Lämpö- ja kosteusteknisesti turvalliset lähiökerrostalojen korjausratkaisut puuelementeillä Suomessa

Abstract

Tulevaisuudessa rakentamisessa ollaan siirtymässä yhä enemmän korjaus- ja täydennysrakentamiseen. Suomessa 1960–1970-luvuilla rakennetut kerrostalot ovat tulossa korjausikään ja korjauksen lisäksi myös niiden energiatehokkuutta tulisi parantaa. Tässä diplomityössä oli tavoitteena selvittää laskennallisesti kerrostalojen julkisivukorjauksessa ja täydennysrakentamisessa käytettävien puisten julkisivu- ja tilaelementtien lämpö- ja kosteusteknistä toimivuutta Suomen ilmastossa. Tutkittavina rakenteina oli puu-, tiili- ja levyrappaus verhottuja puurunkoisia seinärakenteita. Laskennallisessa mallintamisessa tutkittiin ehdotettujen korjausratkaisujen homehtumis- ja kondensoitumisriskiä. Lisäksi riskirakenteista tehtiin korvaavat, lämpö- ja kosteusteknisesti toimivat, rakenneratkaisut.

Laskennat suoritettiin Delphin 5.8.1-simulointiohjelmalla. Mitoittavina sisä- ja ulkoilman olosuhteina käytettiin Suomen ilmastossa rakennusfysikaalisesti mitoittavia kriittisiä olosuhteita, jotka on määritelty Tampereen teknillisessä yliopistossa aiemmissa projekteissa. Sisäilman olosuhteina käytettiin RIL 107–2012:ssa annettuja sisäilman lämpötilan ja kosteuslisän mitoitusarvoja kosteusluokassa 2. Ulkoilman olosuhteina käytettiin Jokioisen ja Vantaan testivuosia nyky- ja tulevaisuuden ilmastoissa. Homeen kasvua rakenteessa arvioitiin VTT:n ja TTY:n kehittämän parannetun homemallin avulla, jossa homeen kasvua kuvataan homeindeksillä (M). Homeindeksin raja-arvona tässä työssä pidettiin arvoa M<1, joka tarkoittaa sitä, että homeenkasvua ei sallittu lainkaan tarkasteltavissa pisteissä lämmöneristeen ulko- ja sisäpinnoissa. Kosteuden kondensoitumisen raja-arvoksi tarkastelupisteissä asetettiin suhteellisen kosteuden arvo 97 % RH, jonka yläpuolelle suhteellinen kosteus ei saanut nousta. Laskentatulosten analysointi tehtiin laskennan toisen vuoden tuloksista. Ohjelman tuottamista tiedoista kerättiin rakenteissa vallitsevat kosteus- ja lämpöolosuhteet valituissa tarkastelupisteissä.

Tehtyjen tutkimusten mukaan voidaan todeta, että puurankarunkoiset (TES) ja CLT-runkoiset julkisivu- ja tilaelementit ovat lämpö- ja kosteusteknisesti toimivia korjausratkaisuja kerrostalojen korjaamiseen, kun huolehditaan tuulensuojan riittävästä lämmönvastuksesta tai lisäeristyksestä tuulensuojan ulkopuolella. Toimiviksi tuulensuojaratkaisuiksi laskelmissa havaittiin rakenteesta riippuen tuulensuojakipsilevyn päälle asennettava 50 mm paksu lämmöneristevilla tai tuulensuojakipsilevyn tilalle asennettava jäykkä, tuulensuojapinnoitettu 30 mm paksu tuulensuojavilla. Ilmastonmuutos heikentää rakenteiden toimintaa, mutta edellä mainitulla tavalla rakenteet saatiin laskentatarkasteluissa toimiviksi myös tulevaisuuden ilmastossa. Kaikki julkisivuverhouksena käytetyt vaihtoehdot olivat toimivia ratkaisuja, mutta tiiviimpi ulkoverhous, kuten levyrappaus ja paksumpi puuverhous paransivat hieman julkisivuelementtien lämpö- ja kosteusteknistä toimivuutta.