Omakotitalojen kattoristikoiden kannatuspalkkien sijainnin vaikutus rakenteiden rakennusfysikaalisiin ilmiöihin

Abstract

Rakenteiden fysikaalinen käyttäytyminen on osa rakennusten elinkaareen ja ekologisuuteen vaikuttavaa kokonaisuutta. Rakennusfysikaalinen käyttäytyminen vaikuttaa rakennusten energian kulutukseen, terveyteen ja ikään. Se on myös yksi tärkeistä sisäilman laatuun ja asumisterveyteen vaikuttavista tekijöistä.

Opinnäytetyössä selvitettiin ristikonkannatuspalkkien sijainnin merkitystä yläpohjaliittymän rakennusfysikaaliseen toimintaan. Tarkastelussa olivat etenkin liittymien energian kulutus, lämpövuodot ja mikrobien kasvuolosuhteet seinärungon ja yläpohjan liitoskohdassa. Tutkimuksessa tarkasteltiin Comsol Multiphysics 2D- ja Wufi 5-2D -ohjelmilla runkorakenteiden sisällä olevia lämpötiloja, rakenteen läpi meneviä energiavirtauksia ja ilman suhteellisen kosteuden vaikutusta rakenteeseen erilaisissa ulko- ja sisäilman olosuhteissa. Tarkasteluun valittiin rakenteen oletetut riskipaikat, jotka sijaitsevat tuulensuojan sisäpinnalla ja höyrysulkumuovin sisäpuolella. Tutkimuksesta saatiin tarvittavat tiedot homeriskianalyysiin.

Opinnäytetyössä todettiin, että vertailussa olevat palkkien sijainnit vaikuttivat jonkin verran mittauspisteiden lämpötiloihin ja energian kulutukseen. Ristikon kainalopalkkirakenteessa oli hieman pienempi lämpövirran kulutus, mutta höyrysulkumuovin sisäpuolinen lämpö oli kovilla pakkasilla alhaisempi. Suurin sisäpuolen mittauspisteen lämpötilaan vaikuttava tekijä oli seinärakenteessa höyrysulkumuovin sisäpuolella olevan materiaalin eristävyys. Höyrysulkumuovin sisäpuolella mikrobeilla ei ollut kasvuolosuhteita ja ne voitiin todeta riskittömiksi. Kipsituulensuojalevyn sisäpinnasta löytyi osaksi mikrobikasvustolle alttiita olosuhteita.

Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää rakentamisen aikatauluttamisessa ja runkorakenteiden valinnassa. Comsol Multiphysics 2D- ja Wufi 5-2D -ohjelmien avulla voidaan konkretisoida riskirakentaminen ja riskirakenteet pohjolan olosuhteissa.