Miksi kylmäsillat aiheuttavat kosteutta ja homevaurioita?

Rakennusfysiikan perusteet, osa 5/12

Kylmäsilta on rakennuksen vaipan kohta, jossa lämpö siirtyy ympäröivää rakennetta tehokkaammin sisältä ulospäin. Tämän seurauksena rakenteen sisäpinnan lämpötila voi olla kylmäsillan kohdalla huomattavasti muuta seinä-, lattia- tai kattopintaa alempi.

Kylmäsilta ei itsessään tuota kosteutta. Kosteusriski syntyy, kun kylmä pinta jäähdyttää sen lähellä olevaa sisäilmaa. Ilman jäähtyessä suhteellinen kosteus eli RH % nousee, vaikka ilman sisältämän vesihöyryn määrä ei muuttuisi.

Jos pinta jäähtyy riittävästi:

• pinnan läheisen ilman RH % voi nousta pitkäksi aikaa mikrobikasvulle suotuisaksi
• hygroskooppiset materiaalit voivat sitoa kosteutta
• pinnalle voi muodostua homekasvua
• kastepisteen alittuessa vesihöyry voi tiivistyä vedeksi
• toistuva kosteusrasitus voi vaurioittaa pintamateriaaleja ja rakenteita.

Kaikki kylmäsillat eivät aiheuta kosteusvauriota. Riski riippuu kylmäsillan voimakkuudesta, sisäilman kosteudesta, ulkolämpötilasta, vaikutusajasta, pintamateriaalista, ilman liikkeestä sekä siitä, pääseekö rakenne kuivumaan.

Mitä kylmäsilta tarkoittaa?

Kylmäsilta tarkoittaa rakennusosan paikallista aluetta, jonka lämmönvastus on ympäröivää rakennetta pienempi.

Lämpö siirtyy kylmäsillan kautta tavallista tehokkaammin, koska:

• lämmöneriste katkeaa tai ohenee
• rakenteen läpi kulkee hyvin lämpöä johtava materiaali
• kahden rakennusosan liittymän geometria lisää lämpövirtaa
• lämmöneristeessä on rako, painuma tai asennuspuute
• rakenneosien liittymää ei ole suunniteltu yhtenäisesti lämpöä eristäväksi.

Kylmäsillat voidaan jakaa säännöllisiin, viivamaisiin ja pistemäisiin kylmäsiltoihin.

Säännöllinen kylmäsilta

Säännöllinen kylmäsilta toistuu rakenteessa tasaisin välein. Tällaisia ovat esimerkiksi puurankaseinän runkotolpat tai teräsrankarakenteen metalliprofiilit.

Niiden vaikutus voidaan yleensä sisällyttää koko rakennusosan U-arvoon.

Viivamainen kylmäsilta

Viivamainen kylmäsilta jatkuu rakenteessa tietyn pituisena. Tyypillisiä esimerkkejä ovat:

• ulkoseinän ja yläpohjan liitos
• ulkoseinän ja alapohjan liitos
• ulkoseinien nurkka
• välipohjan ja ulkoseinän liitos
• ikkunan tai oven liittymä
• betonisen parvekelaatan liittymä ulkoseinään.

Viivamaisen kylmäsillan lämpöteknistä vaikutusta kuvataan viivamaisella lisäkonduktanssilla ψ.

Pistemäinen kylmäsilta

Pistemäinen kylmäsilta muodostuu paikalliseen kohtaan. Sen voi aiheuttaa esimerkiksi:

• metallinen kiinnike
• betonirakenteen lävistävä teräsosa
• julkisivun kannake
• parvekkeen tai katoksen kiinnitys
• lämmöneristeen lävistävä ankkuri.

Pistemäisen kylmäsillan vaikutusta kuvataan pistemäisellä lisäkonduktanssilla χ.

Miten kylmäsilta vaikuttaa lämpövirtaan?

Tasaisen rakennusosan läpi johtuva lämpövirta voidaan yksinkertaistetusti laskea kaavalla:

Φ = U × A × ΔT

jossa:

• Φ = lämpövirta, W
• U = rakennusosan lämmönläpäisykerroin, W/(m²K)
• A = rakennusosan pinta-ala, m²
• ΔT = sisä- ja ulkolämpötilan ero, K.

