Puulla on kyky imeä kosteutta huoneilmasta ja toisaalta luovuttaa sitä takaisin. Näin puupinnat tasaavat huoneilman kosteutta ja pienentävät sisäilman kosteushuippuja. Tutummin sanottuna: ”Puutalo hengittää.” Tämä lisää asumisviihtyvyyttä, parantaa sisäilman laatua, vähentää ilmanvaihdon tarvetta ja samalla myös energiankulutusta.

Huokoinen puukuitulevy parantaa sisäilmaa

Huoneilman suhteellinen kosteus voi vaihdella nopeasti, jos huoneen käytöstä riippuva ilman kosteuskuormitus vaihtelee. Kesällä huoneilman lämpötila nousee ajoittain rakennukseen kohdistuvan auringon säteilyn ja ulkolämpötilan nousun vaikutuksesta. Ilman kosteutta sitovilla hygroskooppisilla eli ilmasta kosteutta imevillä rakennusaineilla kuten huokoinen puukuitulevy voidaan vaimentaa merkittävästi huoneilman kosteuden nopeaa vaihtelua sekä lievittää kesäajan ylilämpötilaongelmaa. Tutkimustulosten mukaan huokoisen puukuitulevyn vaikutus huoneilman kosteuteen voi olla jopa suurempi kuin määräysten mukaisen ilmanvaihdon. Koska huoneilman suhteellinen kosteus ja lämpötila ovat merkittäviä sisäilman laadun tekijöitä, parantaa kosteuden ja lämpötilan pysyminen tasaisempana huoneilman laatua.

Miksi huoneilman suhteellisen kosteuden ja lämpötilan hallinta on tärkeää?

Huoneilman suhteellisen kosteuden optimialueeksi on esitetty n. 30 %…60 % RH. Kesäaikana huonelämpötila saisi olla enintään 27 ºC. Liian suuri tai pieni ilman suhteellinen kosteus optimialueeseen verrattuna tai liian korkea lämpötila saavat aikaan monia negatiivisia vaikutuksia: 

1. Bakteerit ja virukset viihtyvät sekä matalassa että korkeassa suhteellisessa kosteudessa.
2. Sienikasvustot (home) ja pölypunkit viihtyvät korkeassa suhteellisessa kosteudessa.
3. Ilman korkea suhteellinen kosteus (R.H.>60 %) heikentää korkean lämpötilan ohella sekä lämpöviihtyvyyden että aistivaraisesti havaittavaa ilman puhtauden ja raikkauden tunnetta.
4. Hengitystieinfektiot lisääntyvät kuivassa ilmassa.
5. Allergiset reaktiot ja astma lisääntyvät kosteassa ja kuivassa ilmastossa.
6. Korkea suhteellinen kosteus lisää rakennusaineiden ja muiden huoneessa olevien materiaalien emissioita.

Mihin perustuu huokoisen puukuitulevyn kyky tasata sisäilman kosteutta?

Huokoinen puukuitulevy on voimakkaasti hygroskooppinen rakennusaine, jolla on kyky sitoa itseensä ilman vesihöyryä tai luovuttaa hygroskooppisesti sitoutunutta kosteutta höyrynä takaisin ilmaan ympäristön suhteellisen kosteuden muuttuessa. Kun puukuitulevy on vuorovaikutuksessa huoneilman kanssa, on sillä huoneilmaan ns. kosteuden puskurivaikutus. Tämä tarkoittaa huonetilaa rajoittavan sisäpuolisen levyverhouksen kosteudensitomiskykyyn perustuvaa huoneilman suhteellisen kosteuden vaihtelun vaimenemista, kun vertailukohtana on sama huonetila, sama vaihteleva huoneen sisäinen kosteuskuormitus ja sama ilmanvaihto mutta ei hygroskooppista kosteuden sitoutumista rakenteisiin. VTT:n laskelmien mukaan kahden aikuisen makuuhuoneessa, jonka ilmasta puolet vaihtuu tunnissa, suhteellisen kosteuden nousu yöllä jää 5 %-yksikköön, kun vastaava nousu on 25 %-yksikköä ilman hygroskooppisuuteen perustuvaa kosteuden sitoutumista. Fraunhofer Institut Bauphysik’n (IBP) koehuoneessa, jonka ilmanvaihto oli myös puoli vaihtoa tunnissa, vaimensi 22 mm huokoisesta puukuitulevystä seinien ja katon alumiiniseen sisäpintaan tehty sisäpuolinen verhouskerros suhteellisen kosteuden nousun noin kuudesosaan verrattuna vastaavaan nousuun alumiinipintaisessa vertailuhuoneessa.
Huoneilman vesihöyryn tulisi päästä helposti tunkeutumaan hygroskooppiseen verhousmateriaaliin, joten huokoisen puukuitulevyn sisäpinnan höyrynvastuksen tulee olla pieni. Puukuitulevyn sorptiokäyrän muoto, aineen suuri vesihöyrynläpäisevyys ja riittävä massa takaavat sen, että levy osallistuu tehokkaasti koko paksuudeltaan kosteuden vaihtelun vaimentamiseen.

