maanvastaiset alapohjarakenteet - kosteustekninen mitoittaminen ja
TRANSCRIPT
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET- KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN
JA KORJAAMINEN
T a m p e r e 2 0 0 2
R a k e n n u s t e k n i i k a n o s a s t o
Virpi Leivo - Jukka Rantala
TAMPEREEN
TEKNILLINEN
KORKEAKOULU TALONRAKENNUSTEKNIIKKA
121JULKAISU
TAMPEREEN TEKNILLINEN KORKEAKOULU
Talonrakennustekniikka
Rakennustekniikan osasto Tampere 2002
Virpi Leivo Jukka Rantala
kosteustekninen mitoittaminen ja korjaaminen
ala
pohj
arak
ente
et
UDK 699.82 692.51 ISBN 952-15-0939-2 (nid.)ISBN 978-952-15-2752-4 (PDF) ISSN 1237-1483
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 1
SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO ................................................................................................................... 2
1.1 Soveltamisala ........................................................................................................................................2 1.2 Määritelmiä...........................................................................................................................................2 1.3 Maanvastaiset alapohjarakenteet .........................................................................................................5
2 MAANVASTAISEN ALAPOHJARAKENTEEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA............................................................................... 6
2.1 Kosteuden olomuodot ja siirtymistavat.................................................................................................6 2.2 Maanvaraisen alapohjarakenteen olosuhteet.........................................................................................8
3. MAANVASTAISTEN ALAPOHJARAKENTEEN SUUNNITTELU ........................ 11 3.1 Suunnittelun reunaehdot .....................................................................................................................12 3.2 Suunnittelussa tarkasteltavat tapaukset ...............................................................................................14 3.3 Rakenteiden valinta.............................................................................................................................19
4 MAANVASTAISTEN ALAPOHJARAKENTEIDEN KORJAAMINEN ................... 23 4.1 Yleisimmät vauriot ja vaurioitumismekanismit ..................................................................................23 4.2 Korjausten suunnittelu ........................................................................................................................25 4.3 Korjausvaihtoehdot .............................................................................................................................28
Lähdeluettelo........................................................................................................................ 33 LIITTEET ............................................................................................................................ 34
LIITE 1: Maanvaraisen alapohjarakenteen lämpötila-, kyllästyskosteus- ja vesihöyrypitoisuuskäyrien määrittely tasapainotilanteessa ......................................................................................................................35 LIITE 2, Laskentaesimerkki 1: Pinnoitteen vaihtaminen läpäiseväksi .................................................38 LIITE 2, Laskentaesimerkki 2: Tuulettuva lattiarakenne, diffuusiotarkastelu......................................40 LIITE 2, Laskentaesimerkki 3: Tuulettuva lattiarakenne, kapillaarinen tarkastelu ..............................42
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 2
1 JOHDANTO
1.1 Soveltamisala Tämä julkaisu ’Maanvastaiset alapohjarakenteet – kosteustekninen suunnittelu ja korjaaminen on tarkoitettu pohjamaan, täyttö- ja salaojituskerroksen tai muun karkearakeisen maamateriaalin kanssa pysyvästi kosketuksissa olevan rakennusosan, kuten maanvaraisen laatan, kosteusteknisen mitoituksen oppaaksi.
1.2 Määritelmiä Diffuusio eli vesihöyryn diffuusio tarkoittaa kaasuseoksessa vakiokokonaispaineessa tapahtuvaa vesihöyrymolekyylien liikettä, joka pyrkii tasoittamaan kaasuseoksen höyryn osapaine-erot. Huokosluku tarkoittaa maan huokostilavuuden ja kiinteän maa-aineksen tilavuuden suhdetta, e. Hygroskooppinen tasapainokosteus tarkoittaa sitä kosteuspitoisuutta, joka stationääritilassa sitoutuu huokoiseen aineeseen ympäristön tietyssä suhteellisessa kosteudessa ja lämpötilassa. Hygroskooppisuus tarkoittaa huokoisen aineen kykyä sitoa itseensä kosteutta ilmasta ja luovuttaa sitä takaisin ilmaan. Kapillaarinen tasapainokosteus tarkoittaa vesipitoisuutta, jonka huokoinen materiaali saavuttaa kapillaarivoimien vaikutuksesta ollessaan yhteydessä vapaaseen vedenpintaan. Kapillaarinen tasapainokosteus ilmaistaan yleensä kapillaarisen nousukorkeuden tai huokosalipaineen funktiona. Kapillaarikatkokerros tarkoittaa maanvastaisen alapohjarakenteen alla olevaa veden kapillaarisen nousun katkaisevaa kerrosta. Kapillaarisuus tarkoittaa ominaisuutta, jonka avulla huokoinen aine kykenee imemään nestettä vapaan nestepinnan yläpuolelle ja pitämään sen siellä. Kapillaarivesi on maamassaan pintajännitysvoimien vaikutuksesta pohjavedenpinnan yläpuolelle noussutta vettä. Kondensoituminen tarkoittaa vesihöyryn tiivistymistä rakenteissa vedeksi tai jääksi, kun ilman vesihöyrypitoisuus on saavuttanut kyseisessä kohdassa kyllästyskosteuden (RH=100%). Kondensoitumista tapahtuu yleensä materiaalien rajapinnoissa. Kosteus tarkoittaa kemiallisesti sitoutumatonta vettä kaasumaisessa, nestemäisessä tai kiinteässä olomuodossa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 3
Kosteuspitoisuus tarkoittaa haihtumiskykyisen veden määrää [kg/m3] huokoisessa materiaalissa. Vrt. vesipitoisuus. Kuivatus on vesien johtamista päällysrakenteen pinnalta pintakuivatuksella tai maan sisällä salaojin ja salaojituskerroksin. Maanvastaisella tarkoitetaan maata vastaan olevaa rakennusosaa erittelemättä sitä, siirtääkö rakennusosa kuormia maarakenteelle. Esimerkiksi kantava alapohja, joka on kosketuksissa alapuolisen salaojituskerroksen kanssa, on maanvastainen. Maanvaraisella tarkoitetaan rakennusosaa, joka siirtää kuormia alapuoliselle maalle. Maanvarainen rakennusosa on aina myös maanvastainen. Pintavesi on maanpinnalla olevaa, maanpintaa pitkin virtaavaa tai katolta tulevaa vettä. Pohjavesi on vettä, joka on täysin kyllästänyt maa- tai kalliovyöhykkeen. Vesi voi olla myös paineellista. Rakeisuuskäyrä ilmaisee, miten suuri suhteellinen osuus, prosentteina ilmaistuna, tutkittavassa maalajissa on tiettyä raekokoa pienempiä rakeita, eli miten suuri on tätä raekokoa vastaavan seulan läpäisyprosentti. Rakennuskosteus tarkoittaa rakennusvaiheen aikana tai sitä ennen rakenteisiin tai rakennusaineisiin joutunutta rakennuksen käytönaikaisen tasapainokosteuden ylittävää kosteutta, jonka tulee poistua. Usein käytetään myös termiä rakennekosteus, jolla tarkoitetaan samaa. Routa on maassa, maan huokosissa olevan veden jäätymisen takia kovettunut eli jäätynyt maakerros. Salaojituskerros tarkoittaa maaperän kuivattamiseksi pintamaan alle tehtyä vettä johtavaa rakennetta tai karkearakeista maa-aineskerrosta, jota pitkin vesi voi siirtyä kuivatettavalta alueelta valumalla tai pumppaamalla. Huom. Salaojituskerroksen tehtävänä ei ole katkaista kapillaarista nousua. Kts. Kapillaarikatkokerros. Salaojajärjestelmä tarkoittaa salaojaputkien, salaojituskerrosten, salaojakaivojen, tarkastusputkien ja kokoojakaivojen muodostamaa sekä tarvittaessa padotusventtiiliä tai pumppauksella varustettua järjestelmää rakennuksen pohjan tai vastaavan kuivattamiseksi. Salaojaputki tarkoittaa salaojituskerroksessa käytettävää putkea, johon vesi pääsee ympäristöstä putken seinämässä olevien reikien kautta. Salaojitus vrt. salaojajärjestelmä. Suhteellinen kosteus =ilman suhteellinen kosteus RH ilmoittaa kuinka paljon ilmassa on vesihöyryä kyllästyspitoisuuteen verrattuna tietyssä lämpötilassa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 4
Stationääritila eli jatkuvuustila tarkoittaa tilaa, jossa systeemiin tuodaan ja sieltä poistuu vakiomäärä ainetta ja lämpöenergiaa samassa ajassa. Stationääritilassa lämpötilat ja eri aineiden pitoisuudet ovat saavuttaneet tasapainotilan eivätkä muutu ajan kuluessa. Tiiviysasteella tai sullonta-asteella määritetään maa-aineksen tiiviyttä suhteessa sen tiiveimpään mahdolliseen sullontatilaan. Tiiviysaste annetaan maa-aineksen kuivatilavuuspainon suhteena kuivatilavuuspainoon tiiveimmässä tilassa prosentteina ilmaistuna, D [%]. Vajovesi eli gravitaatiovesi on painovoiman vaikutuksesta rakenteessa hitaasti alaspäin liikkuvaa vettä. Valuma-alue on maanpinnan korkeussuhteiden perusteella määritetty alue, jolta pintavedet virtaavat alueen alimpaan kohtaan. Vesihöyry tarkoittaa vettä kaasumaisessa olomuodossa.
Vesihöyryn konvektio tarkoittaa kaasuseoksen sisältämän vesihöyryn siirtymistä kaasuseoksen mukana sen liikkuessa kokonaispaine-eron vaikutuksesta. Konvektio syntyy ulkopuolisen voiman, pakotettu konvektio tai lämpötilaeron, luonnollinen konvektio vaikutuksesta.
Vesihöyrynläpäisevyys (δv tai δp) ilmoittaa vesimäärän, joka stationääritilassa läpäisee aikayksikössä pintayksikön suuruisen ja pituusyksikön paksuisen homogeenisen ainekerroksen, kun ainekerroksen eri puolilla olevien ilmatilojen vesihöyrypitoisuuksien ero tai vesihöyryn osapaine-ero on yksikön suuruinen. Vesihöyrynvastus (Zv tai Zp) ilmaisee tasapaksun ainekerroksen tai tällaisista muodostuvan tasapaksun kerroksellisen rakenteen vastakkaisilla pinnoilla vallitsevien vesihöyrypitoisuuksien, tai vesihöyryn osapaineiden eron ja ainekerroksen tai rakenteen läpi jatkuvuustilassa pinta-alayksikköä kohti diffuntoituvan vesihöyryvirran.
Vesihöyrynosapaine (p) ilmoittaa ilmassa olevan vesihöyryn paineen. Kts. myös vesihöyrypitoisuus. Vesihöyrypitoisuus (v) ilmoittaa ilmassa olevan vesihöyrymäärän. Ilmassa olevan vesihöyryn määrä voidaan ilmoittaa joko vesihöyrypitoisuutena tai vesihöyrynosapaineena. Vesihöyrypitoisuuksien ero pyrkii tasoittumaan diffuusiolla. Vesipitoisuus tarkoittaa maa-aineksessa olevan veden massan ja kuivan maa-aineksen massan suhdetta prosentteina ilmaistuna, w [%]. Vrt. kosteuspitoisuus.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 5
1.3 Maanvastaiset alapohjarakenteet Maanvastaisten alapohjarakenteiden kosteustekninen toiminta poikkeaa huomattavasti rakennusvaipan muiden osien toiminnasta. Alapohja on rakenteena kosketuksissa lämpimän ja kostean salaoja- ja täyttökerrosten tai pohjamaan kanssa. Maa on kosteuslähde, jonka aiheuttama kosteusrasitus liittyville rakenteille on jatkuvaa ja jonka vaikutus on otettava huomioon rakenteita suunniteltaessa. Eri tutkimuksissa on arvioitu, että kaikista havaituista kosteusvaurioista peräti 30 % liittyy jollakin tavoin alapohjarakenteisiin. Edelleen jopa 80 % alapohjarakenteiden kosteusvaurioista johtuu selvästä kosteusteknisestä suunnitteluvirheestä. Vaurioita tutkittaessa on käynyt selvästi ilmi, että alapohjarakenteet eivät kosteus- ja lämpöteknisesti toimi suunnitellulla tavalla. Alapohjarakenteiden ympäristöolosuhteissa tapahtuvia muutoksia ei juurikaan oteta huomioon, jos alapohjien kosteusteknistä suunnittelua tehdään lainkaan. Massiivisten betonilaattojen rakennekosteuden hidas haihtuminen, muutokset sisäilman lämpö- ja kosteusolosuhteissa sekä lämmitetyn rakennuksen aiheuttama maapohjan lämpeneminen voivat aiheuttaa yllätyksiä alapohjan kosteusteknisessä toiminnassa, mikäli niitä ei ole rakenteiden suunnittelussa huomioitu. Usein maanvaraisen alapohjarakenteen toiminnan kannalta on oleellisempaa maasta diffuusiolla nouseva vesihöyry kuin maasta kapillaarisesti nouseva kosteus, joka on yleensä ja tulee olla estetty kapillaarikatkolla. Diffuusiota tapahtuu aina jossakin määrin kaikissa maanvastaisissa rakenteissa. Arvioitaessa alapohjarakenteen toimivuutta on täyttö- ja salaojakerrosten vesipitoisuus ja etenkin huokosten korkea suhteellinen kosteus otettava huomioon olemassa olevana reunaehtona kaikissa tarkasteluissa. Alapohjarakenne toimii suurimmassa osassa tapauksista moitteetta, vaikka pohjamaan vesipitoisuus olisikin suuri. Ratkaiseva tekijä on koko alapohjarakenteen toiminta kokonaisuutena vallitsevassa lämpötilakentässä siihen kohdistuvan kosteusrasituksen alaisena. Mikäli pohjamaan lämpötila ei nouse liian korkeaksi ja mikäli alapohja rakenteena pystyy läpäisemään maasta nousevan kosteusmäärän ilman rakenteille aiheutuvaa haittaa, ei pohjamaan kosteudesta johtuvia ongelmia pitäisi esiintyä. Keskeisimmät lähtökohdat suunniteltaessa uusia alapohjarakenteita ja kosteusvaurioituneiden lattioiden korjaustoimenpiteitä ovat:
1. Maanvastaiseen rakenteeseen kosketuksissa olevan maa-aineksen huokosilmansuhteellisen kosteuden oletetaan olevan RH = 100 %.
2. Maanvastaisen alapohjarakenteen alla olevan maan lämpeneminen ja siitäjohtuva maasta ylös sisätilaan suuntautuva diffuusiovirta, rakenteensuhteellisen kosteustason nousu ja tiivistymisriski tulee ottaa huomioonkosteusteknisessä suunnittelussa.
3. Maanvastaisen rakenteen tulee pystyä haihduttamaan maasta mahdollisestinouseva kosteus.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 6
2 MAANVASTAISEN ALAPOHJARAKENTEEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTEKNINEN TOIMINTA
2.1 Kosteuden olomuodot ja siirtymistavat Suomen ilmasto-olosuhteissa vettä esiintyy maaperässä kaikissa kolmessa olomuodossa: kaasuna eli vesihöyrynä, nesteenä eli vetenä ja kiinteässä olomuodossa jäänä. Sateet ja pohjavesi, routa ja lumen sulamisvedet pitävät maaperän aina kosteana.
