Tutkimus

ECOSAFE-hankkeessa tutkitaan puru- ja kutterinlastueristeiden toimivuutta kosteusturvallisissa ja ympäristöystävällisissä puurakenteissa

Momentti ecosafe
Tampereen yliopistolla käynnistetyssä ECOSAFE-hankkeessa tutkitaan sahateollisuuden ylijäämätuotteena syntyvien purun ja kutterilastun hyödyntämistä lämmöneristysmateriaalina kosteusturvallisissa ja ympäristöystävällisissä puurakenteissa. Luonnonmukaisten materiaalien käyttö rakentamisessa on lisääntymässä ja tämä tutkimus pyrkii osaltaan tuomaan lisää tietoa niiden toiminnasta.

Tampereen yliopistolla on käynnissä rakennusfysiikan tutkimusryhmän vetämä ECOSAFE-tutkimushanke. Hankkeen tavoitteena on selvittää muovittomien ja myrkyttömien puru- ja kutterinlastueristeisten rakenteiden edellytyksiä toimia nykyisissä ja tulevaisuuden ilmasto-olosuhteissa. Hankkeessa tutkitaan purupohjaisten eristetuotteiden rakennusfysikaalisia ominaisuuksia ja rakenteiden kosteusteknistä toimivuutta verrattuna yleisesti käytettyihin mineraalivillaan ja sellueristeeseen. Tutkimustulosten perusteella laaditaan suositukset ja rakenneratkaisut kosteusturvallisten puru- ja kutterinlastueristeisten ulkoseinä-, yläpohja- ja alapohjarakenteiden toteutusta varten sekä pientaloissa että suuremmissa puurakennuksissa. Lisäksi määritetään millaisilla U-arvovaatimuksilla purueristeisten rakenneratkaisujen elinkaaren aikainen hiilijalanjälki alittaa nykyiset energiatehokkuusmääräykset täyttävät vaipparakenteet ja laaditaan suositukset näiden rakenteiden U-arvojen vertailuarvoiksi.

Ilmastonmuutoksen myötä puurakentamisen merkitys on kasvanut, sillä sen aiheuttama hiilijalanjälki on pieni

Toisaalta puurakentamisen haasteina ovat kosteusherkät materiaalit ja ilmastonmuutoksen aiheuttama kosteusrasitusten lisääntyminen, jonka vuoksi rakenteiden suunnitteluun ja toteutukseen on kiinnitettävä erityistä huomiota. Nykyisten energiatehokkuusvaatimusten vuoksi puurakenteet suunnitellaan kerroksellisiksi rakenteiksi, jotka ovat yksikerroksisiin hirsirakenteisiin verrattuna lämmöneristävyydeltään tehokkaampia, mutta herkempiä kosteusvaurioille. Puurakenteen kosteusturvallisuutta on mahdollista parantaa merkittävästi lisäämällä rakenteen kosteuskapasiteettia, jolloin riski kosteuden tiivistymisestä ja mikrobikasvusta rakenteen sisällä pienenee. Tämä voidaan saavuttaa vaihtamalla puurakenteen mineraali- tai muovipohjainen lämmöneriste puru- tai kutterilastupohjaiseen eristemateriaaliin. Näin voidaan parantaa merkittävästi kerroksellisen puurakenteen vikasietoisuutta, kun lämmöneristeen suuri kosteuskapasiteetti voi eliminoida ajoittaisten pienien kosteusvuotojen haitallisia vaikutuksia.

Purueristeiden haasteena on heikompi lämmöneristävyys verrattuna muihin nykyisin käytössä oleviin lämmöneristeisiin. Tämä toisaalta parantaa rakenteiden kosteusteknistä toimintaa mahdollistaen lämpötilan nousun rakenteiden ulko-osassa. Heikompaa energiatehokkuutta voidaan kompensoida ympäristövaikutusten kokonaistarkastelussa, sillä pienen hiilijalanjäljen ansiosta lämmöneristyskykyä kuvaavan U-arvon ei tarvitse olla yhtä hyvä kuin tehokkailla teollisilla lämmöneristeillä. Puru- ja kutterinlastu on lisäksi sahateollisuuden ylijäämätuotetta, joten sen käyttäminen rakenteisiin vähentäisi puun materiaalihävikkiä.

Purueristeisten rakenteiden toimintaa tutkitaan laskennallisesti ja kokeellisesti

Rakenteiden laskentatarkasteluja tehdään Tampereen yliopiston rakennusfysiikan tutkimusryhmän kehittämällä kosteusanalysointimenetelmällä, jossa rakenteita tarkastellaan kriittisissä ulko- ja sisäilman olosuhteissa sekä nykyisessä että tulevaisuuden ilmastossa. Rakenteiden toimintaa arvioidaan VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston yhdessä kehittämän Suomalaisen homemallin avulla, jolla voidaan määrittää rakenteiden homehtumisriski eri tarkastelupisteissä. Tämä analysointimenetelmä edustaa tällä hetkellä kansainvälistä kärkitasoa, joten sen avulla saadut tutkimustulokset tulevat olemaan tieteellisesti korkeatasoisia.

Purueristeisten seinien lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa tarkastellaan tutkimuksessa myös kokeellisesti. Laskentatuloksia voidaan verrata tällöin koetuloksiin, joka parantaa tutkimustulosten luotettavuutta merkittävästi. Korkeatasoinen rakennusfysikaalinen tutkimus edellyttääkin nykyisin sekä laskennallista että kokeellista tutkimusta tarkasteltavasta asiasta. Kokeelliseen tutkimusosuuteen on tarjolla uusia tutkimuslaitteistoja ja koerakennuksia, jotka parantavat tutkimustulosten luotettavuutta.

Lisätietoa: hankkeen vastuullisena johtajana toimii professori Juha Vinha juha.vinha [at] tuni.fi ja projektipäällikkönä Eero Tuominen eero.tuominen [at] tuni.fi.

Rakennetun ympäristön tiedekunta

--

Teksti: Tuomas Raunima