Siirry sisältöön

Yöllä kastepisteen alapuolella: kondenssi ja levä eristetyillä fasadeilla

6 min lukuaika

Levä vasta eristetyllä fasadilla näyttää eristysvirheeltä. Rakennusfysikaalisesti kyse on pintaongelmasta: ulkopuolisen eristerappausjärjestelmän (WDVS, Wärmedämmverbundsystem) ohut ulkokerros on lämpöteknisesti irti lämpimästä muurauksesta ja jäähtyy kohti yötaivasta. BauNetz Wissen toteaa, että vauriot eivät vaikuta eristejärjestelmien tehoon; ulkonäöllisesti ne ovat kuitenkin usein merkittäviä.

Mitä ulkopinnalla tapahtuu yöllä

WDVS eristää massiiviset rakenneosat lämpöteknisesti. Koska siinä itsessään ei ole varausmassaa, fasadi jäähtyy yöllä ilman lämpötilan alapuolelle pääasiassa säteilemällä, ja kondenssivettä muodostuu pinnalle. Fraunhofer IBP:n Bausubstanz-lehdessä 2/2018 julkaistujen tutkimusten mukaan ratkaisevia ovat tällöin selkeät yöt; yöllinen kastepisteen alitus on usein vain muutaman kymmenesosa-asteen suuruinen.

Fraunhofer IBP arvioi vuonna 2001 uudelleen syksyllä 1994 tehdyt ulkomittaukset koetalolla. Länsiseinässä oli 80 mm WDVS 240 mm:n kalkkihiekkakivellä (U = 0,41 W/m²K), vertailuseinät olivat 365 mm:n huokoisesta kevytsaviharkosta (U = 0,51 W/m²K). Arvioitiin syys- ja lokakuu.

Tulos: WDVS:n pintalämpötila laski yöllisen säteilyn vuoksi ulkoilman lämpötilan alapuolelle, kun taas etelään suunnatun monoliittisen seinän lämpötila pysyi sen yläpuolella. Vain WDVS:n kohdalla oli odotettavissa yöllistä kondenssia usein, monoliittisilla seinillä vain poikkeustilanteissa.

Kondenssivedestä levään

Mikro-organismit asettuvat pinnalle, kun se on pysyvästi kostea, ja BauNetz Wissenin mukaan tämä kosteus syntyy pääosin kondensoitumisesta. Nykytiedon mukaan ratkaisevaa ei ole kondenssiveden määrä vaan mikro-organismien käytettävissä oleva vesi pinnalla, ainakin kasvun alkuvaiheessa. Kriittinen vuodenaika on syksy; talvella on liian kylmää ja kesällä liian kuivaa. IBP:n mukaan kondenssivesi johtaa kasvustoon monissa tapauksissa vasta yhdessä pintaan tarttuneen sadeveden kanssa; kondensoituminen ja viistosade siis summautuvat.

  • Pohjois- ja länsipuolet ovat erityisen alttiita. Sen, että myös viistosateelta suojassa oleva pohjoispuoli kärsii, selittää IBP:n mukaan vain yöllinen kondensoituminen.
  • Hydrofobiset pintarappaukset eivät imeydy vettä; vesi muodostaa pisaroita ja kuivuu hyvin hitaasti.
  • Muovisen kiinnitystapin kohdalla esiintyy suurempia lämpövirtoja, ja rappauspinta kuivuu siellä nopeammin. Levältä puuttuu tässä kohdassa elinpohja, ja tapit piirtyvät näkyviin.
  • IBP:n laskelman mukaan kondensoitumisaikaa voitaisiin lyhentää merkittävästi vain alle 8 cm:n eristepaksuuksilla, mitä kirjoittajat pitävät mahdottomana toteuttaa.

Samalla pätee: useimmat toteutetut WDVS-järjestelmät pysyvät vaurioitta. Vain pieni prosenttiosuus osoittaa huomautettavaa kasvustoa.