Kuva 2.1 Kosteuden olomuodot ja siirtymismekanismit. Kostea ilma: suhteellinen kosteus ja kosteuspitoisuus Ilma ja vesihöyry muodostavat yhdessä kaasuseoksen, jossa vesihöyrymolekyylit ovat tasaisesti sekoittuneena ilmamolekyylien joukkoon. Tiettyyn määrään ilmaa mahtuu vain tietty määrä vesihöyrymolekyylejä. Ilman vesihöyrypitoisuuden saavuttaessa maksimipitoisuutensa ilman sanotaan olevan vesihöyryllä kyllästynyttä, eli sen suhteellinen kosteus on RH = 100%. Suhteellinen kosteus eli RH ilmaisee, kuinka paljon ilmassa on vesihöyryä verrattuna kyllästyskosteuteen. Ilman vesihöyryn kyllästyskosteus riippuu ilman lämpötilasta. Lämpimään ilmaan mahtuu huomattavasti enemmän vesihöyryä kuin kylmään ilmaan (Kuva 2.2). Mikäli ilma on lähellä kyllästyspitoisuuttaan ja sen lämpötila jostain syystä laskee, samaan ilmatilavuuteen mahtuvan vesihöyryn määrä pienenee ja kyllästyspitoisuuden ylittävä määrä vesihöyrystä tiivistyy vedeksi. Tätä ilmiötä kutsutaan kondensoitumiseksi eli tiivistymiseksi.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 7
3
0
5
10
15
20
25
30
35
-20 -10 0 10 20 3Lämpötila, oC
Kyllä
stys
pito
isuu
s v,
g/m
0
Kuva 2.2 Vesihöyryn kyllästyspitoisuuskäyrä. Hygroskooppisuus ja diffuusio Huokoiset materiaalit voivat sitoa itseensä kosteutta suoraan kosteasta ilmasta. Tätä kutsutaan hygroskooppiseksi kosteuden sitoutumiseksi. Materiaalin huokosissa vaikuttavat vetovoimat vetävät ilman vesimolekyylejä materiaalin pintaan ohueksi vesikerrokseksi, jonka paksuus kasvaa ilman kosteuden lisääntyessä. Sitoutuvan kosteuden määrä riippuu materiaalista. Materiaali pyrkii saavuttamaan tasapainon, tietyn tasapainokosteuden ympäröivän ilman kanssa. Tasapaino riippuu materiaalin lisäksi lämpötilasta ja ilman suhteellisesta kosteudesta. Lisäksi tasapaino riippuu siitä, onko kyseessä materiaalin kostuminen vai kuivuminen. Tietyn materiaalin tiettyä lämpötilaa vastaava tasapainokosteuskäyrä määritellään muuttamalla ilman suhteellista kosteutta ja mittaamalla materiaaliin sitoutuvan kosteuden määrä. Hygroskooppisuuden yläraja saavutetaan, kun materiaalia säilytetään ilmassa, jonka suhteellinen kosteus on RH 100%. Materiaalin ollessa hygroskooppisella alueella, jolloin materiaalin huokosten ilman suhteellinen kosteus on alle RH 100%, tällöin kosteus on vesihöyrynä ja kosteuden siirtyminen tapahtuu diffuusiolla. Vesihöyryn pitoisuusero, kuten kaikki pitoisuus- tai paine-erot luonnossa, pyrkivät tasoittumaan kohti tasapainotilaa vesihöyrymolekyylien liikkuessa suuremmasta konsentraatiosta kohti pienempää. Tätä virtausta kutsutaan diffuusioksi. Diffuusiossa vesihöyry siirtyy korkeammasta pitoisuudesta alemman pitoisuuden suuntaan.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 8
Kapillaarisuus Vapaan veden lähteestä, esimerkiksi pohja- tai orsiveden pinnasta, vesi pyrkii huokoisessa materiaalissa siirtymien vaikutuksesta, joiden suuruus riippuu veden ja aineen ominaisuuksista sekä kosteuspitoisuudestaään toisiinsa kytkettyjen huokosten muodostamassa putkistoverkossa kapillaarivoim. Kapillaarista siirtymistä vastustavat viskositeetti ja painovoima. Pohjaveden pinnasta nousevan kapillaariveden kohoaminen jatkuu tasoon, jossa kohonneeseen vesimassaan kohdistuvat kapillaarivoimat ovat tasapainossa. Kapillaariseksi tasapainokosteudeksi kutsutaan sitä kosteutta, jonka huokoinen materiaali saavuttaa ollessaan yhteydessä vapaaseen vedenpintaan. Aineen kapillaarinen tasapainokosteus ilmaistaan tavallisesti kapillaarisen nousukorkeuden tai huokosalipaineen funktiona. Kapillaaristen voimien maan huokossysteemiin sitomaa vettä kutsutaan kapillaarivedeksi ja sen nousukorkeutta vapaan veden pinnasta kapillaariseksi nousukorkeudeksi. Maan kapillaarinen nousukorkeus ei ole mikään yksi tietty arvo, vaan kullekin materiaalille voidaan erottaa neljä erisuuruista kapillaarisen nousukorkeuden arvoa: materiaalin kostumisen ylempi ja alempi kapillaarinen nousukorkeus sekä materiaalin kuivumisen ylempi ja alempi kapillaarinen nousukorkeus. Alemman kapillaarisen nousukorkeuden alapuolella materiaali täysin kyllästynyttä ja ylemmän kapillaarisen nousukorkeuden alapuolella osittain kyllästynyttä.
2.2 Maanvaraisen alapohjarakenteen olosuhteet Rakenteet Normaaleissa käyttöolosuhteissa rakennemateriaalit ovat hygroskooppisella alueella ja materiaalin kosteuspitoisuus riippuu pääasiassa ympäristön suhteellisesta kosteudesta. Niissä materiaaleissa, joihin jää rakennusaikaista kosteutta tai kosteusvauriokohdissa kosteutta voi olla huomattavasti hygroskooppista tasapainokosteutta enemmän. Maanvaraisen alapohjan täyttö- ja salaojituskerros on huokosverkostonsa kautta yhteydessä vapaan veden eli pohjaveden kanssa. Kapillaarinen kosteuden nousu rakenteessa on mahdollista, mikäli kapillaarista nousua ei estetä. Mikäli rakenteeseen ei suunnitella kapillaarisen nousun katkaisevaa kerrosta, rakenne on nykyisin voimassa olevien määräysten ja ohjeiden vastainen. Pohjamaa Maanvastaisen alapohjarakenteen alapinta on kosketuksissa kostean maan kanssa. Syvällä maakerroksissa olevan maan lämpötila on lähellä pohjaveden lämpötilaa, +5…+6 °C. Pintamaan lämpötilaan vaikuttaa ulkolämpötila. Maanvaraisen alapohjan lämpötilaan vaikuttaa ensisijaisesti rakennuksen sisälämpötila ja alapohjarakenteen läpi virtaavan lämpövuon suuruus. Lämpövuo on sitä suurempi mitä pienempi on alapohjarakenteen lämmönvastus. Alapohjan läpi virtaava lämpövuo lämmittää rakenteen alapuolista maata aina jonkin verran. Tavanomaisissa lämpöeristetyissä rakenteissa eristepaksuuden ollessa 50...100 mm alapuolisen pohjamaan lämpötila on yleensä +12…+15 °C. Lämpöeristämättömissä alapohjissa maapohjan lämpötila voi nousta lähelle sisäilman lämpötilaa. Maanpohjan lämpötilan nousua voi kasvattaa myös maassa kulkevat lämpöeristämättömät lämpöputket. Maanvaraisen alapohjarakenteen lämpö- ja kosteusteknisissä tarkasteluissa maanpohjan lämpötilaksi tulisi olettaa
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 9
vähintään + 15°C. Sen lisäksi pitäisi tutkia miten tätä korkeampi lämpötila, +16…+19°C vaikuttaa rakenteen toimivuuteen. Pohjamaan huokosilman suhteellinen kosteus on yleensä hyvin korkea, lähes RH 100%. Tätä voidaan perustella seuraavasti:
• Rakennusaikana maa-aines on hyvinkin kosteaa ja sen lähes ainoa mahdollinen kuivumissuunta on alaspäin, jossa pohjamaan vesipitoisuus on yleensä hyvin korkea.
• Maa-aines on huokosverkostonsa kautta yhteydessä pohjaveteen.
• Kapillaarivoimien aiheuttama veden imeytyminen voi ajoittain kuljettaa suuriakin määriä lisäkosteutta täyttökerroksiin.
Maanvastaisten alapohjarakenteiden kosteusteknisissä tarkasteluissa tulee olettaa, että pohjamaan RH=100%. Sisäilma Maanvaraisen alapohjarakenteen yläpinnassa vallitsevat rakennuksen sisälämpötila ja ilman suhteellinen kosteus. Rakennuksen sisälämpötila riippuu rakennuksen käyttötarkoituksesta. Toimisto- ja asuinkäytössä olevan rakennuksen sisälämpötila on tyypillisesti +19…+22°C. Sisäilman suhteellinen kosteus riippuu tilan käyttötarkoituksesta, ympäröivän ulkoilman suhteellisesta kosteudesta, tilan kosteustuotosta ja ilmanvaihdon tehokkuudesta. Toimisto- ja asuinrakennusten sisäilman suhteellinen kosteus vaihtelee normaalisti RH 25…60%, ollen suurin kesällä. Rakenteen lämpötila- ja kosteustasapaino Rakenteiden lämpö- ja kosteusteknistä käyttäytymistä tarkasteltaessa seuraavien kolmen ilmiön pääperiaatteet ovat olennaisia:
1. Lämpötilan muuttuminen rakenteen sisällä eli muodostuva lämpötilakäyrä, Kuva 2.3. Rakenteen lämpötilakäyrän määrittelemiseksi tarvitaan rakennekerrosten materiaalien lämmönjohtavuudet sekä sisä- ja ulkolämpötilat ja pintavastukset rakenteen pinnoissa. Lämmönjohtavuus (λ) on materiaaliominaisuus ja lämmönvastus m (m= d/λ) on rakenneominaisuus, joka riippuu materiaalin paksuudesta d. Rakenneleikkauksessa lämpötila muuttuu rakennekerrosten lämmönvastusten suhteissa.
2. Kyllästyspitoisuus rakenteen eri kohdissa. Kyllästyspitoisuus riippuu ainoastaan lämpötilasta kuvan 2.3 mukaisesti. Yhteys on epälineaarinen, mutta se voidaan tässä tarkastelussa olettaa lineaariseksi. Kyllästyspitoisuuskäyrän muoto noudattelee siten lämpötilakäyrän muotoa.
3. Vesihöyrynpitoisuus rakenteen eri kohdissa eli vesihöyrypitoisuuskäyrä. Vesihöyrynpitoisuus riippuu materiaalien vesihöyrynläpäisevyyksistä sekä sisätilan ja ulkoilman suhteellisista kosteuksista. Vesihöyrynpitoisuus δv on materiaaliominaisuus ja vesihöyrynvastus Zv (Zv = d/δv) on rakenneominaisuus. Vesihöyrynvastuksien määrittämisessä ei ole pintavastuksia. Rakenneleikkauksessa vesihöyrypitoisuus muuttuu rakennekerrosten vesihöyrynvastusten suhteissa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 10
Määritettyjä kyllästyspitoisuus- ja vesihöyrypitoisuuskäyrää (Kuva 2.3) verrataan toisiinsa. Mikäli nämä käyrät leikkaavat toisensa, rakenteeseen muodostuu tiivistymisvyöhyke, jossa vesihöyryä tiivistyy rakenteen sisään. Tiivistymisvyöhykkeessä rakennekerroksen huokosilmassa on ylimäärä vettä verrattuna rakennekerroksen lämpötilaan ja lämpötilasta riippuvaan kyllästyspitoisuuteen. Tämä ylimäärä vesihöyryä tiivistyy kyseisessä kohdassa vedeksi. Näiden diffuusiokäyttäytymistä kuvaavien käyrien avulla on mahdollista arvioida rakenteiden kosteusteknistä riskiä tasapainotilanteessa, jossa rakenteen lämpötila- ja kosteusolosuhteet ovat vakioituneet. Ennen korjaustavan valintaa voidaan arvioida, onko korjattu rakenne kosteusteknisesti toimiva vai riskialtis. Yksityiskohtainen laskentaesimerkki kaavoineen tasapainotilanteen lämpötila-, kyllästyskosteus- ja vesihöyrypitoisuuskäyrien määrittämisestä on esitetty liitteessä 1. Useille materiaaleilla kriittinen kosteuspitoisuus on alempi kuin tiivistymiskosteus RH 100%. Yleisesti kosteutta RH 85% pidetään raja-arvona, mitä korkeammissa kosteuspitoisuuksissa mikrobikasvu voi olla mahdollista.
Lämpötila
Vesihöyrypitoisuus
KyllästyskosteuskäyräVesihöyrypitoisuuskäyrä
0 g/m3
Kuva 2.3 Rakenteen lämpötila-, kyllästyskosteus- ja vesihöyrypitoisuuskäyrät stationääritilanteessa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 11
3. MAANVASTAISTEN ALAPOHJARAKENTEEN SUUNNITTELU Maanvaraisen alapohjarakenteen lämpö- ja kosteustekninen toiminta vaihtelee suuresti rakenteen elinkaaren aikana. Rakenteiden kosteusteknisessä toiminnassa on erotettavissa kolme toisistaan poikkeavaa rasitustilannetta, joissa kaikissa rakenteen on säilytettävä toimintakykynsä ilman pysyviä rakenteellisia vaurioita tai terveysriskiä tilojen käyttäjille. Tarkasteltavat tilanteet ovat:
1. Rakenteen kuivumisvaihe
rakenteesta poistuu rakennusaikaista kosteutta ja kosteuslähde onrakenteen sisällä.
2. Käyttötila
rakenteessa on tasaantuneet lämpötila- ja kosteusolosuhteet jakosteusrasitus riippuu rakennetta ympäröivistä lämpö- jakosteusolosuhteista.
3. Vauriotilanne
rakenteeseen kohdistuu ylimääräinen kosteusrasitus, esimerkiksiputkivuodon seurauksena.
Maanvastaisen alapohjarakenteen tulee olla sellainen, että rakenteeseen ei tiivisty kosteutta tai rakenneosien kriittinen kosteuspitoisuus ei ylity ja että rakenteen kuivuminen on mahdollista kaikissa olosuhteissa. Lähtökohtana maanvastaisten alapohjarakenteiden kosteusteknisen toiminnan tarkistuksille tulee olla, että maasta tulevan kosteuden kapillaarinen kulkeutuminen alapohjarakenteeseen on estetty. Seuraavassa tarkastellaan rakenteen toimintaa pääasiassa vesihöyryn diffuusion kannalta, joka on merkittävä maanvastaisissa rakenteissa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 12
3.1 Suunnittelun reunaehdot Maanvaraisen alapohjarakenteen lämpö- ja kosteusteknisen suunnittelun reunaehdot ovat seuraavat:
Maapohja: • Kapillaarinen kosteuden nouseminen rakenteisiin on estetty
• Täyttö- tai salaojituskerroksen olevan maan huokosten ilman suhteellinen • kosteus RH=100%
• Maapohjan lämpötila:
o Rakentamisvaiheessa rakentamisajankohdasta riippuen +5…+16 ºC.
o Normaalissa käyttöolosuhteissa +15…+16 ºC.
o Vauriotapauksissa tapauskohtaisesti, usein n. +20 ºC.
