CLT-rakenteiden rakennusfysikaalinen toimivuus



Samankaltaiset tiedostot
Tekijä: VTT / erikoistutkija Tuomo Ojanen Tilaaja: Digipolis Oy / Markku Helamo

CLT-KOETALON LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN

Puuelementtien teollinen valmistaminen CLT-rakenteilla. Martti Mylly Ammattiopisto Lappia

TUTKIMUSSELOSTUS ULKOSEINÄRAKENTEEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN TARKASTELU HÖYRYNSULKUKALVON KIERTÄESSÄ PUURUNGON ULKOPUOLELTA 31.7.

TUTKIMUSSELOSTUS Nro VTT-S Termex Zero -seinärakenteen lämmönläpäisykerroin

Uuden Termex Zero -seinärakenteen lämmönläpäisykerroin

CLT-rakenteetsuunnittelun näkökulmasta

Nimike Määrä YksH/EI-ALV Ale% ALV Summa

Energiatehokkaiden puurakenteiden lämpö-, kosteusja tiiviystekninen toimivuus

Rakenteiden kosteustekniikka ja FUTBEMS -hanke FInZEB Työpaja Tuomo Ojanen Erikoistutkija, VTT

Kosteusturvalliset matalaenergia- ja. Jyri Nieminen VTT

CLT-koetalon lämpö- ja kosteusteknisen toiminnan analysointiraportti Q1/2014

CLT-koetalon lämpö- ja kosteusteknisen toiminnan analysointiraportti Q2/2014

Massiivirakenteiden sisäpuolinen lämmöneristäminen

CLT-koetalon lämpö- ja kosteusteknisen toiminnan analysointiraportti Q4/2014

Betonikoulutus

vesihöyry alkaa lauhtua eli tiivistyä pieniksi vesipisaroiksi. Samoin käy ilman jäähtyessä, sillä silloin kyllästyskosteus laskee.

Ennakoiva Laadunohjaus 2016 Kosteudenhallinta. Vaasa Tapani Hahtokari

Naantalin koulu-uinnit, Suomalaiset juhlapyhät, Viikkonumerot ma 10. syys ti 18. syys 2012 (Helsinki)

TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R Renovation Panel Tuuletusuritetun lisälämmöneristerakenteen kosteustekninen toimivuus

Kosteusturvallista betonielementtirakentamista

CLT-koetalon lämpö- ja kosteusteknisen toiminnan analysointiraportti Q3/2014

Kivistön asuntomessualueen puukerrostalon rakenteiden kosteusmittausten tulokset ja johtopäätökset

Yläpohjan sellukuitulämmöneristyksen painumisen vaikutus rakenteen kokonaislämmönläpäisyyn

ENERGIAA SÄÄSTÄVIEN JULKISIVUKORJAUSTEN KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA

Polttopuun luonnonkuivaus, keinokuivaus ja laadun hallinta

SISÄILMAN LAATU. Mika Korpi

Mikko Vatanen Lapin AMK CLT-seminaari , Kemi

TIILIVERHOTTUJEN BETONISEINIEN KUIVUMINEN

FRAME: Ulkoseinien sisäinen konvektio

FRAME-PROJEKTI Tutk.joht. Juha Vinha TTY, Rakennustekniikan laitos

TTS Työtehoseura kouluttaa tutkii kehittää

ARK-A.3000 Rakennetekniikka (4op) Lämpö- ja kosteustekniset laskelmat. Hannu Hirsi.

RISKIRAKENTEET JA SISÄILMAONGELMAT RTA PÄÄTÖSSEMINAARI KUOPIOSSA

Lämmön siirtyminen rakenteessa. Lämpimästä kylmempään päin Lämpötilat rakenteen eri puolilla pyrkivät tasoittumaan

Kosteus- ja mikrobivauriot koulurakennuksissa TTY:n suorittamien kosteusteknisten kuntotutkimusten perusteella

YLE Uutiset. Haastattelut tehtiin Kannatusarvio kuvaa tilannetta eduskuntavaalien puoluekannatuksessa.

