Hirsirakenteisen tuulettuvan alapohjarakenteen tarkastelu

Abstract

Opinnäytetyössä tarkastellaan kahta erilaista hirsirakenteista tuulettuvaa alapohjatyyppiä. Vanhojen alapohjarakenteiden suurimpina puutteina ovat rakenteen heikko lämmöneristävyys, ilmatiiveys ja palonkesto. Ryömintätilaisen alapohjan toiminta vaihtelee huomattavasti vuodenaikojen mukaan. Opinnäytetyössä käsitellään rakenteiden toimintaan vaikuttavia erilaisia rakennusfysikaalisia ilmiöitä ja rakennusmateriaalien kosteus- ja lämpöteknisiä ominaisuuksia. Molempien alapohjatyyppien lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa tarkastellaan Wufi Pro 5.3 -simulointiohjelmalla. Lisäksi opinnäytetyössä tarkastellaan tuulettuvan alapohjarakenteen toimintaperiaatteita, vauriomekanismeja, liitoksien tiiviyttä ja palosuojausta. Opinnäytetyössä saatuja tuloksia hyödynnetään 12 hirsirakenteisen 1920-luvulla rakennetun asuintalon peruskorjauksen suunnittelussa.

Lämpö- ja kosteusteknisten laskelmien perusteella tulokseksi saatiin rakenteen kokonaiskosteuskuvaajat ja materiaalikohtaisia kuvaajia, joiden perusteella voitiin varmistaa suunniteltujen alapohjan rakennetyyppien toimivuus. Laskennassa käytettiin ilmastotiedostoa, joka sisältää ryömintätilaisen alapohjan kosteuden ja lämpötilan arvoja, joissa on korkeat kosteusrasitukset ja heikko ilmanvaihto. Rakenteiden heikkoa lämmöneristävyyttä, ilmatiiviyttä ja palonkestoa saatiin parannettua uuden rakennetyypin myötä ja homeindeksitarkastelulla pystyttiin toteamaan, että homeen kehittyminen rakenteeseen on melko epätodennäköistä. Lisäksi korjaustoimenpiteillä pystytään lisäämään ilmanvaihtuvuutta tilassa ja vähentämään alapohjarakenteeseen kohdistuvia kosteusrasituksia.

Työn toimeksiantajana oli rakennetun ympäristön suunnittelua ja konsultointipalveluja tarjoava Sitowise Oy.

This thesis investigates two different ventilation-based floors. The most significant problems in the base floor structures of buildings are low thermal insulation capacity, bad air tightness and fire endurance. This study discusses different physical phenomena in building, and the moisture and heat features of different materials, which have an effect on how the structures behave. The heat and moisture behavior of structures was calculated with Wufi Pro 5.3, which is a program for moisture and heat simulation. The working principle of base floors, their damage mechanisms, and fire resistance are also reviewed. The results of this study will be utilized in the planning of repairs to 12 buildings made of log. All the buildings were built in the 1920s.

After calculating, Wufi Pro 5.3 gives different graphs representing the figures on factors such as total water content and water content in individual layers. Climate data, which was used in calculating the structure, showed truly challenging circumstances. Results of the physical calculations indicate that the planned base floor type is useful. The renovation of the structures will bring better thermal insulation capacity, better air tightness and fire endurance. The review also revealed that the probability of mold growth is low. In addition, ventilation is improved, and the extra moisture can be removed.

The thesis was commissioned by Sitowise, which is focused in design and consulting in construction industry.