on esimerkkejä epäonnistuneista tiivistyskorjauksista. 13

22 a b c d Kuvat 2a d. Kuvassa a on epäonnistunut läpivientien palokatkotiivistys, jossa ilmavirtauksia tapahtuu edelleen tiivistämättömien läpivientien kautta. Kuvassa b on epäonnistunut ikkunan ja ulkoseinärakenteen liitoskohdan tiivistys, jossa tiivistysmassa on asennettu huolimattomasti ja tartunta alustaan on puutteellinen. Kuvassa c ikkunan ja ulkoseinärakenteen liitoskohdassa tiivistyskorjausmateriaalin tartunta alustaansa ei ole riittävä. Kuvassa d lattianrajan rakoon on asennettu silokonimassaa, jonka tartunta alustaan on pettänyt. Ilmavuotokohdat on osoitettu punaisilla nuolilla. Jo 1980-luvun kirjallisuudessa (Polvinen ym. 1983) todetaan, että tutkimustietoa erilaisista ilmatiiviyden parantamisen menetelmistä ja korjausten onnistumisesta on saatavilla vähän. Tilanne ei ole tästä juuri muuttunut. Julkaistuja tutkimustuloksia on edelleen vähän. Korjausten jälkeistä korjausten onnistumisen arviointia pitkällä aikavälillä on tehty vain muutamissa kohteissa. Huolellisesti toteutetuista korjauskohteista on saatu positiivista palautetta. Rakenteiden ilmatiiviyden parantaminen sisäilmakohteissa on korjausmenetelmänä edelleen melko uusi, eikä se ole kaikkien rakennusammattilaisten tiedossa. 14

23 2.3 SUOMALAISEN RAKENNUSKANNAN ILMATIIVIYDEN KEHITYS Perinteisten suomalaisten hirsirakennusten rakenteiden kosteustekninen toimivuus perustuu ilmavirtausten rakenteita kuivattavaan vaikutukseen ja siten hirsirakenteet läpäisevät tarkoituksenmukaisesti ilmaa. Perinteisten hirsirakennusten ilmatiiviys on heikko. Rintamamiestyyppisten puutalojen ilmatiiviys on myös heikko ja myös näiden rakenteiden toimivuus on pitkälti perustunut ilmavirtausten kuivattavaan vaikutukseen ja siihen, että rakennuksen sisällä ei ole ollut sellaista kosteuskuormaa, kuin nykypäivänä. Tutkimusten mukaan ennen vuotta 1950 rakennettujen hirsirakennusten ja purueristeisten puurunkoisten asuinrakennusten (n=5) ilmanvuotoluku n50 keskiarvo on 7,3 vaihteluvälillä 6 10,4. Tutkimuksissa on havaittu, että rakenteissa useissa kerroksissa olevat pahvit ja tapetit parantavat huomattavasti ilmatiiviyttä. Perinteisiä hirsirakennuksia on tiivistetty lämmöneristävyyden parantamiseksi ja vedon tunteen poistamiseksi. (Polvinen ym. 1983) Vuoden 1955 jälkeen rakennettujen puurunkoisten, mineraalivillalla eristettyjen asuinrakennusten (n=31) ilmanvuotoluvun n50 keskiarvoksi on mitattu 8,5 vaihteluvälillä 2,9 17,8. (Polvinen ym. 1983) Vanhojen kivirakenteisten arvorakennusten ilmatiiviys ei myöskään ole erityisen hyvä. Vanhoissa arvorakennuksissa (n=8) on mitattu ilmanvuotoluvuksi n50 [1/h] keskiarvo 6,5. (Tähtinen ym. 2013). Sairaaloissa olevien vanhojen (n=6, rakennusvuosi ) eristystilojen ilmanvuotoluvuksi mitattiin /h ja uusien eristystilojen (n=13, rakennusvuosi ) ilmanvuotoluvuksi mitattiin 1-4 1/h. (Salmi ym. 2012) Vuosina rakennettujen puuelementtitalojen (n=44) ilmanvuotoluvun n50 keskiarvoksi on mitattu 6, vaihteluvälin ollessa 2,2 12,0. Vuosina rakennettujen kevytbetonirakenteisten (n=5) rakennusten ilmanvuotoluvun n50 keskiarvoksi on mitattu 3 ja 1970-luvulla rakennettujen betonisandwich- 15