Viivamaisen kylmäsillan aiheuttama ylimääräinen lämpövirta voidaan laskea kaavalla:

Φψ = ψ × l × ΔT

jossa:

• Φψ = viivamaisen kylmäsillan aiheuttama lisälämpövirta, W
• ψ = viivamainen lisäkonduktanssi, W/(mK)
• l = kylmäsillan pituus, m
• ΔT = sisä- ja ulkolämpötilan ero, K.

Pistemäisen kylmäsillan lisälämpövirta voidaan vastaavasti esittää muodossa:

Φχ = χ × ΔT

jossa:

• Φχ = pistemäisen kylmäsillan aiheuttama lisälämpövirta, W
• χ = pistemäinen lisäkonduktanssi, W/K
• ΔT = sisä- ja ulkolämpötilan ero, K.

Koko rakennuksen johtumislämpöhäviössä otetaan huomioon rakennusosien lisäksi niiden viivamaiset ja pistemäiset kylmäsillat:

Hjoht = Σ(Uᵢ × Aᵢ) + Σ(ψₖ × lₖ) + Σχⱼ

jossa:

• Hjoht = rakennuksen johtumislämpöhäviökerroin, W/K
• Uᵢ × Aᵢ = rakennusosien lämpöhäviöt
• ψₖ × lₖ = viivamaisten kylmäsiltojen vaikutukset
• χⱼ = pistemäisten kylmäsiltojen vaikutukset.

Kylmäsillan energiavaikutus voi koko rakennuksen tasolla olla melko pieni, mutta samalla kylmäsillan kohdalle voi muodostua kosteusteknisesti merkittävä paikallinen pintalämpötilan alenema.

Miksi kylmän pinnan suhteellinen kosteus nousee?

Sisäilman sisältämän vesihöyryn osapaine voidaan esittää kaavalla:

pᵥ = φᵢ × pₛₐₜ(Tᵢ)

jossa:

• pᵥ = vesihöyryn osapaine, Pa
• φᵢ = sisäilman suhteellinen kosteus desimaalilukuna
• pₛₐₜ(Tᵢ) = vesihöyryn kyllästyspaine sisäilman lämpötilassa, Pa.

Kun ilma kohtaa kylmän pinnan, sen sisältämä vesihöyry ei välttämättä aluksi vähene. Pinnan läheisen ilman suhteellinen kosteus voidaan arvioida kaavalla:

φₛᵢ = pᵥ / pₛₐₜ(Tₛᵢ)

jossa:

• φₛᵢ = suhteellinen kosteus pinnan lämpötilassa
• pᵥ = sisäilman vesihöyryn osapaine, Pa
• pₛₐₜ(Tₛᵢ) = vesihöyryn kyllästyspaine pinnan lämpötilassa, Pa
• Tₛᵢ = sisäpinnan lämpötila, °C.

Kyllästyspaine pienenee lämpötilan laskiessa. Tämän vuoksi pinnan RH % nousee sitä suuremmaksi, mitä kylmempi pinta on.

Ilmiön taustaa käsitellään tarkemmin artikkelissa Suhteellinen ja absoluuttinen kosteus rakennusfysiikassa.

Laskentaesimerkki: kylmäsilta ulkoseinän nurkassa

Oletetaan talvitilanne, jossa:

• sisäilman lämpötila on +21 °C
• sisäilman RH on 40 %
• ulkoilman lämpötila on −10 °C
• tavallisen seinäpinnan lämpötila on +18 °C
• kylmäsillan kohdalla pintalämpötila on +8 °C.

+21 °C lämpötilassa vesihöyryn kyllästyspaine on noin 2,49 kPa.

Sisäilman vesihöyryn osapaine on:

pᵥ = 0,40 × 2,49 kPa

pᵥ ≈ 1,00 kPa

+18 °C lämpötilassa vesihöyryn kyllästyspaine on noin 2,06 kPa. Tavallisen seinäpinnan läheinen suhteellinen kosteus on tällöin:

φₛᵢ = 1,00 / 2,06

φₛᵢ ≈ 0,49 eli 49 %

+8 °C lämpötilassa kyllästyspaine on enää noin 1,07 kPa. Kylmäsillan kohdalla suhteellinen kosteus on:

φₛᵢ = 1,00 / 1,07

φₛᵢ ≈ 0,93 eli 93 %

Sisäilman RH on siis vain 40 %, mutta kylmäsillan kohdalla pinnan läheinen RH voi nousta noin 93 prosenttiin.

