ULKOSEINÄRAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA SUOMEN ILMASTOSSA

1. ULKOSEINÄRAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA SUOMEN ILMASTOSSA 14.3.2008 Tekn. toht. Juha Vinha Pohjoismaiset rakennuspäivät – Fuktskador i felbyggda fasader 14.3.2008

2. ULKOSEINÄRAKENTEEN KOSTEUSRASITUKSETEristerappausseinä

3. ULKOSEINÄRAKENTEEN TOIMINTA SISÄLTÄ ULOSPÄIN TAPAHTUVAN DIFFUUSION KANNALTA

4. SISÄLTÄ ULOSPÄIN TAPAHTUVA DIFFUUSIOEristerappausseinä • Betonirungon päälle tehdyssä eristerappausseinässä sisä- ja ulkopinnan vesihöyrynvastussuhde vaihtelee tyypillisesti välillä 10 – 300:1.  Sisäpinnan vesihöyrynvastus on riittävä, kun ulkopinta maalataan hyvin vesihöyryä läpäisevällä maalilla. • Eristerappauksen vesihöyrynvastus on tyypillisesti 1 – 15 -kertainen hyvin vesihöyryä läpäiseviin tuulensuojalevyihin verrattuna (esim. kipsilevy ja huokoinen kuitulevy). • Betonirungosta ulospäin kuivuva rakennus-aikainen kosteus voi synnyttää merkittävän kosteusrasituksen rappauksen taakse.

5. ULKOA SISÄÄNPÄIN TAPAHTUVA DIFFUUSIO 1Eristerappausseinä • Kosteasta ulkoverhouksesta kosteus siirtyy diffuusiolla lämmöneristeen sisäpintaan. • Sisäpintaan voi syntyä ajoittain homeen kasvun kannalta suotuisat olosuhteet. Tästä syystä eristeen sisäpuolella tulee olla kivirakenne. • Auringon säteily nopeuttaa diffuusiota. • Diffuusiota tapahtuu myös ulkoilmasta rakenteeseen rappauskerroksen läpi. • Ilmaston lämpeneminen lisää ulkoa sisään päin tapahtuvaa diffuusiota varsinkin, jos rakennusta jäähdytetään.

6. ULKOA SISÄÄNPÄIN TAPAHTUVA DIFFUUSIO 2Eristerappausseinä • Diffuusio kuljettaa ulkoa rakenteeseen kosteutta, joka ei pääse poistumaan rakenteesta aina riittävän nopeasti, jos ulkoilman lämpötila laskee nopeasti.  Lämmöneristeen ulko-osissa esiintyy aina ajoittain kosteuden kondensoitumista ja homeen kasvulle otollisia olosuhteita, vaikka sisäpinnassa olisi tiivis höyrynsulku.  Pieni homeenkasvu eristeen ulkopinnassa täytyy hyväksyä.

7. ULKOSEINISSÄ TAPAHTUVIA KONVEKTIOVIRTAUKSIA • Kaikkein tärkeintä on estää rakenteiden läpi tapahtuvat konvektiovirtaukset. • Konvektiolla rakenteeseen voi siirtyä sisäilmasta moninkertainen määrä kosteutta diffuusioon verrattuna.

8. PIENTALOJEN PAINEKOETULOKSIAkeskiarvot

9. KERROSTALOASUNTOJEN PAINEKOETULOKSIA k.a. 0,7 1/h k.a. 1,6 1/h k.a. 2,6 1/h

10. ILMAVUOTOJEN SIJAINTIPAIKATPIENTALOISSA JA KERROSTALOISSA Ikkunaliitoksista voi ulkoseiniin siirtyä kosteutta ja toisaalta sisäilmaan hometta.

