Mitä tarkoittaa hengittävä rakenne?
Hygroskooppinen eli hengittävä rakenne on rakennusfysiikan peruskäsite, jota usein ymmärretään väärin. Kyse ei ole ilman vapaasta liikkumisesta seinien läpi, vaan veden käyttäytymisestä eri olomuodoissa. Hygroskooppisella rakenteella on kykyä sitoa itseensä kosteutta, varastoimaan sitä ja luovuttamaan takaisin. Se on siis kastuva ja kuivuva. Tällaisia materiaaleja ovat esimerkiksi puu, savi ja selluvilla. Olennaista on, että rakenne ei jää kosteaksi, vaan kykenee kuivumaan, mikä tekee siitä vikasietoisen ja pitkäikäisen. Vastakohtana hygroskooppisuudelle on höyrynsulku, jota käytetään ei-hengittävissä rakenteissa estämään kosteuden kulkua.
Hengittävän rakenteen rakennusfysikaaliset ominaisuudet
Hengittävällä rakenteella on suuri kosteuskapasiteetti, eli se pystyy sitomaan ja luovuttamaan kosteutta vesihöyryn muodossa. Esimerkiksi kun sisäilman kosteuspitoisuus nousee, vesihöyryä siirtyy rakenteeseen ja sitoutuu hygroskooppisena kosteutena. Kun ilma taas kuivuu, kosteus vapautuu takaisin huoneilmaan. Näin hengittävä rakenne tasaa sisäilman kosteusvaihteluita ja parantaa asumisterveyttä.
Hengittäviä rakenteita on kolme perustyyppiä:
- Hygroskooppinen materiaali voi olla rakenteen pinnassa (esim. savirappaus, hengittävä maali, paperitapetti)
- Se voi sijaita myös vesihöyryä läpäisevien kerrosten takana kuten esimerkiksi lämmöneristeet ovat (esim. puukuitueriste yläpohjassa tai rossipohjassa)
- Esimerkiksi massiivihirsi tai poltettu tiili muodostavat yhtenäisen hygroskooppisen rakenteen. Hyvä esimerkki tästä on hirsiseinä, jonka eristeenä käytetty selluvilla muodostaa yhdessä homogeenisen ja hengittävän kokonaisuuden.
Täytyy myös muistaa että hengittävä rakenne ei ole pelkästään osa ulkovaippaa, vaan sitä löytyy myös puurakenteisten rakennusten sisäpuolelta, kuten välipohjasta, väliseinästä tai muusta paksusta pintarakenneosasta.
Hygroskooppiset materiaalit rakentamisessa
Rakentamisessa tärkeimpiä hygroskooppisia materiaaleja ovat puu ja puupohjaiset tuotteet, kuten hirsi, puukuitulevy, puukuitueriste, lastulevy ja selluvilla. Esimerkiksi suomalainen havupuu kykenee sitomaan kosteutta laajalla kosteuden vaihtelualueella, mikä tekee siitä erinomaisen materiaalin omakotitalojen, hirsitalojen ja mökkienrakentamisessa.
Hygroskooppisten materiaalien etuna on niiden puskurivaikutus: ne tasoittavat sisäilman kosteusvaihteluita, suojaavat rakenteita kosteusvaurioilta ja tekevät hengittävästä rakenteesta vikasietoisen. Kun selluvilla yhdistetään esimerkiksi hirsiseinään, syntyy homogeeninen rakenne, joka pystyy sekä sitomaan kosteutta että kuivumaan hallitusti. Sama pätee myös yläpohjaan ja rossipohjaan, joissa puukuitueriste toimii luonnollisena ja hengittävänä lämmöneristeenä. Ekoeriste asentaa hengittävän puhallusvillan yläpohjaan, seiniin ja alapohjaan.
Hengittävä rakenne poistaa asunnosta myös hiilidioksidia
Hengittävä rakenne ei poista ainoastaan kosteutta, vaan se poistaa myös huoneilmasta hiilidioksidia. Esimerkiksi kun makuuhuoneeseen yön aikana kertyy hiilidioksidia, niin hengittävä rakenne poistaa sitä ulkoilmaan diffusion avulla. Kun kaasut eivät sitoudu samalla tavalla rakenteeseen kuten vesihöyry, tämä ilmiö auttaa vähentämään liiallista hiilidioksidia ja parantamaan hengitysilman raikkautta yhdessä ilmanvaihdon kanssa.
Hengittävän rakenteen edellytykset
Jotta rakenne toimisi hengittävänä, kaikkien sen osien on annettava kosteuden liikkua hallitusti. Käytännössä tämä tarkoittaa seuraavia perusasioita:
- Vesihöyryä läpäisevä pinta – Selluvillan, puukuitueristeen tai hirsiseinän päälle sisäpuolelle ei saa laittaa liian tiivistä pintaa. Jos pinta tukkii vesihöyryn kulun, rakenne ei enää hengitä. Ekoeriste asentaa Termex selluvillaa ja Hunton puhallusvillaa.
