{literal}

Kivirakenteiset ulkoseinät

Yleistä

Kivirakenteisia ulkoseiniä ovat mm.:

  • Betonisandwich
  • Kuorielementti
  • Massiivitiili
  • Tiiliverhottu betoniseinä
  • Harkkomuurattu
  • Betoni-kevytbetoni

Tässä tekstissä käsitellään pääasiassa elementtiseiniä.

Yleisin betonielementtiseinä tyyppi on betonisandwich -rakenne, joka koostuu betonisesta sisä- ja ulkokuoresta ja niiden välissä olevasta lämmöneristeestä. Eristeenä on yleensä käytetty jäykkää mineraalivillaa, harvemmin solumuoveja. Aikaisemmin käytettiin yleisesti urittamattomia nykyisin lähes yksinomaan uritettuja eristeitä.

Tuulettuvia betonielementtiulkoseiniä on kolmea tyyppiä. Eriytetty julkisivu, kuva 1/a, koostuu yleensä betonisesta sisäkuoresta, tuulensuojatusta lämmöneristekerroksesta, yhtenäisestä tuuletusraosta sekä erikseen ripustetusta tai muuten kannatetusta betoniulkokuoresta.Yhdistelmäjulkisivurakenteissa voi ulkoverhous olla muutakin materiaalia kuin betonia, kuten esimerkiksi metallia, luonnonkiveä, klinkkeriä, lasia tai tiiltä, katso  Kuorimuurit. Kaksoiskuorirakenteessa, kuva 1/b, ulkokuoren ja lämmöneristeen välissä on ulkoilmaan yhteydessä oleva yhtenäinen tuuletusrako. Oleellisin ero on tuuletusjärjestelyt ja niiden vaikutus rakenteen kuivumiseen.

ulkoseinät

Kuva 1. a) Eriytetty julkisivu b) Kaksoiskuorirakenne

Riskit

Massiivitiili ja betoni-kevytbetoni ulkoseinärakenteet eivät ole herkkiä vaurioille. Vaurioita niihin aiheuttavat lähinnä suuret paikalliset rasitukset kuten ränni- ja syöksytorvivuodot ja vuodot räystäältä. Tyypillisenä riskinä on myös rakenneaikainen kosteus ja työn aikainen kastuminen.

Kivirakenteisille ulkoseinärakenteille tyypillisiä riskejä ovat myös:

  • veden kapillaarinen imeytyminen viistosateen ja julkisivulla valuvan veden takia
    • julkisivupinnasta, esimerkiksi pesubetoni
    • halkeamista
    • viallisista saumoista
    • ulkokuoreen tiivistyvästä sisäilman diffuusiokosteudesta
    • huonosti suunnitellut ja toteutetut julkisivujen yksityiskohdat
      • pellitykset
      • vedenpoistojärjestelmien liittyminen seinään
      • kiinnikkeiden liittyminen seinään
      • julkisivun vaakapintojen riittämättömät kaadot
      • liittyvien rakennusosien esimerkiksi parvekkeen aiheuttama kosteusrasitus

Tyypillisiä vaurioita

  • Halkeilu
  • Betonipinnan rapautuminen
  • Pakkasrapautuminen
  • Pinnoituksen irtoaminen
  • Rappauksen tms. pintamateriaalin vauriot
  • Ulkokuoren kaareutuminen
  • Elementtien kitti- ja liikuntasaumojen repeily ja pullistelu
  • Laattojen irtoaminen betonielementin pinnalta
  • Elementin sisäiset näkymättömät vauriot esimerkiksi pesubetonissa ja ulkokuoren taustapuolella
  • Kosteuden vaikutus terästen korroosioon
  • Eristetilan vauriot
  • Kosteuden tiivistyminen kylmäsiltoihin huonosti eristetyissä esim. massiivibetonirakenteissa.
  • Veden vuotaminen seinärakenteisiin ikkunapellitysten liitoskohtien kautta, elementtien saumoista ja liitoskohdista, räystäiltä tai elementin ulkokuoren läpi, jolloin vaurioita voi syntyä sekä seinien alaosiin, lattioihin, että vuotokohtien ympäristöihin.
  • Eristetilaan joutunut vesi ei pääse pois vaan kastelee liittyvän rakenteen esim. sokkelin tai kellarin seinän.
  • Mikäli sokkelissa ei ole lämpökatkoa, voi seinän alaosan kylmään ympäristöön tiivistyä kosteutta.
  • Tuuletuksen puuttuminen hidastaa rakenteeseen joutuneen kosteuden poistumista.