Sisäilma: • Lämpötila rakennuksen käyttötarkoituksen mukaan
o Asuin- ja toimistokäyttöön tarkoitetuissa rakennuksissa +19…+22 ºC. • Sisäilman suhteellinen kosteus käyttötarkoituksen mukaan
o Asuin- ja toimistokäyttöön tarkoitetuissa rakennuksissa RH 25…60%, suurin kesällä.
o Ongelmarakennuksissa, joissa ei ole toimivaa ilmanvaihtoa RH voi olla korkea
Rakenteille sallitut kosteusolosuhteet Rakennusmateriaaleissa homeen kasvun alkamisriski riippuu materiaalin kosteuspitoisuudesta, suhteellisesta kosteudesta RH ja lämpötilasta kuvan 3.1 mukaisesti /Nevander, Elmarsson. 1991/ Yleisenä raja-arvona pidetään usein RH 75%, jota alhaisemmassa kosteudessa ei home kasva. Usein raja-arvona pidetään myös RH 85%, jota korkeammassa suhteellisessa kosteudessa useampia homelajeja alkaa kasvaa. Määriteltäessä maanvaraisen rakenteen rakenneosien kriittisiä kosteuspitoisuuksia tulee ottaa huomioon myös mikä on rakenteen ’normaali’ kosteuspitoisuus ja onko kriittisen kosteuspitoisuuden ylittymisellä ja siihen mahdollisesti liittyvällä homekasvulla vaikutusta rakennuksen sisäilmaan. Yleisin väärä tulkinta on, että maanvaraisen laatan alla olevan maapohjan korkea, lähes 100%:n suhteellinen kosteus on merkki kosteusvauriosta ja se vaatisi korjaustoimia. Tarkempia kriittisen kosteuden arvoja on määritelty lattiapinnoitemateriaaleille (Taulukko 3.1) /Harderup, L-E. 1993/. Arvot ovat määritelty lattian pinnoittamiskriteereiksi, mutta niitä voidaan pitää myös ohjeellisina kriittisinä kosteuspitoisuuksina kosteusteknisessä suunnittelussa ja korjausten suunnittelussa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 13
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
070 80 90 100 % suhteellinen kosteus, RH
Riski Homeen kasvun riski eri olosuhteissa
+20 oC+0...8 oC
+0 oC
Kuva 3.1 Homeen kasvun riski eri olosuhteissa.
Taulukko 3.1 Lattiapinnoitemateriaaleille määriteltyjä kriittisiä kosteuspitoisuuksia.
Materiaali Kriittinen kosteuspitoisuus, RH %
Puu ja puupohjaiset materiaalit 80% Muovimatot, joiden alapinnalla homeenkasvu mahdollista
80%
Liimatut lattiapäällysteet: o pitkäaikainen (yli 6 kk) kosteusrasitus o lyhytaikainen kosteusrasitus
90% 95%
Korkkilaatat 80 Tasoitteet *, kosteussulut, keraamiset laatat lähes 100% * Pinnoittamiskriteeri tasoitteille lähes 100%, kriittinen kosteuspitoisuus vaihtelee materiaaleittain suuresti 80…lähes 100%, alhaisin orgaanisilla tasoitteilla.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 14
3.2 Suunnittelussa tarkasteltavat tapaukset Rakenteen kuivumisvaihe (rakennuskosteuden poistumisvaihe)
Kuva 3.2 Rakennuskosteuden poistuminen laatan kuivuessa. Rakennusaikaisen rakennuskosteuden on päästävä poistumaan kuivuvista rakenteista (Kuva 3.2). Merkittävin kosteuslähde alapohjarakenteissa heti rakentamisen jälkeen on paikalla valettujen betonirakenteiden rakennuskosteus. Tavalliset rakennebetonit sisältävät paljon seosvettä, minkä vuoksi näistä betoneista valettujen rakenteiden kuivumisaika on nykyisiä rakentamisaikatauluja ajatellen melko pitkä. Rakenteesta poistuvan rakennuskosteuden määrä voi olla jopa kymmeniä litroja vettä yhdessä kuutiometrissä betonia. Rakenne saavuttaa tasapainokosteuden ympäristönsä kanssa vasta, kun ylimääräinen rakennuskosteus on haihtunut rakenteesta.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 15
Rakenteen kuivumisvaiheen alussa ennen kuin rakenne on pinnoitettu rakenteesta poistuu ylimääräistä vettä, rakennuskosteutta vesihöyrynä haihtumalla ylöspäin ja diffuusiolla alaspäin, mikäli rakenteessa ei ole höyrynsulkua. Riippuen pinnoitteen vesihöyrynvastuksesta pinnoittamisen jälkeen ylöspäin tapahtuva haihtuminen (1) pienenee tai lähes kokonaan loppuu (Kuva 3.2). Tällöin rakenteen kuivuminen jatkuu alaspäin (2). Riippuen maapohjan lämpötilasta rakentamisajankohtana ja rakenteen lämmönvastuksesta rakenteen alapuolinen maapohja alkaa lämmetä, jolloin kyllästyskosteuspitoisuus maassa suurenee ja kosteusvirta alaspäin (2) pienenee. Rakenteen kosteuden tasaantumisvaihe riippuu rakenteen eri puolilla vaikuttavista olosuhteista, rakennevalinnoista ja poistuvan kosteuden määrästä ja kestää yleensä useita vuosia. Lämpötila tasaantuu yleensä nopeammin kuin kosteus.
+ 21 oC, RH 50%
10,7 g/m3+ 12 oC, RH 100%+ 12 oC
+ 21 oC
2
18,3 g/m39,15 g/m30 g/m3
1Poistuva rakennuskosteus
Kuva 3.3 Alapohjarakenteen kosteustekninen toiminta rakenteen kuivumisvaiheessa. Rakenteen kuivumisvaiheen tarkistukset:
• Rakennuskosteudella on oltava poistumismahdollisuus joko:
o alaspäin, jolloin rakenteessa ei saa olla höyrynsulkua tai
o ylöspäin, jolloin vaaditaan riittävän pitkä kuivumisaika ennen pinnoittamisesta tai pinnoitteen tulee läpäistä hyvin vesihöyryä.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 16
Normaalit käyttöolosuhteet, käyttötila
Kuva 3.4 Normaalit käyttöolosuhteet. Kuva 3.4 mukaisesti käyttötilanteessa ylimääräisen rakennuskosteuden poistuttua rakenteista alapohjarakenteen kosteustasapaino muodostuu ympäristöolosuhteiden reunaehtojen ja rakenteen materiaalikerrosten vesihöyrynläpäisevyyksien ja lämmönjohtavuuksien perusteella. Rakenteen kosteuden tasaantumisvaihe riippuu rakenteen eri puolilla vallitsevista olosuhteista, rakennevalinnoista sekä poistuvan rakennekosteuden määrästä ja kestää yleensä useita vuosia. Normaaleissa käyttöolosuhteissa maanvaraisen alapohjarakenteen olosuhteet ovat tasaantuneet pitkällä aikavälillä, vuodenaikaista vaihtelua erityisesti lämpötiloissa voi esiintyä, mutta suunnittelussa voidaan rakenteeseen olettaa stationääritilan olosuhteet. Stationääritilan lämpötila- ja kosteuskenttä (Kuva 3.5) voidaan määritellä liitteessä 1 esitetyillä peruskaavoilla. Tyypillisesti käyttöolosuhdetilanteessa maapohjan lämpötila on niin korkea, että maapohjan vesihöyryn osapaine on suurempi kuin sisäilman vesihöyryn osapaine. Tällöin vesihöyryn diffuusion suunta on alhaalta ylöspäin. Rakenteen kosteustekninen toiminta tässä tilanteessa riippuu vesihöyryn osapaineiden erosta, rakenne- ja materiaalivalinnoista sekä rakenneosien vesihöyrynvastuksista. Rakennuksen reuna-alueella tapahtuu maapohjan ja alapohjarakenteen lämpötilassa jossakin määrin vuodenaikaisvaihteluja. Kylmä ulkoilma viilentää hieman maapohjan ja alapohjarakenteen lämpötilaa, jolloin alapohjarakenteeseen muodostuu kosteusgradientti rakenteen reuna- ja keskialueen välille. Tuolloin diffuusiovirta pyrkii tasapainottamaan vesihöyrypitoisuuseroja ja sen suunta on vaakasuuntaan laatan keskialueelta reuna-alueelle.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 17
+ 21 oC, RH 50%
+ 16 oC, RH 100%+ 16 oC
18,3 g/m39,15 g/m3
13,7 g/m3
+ 21 oC0 g/m3
diffu
usio
n su
unta
Kuva 3.5 Alapohjarakenteen kosteustekninen toiminta normaaleissa
käyttöolosuhteissa. Rakenteen käyttöolosuhdevaiheen tarkistukset:
• Rakenteen mihinkään kohtaan ei tiivisty kosteutta eikä yksittäisen rakenneosan, yleisimmin pinnoitteen alapinnan, kriittinen kosteuspitoisuus ylity.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 18
Vauriotilanne Vauriotilanteella tarkoitetaan odottamatonta kosteuslisää alapohjarakenteissa, joka nostaa rakennekerrosten kosteuspitoisuuden yli käyttötilan kosteustasapainotilan. Yleisin vauriotilanne maanvaraisissa alapohjissa on putkivuoto laatassa kulkevissa vesiputkissa (Kuva 3.6). Ylimääräinen vesi sitoutuu rakenteisiin ja RH nousee 100%:iin. Rakenteesta ylimääräinen poistuu pikkuhiljaa vesihöyryn diffuusiona joko ylös- tai alaspäin riippuen rakenteen ylä- ja alapuolisista vesihöyryn osapaineista ja
rakenneosien diffuusiovastuksista.
uva 3.6 Alapohjarakenteen kosteustekninen toiminta esimerkiksi .
akenteen vauriotilanteen tarkistukset:
ääsevä vesi tulee voida poistua rakenteesta joko
yryä läpäisevä
+ 16 oC
+ 21 oC + 21 oC, RH 50%
+ 16 oC, RH 100%
18,3 g/m39,15 g/m3
13,7 g/m3
0 g/m3
Poistuva kosteus
Kputkivuototilanteessa
R
• Vauriotilanteessa rakenteeseen p
o alaspäin, jolloin rakenteessa ei saa olla höyrynsulkua tai
o ylöspäin, jolloin pinnoitteena tulee olla hyvin vesihöpinnoite tai rakenteelle annetaan riittävän pitkä kuivumisaika ilman pinnoitetta.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 19
3.3 Rakenteiden valinta Kapillaarikatkokerros Kapillaarikatkokerroksen tarkoituksena on toimia kapillaarikatkona eli estää pohjamaasta tai vierustäytöistä alapohjan alle kulkeutuvaa kosteutta nousemasta kapillaarisesti alapohjarakenteiden pintaan asti. Karkearakeisen materiaalin kapillaarisuus riippuu sen materiaaliominaisuuksista: raekokojakaumasta, rakeiden muodosta ja massan tiiviysasteesta. Mitä enemmän hienoja raepartikkeleija massa sisältää, sitä enemmän ja korkeammalle se pystyy kosteutta kapillaarisesti kuljettamaan. Tehtyjen kapillaarisen nousukorkeuden määrittämiskokeiden perusteella alle 1 mm rakeet ovat ratkaisevassa asemassa materiaalin nousukorkeuden määräytymisessä. Ohjeena voidaan antaa, että alle 1 mm rakeita tulisi materiaalissa olla mahdollisimman vähän, alle 5 %. Kaikki rakeiset materiaalit ovat jossain määrin kapillaarisia. Lähes kaikki kapillaarikatkokerroksena käytettävät luonnonsorat ja pesemättömät murskeet ja sepelit kuljettavat vettä kapillaarisesti. Kapillaarisen nousukorkeuden arvioiminen pelkän rakeisuuskäyrän perusteella on vaikeaa, vaikka lukuisia kaavoja asian arvioimiseksi onkin olemassa. Luotettavin menetelmä on tehdä yksinkertainen koe läpinäkyvässä putkessa, jossa käytettävään kuivaan materiaalimassaan veden annetaan nousta kapillaarisesti ja silmämääräisesti arvioidaan kapillaarinen nousukorkeus. Kapillaarikatkokerroksen alapohjarakenteen alla on oltava selvästi paksumpi kuin kokeessa havaittu kapillaarinen nousukorkeus. Nykyisin voimassa olevien ohjeiden /RakMK C2. 1998/ mukaan maanvastaisen alapohjan alle on asennettava kapillaarisen kosteuden nousun katkaiseva kerros. Tämä tarkoittaa rakennekerrosten käyttämistä, jotka todella ovat paksumpia kuin materiaalissa tapahtuva kapillaarien nousukorkeus. Tutkittaessa rakennettuja alapohjia useissa tapauksissa kapillaarikatkona käytetty salaojituskerros ei muodosta kunnollista kapillaarikatkoa. Monissa tapauksissa varsinaisena kapillaarikatkona rakenteissa toimii vasta lämmöneristyskerros. Kapillaarisen nousun estäminen alapohjarakenteisiin on välttämätöntä kosteusteknisesti toimivan alapohjarakenteen suunnittelussa. Kapillaarisesti alapohjalaatassa kulkeutuvan veden määrä on kymmeniä kertoja suurempi kuin diffuusion kuljettama ja sen aiheuttamien vaurioiden korjaaminen huomattavasti vaikeampaa. Lämmöneriste Maanvaraisen alapohjan lämmöneristyksen alkuperäinen tehtävä on vähentää rakennuksesta maahan johtuvaa lämpöenergiavirtaa ja siten rakennuksen lämmitysenergian kulutusta. Kosteusteknisesti lämmöneristyksellä on myös toinen tehtävä: vesihöyryn diffuusiovirran vähentäminen. Vesihöyryn diffuusion potentiaalina ovat alapohjarakenteen ylä- ja alapuolen vesihöyryn osapaine-ero. Vesihöyryn osapaineista rakenteen alapuolinen osapaine on vaihtelee sisäilman osapainetta enemmän riippuen ensisijaisesti alapohjarakenteen lämmöneristävyydestä. Mitä lämpimämpi alapohjarakenteen lämpötila on, sitä suurempi on maapohjan vesihöyryn osapaine ja siten rakenteen eri puolilla oleva potentiaaliero ja diffuusiovirta. Maapohjan lämmetessä rakenteen eri puolilla olevat vesihöyryn osapaineet muodostuvat sellaisiksi,
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 20
että diffuusiovirta rakenteessa on maapohjasta ylöspäin sisätilaan. Diffuusiovirran kasvaessa kasvavat rakennekerrosten kosteuspitoisuudet ja on riski, että kriittiset kosteuspitoisuudet ylittyvät. Ruotsalaistutkimusten /Harderup, L-E. 1993/ mukaan maanvaraisessa alapohjarakenteessa tulee olla lämmöneristettä niin paljon, että eristeen eri puolille muodostuu 2…3 °C:n lämpötilaero, tällöin alapohjarakenteen kosteusolosuhteiden ei pitäisi ylittää missään rakennekerroksessa kriittisiä kosteuspitoisuuksia. Lämmöneristeen paksuuden valintaan ja alapohjan lämmöneristyksen riittävyyden tarkistamiseen voi käyttää apuna kuvan 3.7 käyrästöä /Harderup, L-E. 1993/.
