Kosteusturvalliset matalaenergia- ja passiivitaloratkaisut VTT
Rakentamisprosessin kosteuden hallinta - asenteet ja ajattelemattomuus Lämmöneristeiden varastointi? Kosteusongelmien syyt rakennusvirheissä, huollon puutteessa, tuotteiden vanhentumisessa - Sadeveden pääsy rakenteisiin - Vedenpoistojen tukkeutuminen - Putkistojen vuodot - Vedeneristysten puutteet - Maan kosteus - Huolimattomuus - Väärät rakenneratkaisut - Suunnittelun ja rakentamisen laatu? Ilmastonmuutoksesta aiheutuva riskitason (sateet lisääntyvät?) kasvu koskee kaikkea rakentamista Matalaenergiatalojen laatu hyvä ei kosteusongelmia 2
Homeriskin syntyminen Kosteus Lämpötila Vaikutusaika Kosteudensieto ylittyy Mikrobit, bakteerit, home, laho 3
Miten kosteustekniikkaa tutkitaan kehityshankkeissa Laskennalliset tarkastelut: TCCC2D, LATENITE: Moniulotteisten (1-, 2- ja 3D) rakenteiden lämmön, ilman, kosteuden ja emissioiden siirtymisen laskenta Vuotuinen sää tunneittain: Viistosade, tuulen paine, auringon säteily, lämpötila, kosteus, sisäilman olosuhteet Kuivuminen ja kuivana pysyminen Varmuus: 1% pinnalle osuvasta sateesta tunkeutuu rakenteeseen Lisämoduulit: Märkäajan ja homeindeksin laskennat Emissioiden syntyminen ja kulkeutuminen Sääkokeet: Täysimittakaavaisten koerakenteiden testaus laboratorioolosuhteissa VTT:n koetalot ja koerakentaminen: Ulkoseinät, yläpohja, detaljit, liitokset, julkisivut yms. Muut seurantakohteet 4
Homeindeksin kehittyminen puuseinässä 5 Homeindeksi 4 3 2 1 Rakenteiden toimivuus dynaamisessa kosteusrasitustilanteessa Höyrynsulun merkitys Rakentamisen laadun merkitys 0 1 2 Vuosi 5
Höyrynsulun paikka puuseinässä Kosteusriski kasvaa 45 mm 145 mm, minimi ¾ eristyksestä 65 mm 125 mm Rakenteet sisäpinnasta lukien: - kipsilevy 13 mm - vaakarunko + mineraalivilla 45 tai 65 mm - höyrynsulku/ilmansulku - pystyrunko + mineraalivilla 145 tai 125 tai 350 mm - kipsilevy 9 mm -tuuletusrako ja puuverhous 65 mm 300 mm Ei höyrynsulkua ja vedeneristystä samaan rakenteeseen Kosteusriski pienenee 6
Esimerkki käyttöikäsuunnittelusta: Teräsorren märkäaika (T > 0 o C, RH > 80%) 7
Ulkoseinä US1: U = 0,09 W/m 2 K Kipsilevy EK 13 mm Koolaus + kivivillaeristys 48 mm Höyryn- ja ilmansulku 6,5 mm Kertopuurunko + kivivillaeristys 360 mm Tuulensuojakipsilevy 9 mm Vaakarunko (k = 1200 mm) + Tuulensulkuvilla 70 mm Koolaus + tuuletusrako 22 + 22 mm Rappauslevy Värilaastirappaus 8
Yläpohja YP1: U = 0,07 W/m 2 K Konesaumattu ohutlevykate, maalattu Harvalaudoitus, räystäillä umpilaudoitus 22 mm Korotusrima 22 mm Aluskate Tuuletusrako 148 mm Harvalaudoitus 22 mm Tuulensuojakipsilevy 9 mm Kertopuupalkisto + kivivillaeristys 600 mm Havuvaneri 6,5 mm Höyryn- ja ilmansulku Koolaus + kivivillaeristys 48 mm Vaneriverhous 12 mm 9
Passiivienergiatason ulkoseinärakenne kosteustekninen toimivuus Ulkoilmasto: Jyväskylä v. 1979 Sisäilmasto: Asuinhuone, sisäilman kosteuslisä 4 g/m 3 ulkoilmaan verrattuna Materiaalien kosteus: Alkukosteus 80 % RH tasapainotilaa vastaava kosteus Kaikissa materiaalikerroksissa 10
US1 Laskentatulokset - kosteudet Kokonaiskosteus ja tuulensuojakipsilevyn kosteus vuositasolla laskeva 30,0 25,0 w (TS-levy) m",tot 3,0 2,5 Kokonaiskosteus, w, kg/m 3 2 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 Aika, d 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 m", kg/m 2 2 Kipsilevy kg/m 2 11
US1 - Homekasvun riski 6 Homeindeksi 5 4 3 2 1 Näkyvän kasvun raja, kun indeksi = 3 Mikroskooppisen kasvun raja = 1 Ulkoilma TS-villan ulkopinta TS-levyn sisäpinta MW-eristeen uloin pinta Puu ulkoilmassa Tuulensulkuvillan pinta 0 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 Aika, d - Rakenteen sisällä tuulensuojakipsilevyn ja eristevillan rajalla ei riskiä 12