Tutkimusten perusteella selvitetään seinien nykyinen kunto ja korjaussuunnitelman tarve.

Kunnossapito ja huolto

Kohteessa tehdään huoltokirjan mukaiset toimenpiteet tai noudatetaan seuraavaa yleisohjetta:

  • Lunta ei kasata seinustoille
  • Pihan sadevesikaivot pudistetaan säännöllisesti ja sulatetaan tarvittaessa jottei vesi kerääntyisi seinustoille
  • Seinustoille ei saa istuttaa suuria kasveja tai köynnöksiä
  • Vuotavat kittaukset ja saumat uusitaan
  • Vääntyneet pellitykset yms. korjataan
  • Räystäskourut puhdistetaan säännöllisesti
  • Vuotavat räystäskourut ja syöksytorvet korjataan
  • Katon vedenpoisto tarkastetaan
  • Pinnoitukseen ja graffitikorjaukseen ei käytetä vesihöyryntiiviitä aineita
  • Tehdään saumojen kunnon tarkastus ja tarvittavat korjaustyöt riittävän usein
  • Seinän pesua runsaalla vedellä esim. letkulla vältetään. Tarvittaessa pesu suoritetaan siihen tarkoitetulla pesurilla tms. aurinkoisella ja tuulisella säällä jolloin seinä voi kuivua nopeasti.

Ohjeet ja määräykset

Pinnoittaminen

  • Muuratut massiiviset kevytbetoni- ja kevytsorabetoniharkkojulkisivut tulee pinnoittaa esim. rappauksella sadeveden imeytymisen vähentämiseksi. Mikäli kevytbetoniseinässä käytetään erillistä ulkoverhousta, tämä toimii sadesuojana.
  • Rappauksen lujuuden ja tiiviyden tulee heiketä ulospäin. Kalkkilaastilla rapattua seinää ei saa korjata sementti- tai kalkkisementtilaastilla.
  • Muuratun ulkoseinän pinnoitusta valittaessa tulee ottaa huomioon mm. alustan lämpö- ja kosteusliikkeet ja pinnoitteen vaikutus rakenteen kuivumiseen.
  • Harkkorakenteet pinnoitetaan tiiviisti vasta kun rakennekosteus on poistunut
  • Pinnoitusajankohtaa määrättäessä otetaan huomioon muurattuun rakenteeseen mahdollisesti sitoutunut suuri rakennuskosteusmäärä ja sen hidas poistuminen rakenteesta.
  • Ulkopinnan pintatarvikkeita tai pintakäsittelyä suunniteltaessa otetaan huomioon mm. pinnoitteen tai pintatarvikkeiden vedenimuominaisuudet ja vesihöyrynvastus sekä näiden ominaisuuksien vaikutus rakenteen kosteustekniseen toimintaan. Vettä hylkivä pinnoite vähentää sadeveden imeytymistä materiaaliin ja vaikuttaa siten myös vesikalvoa kasvattavasti. Pinnoitteen ja pintatarvikkeiden vesihöyrynvastus vaikuttaa rakenteen kuivumiseen ulospäin. Liian tiivis pinnoite aiheuttaa rappauksen irtoamisen.
  • Pinnoitteen kestävyys ja uusimisen helppous tulee ottaa huomioon, mikäli pinnoitteella on rakenteen kosteusteknisen toiminnan kannalta oleellinen merkitys.

