Energiatehokkaan puurakentamisen seinärakenteiden ratkaisumalleja rakennetyyppeinä

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin yritykselle Woodpolis. Työssä selvitettiin hirsi- ja puurakenteisten seinien fysikaalisia ominaisuuksia ja niiden sopivuutta passiivi- ja matalaenergiatalojen standardeihin.

Työssä tutkittiin matala- ja passiivienergiatalojen rakentamisen vaatimuksia, edellytyksiä ja kustannusvaikutuksia. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään näihin talotyyppeihin sopivien materiaalien ominaisuuksia. Työ käsittelee matala- ja passiivienergiatalojen standardeja, kustannuksia, ilmanvaihdon osuutta, rakennusmateriaalien merkitsemiskäytäntöjä ja kasvihuonepäästöjä. Myös ekologisten näkökulmien ja elinkaariajattelun tarkastelu matala- ja passiivienergiatalojen rakentamisessa oli tärkeää.

Tutkittavaksi valittiin kuusi hirsi- ja puurakenteista seinätyyppiä. Dof-lämpö-ohjelmalla tutkittiin seinätyyppien fysikaalisia ominaisuuksia. Rakenteiden toimivuuden kannalta Uarvon, kosteuden ja lämpöhäviön tarkastelu oli tärkeää. Hirsirakenteiset seinät laskettiin Helsingin ja Alankomaiden Maastrichtin olosuhteissa ja tolpparunkoiset puuseinät Helsingin olosuhteissa.

Dof-lämpö-ohjelman kautta tuli tulokseksi talvikuukausina että hirsirakenteisissa seinissä syntyy vähäinen määrä kosteutta, mutta kesäkuukausina sitä ei syntynyt. Tolpparunkoisiin puuseiniin ei kosteutta syntynyt. Kosteuden takia tutkittiin rakenteissa käytetyt materiaalit ja niiden kosteusalttiudet. Tulos on, että vähäinen määrä tiivistynyttä kosteutta oikeiden rakennusmateriaalien kanssa ei tuota kosteus- tai homeongelmia. Vaikka hirsirunko 2:n seinärakenteessa mineraalivilla altistui pienelle kosteuden tiivistymiselle, se ei vähäisen määrän takia ollut vaarassa homehtua. Alankomaiden olosuhteissa hirsirakenteet saivat kosteuskäyttäytymiseltään samanlaiset tulokset kuin Suomessa, mutta toimivat lämpöhäviön puolesta paremmin. Rakenteiden väliset U-arvojen vaihtelut olivat vähäisiä. Lopputulokseksi saatiin, että tutkimukseen valitut kuusi rakennetyyppiä sopivat passiivi- ja matalaenergiataloihin ja ovat toimivia vaihtoehtoja.

This study was done for Woodpolis. The focus of the study was to determine the suitability of the log and wooden structure walls for the passive and low energy standards and to study their physical characteristics.

The study describes what the low and passive energy houses are, what are their demands, the transition to them and their cost effect. The importance of the ecological and lifecycle management is also covered. Other construction materials suitable for the low energy and passive energy houses were also studied including their physical, ecological and lifecycle characteristics. The physical characteristics were calculated by using computer solution called Dof-lämpö. In the initial phase, the focus of the study was on the standards of the low energy and passive energy constructions, costs, air ventilation, ecology matters, marking practices of the construction materials and the emissions.

Six log and wooden structure walls were chosen as subject of this study. The Dof-lämpö solution was used, offering ready calculated physical characteristics for different wall types. U-value, moisture and thermal losses were chosen as the important factors in the evaluation of construction functionalities. The log wood walls were calculated under the conditions in Helsinki and in Maastricht, the Netherlands, and the wooden structure walls under the conditions in Helsinki.

Using the Dof-lämpö solution the study proved that only a very limited amount of the moisture was developed in the log walls during the winter months. No concentration of the moisture was indicated during the summer months. Moisture did not develop in the wooden structure walls. Moisture was the reason why the materials and their susceptibility to moisture were studied. As a result it was found out that a limited amount of the concentrated moisture will not cause any moisture or mould issues. Mineral wool in the structure of the log wood 2 was exposed to a small amount of the concentrated moisture but because of a low quantity, no risk for mould issues was found. Under the conditions in the Netherlands, results obtained from the log constructions were similar to those in Finland but worked better in respect to energy losses. It can be concluded that log and wooden structure walls are both suitable wall types for the low energy and passive energy houses. All wall constructions used in the study were suitable for these purposes and the u-values of differrent constructions differed only slightly.