0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3,0 d/B
U0
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
L/B= 8
L/B= 1,5 L/B= 2,0
L/B= 1,0
L = rakennuksen pituus (m)B = rakennuksen levys (m)T j = lämpötila maassa, eristeen alapinnassa (oC)T1 = sisälämpötila (oC), vuoden keskiarvoT0= ulkolämpötila (oC), vuoden keskiarvoU0 = dimensioton lämpötila (0 < U0 > 1) rakennuksen keskellä = (Tj - T0) / (T1 - T0)d = ekvivalentti maan paksuus (m) = (d i λ) /λ i d i= eristeen paksuus ja λ i = eristeen lämmönjohtavuus λ = maan lämmönjohtavuus (W/m oC)Ri = sisäilman ja maan välinen lämmönvastus (m2 oC/W) = n d i / λ i
Esim. 15x10 m rakennus, sisälämpötila +20 0C, lämmöneristeen paksuus 100 mm ja λ i= 0,039 W/m2 0C. Maan lämmönjohtavuus λ=1,5W/m2 0C. L/B= 15 /10=1,5 d=(0,1*1,5) /0,039 = 3,85 m d/B=3,85/1,0=3,85 > käyrästöstä U0=0,055 ∆T=(1-0,055)*(20-8)= 5,4 0C
∆T= (1 - U0)*(T1 - T0)
Kuva 3.7 Alapohjan lämmöneristyksen valintakäyrästö.
Suomen Rakentamismääräyskokoelman osan C3 /RakMK C3. 1985/ määräyksen mukaan maata vasten olevan alapohjan lämmönläpäisykerroin, U-arvo 6 metrin levyisellä reuna-alueella ei saa ylittää 0,36 (W/m2 K). Kyseinen lämmönläpäisykerroin saavutetaan keskimäärin 100 mm polystyreenikerroksella (λ=0,041 W/m °C). Uusissa C3-määräyksissä raja-arvo tulee olemaan 0,25 (W/m2 K). Lämmöneristysmääräykset perustuvat energiankulutuksen minimoimiseen lämpövuota pienentämällä. Energiankulutuksen kannalta rakennuksen keskialueelle ei tarvita lämmöneristettä, koska siellä lämpövuo eli pohjamaan lämpötilan ja sisälämpötilan ero on pienempi. Rakenteen kosteusteknisen käyttäytymisen kannalta juuri tämä pieni lämpötilaero on
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 21
epäedullinen. Rakenteen vesihöyryn diffuusiokäyttäytymisen kannalta lämmöneriste tulee asentaa kauttaaltaan peruslaatan alle. Suomen Rakentamismääräyskokoelman osan C2 /RakMK C2. 1998/ ohjeen mukaan lämmöneristys tulee sijoittaa kokonaan tai pääosin pohjalaatan alle. Tällöin pohjalaatan olosuhteet ovat lämpimämmät ja kuivemmat kuin jos lämmöneriste olisi pohjalaatan yläpuolella. Maanvaraisen alapohjarakenteen kosteustekniikan kannalta olisi parempi, jos lämmöneristeellä olisi hyvän lämmöneristävyyden lisäksi myös suuri vesihöyrynvastus. Tällöin pohjalaatan kosteusolosuhteet ovat kuivemmat ja lämpötila lähempänä sisälämpötilaa. Betoni Betonin valinnalla voidaan merkittävästi vaikuttaa poistuvan rakennuskosteuden määrään ja siten rakenteen kuivumisaikaan. Betonilaatu ja jälkihoitomenetelmät tulee valita siten, että rakenteelle voidaan antaa riittävä kuivumisaika rakennusaikataulun määrittämissä puitteissa. Rakenteen pinnoittamisvaiheessa tulee varmistua, että betonilaatan kosteus vastaa pinnoittamiskriteereitä. Rakenteen kosteusteknisen toiminnan kannalta olisi parempi, jos myös betonilla on suuri vesihöyrynvastus. Höyrynsulku Koska maanvaraisen alapohjarakenteen kosteusvirran suunta vaihtelee rakenteen elinkaaren: rakennusvaiheen, käyttötilan ja mahdollisen vauriotilan aikana alapohjarakenteeseen ei asenneta höyrynsulkua mihinkään kohtaan. Pintarakenne Yleisimmin maanvaraisen alapohjarakenteen kosteusvauriot ilmenevät pintarakenteen irtoamisena, kuplimisena tai värimuutoksina, kun pintarakenteen alapintaan tiivistyy kosteutta tai pintarakenteen tai kiinnitysmateriaalin kriittinen kosteuspitoisuus ylittyy. Pintamateriaalin merkitys rakenteen toiminnalle on suuri. Pinnoitteen alapinnan suhteellinen kosteus kasvaa diffuusiopotentiaalin eli rakenteen eri puolilla vallitsevan vesihöyryn osapaine-eron kasvaessa. Samoin pinnoitteen alapinnan suhteellinen kosteus kasvaa pinnoitteen vesihöyrynvastuksen kasvaessa. Pintarakenteet voidaan vesihöyrynvastusominaisuuksiensa mukaan jakaa karkeasti läpäiseviin pinnoitteisiin ja tiiviisiin pinnoitteisiin. Läpäiseviä pinnoitteita ovat sellaiset, joiden vesihöyrynvastus on keskimäärin 50 *109 m2sPa/kg (alle 400* 103 s/m). Tiiviinä voidaan pitää pinnoitteita, joiden vesihöyrynvastus on keskimäärin 150…180*109 m2sPa/kg (1100…1400 103 s/m). Toivottavaa olisi, että pinnoitemateriaalivalmistajat ilmoittaisivat omien tuotteidensa vesihöyrynvastusarvot. Optimaaliset pinnoitteen vesihöyrynläpäisevyydet yleisimmillä alapohjarakenteilla Tarkasteltaessa erilaisten RT-ohjekorttien mukaisten alapohjarakenteiden kosteuskäyttäytymistä läpäisevillä ja tiiviillä pinnoitteilla voidaan todeta (Kuva 3.8):
• Lämpöeristetyt alapohjat (AP 201, AP 205 ja AP 206): mitä enemmän on eristettä eli mitä suurempi lämmönvastus sitä alhaisempi on pintarakenteen alapinnan suhteellinen kosteus.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 22
• Lämpöeristetyt alapohjat (AP 201, AP 205 ja AP 206): tiiviillä pinnoitteella rajalämpötila, jossa rakenteisiin alkaa tiivistyä kosteutta tai pintarakenteen alapinnan suhteellinen kosteus ylittää kriittisen kosteuden (RH 85%) on noin +19 ºC. Läpäisevillä pintarakenteilla rajalämpötila on korkeampi.
• Lämpöeristämätön alapohja (AP 204): rakenne toimii eli pintarakenteen alapinnan suhteellinen kosteus ei ylitä kriittistä kosteutta vain käytettäessä läpäiseviä pintarakenteita.
Suht
eelli
nen
kost
eus
RH (%
)pi
ntar
aken
teen
ala
pinn
assa
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Pohjamaan lämpötila (oC)
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
Pintarakenteen alapinnan kosteus eri rakenteilla kunpintarakenteen vesihöyrynvastus 50*109 m2 s Pa/kg
(370*103 s/m)
Suht
eelli
nen
kost
eus
RH
(%)
pint
arak
ente
en a
lapi
nnas
sa
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Pohjamaan lämpötila (oC)
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
X
AP 201: tasausbetoni 20 mm, betonilaatta 150 mm polystyreeni 70 mm (l= 0,037)AP 204: betonilaatta 80 mm lämpöeristämätönAP 205: betonilaatta 80 mm polystyreeni 50 mm (l= 0,041)AP 206: betonilaatta 180 mm kevytsora 150 mm (l= 0,12)
X
XX
XXXX
XX
X
Pintarakenteen alapinnan kosteus eri rakenteilla kunpintarakenteen vesihöyrynvastus 180*109 m2 s Pa/kg
(1333*103 s/m)
X
X
X
X
AP 201
AP 204
AP 205
AP 206
X
Kuva 3.8 Pintarakenteen vesihöyrynvastuksen vaikutus pintarakenteen alapinnan suhteelliseen kosteuteen erilaisilla alapohjatyypeillä maanpohjan lämpötilan kohotessa.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 23
4 MAANVASTAISTEN ALAPOHJARAKENTEIDEN KORJAAMINEN
4.1 Yleisimmät vauriot ja vaurioitumismekanismit Alapohjarakenteissa kosteusvaurioita yleisimmät aiheuttavat syyt voidaan jaotella seuraavasti:
• Suunnitteluun liittyvät syyt Rakenne tai materiaaliyhdistelmä on toimimaton vallitsevissa olosuhteissa, rasituksissa. Rakenne voi olla rakentamisajan ohjeiden mukainen, mutta nykytietämyksen mukaan rakenne ei ole toimiva. Tyypillisiä virheitä ovat kapillaarikatkon puuttuminen, salaojituksen puuttuminen ja väärä höyrynsulun paikka rakenteessa.
• Rakentamiseen liittyvät syyt Rakentamisessa ei ole noudatettu suunnitelmia tai rakennusohjeita. Alapohjarakenteissa tyypillisin rakennusvirhe on rakenteen liian aikainen pinnoittaminen ennen kuin rakenne on ehtinyt kuivua.
• Korjaamiseen liittyvät syyt Rakenne on korjattu tietämättä ongelmien syitä ja aiheutettu usein siten lisää uusia, mahdollisesti laajempiakin vaurioita. Korjausvirheenä voidaan pitää myös sitä, että rakennuksen tai tilan käyttötarkoitusta muutetaan tekemällä korjaustöitä ilman, että rakenteiden toimivuutta tarkasteltaisiin kokonaisuutena. Tyypillisiä tällaisia virheitä ovat vanhojen varastokäyttöön tarkoitettujen kellaritilojen ottaminen asuinkäyttöön tai esimerkiksi luokkatiloiksi.
• Kunnossapitoon ja olosuhteisiin liittyvät syyt Odottamattomista olosuhteista aiheutunut vaurio, jotka johtaneet liiallisiin, rakenteiden kosteudensietokyvyn ylittäviin rasituksiin tai kunnossapidon laiminlyönnistä johtuva lisääntynyt kosteusrasitus. Tyypillisiä odottamattomia vaurioita aiheuttavat erilaiset putkivuodot ja tulipalojen sammutusvedet. Yleisiä kunnossapitovirheitä ovat salaojien ja sadevesiviemäröinnin toimimattomuus sekä myös runsaalla vedellä siivoaminen.
Eräs keskeisimmistä rakenteellisista kosteusvaurioita aiheuttavista syistä on lämmöneristeen puuttuminen. Puutteellinen tai puuttuva lämmöneriste aiheuttaa alapuolisen maan voimakasta lämpenemistä, jolloin ylöspäin suuntautuva diffuusiovirta kasvaa aiheuttaen tiivistysriskin tai yksittäisen rakenneosan, yleensä lattiapinnoitteen, kriittisen kosteuspitoisuuden ylittymisriskin. Näissä tapauksissa tyypillisimmillään ongelmia on ilmentynyt korjausten ja saneerausten yhteydessä, joissa läpäisevämpi pinnoite on vaihdettu tiiviimpään. Toinen selkeä rakenteellinen kosteusvaurioita aiheuttava syy on höyrynsulun sijoittaminen väärään paikkaan. Nykyisin alapohjarakenteeseen ei suositella asennettavaksi lainkaan höyrynsulkua, koska rakenteen läpäisevän kosteusvirran suunta vaihtelee ollen rakennuskosteuden poistumisvaiheessa alaspäin ja usein käyttötilanteessa ylöspäin. Höyrynsulku estää rakenteen kuivumisen molempiin suuntiin ja erityisesti tapauksissa, joissa myös pintarakenne on tiivis rakenne ei pääse kuivumaan lainkaan. Erityisen
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 24
ongelmallinen höyrynsulku on tapauksessa, jossa laattaan pääsee vettä esimerkiksi putkivuodon seurauksena. Mikäli rakenteeseen laatan alapuolelle on asennettu höyrynsulku, vuotovesi jää höyrynsulun päälle. Useissa vauriotapauksissa alapohjarakenteen täyttö- tai salaojituskerros ei muodosta toimivaa kapillaarikatkoa, jolloin maan aiheuttama kosteusrasitus muodostuu sekä vesihöyryn diffuusiosta että kapillaarisesti vetenä nousevasta kosteudesta. Lisäksi monissa vauriotapauksissa pohjamaan kosteustuottoa lisää rakennusta ympäröivän salaojituksen puutteellisuus tai heikko toimivuus. Suurimmassa osassa vauriotapauksista on nähtävissä useita todennäköisiä kosteusongelmien aiheuttajia, jotka yhdessä ovat ylittäneet rakenteen kosteudensietokyvyn. Sitä mikä todennäköisistä ongelman aiheuttajista on merkittävin on usein mahdotonta arvioida. Yleisimpiä maanvaraisissa alapohjarakenteissa havaittuja vaurioita ovat lattiapinnoitteiden irtoaminen, erilaiset värimuutokset, mikrobikasvu ja hajuhaitat, jotka johtuvat pinnoitteen ja/tai liiman kriittisen kosteuspitoisuuden ylittymisestä. Yleisimpiä vaurioiden syitä ovat seuraavat:
• Rakenteelliset syyt: o alapohjarakenteissa ei ole kapillaarikatkoa
o rakenteessa ei ole lämmöneristettä tai sitä on liian vähän
o höyrynsulku väärässä paikassa
o liian tiivis pinnoite
• Rakentamisesta johtuvat syyt: o lattia on pinnoitettu liian aikaisin
o tilan käyttötarkoitusta on muutettu, esim. kellariin tehty asuintiloja
• Olosuhteista johtuvat syyt: o putkivuoto
o tulipalojen sammutusvesi
o runsaalla vedellä siivoaminen
o poikkeuksellisen kostea kesä Vaurioitumismekanismit voidaan jakaa kahteen sen perusteella, missä olomuodossa kosteus pääasiassa on päässyt rakenteeseen. Kosteus voi nousta kapillaarisesti alapohjarakenteeseen, jos rakenteessa ei ole kapillaarista nousua katkaisevaa materiaalikerrosta. Tällainen on tilanne rakenteissa, joissa ei ole kapillaarikatkoa tai kapillaarikatkona käytetyn liian hienorakeisen maa-aineksen kapillaarinen nousukorkeus on suurempi kuin materiaalipaksuus. Toinen vaurioitumismekanismi on maapohjan lämpenemisestä aiheutuva ylöspäin suuntautuva vesihöyryn diffuusio. Maapohjan lämmetessä maan vesihöyrypitoisuus ylittää sisäilman vesihöyrypitoisuuden, jolloin diffuusio pyrkii tasoittamaan eroa. Lämpötilan noustessa ylöspäin suuntautuva diffuusiovirta kasvaa ja riski vesihöyryn tiivistymiselle tai yksittäisen rakenneosan, usein
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 25
pinnoitteen alapinta kriittisen kosteuspitoisuuden ylittymiselle suurenee erityisesti tapauksissa, joissa pinnoitteen vesihöyrynläpäisevyys on alhainen. Monissa tapauksissa molemmat vaurioitumismekanismit ovat läsnä.
4.2 Korjausten suunnittelu Korjausten onnistumisen kannalta vaurioituneen rakenteen rakenteet ja rasitukset sekä vaurion laajuus ja syyt tulee pyrkiä selvittämään mahdollisimman tarkasti ja luotettavasti. Ongelman selvittäminen kannattaa tehdä systemaattisesti kuvan 4.1 yleisen kosteusteknisen kuntotutkimuksen vaiheita tarkoituksenmukaisesti noudattaen.