11. KAPILLAARINEN JA PAINOVOIMAINEN KOSTEUDEN SIIRTYMINENEristerappausseinä • Rakenteen kosteusteknisen toiminnan kannalta keskeisin tekijä on rappauksen toimiva sadesuojaus. • Rappaukseen ei saa tulla suuria halkeamia eikä se saa lohkeilla.  liikuntasaumat  lämmöneristeen hyvä kiinnitys runkoon ja tartunta rappaukseen  lisähuokostettu laasti • Liitoskohdat on tehtävä tiivisteiden ja pellityksien avulla sellaisiksi, että vesi ei pääse eristetilaan. • Ulkopuolisten rakenteiden kiinnityskohdat julkisivuissa ovat riskialttiita kosteusvuodoille. • Kapillaarista kosteuden siirtymistä estetään mm. kosteuden imeytymistä vähentävillä maaleilla. Mineraalivillaeristeet eivät saa olla rakennusaikana kauan viistosateille alttiina, jotta eristeet eivät homehtuisi!

12. TUULETUSVÄLIN TEHTÄVÄT • Pienikin tuuletusväli poistaa kosteutta tehokkaasti rakenteesta. • Puurakenteisiin seiniin on aina jätettävä tuuletusväli ulkoverhouksen taakse!

13. SEINÄRAKENTEEN KOSTEUSTEKNISEN TOIMINNAN HYVÄKSYTTÄVYYTEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT 1. Rakenteelle asetettavat toimintakriteerit ja raja-arvot Kosteuden kondensoituminen, homeen kasvu, betoniterästen korroosio jne. 2. Ulkoilman olosuhteet 3. Sisäilman olosuhteet Referenssivuodet jokaiselle toimintakriteerille 30 v. ilmastodatasta 90 % kriittisyystaso Kosteuslisä 4 – 5 g/m3 Jäähdytys kesällä 4. Rakenneratkaisu ja käytettävät materiaalit Rakennusaikainen kosteus

14. PERIAATEKUVA HYVÄKSYTTÄVÄN RAJA-ARVON MUUTOKSESTA SEINÄRAKENTEEN SISÄLLÄ Raja-arvo ulkoilmassa Raja-arvo sisäilmassa Esim. sisäpinnan lähellä ei sallita homeen kasvua, mutta ulkopinnassa sitä voidaan jossain määrin hyväksyä.

15. YHTEENVETO ULKOSEINÄRAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNISESTÄ TOIMINNASTA 1 • Ulkoseinärakenteisiin kohdistuu kosteusrasituksia sekä sisä- että ulkoilmasta. Sisäpuolelta rakenteeseen siirtyy kosteutta diffuusion ja konvektion vaikutuksesta ja ulkopuolelta näiden lisäksi painovoimaisesti ja kapillaarisesti viistosateen vaikutuksesta. Viistosateet voivat lisääntyä ilmastonmuutoksen seurauksena. • Seinärakenteen kosteusteknisen toiminnan perusta on, että rakenne suojataan kosteusrasituksilta ja mahdollistetaan sen kuivuminen. • Kerroksellisen seinärakenteen sisäpuolella tarvitaan aina tiivis ilmasulku ja riittävän tiivis höyrynsulku. Läpivientien ja liitoskohtien (varsinkin ikkunaliitosten) ilmatiiviyteen on kiinnitettävä erityistä huomiota.

16. YHTEENVETO ULKOSEINÄRAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNISESTÄ TOIMINNASTA 2 • Suomen ilmastossa seinärakenteen ulko-osassa on ajoittain riski kosteuden kondensoitumiselle ja homeen kasvulle, vaikka rakenteen sisäpinnassa olisikin tiivis ilman- ja höyrynsulku. Ilmaston lämpeneminen lisää homeen kasvun riskiä myös lämmöneristeen sisäpinnassa.  Rakenteen tulee olla ilmatiivis, jotta mahdolliset homeet ja niiden aineenvaihduntatuotteet eivät pääse sisäilmaan. • Erillinen ulkoverhous ja sen takana oleva ulkoilmaan avoin tuuletusväli on osoittautunut seinärakenteen kosteusteknisen toiminnan kannalta parhaaksi vaihtoehdoksi Suomen ilmastossa. Tuuletusväli suojaa rakennetta ulkoverhouksen läpi tulevalta vedeltä ja sallii samalla rakenteen kuivumisen. • Ilman tuuletusväliäkin tehdyt kerrokselliset seinärakenteet toimivat Suomen ilmastossa, kunhan niissä on käytetty kosteutta kestäviä materiaaleja ja ne on suunniteltu ja toteutettu oikein.