Tässä tilanteessa pinta ei vielä välttämättä ole silmin havaittavasti märkä. Pitkään jatkuva korkea pinta-RH voi silti mahdollistaa kosteuden sitoutumisen materiaaleihin ja mikrobikasvun.

Sisäilman kastepiste on näillä olosuhteilla noin +7 °C. Jos kylmäsillan pintalämpötila laskee tämän alapuolelle, pinnalle voi alkaa tiivistyä vettä.

Kastepisteen laskentaa ja tulkintaa käsitellään artikkelissa Kastepiste ja kondensoituminen rakenteissa.

Laskelma on yksinkertaistettu. Todellisuudessa pinnan kosteustilaan vaikuttavat myös ilman liike, pintavastus, materiaalin ominaisuudet, säteilylämmönsiirto, huoneen kalustus sekä olosuhteiden ajallinen vaihtelu.

Miten kylmäsillan voimakkuutta arvioidaan lämpötilaindeksillä?

Pintalämpötilan arvioinnissa voidaan käyttää lämpötilaindeksiä:

TI = (Tₛₚ − Tₒ) / (Tᵢ − Tₒ) × 100 %

jossa:

• TI = lämpötilaindeksi, %
• Tₛₚ = sisäpinnan lämpötila, °C
• Tᵢ = sisäilman lämpötila, °C
• Tₒ = ulkoilman lämpötila, °C.

Edellisen esimerkin kylmäsillan lämpötilaindeksi on:

TI = [8 − (−10)] / [21 − (−10)] × 100 %

TI ≈ 58 %

Mitä pienempi lämpötilaindeksi on, sitä voimakkaammin sisäpinta jäähtyy suhteessa sisä- ja ulkolämpötilojen eroon.

Asumisterveysasetuksessa asunnon alimman pistemäisen pintalämpötilan toimenpiderajaa vastaava lämpötilaindeksi on 61. Seinäpinnan alimman keskiarvolämpötilan lämpötilaindeksi on 81. Arvot eivät ole rakenteiden suunnitteluarvoja eivätkä tarkoita, että niiden yläpuolella kosteusvaurio olisi mahdoton. Niitä käytetään asetuksessa määritellyllä tavalla asunnon terveydellisten olosuhteiden arvioinnissa. Sosiaali- ja terveysministeriön asetus 545/2015.

Yksittäistä lämpötilaindeksiä ei pidä tulkita ilman tietoa:

• mittausolosuhteista
• mittauskohdan luonteesta
• sisä- ja ulkolämpötiloista
• rakennuksen alipaineisuudesta
• sisäilman kosteudesta
• kylmän alueen pinta-alasta
• poikkeaman kestosta.

Milloin kylmäsilta aiheuttaa homekasvun riskin?

Homekasvu ei ala automaattisesti tietyn yksittäisen RH-arvon ylittyessä.

Kasvuun vaikuttavat samanaikaisesti:

• pinnan suhteellinen kosteus
• lämpötila
• kosteusrasituksen kesto
• materiaalin homehtumisherkkyys
• pinnalla olevan pölyn ja orgaanisen aineksen määrä
• pinnan aikaisempi kosteus- ja vauriohistoria
• kuivumisjaksojen pituus.

Puu, paperipintainen rakennuslevy, tapetti ja orgaanista ainesta sisältävä pöly voivat tarjota mikrobeille ravintoa. Myös mineraalipinnalle voi muodostua mikrobikasvua, jos sen pinnalla on riittävästi pölyä tai muuta orgaanista ainesta.

Näkyvää kondenssia ei tarvita. Pitkäaikaisesti korkea pinta-RH voi olla riittävä vaurion syntymiseen, vaikka pinta näyttäisi paljaalla silmällä kuivalta.

Vastaavasti lyhytaikainen kosteuden nousu ei välttämättä aiheuta vauriota, jos pinta kuivuu nopeasti eikä tilanne toistu.

Tyypilliset kylmäsiltojen riskikohdat

Kylmäsillat keskittyvät tavallisesti rakenteiden liitoksiin, kantaviin rakenneosiin ja kohtiin, joissa lämmöneristys katkeaa.