24 elementtitalojen (n=5) ilmanvuotoluvun n50 keskiarvoksi on mitattu 3,5. (Polvinen ym. 1983) Rakennusten ilmatiiviyteen kiinnitettiin huomiota 1970-luvulla, jolloin energian hinta kohosi voimakkaasti ja sen seurauksena pyrittiin säästämään energiaa. Markkinoille tuli erilaisia ilman- ja höyrynsulkupapereita ja muoveja. Suomessa tutkittiin rakennuksen ulkovaipan ilmanpitävyyttä ensimmäisen kerran 1970-luvulla. Siten rakennuskannan ilmatiiviys on keskimääräisesti huomattavasti parantunut siirryttäessä 1980-luvulle. (Polvinen ym. 1983) Sen sijaan tutkimuksissa on havaittu, ettei puurunkoisten pientalojen keskimääräinen ilmatiiviys ole kovin paljon parantunut vuosien 1980 ja 2000 välillä. Kivirakenteisten pientalojen ilmatiiviys on keskimäärin puurunkoisia parempi. (Vinha 2012) Ilmavuotolukuna aikaisemmin käytetty n50 ei ole suoraan verrannollinen nykyisen q50 ilmanvuotoluvun kanssa. Ilmanvuotoluku q50 ottaa huomioon ilmavuodon vaipan pinta-alaa kohden kun taas n50 lasketaan kokonaistilavuuden perusteella. Ilmanvuotoluku n50 suosii suuria rakennuksia, koska vaipan pinta-ala ei useinkaan kasva samassa suhteessa rakennuksen tilavuuden kanssa. Pientalojen ilmanvuotoluvut n50 ja q50 ovat samaa suuruusluokkaa. (Paloniitty 2013) Nykyään rakenteiden sisäpinnan ilmatiiviyteen on pitänyt kiinnittää entistä enemmän huomiota energiatehokkuusvaatimusten vuoksi, asumisen käyttötottumusten muuttumisen ja yhä monimutkaisemmaksi muuttuvien rakenteiden ja rakennusten vuoksi. Uudisrakennuksissa rakennusvaipan ilmanvuotoluku q50 saa olla enintään 4 m 3 /(h m 2 ). Kosteusteknisen turvallisuuden, hyvän sisäilmaston ja energiatehokkuuden kannalta tulisi rakennusvaipan ilmanvuotoluvun q50 olla enintään 1 m 3 /(h m 2 ). (RakMK D3 2012, RIL ) Nykyrakentamisessa rakennusvaipan sisäpinnan ilmatiiviys huomioidaan suunnitteluvaiheessa ja käytännössä toteutus tehdään joko höyrynsululla, joka toimii samalla myös ilmansulkuna tai massiivisella, höyryn- ja ilmansulkuna toimivana rakenteella. Höyryn- ja ilmansulun huolelliseen, tiiviiseen toteutukseen työmaalla ei 16

25 aina kiinnitetä riittävästi huomiota. Kokemuksen mukaan uudisrakennusten ilmatiiviydessä on suuria työmaatekniikoista ja työn toteuttamisesta johtuvia eroja. Jos tekijät ymmärtävät, mitä tekevät, niin onnistumisen todennäköisyys on korkea. 2.4 TIIVISTYSKORJAUKSISTA JA EPÄPUHTAUKSIEN KULKEUTUMISESTA TEHTYJÄ TUTKIMUKSIA Tiivistyskorjauksiin liittyviä tieteellisiä tutkimuksia on tehty suhteellisen vähän ja tehdyt tutkimukset ovat yleensä suppeita. Tiedetään, että rakenteiden läpi tapahtuvien ilmavirtausten mukana kulkeutuu epäpuhtauksia huoneilmaan. Näiden ilmavirtausten mukana kulkeutuvien epäpuhtauksien pitoisuutta ei kuitenkaan pystytä määrittämään tarkasti. Voidaan todeta, että ilmavirtausten mukana siirtyy merkittävämpiä epäpuhtausmääriä, kuin diffuusiolla rakenteiden läpi. Epäpuhtauksien siirtyminen diffuusiolla on hitaampaa ja siirtyvät määrät ovat pienempiä kuin konvektiolla. Poikkeuksena voidaan pitää joitakin vaikeiden haittaaineiden kyllästämiä rakenteita, kuten raskasöljyjä sisältävää maaperää ja laajalta alueelta öljyn kyllästämää