Search

Suomi tavoittelee hiilineutraaliutta jo vuoteen 2035 mennessä. Sen saavuttaminen edellyttää ilmastopäästöjä vähentäviä toimenpiteitä niin uudisrakentamisessa kuin myös olemassa olevassa rakennuskannassa. Rakennusten lämmittämisessä hiilineutraalius on saavutettavissa panostamalla energiatehokkuuteen ja päästöttömän energian hyödyntämiseen. Näiden toimenpiteiden merkitys on korostunut entisestään Suomen ja muiden Euroopan Unionin maiden pyrkiessä eroon Venäjältä tuotavasta fossiilisesta energiasta.Tässä kolmannessa oppaassa paneudutaan esimerkkien avulla siihen, miten rakenteellisella energiatehokkuudella voidaan vähentää ilmastopäästöjä ja hyödyntää täysimääräisesti talotekniikan älykkyys. Lisäksi opas esittelee ilmastoselvitksen laatimisen periaatteet ja työkalut sekä sen, miten energiatehokkuuden parannusten yhteydessä voidaan edistää ja varmistaa rakennusten paloturvallisuus.

In educational buildings there is strong variation of the user-caused loads on indoor air during the working days. The challenge is to energy efficiently maintain comfortable indoor environment allowing good working and learning conditions for the building users. The objective was to define the main factors having effect on the user experience of indoor environment and to evaluate what range of measured factors are found comfortable in different building user groups. Three educational buildings representing different grades and one day care center were studied at least for a one-year period to find the main factors affecting the perceived indoor environment comfort in these spaces. Altogether 30 selected spaces were monitored, and perceived comfort of the users was collected through a novel real-time feedback system. The users could give their feedback concerning the perceived thermal comfort, humidity, air freshness and cleanliness, odours, lighting, noise and capability to work and learn. The feedback was based on the targets presented in the classification of the indoor environment [1] using Likert-scales [2) in questions. Each feedback of the experienced indoor environment condition had the space and time identification for the comparison with the corresponding monitored values. All the four sites had modern building technology systems. Only a weak correlation could be found between measured temperatures and the primary goal, i.e. good learning and working conditions. However, stronger correlation was found with the lighting, noise/acoustics, air freshness and humidity. With the humidity levels, both too low and too high levels affected the comfort. The effect of the total VOC-level on the comfort depended on the case - only in the day care center it had a strong negative effect. One relevant finding was that there was no difference between the user comfort in a case with full time ventilation compared to a case where the ventilation that was shut down during unoccupied hours to save energy. This paper presents the analysed findings for the measured and feedback data for these cases., CLIMA 2022 conference, 2022: CLIMA 2022 The 14th REHVA HVAC World Congress

Sisäilmaosaamisen osaamiskartoituksen tavoitteena on kartoittaa rakennusalalla sekä kuntien kiinteistö-ja rakentamistehtävissä toimivien ammattilaisten sisäilmaosaaminen ja tunnistaa osaamisvajeita.

There is huge market potential for energy refurbishment solutions in European buildings. This paper analyzes the challenges related to using a multifunctional energy efficient façade system, the “Meefs” system, in retrofitting multi-family apartment buildings. Similar challenges often occur also in other comparable façade renovation solutions. The focus is on hygrothermal performance even as other aspects are also discussed. After introducing the hygrothermal performance challenges of the Meefs system, numerical case analyses are performed in three different climatic conditions. The results for 26 cases are presented. A core result is that the drying of any exterior renovation system is mandatory to guarantee safe operation in different European climate conditions. This emphasizes proper design needs in all climates. Based on the analyses, design recommendations can be given for the Meefs system. In Central and Northern European climates, the system contains challenges which may hinder implementation in practice.

Improving energy efficiency of the building envelope in renovations requires new technologies and materials. Additional exterior insulation system can improve the energy efficiency and indoor thermal comfort. Safe moisture performance of the additional exterior insulation assembly requires suitable properties for the materials. Rigid phenolic foam insulation is a new product that offers several advantages. The thermal conductivity of the material can be 0.020 W/mK (0.0116 BTUIT hr-1 ft-1 oF-1), allowing good thermal resistance with significantly thin layers. Rigid phenolic foam has relatively low water vapor diffusion resistance at high humidity levels where drying efficiency is needed. This paper presents a numerical study about the moisture performance of an exterior renovation systems applied on concrete sandwich walls under cold climates. The renovation structure has exterior sheathing, ventilated cavity and additional thermal insulation. The main moisture loads were caused by the wet exterior layers of the old wall exposed to driving rain before renovation. The study compares the drying efficiency and humidity conditions of the renovation application using rigid phenolic foam or mineral wool insulation. All the renovation cases improved the moisture safety of the structure from the original, and the risk for mould growth remained low for both the insulation materials. The results show that the studied renovation system can be safely applied using rigid phenolic foam insulation.

