Search

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.

Rakennusten energiatehokkuuden parantaminen tuo mukanaan muutospaineita suunnittelijoille ja rakentajille. Rakenteiden dimensiot muuttuvat eristepaksuutta kasvattaessa ja toisaalta rakenteen kosteustekninen toiminta muuttuu vaipan läpi tapahtuvien lämpöhäviöiden vähentyessä. Uusia tehokkaampia lämmöneristemateriaaleja käytetään paikoissa, joissa niitä ei ole ennen käytetty, mikä osaltaan vaikuttaa rakenteen kosteustekniseen, rakenteelliseen ja palotekniseen käyttäytymiseen sekä käytännön toteutukseen. Energiatehokkuuden parantamisen aiheuttamien muutosten lisäksi myös kiihtyvä ilmastonmuutos tulee vaikuttamaan rakenteiden toimintaan.Tämä tutkimusraportti liittyy Tampereen teknillisellä yliopistolla vuosina 2009-2012 toteutettuun FRAME-tutkimusprojektiin, jossa tutkittiin ilmastonmuutoksen ja lämmöneristyksen lisäämisen vaikutusta rakenteiden lämpö- ja kosteustekniseen toimintaan sekä rakennusten energiankulutukseen ja sisäilman olosuhteisiin. Julkaisun tavoitteena on esittää yleisesti käytetyissä rakenteissa mahdollisesti esiintyviä muutoksia, kun eristepaksuutta kasvatetaan tai eristemateriaalia vaihdetaan ja esittää rakenteiden suunnitteluja toteutusohjeita, joilla nämä muutokset otetaan huomioon. FRAME-projektin varsinaiset tutkimustulokset on esitetty erillisessä raportissa, mutta tutkimustuloksia on hyödynnetty myös tässä julkaisussa annetuissa ohjeissa. Rakennetyypit ja ohjeistukset on laadittu siten, että rakenne toimisi kosteusteknisesti myös paksummilla lämmöneristeillä sekä tulevaisuuden ilmastossa (vuonna 2050). Julkaisussa on käsitelty yleisesti käytettyjä rakennetyyppejä ja - liitoksia. Ohjeistus ja selitykset on pyritty laatimaan siten, että esitettyjä toteutusperiaatteita voidaan tarvittaessa soveltaa myös muihin rakenteisiin.Lämmöneristyksen lisäyksestä aiheutuvilla muutoksilla on muutamia yhteisiä piirteitä. Rakenteen läpi tapahtuvat lämpöhäviöt pienentyvät. Tästä seuraa rakenteiden ulko-osien viileneminen ja suhteellisen kosteuden nousu. Tilanne voi heikentää tiettyjen perinteisten rakenteiden kosteusteknistä toimintaa, jos muuttuneita olosuhteita ei oteta suunnittelussa huomioon. Rakennusaikaisen kosteuden kuivumiseen on varattava lisäksi enemmän aikaa, kun rakennetta kuivattava lämpövirta rakenteen läpi vähenee. Rakenteen dimensioiden muutos saattaa johtaa rankarakenteiden rungon ylimitoitukseen, mikä aikaansaa uusien runkotyyppien kehittämistä. Rakenteiden paksuuden kasvaessa eristeen läpi tehtyjen kannatusten ja ripustusten rasitukset kasvavat, mikä johtaa liitoskappaleiden paksuntumiseen ja lisääntyvään kylmäsiltavaikutukseen. Liitokset ja liikuntasaumat tulee mitoittaa ottaen huomioon paksujen eristekerrosten kokoonpuristuminen ja liikkeet. Energiatehokkuuden parantuessa ilmatiiviyden merkitys korostuu ja sisätilojen riittävästä ilmanvaihdosta on huolehdittava. Rakenteiden vikasietoisuuden heikkeneminen korostaa jatkossa entisestään myös rakennusaikaisen kosteudenhallinnan ja huolellisen rakentamisen merkitystä.

