Ulkoseinät

Tyypilliset havaittavat ongelmat

• Pintavauriot sisätiloissa, kuten pintojen värimuutokset, maalipintojen irtoileminen (vesipusseja).
• Pintavauriot ulkopinnoissa, kuten suola/kalkkihärmettä, maalipintojen irtoilua ja värimuutoksia.
• Homeen hajua sisätiloissa epäsäännöllisesti
• Vesivuoto ikkunaliitosten yms. rakenteiden läpi

Ongelmien aiheuttajat

Kuvassa 1 on esitetty seinärakenteiden yleisimmät kosteus- ja homevaurioiden syyt.

Kuva 1. Seinärakenteiden yleisimmät kosteus- ja homevaurioiden syyt.

1-2. sisäilman kosteuden diffuusio rakenteen kylmiin osiin. 3. kosteuden kulkeutuminen ilmavirtauksien mukana sisältä kylmiin tiloihin, kun rakennus on ylipaineinen kylmiin tiloihin verrattuna, 4. kapillaarinen veden nousu maasta seiniin 5. kosteiden tilojen vesieristyksen puutteet 6.rakenteen sisällä oleva putkivuoto 7.ulkoseinään tai sen läpi tunkeutuva vesisade tuuletusraon tukkeutuminen sadeveden ja lumen sulamisvesien valuminen rakennukseen päin sekä puutteellinen sadevedenpoistojärjestelmä. sisäilman kosteuden tiivistyminen kylmäsiltojen kohdille tai esim. ikkunaan tiivistyneen kosteuden valuminen.

Seinärakenteiden sisällä olevista homevaurioista hajua pääsee huonetilaan pääsääntöisesti seinien saumojen (elementtisaumat, ikkunan pielet) kautta ilmavirtausten mukana. Hajun esiintymiselle on tyypillistä ajoittaisuus, johon on syynä rakennuksen painesuhteiden muuttuminen tuulen vaikutuksesta.

Ulkoseinärakenteet voidaan jakaa kosteustekniseltä toiminnaltaan kahteen eri ryhmään: tuuletetut ulkoseinät ja tuulettamattomat ulkoseinät.

Tuuletetut ulkoseinät

Tuuletettujen ulkoseinien kosteusteknisen toiminnan periaatteet on esitetty kuvassa 2, ja tuulettamattomien rakenteiden kuvassa 3.

Kuva 2. Tuuletetun kerroksellisen ulkoseinän kosteusteknisen toiminnan periaate.

tiivis julkisivu estää viistosateen pääsyn rakenteeseen lämmöneristeen lämpimällä puolella oleva vesihöyry- ja ilmatiivis kerros estää sisäkosteuden siirtymisen diffuusiolla tai konvektiolla rakenteen kylmiin osiin tuuletusrakoon joutunut kosteus tuulettuu ja mahdollisesti rakenteisiin päässyt vesi ohjataan rakenteesta pois

Ulkoseinässä olevan tuuletusraon tarkoitus on poistaa julkisivun sisäpuolelle joko sisältä tai ulkoa tullut kosteus ja vesi rakennetta vaurioittamatta. Ulkoseinärakenteen läpäisevien rakenteiden kuten ikkunoiden ja ovien yläreunoissa tulee olla rakenteet, joiden kautta tuuletusrakoon joutunut vesi tai siellä tiivistynyt vesihöyry valuu ulos rakenteesta.

Rakenteessa oleva vesihöyry poistuu ulos tuuletusraossa virtaavan ilman mukana. Tuuletusraon päiden välillä on oltava kokonaispaine-ero, jotta ilma liikkuu raossa. Ulkoseinän tuuletusraossa paine-ero syntyy yleensä lämpötila-erojen ja tuulen vaikutuksesta. Paine-eron lisäksi tuuletusraon on oltava riittävän leveä, jotta ilman virtaus raossa on mahdollinen. Lähteen /RIL107/ suositus esimerkiksi muuratun rakenteen tuuletusraon leveydeksi on sellainen, että raon toteutus työmaaolosuhteissa on mahdollinen, kuitenkin vähintään 30 mm. Tuuletusraon oikeaa leveyttä oleellisempaa on, että tuuletusrako on koko matkaltaan avoin ilmavirtausreitti ja että tuuletusraon ylä- ja alareunat ovat avoimet ulkoilmaan.