17. YHTEENVETO ERISTERAPPAUSSEINIEN TOIMINNASTA • Oikein suunniteltuna ja toteutettuna eristerappausseinät toimivat nykykäsityksen mukaan Suomen ilmastossa. • Erilaisia kosteusongelmia ja toimintapuutteita on esiintynyt jonkin verran, mutta rakenteiden toimintaa on kyetty korjaamaan ja parantamaan suunnittelukäytäntöjä, työtapoja ja materiaaleja muuttamalla. • Ohutrappausseinien pitkäaikaiskestävyydestä ei ole vielä riittävästi kokemuksia Suomen ilmastossa. Säärasituskokeissa rakennejärjestelmät ovat kuitenkin toimineet hyvin. • Eristerappauksien ja varsinkin ohutrappauksien iskunkestävyys on heikko. Tämä tulee ottaa suunnittelussa huomioon. • Värjättyjä laasteja käytettäessä pinta voi jäädä kirjavaksi.

18. ERISTERAPPAUSSEINIEN TOIMIVUUDEN EDELLYTYKSIÄ 1 • Eristerappaus tehdään betonirakenteen päälle.  Lämmöneristeen sisäpinta on elämättömämpi ja kosteutta kestävämpi. Sisäpuolen vesihöyrynvastus on riittävä. • Räystäät, ikkuna- ja oviliitokset sekä läpiviennit tiivistetään huolellisesti siten, että rakenteeseen ei pääse sadevettä ja rakenteen läpi ei tapahdu ilmavuotoja. • Lämmöneristeet kiinnitetään betonirungon pintaan liimalaastilla ja mekaanisilla kiinnikkeillä liikkeiden vähentämiseksi ja sisäisen konvektion ehkäisemiseksi. Tämä korostuu entisestään eristepaksuuksien kasvaessa. • Ohutrappauksen tartunta lämmöneristeen pintaan tulee varmistaa tekemällä rappaus riittävän puhtaaseen pintaan. Tarvittaessa lämmöneristeen pinta on hiottava. • Rappaus tulee tehdä mahdollisimman pian lämmöneristeiden asentamisen jälkeen.

19. ERISTERAPPAUSSEINIEN TOIMIVUUDEN EDELLYTYKSIÄ 2 • Rappausten lämpö- ja kosteusliikkeet tulee ottaa huomioon halkeilun eliminoimiseksi.  Ohutrappauksen paksuus tulee olla alle 10 mm. Suositeltava paksuus on n. 5 mm. Liikuntasaumoja voidaan käyttää lisävarmistuksena.  Kolmikerrosrappauksessa tulee olla riittävän leveät (min. 6 mm) pystysuuntaiset liikuntasaumat max. 10–15 m välein. Vaaka-suuntaiset liikuntasaumat ovat ongelma sadeveden valuessa niihin. • Rappauslaastien tulee olla lisähuokostettuja pakkasrapautumisen estämiseksi. • Maalien tulee olla vettä hylkiviä, jotta sadevesi ei imeydy rappauslaasteihin. • Maalien tulee olla hyvin vesihöyryä läpäiseviä, jotta rakenne pääsee tehokkaasti kuivumaan.

20. OLEMASSA OLEVAA JA TULEVAA KIRJALLISUUTTA AIHEESTA • Rappauskirja 2005, by 46, Suomen Betoniyhdistys ry, 158 s. • Rakennusfysiikan käsikirja, Suomen Rakennusinsinöörien Liitto, RIL. (tavoitteena julkaista kirja v. 2010)