LÄHTÖTIETOJEN KERÄÄMINEN
Asiakirjojen tarkastelu Silmämääräinen katselmus
LÄHTÖTIETOJEN KERÄÄMINEN
Asiakirjojen tarkastelu Silmämääräinen katselmus
ALUSTAVA TILANNEARVIO
Rakenteet Kosteustekninen toiminta
ALUSTAVA TILANNEARVIO
Rakenteet Kosteustekninen toiminta
TUTKIMUSTARPEIDEN ARVIOINTI
Tutkittavat asiat Tutkimusmenetelmät
TUTKIMUSTARPEIDEN ARVIOINTI
Tutkittavat asiat Tutkimusmenetelmät
VARSINAISET TUTKIMUKSET
Kenttätutk. Näytteenotto Lab.tutkimukset
VARSINAISET TUTKIMUKSET
Kenttätutk. Näytteenotto Lab.tutkimukset
ANALYYSIVaurioiden tyyppi, laajuus
Vaurioiden syyt, vaikutukset ja eteneminen
ANALYYSIVaurioiden tyyppi, laajuus
Vaurioiden syyt, vaikutukset ja eteneminen
RAPORTOINTITehdyt tutkimukset Arvio korjausmahdoll.Rakenteiden nykytila Korjausvaihtoehtojen arv.Riskit Ennuste vaurioiden
kehittymisestä
RAPORTOINTITehdyt tutkimukset Arvio korjausmahdoll.Rakenteiden nykytila Korjausvaihtoehtojen arv.Riskit Ennuste vaurioiden
kehittymisestä
MAHDOLLISET LISÄTUTKIMUKSET
Purkuvaihe Korjausvaihe Jälkiseuranta
MAHDOLLISET LISÄTUTKIMUKSET
Purkuvaihe Korjausvaihe Jälkiseuranta
Kuva 4.1. Kosteusteknisen kuntotutkimuksen kulku.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 26
Rakenteiden ja olosuhteiden selvittäminen Selvitettäessä alapohjarakenteen kuntoa lähtötietoina tulisi selvittää seuraavia asioita:
• Rakennuksen ikä; rakennusaika: Eri aikoina rakennetuissa alapohjissa on tyypillisiä ratkaisuja ja materiaalivalintoja.
• Mahdolliset muutokset: Tilojen käyttötarkoituksen muutokset ja siinä yhteydessä tehdyt rakenneratkaisut, kuten sisäpuoliset lisäeristykset tai uudet pintamateriaalit ovat saattaneet muuttaa rakenteen kosteusteknistä toimintaa.
• Rakenneratkaisut
• Rakennus- ja rakennepiirustukset: Vaurioiden perussyyt löytyvät usein piirustuksista: kapillaarikatkot, höyrynsulut, vedeneristykset, korkeusasemat, vesivuotoreitit.
• Ilmanvaihto: Mahdollisella puutteellisella tai väärin toimivalla ilmanvaihdolla voi olla joissakin tapauksissa merkitystä kosteusvaurioiden syntyyn ja vaurioiden vaikutuksiin.
• Putkistot; niiden sijainti ja ikä: Putkivuodot voivat olla merkittävien nopeasti kehittyvien kosteusvaurioiden syynä.
• Salaojitus: Virheellisellä korkeudella oleva, puuttuva tai toimimaton salaojitus voi aiheuttaa pohjaveden tunkeutumisen rakenteisiin.
• Pintavesien poisto: Rakennuksien alle tai rakenteisiin valuvat pintavedet muodostavat erittäin suuren osan alapohjan vaurioista.
• Pohjatutkimus: Pohjatutkimuksen perusteella voidaan pyrkiä arvioimaan sekä pohjaveden että kapillaarisen veden vaikutuksia kosteusvaurioihin.
• Vaurioiden ilmeneminen: Vaurioiden ilmeneminen pian rakennuksen valmistumisen tai sen muutoksien jälkeen viittaa karkeisiin virheisiin.
• Vaurioiden laajuus.
• Homeenhajun sijainti: Joissakin tapauksissa hajun paikallistamisella on mahdollista löytää vauriokohta tai päätellä sen sijainti.
• Vaurioiden sijainti.
• Mahdolliset aikaisemmat selvitykset: Aikaisemmat selvitykset kertovat mitä vahinkoja on todettu ja mitä arvioita vaurioiden syistä niiden perusteella on tehty.
• Mahdolliset aikaisemmat korjaukset: Aikaisemmin tehdyt korjaukset, jotka eivät ole johtaneet tilanteen hallintaan, ovat osoitus siitä, että tulkinnat vaurioiden syistä ovat olleet virheellisiä tai puutteellisia.
Vaurioiden ja niiden syiden selvittäminen Maanvastaisten alapohjarakenteiden tutkimusmenetelmät voidaan jakaa karkeasti seuraavasti:
• aistinvaraiset menetelmät
• havaintojen tekeminen ja mittaukset rakenteiden pinnalta rikkomatta rakennetta
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 27
• mittaukset rakenteen sisältä eli ainetta rikkovat menetelmät
• rakenteiden purkaminen, harkitut avaukset
• materiaalinäytteet
• mikrobitutkimukset. Aistinvaraisella tarkastelulla saadaan alustava yleiskuva rakenteiden ja koko rakennuksen kunnosta: näkyvät vauriot, riskialttiit rakenteet. Tarkastelun välineenä aistien, näkö- ja hajuaisti tukena voi olla valokuvaus- tai videokamera. Aistinvaraisella tarkastelulla saadaan tietoa ongelmakohdista, joihin voidaan keskittää tarkempia tutkimuksia. Mittaukset rakenteiden pinnalta ovat rakenteita vaurioittamattomia ja pääsääntöisesti jälkiä jättämättömiä menetelmiä. Tutkittavassa kohteessa on aina mittauksia suoritettaessa tai näytteitä otettaessa suoritettava sisä- ja ulkoilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittaukset. Ilman lämpötila ja suhteellinen kosteus voidaan mitata erilaisilla sähköisillä mittalaitteilla. Rakennetta rikkovista mittausmenetelmistä yleisin on suhteellisen kosteuden mittaus. Tutkittavaan materiaaliin porataan mittapään kokoinen reikä, josta tasaantumisajan kuluttua mitataan lämpötila ja rakenteen suhteellinen kosteus. Eri materiaalien tasapainokosteuskäyrien avulla voidaan arvioida materiaalin kosteuspitoisuutta. Rakennetta voidaan myös purkaa tai siihen tehdään suurempia tutkimusreikiä rakenteiden selvittämiseksi ja materiaalinäytteiden ottamiseksi. Materiaalinäytteitä otettaessa tarvittaessa otetaan myös vertailunäytteitä todennäköisesti kuivista ja toimivista rakenteista. Näytteenotto ei saa rajoittua ainoastaan selvästi havaittaviin vauriokohtiin. Rakenteista on hyvä ottaa myös rinnakkaisnäytteitä. Näytteet tulee pakata ja säilyttää siten, ettei niiden kosteustila pääse muuttumaan ennen näytteiden tutkimista. Näytteet tulee merkitä siten, että jälkeenpäin voidaan selvittää näytteenottoajankohta ja -paikka sekä näytteeseen liittyvät ilman lämpötila- ja kosteusarvot. Materiaalinäytteitä kannattaa ottaa aina kun rakennetta puretaan tai tehdään tutkimusreikiä, vaikka niiden analysointia ei vielä siinä vaiheessa suunnitellakaan. Materiaalinäytteistä voidaan määrittää laboratoriossa rakenteiden koostumus, kosteuspitoisuus ja mikrobipitoisuudet sekä materiaalista riippuen useita erilaisia materiaaliominaisuuksia, kuten vesihöyrynläpäisevyys, rakeisuus ja kapillaarisuus. Maanvaraisen alapohjarakenteen vaurioiden syiden selvittämisessä tärkeintä on arvioida rakenteeseen maasta tulevan kosteuden pääasiallinen siirtymismuoto: onko kyseessä vesihöyryn diffuusio vai kapillaarinen kosteuden siirtyminen. Kapillaarisessa kosteuden siirtymisessä kosteusmäärät ovat yleensä huomattavasti, kymmeniä kertoja suurempia kuin vesihöyryn diffuusion kosteusvirta.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 28
4.3 Korjausvaihtoehdot Vaihtoehtoiset korjaustavat Maanvaraisten alapohjarakenteiden vaihtoehtoisia korjausmenetelmiä on periaatteessa neljä:
• Laatan pintarakenteet eli pinnoitteet vaihdetaan hyvin vesihöyryä läpäiseviksi, jolloin kastuneesta laatasta ja maasta tuleva kosteus pystyy haihtumaan pinnoitteen läpi.
• Kosteusvaurioituneen maanvaraisen laatan päälle asennetaan uusi lattiarakenne ilmaraon päälle. Ilmarako sallii kastuneen laatan ja maasta ylöspäin nousevan kosteuden haihtumisen.
• Lämmenneen maapohjan jäähdyttäminen. Tämä korjaustapa on teoreettisesti mahdollinen tapauksissa, joissa maapohja on lämmennyt ja joissa laatan alle on jo muusta syystä, esimerkiksi radonin poiston takia asennettu putkisto.
• Koko rakenteen purkaminen ja uuden rakentaminen. Tämä radikaali toimenpide ei ole varsinaisesti korjausmenetelmä ja sen suunnittelu on verrattavissa uuden alapohjarakenteen suunnitteluun.
Korjausmenetelmä valitaan usein teknis-taloudellisten seikkojen pohjalta. Sopiva korjausmenetelmä kuhunkin tapaukseen riippuu:
• Vaurioituneesta alapohjarakenteesta
• Vaurion syistä
• Rakenteeseen pääasiallisesti tulevan kosteuden siirtymistavasta, vesihöyryn diffuusio vai kapillaarinen nousu
• Tilan käyttötarkoituksesta Korjausvaihtoehtojen rakennusfysikaalinen toiminta Molemmissa korjausvaihtoehdoissa rakenteen yläpinnan vesihöyrynläpäisevyyttä muutetaan siten, että rakenteeseen maasta nouseva kosteus pystyy haihtumaan. Pintarakenteen uusiminen Pintarakenteen uusiminen on käyttökelpoinen korjausmenetelmä vauriotapauksessa, jossa maanvaraisen alapohjarakenteen alapuolinen maapohja on lämmennyt ja siitä johtuva diffuusiovirta ylös aiheuttaa liian tiiviin pinnoitteen alapintaan liian korkean suhteellisen kosteuden (Kuva 4.2 yhtenäinen viiva). Vaihdettaessa pinnoitteeksi paremmin vesihöyryä läpäisevä pinnoite pinnoitteen alapinnan suhteellinen kosteus pienenee (katkoviiva). Läpäisevämmän pinnoitteen vaihtamisessa on ongelmana usein löytää sellainen pinnoite, jonka vesihöyrynläpäisevyysominaisuudet ovat tiedossa ja joka kestävyydeltään ja ulkonäöltään soveltuu kyseiseen käyttötarkoitukseen. Pinnoitteen vesihöyrynläpäisevyysominaisuudet voidaan määritellä laboratoriossa ns. kuppikokeella /ISO/FDIS 12572. 2000/. Mikäli maapohjasta nousee kapillaarisesti kosteutta rakenteeseen ainoita pinnoitevaihtoehtoja, jotka kestävät vaurioitumattomana niin suuren kosteusvirran ovat tiililaatat, mosaiikkilaatat ja keraamiset laatat laastikiinnitettynä.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 29
RH 72%
KyllästyskosteuskäyräVesihöyrypitoisuuskäyrä
12 g/m3 14 g/m3 16 g/m310 g/m38 g/m3
RH 90%
+ 20 oC, RH 50%
+ 19 oC, RH 100%
17 g/m3
0 g/m3
16,3 g/m3
8,64 g/m3
Kuva 4.2. Pinnoitteen vaihtamisen tiiviistä (yhtenäinen viiva) läpäiseväksi
(katkoviiva) vaikutus rakenteen kosteuskenttään. Liitteessä 2 on laskettu yksinkertainen laskentaesimerkki tiiviin pinnoitteen vaihtamisen läpäiseväksi vaikutuksista alapohjarakenteen kosteuskenttään tasapainotilanteessa. Maanvaraisen alapohjan pinnoitteen vaihtaminen läpäiseväksi, plussat/miinukset:
• Edullinen ja nopea korjausmenetelmä
• Korjaukset eivät yleensä vaadi muutoksia liittyvissä rakenneosissa, kuten väliseinissä tai ovissa
• Läpäisevät pinnoitteet eivät aina sovellu tilan käyttötarkoitukseen
• Läpäisevät pinnoitteet, keraamisia laattoja lukuun ottamatta eivät pysty haihduttamaan maasta kapillaarisesti nousevaa kosteutta
Tuulettuva lattiarakenne Tuulettuva lattiarakenne soveltuu tapauksiin, jossa maanvarainen alapohjarakenne on kapillaarisessa kosketuksessa kosteuden kanssa. Usein myös tapauksissa, joissa tilan käyttötarkoitus on sellainen, että pinnoitteena halutaan käyttää jotakin tiettyä ja samaa pinnoitetta kuin ennen ainoaksi korjausvaihtoehdoksi jää tuulettuvan lattiarakenteen asentaminen. Tuuletusrako rakenteeseen voidaan tehdä useilla rakenneratkaisuilla, esimerkiksi seuraavilla:
• erikoisvalmistettu muovimatto • profiilipelti • puukoolaus • geokomposiitti • huokoinen materiaali kuten sepeli, kevytsora, yms.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 30
Tuuletusraon päälle asennettavan lattiarakenteen valinnalle ei ole rakennusfysikaalisia vaatimuksia, vaan valinta voidaan tehdä tilan käyttötarkoituksen asettamien vaatimusten pohjalta. Yleisimmin lattiarakenne tehdään rakennuslevystä: lastulevy, kipsilevy ja pinnoitteesta. Tuulettuvassa lattiarakenteessa tuuletus järjestetään joko:
• Koneellisella poistolla, jolloin tuuletusrako liitetään rakennuksen poistoilmajärjestelmään.
• Luonnollisella poistolla, jolloin ilma otetaan tuuletusrakoon yhdeltä tai useammalta sivulta ja poistetaan vastakkaiselta sivulta.