TIIVISTELMÄ Salminen, K. 2011. Liikuntakasvatuksen tavoitteiden tärkeys suomalaisten ja ruotsalaisten liikunnanopettajaopiskelijoiden arvioimana. Jyväskylän yliopisto. Liikuntatieteiden laitos. Liikuntapedagogiikan pro gradu –tutkielma, 73 sivua. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää suomalaisten ja ruotsalaisten liikunnanopettaja-opiskelijoiden arvioita liikuntakasvatuksen tavoitteiden tärkeydestä sekä vertailla arvioita nais- ja miesopiskelijoiden kesken. Lisäksi tutkittiin tavoitearvioiden yhteyttä opintovai-heeseen, opiskelijoiden arvioon omasta opettajaksi kehittymisen vaiheestaan sekä heidän sitoutumiseensa tulevaan liikunnanopettajan ammattiin. Tutkimukseen osallistui kaiken kaikkiaan 467 opintojensa eri vaiheessa olevaa liikunnanopettajaopiskelijaa Suomesta ja Ruotsista. Tutkimuksen aineisto kerättiin kyselylomakkeella ja tiivistettiin faktorianalyysiä käyttäen. Maiden ja sukupuolten eroja analysoitiin t-testillä sekä varianssianalyysillä. Niin suomalaiset kuin ruotsalaisetkin liikunnanopettajaopiskelijat pitivät kaikkia liikuntakasvatuksen ta-voitteita jossain määrin tärkeinä. Tärkeimmäksi tavoitteeksi arvioitiin aktiivinen liikunnan harrastaminen, jonka jälkeen seurasivat sosiaaliset taidot ja vuorovaikutus, motoriset taidot ja liikuntamuodot sekä moraali ja eettisyys. Itseilmaisu ja luovuus sekä fyysinen kunto ar-vioitiin vähiten tärkeiksi tavoitteiksi. Suomalaisten ja ruotsalaisten opiskelijoiden arviot erosivat toisistaan kolmessa tavoiteulottuvuudessa, ruotsalaisten arvioidessa sosiaaliset tai-dot ja vuorovaikutuksen, fyysisen kunnon sekä itseilmaisun ja luovuuden tärkeämmiksi kuin suomalaiset. Opintovaiheella, opettajaksi kehittymisen vaiheella tai sitoutumisella tulevaan liikunnanopettajan ammattiin ei ollut juurikaan yhteyttä tavoitteiden arvioituun tärkeyteen. Naiset arvioivat liikuntakasvatuksen tavoitteet yleisesti miehiä tärkeämmiksi. Ainoastaan moraali ja eettisyys arvioitiin yhtä tärkeäksi miesten ja naisten kesken. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että suomalaisten ja ruotsalaisten liikunnanopettajaopiske-lijoiden arvioit liikuntakasvatuksen tavoitteiden tärkeydestä, ovat varsin yhdenmukaisia. Lisäksi tärkeimmäksi arvioitu tavoite kasvattaa aktiiviseen liikunnan harrastamiseen kuvas-taa tätä päivää. Liikunnan ilo, elinikäinen liikunnan harrastaminen sekä omasta terveydestä huolehtiminen ovat tärkeitä tekijöitä, joiden avulla voidaan vastata niin suomalaisen kuin ruotsalaisenkin yhteiskunnan ongelmiin ja tarpeisiin. Asiasanat: liikuntakasvatus, tavoitteet, opetussuunnitelma, liikunnanopettajaopiskelijat