Uimahallit ja erityisesti niiden allastilat ovat haasteellisia paitsi sisäilmaolojen viihtyisyyden myös rakenteiden kosteusrasitusten kannalta. Korkea sisäilman lämpötila ja kosteuspitoisuuden lisäksi korkeasta allastilasta johtuva sisäilman ylipaineen riski aiheuttaa merkittävän kosteuskuormituksen erityisesti hallin yläosan rakenteille. Tämän selvityksen tavoitteena on parantaa tiedon puutteesta johtuvaa tilannetta ja edistää hyvän kosteusteknisen toimivuuden ratkaisuja uimahallien rakenteissa. Tavoitteena on selkeyttää uimahallin yläpohja- ja seinärakenteisiin kohdistuvien eri kosteuskuormitusten syitä ja merkitystä toimivuuden riskitekijöinä. Lisäksi arvioidaan tapoja, joilla rakenteidenkosteuskuormiin ja -riskeihin voidaan vaikuttaa. Hankkeessa esitetään rakenteen ja lämmöneristekerroksen toimivuudelle yleiset tavoitearvot ja pitkäkestoisuuteen vaikuttavat tekijät sekä rakenteiden suunnittelun, materiaalivalinnan ja toteutuksen periaatteet. Vaikka hanke keskittyy uimahallien rakenteisiin, on rakennus aina kokonaisuus johon vaikuttavat rakenteiden lisäksi muut järjestelmät - erityisesti ilmanvaihto, järjestelmien säätö ja niiden käyttö, niiden toiminnasta ja huollosta vastaava käyttöhenkilöstö, tilojen käyttäjät jaympäristön ilmaston rasitusolosuhteet. Siten rakenteita ei voida käsitellä erillisinä koko rakennuksen toimivuudesta, vaikka tämän selvityksen näkökulma on rakenteiden toimivuudessa.

Opas esittää rakennusten korjaushankkeessa huomioon otettavia asioita kuten riittävä suunnitteluaika, tarvittavat taustatiedot, viranomaismääräykset, lisäselvitysten teettäminen ja valvojan kiinnittäminen hankkeeseen. Asiat kuvataan tyypillisen taloyhtiön kannalta, jossa ulkopuolinen asiantuntija-apu on erityisesti tarpeen. Lähtökohtana suunnittelussa tulee olla rakennuksen hyvään sisäympäristöön ja energiatehokkuuteen tähtäävä lopputulos.

Short presentation on request about the energy efficient buildings and their indoor conditions from user health perspective. VTT research results and conclusions show that energy efficient buildings can have safe moisture performance, high thermal insulation level does not increase the risks for moisture problems. Air tightness of the building envelope is a key element to ensure sufficient ventilation. Closing down the ventilation outside occcupation hours may cause severe risks in indoor climate.

Mold growth is one of the first signs of too high moisture conditions in building structures. A numerical method has been developed at VTT to simulate numerically mold growth on wooden structures and to evaluate the growth using mold index levels that can have values between 0 and 6. It has been further developed to take into account less sensitive building materials. This simulation model can be used to predict the risk for mold growth and it can be applied as a post-processing tool for moisture simulation models. Now the mold index is considered to be applied in ASHRAE Standard 160 as improved moisture performance criteria. The workshop was organized to present the contents and use of the model.

The hygroscopic capacity ot timber can signiticantly improve the indoor conditions in log houses. Relative humidity of indoor air is, along with air and surface temperatures, a key factor for thermal comfort and also for perceived indoor air quality. The ability of timber to store moisture during indoor load periods and to release it back to the indoor air during unoccupied periods makes it possible to smooth down the indoor relative humidity variations by passive, structural means. This paper presents the numerical simulations carried out to study the effect of this moisture buffering effect in log houses compared to houses without available hygroscopic material. The numerical simulations were done using a room space model that integrates the structures, indoor air, and the ventilation, heating and cooling systems. The model solves the indoor temperature and humidity values using these dynamically changing heat and moisture flows. The analysis was done for Northern climate conditions (Helsinki, Finland) and the indoor loads corresponded to a case with two persons sleeping in one room. The ventilation was set constant (air change rate 0.65 1/h) and the room occupation and load conditions were repeated every night over the one-year simulation period. The results showed that when the room had four log walls, the moisture transfer between indoor air and walls was significantly higher than the moisture transport caused by ventilation. In the case with four log walls, the yearly average relative indoor humidity during occupation was 42 % RH and the maximum 69 % RH, while in the case with non- hygroscopic structures the average indoor humidity value was 51% RH and the maximum 93 % RH. The maximum level for indoor comfort is typically 60 % RH. In a case with non- hygroscopic walls, the indoor humidity exceeded this limit value in about 20 % of the yearly occupation time, while in the log house it was about 10 % due to the moisture interaction of the walls. Also the lowest humidity levels during cold winter period were higher in the log house when compared to non-hygroscopic walls. Utilization of the moisture capacity of structures to smooth down the indoor humidity conditions offers an effective passive method to improve the indoor air conditions in an energy efficient and sustainable way. The effect can be easily applied in log houses that have high hygroscopic capacity. This paper presents the potentials and sensitivity analysis of this application.

