PIR-eriste mullistaa loivan katon kosteudenhallinnan – tiivis ja turvallinen katto ilman tuuletusta
Recticelin täysin PIR-eristeillä toteutetut ratkaisut loiville katoille on suunniteltu hallitsemaan kosteutta ilman tuuletusta. Rakennusfysiikan mallinnukset ja pitkäaikaiset käyttökokemukset osoittavat, että suljettu PIR-rakenne säilyy kuivana vuodesta toiseen myös pohjoisen vaativissa olosuhteissa.
Kosteudenhallinta ja loivan katon elinkaari
Loivan katon käyttöikä määräytyy ensisijaisesti sen vesieristekermivalinnan ja käytönaikana toteutetun huolto-ohjelman mukaan. Näiden perustana on luonnollisesti lisäksi katon kuivana pysyminen kaikissa olosuhteissa, niin ala- kuin yläpuolista kosteusrasitusta vastaan. Katon rakenteiden on pysyttävä kuivina, jotta se säilyttää toimintakykynsä.
Villaeristeisiä kattoja, joissa eristetilassa on runsaasti ilmaa, on perinteisesti tuuletettu rakenteen yläpintaan asennetulla urakanavistolla, jossa tuloilma otetaan räystäiltä ja poisto alipainetuulettimien avulla. PIR-eristeiden myötä loiva katto voidaan kuitenkin rakentaa myös suljettuna rakenteena, joka toimii ilman tuuletusta.
Näin korjataan aiemmin vallitseva käsitys siitä, että jokainen katto on tuuletettava. Kyse on koko ratkaisun toimivuudesta.
PIR-eriste ja loivan katon kosteustekninen toimivuus
PIR-eriste eroaa toimintaperiaatteeltaan merkittävästi perinteisistä kuitupohjaisista lämmöneristeistä. Sen umpisoluinen vaahtorakenne on täysin ilmatiivis, eikä se päästä kosteutta kulkemaan sisäänsä samalla tavoin kuin avoimet materiaalit.
PIR-eristelevyjen tiiviit pinnoitteet muodostavat kattorakenteen suurimman vesihöyrynvastuksen. Vähäinen kosteus liikkuu eristeessä hitaasti vuodenaikojen mukaan ylös- tai alapäin, eikä sen poistamiseen tarvita erillistä tuuletusta. Vastaavia tuulettumattomia rakenteita on rakennusalalla ollut käytössä pitkään esimerkiksi pelti-eriste-pelti sandwichrakenteissa ja tietyssä mielessä myös betonisandwichrakenteissa. Tuuletus ei tässä kattorakenteessa lisää turvallisuutta, päinvastoin: se voi tuoda mukaan monimutkaisuutta ja lisäkustannuksia.
Suljetun katon kosteusturvallisuus – 3 tekijää
Suljetun katon toimivuus perustuu kokonaisuuteen, ei yksittäiseen kerrokseen. Kolme tekijää ratkaisee:
1. Sadevesitiiviys: Vesikatteen ja sen saumojen tehtävänä on estää kosteuden pääsy rakenteeseen kaikissa olosuhteissa. Tiivis kate on rakenteen ensimmäinen ja tärkein suoja.
2. Ilmatiiviys: Höyrynsulku katkaisee vesihöyryn kulun eristekerrokseen. Kun ilmavuodot estetään, rakenne pysyy tiiviinä ja kosteusteknisesti turvallisena.
3. Asennuksen aikainen kosteudenhallinta: Asennus tehdään kuivana eikä rakenteeseen suljeta näkyvää kosteutta. Vesi voidaan poistaa pinnoilta ennen asennusta esimerkiksi lehtipuhaltimella tai lastalla. Vesikatteen asennus tuodaan heti eristeasennuksen perässä ja käytetään tarvittaessa työsaumoja, joilla estetään veden tunkeutuminen rakenteeseen.
Kun nämä kolme perusperiaatetta toteutuvat, kosteuden määrä kattorakenteessa pysyy erittäin vähäisenä, eikä haitallisia kosteusrasituksia pääse syntymään. Lopputulos on kova, tukeva ja helposti hallittava kattorakenne, jossa läpivientien määrä ja räystäsratkaisut ovat yksinkertaisempia kuin tuuletetuissa vaihtoehdoissa.
Laskennallinen näyttö: simulointi osoittaa kosteusteknisen toimivuuden
Katon todellinen kosteustekninen toimivuus riippuu koko rakenteen kokonaisuudesta: kerrosten järjestyksestä, pinnoitteiden tiiviydestä, lämpötilaeroista ja vuodenaikojen vaihtelusta. Tarvitaan siis mallinnusta, joka huomioi todelliset olosuhteet ja kosteuden liikkeen ajassa.