Tuulettamattomat/massiiviset ulkoseinät

Tuulettamattomat ulkoseinärakenteet ovat usein massiivisia rakenteita, kuten harkko tai tiiliseinät. Massiivisten ulkoseinien kosteustekninen toimintaperiaate on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3. Massiivisten ulkoseinien kosteustekninen toiminnan periaate.

viistosade imeytyy kapillaarisesti rakenteeseen sateen loputtua rakenteeseen imeytynyt vesi haihtuu pois rakenteesta

Massiivisen ulkoseinän kuivuminen riippuu voimakkaimmin tuulen aiheuttaman ilmavirtauksen nopeudesta ja auringonsäteilyn voimakkuudesta ulkopinnalla.

Huonetilan kosteus ja käyttövesi eivät pääse tunkeutumaan haitallisesti rakenteeseen.

Seinien vaurioitumistavat on esitetty kuvassa 1.

Ulkoseinä voi vaurioitua, jos sisäkosteus pääsee haitallisesti siirtymään rakenteen kylmiin osiin ja suhteellinen kosteus nousee liian korkealle. Sisäkosteuden siirtyminen diffuusiolla rakenteen ulompiin osiin voi aiheuttaa pinta-alaltaan laajoja, esimerkiksi koko ulkoseinää kattavia, vaurioita. Kosteuskonvektio vaurioittaa ulompia rakenteita, jos rakennus on ylipaineinen ulkoilmaan verrattuna. Konvektio aiheuttaa yleensä paikallisia vaurioita ilmanvuotokohtien läheisyydessä.

Diffuusio

Rakenteen oikea kosteustekninen toiminta diffuusion kannalta on rakenteen kosteusteknisen toiminnan perusedellytys. Tarkastelemalla kosteuden siirtymistä diffuusiolla rakenteessa voidaan arvioida rakenteen vaurioitumisriskiä. Kerroksellisen rakenteen kosteustekninen toiminta riippuu rakenteen eri puolilla vallitsevien olosuhteiden lisäksi rakennekerrosten vesihöyrynläpäisevyydestä ja rakennekerrosten järjestyksestä. Lämpimältä puolelta siirtyvä kosteus ei saa nostaa suhteellista kosteutta haitallisen korkeaksi rakenteen kylmissä osissa. Toisaalta ulompien rakennekerrosten tulee päästää rakenteessa oleva kosteus liikkumaan diffuusiolla ulos. Rakenteiden ulko-osan vesihöyryn läpäisevyyden suhde sisäosan rakenteiden vesihöyryn läpäisevyyteen tulisi olla enintään 1:5, ja rakenteiden sisäpinnan vesihöyrynvastuksen minimissään 15 m2sPa/kg.

Edelliseen perustuen rakenne vaurioituu, jos

• sisäkosteus on korkea
• rakenteen sisäpuolisen kerroksen vesihöyrynläpäisevyys on suuri, vesihöyrynvastus liian pieni
• rakenteen ulkopuolisen kerroksen vesihöyrynläpäisevyys on pieni, vesihöyrynvastus liian suuri.

Diffuusion aiheuttama kosteusvaurio syntyy talvella rakenteen kylmiin osiin, koska suhteellinen kosteus nousee ulkolämpötilan laskiessa.

Ulkoseinän lämmöneristeen lämpimällä puolella olevat rakenteet voivat vaurioitua kylmäsiltojen ja pintaa jäähdyttävien ilmavirtausten kohdalla. Erityisesti lämmöneristeen lämpimällä puolella rakenteen suuntaisesti virtaava ilma jäähdyttää sisäkuoren ulkopintaa, kts. kuva 4.

Kuva 4. Periaatekuva lämpöeristetyssä rakenteessa esiintyvien ilmavirtausten vaikutuksesta. Rasteroidulla alueella on homehtumisriski.

Kosteuskonvektio

Rakennuksen ollessa ylipaineinen kylmään tilaan verrattuna sisäilman kosteutta siirtyy ilmaa läpäisevien materiaalien ja rakenteen epätiiviyskohtien kautta kosteuskonvektiolla, eli ilmavirtausten mukana, rakenteiden kylmiin osiin. Epätiiviyskohtia ovat esimerkiksi elementtien väliset saumat, ikkunoiden ja ovien sekä muun rakenteen väliset saumat, läpiviennit ja rikkoutuneet ilmasulun kohdat.