YP1 - homekasvun riskitarkastelu: tuulensuojakipsilevyn pinta (ilmansuunta ja tuuletus) 6 5 Ulkoilma Mould Index 4 3 2 1 Etelä, hyvin tuulettuva MI Etelä, huonosti tuulettuva MI Pohjoinen, hyvin tuulettuva MI Ulkoilman olosuhteet MI 0 28.4.07 14.11.07 1.6.08 18.12.08 6.7.09 22.1.10 10.8.10 26.2.11 14.9.11 1.4.12 => ei homeriskiä, homeindeksi < 1 -tason 13
Julkisivujen homevauriot 100 90 80 Julkisivun T ja RH - laskettuna verhouksen (25mm) sisäpinnalla Hyvin tuulettuva rakenne (20mm): 100 x tunnissa 400mm RH_sisä 200mm RH_sisä 400mm T_sisä 200mm T_sisä 20 15 10 RH T 70 5 60 0 50 29.9.2008 6.10.2008 13.10.2008 20.10.2008 27.10.2008-5 14
Puujulkisivun homehtumisherkkyys Homeindeksi 0,06 0,05 200mm Jyväskylä tuulettuva N 400mm Jyväskylä tuulettuva N Mould index 0,04 0,03 0,02 0,01 0 3.1.2008 1.1. 1.7.2008 28.12.2008 1.1. 26.6.2009 1.7. 23.12.2009 1.1. 15
Peruskorjattava julkisivu Betonisandwich-rakenteen lisäeristäminen elementtirakenteella, U-arvo 0,35 => 0,17 W/m 2 K Ulkokuoren purkaminen Lisäeristyselementti: Sisäpinta: kipsilevy tai ohutlevy Ulkopinta: kipsilevy tai sementtikuitulevy (4 mm) Ratkaisun toimivuus riippuu: Sateenpitävyys: jos vettä betonin ja lisäeristyselementin väliin, väli tuuletettava lievästi Ohutlevy lisäeristyselementin sisäpinnalla aiheuttaa lievän kosteusriskitason kasvun. 16
Hyvin eristetyn talon rakenteiden kosteustekniikka Ulkoseinä: U = 0,12 W/m 2 K Ulkoseinän kosteusseuranta, 3 vuoden jakso Rakenteen kosteudet normaaleja, runkorakenteet 7-16 p-% Tuuletettu alapohja: U = 0,10 W/m 2 K Kertopuupalkki 42 x 305 (c = 400 mm), lämmöneristys Tuulensulkuvilla 2 x 100 mm Alapohjan kosteusseuranta, 3 vuoden jakso Ryömintätilan suhteellinen kosteus 60-100 % Puurakenteet kuivia Rakennusvuosi 1994, ei homevaurioita Sijainti meren rannalla 17
Kosteusteknisesti turvallinen rakennus Maaperän kosteus salaojitetut perustukset, kapillaarinousun katkaiseva kerros maanpinnan kallistus rakennuksesta poispäin Perustuksen ja puurungon eristäminen puuosat betonilaatan päällä / yläpuolella, välissä kapillaarikatko Rakenteiden tuuletus julkisivuratkaisusta riippuen seinien tuuletusrako: kuivuminen, estää sateen tunkeutumisen rakennedetaljit mm. ikkunapellitykset, tuuletusraon viemäröinti ulos tuulettumattoman julkisivun viimeistely Katto aluskatteen kondenssiveden viemäröinti rakennuksen ulkopuolelle tai sitoutuneen kosteuden haihdutus tuuletusilmaan räystäät, seinien kohtuullinen suojaus viistosateelta Märkätilojen vedeneristys ei höyrynsulkua ja vedeneristystä samaan rakenteeseen!!!
Matalaenergia- ja passiivitalon rakenteet Riittävä ilmanvaihto: kosteuskuormien hallinta Ulkovaipan ilmavuotoluku n 50 on korkeintaan 1 1/h passiivitalossa < 0,6 1/h. Rakenteiden pysyminen kuivana ja lämmöneristyksen toimivuus: tuulensulun ja ilmansulun asentaminen ja saumat => saumojen tiivistäminen tiivis muovikalvo höyrynsulkuna turvaa toimivuuden vesihöyrynvastus yli viisinkertainen tuulensulkuun verrattuna, kun lämmöneristys hyvin vesihöyryä läpäisevä Tuulettuva puu-, ohutlevy- tai tiiliverhous Sateenpitävä tuulettumaton mutta vesihöyryä läpäisevä ulkoverhous (esim. ohutrappaus) Julkisivun detaljirakenteiden huolellinen toteutus 19
Ilmanpitävyys: ulkovaipan laadun mittari Ilmanpitävyyden mittaus painekokeella Ilmavuotoluku n 50 kuvaa vaipan ilmanpitävyyttä, mittaus ±50 Pa paine-erolla Tavoite: Matalaenergiatalo: n 50 < 1,0 1/h Passiivitalo: n 50 < 0,6 1/h MERA-kerrostalo, Heinola: Ulkovaipan mitattu ilmavuotoluku n 50 = 0,4 1/h SRmk D3 2010: n 50 = 2,0 1/h tai 4,0 1/h, jos parempaa tasoa ei pystytä osoittamaan 20
Jyri.Nieminen@VTT.fi 21