- Oikea pintakäsittely – Maalien, rappausten ja pinnoitteiden tulee olla sellaisia, että vesihöyry pääsee niiden läpi. Perinteiset hengittävät maalit (esim. keittomaali, savirappaus, kalkkimaali) toimivat, kun taas tiiviit ratkaisut kuten muovimaalit tai muovitapetit estävät kosteuden poistumisen.
- Vesihöyryä läpäisevät välikerrokset – Jos huonetilan ja eristeen välissä on muita kerroksia, esimerkiksi ilmansulkupaperi tai tuulensuojalevy, niiden on myös päästettävä vesihöyry läpi. Näin varmistetaan, että kosteus ei jää loukkuun rakenteen sisälle.
Tiivistetysti voidaan sanoa että hengittävä rakenne on kokonaisuus, jossa kaikkien kerrosten pitää tukea vesihöyryn diffuusiota ja kosteuden tasausta. Jos yksikin kerros on liian tiivis, koko rakenteen hengittävyys katkeaa
? Käytännön esimerkki: hirsitalossa ulkoseinä voi hengittää, jos sen pinnassa käytetään hengittävää maalia ja eristeenä selluvillaa. Jos sen sijaan seinä maalataan muovimaalilla, koko hengittävä rakenne lakkaa toimimasta. Ekoeriste eristää hirsiseinät selluvillan ruiskuasennuksella.
Viralliset vaatimukset hengittävälle rakenteelle
Suomessa kaikkien rakenteiden on täytettävä Suomen rakentamismääräyskokoelman vaatimukset. Hengittävän rakenteen osalta tämä merkitsee erityisesti ilmanpitävyyden ja ulko- ja sisäkerroksen vesihöyryn osapaineiden suhteen huomioimista, silloin kun rakenne on osa rakennuksen ulkovaippaa.
Lainaus Wikipediasta
Ilmanpitävyys
Ilmanpitävyydellä tarkoitetaan rakennuksen vaipan tiiviyttä, eli kykyä estää ilmavirtojen pääsy rakenteen läpi. Ilmanpitävyys varmistetaan yhtenäisellä ilmansulkukerroksella.
Vaikka tarkkoja ilmanvuotoluvun raja-arvoja ei ole määritelty, hengittävissäkin rakenteissa suositellaan arvoa n50 = 1 1/h, mikä tarkoittaa, että rakennuksen ilmatilavuus vaihtuu korkeintaan kerran tunnissa, kun sisä- ja ulkoilman välinen paine-ero on 50 Pa.
Vesihöyryn vaikutus rakenteeseen
Rakenteen eri kerrosten vesihöyrynvastuksen ja ilmatiiviyden tulee olla sellaiset, että seinän kosteuspitoisuus ei pääse nousemaan haitalliselle tasolle sisäilman vesihöyryn diffuusion seurauksena. Tämän vuoksi hengittävissä rakenteissa käytetään hygroskooppisia materiaaleja.
Sisäpinnan ja ulkokerroksen yhteensopiminen
Lämmöneristyksen lämpimällä puolella olevan rakennekerroksen vesihöyrynvastuksen tulee olla vähintään viisi kertaa suurempi kuin kylmällä puolella olevan kerroksen vesihöyrynvastus. Tämä asettaa rajoituksia käytettäville materiaalien yhdistelmille sisä- ja ulkokerroksissa. Sisäkerroksen vesihöyrynvastusta arvioitaessa otetaan huomioon myös pintakäsittely.
Hengittävä vs ei-hengittävä rakenne
| Ominaisuus | Hengittävä rakenne | Ei-hengittävä rakenne |
|---|---|---|
| Pinnan vesihöyrynvastus | Vesihöyryä läpäisevä pinta (esim. savirappaus, hengittävä maali) | Tiivis pinta, suuri höyrynvastus (esim. muovimaalit, muovitapetit) |
| Pintakäsittely | Sallii kosteuden kulun ja kuivumisen | Estää kosteuden poistumisen, sitoo sen rakenteeseen |
| Välikerrokset | Vesihöyryä läpäiseviä materiaaleja (esim. ilmansulkupaperi, tuulensuojalevy) | Höyrynsulku tai muovikalvo, joka katkaisee kosteuden liikkeen |
| Materiaalien toiminta | Hygroskooppiset materiaalit (selluvilla, puukuitueriste, hirsi, savi) tasapainottavat kosteutta | Ei-hygroskooppiset materiaalit (esim. mineraalivilla höyrynsulun kanssa) eivät pysty tasaamaan kosteutta |
| Rakenteen kokonaisuus | Yhtenäinen järjestelmä: kaikki kerrokset tukevat vesihöyryn diffuusiota | Toimivuus perustuu höyrynsulun tiiveyteen ja koneelliseen kosteuden poistoon |
Ota yhteyttä
? Ota yhteyttä Ekoeristeen ammattilaisiin – autamme valitsemaan juuri sinun kotiisi sopivat hengittävät eristeratkaisut yli 30 vuoden kokemuksella. Saat asiantuntevan arvion ja kustannustehokkaan toteutuksen, joka varmistaa kotisi terveellisen sisäilman ja energiatehokkuuden.
