{literal}

Tulosten analysointi

Yleistä

Kosteusmittausten tulosten analysointi on usein vaativa tehtävä. Analyysin tekijän on oltava perehtynyt rakenteiden lämpö- ja kosteustekniseen toimintaa riittävässä laajuudessa, ja hänellä on oltava useiden vuosien kokemus alalta.

Mittaustulosten tulkinnassa voidaan helposti tehdä virheitä kun ei tiedetä mikä on rakenteen normaalia kosteutta. Tällöin saatetaan tehdä tarpeettomia korjauksia. Tulosten analysoimisessa ei voida nojautua vain tiettyihin suhteellisen kosteuden raja-arvoihin, vaan on ymmärrettävä että rakenteiden vaurioituminen vaatii muutakin. Esimerkiksi homehtuminen vaatii kosteuden lisäksi myös riittävän lämpötilan ja aikaa.

Yleisperiaatteena voidaan pitää että kosteusmittauksista vastuun kantavan tekijän on pystyttävä analysoimaan omat mittauksensa. Ei kannata mitata vain mittaamisen ilosta.

Mittaukset sisäilmasta

Käyttäjien kannalta sisäilman suhteellisen kosteuden tulisi talvella olla 25…45 %,(sisäilmastoluokituksen luokka S1). Kuitenkin ko. vaatimusten toteutuminen voi aiheuttaa merkittävän kosteuskuormituksen rakenteille.

Sisä- ja ulkoilman lämpötila- ja kosteusmittausten perusteella voidaan seuraavalla tavalla arvioida poikkeaako rakennuksen sisäilman kosteus keskimääräisestä tasosta.

  • Lasketaan sisäilman suhteellisen kosteuden arvon ja lämpötilan avulla sisäilman kosteussisältö cs [g/m3]
  • Vähennetään saadusta arvosta ulkoilman kosteussisältö cu [g/m3]
  • Saadun erotuksen tulee olla tavanomaisissa asuinhuoneistoissa n. 3 g/m3 ja toimistohuoneissa n. 2 g/m3

Mittaustuloksia arvioitaessa asunnon mahdollisesti pitkään jatkunut käyttämättömyys alentaa sisäilman kosteutta, mikä tulee ottaa huomioon mittaustulosten analysoinnissa. Esim. kylpyhuoneen ilman kosteuspitoisuutta mitattaessa mittaus tulisi suorittaa jatkuvana mittauksena useamman vuorokauden ajalta, ja kylpyhuonetta tulisi käyttää normaalisti.

Mikäli rakennuksen sisäilman kosteuspitoisuus on otaksuttua suurempi, analysoinnissa tulee selvittää korkean kosteuspitoisuuden syy. Yleisimmät syyt ovat puutteellinen ilmanvaihto, tilan käyttötarkoituksen muuttuminen, poikkeuksellisen runsas veden käyttö pesutiloissa, uima-allas, ilmankostuttimien käyttö ja märkien vaatteiden kuivatus huonetiloissa. Joissain tapauksissa kosteusvaurio voi selittää huoneilman kohonneen kosteuspitoisuuden.

Mittaukset rakenteiden sisältä

Rakenteiden normaali kosteustekninen toiminnan peruslähtökohta on difuusiolla tai kosteuskonvektiolla reunaehtojen (sisäilma, ulkoilma, maaperän huokosilma) vaikutuksesta muodostuva kosteusjakauma. Muut kosteuden siirtymismuodot, veden painovoimainen ja kapillaarinen siirtyminen vaikuttavat rakenteiden sisällä useimmiten vain mikäli rakenteiden toiminnassa on jokin virhe. Poikkeuksina esim. kylpyhuoneen laatoituksen saumoihin, maanvaraisen lattian alla olevan kapillaarikatkokerroksen alaosaan tai massiivitilliseinän ulkopintaa kapillaarisesti imeytyvä vesi.

Rakennus voidaan lämpö- ja kosteusteknisten mittausten kannalta jakaa kuvan 1. mukaisesti kolmeen toimintatavaltaan pääpiirteissään erilaiseen osaan, ulkoilmaan ja sisäilmaan kosketuksessa olevat rakenteet, maaperään ja sisäilmaan kosketuksessa olevat rakenteet, sekä sisäilmaan kosketuksessa olevat rakenteet.

analysointi1

Kuva 1. Rakennuksen lämpö- ja kosteusteknisesti eri tavalla rasitetut osat.