Saumat, läpiviennit ja liittyvät rakenteet

  • Betonisten ulkoseinäelementtien saumojen tulee yleensä estää veden pääsy rakenteeseen. Avosaumaratkaisut suunnitellaan siten, ettei paine-eroa ulkokuoren ulko- ja sisäpintojen välille synny. Rakenteiden suunnittelussa on kuitenkin otettava huomioon, että ulkokuoren taakse päässyt vuotovesi voi poistua ja kuivua helposti.
  • Saumojen suunnittelussa ja saumaustarvikkeiden valinnassa tulee ottaa huomioon kosteuden ja lämpötilan vaihteluista aiheutuvat liikkeet sekä rakennuksen rungon liikkeet.
  • Sadevesivuotoja ulkokuoren taakse saumoista ja liitoskohdista voidaan vähentää mm. seuraavilla tavoilla:
    • Suunnitellaan saumojen rakenne ja muoto sellaiseksi, että sauman tiiviyskerroksen vuotamisesta huolimatta vesi ei heti pääse rakenteeseen (ns. puoliponttisauma),
    • Sijoitetaan paineentasausputket tai tuuletuskotelot riittävään kaltevuuteen ja riittävästi ulos seinäpinnasta, jolloin sadevesi ei pääse tunkeutumaan niiden kautta seinärakenteeseen. Saumausmassan ja paineentasausputkien tai tuuletuskoteloiden välisen tartunnan tulee olla hyvä.
    • Keskeisimmät julkisivusaumauksen laatuun vaikuttavat tekijät ovat
      • saumausmassa ja sen ominaisuudet
      • saumausolosuhteet (esim. säätila, lämpötila)
      • saumattavat pinnat (esim. niiden puhtaus ja kosteus)
      • sauman dimensiot (sauman leveys sauman liikkeisiin nähden, saumamassan paksuus)
      • työtekniikat (esim. pohjusteen käyttö)
      • rakenteelliset asiat (esim. saumarakenne ja taustatilan tuulettuminen).
      • Käytettävillä saumausmassoilla tulee olla voimassa Suomen betoniyhdistys ry:n myöntämä varmennettu käyttöseloste.
      • Betonirakenteisissa ulkoseinissä sisäkuoren saumat, liitokset ja läpivientien kohdat tehdään ilmatiiviiksi käyttäen elastista saumausta.
      • Saumavaluissa tulee olla riittävä raudoitus halkeilua vastaan
      • Ikkuna yms. liitokset tiivistetään käyttämällä sisäpuolella saumanauhaa ja elastista saumausta.

Vuotovesien poisjohtaminen

  • Ulkokuoren taakse mahdollisesti joutunut vuotovesi ja ulkokuoren sisäpintaan tiivistynyt painovoiman vaikutuksesta valuva vesi johdetaan pois rakenteen vaakasuuntaisista liitoksista, kuten ikkuna- ja oviliitoksista, seinärakenteen ja perusmuurin liitoksesta, kahden julkisivumateriaalin liitoksesta sekä ulkoseinän ja siihen liittyvän vaakarakenteen liitoksesta.

Lämmöneristys

  • Lämmöneristeen ulkopinnassa on oltava tuulensuojakerros

Tuuletusjärjestelyt

  • Betonisandwich -rakenteessa on suositeltavaa käyttää vähintään tuuletusuritettua eristettä. Tuuletusvälilliset ratkaisut ovat kosteusteknisesti uritusta toimivampia. Tuuletusurien ja -välien tukkeutuminen on estettävä valmistus- ja asennusvaiheessa. Tuuletusuritetut betonisandwich -rakenteet on tehtävä siten, että ilman on mahdollista kulkea kaikissa urissa.
  • Rakenteen tuuletustapoja arvioitaessa otetaan huomioon rakenteen tuuletustarpeeseen vaikuttavat tekijät eli viistosaderasituksen voimakkuus, julkisivupinnan imukyky, rakennuksen korkeus, ulkokuoren ja sen saumojen sadevesitiiviys sekä rakenteen sisäpuolinen kosteusrasitus.
  • Mikäli betoniulkoseinän ulkopinnassa käytetään tiivistä pintamateriaalia (esim. metalli, kivi) tai avosaumaratkaisuja, seinässä on käytettävä yhtenäistä tuuletusväliä tuuletuksen varmistamiseksi. Myös klinkkeripintaisissa betonielementeissä on käytettävä yhtenäistä tuuletusväliä. Erityisesti korkeiden seinien yhteydessä tulee ottaa huomioon ilman nopea liike yhtenäisessä tuuletusvälissä.
  • Massiivisissa ulkoseinärakenteissa, joissa sama materiaali toimii sekä seinärakenteen runkona että lämmöneristeenä esim. kevytbetonielementti ei erillistä tuuletusväliä tarvita.
  • Voimakkaalle viistosateelle altistuviin sekä tiivislaattapintaisiin betonijulkisivuihin on aina tehtävä yhtenäinen tuuletusrako.