Työttömyyskatsaus Huhtikuu 2019

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 2/2015

KARTOITUSRAPORTTI. Rälssitie VANTAA 567/

CLT-KOETALON TÄYDENTÄVÄT TUTKIMUKSET

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 1/2017

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 6/2017

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 4/2017

Kosteusteknisesti turvallinen matalaenergia- ja passiivirakentaminen Pasi Käkelä 1), Janne Jormalainen 1)

Kalastuksenvalvonnan kustannustehokkuuden selvitys Pohjois- Pohjois Karjalassa

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 5/2017

Näin käytät ja luet kaupunginhallituksen BI-kuukausiraporttia

HIRSITALON LISÄERISTYKSEN TUTKIMUS

Ilmansulku + Höyrynsulku Puurakenteen ulkopuolinen eristäminen. Puurakentamisen seminaarikiertue, syksy 2014

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 7/2017

YLE Uutiset. Haastattelut tehtiin Kannatusarvio kuvaa tilannetta eduskuntavaalien puoluekannatuksessa.

YLE Uutiset. Haastattelut tehtiin Marraskuun 2008 alusta lähtien kannatusarvio kuvaa tilannetta eduskuntavaalien puoluekannatuksessa.

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

LIIKENNETILASTO KEMIN SATAMASSA

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 1/2014

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 4/2019

HPV-rokotuskattavuusraportti

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 12/2018

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 7/2014

Puu luovuttaa (desorptio) ilmaan kosteutta ja sitoo (adsorptio) ilmasta kosteutta.

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 9/2018

LISÄERISTÄMISEN VAIKUTUKSET PUURAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNISESSÄ TOIMINNASSA

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 10/2018

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 11/2018

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 8/2019

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 3/2019

MAA- JA METSÄTALOUSMINISTERIÖ ASETUS Nro 8/10

ALUSTILAN TIIVEYS- JA KUNTOSELVITYS 1 (7) Teemu Männistö, RI (09) tma@ako.fi

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 8/2018

ENSIRAPORTTI. Työ Peltoniemenkuja 1 Raportointipäivä A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

Laadun hallinta pilkkeen tuotannossa

Eristepaksuuden lisäämisen vaikutus puurakenteisiin pohjoismaisessa ilmastossa

Näin lisäeristät 4. Sisäpuolinen lisäeristys. Tuotteina PAROC extra ja PAROC-tiivistystuotteet

YLE Uutiset. Haastattelut tehtiin Kannatusarvio kuvaa tilannetta eduskuntavaalien puoluekannatuksessa.

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 9/2017

RIL Rakennusten veden- ja. varmatoimisiin ja vikasietoisiin ratkaisuihin. Pekka Laamanen

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 2/2019

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 7/2018

Väkiluku ja sen muutokset

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 2/2018

Tampereen kaupunkiseudun päiväkotihoidon kustannusvertailu 2016

Työttömyyskatsaus Toukokuu 2019

YLÄASTEEN A-RAKENNUKSEN SOKKELIRAKENTEIDEN LISÄTUTKIMUKSET

YLE Uutiset. Haastattelut tehtiin Kannatusarvio kuvaa tilannetta eduskuntavaalien puoluekannatuksessa.

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 1/2018

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 12/2017

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 1/2019

KOSTEUS. Visamäentie 35 B HML

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 11/2016

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 4/2018

KINNULAN KUNTA. Valtuusto 17 - SDP 3 - KOK 6 - KEPU 8

TUTKIMUSRAPORTTI KOSTEUSMITTAUS

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 8/2017

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 9/2015

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 5/2018

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 6/2018

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

Transkriptio:

CLT-rakenteiden rakennusfysikaalinen toimivuus Tutkija: VTT / erikoistutkija Tuomo Ojanen Tilaaja: Digipolis Oy / Markku Helamo Laatinut: Lappia / Martti Mylly

Tehtävän kuvaus Selvitettiin laskennallista simulointia apuna käyttäen CLTseinärakenteidenkosteusteknistä toimivuutta (WUFI 5.0 Pro 2). Rakenteiden toimivuutta arvioitiin tarkastelemalla niiden kosteuden kuivumiskykyä, kosteustasoja ja homeen kasvuriskiä.