A survey of the possibilities and preconditions to apply highly energy-efficient building structures and systems in practrice under Finnish climate conditions

The paper presents a collection of the results of projects where the moisture performance of highly insulated new buildings was monitored for a period of three years. The evaluation covered two new buildings in Southern Finland. The critical parts of the non-ventilated wall structures and the ventilated crawls spaces were monitored. Mould index solved using VTT mould model was used as the main performance criteria. The three year monitoring period of the two energy efficient buildings didn't show any possible mould growth conditions in any of the monitored structures or crawl spaces. There were no signs that energy efficient building envelope solutions would affect the moisture performance.

Esityksessä käytiin läpi kosteusteknisesti turvalllisten rakenteiden ja rakennuksen perusteet, sekä energiatehokkuuden määritelmä. Lisäksi pyrittiin oikaisemaan epämääräisiä käsityksiä pullotaloista ja hengittävistä rakenteista sekä energiatehokkuuden merkityksestä kosteusteknisen toimivuuden kannalta. Esitys oli suunnattu taustaltaan laajalle kuulijajoukolle.

Hirsirakenteiden hygroskooppisuutta voidaan hyödyntää sisäilman kosteuden tasoittamiseen. Tasaisemmat kosteusolosuhteet parantavat termistä viihtyisyyttä ja koettua sisäilman laatua verrattuna voimakkaasti kuormituksen mukaan vaihtuviin olosuhteisiin.

This paper presents a road-map for research and technology development priorities for future thermal insulation materials, products and holistic solutions. The objective was to identify the RTD topics, current, emerging and promising technologies and materials that can support the development towards energy and resource efficient targets. The study was focused on Finnish market perspective. The study included state-of-the-art, a patent search, interviews of building sector professionals. The interviews revealed the expectations, barriers, trends and hypes that are related to the energy efficient building envelope applications. This paper presents the methodologies and part of the findings of the project.

Esitys käsitteli tiivistetysti lähes nollaenergiatason rakennusten rakenteiden kosteusteknisen toimivuuden edellytyksiä ja toteutuksen vaatimuksia. Hyvä lämmöneristystaso ei aiheuta kosteusongelmia, vaan sen toteutus mahdollistaa laadukkaan rakentamisen ja siten myös nykyistä varmemman kosteusteknisen toimivuuden. Rakennus on rakenteiden ja muiden järjestelmien kokonaisuus. Rakenteiden lämmöneristystason tulisi vastata tulevaisuuden energiatehokkuustavoitteita ja olla yhteensopiva mahdollisten tulevienkin taloteknisten järjestelmien kanssa. Kehittyvät uudet lämmöneristetuotteet ja -järjestelmät edistävät energiatehokkuustavoitteisiin pääsyä. Esitetyt kehityspolut auttavat hahmottamaan kehityksen suuntaviivoja ja tavoitteisiin pääsemiseksi tarvittavia toimenpiteitä.

Tulevaisuuden energiatehokkaat rakenneratkaisut -hankkeessa (FUTBEMS) selvitettiin, millaisia ovat materiaali-, tuote- ja rakennusteknologian tutkimuksen ja kehityksen painopistealueet, jotka mahdollistavat uusia ulkovaipan lämmöneristämisen ratkaisuja, ja millaisia kehityspolkuja on nähtävissä tuotekehityksen ja rakentamisen kannalta. Selvitys rajattiin käsittelemään lämmöneristysmateriaaleja ja -tuotteita sekä ulkovaipan energiatehokkaita ratkaisuja Suomen ilmastossa. Lämmöneristetuotteita käsiteltiin kolmena ryhmänä: perinteiset lämmöneristeet, uudet kehittyvät lämmöneristeet ja monitoimiset vaippajärjestelmät. Hankkeessa tehtiin state of the art selvitys, asiantuntijoiden haastatteluja sekä työpaja ja patenttianalyysi. Tässä julkaisussa esitetään hankkeen tausta, toteutustapa ja aineiston perusteella koostetut kehityspolut tulevaisuuden lämmöneristysratkaisuille Suomessa.

The hygroscopic capacity of timber can significantly improve the indoor conditions in log houses. Relative humidity of indoor air is, along with air and surface temperatures, a key factor for thermal comfort and also for perceived indoor air quality. The ability of timber to store moisture during indoor load periods and to release it back to the indoor air during unoccupied periods makes it possible to smooth down the indoor relative humidity variations by passive, structural means. This paper presents the numerical simulations carried out to study the effect of this moisture buffering effect in log houses compared to houses without available hygroscopic material.

A practical and simple methodology was developed to assist decision-makers in a renovation process. The methodology helps in setting priorities for renovation needs and to select the needed analysis methods, it enables cost-effectiveness studies and helps to choose proper renovation measures. The building physical, thermal comfort, indoor air quality, lighting and energy efficiency aspects are used when setting the target values and carrying out performance studies. Cost-effectiveness of the renovation can be evaluated by solving the technical present value of the building before and after renovation. Practical application of the methodology was presented using in a school building renovation project.