Korjaus

Korjaustarve todetaan kosteusteknisessä tutkimuksessa. Tämän lisäksi ko. rakenteessa joudutaan usein korjaussuunnittelua varten tekemään seuraavia tutkimuksia:

  • Betonirakenteiden kuntotutkimus
    • Betonijulkisivujen kunnon tutkimisessa on pelkän silmämääräisen kuntoarvion avulla vaikea päätellä vaurioiden tila ja eteneminen rakenteessa ennen kuin se on edennyt hyvin pitkälle. Sen tähden betonijulkisivujen kunnon selvittäminen ennen korjausta edellyttää asiantuntijoiden tekemiä tarkkoja kuntotutkimuksia ja näytteiden analysoimista laboratoriossa.
    • Rappauksen kuntotutkimus
    • Tiilen pakkaskestävyyden selvitys
    • Saumausaineiden PCB- ja lyijypitoisuuden selvitys
    • Pinnoitusaineiden asbestipitoisuuden selvitys
    • Lämpökamerakuvaus
    • Massiivirakenteissa
      • Sisäilman kosteuden ja lämpötilan vaikutus
      • Tiiviiden pinnoitteiden vaikutus

Käytettyjä korjausratkaisuja

  • Elementtien saumojen kunto tarkastetaan ja tarvittaessa korjataan. Tarvittaessa lisätään paineentasausputkia, joilla pienennetään paine-eroa sauman eri puolilla samalla pienennetään sauman läpi kulkeutuvaa vesimäärää.
  • Rakentamalla räystäät voidaan seinän yläosan kosteusrasitusta merkittävästi pienentää.
  • Paikallisia vaurioita kuten raudoituksen korroosiovaurioita tai betonin pakkasrapautumia voidaan korjata laastipaikkauksella sementtipohjaisia korjausmateriaaleja käyttäen. Laastipaikkauksen yhteydessä rakennetta pyritään suojaamaan vaurioitumiselta myös pintakäsittelyn avulla.

Tulkintoja ja erityisratkaisuja

Kosteuden kulkeutuminen ja tiivistyminen rakenteeseen

Betonisandwich -seinässä rakenteen ulko-osia kohden kulkeutuva rakennuskosteus sekä diffuusion kuljettama muu vesihöyry tiivistyvät talvikautena ulkokuoren sisäpintaan ja muodostavat tähän vesi- ja jääkerroksen. Tiivistyneestä kosteudesta osa imeytyy kapillaarisesti ulkokuoren huokosverkostoon ja, kun tiivistyvät vesimäärät ovat suuria, osa kulkeutuu sisäpintaa pitkin alaspäin. Ulkokuoreen kertynyt kosteus kulkeutuu sekä diffuusion muodossa ulkokuoren läpi että haihtuu mahdollisiin tuuletusuriin. Betonirakenteisilla ulkoseinillä sisäkuoren ilmanläpäisevyys on yleensä pieni ja materiaalin kosteudensitomiskyky suuri. Kosteuden kulkeutumista diffuusion muodossa seinärakenteeseen voidaan edelleen vähentää pinnoittamalla sisäkuoren sisäpinta tiiviillä pinnoitteella sekä huolehtimalla siitä, että sisätilojen ilmankosteus pysyy alhaisena. Kosteutta voi kulkeutua seinärakenteiden läpi myös ilmavirtausten mukana. Betoniulkoseinillä sisäkuoren saumat, liittymät muihin rakenteisiin, läpiviennit sekä halkeamat saattavat aiheuttaa huomattavia paikallisia kosteuskertymiä rakenteeseen. Tällaiset kohdat on tehtävä ilmatiiviiksi käyttäen tarvittaessa elastista saumausta.

Painovoiman kuljettama vesi kerääntyy seinien alaosiin ja sokkeleihin sekä ikkunoiden päälle.