Tarkastelussa käytetyt rakenteet Tarkasteltuja tapauksia kolme, joiden CLT-kerrostenpaksuudet ovat 95 mm, 145 mm ja 245 mm. Rakenteiden eristerunko 42 mm:n puutavarasta 600 mm:n jaolla Lämmöneristeenä käytettiin puukuitueristelevyä Tuulensuojalevynä käytettiin 12 mm:n paksuista huokoista puukuitulevyä (Tuulileijona) Ulkoverhous 22 mm:n puuverhous CLT-elementtienvalmistuskosteus 14 % kuivapainosta (76% RH-tasapainokosteus)

CLT-levy puukuitueristeellä b [m] λ n [W/m 2 K] m a pintavastus m u 0,10 ulkoverhous, paneeli 0,023 0,120 0,19 ilmarako m i 0,022 0,20 huokoinen puukuitulevy 0,012 0,052 0,23 puurunko+eristys 0,198 0,046 4,27 * CLT 1100 0,100 0,120 0,83 pintavastus m s 0,10 0,355 Σm a = 5,92, u= * Puurungon suhteellinen lämmönjohtavuus puurunko, b= 48 mm k 600 λ n = puukuitueriste λ n = seinärakenne λ n, rel =

CLT-levy mineraalivillaeristeellä Ulkoseinä uv-paneelit, puukuitulevy, eristys+runko, CLT-levy b [m] λ n [W/m 2 K] m a C (up.) C (sp.) pintavastus m u 0,10-20,0-19,3 ulkoverhous, paneeli 0,023 0,120 0,19-19,3-18,0 ilmarako m i 0,022 0,20-18,0-16,6 jäykkä mineraalivilla 0,180 0,046 3,95 * #REF! #REF! CLT 100 0,100 0,120 0,83 #REF! #REF! pintavastus m s 0,10 #REF! 22,0 0,325 Σm a = 5,37, u= 0,186 * Puurungon suhteellinen lämmönjohtavuus puurunko, b= 42 mm k 600 λ n = 0,120 puukuitueriste λ n = 0,040 seinärakenne λ n, rel = 0,046

Tutkittavat rakenteet Ulkoseinä uv-paneelit, puukuitulevy, eristys+runko, CLT-levy b [m] λ n [W/m 2 K] m a C (up.) C (sp.) pintavastus m u 0,10-20,0-19,3 ulkoverhous, paneeli 0,022 0,120 0,18-19,3-18,0 ilmarako m i 0,023 0,20-18,0-16,6 0,012 0,052 0,23-16,6-15,0 puurunko+eristys 0,145 0,046 3,18 * -15,0 7,3 CLT 245 0,245 0,120 2,04 7,3 21,6 pintavastus m s 0,10 7,3 22,0 0,447 Σm a = 6,04, u= 0,166 * Puurungon suhteellinen lämmönjohtavuus puurunko, b= 42 mm k 600 λ n = 0,120 puukuitueriste λ n = 0,040 seinärakenne λ n, rel = 0,046

Vertailtavat rakenteet Ulkoseinä uv-paneelit, kipsilevy, eristys+runko, höyrynsulku, kipsi b [m] λ n [W/m 2 K] m a C (up.) C (sp.) pintavastus m u 0,10-20,0-19,3 ulkoverhous, paneeli 0,022 0,120 0,18-19,3-18,0 ilmarako m i 0,023 0,20-18,0-16,5 tuulens. Gyproc 0,009 0,130 0,07-16,5-16,0 puurunko+eristys 0,220 0,041 5,37 * -16,0 22,5 Höyrynsulkumuovi sisäv. kipsilevy 0,013 0,130 0,10 22,5 23,2 pintavastus m s 0,10 22,5 22,0 0,287 Σm a = 6,12, u= 0,163 * Puurungon suhteellinen lämmönjohtavuus puurunko, b= 42 mm k 600 λn= 0,120 mineraalivilla λn= 0,035 seinärakenne λn, rel= 0,041