Molemmilla tuuletusvaihtoehdoilla ilma voidaan ottaa tuuletusrakoon yhdeltä tai useammalta sivulta. Koneellisessa poistossa poistoputki voidaan sijoittaa tuuletettavan tilan yhdelle sivulle tai keskelle tilaa. Luonnollisen ilmanvaihdon tapauksessa yleensä ilma otetaan tuuletusrakoon sisään yhdeltä sivulta ja poistetaan vastakkaiselta sivulta, jolloin kaksi muuta sivua tulee olla ilmatiiviitä. Kaupallisissa tuuletusjärjestelmissä kokonaisuuteen kuuluvat ilmarakomateriaali, yleensä profiilimuovimatto, poistopuhaltimet sekä erikoisvalmisteiset jalkalistat ja tiivisteet, joilla aikaansaadaan halutunlainen ilmavirtaus. Jotta rakenne toimii suunnitellulla tavalla, mitoitusehtona on, ettei ilmaraossa liikkuvan ilman kosteus saavuta kyllästyskosteuspitoisuutta tai kriittistä kosteuspitoisuutta, jossa ilmaraossa voi alkaa kasvaa homeita. Ilmaraon korkeus riippuu ilmarakoon alapuolelta diffuntoituvasta kosteuspitoisuudesta, ilmaraossa kulkevan ilman, yleensä sisäilman suhteellisesta kosteudesta ja ilmaraon pituudesta. Ilmaraossa vaadittava ilmavirta riippuu ilmaraon suhteellisesta kosteudesta ja lämpötilasta, sisäilman suhteellisesta kosteudesta ja lämpötilasta sekä ulkoilman lämpötilasta. Mitoitettaessa tuuletusrakoa tuuletusraon ilman suhteellinen kosteus tulee rajoittaa RH 75%, tuolloin ei ilmaraossa ole missään tapauksessa homeen kasvun vaaraa. Tapauksessa, jossa ilmarakoon diffuntoituu vesihöyryä, tarvittavaa ilmaraon korkeutta voidaan arvioida kuvan 4.3 avulla. Laskennassa on oletettu, että alapohjarakenteena on lämpöeristämätön laatta, jossa vesihöyryn diffuusiota vastustaa vain betonilaatta, jonka vesihöyrynläpäisevyys betonille keskimääräinen ja ilmaraon tuuletus tapahtuu sisäilmalla luonnollisesti ilman koneellista poistoa. Kuvasta voidaan todeta, että ilmaraon pituuden kaksinkertaistuessa tarvittava ilmaraon korkeus lisääntyy 1…1,5 mm. Vastaavasti jos maasta tulevaa diffuusiovirtaa vastustavan rakenteen vesihöyrynvastus kasvaa noin 1,5-kertaiseksi tarvittava ilmaraon korkeus lisääntyy noin 1 mm.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 31
XXX
XX
XX
Maapohjan lämpötila, oC
Ilmar
aon
kork
eus,
mm
16 17 18 19 20 21 22
7
6
5
4
3
2
1
0
Tarvittava ilmaraon korkeus,(sisäänotettavan ilman v=12 g/m3 (+20 oC, RH n.69%))
X
Laatta80, ilmarako 10m
Laatta80, ilmarako 20m
Laatta120, ilmarako 10m
Laatta120, ilmarako 20m
Kuva 4.3. Tarvittava ilmaraon korkeus maapohjan lämpötilan, betonilaatan
paksuuden ja ilmaraon pituuden funktiona. Tapauksessa, jossa maanvaraisen laatan läpi nousee kapillaarisesti kosteutta, kosteusvirta on usein suurempi kuin diffuusiotapauksessa ja tuuletusraon korkeusvaatimus on yleensä suurempi. Tarvittavaa tuuletusraon korkeutta voidaan arvioida kuva 4.4 avulla. Laskennassa on oletettu, että alapohjarakenteena on lämpöeristämätön betonilaatta, jossa vapaa vedenpinta on betonilaatan alapinnan tasolla ja ilmarakoon otettavan sisäilman suhteellinen kosteus on sama kuin diffuusiotapauksessa (RH n. 69%). Kuvasta voidaan todeta, että 7 mm ilmarako, joka on diffuusiovirran tapauksessa yleensä riittävä on riittävä vain lujan, suuren kapillaarivastuksen omaavan K40-betonilaatan tapauksessa. Käytännössä rakenteeseen nousee kosteutta yhtä aikaa sekä diffuusiolla että kapillaarisesti, tuolloin eri siirtymismekanismeilla tapahtuvat kosteusvirrat voidaan laskea yhteen.
uva 4.4. Ilmaraon suhteellinen kosteus (RH %) betonilaatan paksuuden ja
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
100
95
90
85
80
75
70
65
Ilmar
aon
suht
eellin
en
kost
eus,
RH
(%)
Ilmaraon korkeus ,mm
XK20, laatta 50 mmK40, laatta 50 mmK20, laatta 200 mmK40, laatta 200 mmX
XX X X X X X X X
Ilmaraon suhteellinen kosteus (%) betonilaatan paksuuden ja kapillaarivastuksen muuttuessa
Kkapillaarivastuksen funktiona.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 32
Liitteessä 2 on laskettu yksinkertaiset laskentaesimerkit ilmaraon mitoittamisesta
aanvaraisen alapohjan päälle asennettava tuulettuva lattiarakenne, plussat/miinukset:
amaan maasta kapillaarisesti nousevaa
• nneosissa: väliseinät,
tapauksissa, joissa laattaan nousee kosteutta joko diffuusiolla tai kapillaarisesti. M
• Lattiapinnoitteen valinnalle ei rajoituksia
• Tuulettuva lattiarakenne pystyy haihduttkosteutta, tuuletusta voidaan tehostaa koneellisella poistolla
Korjaukset vaativat yleensä muutoksia myös liittyvissä rakeovet, koska lattian yläpinta nousee vähintään n. 25 mm.
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET – KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN 33
Lähdeluettelo
Björkholtz, D. 1997. Lämpö ja kosteus, rakennusfysiikka. 2. painos. Rakennustieto Oy. 150 s.
Harderup, Lars-Erik. 1993. Golv på mark. fuktsäkerhet i byggnader. Byggforskningsrådet. 68 s.
ISO/FDIS 12572. 2000. Hygrothermal performance of building materials and products. Determination of water vapour transmission properties. European standard, Final draft. 29 s.
Leivo, V., Rantala, J. 2000. Maanvaraisten alapohjarakenteiden kosteuskäyttäytyminen. Tampereen teknillinen korkeakoulu. Talonrakennustekniikka Julkaisu 106. 124 s.
Leivo, V., Rantala, J. 2002. Maanvastaisten alapohjarakenteiden kosteustekninen toimivuus. Tampereen teknillinen korkeakoulu. Talonrakennustekniikka Julkaisu 120.
Lindberg, R. et al. 2002. Kosteusvirta–tutkimus. Tampereen teknillinen korkeakoulu. Talonrakennustekniikka Julkaisu 120.
Nevander, L.E., Elmarssson, B. 1994. Fukt handbok. Praktik och teori. Svensk Byggtjänst. 538 s.
Paukku, Elina. 1999. Lattiapäällysteiden kosteusominaisuuksia. Tampereen teknillinen korkeakoulu. Talonrakennustekniikka Diplomityö.
RakMK, Osa C2: Kosteus, määräykset ja ohjeet. 1998.
RakMK, Osa C3: Lämmöneristys, määräykset ja ohjeet. 1985.
MAANVASTAISTEN ALAPOHJARAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KOSTEUSVAURIOIDEN KORJAAMINEN
LIITTEET
LIITTEET
LIITE 1: LASKENTAESIMERKKI ALAPOHJARAKENTEEN TASAPAINO-TILANTEEN LÄMPÖTILA- JA KOSTEUSJAKAUMAN MÄÄRITTÄMISESTÄ
LIITE 2: LASKENTAESIMERKKI ALAPOHJARAKENTEEN KORJAAMISEN MITOITTAMISESTA:
- PINNOITTEEN VAIHTAMINEN,
- TUULETTUVA LATTIARAKENNE
- diffuusiotarkastelu
- kapillaarinen tarkastelu
LIITE 3: RAKENNUSMATERIAALIEN LÄMMÖNJOHTAVUUDEN JA VESIHÖYRYNLÄPÄISEVYYDEN ARVOJA
LII
TE
1: M
aanv
arai
sen
alap
ohja
rake
ntee
n lä
mpö
tila-
, kyl
läst
ysko
steu
s- ja
ves
ihöy
rypi
tois
uusk
äyri
en m
ääri
ttel
y ta
sapa
inot
ilant
eess
a T
arka
stel
tava
rak
enne
: +
- m
uovi
mat
to
- be
toni
laat
ta 8
0 m
m
- so
lupo
lyst
yree
ni 5
0(/1
00) m
m
- si
tkeä
suoj
apap
eri
- po
hjam
aa
Mat
eria
alio
min
aisu
udet
: - m
uovi
mat
to λ
= 0,
Zv=
340
103 s/
m
- bet
oni d
=0,0
8 m
, λ=1
,5 W
/m ˚C
, δv=
0,3
10-6
m2/
s - s
olup
olys
tyre
eni d
=0,0
5 m
, λ=0
,039
W/m
˚C, δ
v= 0
,16
10-6
m2/
s Y
lä- j
a al
apuo
liset
olo
suht
eet:
- ylä
pinn
an lä
mpö
tila
+20 ˚C
, RH
50%
(v =
8,64
g/m
3 ) - a
lapi
nnan
läm
pötil
a +1
4 ˚C
, RH
100
% (v
=12
,10
g/m
3 )
Vai
he 1
: Mat
eria
alio
min
aisu
uksi
en ja
reu
naeh
toje
n m
ääri
ttel
y -
Mää
ritel
lään
jok
aise
lle r
aken
neos
alle
läm
mön
joht
avuu
det λ
(tai
läm
mön
vast
ukse
t),
vesi
höyr
ynlä
päis
evyy
det
(tai
vesi
höyr
ynva
stuk
set)
- M
äärit
ellä
än
rake
ntee
n al
a-
ja
yläp
uolis
et
läm
pötil
at
ja
ilman
su
htee
llise
t kos
teud
et (R
H)
Vai
he 2
: Läm
pötil
akäy
rän
mää
ritt
ely
- R
aken
teen
U-a
rvo
(k-a
rvo)
Mm
k=
Σ=
11
(K
1) (W
/m2 ºC
), M
on
koko
nais
läm
mön
vast
us
nnu
sd
dd
mm
Mλ
λλ
++
++
+=
...22
11
nnn
md
=λ
, (K
2)
joss
a
ms
on
sisä
pint
ojen
lä
mm
önva
stus
= 0,
17
(m
2 ºC
/W)
ja
mu
ulko
pint
ojen
läm
mön
vast
us=
0 al
apoh
jara
kent
eiss
a ja
d1,
d 2,..
.,dn e
ri ai
neke
rros
ten
paks
uude
t (m
) ja
λ 1
, λ 2
,…,λ n
va
staa
vat
läm
mön
joht
avuu
det (
W/m
ºC).
- Lä
mpö
tilat
er
i ai
neke
rrok
siss
a,
läm
pötil
an
muu
tos
yhde
ssä
aine
kerr
okse
ssa
x, jo
nka
läm
mön
vast
us m
x
()
mu
sx
xt
tm
t−
Σ=
∆, (
K3)
m
issä
t s ja
t u o
vat r
aken
teen
eri
puol
illa
olev
at lä
mpö
tilat
. Läm
pötil
at ta
soitt
uvat
rake
ntee
ssa
läm
mön
vast
uste
n su
htee
ssa.
14 o C
20 o C
18 o C
16 o
C
Liite 1
Vaih
e 1
Vaih
e 2
Vaih
e 3
Vaih
e 4
λm
(K2)
t (K3
) v k
(K4)
δ v
Z v (K
5)v
(K6)
W/m
o Cm
2 o C/W
o Cg/
m3
m2 /s
s/m
g/m
3
Sisä
tila
2017
,28
0,5*
17,2
8=8,
64Si
säpi
nta
0,17
20-(0
,17/
1,50
3*(2
0-14
))=19
,316
,59
00
8,64
+(0/
920*
(12,
1-8,
64))=
8,64
Muo
vim
atto
019
,316
,59
340*
103
8,64
+(34
0/92
0*(1
2,1-
8,64
))=9,
92Be
toni
, 80
1,5
0,05
319
,3-(0
,050
3/1,
503*
(20-
14))=
19,1
16,4
00,
3*10
-626
7*10
39,
92+(
267/
920*
(12,
1-8,
64))=
10,9
2So
lupo
lyst
yree
ni, 5
00,
039
1,28
19,1
-(1,2
8/1,
503*
(20-
14))=
1412
,10
0,16
*10-6
313*
103
10,9
2+(3
13/9
20*(
12,1
-8,6
4))=
12,1
Alap
inta
, maa
014
12,1
01*
12,1
0=12
,1Σ
1,50
3Σ
920*
103
Vai
he 3
: Kyl
läst
ysko
steu
skäy
rän
mää
ritt
ämin
en
Kyl
läst
ysko
steu
skäy
rä
on
sam
anm
uoto
inen
ku
in
läm
pötil
akäy
rä.
Kyl
läst
ysko
steu
s (k
uink
a pa
ljon
ilmas
sa v
oi o
lla t
iivis
tym
ättä
kos
teut
ta)
läm
pötil
assa
t.
()
()
()
()
+
++
+=
−4
32
3
1002
81,0
1015
8,0
1094
5,0
1047,3
85,410
tt
tt
v k
(K4)
K
yllä
stys
kost
eus v
oida
an e
sittä
ä m
yös k
yllä
stys
pain
eena
: (
) tv
pk
k+
⋅=
273
4,46
1
Vai
he 4
: Ves
ihöy
rypi
tois
uusk
äyrä
n m
ääri
ttel
y -
Ain
eker
rost
en v
esih
öyry
nvas
tuks
et.
Ain
eker
roks
en,
jonk
a pa
ksuu
s d
(m) j
a ve
sihö
yryn
läpä
isev
yys δ
v (10
-6 m
2/s)
vvZ
δ=
d
(K
5)
- V
esih
öyry
pito
isuu
den
muu
tos
yhde
ssä
aine
kerr
okse
ssa,
jo
nka
vesi
höyr
ynva
stus
on
Z v
()
Zu
svv
vv
Zv
−Σ
=∆
, (K
6)
mis
sä v
s ja
v u o
vat r
aken
teen
eri
puol
illa
olev
at v
esih
öyry
pito
isuu
det j
a ΣZ
v kok
onai
sves
ihöy
rynv
astu
s. V
esih
öyry
pito
isuu
det t
asoi
ttuva
t rak
ente
essa
ve
sihö
yryn
vast
uste
n su
htee
ssa.
Vaih
e 1
Vaih
e 2
Vaih
e 3
Vaih
e 4
λm
(K2)
t (K3
) v k
(K4)
δ v
Z v (K
5)v
(K6)
W/m
o Cm
2 o C/W
o Cg/
m3
m2 /s
s/m
g/m
3
Sisä
tila
2017
,28
0,5*
17,2
8=8,
64Si
säpi
nta
0,17
20-(0
,17/
1,50
3*(2
0-14
))=19
,316
,59
00
8,64
+(0/
920*
(12,
1-8,
64))=
8,64
Muo
vim
atto
019
,316
,59
340*
103
8,64
+(34
0/92
0*(1
2,1-
8,64
))=9,
92Be
toni
, 80
1,5
0,05
319
,3-(0
,050
3/1,
503*
(20-
14))=
19,1
16,4
00,
3*10
-626
7*10
39,
92+(
267/
920*
(12,
1-8,
64))=
10,9
2So
lupo
lyst
yree
ni, 5
00,
039
1,28
19,1
-(1,2
8/1,
503*
(20-
14))=
1412
,10
0,16
*10-6
313*
103
10,9
2+(3
13/9
20*(
12,1
-8,6
4))=
12,1
Alap
inta
, maa
014
12,1
01*
12,1
0=12
,1Σ
1,50
3Σ
920*
103
12 g
/m3
14 g
/m3
16 g
/m3
17 g
/m3
17,3
g/m
3
12,1
g/m
3
Liite 1
Vaih
e 1
Vaih
e 2
Vaih
e 3
Vaih
e 4
λm
(K2)
t (K3
) v k
(K4)
δ v
Z v (K
5)v
(K6)
W/m
o Cm
2 o C/W
o Cg/
m3
m2 /s
s/m
g/m
3
Sisä
tila
2017
,28
0,5*
17,2
8=8,
64Si
säpi
nta
0,17
20-(0
,17/
1,50
3*(2
0-14
))=19
,316
,59
00
8,64
+(0/
920*
(12,
1-8,
64))=
8,64
Muo
vim
atto
019
,316
,59
340*
103
8,64
+(34
0/92
0*(1
2,1-
8,64
))=9,
92Be
toni
, 80
1,5
0,05
319
,3-(0
,050
3/1,
503*
(20-
14))=
19,1
16,4
00,
3*10
-626
7*10
39,
92+(
267/
920*
(12,
1-8,
64))=
10,9
2So
lupo
lyst
yree
ni, 5
00,
039
1,28
19,1
-(1,2
8/1,
503*
(20-
14))=
1412
,10
0,16
*10-6
313*
103
10,9
2+(3
13/9
20*(
12,1
-8,6
4))=
12,1
Alap
inta
, maa
014
12,1
01*
12,1
0=12
,1Σ
1,50
3Σ
920*
103
- V
esih
öyry
pito
isuu
skäy
rän
asem
asta
voi
daan
mää
ritel
lä v
esih
öyry
n os
apai
nekä
yrä,
jollo
in e
dellä
esi
tety
t kaa
vat m
uuttu
vat m
uoto
on:
pp
Zδ
=d
, mis
sä δ
p on
vesi
höyr
ynlä
päis
evyy
s (10
-12 k
g/m
s Pa
)
()
us
ppp
pZZ
P−
Σ=
∆,
m
issä
ps
ja p
u ov
at r
aken
teen
eri
puol
illa
olev
at v
esih
öyry
n os
apai
neet
Ves
ihöy
ryn
läpä
isev
yysa
rvoj
en δ
v ja
δ p v
älill
ä va
llits
ee y
htey
s:
δ v =
461
,4 (2
73 +
t) δ
p
M
itoitu
seht
o 1:
v<v
k
OK
! M
itoitu
seht
o 2:
muo
vim
aton
ala
pinn
an su
htee
lline
n ko
steu
s ei s
aa o
lla y
li 85
%
9,9
2/16
,59=
60%
<85%
OK
!