Käytännössä paine-erot vaihtelevat erittäin paljon eri vuodenajoittain, rakennetyypeittäin, seinän eri korkeuksilla. Paikalla valettu betonirakenne on tiiviimpi kuin esimerkiksi rankarakenteinen puurakenne. Rakenteessa olevien läpivientien, ikkunoiden, ovien ja saumojen määrä ja tiiveys vaikuttavat rakenteen tiiveyteen. Ikkunoiden ja ovien käyttö muuttaa paine-eroa hetkittäin, ja ilmanvaihtolaitteiston käyttö muuttaa tilannetta vuorokauden aikana.

Yleensä kosteuskonvektio siirtää kosteutta ilman virtausreittien kautta huomattavasti enemmän kuin diffuusio tai ilman virtaus materiaalin läpi.

Kapillaarinen veden siirtyminen maasta

Kapillaarisesti maasta siirtyvän veden aiheuttamat vauriot ovat yleisiä betoni- ja tiilirakenteissa. Rakenteessa vauriot ilmenevät tiiviin pintakerroksen, esim. maalin, kupruiluna ja irtoamisena, kuva 5, ja suolojen erottumisena pinnalle, kuva 6.

Kuva 5. Kapillaarisen veden siirtymisen aiheuttama pinnoitteen irtoaminen alustasta. /E.Kauriinvaha, TKK:n talonrakennustekniikan lab./

Kuva 6. Tiiliseinän ulkopinnalle kosteuden mukana siirtyneitä suoloja. /A-V.Kettunen, TKK:n talonrakennustekniikan lab./

Veden kapillaarinen nousukorkeus riippuu siitä kuinka vesi pääsee haihtumaan rakenteesta pois. Tiivispintaisessa rakenteessa vesi nousee korkeammalle kuin pinnoittamattomassa tai läpäisevän pinnoitteen tapauksessa, koska veden haihtuminen tiiviin pinnan läpi on pienempää kuin läpäisevän pinnan läpi. Pienen läpäisevyyden takia tiivis pinnoite myös irtoaa alustastaan helpommin kuin läpäisevä pinnoite. Vesirintama nousukorkeus kasvaa myös rakenteen poikkileikkausalan kasvaessa, koska kapillaarisesti siirtyvä vesimäärä kasvaa verrattuna haihduttavaan pinta-alaan.

Vesi nousee kapillaarisesti myös muihin rakenteisiin kuin betoni- ja tiilirakenteisiin. Kuva 7 on valokuva kapillaarisesta kosteuden noususta maahan kosketuksissa oleviin puisiin ulkoseinän runkorakenteisiin.

Kuva 7. Kapillaarinen veden nousu puisiin ulkoseinän runkorakenteisiin. /A-V.Kettunen, TKK:n talonrakennustekniikan lab./

 Kosteus imeytyy puiseen rakenteeseen paremmin puun syiden suunnassa kuin niitä vastaan kohtisuorassa suunnassa. Kuvassa 7 ulkoseinän pystytolpissa maakosteus on imeytynyt korkeammalle kuin vaakasuuntaisiin rakenteisiin.

Vesi voi siirtyä kapillaarisesti materiaalista toiseen ja vaurioittaa myös rakenteita, jotka eivät ole suorassa kosketuksessa vapaaseen veteen. Kuva 8 on valokuva jalkalistasta, jonka kosteus on noussut, koska taustarakenteeseen on siirtynyt vettä kapillaarisesti.

Kuva 8. Taustarakenteen kosteuden vaurioittama jalkalista. /P.Vepsäläinen, TKK:n talonrakennustekniikan

Kaikille ulkoseinärakenteille tyypillisiä kosteusvaurioiden syitä ovat:

• Ikkuna- tai muut julkisivun pellitykset:
  • Puutteelliset kallistukset.
  • Huono kiinnitys ikkunakarmiin tai seinärakenteeseen.
  • Puutteelliset pellityksen ulottumat seinäpinnasta.
  • Puutteet tippanokissa.
  • Räystäskourujen ja syöksytorvien huono kunto tai virheellinen asennus.
  • Liian matala räystäskorotus ja puutteelliset räystäspellitykset.
  • Kosteuden pääsy seinärakenteeseen ulkoseinän ja eri rakenneosien liittymäkohtien, kuten ikkunoiden tai parvekerakenteiden, kautta.
  • Ulkoseinään rajoittuvien märkätilojen puutteellinen vedeneristys.
  • Rakennuspohjan salaojituspuutteet.
  • Maanpinnan puutteelliset tai vääränsuuntaiset kallistukset seinän vierustalla.
  • Puutteellinen sadevesien, pintavesien ja syöksytorvista tulevien kattovesien poisjohtaminen seinän vierustalta.
  • Kellarittoman rakennuksen viereinen maanpinta on liian ylhäällä lattiapintaan nähden.
  • Ulkopinnan liian tiivis tai muuten sopimaton pinnoitus.
  • Perusmuurin yläosan kylmäsillat, jotka saattavat aiheuttaa rakenteiden kosteuspitoisuuden kohoamisen

Betonisandwich-ulkoseinän ja perusmuurin kosteusvaurioiden syitä ovat:

• Vialliset tai vanhentuneet elementtisaumaukset, saumausten puuttuminen maan alla.
• Rakenteen puutteellinen tuulettuminen tiiviillä pinnoitteella, kuten klinkkerilaatoilla, pinnoitetussa elementissä.
• Ikkunoiden ja muiden läpivientien puutteelliset sisäpuoliset tiivistykset.
• Ilmanvaihtojärjestelmän väärät painesuhteet (sisäpuolinen ylipaine) tai riittämätön teho.
• Rakenteen sisäpuolinen lisälämmöneristys alentaa ulkokuoren lämpötilaa ja kasvattaa ulkokuoren kosteus- ja pakkasrasitusta.
• Vuotovesien poistumismahdollisuuden puuttuminen rakenteen vaakasuuntaisista liitoksista, esimerkiksi ikkunan yläpuolelta, ulkoseinärakenteen ja perusmuurin liitoksesta tai sokkelihalkaisun pohjasta.

Muuratun massiivisen tiiliseinän ja perusmuurin kosteusvaurioiden syitä ovat:

• Ulkopinnan liian tiivis tai muuten sopimaton pinnoitus.
• Sisäpuolinen lämmöneristys alentaa tiilimuurin lämpötilaa ja siten lisää muurin pakkasvaurioriskiä.

Luonnonkiviverhoillun massiivisen seinärakenteen kosteusvaurion syitä ovat:

• Luonnonkivien välissä olevien laastisaumojen huono kunto tai puuttuminen kokonaan.
• Rakenteen halkeilu esimerkiksi kiviverhouksen ja taustarakenteen erilaisten lämpöliikkeiden seurauksena.
• Ikkunoiden ja muiden läpivientien puutteelliset tiivistykset.

Kevytbetoniulkoseinän ja perusmuurin kosteusvaurioiden syitä ovat:

• Ilmanvaihtojärjestelmän väärät painesuhteet (sisäpuolinen ylipaine) tai riittämätön teho.
• Rakenteen sisäpuolinen lämmöneristys alen­taa kevytbetonimuurin lämpötilaa ja siten lisää muurin kosteusrasitusta ja pakkasvaurioriskiä

Lämpöeristetyn muuratun ulkoseinän ja perusmuurin kosteusvaurioiden syitä ovat esimerkiksi:

• Liian tiivis tai muuten sopimaton kuorimuurin pinnoitus.
• Tuuletuksen puuttuminen, laastipurseet tukkineet tuuletusraon alaosan.
• Liian pitkistä liikuntasaumaväleistä tai kuorimuurin kannatuksista johtuva halkeilu, joka heikentää sadevesitiiviyttä.
• Vuotovesien poistumismahdollisuuden puuttuminen rakenteen vaakasuuntaisista liitoksista, esimerkiksi ikkunan yläpuolelta, ulkoseinän ja perusmuurin liitoksesta tai sokkelihalkaisun pohjasta.
• Ilmanvaihtojärjestelmän väärät painesuhteet (sisäpuolinen ylipaine) tai riittämätön teho.
• Ikkunoiden ja muiden läpivientien puutteelliset tiivistykset.
• Bitumikermin puuttuminen perusmuurin ja muurauksen välistä.
• Rakenteen sisäpuolinen lämmöneristys alentaa ulkomuurin lämpötilaa ja voi siten lisätä muurin pakkasrasitusta entisestään.