Tyypillisiä riskikohtia ovat:

• ulkoseinien ulko- ja sisänurkat
• ulkoseinän ja yläpohjan liitos
• ulkoseinän ja alapohjan liitos
• välipohjan ja ulkoseinän liittymä
• betoniset välipohja- ja parvekelaatat
• sokkelin ja ulkoseinän liittymä
• ikkunoiden ja ulko-ovien karmiliittymät
• ikkuna- ja ovipalkit
• betonipilarit ja -palkit ulkoseinissä
• elementtisaumat
• julkisivujen metalliset kiinnikkeet
• teräsrunkojen liittymät
• lämmöneristeiden saumat
• puutteellisesti eristetyt läpiviennit
• vanhan ja uuden rakenteen liittymät
• jälkikäteen muutetut parvekkeet ja ulokkeet.

Rakenteen geometria voi itsessään alentaa pintalämpötilaa. Esimerkiksi ulkonurkassa ulkopuolinen lämpöä luovuttava pinta-ala on sisäpuolista pinta-alaa suurempi. Sisänurkassa taas huoneilman liike voi olla heikkoa, jolloin pinta ei lämpene yhtä tehokkaasti.

Kalusteet voivat pahentaa kylmäsillan vaikutusta

Ulkoseinää vasten sijoitettu suuri kaappi, sohva tai muu tiivis kaluste vähentää huoneilman liikkumista seinäpinnalla.

Kalusteen takana:

• lämpö ei siirry huoneilmasta pinnalle yhtä tehokkaasti
• pintalämpötila voi laskea
• suhteellinen kosteus voi nousta
• pölyä ja orgaanista ainesta voi kerääntyä
• alkava homekasvu voi jäädä pitkäksi aikaa havaitsematta.

Tästä syystä vaurio voi näkyä ensin kalusteen takana, vaikka saman seinän avoin pinta näyttäisi kuivalta ja normaalilta.

Kaluste ei yleensä ole kylmäsillan varsinainen syy. Se voi kuitenkin tehdä rakenteen jo olemassa olevasta lämpöteknisestä heikkoudesta kosteusteknisesti merkittävämmän.

Mitkä rakennukset ovat erityisen alttiita kylmäsilloille?

Kylmäsiltoja voi esiintyä kaikenikäisissä rakennuksissa.

Riski voi olla tavallista suurempi esimerkiksi:

• vanhoissa massiivitiili- ja kivirakennuksissa
• betonisandwich-elementtirakennuksissa
• rakennuksissa, joissa parvekelaatta jatkuu yhtenäisenä välipohjasta ulos
• rakennuksissa, joissa lämmöneristeet ovat painuneet tai vaurioituneet
• teräsrunkoisissa rakennuksissa
• kohteissa, joissa liitosdetaljit ovat puutteellisia
• rakennuksissa, joiden käyttötarkoitus tai sisäolosuhteet ovat muuttuneet
• korjauskohteissa, joissa vain osa rakenteesta on lisäeristetty
• rakennuksissa, joissa sisäilman kosteuskuormitus on suuri
• tiloissa, joissa lämmitys tai ilmanvaihto on puutteellinen.

Uudessa rakennuksessa kylmäsilta voi aiheutua suunnitteluvirheen lisäksi eristeen asennuspuutteesta, rakenneosien mittapoikkeamasta tai työnaikaisesta muutoksesta.

Vanhemmassa rakennuksessa rakenne on voinut toimia vuosikymmeniä, kunnes esimerkiksi ilmanvaihto, lämmitys, ikkunat, käyttötarkoitus tai sisäilman kosteuskuormitus muuttuu.

Mistä kylmäsillan voi tunnistaa?

Mahdolliseen kylmäsiltaan voivat viitata:

• paikallinen kylmyyden tunne
• vetoa muistuttava tunne ilman selvää ilmavirtaa
• toistuva kondenssi tietyssä liittymässä
• tummentuma seinän tai katon nurkassa
• homekasvu kalusteen takana
• maalin tai tapetin värimuutos
• pinnoitteen irtoaminen
• paikallisesti kohonnut pintakosteus
• lämpökuvassa näkyvä viivamainen tai pistemäinen kylmä alue
• talvella toistuva ongelma, joka vähenee kesäksi.

Tummentuma ei aina ole homekasvua. Kylmälle pinnalle voi kerääntyä huoneilmasta pölyä niin sanotun termoforeesin seurauksena. Toisaalta pelkkä pinnan puhdistaminen ei ratkaise ongelmaa, jos pintalämpötila ja kosteusolosuhteet säilyvät ennallaan.

Kylmäsilta ja ilmavuoto eivät ole sama asia

Kylmäsilta aiheuttaa pinnan jäähtymistä lämmön johtumisen vuoksi.