Tässä esityksessä tarkastellaan tiivistetysti rakennusten kosteus-, home- ja lahovaurioiden detektoinnin ja korjauksen kannalta keskeisiä asioita: Kosteuden suhteen kriittiset rakenteet (perustukset, lattiat, katot, kosteudelle ja säälle alttiit rakenteet), vaurioiden syyt (kriittiset olot homeen ja lahon kehittymiseen, materiaalien ja rakenteiden merkitys), LVI:n merkitys (erilaiset putkivuodot, ilmanvaihdon toimivuus, hallitsemattomat ilmavuodot, painesuhteet), käyttäjistä johtuvat ongelmat (kosteuden tuotto, ilmanvaihdon ja huollon laiminlyönti, välinpitämättömyys vikojen korjaamisessa, erilaiset vesivuodot). Erityisen tärkää on vaurioiden ja niiden syiden selvitykset sekä niiden korjaus: käytettävät detektio ja analyysimenetelmät, korjaustarpeen määritys: materiaalien vaihto, puhdistuskäsittelyt, kuivaus, kosteustekniset korjaukset, tiivistykset ja tarvittavat suojaukset.

Kosteus-, home- ja lahovaurioiden kannalta keskeisiä ovat kosteuden kertymisen kannalta kriittiset rakenteet (perustukset, lattiat, katot, kosteudelle ja säälle alttiit rakenteet), vaurioihin johtavat kriittiset olot (kosteus, lämpö, aika homeen ja lahon synty), materiaalien ja rakenteiden merkitys sekä LVI:n merkitys (erilaiset vesivauriot ja putkivuodot, ilmanvaihdon toimivuus, hallitsemattomat ilmavuodot, painesuhteet), käyttäjistä johtuvat ongelmat (kosteuden tuotto, ilmanvaihdon ja huollon laiminlyönti, välinpitämättömyys vikojen korjaamisessa). Korjauksen onnistumisen kannalta on tärkeää, että vaurioiden syyt ja laajuus selvitetään optimoidusti niin, että tarvittavat korjaustoimet kohdistuvat oikein ja niin, että ongelmien syyt poistetaan ja rakenteet saadaan kosteusteknisesti toimiviksi.

VTT-TTY homemallin avulla voidaan tarkastella nykyisin monien eri rakennusmateriaalien ja rakenteiden homehtumisherkkyyttä muuttuvissa lämpötila- ja kosteusoloissa. Tämä on lisännyt mallin käyttösovelluksia monella eri tavalla. Artikkelissa kuvataan nykyisen mallin toimintaperiaatteita ja käyttöä. Parannettua VTT-TTY homemallia on käytetty mm. TTY:llä tarkasteltaessa ilmastonmuutoksen ja lämmöneristyksen lisäyksen vaikutuksia vaipparakenteiden kosteustekniseen toimintaan (FRAME-tutkimus). Homemallista on lisäksi tehty Excel.pohjainen laskentataulukko, joka on saatavilla rakenteiden tarkastelua varten.

Tässä hankkeessa selvitettiin, millaisilla korjausrakenteiden periaateratkaisuilla 1950-, 1960- ja 1970-lukujen kerros-, rivi- ja pientalotalojen tyyppirakenteet voidaan korjata. Tavoitteena oli lämmönläpäisykertoimien (U-arvojen) puolitus alkuperäisestä ja kosteusteknisen toimivuuden varmistus ainakin alkuperäisen rakenteen tasolle. Korjausratkaisujen kosteustekninen toimivuus varmistettiin laskennallisin simuloinnein. Laskenta antaa yleiskäsityksen ratkaisun kuivumiskyvystä ja materiaalivalintoihin liittyvistä riskeistä. Laskennan lisäksi arvioitiin laskennan ulkopuolelle jäävien tekijöiden vaikutusta kosteustekniseen toimivuuteen ja siihen liittyviin riskeihin. Detaljiratkaisuilla on suuri vaikutus rakenteiden toimivuuteen. Korjaustapausten energiatehokkuuden kannattavuutta arvioitiin elinkaarikustannuslaskennan avulla. Tuloksissa on paljon vaihtelua riippuen siitä, mitä lisätöitä lisälämmöneristäminen edellyttää kohteessa, ja siten kohteet ovat varsin yksilöllisiä. Kiinteistönpidolla voidaan merkittävästi vaikuttaa tarvittavien korjausten ajoitukseen ja laajuuteen. Aktiivinen kunnossapito voi pidentää kiinteistön eri osien käyttöikää, ja suuret korjaukset voidaan tehdä hyvin ennakoituina. Lähtökohtana korjausrakentamisessa on vanhassa rakenteessa mahdollisesti havaittujen kosteusvaurioiden tai kosteusperäisten sisäilmaongelmien syiden ja seurausten selvitys ja poisto. Kohteeseen valittavien ratkaisujen toimivuus tulee varmistaa erikseen kokonaisuus huomioiden, ja tästä vastaavat suunnittelijat omien suunnittelualueidensa osalta. Rakenteiden ja rakennedetaljien mitoitus tulee tehdä kohdekohtaisesti suunnitellen esimerkiksi tässä esitettyjen periaatteiden mukaan. Vastuu suunnittelusta ja toteutettavasta korjausratkaisusta yksittäisessä hankkeessa on rakennushankkeeseen ryhtyvällä. Urakoitsijan vastuista sovitaan sopimusasiakirjoissa.