50 kivirakenteisen pientalon, 20 hirsitalon ja 56 kerrostaloasunnon sisäilman olosuhteita, ilmanpitävyyttä ja ilmanvaihdon toimivuutta on tutkittu kenttämittauksin vuosina 2005–2008 Tampereen teknillisen yliopiston Rakennustekniikan laitoksen/ Rakennetekniikan ja Teknillisen korkeakoulun Energiatekniikan laitoksen/ LVI-tekniikan yhteistyöhankkeessa. Mittausten lisäksi tutkimuksessa on mm. mallinnettu vuotoilmanvaihtuvuutta ja tehty läpivientien ilmanpitävyyden laboratoriokokeita. Kivitalojen ilmavuotoluku n50 (2,3 1/h) oli keskimäärin parempi kuin hirsitalojen (6,0 1/h) ja aiemmassa tutkimuksessa mitattujen puutalojen (3,9 1/h). Keskimääräisen kerrostaloasunnon ilmavuotoluku oli 1,6 1/h ja keskimäärin pienimpiä tuloksia ilmavuotoluvulle saatiin betonirakenteisissa kerrostaloissa, joissa välipohja oli paikalla valettu (0,7 1/h). Talotyyppien sisällä oli hajontaa ja hyvään ilmanpitävyyteen päästiin kaikissa talotyypeissä. Ilmanpitävyysmittausten perusteella puurakenteisen yläpohjan käyttö kivirakenteisen yläpohjan tilalla lisäsi kivirakenteisen pientalon keskimääräistä ilmavuotolukua. Maanvastaisen betonilaatan ja ryömintätilaisen alapohjan välillä ei havaittu ilmanpitävyyden kannalta tilastollisesti merkitsevää eroa. Useampikerroksiset kivi- ja hirsirunkoiset talot olivat keskimäärin tiiviimpiä kuin vastaavat yksikerroksiset talot, kun vertailussa käytettiin n50- lukuja. Aikaisemmin mitatuissa puurunkoisissa pientaloissa tilanne oli tältä osin päinvastainen. Puurunkoisissa pientaloissa välipohjan liitokset ulkoseiniin heikentävät rakennuksen ilmanpitävyyttä merkittävästi. Kivi- ja hirsirunkoisissa pientaloissa n50-lukujen pieneneminen johtui lähinnä sisätilavuuden kasvusta, koska erot q50-lukujen eli ilmanläpäisylukujen osalta olivat melko pieniä. Lämpökameralla tehdyt tutkimukset paljastivat ilmavuotoja esiintyvän pientaloissa etenkin ulkoseinän ja yläpohjan liitoksissa, ovien ja ikkunoiden liitoksissa sekä ovissa ja ikkunoissa itsessään, ulkoseinän ja välipohjan liitoksissa sekä ilmansulun läpivienneissä. Kerrostaloasunnoissa eniten ilmavuotoja esiintyi ovissa ja ikkunoissa ja niiden liitoskohdissa. Rakennusten kylmäsiltoja ei esiintynyt suuresti. Eniten kylmäsiltoja oli ikkunoissa ja ovissa ja niiden liitoksissa. Pientalojen ilmanvaihtokerrointen keskiarvo oli 0,38 1/h ja makuuhuoneiden tuloilmavirrat keskimäärin 6,7 l/s. Etenkään tuloilmavirrat eivät yltäneet suositeltuihin lukemiin. Kerrostaloasuntojen ilmanvaihtokertoimet ja makuuhuoneen tuloilmavirrat olivat keskimäärin suurempia kuin pientaloissa. Suurin keskimääräinen ilmanvaihtokerroin (0,63 1/h) oli kerrostaloasunnoissa, joissa oli keskitetty koneellinen tulopoistoilmanvaihtojärjestelmä. Näissä asunnoissa makuuhuoneen tuloilmavirrat olivat keskimäärin 10,2 l/s. Huoneistokohtaisen ilmanvaihtojärjestelmän asunnoissa tuloilmavirrat olivat keskimäärin 12,1 l/s. Ilmanvaihdon äänitasot olivat vertailuarvoihin nähden alhaiset, keskimäärin n. 23 dB(A). Eri seinärakennetyyppien vaikutus keskimääräiseen sisälämpötilaan on erittäin pieni. Massiivirakenteisten ja kevytrakenteisten talojen välillä ei myöskään havaittu eroja. Tutkituissa massiivirunkoisissa pientaloissa oli kesällä viileämpää kuin aiemmin tutkituissa puutaloissa, koska ulkolämpötila oli viileämpi. Kerrostaloasunnoissa sisälämpötila oli merkitsevästi korkeampi kuin pientaloissa. Massiivirunkoisissa pientaloissa oli vuorokauden lämpötilavaihtelu kesällä isoin hirsitaloissa. Talvella sisälämpötilan vaihtelu oli merkittävästi suurempaa kohteissa, joissa oli sähköinen lattialämmitys kuin vesikeskuslämmitteisen lattialämmön kohteissa. Lämpötilan vaihtelulla oli kohteissa suurempi vaikutus suhteellisen kosteuden tasoon kuin ulkoseinärakenteilla. Sisustuksella ja ikkunatuuletuksella on myös todennäköisesti vaikutusta sisäilman olosuhteisiin. Yleisimmiksi sisäilmasto-ongelmiksi koettiin pölyiset pinnat, riittämätön ilmanvaihto kesällä ja ilmanvaihtomelu. Sisäilmasto-ongelmien esiintyvyys massiivirakenteisissa pientaloissa oli hieman alhaisempi kuin aiemmassa puurunkoisten pientalojen tutkimuksessa. Mittaustulosten perusteella kosteuslisän mitoitusarvon tulisi olla talviolosuhteissa ( ≤ 5 oC) pientaloissa 5,0 g/m3 (kosteusluokka 1) ja kerrostaloissa 4,0 g/m3 (kosteusluokka 2). Ulkolämpötilan noustessa kosteuslisän arvo laskee siten, että ≥ 15 oC kosteuslisän suositeltava mitoitusarvo on 2,0 g/m3 pientaloille ja 1,5 g/m3 kerrostaloille. Kosteusluokan 1 mitoitusarvot sopivat asunnoille, joissa on keskimääräistä suurempi asumistiheys (~ 30 m2/asukas), tyydyttävä ilmanvaihto (ilmanvaihtokerroin ≥ 0,3 1/h) ja/ tai huoneistossa käytetään lisäkostutusta talvella siten, että suhteellinen kosteus on vähintään 25 % RH. Kosteusluokan 2 mitoitusarvot sopivat asunnoille, joissa on keskimääräinen tai sitä pienempi asumistiheys (~ 45 m2/asukas), hyvä ilmanvaihto (ilmanvaihtokerroin ≥ 0,4 1/h) eikä huoneistossa käytetä lisäkostutusta. Keskimääräinen kosteuden tuotto oli pientaloissa 8,5 kg/päivä ja kerrostaloasunnoissa 3,0 kg/päivä. Mitattu kosteustuotto poikkesi merkittävästi asukaskyselyiden perusteella lasketusta kosteustuotosta. Vaipan yli syntyvien paine-erojen hallitseminen ilmanvaihdolla onnistuu vain hyvin ilmanpitävässä talossa (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.