Tiiliverhotun puurunkoisen ulkoseinän ja perusmuurin kosteusvaurioiden syitä ovat:

• Tuuletuksen puuttuminen
• Liian kapea tuuletusrako.
• Tuuletusraon tukkeutuminen laastipurseiden takia.
• Liian tiivis tai muuten sopimaton kuorimuurin pinnoitus.
• Rakenteen vaakasuuntaisista liitoksista puuttuu vuotovesien poistumismahdollisuus.
• Ilmanvaihtojärjestelmän väärät painesuhteet (sisäpuolinen ylipaine) tai riittämätön teho.
• Rakenteen huono sisäpinnan ilma- ja höyrytiiviys (höyryn- tai ilmansulku).
• Ikkunoiden ja muiden läpivientien puutteelliset tiivistykset.
• Huonosti toimiva seinärakenteen ja perusmuurin liitos:
  • Vettä seinärakenteesta poisjohtava bitumikermi on asennettu väärin tai sitä ei ole ollenkaan.
  • Perusmuurin ulkokuori on nostettu puurungon aluspuuta ylemmäksi eli ns. valesokkeli.
  • Bitumikermi puuttuu perusmuurin ja puurungon välistä.
  • Ulkoseinän puurunko on maanvaraisen laatan yläpintaa alempana.

Kevyesti verhoillun ulkoseinän ja perusmuurin kosteusvaurioiden syitä ovat:

• Ikkunoiden ja muiden läpivientien puutteelliset tiivistykset, erityisesti rankaseinissä.
• Vuotovesien poistumismahdollisuus puuttuu rakenteen vaakasuuntaisista liitoksista.
• Seinärakenteen puutteellinen tuuletus.
• Huonosti asennetut tai painuneet/vaurioituneet lämmöneristeet.
• Metalliverhouksen vääränlaiset kiinnikkeet tai kiinnitystapa (galvaanisen korroosion vaara).
• Kylmäsiltojen muodostuminen rakenteeseen.
• Bitumikermi puuttuu perusmuurin ja puu-rungon tai muurauksen välistä.
• Perusmuurin ulkokuori on nostettu rankarungon aluspuuta ylemmäksi (ns. valesokkeli).
• Ulkoseinän rankarunko on maanvaraisen laatan yläpintaa alempana.
• Ilmanvaihtojärjestelmän väärät painesuhteet (sisäpuolinen ylipaine) tai riittämätön teho.
• Rakenteen huono ilma- ja höyrytiiviys, rankarakenteisen seinän höyrynsulun ja tuulensuojan vesihöyryn läpäisyjen suhde on väärä.
• Puisen ulkoverhouksen alapää ulottuu liian lähellä maanpintaa tai muuta vaakapintaa.

Kirjallisuutta

Lisää tietoa aiheesta löytyy kirjoista:

Björkholtz, D., Lämpö ja kosteus, Rakennusfysiikka. Rakentajain Kustannus Oy. Helsinki 1987

Luku 9; Kosteuden tiivistyminen s. 64…78.

Luku 12; Ulkoseinät s.100…112.

Kosteus- ja homevaurioituneen rakennuksen kuntotutkimus. Ympäristöopas 28, 1997. Helsinki, Ympäristöministeriö. Liite 5 Lämmön ja kosteuden siirtyminen rakenteessa sekä rakenteen kuivuminen diffuusiolla s.123…127.

Lähdekirjallisuus

1. Kosteus- ja homevaurioituneen rakennuksen kuntotutkimus. Ympäristöopas 28, 1997. Helsinki, Ympäristöministeriö

2. Torikka, K., Hyyppöläinen, T., Mattila, J. ja Lindberg, R. Kosteusvauriokorjausten laadunvarmistus. HKR-Rakennuttajan julkaisuja 1999. 106 s.

Muuta kirjallisuutta

Nevander L, Elmarsson B, Fukthandbook, Stockholm, Svensk Byggtjänst 1994.

Lehtinen T., Lehtonen H., Rakennusfysikaalisen mitoituksen kehittäminen, puurankaisen ulkoseinän kosteustekninen mitoitusmenetelmä. Teknillinen korkeakoulu, Talonrakennustekniikka, Julkaisu 68, Espoo 1997.

RIL 155 Lämmön ja kosteudeneristys, Helsinki 1984.

© Helsingin, Espoon ja Vantaan Terveelliset tilat, Sisäilmayhdistys ry. (2008)