alapohjalaattaa, jolloin haihduntapinta-ala on suuri suhteessa ilmavuotoreitteihin ja silloin diffuusion merkitys on suurempi. Eräässä kohteessa seurantatutkimuksena tehtyjen ilmatiiviysmittausten mukaan täyttökerroksellisiin välipohjarakenteisiin tehdyt tiivistyskorjaukset olivat yhtä ilmatiiviitä, kuin vuotta aikaisemmin korjausten yhteydessä tehdyissä laadunvarmistusmittauksissa. Kohteen välipohjarakenteet olivat alkuperäisiä puupalkkivälipohjia, joissa täytteenä oli sammalta, turvetta sekä muita luonnonmateriaaleja. Tiivistyskorjaukset tehtiin välipohjien ylä- ja alapintaan siten, että alkuperäiset täyttökerrokset jäivät välipohjarakenteeseen. Merkkiainetekniikalla tehdyissä tutkimuksissa todettiin, välipohjarakenteen ja huonetilan välisen paineeron ollessa 10 Pa, että välipohjarakenteen sisälle päästettyä merkkiainekaasua ei kulkeutunut lainkaan huonetiloihin. Kun paine-ero nostettiin 50 Pa, havaittiin tarkastelluissa tiloissa paikallisia vuotokohtia. Vähäisistä vuodoista huolimatta rakenteiden ilmatiiviys todettiin tavanomaista täyttökerroksellista välipohja- 17

26 rakennetta huomattavasti paremmaksi, minkä ansiosta epäpuhtauksien kulkeutuminen rakenteista sisäilmaan on vähäisempää (Lahtinen ym. 2008). Arvorakennusten käytettävyys ja hyvät korjauskäytännöt -julkaisussa arvioitiin kahdeksassa arvorakennuksessa korjausratkaisujen merkitystä sisäilman laatuun arviokäyntien ja mittausten avulla. Kohteissa oli tehty tiivistyskorjauksia ja kapselointikorjauksia. Mittauksissa havaittiin, että vaikka yksittäiset rakenteet ja huonetilat oli korjauksilla saatu tiiviiksi, ne eivät parantaneet oleellisesti koko rakennuksen tiiviyttä, koska muita ympäröiviä rakenteita ei ollut huomioitu tiivistyskorjauksessa. Korjausten jälkeen tehdyissä seurantamittauksissa tiloissa ei havaittu tavanomaisesta poikkeavia pitoisuuksia (mm. hiukkasten määrä ilmassa). Hankkeen yhteenvetona todetaan, että vanhojen rakennusten korjauksissa tiiviyden kannalta on erityisen tärkeää huomioida koko rakennuksen ominaisuudet ja toiminta ennen ja jälkeen korjausten. Yksittäisten rakenneosien tai kohtien tiiviyskorjausten tekeminen ei paranna koko tilan tiiviyttä merkittävästi, jolloin muiden rakenteiden ja tilojen ominaisuuksien tarkastelu tulee tehdä huolella ja arvioida millaisia hyötyjä ja / tai haittoja yksittäisen rakenneosan tai tilan tiivistäminen muodostaa koko rakennuksen ominaisuuksia ajatellen (Tähtinen ym. 2013). Jatkotutkimustarpeena esitetään arvorakennusten riskirakenteiden tiiviyden merkityksen selvittämistä koettuun ja mitattuun sisäilman laatuun riittävän suuren otannan avulla. Mikrobiperäisten epäpuhtauksien kulkeutumisesta rakenteiden läpi huoneilmaan on jonkin verran tutkittua tietoa. Ulkoilmassa ja maaperässä on luonnollisesti mikrobeja. Siksi maaperään ja ulkoilmaan kosketuksissa olevissa vaipparakenteissa (ulkoseinät, alapohja ja yläpohja) on lähes aina ulkoilmasta sekä maaperästä kulkeutuneita mikrobeja. Epäpuhtauksien sijainti, määrä ja ominaisuudet vaikuttavat siihen, tulkitaanko epäpuhtaudet vaurioksi ja onko niillä sisäilman laatua huonontavia vaikutuksia. Epäpuhtaudet heikentävät sisäilman laatua päästessään huonetilaan liian suurina pitoisuuksina. Maaperän ja ulkoilman mikrobit ovat luonnollinen olosuhde ja suunnittelussa huomioitava reunaehto. Esimerkiksi rakennuksen alla maaperässä on tyypillisesti mikrobikasvulle suotuisat lämpö- ja kosteusolosuhteet. 18