Kosteusrasitukset

Julkisivurakenteen kosteusrasitus voidaan jakaa ajallisesti rakennusvaiheeseen sekä käyttö- ja kunnossapitovaiheeseen. Elementin valmistuksessa kosteuslähteitä ovat betonissa oleva hydratoitumaton vesi sekä esimerkiksi pinnan pesut. Valmistusvaiheessa lämmöneristeeseen imeytynyt kosteus on kuitenkin vähäistä. Rakennustyön aikana ulkoseinä rakenteeseen kulkeutuu sateella vettä suojaamattoman elementin yläpään sekä avoimien saumojen kautta. Vesimäärien ollessa suuria ne valuvat eristekerroksessa alaspäin. Kun rakennusta aloitetaan lämmittää sisäkuoreen sitoutunut kosteus sekä lämmöneristeessä oleva kosteus alkavat kulkeutua seinärakenteen ulko-osia kohden. Lämpötilaeroista johtuvien ilmavirtausten mukana vesihöyryä kulkeutuu lisäksi ylöspäin lämmöneristekerroksessa. Rakennuksen käytön aikana kosteutta kulkeutuu sisäilmasta seinärakenteeseen vesihöyryn diffuusiolla sisäkuoren läpi ja kosteuskonvektiolla rakenteiden epätiiviyskohdista sisäpuolisen ylipaineen tapauksessa. Lisäksi sadevettä imeytyy julkisivun ulkopintaan kapillaarisesti ja kulkeutuu ulkokuoren epätiiviyskohtien kautta lämmöneristekerrokseen. Vesihöyryn diffuusiolla kulkeutuvat kosteusmäärät ovat pieniä verrattuna mahdollisiin kosteuskonvektioihin sekä varsinkin ulkokuoren vesivuotoihin. Rakenteen ulkokuoren kosteuspitoisuus vaihtelee voimakkaasti sääolosuhteiden ja vuodenaikojen mukaan. Ulkokuoreen imeytyvään sadeveden määrään vaikuttavat viistosaderasituksen lisäksi mm. pintatarvikkeet, mahdollisen pinnoitteen vedenimuominaisuudet ja pinnoittamattomassa julkisivussa betonin laatu sekä rakenteessa olevat mahdolliset halkeamat ja seinän muut yksityiskohdat.

Tuuletusraon merkitys

Yhtenäisellä tuuletusraolla varustettu ulkoseinärakenne kuivuu ympäri vuoden eikä siihen yleensä tiivisty merkittäviä määriä diffuusiokosteutta. Rakenteen ulkokuori kuivuu sekä sisä- että ulkopintansa kautta, jolloin kuivuminen on nopeampaa ja tasaisempaa kuin rakenteella, joka kuivuu vain ulospäin. Tuulettuvalla taustatilalla varustetuissa rakenteissa tuuletusrako katkaisee viistosateen kapillaarisen kulkeutumisen rakenteeseen. Kun tuuletusrako on yhteydessä ulkoilmaan, vallitsee julkisivuverhouksen molemmilla puolilla lisäksi likimain sama ilmanpaine, jolloin paine-erosta johtuva viistosateen tunkeutuminen saumojen läpi on vähäistä. Tuuletusraon tehtävänä on lisäksi johtaa julkisivuverhouksen taakse joutunut sadevesi ulos rakenteesta. Korkeissa rakennuksissa tuuletusrakoon voi kerääntyä ja sen kautta poistua runsaasti vettä. Yhtenäinen tuuletusrako voidaan jakaa useammiksi lyhyemmiksi tuuletusraoiksi, joista jokaisesta on oma vedenpoisto. Näin lyhennetään kosteuden ulospääsyreittiä ja samalla voidaan rajoittaa lämpötilaeroista aiheutuvan termisen konvektion voimakkuutta ja siitä aiheutuvia ilman liikkeitä lämmöneristekerroksessa. Tuuletusraon katkaiseminen on tärkeää myös siksi, että tuuletusraossa virtaavan ilman suhteellinen kosteus on sitä korkeampi, mitä pidemmän matkan se joutuu tuuletusraossa kulkemaan.

 

Lähdekirjallisuus

1. Kosteus rakentamisessa, RakMK C2 opas, 1999. Helsinki, Ympäristöministeriö,

2. Liike- ja palvelurakennusten kuntoarvio. 1998. Helsinki, Ympäristöministeriö

3. Kosteus- ja homevaurioituneen rakennuksen kuntotutkimus. 1997. Helsinki, Ympäristöministeriö

4. Kosteus- ja homevaurioituneen rakennuksen korjaus. 1997. Helsinki. Ympäristöministeriö

5. Rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeet, RIL 107-2000, Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry

6. Asuinkerrostalon tarkastusasiakirja. 1998.Helsinki. Ympäristöministeriö

7. Ulkoseinärakenteiden kosteustekninen suunnittelu, Matti Pentti, Tarja Hyyppönen, Tampereen tekninen korkeakoulu

8. Kosteusvauriokorjausten laadunvarmistus, Kirsi Torikka, Tarja Hyypöläinen, Jussi Mattila, Ralf Lindberg, TTKK 1999

9. Betonijulkisivut, RT 82-10604

Muuta kirjallisuutta

RT 15-10723 Rakennusselostusohje, 2000 (F1, F2)

RT 82-10603 Julkisivu korjaustarpeen arviointi

RT 82-10614 Julkisivun uudelleenverhous

RT 82-10604 Betonijulkisivut

© Helsingin, Espoon ja Vantaan Terveelliset tilat, Sisäilmayhdistys ry. (2008)