Toimintavarma ja energiatehokas korjauskonsepti -esityksessä käytiin läpi käynnissä olleessa ENERSIS-projektissa kehitettävää korjarjaskonseptia. Korjauskonseptin avulla pyritään auttamaan korjaushankkeeseen ryhtyvää varmistamaan tarkoituksenmukaisen energiatehokkuus, ottamaan huomioon sisäympäristön laatu tai rakenteiden kosteustekninen toimivuus. Konsepti soveltuu sekä asuin- että liikerakennusten korjauksiin ja ohjaa käyttäjää lisäselvitysten arvioinnissa ja korjausvalinnoissa.

Ambient microclimatic conditions, especially moisture conditions, are the most important factors for durability of wood. The classification of use conditions in WP1 (climate data) of the project Woodexter is based on the evaluation of the water exposure during the use. Decay is the more severe result of high moisture exposure of wooden structures when the materials are wet for long periods. For generating critical humidity and temperature conditions needed for start of decay, a model based on the previous studies at VTT was developed. For evaluation the climatic exposure conditions, the empirical wood decay model were first used for the ERA-40 data for air temperature, humidity and precipitation at 6 hour intervals. ERA-40 is a massive data archive produced by the European Centre of Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). The ERA-40 domain covers all of Europe and has a grid spacing of approximately 270 km. The decay index mapping for Europe with respect to macro-climate was developed. The results will give inputs to WP 4 (service life) to evaluate the effect of macroclimate as classified factors to be used for service life evaluation and engineering model. The inputs to modelling were in first step general, and the local conditions have been more detailed. Different climatic exposure areas or zones could be detected: Northern European (north and south), Continental, Atlantic (north, middle and south), Mediterranean zone (wet and dry). The classifying will give a relative values for decay risks in different part of Europe. The exposure of horizontal exterior surfaces to solar radiation of Europe was simulated using the average solar radiation values (GW/m2s) of 30 years' period. The solar radiation is lowest in North Europe even the days during summer time are longer. The highest solar radiation was found in the Southern Europe. In the second stage, a dose response model was used to evaluate the climate conditions in selected places in Europe in the WP4 (Service life model).

During their functional life, building components are exposed to moisture and other environment stress conditions in numerous ways. This is a fact that should be taken into account during manufacture, product development, designing and work execution of building components. For wood material, moisture stress and biological factors like mould and decay fungi are often critical in cladding and decking structure in exterior use conditions. For mould and decay development, different mathematical modelling exists based on laboratory and field studies. These can be used also for evaluating the different material properties for durability and service life of wooden products. In the future, the life time expectations and analyses of different building products will need more data on the durability of products, service life and resistance against mould and decay, not only data on wood material itself. The mould and decay models can be incorporated with climatic and building physic models to evaluate the effect of different exposure conditions on the durability and service life of wooden products.

Tässä paperissa tarkastellaan kahdeksan eri rakennusmateriaalin ja niistä koostuvien rakenteiden hometason muutosta homeen kasvun kannalta epäedullisissa olosuhteissa. Tämä homeen taantumaksi kutsutun ilmiön matemaattista mallia voitiin täydentää laboratorio-olosuhteissa tehtyjen noin 3 kuukauden pakkasjakson aikaisten hometason muutosten perusteella. Tarkennetun mallin tuloksia verrattiin kenttäolosuhteissa olleisiin materiaali- ja rakennekokeisiin. Valitsemalla kasvuolosuhteita kuvaavat homeen kasvukertoimet ja taantuman kertoimet materiaaliryhmiä kuvaaviksi, voidaan homeen kehitystä mallintaa aiempaa tarkemmin. On ilmeistä, että materiaalien rajapinnan homehtuminen poikkeaa siitä, mitä yksittäisen materiaalin pinnalla tapahtuu. Pohjamateriaalien herkkyys vaikuttaa homeen kasvunopeuteen, kasvun maksimitasoon ja taantumaan