Ilmavuodossa kylmä ulkoilma virtaa epätiiviyskohdan kautta sisään tai lämmin sisäilma rakenteeseen. Sisään virtaava kylmä ilma voi jäähdyttää pintaa niin, että lämpökuva muistuttaa kylmäsiltaa.

Kylmäsilta ja ilmavuoto voivat esiintyä myös samassa kohdassa. Esimerkiksi ikkunaliittymässä voi olla samanaikaisesti:

• puutteellinen lämmöneristys
• hyvin lämpöä johtava rakenneosa
• epätiivis ilmansulkuliitos
• sisäänpäin suuntautuva ilmavirtaus.

Ilmiöiden erottaminen on tärkeää, koska korjaustapa on erilainen. Ilmavuoto korjataan parantamalla ilmatiiviyttä. Varsinainen kylmäsilta edellyttää lämpöteknisen rakenteen muuttamista tai eristyksen parantamista.

Miten kylmäsiltoja tutkitaan?

Lähtötietojen tarkastaminen

Tutkimuksessa selvitetään ensin:

• rakennuksen ikä
• rakennepiirustukset ja liitosdetaljit
• aikaisemmat korjaukset
• lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmä
• havaintojen vuodenaikaisuus
• tilan käyttö ja kosteuskuormitus
• kalusteiden sijainti
• aikaisemmat kosteus- ja sisäilmatutkimukset.

Pelkkä pintahavainto ei yleensä osoita, onko taustalla kylmäsilta, ilmavuoto, vesivuoto vai usean tekijän yhdistelmä.

Pintalämpötilan mittaus

Pintalämpötila voidaan mitata kosketusanturilla tai lämpökameralla.

Tulosta verrataan samanaikaisesti mitattuihin:

• sisäilman lämpötilaan
• ulkoilman lämpötilaan
• sisäilman RH-arvoon
• tarvittaessa rakennuksen paine-eroon.

Yksittäinen pintalämpötila ilman olosuhdetietoja ei riitä kylmäsillan voimakkuuden arviointiin.

Lämpökuvaus

Lämpökuvaus soveltuu kylmäsiltojen, eristepuutteiden ja ilmavuotoon viittaavien lämpötilaerojen paikantamiseen.

Luotettava tutkimus edellyttää yleensä riittävää sisä- ja ulkolämpötilan eroa sekä mahdollisten häiriötekijöiden huomioimista.

Tulokseen voivat vaikuttaa:

• auringon säteily
• tuuli
• sade ja rakenteiden kastuminen
• lämmityslaitteet
• huonekalut ja verhot
• ilmanvaihdon toimintatila
• sisä- ja ulkopinnan pintamateriaalit
• kuvauskulma ja heijastukset.

Lämpökuva osoittaa pintalämpötilaeron, mutta ei yksin kerro sen syytä. Menetelmän mahdollisuuksia ja rajoituksia käsitellään artikkelissa Mitä lämpökuvauksella voidaan havaita rakennuksessa?.

Ilmavuototutkimukset

Jos poikkeaman epäillään liittyvän ilmavuotoon, tutkimuksessa voidaan käyttää:

• merkkisavua
• paine-eromittausta
• rakennuksen hallittua alipaineistusta
• tiiviysmittausta
• merkkiainekoetta.

Lämpökuvauksessa ilmavuodon aiheuttama poikkeama voi muuttua rakennuksen painesuhteiden mukana. Johtumisesta aiheutuva kylmäsilta pysyy sijainniltaan yleensä rakenteen geometrian ja materiaalien mukaisena.

Kosteusmittaukset ja rakenneavaukset

Jos kylmäsillan kohdalla epäillään kosteus- tai mikrobivauriota, tutkimusta voidaan täydentää:

• pintakosteuden kartoituksella
• materiaalin kosteuspitoisuuden mittauksella
• rakenteen RH-mittauksella
• rakenneavauksella
• materiaalinäytteillä
• olosuhteiden pitkäaikaisseurannalla.

Lämpökuva tai matala pintalämpötila ei yksin todista kosteus- tai mikrobivauriota.

Käytännön tapausesimerkki: betonisen parvekelaatan liittymä

Vanhemmassa kerrostalossa betoninen välipohjalaatta voi jatkua ulkoseinän läpi parvekelaattana ilman nykyaikaista lämpökatkoa.

