Asuinrakennuksen jäähdytyksen kosteustekniset vaikutukset ulkoseinärakenteisiin ja asumisterveyteen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena on tutkia tyypillisten suomalaisten asuinrakennusten ulkoseinärakenteiden kosteusteknistä toimivuutta kesäolosuhteissa, kun rakennusta jäähdytetään. Tutkimuksen tavoitteena on kartoittaa laskennallisesti riskirakenteita ja määrittää jäähdytystä varten ohjeellinen sisälämpötila.

Laskelmat perustuvat yksiulotteiseen diffuusiovirtaan jatkuvuustilassa. Homeen kasvun mahdollistavien tekijöiden arvioinnissa on käytetty VTT Rakennustekniikan ns. alkuperäistä homemallia, joka on männyn pintapuun homeenkasvua kuvaava laskennallinen malli.

Laskelmien toteuttamiseksi opinnäytetyössä laadittiin taulukkolaskentaan pohjautuva laskenta-alusta. Laskenta-alustaan syötetään ulkoseinärakenteen dimensiot, materiaalitiedot ja sisä- ja ulkoilmaolosuhteet, minkä perusteella saadaan taulukkomuotoinen lämpötila- ja kosteusjakauma. Lämpötila- ja kosteusjakauman pohjalta määritetään homeenkasvun alkamiseen kuluva aika rakenteen eri kerroksissa.

Tarkasteltavat ulkoseinärakenteet jaoteltiin rakennusfysikaalisen toimintatavan mukaan. Laskelmat suoritettiin yleisellä tasolla käyttäen materiaaleille tavanomaisia lämpö- ja kosteusteknisiä materiaalitietoja. Laskelmien tulokset esitettiin tekijän määrittelemien laskuesimerkkien avulla.

Laskelmien perusteella jäähdytyksen ohjeelliseksi sisälämpötilaksi saatiin 24°C. Ohjeellisen sisälämpötilan noudattaminen poistaa ulkoseinärakenteen homeriskin tai pienentää homeenkasvun alkamisen todennäköisyyden erittäin pieneksi. Homeriskiä ei synny ulkoseinärakenteisiin, joiden kosteustekninen toimivuus ei ole riippuvainen diffuusiovirran suunnasta. Tällaisia rakenteita ovat esimerkiksi yksiaineiset massiivirakenteet ja jälleenrakennuskauden purueristeinen ulkoseinärakenne. Homeriski on suurimmillaan kerroksellisissa ulkoseinärakenteissa, joissa on höyrynsulku tai sitä vastaava kerros sisäpinnan läheisyydessä ja sisälämpötila on alhainen.

The purpose of this thesis was to research hygrothermal conditions on external walls during cooling in summer. The review contains typical external walls of Finnish residences. One intension was to define a guideline for room temperature on summertime. This research is based only on calculations.

The calculations consider the transmission of water vapour by diffusion. The Technical Research Centre of Finland (VTT) has studied the mould growth on the surface of pine blocks. The study contains a formula for analyzing mould growth and it is used in this thesis.

A Spreadsheet computer application was used on calculations. The spreadsheet template calculates the temperature and humidity distribution in external wall and the starting time for mould growth. The specifications of each external wall were typed on the template and the results and conclusion are reported on the final page of each calculation. The material values represent the common values for each material.

Increase of the room temperature reduces the appearance of hygrothermal conditions which are beneficial for mould growth. The Recommendable inner temperature during cooling is 24°C. If inner temperature is 24 °C it is very unlikely that mould grow starts in typical Finnish external wall. For those external wall types which hygrothermal action does not depend on the direction of diffusion there is no risk of mould growth. The risk is maximal in a structure containing only one thin and diffusion resistant layer near the inner parts of the structure and the room temperature is low.