Maanvastaisten seinien sisäpuolinen lisälämmöneristäminen
Heiskanen, Roosa (2016)
2016
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-06-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201606014206
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201606014206
Tiivistelmä
Tutkimuksen tavoitteena on tutkia maanvastaisten seinien sisäpuolisten lisälämmöneristysratkaisujen kosteusteknistä toimintaa. Tutkittaviksi rakenteiksi valittiin kolme eri vuosikymmenille tyypillistä rakennetta, jotka eroavat toisistaan lämmön- ja vedeneristeiden sijoittelun suhteen.
Alkuperäisten rakenteiden ja kunkin korjausratkaisun lämpötila- ja kosteusolosuhteet selvitettiin simuloimalla rakenteet Delphin 5.8.3 -ohjelmalla FRAME-hankkeessa (Vinha et al. 2013) määritettyjen rakennusfysikaalisten testivuosien olosuhteissa. Rakenteiden toimintaa tarkasteltiin kuivumisen ja homeenkasvun näkökulmista. Homeenkasvun arvioimiseen käytettiin suomalaista homemallia, jonka tuloksena saadaan rakennekohtaiset homeindeksit valituissa tarkastelupisteissä. Homeindeksit laskettiin Delphin-simulaatioista saatujen lämpötilan ja suhteellisen kosteuden tulosten perusteella. Homeenkasvun raja-arvoksi asetettiin Mmax ≤ 1,0.
Sisäpuolisia korjausratkaisuja verrattiin nykysuositusten mukaiseen ulkopuoliseen korjaustapaan. Ulkopuolisessa korjauksessa seinän vierusmaa kaivetaan auki ja kantavan rakenteen ulkopintaan asennetaan vedeneristys ja ulommaiseksi kosteudenkestävä lämmöneriste. Kaivanto täytetään lopuksi kapillaarikatkosoralla, mikä estää maakosteuden pääsyn rakenteeseen. Myös seinän maanpinnan yläpuolinen osa eristettään vastaavalla lämmöneristeellä, joten eristysratkaisu ei sovi kohteisiin, joissa rakennuksen julkisivuun ei sallita muutoksia.
Sisäpuolisista eristysvaihtoehdoista tutkittiin solumuovi-, kalsiumsilikaatti- ja kevytbetonieristeitä. Jo maasta diffuusiolla seinään siirtyvä kosteus riitti suurimmassa osassa tapauksista muodostamaan kriittiset olosuhteet seinän alaosaan. Tutkituista materiaaleista kalsiumsilikaattilevy todettiin turvallisimmaksi sisäpuoliseksi lämmöneristeeksi kaikissa betonirakenteisissa maanvastaisissa seinissä. Kalsiumsilikaatin voimakas kapillaarisuus ja hyvä vesihöyrynläpäisevyys mahdollistavat seinän kuivumisen sisäänpäin, joten rakenne pysyy kuivana. Voimakkaasti alkalisena materiaalina kalsiumsilikaatti myös estää tehokkaasti homeenkasvua. Ulkopuolelta lämmön- ja vedeneristettyihin rakenteisiin voidaan sallia myös muiden eristysmateriaalien käyttö sisäpuolisena lisäeristeenä. Eristyspaksuudelle asetetaan kuitenkin rajoitukset solumuovieristeitä tai kevytbetonia käytettäessä. Tuloksena esitetään maanvastaisen seinän sisäpuolisen eristysmateriaalin valintaan kehitetty prosessikaavio.
Alkuperäisten rakenteiden ja kunkin korjausratkaisun lämpötila- ja kosteusolosuhteet selvitettiin simuloimalla rakenteet Delphin 5.8.3 -ohjelmalla FRAME-hankkeessa (Vinha et al. 2013) määritettyjen rakennusfysikaalisten testivuosien olosuhteissa. Rakenteiden toimintaa tarkasteltiin kuivumisen ja homeenkasvun näkökulmista. Homeenkasvun arvioimiseen käytettiin suomalaista homemallia, jonka tuloksena saadaan rakennekohtaiset homeindeksit valituissa tarkastelupisteissä. Homeindeksit laskettiin Delphin-simulaatioista saatujen lämpötilan ja suhteellisen kosteuden tulosten perusteella. Homeenkasvun raja-arvoksi asetettiin Mmax ≤ 1,0.
Sisäpuolisia korjausratkaisuja verrattiin nykysuositusten mukaiseen ulkopuoliseen korjaustapaan. Ulkopuolisessa korjauksessa seinän vierusmaa kaivetaan auki ja kantavan rakenteen ulkopintaan asennetaan vedeneristys ja ulommaiseksi kosteudenkestävä lämmöneriste. Kaivanto täytetään lopuksi kapillaarikatkosoralla, mikä estää maakosteuden pääsyn rakenteeseen. Myös seinän maanpinnan yläpuolinen osa eristettään vastaavalla lämmöneristeellä, joten eristysratkaisu ei sovi kohteisiin, joissa rakennuksen julkisivuun ei sallita muutoksia.
Sisäpuolisista eristysvaihtoehdoista tutkittiin solumuovi-, kalsiumsilikaatti- ja kevytbetonieristeitä. Jo maasta diffuusiolla seinään siirtyvä kosteus riitti suurimmassa osassa tapauksista muodostamaan kriittiset olosuhteet seinän alaosaan. Tutkituista materiaaleista kalsiumsilikaattilevy todettiin turvallisimmaksi sisäpuoliseksi lämmöneristeeksi kaikissa betonirakenteisissa maanvastaisissa seinissä. Kalsiumsilikaatin voimakas kapillaarisuus ja hyvä vesihöyrynläpäisevyys mahdollistavat seinän kuivumisen sisäänpäin, joten rakenne pysyy kuivana. Voimakkaasti alkalisena materiaalina kalsiumsilikaatti myös estää tehokkaasti homeenkasvua. Ulkopuolelta lämmön- ja vedeneristettyihin rakenteisiin voidaan sallia myös muiden eristysmateriaalien käyttö sisäpuolisena lisäeristeenä. Eristyspaksuudelle asetetaan kuitenkin rajoitukset solumuovieristeitä tai kevytbetonia käytettäessä. Tuloksena esitetään maanvastaisen seinän sisäpuolisen eristysmateriaalin valintaan kehitetty prosessikaavio.