Lämmittämättömien kesämökkien sisäolosuhteiden ja vaipparakenteiden lämpö- ja kosteusolosuhteiden laskennallinen tarkastelu

Abstract

Suomessa on noin 510 tuhatta kesämökkiä, joista talvella lämmittämättömiä on noin 350 tuhatta. Näiden rakennusten sisäilman ja vaipparakenteiden kosteusteknisen toiminnan halutaan olevan hyvällä tasolla. Esimerkiksi mahdolliset homevauriot voivat olla merkittävä terveydellinen riskitekijä etenkin mökeillä enemmän aikaa viettävään ikääntyneempään väestöön.

Tässä tutkimuksessa selvitetään WUFI Plus -ohjelmalla yhden Jyväskylässä sijaitsevan hirsimökin sisäilman- ja vaipparakenteiden olosuhteita eri tilanteissa. WUFI Plus on saksalaisen Fraunhofer-Institut für Bauphysikin kehittämä 3D-rakennusten lämpö- ja kosteusolosuhteisiin keskittyvä mallinnusohjelma. Sillä voidaan mallintaa tutkittava rakennus ja laskea valitut suureet sisäilmasta ja vaipparakenteista. WUFI Plus -ohjelman rajoitteeksi tutkimuksessa havaittiin kahden samanaikaisen mallinnettavan vyöhykkeen kasvattavan laskenta-aikaa jopa noin 10 kertaiseksi.

Tutkittavaksi rakennukseksi valittiin yksinkertainen rakennus, millä pyrittiin rajaamaan tarkasteltavien tapausten lukumäärää. Lisäksi rakenteet valittiin siten, että ne olisivat paljon käytettyjä suomalaisessa kesämökkikannassa. Laskentatapauksia työssä oli 13, joissa muutettiin rakennuksen pidemmän sivun ilmansuuntaa ja ilmanvaihtoa sekä tutkittiin höyrynsulun- ja viikonloppukäytön vaikutuksia. Laskentasuureita muutettiin yksi kerrallaan, jotta saatiin selville tarkasteltavan suureen vaikutus. Laskentatapauksessa 12 käytettiin sääolosuhteiden mitoitusvuotta Jokioinen 2011 RCP8.5–2080, kun muissa tapauksissa mitoitusvuosi oli Jyväskylä 2011 RCP26–2030. Näin tutkimuksessa saatiin havainnekuvaa siitä, minkälaiset olosuhteet rakennuksessa on tulevaisuuden ilmastossa.

Vaipparakenteiden homehtumista tutkimuksessa tarkasteltiin VTT:n ja TTY:n yhdessä kehittämän Suomalaisen homemallin avulla. WUFI Plus -ohjelman laskemat tuntikohtaiset lämpötilan ja suhteellisen kosteuden arvot lisättiin homemallin Excel- laskentaohjelmaan. Ohjelmaan asetettiin lisäksi kullekin materiaalille yksilökohtainen homeen taantuma- sekä herkkyysluokka, jonka jälkeen ohjelma laski materiaalin pinnan homeindeksin.

Tutkimuksessa hometta esiintyi ainoastaan lattiarakenteen ulkopuolella olevan tuulensuojalevyn ulkoilmaa vastaan olevassa pinnassa. Homeindeksi oli siellä suurimmillaan noin 4,5, mikä tarkoittaa melko runsasta homeen kasvua. Kuitenkaan missään muussa materiaalissa homeindeksi ei noussut yli arvon 0,8.

Rakennuksen ilmansuunnalla tai höyrynsulun käytöllä ei ollut merkittäviä vaikutuksia homeindeksin arvoon eikä sisäilman laatuun. Sen sijaan ilmanvaihdon vaikutukset olivat suuret. Ilmanvaihdon ollessa 1 (1/h), sisäilman suhteellinen kosteus oli selvästi suurempi kuin ilmanvaihdolla 0,1 (1/h). Vaikka alhaisella ilmanvaihtuvuudella saatiin paremmat olosuhteet, niin täysin ilmanvaihdotonta rakennuksesta ei kuitenkaan kannata tehdä.

Viikonloppukäytöllä oli lämpötilaa nostattava vaikutus, mikä myös johti suhteellisen kosteuden laskuun. Parhaat sisäilman olosuhteet saatiin tapauksessa, jossa oli viikonloppukäyttöä sekä alhainen ilmanvaihto. Tämä johtui mahdollisesti siitä, että alhainen ilmanvaihto mahdollisti tehokkaamman auringon aiheuttaman lämpösäteilyn rakenteisiin. Sisäilman kosteuslisä saattoi myös pienemmällä ilmanvaihdolla olla matalampi.