Puurankarunkoisten ulkoseinien liitosten lämpö- ja kosteustekninen toiminta
Moisio, Topi (2020)
2020
Rakennustekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Civil Engineering, MSc (Tech)
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-05-26
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005255628
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005255628
Tiivistelmä
Diplomityön tavoitteena oli selvittää puurankarunkoisten pientalojen ulkoseinien alapohja-, ulkonurkka- ja sisänurkkaliitosten lämpö- ja kosteusteknistä toimivuutta laskennallisilla tarkasteluilla. Tutkimuksessa tarkasteltiin puu- ja tiiliverhottujen seinärakenteiden toimintaa yhdessä tuulensuojakipsilevyn kanssa. Tarkasteluissa noudatettiin TTY:llä kehitettyä rakenteiden kosteusteknisen toiminnan analysointimenetelmää ja rakenteiden toimintakriteerinä käytettiin homehtumisriskiä.
Tarkasteluissa rakenneliitokset mallinnettiin aluksi ideaalisesti toteutettuina. Rakenteissa esiintyy kuitenkin lähes aina rakennus- ja suunnitteluvirheistä johtuen sade- ja ilmavuotoja, joten rakenneliitosten toimintaa tarkasteltiin lisäksi vikatilanteissa. Tarkasteluissa rakennusvirheiden vaikutuksia mallinnettiin ilmavuotojen avulla. Ilmavuotojen mallintamista varten tutkimuksessa selvitettiin kirjallisuudesta, miten rakennusfysikaalisilla laskentaohjelmilla voidaan mallintaa ilmavuotoja tai niiden vaikutuksia ja miten ilmavuotoja aiheuttavat ilmanpaine-erot muodostuvat rakennuksen ulkovaipan yli.
Puurankarunkoisten ulkoseinärakenteiden liitosten rakennusfysikaalista toimintaa ei ole aikaisemmin juurikaan tutkittu, joten laskentatarkastelujen tuloksia ei voitu suoraan verrata aikaisempiin tutkimustuloksiin. Ulkoseinien rakenneliitosten laskentatuloksia vertailtiin vastaavien seinärakenteiden rakennetyyppien tutkimuksiin, jotta varmistuttiin siitä, että tulokset käyttäytyvät samalla tavalla kuin aikaisemmissa rakennetyyppien tutkimuksissa saadut tulokset. Laskentatarkasteluiden alussa selvitettiin myös rakenneliitosten kriittisiä kohtia sijoittamalla tarkastelupisteitä lähes kaikkiin materiaalirajapintoihin.
Alapohjaliitosten tarkasteluissa selvitettiin alaohjauspuun rakennusaikaisen kosteuden ja alaohjauspuun eristämisen vaikutuksia alaohjauspuun kosteustekniseen toimintaan. Jo hyvin ohuilla lämmöneristekerroksilla alaohjauspuun ympärillä havaittiin olevan positiivinen vaikutus liitoksen kosteustekniseen toimintaan. Seinäelementille tyypillisen alajuoksun lisääminen alaohjauspuun päälle heikensi merkittävästi liitoksen kuivumiskykyä.
Nurkkaliitoksissa puuverhotut seinärakenteet toimivat tiiliverhottuja ulkoseinärakenteita paremmin. Sisänurkkaliitoksien rakenneosien olosuhteet olivat suoraan seinään verrattuna paremmat ja ulkonurkkaliitoksissa heikommat. Ulkoseinien nurkkaliitosten tarkasteluissa havaittiin homehtumisriski sisäkoolauksen ulkopinnassa, mutta riski saatiin hallintaan höyrynsulkukerroksen muutoksilla.
Tarkasteluissa rakenneliitokset mallinnettiin aluksi ideaalisesti toteutettuina. Rakenteissa esiintyy kuitenkin lähes aina rakennus- ja suunnitteluvirheistä johtuen sade- ja ilmavuotoja, joten rakenneliitosten toimintaa tarkasteltiin lisäksi vikatilanteissa. Tarkasteluissa rakennusvirheiden vaikutuksia mallinnettiin ilmavuotojen avulla. Ilmavuotojen mallintamista varten tutkimuksessa selvitettiin kirjallisuudesta, miten rakennusfysikaalisilla laskentaohjelmilla voidaan mallintaa ilmavuotoja tai niiden vaikutuksia ja miten ilmavuotoja aiheuttavat ilmanpaine-erot muodostuvat rakennuksen ulkovaipan yli.
Puurankarunkoisten ulkoseinärakenteiden liitosten rakennusfysikaalista toimintaa ei ole aikaisemmin juurikaan tutkittu, joten laskentatarkastelujen tuloksia ei voitu suoraan verrata aikaisempiin tutkimustuloksiin. Ulkoseinien rakenneliitosten laskentatuloksia vertailtiin vastaavien seinärakenteiden rakennetyyppien tutkimuksiin, jotta varmistuttiin siitä, että tulokset käyttäytyvät samalla tavalla kuin aikaisemmissa rakennetyyppien tutkimuksissa saadut tulokset. Laskentatarkasteluiden alussa selvitettiin myös rakenneliitosten kriittisiä kohtia sijoittamalla tarkastelupisteitä lähes kaikkiin materiaalirajapintoihin.
Alapohjaliitosten tarkasteluissa selvitettiin alaohjauspuun rakennusaikaisen kosteuden ja alaohjauspuun eristämisen vaikutuksia alaohjauspuun kosteustekniseen toimintaan. Jo hyvin ohuilla lämmöneristekerroksilla alaohjauspuun ympärillä havaittiin olevan positiivinen vaikutus liitoksen kosteustekniseen toimintaan. Seinäelementille tyypillisen alajuoksun lisääminen alaohjauspuun päälle heikensi merkittävästi liitoksen kuivumiskykyä.
Nurkkaliitoksissa puuverhotut seinärakenteet toimivat tiiliverhottuja ulkoseinärakenteita paremmin. Sisänurkkaliitoksien rakenneosien olosuhteet olivat suoraan seinään verrattuna paremmat ja ulkonurkkaliitoksissa heikommat. Ulkoseinien nurkkaliitosten tarkasteluissa havaittiin homehtumisriski sisäkoolauksen ulkopinnassa, mutta riski saatiin hallintaan höyrynsulkukerroksen muutoksilla.