Recticelin täysin PIR-eristeillä toteutettujen loivien kattojen kosteusteknistä toimivuutta on mallinnettu WUFilla ja COMSOLilla: rakenteen lämpö- ja kosteuskäyttäytymisen pitkäaikaisella tarkastelulla dynaamisissa olosuhteissa.
Kolmannen osapuolen tekemässä mallinnuksessa analysoitiin muun muassa:
- Eristekerrosten pinnoitteiden ja saumojen vaikutusta: miten tiiviit rajapinnat ohjaavat kosteuden liikettä rakenteessa.
- Vesihöyryn diffuusiota: kosteuden hitaasti etenevää siirtymistä rakenteen kerrosten välillä.
- Ilmavuotojen merkitystä: miten pienetkin vuotokohdat voivat vaikuttaa kosteustasapainoon.
- Erilaisten sisäilmaolosuhteiden vaikutusta: mallinnettiin lämpimiä halleja, viileitä ja kylmiä varastotiloja.
Laskentaolosuhteet olivat poikkeuksellisen haastavat:
- Käytettiin Jokioinen 2080 -mitoitussäätä 10 vuotta putkeen, joka on rakenteen kannalta poikkeuksellisen rasittava.
Tulokset:
- Kosteuspitoisuus pysyi vakaana ja alhaisena, noin 10–15 g/m². Tämä vastaa hyvin pientä kosteuden määrää eristekerroksessa: niin vähäistä, ettei sillä ole vaikutusta rakenteen toimintaan tai lämmöneristyskykyyn.
- Kosteus vaihteli eri kerroksissa hieman vuodenaikojen mukaan, mutta palautui aina lähtötasolleen, mikä kertoo rakenteen tasapainoisesta kosteuskäyttäytymisestä
Mallinnus siis todensi, että vaikka sää olisi 10 vuoden ajan jatkuvasti rakenteen kannalta huonoin mahdollinen, PIR-eristetty loiva kattorakenne säilyisi kosteusteknisesti vakaana, kuivana ja turvallisena.
Käytännön näyttö: mittaukset vahvistavat kosteusteknisen toimivuuden
Simuloinnit osoittavat, miten rakenne käyttäytyy laskennallisesti. Käytännön mittaukset ja kohdehavainnot vahvistavat, että suljettu PIR-kattorakenne toimii samalla tavalla myös todellisissa olosuhteissa.
Seurantaa Recticelin tehtaalla:
- Recticelin omassa tehdaskiinteistössä on 16 000 m² kokoinen suljettu PIR-katto.
- Kattoon asennettiin antureita seuraamaan lämpö- ja kosteusolosuhteita.
- Tulokset olivat yksiselitteiset: kuivaa oli.
Havainnot korjausrakentamisen kohteista:
- Eräässä 1990-luvulla rakennetussa teollisuushallissa polyuretaanieristeinen katto avattiin vesikatteen uusimisen yhteydessä.
- Eristeet todettiin edelleen kuiviksi ja hyväkuntoisiksi, vaikka käyttöikää oli yli 30 vuotta.
- Vanhaa eristettä voitiin hyödyntää uuden Eurothane Silver E FR -kerroksen alla, mikä paransi lämmöneristystä ja pidensi rakenteen elinkaarta ilman materiaalihukkaa.
Käytännön mittaukset ja avatut rakenteet siis osoittavat, että suljettu PIR-kattorakenne säilyttää kosteusteknisen toimintakykynsä myös vuosikymmenten käytön jälkeen sekä uusissa rakennuksissa että saneerauskohteissa.
Pidetään katot kuivina jatkossakin
Kosteusteknisesti toimiva katto ei synny sattumalta, vaan on seurausta oikeista materiaalivalinnoista ja huolellisesta suunnittelusta.
PIR-eriste mahdollistaa tiiviin, tuulettumattoman ja pitkäikäisen kattorakenteen, joka kestää pohjoisen vaihtelevat olosuhteet.
Sen kosteustekninen toimivuus on todennettu sekä laskennallisissa simuloinneissa että käytännön mittauksissa todellisissa kohteissa.
Ota yhteyttä Recticelin asiantuntijoihin.
Me autamme valitsemaan ratkaisun, joka varmistaa katon kosteusteknisen varmuuden koko sen käyttöiän ajan.