Mitä suunnittelijat tuntevat vastatoimiksi

Lähestymistapa Periaate Arvio
Biosidit rappauksessa ja maalissa tappavat mikro-organismeja Vaikuttavat aineet huuhtoutuvat pois ja kuormittavat ympäristöä; sääpuolella teho on rajallinen
Paksumpi, hydrofiilinen mineraalirappaus enemmän varausmassaa; hydrofiiliset rappaukset imevät kosteuden heti Mittaus selkeän yön jälkeen: tavallisella WDVS:llä ja valkoisella maalilla lähes kaksinkertaisesti vettä verrattuna valkoiseen paksurappaukseen; laskennallisesti kastepisteen alitus korkeintaan 20 % lyhyempi
Tummemmat värisävyt enemmän säteilyhyötyä päiväsaikaan laskennallisesti tumma fasadi alittaa kastepisteen lähes samaan aikaan kuin valkoinen; peittää vähäisen kasvuston
Latenttilämpövarastot (PCM) purkautuminen lämpötilan laskiessa viivästyttää kondenssiveden muodostumista laskennallisesti jopa 70 % vähemmän kastepisteen alitusta, ulkona tehokas vain joinakin vuosina
Superhydrofobinen silikonihartsimaali vesi valuu pisaroina pois IBP:n koepinnat kolmen vuoden jälkeen: levän esiintymistä ei todettu, muilla biosidittomilla tuotteilla heikko
Matalaemissiiviset (IR-heijastavat) maalit yöllinen lämpötilan lasku pienempi katso jäljempänä
Räystäät vähemmän viistosadetta ratkaistava suunnittelukonseptin mukaisesti

Prosenttilukuja ei voi verrata keskenään. Paksurappauksen, IR-maalin ja latenttilämpövaraston arvot ovat laskettuja vaikutuksia syys–lokakuun ajalle; paksurappauksen mittausarvo on peräisin aamulta selkeän yön jälkeen. Toimenpidettä arvioitaessa kannattaa siksi kysyä reunaehdoista ja ilmansuunnasta eikä suurimmasta luvusta.

Matala emissiivisyys: mitä mitattiin

Ajatus on fysikaalisesti yksinkertainen: kun pitkäaaltoista säteilyä vähennetään, yöllinen lämpötilan lasku pienenee. IBP:n laskelmassa käytetään tähän emissiokerrointa 0,6 arvon 0,9 sijaan; WDVS:n laskettu pintalämpötila pysyi tarkastellussa selkeässä syyskuun yössä aina kastepistelämpötilan yläpuolella. Mitä emissiivisyys rakenneosissa todella tarkoittaa, selitetään artikkelissa Mitä emissiivisyys kuvaa.

Ulkoilmakokeissa varhaiset maalit osoittivat noin 50 % vähemmän kondenssivettä länsifasadilla, mutta menettivät alumiinihiutaleiden rapautumisen vuoksi muutamassa kuukaudessa ulkonäkönsä ja muuttuivat hopeanhohtoisiksi. Kaksi jatkokehitettyä järjestelmää, jotka levitettiin vuoden 2011 lopussa ja kolme vuotta myöhemmin, testattiin länsi- ja pohjoisseinällä.

Pohjoisseinällä beigenharmaa järjestelmä lyhensi kondensoitumisaikaa syksyisin noin 25 %, ensimmäistä jaksoa lukuun ottamatta, sinenharmaa 10 ja 18 %. Sinenharmaassa järjestelmässä ei kahden vuoden säärasituksen jälkeen näkynyt hopeoitumisilmiötä. Kirjoittajat päättelevät, että noin 25 %:n vähennys voisi välttää useimmat ongelmat. Yksi neljästä kirjoittajasta on maalitehtaan tekninen johtaja.

Mitä rajoituksia ulkopintojen arvioinnilla lämpökameralla on, selitetään artikkelissa Mitä lämpökuva todistaa.

Mikä jää avoimeksi

BauNetz Wissen toteaa, että levä- ja jäkäläkasvuston vastaisten sopivien toimenpiteiden kehitys ei ole valmis. IBP:n tiedot ovat yhdellä paikalla tehtyjä mittaussarjoja yksittäisinä syysjaksoina, ja teho riippuu järjestelmästä, ilmansuunnasta ja vuoden säästä. Suunnittelun kannalta se tarkoittaa: yksittäinen toimenpide ei poista riskiä; se lyhentää kondensoitumisaikaa ja vähentää veden tarjontaa. Avoimeksi jää ennen kaikkea, mitkä lähestymistavat osoittautuvat toimiviksi todellisilla fasadeilla kymmenen vuoden ja pitemmän ajan kuluessa.

Kohteessa mittaavan on tunnettava suuruusluokka: kun alitus on muutaman kymmenesosa-asteen, mittaustarkkuus ratkaisee lausuman. IBP kalibroi ulkomittauksiaan varten jokaisen anturin erikseen ennen asennusta.

Lähteet

Lue lisää

Lisää käytännön tietoa samasta aihepiiristä.