27 Maan huokosilman suhteellinen kosteuspitoisuus on lähellä 100 %RH. Maapohjan lämpötila rakennuksen alla on normaaleissa käyttöolosuhteissa noin C. Mitä voimakkaampi epäpuhtauslähde on ja mitä lähempänä huoneilmaa se sijaitsee, sen todennäköisempiä haitalliset vaikutukset ovat. (RIL , Leivo ym. 2002, Leivo 2007, Kurnitski ym. 1999) Alapohjarakenteiden lämmöneristeistä tai ulkoilmaan kosketuksissa olevista rakennusmateriaaleista ei esimerkiksi voida soveltaa Asumisterveysohjeen tulkintaperiaatteita rakennusmateriaalin mikrobianalyysille laimennosviljelymenetelmällä tavanomaisen ja poikkeavan mikrobipitoisuuden erottamiseksi. (Kosteus- ja hometalkoot 2011, Sosiaali- ja terveysministeriö 2003) Pessi ym. tekemässä tutkimuksessa (1999) havaittiin mikrobi-itiöiden kulkeutuvan betonisen julkisivuelementin epätiiviyskohtien kautta 50 Pascalin alipaineessa sisäilmaan. Tutkimus tehtiin kerrostaloasunnossa, jossa mitattiin mikrobipitoisuuksia sisäilmasta ja ulkoseinärakenteen sisältä otetuista materiaalinäytteistä. Tulosten perusteella eristeessä kasvavilla sädesienillä ja sieniitiöllä havaittiin olevan yhteys sisäilman pitoisuuksien välillä. Epätiiviyskohtien tiivistämisen jälkeen mikrobipitoisuudet vähenivät. Tutkimuksessa havaittiin, että betonisandwich-elementtijulkisivu on niin tiivis, että ainoastaan erittäin suuri paikallinen sädesienipitoisuus (> cfu/g) eristetilassa vaikutti sisäilmaan kohottaen ilman sädesienipitoisuutta (> 10 cfu/m 3 ) silloin, kun rakenteiden liitoskohtien kautta tapahtui ilmavuotoa sisätiloihin. Mikrobien kulkeutumista ryömintätilasta sisäilmaan paine-erojen vaikutuksesta on selvitetty suppeassa tutkimuksessa, jossa otettiin sisäilman mikrobinäytteitä huonetilan eri alipaineistuksissa (5 6,8 Pa, 10 Pa ja 20 Pa). Tutkimuksessa mikrobien sisäilmapitoisuus ei muuttunut merkittävästi, mutta alipaineistetussa tilanteessa havaittiin normaalitilannetta enemmän kosteusvaurioon viittaavia lajeja, joita oli havaittu myös ryömintätilassa otetuissa näytteissä. Alipaine siis imee todistetusti mikrobeja sisäilmaan, mikäli ilmavuotoa tapahtuu mikrobeja sisältävästä rakenneosasta. (Päkkilä 2012) 19

28 Laboratoriossa suoritetun kokeen perusteella mikrobit eivät kulkeudu ehjän betonirakenteen läpi. Erilaisia betonirakenteita ja alapohjalämmöneristeitä asetettiin kahden kammion väliin, joista toisessa oli mikrobeille suotuisat olosuhteet, C ja %RH, sekä ravinneliuoksessa Aspergillus versicolor -lajin kasvustoa. Kasvatus- ja keräyskammioiden välinen paine-ero oli 1 20 Pa. Kuukauden kuluttua otettiin ilmanäytteet sekä kasvatus- että keräyskammiosta. Tulosten perusteella sekä ehjien betonilaattojen että ehjien polyuretaani- ja polystyreeni-eristeiden läpi ei kulkeutunut itiöitä. Ainoastaan valusaumalla varustetun betonilaatan lävitse kulkeutui sieni-itiöitä. Alustavien tulosten perusteella rakenteet myös estivät MVOC- yhdisteiden