Kerrostalon maanvastaisten rakenteiden rakennusfysikaalinen tarkastelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoite oli tutkia kerrostalon maanvastaisten rakenteiden rakennusfysikaalista toimintaa rakennusfysikaalisen simuloinnin avulla. Tutkittavat rakenteet olivat 1950 ja 1960-luvuilla yleisesti käytettyjä maanvastaisia rakenteita. Maanvastaisen seinärakenteiden erona oli eri paikassa sijaitsevat vedeneristeet. Maanvastaisissa alapohjissa erona oli lämmöneristys. Simuloinnit suoritettiin Wufi Pro ja Wufi 2D ohjelmilla. Laskenta tuloksien arvionnin apuna käytettiin VTT:n ja TTY:n kehittämää suomalaista homemallia, jonka avulla pystytään arvioimaan homeenkasvua rakenteessa laskennallisesti.

Laskentatuloksien perusteella voidaan todeta, että 1950 ja 1960-luvuilla yleisesti käytetyt sisäpuolelta lämmöneristetyt maanvastaiset seinärakenteet ovat riskirakenteita, joissa syntyy laskennan perusteella homeenkasvua. Homeen kasvua pääse myös tapahtumaan lämmöneristetyssä kaksoislaatta-alapohjassa ilman kosteuden eristystä.

Rakenteille suunniteltiin ulko- ja sisäpuolinen korjausvaihtoehto. Ulkopuolinen korjausvaihtoehto on nykysuositusten mukainen korjaus, jossa maanvastaisen seinärakenteen maatäytöt kaivetaan auki ja betoniseinän pintaan asennetaan vedeneristys, jonka ulkopuolelle asennetaan kosteutta kestävä lämmöneristys. Ulkopuolisessa korjausvaihtoehdossa alapohjaan tehdään uusiva korjaus, jossa tehdään nykysuositusten mukainen alapuolelta lämmöneristetty maanvastainen alapohjarakenne. Sisäpuolisessa korjausvaihtoehdossa maanvastaiseen seinärakenteeseen tehdään sisäpuolinen lämmöneristys kalsiumsilikaattilevyllä, joka mahdollistaa sei- närakenteen kuivumisen sisäänpäin. Sisäpuolisessa korjauksessa alapohjan pohjalaattaan tehdään höyrynsulkukäsittely ja siihen vaihdettaan kosteutta kestävä lämmöneriste ja uusi pintalaatta.

Simulointien perusteella ulkopuolinen korjaus on rakennusfysikaalisesti toimiva ratkaisu ja sisäpuoliset korjaukset toimivat tietyin reunaehdoin.

Työn toimeksiantaja oli Sitowise Oy. Sitowise Oy on Suomen suurin suomalaisomisteinen rakennetun ympäristön suunnittelu ja konsultointipalvelu.

The purpose of this thesis is to investigate the hygrothermal function of basement walls and base floors. The investigated structures were typically used structures in the 1950’s and the 1960’s. The difference of the basement walls is the placement of water insulation and in the base floor the other structure has thermal insulation and the other doesn’t. The hygrothermal simulation of the structures were simulated with Wufi Pro and Wufi 2D. Finnish mould growth model was used to help evaluate the results. The Finnish mould growth model determines the possibility for mould growth in the structure mathematically.

Based on the simulations the evaluated basement wall structures with internal thermal insulation are riskful structures. Mould growth is forming in the wall structure and also in the thermal insulated base floor without water insulation.

Two methods were planned to improve the structures exterior insulation method and interior insulation method. In the exterior method the soil against the basement wall is removed and water and thermal insulation is placed against the wall. The base floor was dismantled and was rebuild using external thermal insulation. According to current recommendations the exterior method is the one to use. In the internal method the basement wall is thermally insulated internally with calcium silicate board which allows the structure to dry from the inside. The base concrete slab is treated with a vapour barrier and the thermal insulation is changed to a moisture resistant thermal insulation in the base floor.

Based on the simulation the external method is a safe structure building physically. The internal method is can be used under certain boundary conditions.

The thesis was commissioned by Sitowise Oy, which is the largest Finnish-owned design and consultancy company in the field of the built environment.