Eristemateriaalien ominaiskäyttäytyminen ja vertailu puu-sandwich-elementissä
Tyynelä, Sami (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025052616423
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025052616423
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli analysoida eri eristemateriaalien soveltuvuutta puu-sandwich-elementtiin vertailemalla niiden vaadittavaa paksuutta ja kosteusteknistä toimivuutta. Tehtävänä oli tutkia lämmöneristevaihtoehtoja DOF-LÄMPÖ-sovelluksella ja kosteusteknisiä ominaisuuksia WUFI-ohjelmalla, jonka tuloksilla arvioitiin myös homehtumisriskiä. Tavoitteena oli selvittää, mitkä lämmöneristeet soveltuvat tuulettumattomaan puu-sandwich-elementtiin lämpö- ja kosteusteknisen toimivuuden perusteella. Vertailuun valittiin puukuitueriste, mineraalivilla sekä polyuretaanipohjainen PIR-eriste, jotka edustavat erilaisia materiaaliperheitä ja ominaisuuksia. Erityistä huomiota kiin-nitettiin materiaalien vesihöyrynläpäisevyyteen, lämmönjohtavuuteen ja homehtumisherkkyyteen, koska ne vaikuttavat ratkaisevasti rakenteen pitkäaikaiseen kestävyyteen ja sisäilman laatuun.
Työ toteutettiin tuotteen kehitystyönä. Työ perustui käytännönläheiseen rakenteen mallinnukseen ja eristemateriaalien soveltuvuuden arviointiin todellisia sääolosuhteita vastaavissa olosuhteissa. Simuloinnit suoritettiin vakioiduilla lähtöarvoilla, jotta eri materiaalien vertailtavuus säilyi luotettavana. Laskennallisilla menetelmillä pyrittiin ennakoimaan rakenteen käyttäytymistä ajan myötä, erityisesti kosteuden kertymistä ja kuivumista.
Tulosten pohjalta huomataan, että tuulettumattomissa puu-sandwich-elementeissä eristemateriaalin valinnalla on olennainen merkitys rakenteen toimivuuden ja pitkäikäisyyden kannalta. Huomataan myös, että rakenteen homeindeksiin vaikuttaa isosti homehtumisherkkyysluokka.
Suomessa rakentamisen ohjeistus ohjaa tekemään rakenteista tuulettuvia, sillä tällä hetkellä tuuletus katsotaan rakennetta kuivattavaksi, eli edulliseksi ratkaisuksi. Epävarmuutta simulaatioihin loi lämpömodifioitujen puulevyjen tutkimattomuus.
Työ toteutettiin tuotteen kehitystyönä. Työ perustui käytännönläheiseen rakenteen mallinnukseen ja eristemateriaalien soveltuvuuden arviointiin todellisia sääolosuhteita vastaavissa olosuhteissa. Simuloinnit suoritettiin vakioiduilla lähtöarvoilla, jotta eri materiaalien vertailtavuus säilyi luotettavana. Laskennallisilla menetelmillä pyrittiin ennakoimaan rakenteen käyttäytymistä ajan myötä, erityisesti kosteuden kertymistä ja kuivumista.
Tulosten pohjalta huomataan, että tuulettumattomissa puu-sandwich-elementeissä eristemateriaalin valinnalla on olennainen merkitys rakenteen toimivuuden ja pitkäikäisyyden kannalta. Huomataan myös, että rakenteen homeindeksiin vaikuttaa isosti homehtumisherkkyysluokka.
Suomessa rakentamisen ohjeistus ohjaa tekemään rakenteista tuulettuvia, sillä tällä hetkellä tuuletus katsotaan rakennetta kuivattavaksi, eli edulliseksi ratkaisuksi. Epävarmuutta simulaatioihin loi lämpömodifioitujen puulevyjen tutkimattomuus.