kulkeutumisen kammiosta toiseen. (Leivo, ym. 2006) Weckströmin (2003) tutkimuksen mukaan kaasumaiset MVOC- yhdisteet kulkeutuvat diffuusiolla ehjän höyrynsulkumuovikalvon lävitse. Laboratoriossa tehdyn koesarjan perusteella määritettiin diffuusiokertoimet eräille MVOCyhdisteille. Diffuusiokertoimilla suoritetut yksinkertaistetut laskelmat osoittavat, että MVOC- yhdisteet voivat kulkeutua merkittävinä pitoisuuksina höyrynsulkukalvon lävitse diffuusiolla. Ei ole tiedossa, onko asiaa tutkittu kenttäolosuhteissa. MVOCmittauksia ei suositella käytettäväksi mikrobiongelman todentamiseen (Valvira 2011). Keinänen (2009) tutki polyamidipohjaisen höyrynsulkukalvon soveltuvuutta haittaaineiden ja mikrobiperäisten epäpuhtauksien torjuntaan laboratorio- ja kenttäkokeilla. Laboratoriokoe osoitti materiaalin soveltuvan kapselointiin kuivissa olosuhteissa, sillä sen diffuusiokerroin oli tutkituille PAH- ja MVOC- yhdisteille pieni. Polyamidikalvon molekyylihuokosten koko muuttuu ympäristön kosteusolosuhteiden mukaan. Siten haitta-aineiden läpäisevyys kasvaa suhteellisen kosteuspitoisuuden kasvaessa. Kenttätutkimukset osoittivat materiaalin soveltuvan hyvin välipohjien kapselointiin kun saavutettiin hyvä ilmatiiviys. Kenttätutkimuksissa tutkittiin myös M1- luokitellun polyuretaanipohjaisen pinnoitteen toimivuutta kapselointimateriaalina. Pinnoite soveltui 20

29 kapselointimateriaaliksi, mutta siitä vapautuvat VOC-yhdisteet heikensivät jonkin aikaa sisäilman laatua. Leif Wirtasen väitöskirjassa (2005) tutkittiin alustan ja kosteuspitoisuuden vaikutusta pintamateriaalien emissioihin. Laboratoriossa asennettiin erilaisia pinnoitteita ja pinnoiteyhdistelmiä alustoille (lasi, kipsilevy ja kalsiumsilikaattilevy), joita säilytettiin kosteuspitoisuuksissa 20 %RH, 50 %RH ja 80 %RH. Materiaaliyhdistelmistä haihtuvat VOC- emissiopitoisuudet mitattiin 1 vrk, 7 vrk ja 14 vrk kuluttua. Yksittäisten materiaalien emissio mitattiin myös 28 vrk kuluttua. Tutkimuksissa havaittiin, että materiaaliyhdistelmien emissiot ovat suuremmat kuin yksittäisillä materiaaleilla. Kahden matalaemissioiseksi luokitellun materiaalin yhdistelmän emissiot olivat suuremmat kuin erikseen mitatuista materiaaleista. Emissioiden suuruuteen vaikuttavat materiaalien lisäksi aika, kosteus, lämpötila ja alusta. Ilman kosteuspitoisuus vaikuttaa emissioiden määrään ja materiaalin kuivumisnopeuden asennusvaiheessa. Emissiot vähenevät ajan funktiona. Tulosten mukaan on mahdollista saavuttaa alhainen, alle 30 µg/m 2 h, emissiotaso kahden viikon kuluessa. Tämä edellyttää oikeita materiaalivalintoja sekä rakenteiden kuivumiselle otollisten olosuhteiden varmistamista. 2.5 LAINSÄÄDÄNTÖ, RAKENTAMISMÄÄRÄYKSET, OHJEET JA VIRANOMAISNÄKÖKULMA Rakenteiden ilmatiiviys rakentamismääräyksissä Yläpohjarakenteen riittävän vesihöyrytiiveyden varmistaminen mainitaan ensimmäisen kerran rakentamismääräyksissä vuonna (RakMK C2 1975) Vuonna 1978 julkaistussa lämmöneristävyyttä koskevissa määräyksissä todetaan, että tilan tulee olla tiiveydeltään sellainen, että tilassa voidaan saavuttaa käyttötarkoituksen edellyttämät lämpöolosuhteet hyvän energiatalouden vaatimusten mukaisesti eikä rakenteissa tapahdu haitallista kosteuden tiivistymistä. (RakMK C3 1978) 21