Säälle alttiina olevien puurakenteiden kestävyyteen ja kestoikään vaikuttavat monet tekijät samanaikaisesti. Ennakoituun kestoikään perustuva kestoikäsuunnittelu perustuu ISO-standardiin 15686, joka määrittelee rakennuksille ja rakennusosille arvioidun kestoiän. Ulkoilmassa säälle alttiit rakenteet on eurooppalaisen standardin EN 335-1 mukaan luokitettu käyttöluokkaan 3: maan pinnan yläpuolella, ei maakosketuksessa olevat rakenteet. Ympäristöstä johtuvat rasitukset kuten ilmasto-olot, ilmansuunta, viistosade ja ympäristön mahdolliset suojaavat tekijät vaikuttavat olennaisesti ulkorakenteiden kestävyyteen. Rasituksia voidaan arvioida hyödyntämällä lahon aktiivisuutta kuvaavaa lahon kehittymisen mallia sekä yhdistämällä malli kosteusfysiikan ja kestoiän tarkasteluihin. Malli kuvaa lahon kehittymisen kriittisiä tekijöitä: kosteus, lämpötila, vaikutusaika. Lahon kehittyminen pääsee yleensä käyntiin, kun puu on pitkään märkä (puun kosteus yli 25 - 30 %) lämpötilan ollessa samalla sopiva (n. 5 - 40 °C). Lahomallia voidaan käyttää arvioitaessa erilaisten ilmasto-olojen merkitystä rakenteiden kestävyyteen ja käyttöikään.

For wood material, moisture stress and biological factors like mould and decay fungi are often critical, especially in cladding and decking structures in exterior use conditions. In the future, the life time expectations and analyses of different building products will need more data on the durability of products, service life and resistance against mould and decay, not only data on wood material itself. The first step to evaluate the exposure conditions is the macroclimate conditions. The driving rains, moisture, temperature and also the solar radiation are the most important factors. The mould and decay models can be incorporated with climatic and building physic models to evaluate the effect of different exposure conditions on the durability and service life of wooden products. A basic method for service life evaluation is the factor method presented in the standards ISO 15686. For wooden components, the most important factors are wood material and coatings, design and execution of structure, exposure conditions of environment and maintenance of the wood structure and surface.

Suomen maatalouden tilakoot ovat suurentuneet ja suurten tuotantoyksiköiden osuus kokonaistuotannosta on kasvanut viimeisen 20-30 vuoden aikana. Uudet tuotantorakennukset ovat huomattavasti suurempia kuin ennen. Tilakokojen ja eläinmäärien kasvamisen myötä sisäilmastoon ja rakenteisiin kohdistuvat kuormitukset (lämpö, kosteus, kaasumaiset epäpuhtaudet) ovat lisääntyneet, joten tuotantorakennuksen ilmanvaihdolta vaaditaan paljon, jotta eläinten hyvinvoinnin ja tuotoksen kannalta optimaaliset olosuhteet voidaan taata. Tutkimuksessa kuvattiin periaatteet kylmän ilmanalan kotieläinrakennusten ilmanvaihdon suunnittelua varten. Sekä koneellinen että painovoimainen ilmanvaihto vaativat suunnittelua. Lämmitettävät rakennukset ja tasaista lämpöä vaativa tuotanto edellyttävät yleensä koneellista ilmanvaihtojärjestelmää. Esitetyt periaateratkaisut perustuvat maatilarakennuksissa tehtyihin ilmanvaihtojärjestelmien laskennallisiin tarkasteluihin sekä suorituskyvyn mittauksiin käytännön kohteissa. Tutkimuksessa vertailtiin erilaisten järjestelmien tehokkuutta ja käyttökelpoisuutta. Tutkimuksen kohteena olivat tuotantotilat, joissa kasvatettiin lypsykarjaa, sikoja, kanoja tai hevosia. Tutkituissa kotieläinrakennuksissa ilmanvaihtojärjestelmien taso vaihteli hyvin paljon. Kaikissa tutkimuskohteina olleissa rakennuksissa oli tarpeen tehdä korjaustoimenpiteitä ilmanvaihto- tai lämmitysjärjestelmiin. Muutostarpeet kohteissa olivat kuitenkin yleensä vähäisiä ja liittyivät esimerkiksi mittausantureiden sijoituspaikkoihin tai ohjauslaitteiden säätöihin ja asetuksiin. Ilmanvaihto kotieläinrakennuksissa toimii silti yleisesti ottaen heikosti, joten maatiloilla pitäisi kiinnittää ilmanvaihdon korjaustoimenpiteisiin nykyistä enemmän huomiota. Toimiva ilmanvaihto edistää työntekijöiden terveyttä, parantaa viihtyvyyttä ja lisää työn tuottavuutta. Painovoimaista ja koneellista ilmanvaihtoa voidaan parantaa kehittämällä suunnittelua, markkinoille tulevaa uutta teknologiaa, rakentamisen ohjeita ja määräyksiä sekä erityisesti koulutusta. Sisäilman laadun parantaminen alkaa hyvästä ilmanvaihdon suunnittelusta ja toteutuksen laadunvalvonnasta. Laadun varmistuksen tukena voidaan käyttää VTT:n laatiman ToVa-käsikirjan periaatteita (ToVa - Toimivuuden varmistaminen). Kirjasta tehtiin tässä projektissa oma versio, ns. Maatila-ToVa-käsikirja. ToVa-toimintaperiaatteiden mukaan aluksi määritetään sisäilmatavoitteet, jotka teknisen järjestelmän on toteutettava. Lopputulos varmennetaan käyttöönottotarkastuksessa sekä mahdollisesti myös käytön aikana tehtävin sisäilmastomittauksin.