Vertailtavat rakenteet Ulkoseinä uv-paneelit, puukuitulevy, eristys+runko, ilmansulku, kipsi b [m] λ n [W/m 2 K] m a C (up.) C (sp.) pintavastus m u 0,10-20,0-19,3 ulkoverhous, paneeli 0,022 0,120 0,18-19,3-18,0 ilmarako m i 0,023 0,20-18,0-16,5 tuulens. Gyproc 0,009 0,130 0,07-16,5-16,0 puurunko+eristys 0,220 0,046 4,82 * -16,0 18,5 Ilmansulkupaperi sisäv. kipsilevy 0,013 0,130 0,10 18,5 19,2 pintavastus m s 0,10 18,5 22,0 0,287 Σm a = 5,58, u= 0,179 * Puurungon suhteellinen lämmönjohtavuus puurunko, b= 42 mm k 600 λn= 0,120 puukuitueriste λ n = 0,040 seinärakenne λn, rel= 0,046

Vertailtavat rakenteet Ulkoseinä uv-paneelit, puukuitulevy, eristys+runko, betoni, kipsi b [m] λ n [W/m 2 K] m a C (up.) C (sp.) pintavastus m u 0,10-20,0-19,3 ulkoverhous, paneeli 0,022 0,120 0,18-19,3-18,0 ilmarako m i 0,023 0,20-18,0-16,6 huokoinen puukuitulevy 0,012 0,052 0,23-16,6-15,0 puurunko+eristys 0,200 0,041 4,88 * -15,0 19,2 betonirunko 0,095 0,900 0,11 19,2 20,0 pintavastus m s 0,10 19,2 22,0 0,352 Σm a = 5,80, u= 0,172 * Puurungon suhteellinen lämmönjohtavuus puurunko, b= 42 mm k 600 λ n = 0,120 mineraalivilla λ n = 0,035 seinärakenne λ n, rel = 0,041

Kosteusteknisen toimivuuden tarkastelussa huomioitavat seikat Elementtien liimasaumat aiheuttavat paikallisen kosteudensiirron lisävastuksen, joka on kuitenkin ilmeisen pieni eikä tätä tarvitse ottaa huomioon. Rakenne oletettiin kokonaisuutena ilmatiiviiksi siten, että vuotoilmavirtojen kuljettama kosteus ei vaikuta rakenteen kosteuteen.

Ympäristön olosuhteiden vaikutukset

Vesihöyryn kyllästymispitoisuudet ja-paineet 60 Absoluuttinen kosteus, V sat [g/m 3 ] (RH = 100 %) 50 40 30 20 10 0-20-17-14-11-8 -5-2 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 Vesihöyrynosapaine, p sat [Pa], RH = 100 % 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0-20-17-14-11-8 -5-2 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Vesihöyryn osapaineen tasapainolämpötiloja Rh ulko T kesä,40% T kesä,60% T talvi,15% T talvi,30% 60 13,5 80 11 100 7,5 60 22 80 18,5 100 14 60 0 80-2 100-5,5 60 7,5 80 5,5 100 2

Tarkastelun kriteerit Laskennassa käytetään kriteereinä rakenteen kuivumiskykyä ja homeenkasvun riskiä sen kriittisissä kohdissa Homeen kasvua kuvaava indeksi on välillä 0-6 Taso 1: pinnassa mikroskoopilla havaittavaa hometta Taso 3: home voidaan erottaa paljain silmin Taso 6: pinta kauttaaltaan homeessa

CLT-elementtien keskimääräinen kosteuspitoisuus

Rakenteiden kokonaiskosteus tarkastelujakson aikana

Tulokset ja niiden tarkastelu Rakenteiden kuivumiskyky: kaikissa tapauksissa CLTrakenteen kosteustaso oli laskeva. Mitä ohuempi CLTrakenne on, sitä nopeammin kuivuminen tapahtuu. Kosteusriskin tarkastelu: sisäilman kosteustason kasvaminen tarkastelussa ei vaikuta olennaisesti rakenteen toimintaan. Hometarkastelu: homeen laskennallinen kasvu ei saavuttanut kriittisellä rajapinnalla arvoa 1. Homekasvun riskitarkastelu osoittaa, että rakenteet ovat kosteusteknisesti turvallisia.