30 Tällä hetkellä voimassa oleva Suomen Rakentamismääräyskokoelman osa C2, Kosteus, Määräykset ja ohjeet 1998 määrittelee, mitä tiiviin sisäpinnan toteutus edellyttää. Määräystekstissä todetaan, että ilmansulun ja ilmansulkuna toimivan höyrynsulun saumat, reunat ja läpivientikohdat on tiivistettävä huolellisesti. Selostuksessa tarkennetaan, että ilmansulun ja myös tuulensuojan tulee olla tiiviit ikkunoiden ja ovien karmien kohdalla sekä seinän ja ala-, väli- ja yläpohjien liittymissä. Ilmansulun lävistykset tuuletusaukkojen, sähkörasioiden, putkien jne. kohdalla tiivistetään huolellisesti. Määräykset ja ohjeet koskevat kosteudesta johtuvien vaurioiden ja haittojen välttämistä rakentamisessa ja siten määräyksiä voidaan soveltaa myös korjausrakentamisessa. Rakentamismääräyskokoelman osan C2 päivitystarpeiden kartoitus on käynnissä ja uudistuvassa versiossa tarkennetaan entisestään sisäilmanäkökohtien huomioimista. Alapohjarakenteiden ilmatiiviyteen uudisrakentamisessa on kiinnitetty huomiota 1980-luvulta lähtien radonin torjuntaan kehitettyjen korjausratkaisujen yleistyttyä. Rakentamismääräyksissä ohjeistetaan alapohjarakenteen tiiviyteen. Radonin torjunta voidaan toteuttaa esimerkiksi rakenteiden tiivistyksellä. (RakMK B3 2004) Suomen Rakennusmääräyskokoelman osassa C3 Rakennusten lämmöneristys, Määräykset 2010 todetaan, että sekä rakennuksen vaipan että tilojen välisten rakenteiden tulee olla niin ilmanpitäviä, että vuotokohtien läpi tapahtuvat ilmavirtaukset eivät aiheuta merkittäviä haittoja rakennuksen käyttäjille tai rakenteille ja rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmä voi toimia suunnitellusti. RakMK C3 koskee uudisrakennuksia, mutta samaa voidaan käytännössä edellyttää myös suurimmalta osaa olemassa olevalta rakennuskannalta. Rakentamismääräyskokoelman osassa D2, Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, Määräykset ja ohjeet 2012, on määrätty, että rakennuksen painesuhteet ja rakenteiden tiiviys suunnitellaan ja toteutetaan siten, että ne osaltaan vähentävät radonin ja muiden epäpuhtauksien siirtymistä rakennuksessa. Rakentamismääräyskokoelman osassa D3, Rakennusten energiatehokkuus, Määräykset ja ohjeet 2012, annetaan määräyksiä rakennusvaipan ilmatiiviydestä. 22

31 Rakennusvaipan ja tilojen välisten rakenteiden tulee määräyksen mukaan olla niin ilmanpitäviä, että vuotokohtien läpi tapahtuvat ilmavirtaukset eivät aiheuta merkittäviä haittoja rakennuksen käyttäjille, rakenteille tai rakennuksen energiatehokkuudelle. Erityistä huomiota tulee kiinnittää rakenteiden liitosten ja läpivientien suunnitteluun sekä rakennustyön huolellisuuteen. Rakenteisiin on tarvittaessa tehtävä erillinen ilmansulku (RakMK D3 2012). Selostuksessa täsmennetään, että rakennusvaipan alhainen ilmanvuotoluku ei takaa vaipparakenteiden moitteetonta toimintaa ilmatiiviyden osalta, sillä alhaisesta ilmanvuotoluvusta huolimatta vaipassa voi olla paikallisesti merkittäviä ilmavuotokohtia. Rakennusmääräyskokoelman osassa E1, Rakennusten paloturvallisuus, esitetään vaatimus, jonka mukaan palon ja savun