Vai
he 5
: Ver
rata
an k
yllä
stys
kost
eusk
äyrä
ä ve
sihö
yryp
itois
uusk
äyrä
än (t
ai
kyllä
stys
pain
ekäy
rää
vesi
höyr
yn o
sapa
inek
äyrä
än).
Mito
ituse
hto:
v<v k
(tai
p<p
k) ja
v<R
Hkr
it/100
*vk (
tai p
< R
Hkr
it/100
*pk)
,
m
issä
RH
krit
on y
ksitt
äise
n m
ater
iaal
in k
riitti
nen
k
oste
uspi
tois
uus (
esim
. RH
85%
)
Vaih
e 1
Vaih
e 2
Vaih
e 3
Vaih
e 4
λm
(K2)
t (K3
) v k
(K4)
δ v
Z v (K
5)v
(K6)
W/m
o Cm
2 o C/W
o Cg/
m3
m2 /s
s/m
g/m
3
Sisä
tila
2017
,28
0,5*
17,2
8=8,
64Si
säpi
nta
0,17
20-(0
,17/
1,50
3*(2
0-14
))=19
,316
,59
00
8,64
+(0/
920*
(12,
1-8,
64))=
8,64
Muo
vim
atto
019
,316
,59
340*
103
8,64
+(34
0/92
0*(1
2,1-
8,64
))=9,
92Be
toni
, 80
1,5
0,05
319
,3-(0
,050
3/1,
503*
(20-
14))=
19,1
16,4
00,
3*10
-626
7*10
39,
92+(
267/
920*
(12,
1-8,
64))=
10,9
2So
lupo
lyst
yree
ni, 5
00,
039
1,28
19,1
-(1,2
8/1,
503*
(20-
14))=
1412
,10
0,16
*10-6
313*
103
10,9
2+(3
13/9
20*(
12,1
-8,6
4))=
12,1
Alap
inta
, maa
014
12,1
01*
12,1
0=12
,1Σ
1,50
3Σ
920*
103
Kyllä
stys
kost
eusk
äyrä
Vesi
höyr
ypito
isuu
skäy
rä
12 g
/m3
14 g
/m3
16 g
/m3 17
g/m
3
10 g
/m3
8 g
/m3
0 g
/m3
17,3
g/m
3
12,1
g/m
3
8,64
g/m
3
Liite 1
LII
TE
2, L
aske
ntae
sim
erkk
i 1:
Pinn
oitt
een
vaih
tam
inen
läpä
isev
äksi
M
aanv
arai
sen
alap
ohja
rake
ntee
n pi
ntar
aken
teen
a on
tiiv
is m
uovi
mat
to,
joka
on
alka
nut
irtoi
lla.
Rak
ente
en k
oste
usva
urio
karto
ituks
essa
on
alap
ohja
rake
nne
seur
aava
ksi:
pohj
amaa
, 80
mm
bet
onila
atta
, m
uovi
mat
to.
Pohj
amaa
n lä
mpö
tilak
si o
n m
itattu
+19
ºC
. K
oska
poh
jam
aa o
n lä
mm
enny
t ja
pin
noitt
eena
on
muo
vim
atto
, to
denn
äköi
sin
vaur
ioid
en s
yy o
n m
aast
a di
ffuu
siol
la n
ouse
va k
oste
us.
Lask
etaa
n Li
ittee
ssä
1 es
itety
llä ta
valla
rake
ntee
n lä
mpö
tila-
ja k
oste
usja
kaum
a ta
sapa
inot
ilant
eess
a, o
letta
en m
uovi
mat
to e
rittä
in ti
iviik
si.
Va
ihe
1Va
ihe
2Va
ihe
3Va
ihe
4λ
m (K
2)t (
K3)
v k (K
4)δ v
Z v
(K5)
v (K
6)W
/m o C
m2 o C
/W o C
g/m
3m
2 /s*1
03 s/m
g/m
3R
HSi
sätil
a20
17,2
80,
5*17
,28=
8,64
50Si
säpi
nta
0,17
19,2
3766
816
19,2
416
,53
00
8,64
8,64
52M
uovi
mat
to0
19,2
3766
816
19,2
416
,53
1200
14,9
0942
659
14,9
094
90Be
toni
, 80
1,5
0,05
319
1916
,30
0,3*
10-6
267
16,3
0437
401
16,3
044
100
Alap
inta
, maa
019
16,3
016
,30
100
Σ0,
223
Σ14
67 La
sken
nast
a hu
omat
aan,
että
muo
vim
aton
ala
pinn
an s
uhte
ellin
en k
oste
us R
H o
n no
in 9
0%,
joka
voi
ylit
tää
taso
ittei
den
ja/ta
i lii
moj
en
kost
eude
nsie
toky
vyn.
Las
kenn
assa
on
olet
ettu
sis
äilm
an s
uhte
ellis
eksi
kos
teud
eksi
RH
50%
, si
säilm
an k
oste
us v
oi t
alve
lla o
lla a
lhai
sem
pi,
jollo
in v
esih
öyry
n di
ffuu
siov
irta
maa
sta
on h
iem
an su
urem
pi.
12 g
/m3
14 g
/m3
16 g
/m3
10 g
/m3
8 g
/m3
17 g
/m3
0 g
/m3
Kyllä
stys
kost
eusk
äyrä
Vesi
höyr
ypito
isuu
skäy
rä
RH
90%
+ 20
o C, R
H 5
0%
+ 19
o C, R
H 1
00%
16,3
g/m
317,3
g/m
3
Liite 2
Vai
hdet
aan
pinn
oitte
eksi
pi
nnoi
te,
jonk
a ve
sihö
yryn
vast
us
on
1/6
vanh
an
pinn
oitte
en
vesi
höyr
ynva
stuk
sest
a ja
la
sket
aan
rake
ntee
n ko
steu
sjak
aum
a uu
dess
a til
ante
essa
.
Vaih
e 1
Vaih
e 2
Vaih
e 3
Vaih
e 4
λm
(K2)
t (K3
) v k
(K4)
δ v
Z v (K
5)v
(K6)
W/m
o Cm
2 o C/W
o Cg/
m3
m2 /s
*103 s
/mg/
m3
RH
Sisä
tila
2017
,28
0,5*
17,2
8=8,
6450
Sisä
pint
a0,
1719
,237
6681
619
,24
16,5
30
08,
648,
6452
Muo
vim
atto
019
,237
6681
619
,24
16,5
320
011
,922
3871
611
,922
472
Beto
ni, 8
01,
50,
053
1919
16,3
00,
3*10
-626
716
,304
3740
116
,304
410
0Al
apin
ta, m
aa0
1916
,30
1*12
,10=
16,3
010
0Σ
0,22
3Σ
467
Täss
ä ta
pauk
sess
a pi
nnoi
tteen
ala
pinn
an su
htee
lline
n ko
steu
s ale
nee
noin
RH
72%
, jok
a on
riitt
ävän
alh
aine
n us
eim
mill
e ta
soitt
eilla
ja li
imoi
lle.
RH
72%
Kyllä
stys
kost
eusk
äyrä
Vesi
höyr
ypito
isuu
skäy
rä
RH
90%
+ 20
o C, R
H 5
0%
+ 19
o C, R
H 1
00%
17 g
/m3
16,3
g/m
3
8,64
g/m
3
17,3
g/m
3
0 g
/m3
12 g
/m3
14 g
/m3
16 g
/m3
10 g
/m3
8 g
/m3
Liite 2
LII
TE
2, L
aske
ntae
sim
erkk
i 2:
Tuu
lett
uva
latt
iara
kenn
e, d
iffuu
siot
arka
stel
u M
itoite
taan
lask
enta
esim
erki
n 1
rake
ntee
n ko
rjaam
inen
käy
ttäen
tuul
ettu
vaa
latti
arak
enne
tta, a
lapo
hjar
aken
tees
een
nous
ee d
iffuu
siol
la k
oste
utta
L
aske
nnan
läht
öarv
ot:
- B
eton
ilaat
an (8
0 m
m) v
esih
öyry
nvas
tus Z
= 26
7*10
3 s/m
-
Tuul
etus
raon
pitu
us l=
15
m
- M
aan
vesi
höyr
ypito
isuu
s v –
= 16
,3 g
/m3
- Tu
ulet
usra
koon
ote
ttava
n ilm
an v
esih
öyry
pito
isuu
s v a0
= 8,
64 g
/m3
- Tu
ulet
usra
osta
poi
stuv
an i
lman
suh
teel
linen
kos
teus
tule
e ol
la a
lle
RH
75%
(v a ≤
0,75
*17,
28 =
12,
96 g
/m3 )
- Ta
rkas
tella
an 1
m le
vyis
tä k
aist
aa, d
= 1
m
Ilm
arao
n m
itoitu
kses
sa k
äyte
ttävä
t mää
ritel
mät
Vai
htoe
hto
1: T
uule
tusr
aon
kork
eude
n va
linta
La
sket
aan
tarv
ittav
a ilm
avirr
an su
uruu
s:
()
()
aa
av
vv
vZ
xQ
−−
−=
−−
lnln
)(
0
d
(K1)
Lask
etaa
n ta
rvitt
ava
ilmar
aon
kork
eus:
312
dP
lQ
ba
∆=
η (
K2)
mis
sä η
ilm
an v
isko
site
etti
= 18
,1*1
0-6 N
s/m
2
Har
deru
pin
/Har
deru
p, 1
991/
mitt
aust
en m
ukaa
n tu
ulet
etus
sa i
lmar
aoss
a pa
ine
lask
ee 1
…2
Pa/m
, ole
teta
an, e
ttä ∆
P=1
Pa/m
Tarv
ittav
a ilm
avirr
an su
uruu
s:
()
()
53
10*77,6
96,12
3,16
ln64,8
3,16
ln10*
267
−=
−−
−=
aQ
)1 (
15 m
3 /s=
0,24
m3 /h
Tarv
ittav
a ilm
arao
n ko
rkeu
s:
35
6
1*115*)
10*77,6(*)
10*1,18(*
12−
−
=b
= 0
,006
0 m
= 6
mm
v a0
v_Z
uv a
b
lx
Liite 2
Vai
htoe
hto
2: T
arki
stet
aan
valit
un tu
ulet
usra
on k
orke
uden
riit
tävy
ys
Lask
etaa
n tu
ulet
usra
on il
mav
irran
suur
uus:
lP
bA
Qa
∆=
η12
2
(m
3 /s)
(K3)
Lask
etaa
n ilm
arao
sta
pois
tuva
n ilm
an v
esih
öyry
pito
isuu
s:
()
xk
aa
ev
vv
v−
−−
−−
=0
(g
/m3 )
(K
4)
mis
sä
k =
1/b
u Z
= d
/Qa Z
u
= il
man
kes
kim
äärä
inen
nop
eus (
m/s
) = Q
a /A
(A
=b*
d)
Val
itaan
tuul
etus
rako
, jon
ka k
orke
us o
n 5
mm
. Tu
ulet
usra
on il
mav
irran
suur
uus:
151* )
10*1,18(*
12*1*00
5,0
6−=
aQ
005
,02
=
3,83
7*10
-5
u= (3
,837
*10-5
)/(0,
005*
1) =
0,0
0767
(m/s
) k=
1/(0
,005
*0,0
0767
*(26
7*10
3 )) =
0,0
976
k*
x =
1,4
64
Ilmar
aost
a po
istu
van
ilman
ves
ihöy
rypi
tois
uus:
()
464
,164,8
3,16
3,16
−−
−=
ev a
= 1
4,5
> v
a= 1
2,96
g/m
3
→ T
uule
tusr
aon
kork
eus e
i ole
riitt
ävä!
Liite 2
LII
TE
2, L
aske
ntae
sim
erkk
i 3:
Tuu
lett
uva
latt
iara
kenn
e, k
apill
aari
nen
tark
aste
lu
Mito
iteta
an la
sken
taes
imer
kin
1 ra
kent
een
korj
aam
inen
käy
ttäe
n tu
ulet
tuva
a la
ttia
rake
nnet
ta, a
lapo
hjar
aken
tees
een
nous
ee
kapi
llaar
ises
ti ko
steu
tta
Las
kenn
an lä
htöa
rvot
: -
Bet
onila
atta
(80
mm
), K
25
- La
atta
on
kapi
llaar
ises
sa y
htey
dess
ä ko
stea
n m
aan
kans
sa
- Tu
ulet
usra
koon
ote
ttava
n ilm
an v
esih
öyry
pito
isuu
s v a0
= 8,
64 g
/m3
Lask
etaa
n la
atta
an m
aast
a ka
pilla
aris
esti
nous
eva
kost
eusv
irta
mdB
g2
=
(kg/
m2 s)
(K
5)
mis
sä d
= la
atan
pak
suus
Koh
dan
3.4.
3 ta
uluk
on m
ukaa
n B=
0,0
28 k
g/m
2 s ja
m=
17*
106
s/m
2
610*
1708,0*2
028
,0=
g =
4,2
4*10
-5 k
g/m
2 s =
0,04
2 g/
m2 s
La
sket
aan
tuul
etus
raon
ilm
avirr
an su
uruu
s:
lPb
AQ
a∆
=η
12
2
(m
3 /s)
(K3)
ja n
opeu
s u=
Qa/b
*d (
m/s
)
(K6)
La
sket
aan
tuul
etus
ilman
kos
teus
lisä:
∆v
=g/u
(K
7)
Lask
etaa
n tu
ulet
usra
osta
poi
stuv
an il
man
kos
teus
pito
isuu
s:
v a =
v a0 +
∆v
(K
8)
Kok
eilla
an ri
ittää
kö 6
mm
tuul
etus
rako
151* )
10*1,18(*
1200
6,0
*1*00
6,0
6
2
−=
aQ
= 6
,63
*10-5
m3 /s
u=6,
63*1
0-5/0
,006
*1 =
0,0
11 m
/s
∆v=0
,042
/0,0
11=
3,81
g/m
3 Tu
ulet
usra
osta
poi
stuv
an il
man
kos
teus
pito
isuu
s v
a= 8
,64+
3,81
= 12
,45
< v
a= 1
2,96
g/m
3
→ T
uule
tusr
aon
kork
eus o
n rii
ttävä
!