Talvella betonilaatta johtaa lämpöä tehokkaasti sisältä ulos. Sisäpuolella kylmä alue voi muodostua ulkoseinän ja lattian liittymään koko parvekkeen leveydeltä.

Ongelma voi näkyä:

• kylmänä lattiakaistana
• lattia- ja seinäpinnan tummentumana
• jalkalistan taakse muodostuvana kondenssina
• tapetin tai maalipinnan vaurioitumisena
• kalusteen taakse muodostuvana homekasvuna.

Tutkimuksessa pitää erottaa toisistaan:

• betonilaatan johtumisesta aiheutuva kylmäsilta
• julkisivuliittymän mahdollinen ilmavuoto
• ulkopuolelta tuleva sadevesi
• parvekkeen vedeneristyksen tai vedenpoiston puutteet
• sisäilman korkea kosteuspitoisuus.

Pelkkä sisäpinnan tiivistäminen ei poista betonilaatan muodostamaa kylmäsiltaa. Vastaavasti pelkkä lisälämmitys voi nostaa pintalämpötilaa, mutta ei korjaa rakenteen lämpöteknistä heikkoutta.

Miten kylmäsilta korjataan?

Korjaustapa riippuu kylmäsillan aiheuttajasta ja rakenteesta.

Mahdollisia korjausperiaatteita ovat:

• ulkopuolisen lämmöneristyksen lisääminen
• lämmöneristyksen muuttaminen yhtenäiseksi liittymän yli
• puuttuvan tai painuneen eristeen uusiminen
• lämpökatkon rakentaminen
• metallisen tai betonisen läpiviennin lämpötekninen katkaiseminen
• ikkuna- ja oviliittymien eristyksen parantaminen
• sokkelin tai rakennuksen vaipan liitoskorjaus
• ilmavuotokohtien tiivistäminen
• sisäilman kosteuskuormituksen ja ilmanvaihdon hallinta.

Rakennusfysiikan kannalta ulkopuolinen, yhtenäinen lisälämmöneristys on usein turvallisempi ratkaisu kuin paikallinen sisäpuolinen eristäminen. Se nostaa vanhan rakenteen lämpötilaa ja voi katkaista useita kylmäsiltoja samalla kertaa.

Ulkopuolinen korjaus ei kuitenkaan ole aina teknisesti tai taloudellisesti mahdollinen.

Sisäpuolinen lisäeristys voi alentaa vanhan rakenteen lämpötilaa, muuttaa kosteuden kuivumissuuntaa ja synnyttää uuden piilevän kondenssi- tai mikrobiriskin eristeen taakse. Siksi sitä ei pidä toteuttaa pelkkänä paikallisena pintakorjauksena ilman rakennekohtaista lämpö- ja kosteusteknistä tarkastelua.

Voidaanko ongelmaa hallita ilman rakennekorjausta?

Pintalämpötilaa ja kosteustilannetta voidaan joissakin tapauksissa parantaa:

• pitämällä huonelämpötila riittävänä
• varmistamalla lämmityslaitteen toiminta
• vähentämällä sisäilman tarpeetonta kosteuskuormitusta
• parantamalla ilmanvaihdon toimintaa
• jättämällä kalusteen ja ulkoseinän väliin ilmarako
• parantamalla ilman kiertoa kylmän pinnan läheisyydessä.

Nämä toimet voivat vähentää riskiä, mutta eivät poista rakenteellista kylmäsiltaa.

Jos pinta homehtuu toistuvasti, pelkkä puhdistaminen, maalaaminen tai kalusteiden siirtäminen ei ole pysyvä korjaus. Ensin pitää selvittää, miksi pintalämpötila tai pinnan kosteustaso muodostuu haitalliseksi.

Miten kylmäsillat estetään uudis- ja korjausrakentamisessa?

Kylmäsiltojen hallinta alkaa suunnittelusta.

Keskeisiä keinoja ovat:

• yhtenäinen lämmöneristys rakennuksen vaipan ympäri
• liitosdetaljien lämpötekninen laskenta
• viivamaisten lisäkonduktanssien huomioiminen
• sisäpintojen vähimmäislämpötilojen tarkastaminen
• parvekkeiden ja muiden ulokkeiden lämpökatkot
• ikkuna- ja oviliittymien huolellinen suunnittelu
• metallikiinnikkeiden lämpöteknisen vaikutuksen huomioiminen
• eristeiden saumojen ja liittymien työnaikainen valvonta
• eristysten tarkastaminen ennen rakenteiden peittämistä
• valmiin rakennuksen lämpökuvaus sopivissa olosuhteissa.