Kesäkondenssitilanteen tarkastelu Kesäkondenssi tarkoittaa lämmöneristeen ja sen sisäpuolisen kerroksen rajapinnalle tapahtuvaa kosteuden kertymistä (kriittinen rajapinta). Rakenteiden alkukosteus oletettiin korkeaksi (80% RHtasapainokosteus). Rakenteiden tuuletustilan ilmanvaihto oli heikennetty puutteelliselle tasolle (kosteus pääsi lisääntymään). Tarkastelujakso 3 kuukautta (1.6 1.9.)

Homeen kasvun riski kesäkondenssitapauksissa

Laatijan näkökulma: keskimääräiset lämpötilat vaikuttavat merkittävästi rakenteiden kosteuskäyttäytymiseen alueellisesti 20 Keskimääräiset vuorokautiset lämpötilat 15 10 C 5 0 kosteus siirtyy ulkoa sisään tasapainokosteusalue Tammi Helmi Maalis Huhti Touko Kesä Heinä Elo Syys Loka Marras Joulu Kemi Helsinki Berliini -5 kosteus siirtyy sisältä ulos -10-15

Yleisiä johtopäätöksiä CLT-elementillä on edellytykset tasoittaa sisäilman lyhytaikaista lämpötilaja kosteuskuormien vaikutusta ja siten parantaa termistä viihtyisyyttä. Pienehköt poikkeamat puulajien vesihöyryn läpäisevyyksissä eivät merkittävästi vaikuta fysikaaliseen toimivuuteen. Toimivuuteen liittyvät riskit ovat samat kuin puurunkorakenteissa (esim. suojaus sateelta, rakenteiden tuuletus, oikeat pintakäsittelymateriaalit jne). Kosteiden tilojen rakenteilta edellytetään tarkoituksenmukaista kosteussuojausta. Rakenteet eivät toimi Suomessa rakennusfysikaalisesti samoin kuin esim. Keski-Euroopassa (Suomessa diffuusio kulkee kahteen suuntaan riippuen vuodenajasta).

CLT-koetalo rakennusfysikaalinen toimivuus Tutkimukset tekijänä Lapin ammattikorkeakoulu / Mikko Vatanen 22

Kokeiden yleisjärjestelyt CLT-koetalon rakenteissa oli yhteensä 48 mittauspistettä, joissa olevat anturit mittasivat lämpötilaa ja suhteellista kosteutta 1 minuutin välein. Mittauspisteistä saatua dataa esitetään paikallisesti esitystietokoneella sekä sitä myös visualisoidaan www. kiintopuu.fi -nettisivuilla. Rakenteista saadun mittausdatan pohjalta on tuotettu raportissa oleva lämpö-ja kosteusteknisen toiminnan analysointi. Ilmankostuttimella pidettiin koetalon sisäilman suhteellista kosteutta 35 39 % tasolla. Ilmankostuttimen avulla tavoiteltu kosteuslisän tuotto oli keskimäärin 2-3 g/m3.

Koetalon kosteus- ja lämpöjakauma, lämpöeristeenä selluvilla 6.2.2014 MHe & MMy 24

Koetalon kosteus- ja lämpöjakauma, lämpöeristeenä mineraalivilla Koetalon kosteusjakauma, eristeenä mineraalivilla 6.2.2014 MHe & MMy 25

Johtopäätökset CLT-koetalon rakennusfysikaalisista tutkimuksista Mittausdatan avulla tehtyjen analysointien perusteella voidaan todeta, että CLT-koetalon vaipparakenteet toimivat lämpö- ja kosteusteknisesti hyvin. Analysoinnin perusteella voidaan myös todeta, että CLT-levy toimii rakenteessa tehokkaana höyrynsulkuna estäen samalla haitallisen diffuusion esiintymisen. CLT-levyä oikein käytettäessä rakenteessa ei siis tarvita erillistä höyrynsulkua. Mittausdatan laskennallisen tarkastelun perusteella voidaan todeta, että CLT-koetalon rakenteissa ei ole ollut homeen kasvun edellyttämiä olosuhteita heinä-syyskuun aikajaksolla. Tutkimukset tukevat hyvin esityksen alussa olevaa teoreettista tutkimusta.