 

1. Vihreä, Ulkoilmaan ja sisäilmaan kosketuksessa olevat rakenteet
2. Musta, Maaperään ja sisäilmaan kosketuksessa olevat rakenteet
3. Keltainen, Sisäilmaan kosketuksessa olevat rakenteet

Sisäpuoliset rakenteet

Sisäilmaan kosketuksissa olevien alueiden mittaustulosten analysointi on rakenneosista helpointa. Saatuja mittaustuloksien tulisi vastata suhteellisen tarkasti sisäilman olosuhteita. Poikkeamia aiheutuu suhteellisen uusien rakennusten rakennuskosteudesta ja massiivisten rakenteiden aiheuttamasta viiveestä.

Ulkovaipparakenteet

Ulkoilman kanssa kosketuksessa olevia rakenteita ovat kuvaan 1 vihreällä merkityt ulkoseinät ja yläpohja. Näissä rakenteissa ulko-olosuhteet vaikuttavat rakenteiden lämpö- ja kosteustekniseen toimintaan

Ulko-olosuhteiden muuttuessa muodostuu ulkoseinä ja yläpohjarakenteeseen eri ajankohtina erilainen lämpötila- ja kosteusjakauma. Jakauma muuttuu rakenteiden massiivisuudesta riippuen eri pituisella viiveellä ulko-olosuhteiden muutosten mukana. Rakenteiden lämpötilan muutoksiin vaikuttaa ulkoilman lämpötilan muutosten lisäksi rakenteiden pinnoille kohdistuva lämpösäteily.

Ulkovaipparakenteiden suhteellisen kosteuden mittaustulosten tarkastelussa on tärkeää huomioida tutkittava rakenne, miltä syvyydeltä mittaus on tehty ja milloin mittaus on tehty.

Kuvassa 2 on lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittaustulos vuoden mittausjaksolta perusmuurin ja alapohjarakenteen liitoskohdasta valesokkelin ja alajuoksun saumasta.

analysointi2

Kuva 2. Lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittaustulos vuoden mittausjaksolta perusmuurin ja alapohjarakenteen liitoskohdasta valesokkelin ja alajuoksun saumasta.

Kuvan 2 mukaiseti kosteusjakauma rakenteiden sisällä vaihtelee voimakkaasti ajankohdan mukaan. Talvella rakenteen ulkopinnalla on korkeita suhteellisen kosteuden arvoja ja keväällä ja kesällä huomattavasti alhaisempia.

Ulkovaipparakenteiden mittaustulosten analysoinnissa poikkeuksellisen korkeiden kosteuspitoisuuksien tarkka erottaminen vaatii rakenteiden kosteusteknisen toiminnan analysointia. Analysointi voidaan tehdä esim. numeerisilla laskentaohjelmilla. Ko. menettely on ainoa luotettava mikäli halutaan arvioida rakenteita ”hitaasti” vaurioittavia useita vuosia vaativia vaurioitumisprosesseja.

”Karkeassa” analysoinnissa, jolla etsitään esim. vesivuotojen aiheuttamia kosteusjakauma muutoksia, voidaan noudattaa seuraavia sääntöjä:

Talvella kevytrakenteisten ulkoseinien ulko-osassa voi olla korkeita (80…100%) suhteellisen kosteuden arvoja ja rakenne voi toimia normaalisti

Talvella kevytrakenteisten ulkoseinien sisäosissa ei saa olla korkeita suhteellisenkosteuden arvoja, ellei aurinko ole juuri paistanut ko. seinän osalle.

Kesällä rakenteiden suhteellisen kosteuden jakaumat tasoittuvat n. 50…80 % tasolle

Alapohjarakenteet

Maanvastaisissa alapohjarakenteissa diffuusiotarkasteluja tehtäessä rakennetta rajoittaa sisäilma ja maaperän huokosilma. Maaperän huokosilma kosteuspitoisuuteen vaikuttaa maakerrokset joita on alapohjarakenteen ja rakennuksen alla olevan pohjaveden välissä.

Tavanomaiset hienojakoiset perusmaat (savi, siltti, moreeni) voivat nostaa kapillaarisesti vettä useita metrejä, jopa kymmeniä metrejä ylöspäin. Tällöin sääntönä voidaan pitää, että perusmaan pinnalle salaojasorakerroksen alapinnalle nousee vesi kapillaarisesti, eli ko. rajapinnalla on suhteellinen kosteus mittaustarkkuuden rajoissa 100%. Maaperän vesipitoisuus voi olla huomattavastikin suurempi kuin rh=100 % vastaava vesipitoisuus, koska maaperässä voi olla sitoutumatonta ns. vapaata vettä. Maaperän RH= 100% ei voida pitää kosteusvauriona tai virheenä, vaan perusolettamuksena maaperän kosteudesta.