kehittymisen ja leviämisen rakennuksessa tulee olla rajoitettua. Siten esimerkiksi välipohjien läpivientien tulee olla tiiviitä myös palo-osastointivaatimusten takia. Palokatko on sähköjohtojen- putkien, tai muiden teknisten järjestelmien palotekninen tiivistys läpäistävän rakenteen palo-osastointia vastaavaksi. Tiivis palokatko hidastaa tulipalon syttyessä liekkien, kuumuuden ja savukaasujen leviämisen läpivientien kautta. Palokatkot ja -saumaukset tulee tehdä siten, etteivät tulipalo ja savu pääse leviämään palo-osastosta toiseen avointen aukkojen kautta (Suomen Palokatkoyhdistys ry 2013). Yhteenvetona voidaan todeta, että voimassa olevat rakentamismääräykset suosittavat rakentamaan uudisrakennusten sisäpinnat ilmanpitäväksi Rakenteiden ilmatiiviyttä käsittelevät ohjeet, julkaisut ja artikkelit Rakennuksen painesuhteiden hallinnasta ja epäpuhtauksien huoneilmaan kulkeutumisen estämisestä on kerrottu Asumisterveysohjeessa (Sosiaali- ja terveysministeriö 2003), jossa todetaan, että korvausilman kulkeutuminen rakenteiden kautta on estettävä ja että rakenteet on pinnoitettava sisätilaan päin tiiviin kalvon muodostamalla pinnoitteella. Rakenteiden läpiviennit ja saumakohdat 23

32 on tiivistettävä. Asumisterveysoppaassa, joka on Asumisterveysohjeen soveltamisopas, todetaan, että materiaaleista aiheutuvien kemiallisten epäpuhtauspäästöjen pääasialliset hallintatavat ovat tehostaa ilmanvaihtoa, estää tuloilman kulkeutuminen rakenteiden kautta, pinnoittaa rakenteet ja tiivistää rakenteiden läpiviennit. Voimakkaita päästöjä aiheuttavat materiaalit saattaa olla tarpeen vaihtaa. Rakenteiden ilmatiiviydestä, toteutuksesta ja tiivistämisessä käytettävistä materiaaleista on ohjeistettu Rakennusinsinööriliiton julkaisuissa RIL Rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeet vuodelta 2012 sekä vanhemmassa julkaisussa vuodelta 2000 sekä RIL Kosteudenhallinta ja homevaurioiden estäminen. Ympäristöministeriön julkaisussa Ympäristöopas 28, Kosteus- ja homevaurioituneen rakennuksen kuntotutkimus vuodelta 1997 todetaan, että epäpuhtauksien kulkeutuminen huoneilmaan voidaan yleensä katkaista seinän ja lattian välisen raon huolellisella tiivistämisellä. Homehaitan poistamiseen rakenteita tiivistämällä tulee kuitenkin olla vankat perusteet. Rakenteiden ilmatiiviyden parantamiseen liittyy myös oleellisesti ilmanvaihtojärjestelmän toiminta. Ympäristöoppaan päivitetty versio julkaistaan vuonna 2015 ja siinä tullaan kertomaan entistä laajemmin rakennuksen vaipan ilmatiiviyttä. Rakennuksen ilmatiiviyden varmistamisesta on kirjoitettu luku Opetushallituksen julkaisuun Sisäilmaongelmaisten koulurakennusten korjaaminen, Asikainen ym., Julkaisussa on esitetty detaljeja ja kerrottu muun muassa tiivistyön suunnittelussa, toteutuksesta työmaalla ja laadunvarmistuksessa huomioitavista asioista. Julkaisussa on kerrottu tiivistyskorjausmenetelmien soveltuvuudesta eri rakennusosille. Tampereen Teknillinen Yliopisto on tuonut esille rakennuksen vaipparakenteiden ilmatiiviyden useissa eri tutkimusraporteissa ja julkaisuissa. Rakennuspohjan mikrobien tuottamien epäpuhtauksien sekä radonin torjumiseksi alapohjarakenteen 24