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 indoor air conditions in single-family houses with heavyweight wall structures in Finland are being studied in a research project “Air tightness, indoor air conditions and energy efficiency of residential buildings”. The research project started in March 2005 and it will end in March 2008. Altogether 70 detached houses and 60 apartments in block of flats were measured. This paper deals with the results of moisture excess and moisture product studied in these single-family houses and apartments. Indoor air temperature and relative humidity have been measured during a period of one year with data loggers measuring at one-hour interval. The data of outdoor air conditions was provided from the Finnish Meteorological Institute. Moisture excess and moisture product distributions in different house types have been analysed. The calculations take into account the number of occupants and the ventilation rate. Moisture excess is also represented as a function of outdoor air temperature. The moisture excess values were averaged over the cold period (Tout ≤5°C) and over the remaining time (Tout >5°C). Comparison to the test results of 101 timber-framed houses studied in previous study is made as well.

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.

publishedVersion

Calculation of relative humidity and temperature in an early stage of the design process is important to avoid moisture damages in wooden walls. Previous studies show that a sufficient air flow in the air gap behind the façade panel is important to ensure a moisture safe construction. This study investigates if blind WUFI 5.0 calculations with a varied air flow in the air gap behind the façade give a better correlation to measured values compared to calculations with a constant air flow. Calculations for two cases are compared to measured values in single family house. The results show that calculations with a wind dependent air flow does not necessary give better correlation to measured values compared to calculations with a constant air flow. However, the calculated values are confirmed with measured values during the warm period and there are deviations in the outer part of the wall during the cold period. Variations in measured values at the same depth in different places in the studied wall are larger compared to differences between calculated values with or without a wind dependent air flow in the façade air gap.

publishedVersion

As governments continue to impose more and higher energetic requirements for buildings, they also need better assessment-tools to take into account as many parameters as possible. This results in continuous developments of new calculation methods and softwares, where a balance has to be found between practicality and accuracy. To answer this problem, specifically with regard to the thermal bridges, the three Belgian regions developed a new and common pragmatic approach for assessing thermal bridges, confronting them either to simple basic rules of thumb or to maximal heat transmission coefficients, depending on the type of junction. While thermal bridges that don’t meet the requirements are sanctioned, thermal bridges that perform better can be taken into account to lower the calculated heat-losses. For this project, several very common thermal bridges were selected. Sensitivity analyse are carried out for the different parameters, such as dimensions and thermal conductivity of the components. The calculated heat transfer coefficients are confronted with the boundary-(‘limit-’)values and the default-values of the new methodology. Nevertheless, these analyses weren’t meant as a test for the methodology. They aim at allowing designers to quickly assess their common building details to the new regulation, without having to do preliminary numerical simulations of each individual thermal bridge. They also help them to better understand the correlations between the parameters of the building detail and the resulting heat transmission coefficients. The challenge that rose, was to summarize the results in pragmatic, straight-forward formats.

Calculation of relative humidity and temperature in an early stage of the design process is important to avoid moisture damages in wooden walls. Previous studies show that a sufficient air flow in the air gap behind the façade panel is important to ensure a moisture safe construction. This study investigates if blind WUFI 5.0 calculations with a varied air flow in the air gap behind the façade give a better correlation to measured values compared to calculations with a constant air flow. Calculations for two cases are compared to measured values in single family house. The results show that calculations with a wind dependent air flow does not necessary give better correlation to measured values compared to calculations with a constant air flow. However, the calculated values are confirmed with measured values during the warm period and there are deviations in the outer part of the wall during the cold period. Variations in measured values at the same depth in different places in the studied wall are larger compared to differences between calculated values with or without a wind dependent air flow in the façade air gap.

publishedVersion

publishedVersion

publishedVersion