Tästä ylöspäin kosteuspitoisuuteen vaikuttaa miten kapillaarikatkona oleva sorakerros katkaisee veden kapillaarisen nousun, sekä mikä on rakenteen lämpöjakauma. Mikäli maaperä on huoneilmaan nähden liian lämmintä, on diffuusion vaikutuksesta kosteuden tiivistyminen lattiapinnoitteen alle mahdollista

Tavanomainen RIL 126 mukainen ohjealueen 2 sora ei katkaise veden kapillaarista nousua mikäli kerrospaksuutena on ohjeessa annettu, lähinnä veden vaakasuuntaiselle virtaukselle tarvittava, minimipaksuus 200 mm.

Esimerkki lattiamittausten tulkinnasta

Yleisperiaatteena kosteuden siirtymissuunnan ja kosteuslähteen sijainnin määrityksessä alapohjarakenteessa on mitata eri syvyydeltä rakenteen kosteuspitoisuus. Hygroskooppisella alueella materiaalin huokosilman suhteellinen kosteus, ja kapillaarisella alueella materiaalin kosteuspitoisuus paino-prosentteina. Kuvassa 3. on esimerkki mittauksista ja tulosten analysoinnista.

analysointi3

Kuva 3. Kosteuslähteen sijainnin määrittäminen maanvaraisen laatan tapauksessa.

Lämpötila ja suhteellinen kosteuspitoisuus mitataan huoneilmasta, alapohjasta mineraalivillan alta ja maasta betonilaatan alta. Lämpötilan ja suhteellisen kosteuspitoisuuden avulla määritetään huoneilman as, alapohjan aa, ja maan am absoluuttinen kosteuspitoisuus [g/m3]. Kyseeseen voi tulla seuraavat kolme tapausta:

1. am > aa > as

kosteus siirtyy maasta ylöspäin, kapillaarikerroksen rakeisuus ja salaojituksen toiminta tulee selvittää

2. am < aa < as

 kosteus siirtyy huoneesta alaspäin, huoneessa on korkea kosteuspitoisuus, jonka syy tulee selvittää

3. aa > as ja aa > am

kosteus siirtyy lattiasta sekä alas- että ylöspäin, rakennekosteus, putkivuoto ja muiden rakennusosien vuodot voivat olla syynä

Maanvaraisen lattian kosteuslähdettä ei aina pystytä määrittämään pelkästään kosteusmittaamalla edellä esitetyllä tavalla.

Kevytrakenteisen seinän kosteuden vuosivaihtelu

Kuvassa 4 on esitetty tavanomaisen kevytrakenteisen mineraalivilla eristeisen ulkoseinän lämpötila- ja kosteusjakaumat talviolosuhteissa kun sisäilman kosteuslisä on tavanomainen 3 g/m3. Laskelma ei huomio kosteuskonvektiota.

analysointi4

Kuva 4. Lämpötila- ja kosteusjakauma puurunkoisessa ulkoseinässä talvella.

Kuvissa 5 ja 6 on esitetty diffuusiolla puurunkoisen ulkoseinärakenteeseen eri vuodenaikoina muodostuvasta kosteusjakaumasta, kun seinärakenteessa on höyrynsulku (kuva 5) ja höyrynsulkua ei ole (kuva 6).

analysointi5

Kuva 5. Esimerkki kosteuden jakautumisesta diffuusiolla puurunkorakenteisessa höyrysulullisessa ulkoseinässä.

 

analysointi6

Kuva 6. Esimerkki kosteuden jakautumisesta diffuusiolla puurunkorakenteisessa höyrysuluttomassa ulkoseinässä.

sisälevyn ja muovikalvon väli

mineraalivillan keskellä

mineraalivillan ja ulkolevyn väli

 

Lähdekirjallisuus

1. Kettunen, Ari-Veikko, Martti Viljanen, Kosteuskartoitusopas vesivahinkojen tapauksessa, Teknillinen korkeakoulu, Talonrakennustekniikan laboratorio, 2000

2. Kosteus- ja homevaurioituneen rakennuksen kuntotutkimus. Ympäristöopas 28, 1997. Helsinki, Ympäristöministeriö

3. Leivo, V., Rantala, J., Maanvaraisten alapohjarakenteiden kosteuskäyttäytyminen, Tampereen Teknillinen korkeakoulu, Talonrakennustekniikka, julkaisu 106, Tampere 2000.

4. RIL 155 Lämmön ja kosteudeneristys, Helsinki 1984.

5. Sandberg, R., Pohjola, A., Viljanen, M., Maanvastaisten rakenteiden kosteuskentän laskenta hygroskooppisella alueella ja aineominaisuuksien mittaaminen, Teknillinen korkeakoulu, Talonrakennustekniikka, julkaisu 95, Espoo 1987

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