Esitelmässä tuodaan esille ilmatiiviyden mittausmenetelmiä, tiiviyden mittaamisen käytännön ongelmia ja tiiviyden vaikutusta rakennusten energiatehokkuuteen.

Rakennusten ilmatiiviys edellyttää työmaan asianmukaista ohjeistamista ja suunnitteludetaljien kehittämistä. Tavanomaisia menetelmiä käyttämällä, mutta kiinnittämällä erityistä huomiota ilmanpitävyyteen vaikuttaviin asioihin voidaan saavuttaa hyväksi katsottava tiiviystaso, pientaloissa n50

Rakennekokeissa tutkittiin kahden toisissaan kiinni olevan materiaalin rajapinnan homehtumista. Tutkittavat materiaaliyhdistelmät: runkomateriaalit (betoni, kevytbetoni, kevytsorabetoni ja kuusiliimapuulevy) ja runkoon kontaktissa olevat lämmöneristeet (lasivilla, polyesterikuitueriste, paperipintainen polyuretaani ja solupolystyreeni. Laboratoriossa tutkittiin 16 ja kentällä 4 erilaista rakenneyhdistelmää. Kentällä tutkittavat rakenteet asennettiin koealueella olevan koemökin seinään ja materiaalien rajapintojen olosuhteet riippuivat koemökin sisäilmasta ja ulkoilmasta. Laboratoriokokeissa rakenteet altistettiin ensin homeen kasvun kannalta otolliseen olosuhteeseen ja tämän jälkeen homeen kasvun kannalta epäedullisempiin olosuhteisiin. Materiaalien homeindeksitasot kehittyivät eri materiaaleissa ja rakenteissa eri nopeudella ja että materiaalien maksimihomeindeksitasoissa on eroja.

Laskentamallia kehitettiin saatujen koetulosten sekä aikaisemmin saadun tiedon perusteella siten, että mallin homehtumisnopeutta ja -prosessia kuvaava osuus perustui materiaalien laboratoriokokeiden vakio-olosuhteiden koetuloksiin. Tulosten mukaan materiaalit reagoivat homealtistukseen eri tavoin ja materiaalien homeen kestävyyden mallintamisessa otettiin huomioon toisaalta niille ominainen homehtumisnopeus ja toisaalta maksimaalinen odotettavissa oleva homehtumistaso. Mallitarkastelun pohjalta rakennusmateriaalit voidaan homeen kestävyyden suhteen luokitella suuntaa-antavasti homeen kasvulle hyvin herkkiin ja homeen kasvulle vastustuskykyisiin sekä ääripäiden väliin sijoittuviin luokkiin. Koska pinnoitteet ja erityisesti epäpuhtaudet vaikuttavat paljonkin itse materiaalien ominaisuuksiin homeen kasvun kannalta, on aina arvioitava mallinnuksen tulokset suhteessa mallinnettuun tapaukseen ja sen reunaehtoihin.

Tämä esitelmä on osa artikkelisarjaa, joka perustuu Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) ja Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) tekemään tutkimushankkeeseen "Rakenteiden kosteusteknisen toimivuuden ja homeriskin laskennallinen arviointi (Homemalli)". Tutkimushanke toteutettiin vuosina 2005-2008. Hankkeessa tutkittiin homeen kasvua kahdeksassa eri rakennusmateriaalissa kenttä- ja laboratorio-olosuhteissa. Kokeet koostuivat sekä materiaali- että rakennekokeista. Homeiden kasvua koekappaleiden pinnoilla seurattiin homeindeksin arvioinnilla. Kaikissa tutkituissa materiaaleissa havaittiin homeen kasvua korkeissa kosteuskuormissa, mutta kasvu oli selvästi vähäisempää alemmissa kosteuskuormissa. Tässä artikkelissa esitetään materiaalikokeiden tuloksia.

The requirement for durability of the buildings and indoor air quality are growing. Therefore the focus in hygrothermal modelling of whole buildings is moving towards a kind of risk analysis. One of the main risks in this sense is the mould growth and following indoor air quality problems, and also decay of the constructions. This paper gives a state-of-art of models predicting mould growth. But what is more important, this paper also discusses the whole problem of modelling such a phenomenon. A sensitivity analysis of modelled mould growth and comparison with measured mould growth are also presented in order to enchange the strength and weakness of approaches to model mould growth in building envelopes.