Liite 2
LIIT
E 3:
R
aken
nusm
ater
iaal
ien
läm
mön
joht
avuu
den
ja v
esih
öyry
nläp
äise
vyyd
en a
rvoj
a
Rak
ennu
smat
eria
alie
n ve
sihö
yryn
vast
uksi
a ja
läm
mön
joht
avuu
ksia
(läh
töar
vot t
umm
enne
ttu)
Mat
eria
ali
Paks
uus
λZv
*103
Zv *1
03δ v
=d/
Zv δ v
=d/
Zv δ p
=δ v
/135
000
δ p =δ v
/135
000
Zp =
d/δ p
Zp
=d/δ p
Huo
m.
*10-6
*10-6
*10-1
2*1
0-12
*109
*109
(mm
)W
/m o C
(s/m
)(s
/m)
(m2 /s
)(m
2 /s)
(kg/
m s
Pa)
(kg/
m s
Pa)
(m2 s
Pa/
kg)
(m2 s
Pa/
kg)
Lähd
em
inm
axm
inm
axm
inm
axm
inm
axLa
stul
evy
1020
0.50
000
3.70
370
2.70
1)Pu
ukui
tule
vy, k
ova
3.5
150.
2333
31.
7284
02.
031)
Puuk
uitu
levy
, puo
likov
a10
815
1.25
000
0.66
667
9.25
926
4.93
827
1.08
2.03
1)Pu
ukui
tule
vy, h
uoko
inen
123
44.
0000
03.
0000
029
.629
630.
411)
Puuk
uitu
levy
, bitu
mi
135
152.
6000
00.
8666
719
.259
266.
4197
50.
682.
031)
Poly
etee
nika
lvo
0.2
2000
0.00
010
0.00
074
270
1)PV
C-m
atto
, nor
maa
li2
500
2000
0.00
400
0.00
100
0.02
963
0.00
741
67.5
027
01)
PVC
-mat
to, e
ritt.
tiivi
s2
1000
00.
0002
00.
0014
813
501)
Muo
vipi
nt. k
orkk
ilaat
ta3
5000
0.00
060
0.00
444
675
1)Te
kstii
limat
to2
510
0.40
000
0.20
000
2.96
296
1.48
148
0.68
1.35
1)Al
kydi
maa
li0.
0525
750.
0020
00.
0006
70.
0148
10.
0049
43.
3810
.13
1)Ak
ryla
attil
atek
sim
aali
0.05
520
0.01
000
0.00
250
0.07
407
0.01
852
0.68
2.70
1)
Kips
ilevy
130,
155.
562.
3400
017
.333
330.
752)
Last
ulev
y13
0,15
13.3
331
.85
0.97
500
0.40
814
7.22
222
3.02
326
1.80
4.30
2)H
uoko
inen
puu
kuitu
levy
130,
055
3.70
3.51
000
26.0
0000
0.50
2)Pu
olik
ova
ja k
ova
puuk
uitu
levy
3.2
0,13
3.70
5.93
0.86
400
0.54
000
6.40
000
4.00
000
0.50
0.80
2)Bi
tum
ikyl
l. pu
ukui
tule
vy15
4.44
7.41
3.37
500
2.02
500
25.0
0000
15.0
0000
0.60
1.00
2)Po
lyet
eeni
muo
vika
lvo
0.15
025
55.5
60.
0000
60.
0004
334
52)
Poly
etee
nim
uovi
kalv
o0.
20
3333
.33
0.00
006
0.00
044
450
2)Po
lyet
eeni
muo
vika
lvo
0.3
051
85.1
90.
0000
60.
0004
370
02)
Katto
huop
a2
3703
.70
7407
4.1
0.00
054
0.00
003
0.00
400
0.00
020
500
1000
02)
Bitu
mik
erro
s1
0,18
3703
.70
7407
.41
0.00
027
0.00
014
0.00
200
0.00
100
500
1000
2)PV
C-m
atto
240
7.41
592.
590.
0049
10.
0033
80.
0363
60.
0250
055
802)
Akry
laat
tilila
teks
imaa
li0.
1518
.52
29.6
30.
0081
00.
0050
60.
0600
00.
0375
02.
504.
002)
Alky
dim
aali
0.1
70.3
711
8.52
0.00
142
0.00
084
0.01
053
0.00
625
9.50
16.0
02)
Kloo
rikau
tsum
aali
0.04
34.8
159
.26
0.00
115
0.00
068
0.00
851
0.00
500
4.70
8.00
2)PV
C-m
aali
0.04
44.4
466
.67
0.00
090
0.00
060
0.00
667
0.00
444
6.00
9.00
2)Lä
htee
t1)
Nev
ande
r, L.
E., E
lmar
ssso
n, B
. 199
4. F
ukt h
andb
ok. P
rakt
ik o
ch te
ori.
Sven
sk B
yggt
jäns
t.2)
Bjö
rkho
ltz, D
. 199
7. L
ämpö
ja k
oste
us, r
aken
nusf
ysiik
ka. 2
. pai
nos.
Rak
ennu
stie
to O
y.
3)Pa
ukku
, E. 1
999.
Lat
tiapä
älly
stei
den
kost
euso
min
aisu
uksi
a. T
ampe
reen
tekn
illin
en k
orke
akou
lu. T
alon
rake
nnus
tekn
iikka
Dip
lom
ityö.
4)Li
ndbe
rg, R
. et a
l. 20
02. K
oste
usvi
rta–t
utki
mus
. Tam
pere
en te
knill
inen
kor
keak
oulu
. Tal
onra
kenn
uste
kniik
ka Ju
lkai
su 1
20.
Liite 3
Mat
eria
ali
Paks
uus
λZv
*103
Zv *1
03δ v
=d/
Zv δ v
=d/
Zv δ p
=δ v
/135
000
δ p =δ v
/135
000
Zp =
d/δ p
Zp
=d/δ p
Huo
m.
*10-6
*10-6
*10-1
2*1
0-12
*109
*109
(mm
)W
/m o C
(s/m
)(s
/m)
(m2 /s
)(m
2 /s)
(kg/
m s
Pa)
(kg/
m s
Pa)
(m2 s
Pa/
kg)
(m2 s
Pa/
kg)
Lähd
em
inm
axm
inm
axm
inm
axm
inm
axKv
arts
ivin
yylila
atta
, sau
mal
linen
218
531
10.
0108
10.
0064
30.
0800
80.
0476
424
.98
41.9
93)
Kvar
tsiv
inyy
lilaat
ta, s
aum
aton
229
784
50.
0067
30.
0023
70.
0498
80.
0175
340
.10
114.
083)
Kork
kila
atta
(muo
vipi
nn.),
sau
mal
l.3.
215
225
80.
0210
50.
0124
00.
1559
50.
0918
720
.52
34.8
33)
Kork
kila
atta
(muo
vipi
nn.),
sau
mat
.3.
230
956
90.
0103
60.
0056
20.
0767
10.
0416
641
.72
76.8
23)
Lino
leum
2.5
117
273
0.02
137
0.00
916
0.15
828
0.06
783
15.8
036
.86
3)Se
inäm
atto
140
167
20.
0024
90.
0014
90.
0184
70.
0110
254
.14
90.7
23)
Viny
ylim
uovi
mat
to (a
suin
tilan
)2.
415
726
20.
0152
90.
0091
60.
1132
30.
0678
521
.20
35.3
73)
Viny
ylim
uovi
mat
to (j
ulki
sen
tilan
)2
471
753
0.00
425
0.00
266
0.03
145
0.01
967
63.5
910
1.66
3)Li
nole
um (U
poflo
or)
2.5
339
0.00
737
0.05
463
45.7
74)
Tark
ett (
as.ti
lat)
211
300.
0017
70.
0131
115
2.55
4)U
post
ep 5
3 (U
poflo
or)
2.7
288
0.00
938
0.06
944
38.8
84)
Estra
d (ju
lk.ti
lat)
212
600.
0015
90.
0117
617
0.10
4)Tu
plex
(Upo
floor
)2.
526
80.
0093
30.
0691
036
.18
4)Pa
rkol
ag (K
atep
al)
0.9
990.
0090
90.
0673
413
.37
4)Ve
toni
t lat
tiadi
sper
sio
0.05
15.4
0.00
325
0.02
4050
024
2.07
94)
Cas
coPr
off S
olid
-liim
a0.
283
.10.
0024
10.
0178
2769
511
.218
54)
Veto
nit 1
500
Pika
Plaa
no10
27.9
0.35
842
2.65
4984
734
3.76
654)
Veto
nit 3
000
Hie
no la
ttiat
asoi
te10
10.9
0.91
743
6.79
5786
612
1.47
154)
Läht
eet
1)N
evan
der,
L.E.
, Elm
arss
son,
B. 1
994.
Fuk
t han
dbok
. Pra
ktik
och
teor
i. Sv
ensk
Byg
gtjä
nst.
2)B
jörk
holtz
, D. 1
997.
Läm
pö ja
kos
teus
, rak
ennu
sfys
iikka
. 2. p
aino
s. R
aken
nust
ieto
Oy.
3)
Pauk
ku, E
. 199
9. L
attia
pääl
lyst
eide
n ko
steu
som
inai
suuk
sia.
Tam
pere
en te
knill
inen
kor
keak
oulu
. Tal
onra
kenn
uste
kniik
ka D
iplo
mity
ö.4)
Lind
berg
, R. e
t al.
2002
. Kos
teus
virta
–tut
kim
us. T
ampe
reen
tekn
illin
en k
orke
akou
lu. T
alon
rake
nnus
tekn
iikka
Julk
aisu
120
.
Liite 3
Mat
eria
ali
Paks
uus
λZv
*103
Zv *1
03δ v
=d/
Zv δ v
=d/
Zv δ p
=δ v
/135
000
δ p =δ v
/135
000
Zp =
d/δ p
Zp
=d/δ p
Huo
m.
*10-6
*10-6
*10-1
2*1
0-12
*109
*109
(mm
)W
/m o C
(s/m
)(s
/m)
(m2 /s
)(m
2 /s)
(kg/
m s
Pa)
(kg/
m s
Pa)
(m2 s
Pa/
kg)
(m2 s
Pa/
kg)
Lähd
em
inm
axm
inm
axm
inm
axm
inm
axG
rani
itti
0.05
0.37
1)H
iekk
akiv
i2
314
.81
22.2
21)
Julk
isiv
utiili
2.7
5.5
20.0
040
.74
1)Ka
lkki
hiek
kaki
vi0.
61.
34.
449.
631)
Kevy
tsor
ahar
kko,
650
kg/
m3
322
.22
1)Pu
ukui
tule
vy, 7
00 k
g/m
313
210.
64.
441)
Puuk
uitu
levy
, 800
kg/
m3
1352
0.25
1.85
1)La
stul
evy,
700
kg/
m3
1326
0.5
3.70
1)La
stul
evy,
800
kg/
m3
1313
00.
10.
741)
Min
eraa
livilla
, 15
kg/m
315
2411
1.11
177.
781)
Min
eraa
livilla
, 200
kg/
m3
812
59.2
688
.89
1)So
lula
si0.
004
0.03
1)Ko
rkki
, pai
sute
ttu1
7.41
1)Po
lyur
etaa
ni, P
UR
0.2
11.
487.
411)
Saha
npur
u8
2059
.26
148.
151)
Asfa
ltti
0.00
010.
0007
41)
Beto
ni **
1…2
0.27
1.35
210
2)Ke
vyts
orab
eton
i, 70
0…50
0 kg
/m3
0,2…
0,28
2.7
5.67
2042
2)Ka
lkki
hiek
katii
li, 1
800
kg/m
30,
5…1,
01.
352.
710
202)
Puna
tiili,
180
0…12
00 k
g/m
30,
5…1,
01.
355.
6710
422)
Kuus
i, m
änty
0,14
0.13
50.
405
13
2)M
iner
aaliv
illa, 2
00…
17 k
g/m
30,
037…
0,05
511
.475
16.8
7585
125
2)So
lupo
lyst
yree
ni, 6
0…15
kg/
m3
0,03
7…0,
050
0.16
20.
945
1.2
72)
Solu
poly
uret
aani
, 60…
37 k
g/m
30,
024…
0,04
50.
0135
0.16
20.
11.
22)
Bitu
mik
yll.
huok
.kui
tule
vy13
6.4
2.02
53.
105
1523
2)La
stul
evy
130,
1532
0.40
50.
945
37
2)H
uoko
inen
puu
kuitu
levy
130,
055
4.8
2.7
5.4
2040
2)Pu
olik
ova
puuk
uitu
levy
1321
.90.
594
0.95
854.
47.
12)
Kova
puu
kuitu
levy
0,13
0.56
70.
8235
4.2
6.1
2)Ki
psile
vy0,
151.
352.
710
202)
**Be
toni
K30
, RH
55%
:
0.
208
1.54
074
4)**
Beto
ni K
30, R
H 7
5%:
0.26
61.
9703
74)
**Be
toni
K30
, RH
86%
:
0.
287
2.12
593
4)**
Beto
ni K
30, R
H 9
3%:
0.27
12.
0074
14)
Läht
eet
1)N
evan
der,
L.E.
, Elm
arss
son,
B. 1
994.
Fuk
t han
dbok
. Pra
ktik
och
teor
i. Sv
ensk
Byg
gtjä
nst.
2)B
jörk
holtz
, D. 1
997.
Läm
pö ja
kos
teus
, rak
ennu
sfys
iikka
. 2. p
aino
s. R
aken
nust
ieto
Oy.
3)
Pauk
ku, E
. 199
9. L
attia
pääl
lyst
eide
n ko
steu
som
inai
suuk
sia.
Tam
pere
en te
knill
inen
kor
keak
oulu
. Tal
onra
kenn
uste
kniik
ka D
iplo
mity
ö.4)
Lind
berg
, R. e
t al.
2002
. Kos
teus
virta
–tut
kim
us. T
ampe
reen
tekn
illin
en k
orke
akou
lu. T
alon
rake
nnus
tekn
iikka
Julk
aisu
120
.
Liite 3
Julkaisun hinta: 20 € + alv 8 %Myynti: Tietokirjakauppa Juvenes/Julkaisumyynti, PL 553,
33101 Tampere, puh. (03) 3115 2351, faksi (03) 3115 2191
Korkeakoulunkatu 5, PL 600, 33101 TamperePuh. (03) 3115 4804Faksi (03) 3115 2811S.posti [email protected]
http://www.tut.fi
TALONRAKENNUS-TEKNIIKKATAMPEREEN TEKNILLINEN KORKEAKOULU
MAANVASTAISET ALAPOHJARAKENTEET
– KOSTEUSTEKNINEN MITOITTAMINEN JA KORJAAMINEN
Julkaisu on osa tutkimushankekokonaisuuden ’Alapohjarakenteidenkosteus-käyttäytyminen’ toisen tutkimusvaiheen loppuraportista.Projektin tuloksena on syntynyt tämän julkaisun lisäksi Julkaisu 120(Maanvastaisten alapohjarakenteiden kosteustekninen toimivuus), jossaesitellään tutkimustulokset tarkemmin. Tutkimus on tehty Tampereenteknillisen korkeakoulun Talonrakennustekniikan ja Pohja- jamaarakenteiden laboratorioiden yhteistyönä.
Julkaisun tavoitteena on antaa tietoa maanvastaistenalapohjarakenteiden kosteusteknisestä suunnittelusta ja korjaustensuunnittelusta. Julkaisussa määritellään maanvastaistenalapohjarakenteiden kosteusteknisessä suunnittelussa tarvittavatreunaehdot ja suunnittelussa tarkasteltavat tapaukset. Lisäksi esitelläänmaanvastaisten alapohjarakenteiden vaurioitumismekanismeja jakorjausten suunnittelun vaiheet.