Ympäristöministeriön asetuksen mukaan rakennuksen liian suuri kosteuspitoisuus tai kosteuden kertyminen rakennuksen osiin tai sisäpinnoille ei saa vaurioittaa rakennusta eikä aiheuttaa terveyshaittaa. Rakenteen kosteusteknisen toiminnan pitää säilyä sen suunnitellun teknisen käyttöiän ajan. Ympäristöministeriön asetus rakennusten kosteusteknisestä toimivuudesta 782/2017.

Tavallisimmat tulkintavirheet

Kylmäsilta tarkoittaa aina rakennusvirhettä

Ei tarkoita. Kaikissa rakennuksissa on jonkinlaisia geometrisia ja rakenteellisia kylmäsiltoja. Olennaista on, kuinka voimakkaasti ne alentavat pintalämpötilaa ja aiheuttavatko ne haitallista lämpö- tai kosteusrasitusta.

Kylmä pinta on aina märkä

Ei ole. Pinta voi olla muuta rakennetta kylmempi ilman kondenssia. Kosteusriski määräytyy pintalämpötilan lisäksi sisäilman vesihöyrypitoisuuden perusteella.

Näkyvä tummentuma todistaa homevaurion

Ei todista. Tummentuma voi olla homekasvua, pölykertymää tai pintamateriaalin värimuutos. Syyn selvittäminen voi edellyttää tarkempia tutkimuksia.

Lämpökuva osoittaa kylmäsillan syyn

Ei osoita yksin. Lämpökuva näyttää pintalämpötilajakauman. Poikkeaman syy voi olla kylmäsilta, ilmavuoto, eristepuute, kosteus tai näiden yhdistelmä.

Sisäpuolinen lisäeristys on helppo paikallinen korjaus

Ei välttämättä. Virheellisesti toteutettu sisäpuolinen eristys voi siirtää kylmän pinnan rakenteen sisään ja lisätä piilevän kosteusvaurion riskiä.

Ilmanvaihdon tehostaminen korjaa kylmäsillan

Ei korjaa. Ilmanvaihto voi alentaa sisäilman kosteuspitoisuutta ja siten pienentää kosteusriskiä, mutta rakenteen lämpötekninen heikkous säilyy.

Yhteenveto

Kylmäsilta on rakennuksen vaipan kohta, jossa lämpö siirtyy tavallista tehokkaammin sisältä ulospäin. Sen seurauksena sisäpinnan lämpötila voi laskea ympäröiviä pintoja alemmaksi.

Kylmäsilta ei itsessään muodosta kosteutta. Riski syntyy, kun kylmä pinta jäähdyttää pinnan läheistä ilmaa ja nostaa sen suhteellista kosteutta.

Kylmäsilta voi aiheuttaa:

• korkeaa pinta-RH
• kosteuden sitoutumista materiaaleihin
• pintahometta
• kondenssia
• pintamateriaalien vaurioita
• lisääntynyttä lämpöhäviötä
• asumisviihtyvyyden heikkenemistä.

Vaurion syntyminen edellyttää yleensä riittävän kylmän pinnan, riittävän kostean sisäilman ja riittävän pitkän vaikutusajan yhdistelmää.

Kylmäsillan tutkiminen perustuu rakenneratkaisun, pintalämpötilojen, sisä- ja ulko-olosuhteiden sekä mahdollisten ilmavuotojen kokonaisarviointiin. Lämpökuvaus auttaa paikantamaan poikkeaman, mutta ei yksin osoita sen syytä tai mahdollista kosteusvauriota.

Pysyvä korjaus edellyttää kylmäsillan aiheuttavan rakenneratkaisun tunnistamista. Pelkkä pinnan puhdistus, maalaaminen tai sisäilman kuivaaminen ei korvaa rakenteellista korjausta silloin, kun pintalämpötila jää toistuvasti liian alhaiseksi.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä kylmäsilta tarkoittaa rakennuksessa?

Kylmäsilta on rakennuksen vaipan kohta, jossa lämpö siirtyy muuta rakennetta tehokkaammin sisältä ulospäin. Se voi muodostua esimerkiksi katkenneesta lämmöneristyksestä, betonilaatasta, metalliosasta tai rakennusosien liittymän geometriasta.