Huoneilman suhteellinen kosteus nousee, mikäli ilmanvaihto on puutteellinen tai kosteuskuormitus tavanomaista suurempi. Tällöin hygroskooppisten rakennusaineiden merkitys entisestään korostuu, sillä hygroskooppiset rakenteet sietävät huoneessa moninkertaisen jaksoittain toistuvan kosteuskuormituksen verrattuna ei-hygroskooppiseen ratkaisuun. Rakenteiden hygroskooppisuus ei kuitenkaan korvaa ilmanvaihtoa, vaan se tulee toteuttaa suunnitelmien mukaan. Huoneilman kosteuteen rakenteiden hygroskooppisuudella on kuitenkin ilmanvaihtoon rinnastettava olennainen vaikutus.

Mihin perustuu huokoisen puukuitulevyn kyky vaimentaa huonelämpötilan nousua kesäoloissa?

Yleisesti tiedetään, että veden höyrystyminen sitoo runsaasti lämpöä ja vastaavasti lauhtuminen takaisin vedeksi luovuttaa lämpöä lauhtumiskohtaan. Sama lämmön sitoutuminen tai luovuttaminen tapahtuu, kun hygroskooppisesti sitoutunut kosteus vapautuu ympäristöön vesihöyrynä tai ympäristön vesihöyryä sitoutuu hygroskooppiseen aineeseen. Rakennuksen vaipassa tällä ilmiöllä on merkitystä, kunauringon säteily imeytyy vaipan ulkopintaan, nostaa päivisin sen lämpötilaa, mikä alentaa suhteellista kosteutta vaipan ulko-osissa.
vuorokautinen ulkoilman lämpötila vaihtelu on suurta, ilman lämpötila laskee ja suhteellinen kosteus nousee öisin sekä ulkoilmassa että rakennuksen vaipan ulko-osissa.

Huokoinen puukuitulevy tuulensuojana on lähellä tuulettuvan vaipan ulkopintaa ja vuorovaikutuksessa ulkoilman kanssa. Hygroskooppinen tuulensuojalevy sitoo öisin itseensä ulkoilman vesihöyryä ja luovuttaa sitä päivisin takaisin ulkoilmaan erityisesti auringon säteilyn kohdistumisen ollessa esteetöntä. Höyrystymis- ja lauhtumislämpö aiheuttavat sen, että rakennuksen vaipan ulko-osan vuorokautinen lämpötilavaihtelu vaimenee merkittävästi verrattuna vastaavaan ei-hygroskooppiseen ratkaisuun. Hellekausina tämän lämpötilavaihtelun vaimentumisen vaikutus ulottuu aina vaipan sisäpintaan asti. VTT:n laskelmien mukaan eteläseinän sisäpinnan läpi sisään suuntautuvan lämpövirran huippuarvo on ei-hygroskooppisella lämmöneristyksellä korkeampi ja saavutetaan aikaisemmin kuin hygroskooppisella eristyksellä. Koska tuulensuoja on lämmöneristyksen ulkopinnassa, on tuulensuojan hygroskooppisuudella erityinen merkitys. Höyrystymis- ja lauhtumisenergian vaikutus lievittää sisätilojen ylilämpenemisen ongelmaa kesällä ja parantaa täten osaltaan sisäilman laatua.

Teksti: Erkki Kokko