Moisture damages and failures in buildings are caused by hygrothermal conditions exceeding the tolerance of structures. In building materials these conditions may lead to the growth of microbes or mould and decay fungi after a critical exposure time. The microclimate is the acting force for biological deterioration of materials. Microclimate condition is a result of several simultaneous vectors: macroclimate (rainfall, temperature, humidity, air pressure conditions etc.), meso-climate (location of the building, building structures and details and the materials used). During the service life of a building, several factors may cause aging of building and materials. Failure to perform as intended can be of various degree: excess moisture can cause reversible or irreversible deterioration or performance degradation resulting from biological processes, chemical processes or physical changes. The critical factors affecting durability and service life should be considered and taken into account during the planning and building process as well during the use and maintenance. In this paper, modelling of mould growth and decay development based on humidity, temperature, exposure time and material is presented as a tool for the moisture risk analyse and evaluation of life time of different building materials and structures. The occurrence of decay means a severe risk for the structure performance. Mould growth may affect the indoor climate, but this depends strongly on the site for the growth. Mould on exterior surface of the structure or in material layers inside the structure enclosure cause less risk for indoor air than those adjacent or close to the indoor air space. Other risk factors are, for example, the reason for moisture increase (accidental or continuous), area for high level moisture content, species of mould, etc. The risk assessment and criteria of the moisture induced growth of organisms presented in this paper are essential in order to be able to analyse the needed and suitable renovation methods. Limited moisture levels and low microbial activity with no significant contact to indoor air may require only some follow up. On the other hand, overestimation of the actual risk may cause massive structural renovations that cost too much compared to the methods that are adjusted according to the risk.

Development of an improved model for mould growth: Laboratory and field experiments Kimmo Lähdesmäki(1, Juha Vinha(1, Kati Salminen(1, Tomi Strander(1 Hannu Viitanen(2, Leena Paajanen(2, Hanna Iitti(2, Tuomo Ojanen(2, Ruut Peuhkuri(2 1 Tampere University of Technology (TUT), Department of Civil Engineering, Finland 2 Technical Research Centre of Finland (VTT), Finland ABSTRACT Mould growth in eight construction materials (edge glued spruce board, polyurethane (paper coated and grounded), glass wool, expanded polystyrene, polyester wool, concrete, autoclaved cellular concrete and expanded light aggregate concrete) have been studied in Finland in a study by Tampere University of Technology and Technical Research Centre of Finland. The experiments consist of the tests for the materials and for the exterior wall assemblies in laboratory and in field conditions. A mathematical model of mould growth on pine and spruce sapwood materials has been created in 1990's in Finland by Ph.D. Hannu Viitanen. One of the objectives of this research is to extend the range and reliability of the recent mathematical model. This is achieved by extending the measurement data necessary for the model development by applying several materials, different types of material surfaces and different kinds of fluctuating temperature and humidity conditions. New experimental results from the mould growth on different material surfaces and in exterior wall assemblies are presented in this paper. Experiments and calculation results of mould growth have also been compared. The comparison shows that there are some limitations and unpunctuality in the recent model. The different surface types of wooden materials and also other construction materials need correction coefficients. A more detailed analysis of this comparison and the improvement the recent mathematical model is presented in another paper to this conference.

A large experimental study on 8 different building materials is going on in collaboration with VTT and TTY, Finland. These materials are tested as pure materials and as a part of building envelope constructions both in laboratory and outdoors. The laboratory tests are made partly under constant, but different conditions, and partly under varying conditions to simulate the effect of fluctuated wet, dry and frost periods. In the field exposures outdoors, the materials and constructions are tested under real conditions. The main aim of this experimental programme is to use the measured results in developing of an improved model to predict mould growth. This improved model is based on an existing mathematical model developed on wood at VTT during 1990's. The focus in this new model is to extend the use for other materials, too, and also for a greater variety of conditions. This paper presents how the existing model is improved and also discusses the whole problem of modelling such a phenomenon. A sensitivity analysis of modelled mould growth and comparison with measured mould growth are also presented. The experimental set-ups and the results since 2005 from these extensive measurements on many different materials are presented more detailed in another paper to this conference.

Kosteuden rakenteissa aiheuttamat home- ja laho-ongelmat ovat laaja kokonaisuus, joita tarkastellaan usein hyvin monista eri lähtökohdista. Kosteusfysiikan ja biologian kannalta keskeistä ovat kriittiset kosteus- ja lämpöolot, niiden vaikutusaika, materiaalit sekä ongelmia tai vaurioita aiheuttavat eliöt. Rakennusfysikaaliseen lämmön, kosteuden ja tapauksesta riippuen myös ilman virtausten numeerisiin simulointityökaluihin voidaan tulosten arviointia varten liittää homeen kasvun laskenta. Tällöin homeen kasvuriski on yksi osa rakenteiden ja tilojen kosteusteknistä toimivuustarkastelua. Homeen kasvuun vaikuttavat mekanismit ovat monimutkaista ja moniulotteista, mikä vaikeuttaa yksinkertaisten ohjearvojen käyttöä. Homeen kasvun mallintaminen puolestaan on työkalu, joka antaa mahdollisuuden arvioida potentiaalisten ongelmien kehittymistä jo suunnitteluvaiheessa.

Tampere University of Technology and Technical Research Centre of Finland started co-operation project “a Mathematical modelling of moisture behaviour and mould growth in building envelopes” in 2005. Eight different construction materials will be studied in laboratory and in field conditions. The experiments consist of the tests for the materials and for the exterior wall structures. Mould growth has been checked regularly. This paper deals with the present results of the experiments. The research project will be ended by August 31st, 2008.