Aiheuttaako kylmäsilta aina hometta?

Ei aiheuta. Homekasvun riski riippuu pintalämpötilasta, sisäilman kosteudesta, kosteusrasituksen kestosta, pintamateriaalista ja kuivumisolosuhteista. Voimakaskin kylmäsilta voi pysyä vaurioitumattomana, jos pinta säilyy riittävän kuivana.

Miten kylmäsilta erotetaan ilmavuodosta?

Kylmäsilta perustuu lämmön johtumiseen, kun taas ilmavuodossa ilma virtaa rakenteen epätiiviyskohdan kautta. Erottamisessa voidaan käyttää lämpökuvausta, pintalämpötilamittauksia, merkkisavua, paine-eron muuttamista ja tarvittaessa merkkiainekoetta.

Voiko kylmäsillan korjata sisäpuolelta?

Joissakin rakenteissa se on mahdollista, mutta sisäpuolinen lisäeristys voi muuttaa rakenteen lämpö- ja kosteusteknistä toimintaa haitallisesti. Korjaus pitää suunnitella rakennekohtaisesti eikä pelkkää kylmää pintaa pidä peittää eristeellä ilman laskennallista ja rakenneteknistä tarkastelua.

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Suhteellinen ja absoluuttinen kosteus rakennusfysiikassa – Miten lämpötila vaikuttaa ilman RH-arvoon ja todelliseen kosteussisältöön.
• Kastepiste ja kondensoituminen rakenteissa – Milloin kylmä pinta saavuttaa kastepisteen ja vesihöyry alkaa tiivistyä vedeksi.
• Vesihöyryn diffuusio sekä μ- ja Sd-arvot – Miten vesihöyry siirtyy materiaalikerrosten läpi osapaine-eron vaikutuksesta.
• Mitä lämpökuvauksella voidaan havaita rakennuksessa? – Lämpökuvauksen käyttö kylmäsiltojen, eristepuutteiden ja ilmavuotojen paikantamisessa.

Aiheeseen liittyvät ORDOL-palvelut

• Tutkimus- ja kartoituspalvelut – Kylmien pintojen, lämpöteknisten poikkeamien, ilmavuotojen ja mahdollisten kosteusvaurioiden tutkiminen.
• Rakennustöiden valvonta – Lämmöneristeiden, liitosten ja kylmäsiltojen kannalta kriittisten työvaiheiden valvonta ennen rakenteiden peittämistä.
• Projektinjohto ja korjaussuunnittelu – Kylmäsilta- ja kosteusongelmien korjausratkaisujen suunnittelu, kilpailutus ja tekninen koordinointi.
• Tekninen isännöinti – Taloyhtiöiden lämpö-, kosteus- ja sisäilmaongelmiin liittyvien tutkimusten ja korjausten tekninen ohjaus.

ORDOL alueellasi

• ORDOL Tampere – Rakennusten kylmäsiltojen, lämpöteknisten poikkeamien ja kosteusvaurioiden tutkimus- ja korjaushankkeiden asiantuntijapalvelut Tampereella ja Pirkanmaalla.
• ORDOL Lahti – Rakennustekniset tutkimukset sekä lämpö- ja kosteusteknisten korjausten asiantuntijapalvelut Lahdessa ja Päijät-Hämeessä.
• ORDOL Helsinki – Rakennusten tutkimus-, rakennuttamis- ja valvontapalvelut kylmäsilta- ja kosteusongelmissa Helsingissä ja Uudellamaalla.

Lähteet ja lisätieto

• Ympäristöministeriön asetus rakennusten kosteusteknisestä toimivuudesta 782/2017 – Rakennusten ja rakenteiden kosteusteknistä toimintaa koskevat olennaiset vaatimukset.
• Sosiaali- ja terveysministeriön asumisterveysasetus 545/2015 – Asuntojen pintalämpötilojen toimenpiderajat ja lämpötilaindeksin laskentaperiaate.
• Ympäristöministeriö: Viivamaisten lisäkonduktanssien laskentaopas – Kylmäsiltojen, viivamaisten lisäkonduktanssien, lämpövirtojen ja liitosten lämpötilakenttien laskenta.
• Asumisterveysasetuksen soveltamisohje, osa I – Asuntojen lämpöolojen, pintalämpötilojen ja lämpötilaindeksin soveltamista koskeva viranomaisohje.

‍