Julkisivun rasitukset korkeassa rakentamisessa

Korkean rakentamisen julkisivuissa esiintyy samat säärasitukset, kuin tavanomaisessa

rakentamisessa, mutta yleensä voimakkaampina. Merkittävin ero on se, että tuulen nopeus kasvaa huomattavasti ja sade tulee melkein aina viistoon, välillä myös yläviistoon. Tämä tarkoittaa sitä, että vaipan vedenpitävyys on oltava sataprosenttisen vedenpitävä. Yksinkertainen tiivistys ei yleensä riitä, vaan jossain tilanteessa ulompi tiiviste saattaa vuotaa ja silloin pitää olla vähintään toinen tiivis raja, jonka läpi vesi ei saa tulla. Vuotoveden poistomahdollisuus tulee myös

huomioida.

2.1 Ulkopuoliset rasitukset

Korkean rakentamisen ulkopuolisista rasituksista kaikkein merkittävin on sade, mutta myös tuuli, pakkanen, ilman suolapitoisuus, melu, UV- ja lämpösäteilyt rasittavat ulkoseiniä omalla tavalla ja asettavat sille erinäisiä vaatimuksia. [1]

2.1.1 Viistosade

Viistosateen merkitystä on korostettu FRAME-hankkeen loppuraportissa, sillä Vantaan 2007 testivuoden aikana oli korkean ulkoilman suhteellisen kosteuden lisäksi poikkeuksellisen paljon sadetta. Raportissa on listattu sellaisia rakenteita, jossa sade vaikuttaa niiden kosteustekniseen toimintaan, ja sellaisia, joissa sateen vaikutus on vähäinen tai lähes olematon. [2]

Valitsemalla oikeanlaisen rakennetyypin voi siis vaikuttaa merkittävällä tavalla saderasituksen vaikutukseen. Vesitiiviydelle on myös olemassa standardoituja testausmenetelmiä. Nämä ovat aina tuotekohtaisia, eli oville ja ikkunoille löytyy oma standardi SFS-EN 12208 ja

lasijulkisivuille omat standardit SFS-EN 12154, jossa on määrätty suoritustasovaatimukset ja luokat, sekä SFS-EN 12155, jossa on määritetty, miten testaus laboratorio-olosuhteissa tehdään.

2.1.2 Tuulenpaine

Mitä korkeammalle maanpinnasta mennään, sitä voimakkaammaksi tuulenpaine kasvaa. Tämän takia on myös tärkeää, että vaipparakenteet ovat ilmatiiviit. Ilmatiiviydelle on myös olemassa tuotekohtaisia standardoituja testausmenetelmiä, kuten vesitiiviydellekin. Lasijulkisivuille on vastaavasti standardit SFS-EN 12152 ja SFS-EN 12153 ja oville sekä ikkunoille SFS-EN 12207.

2.1.3 Lämpösäteily

Auringosta tuleva lämpösäteily on varsinkin rakennuksen eteläsivulla merkittävä rasitus, mutta myös yöllä, kun taivas on kirkas, lämpösäteily rakenteesta ulospäin voi aiheuttaa

rakennusfysikaalisesti haastavia tilanteita. Lasirakenteissa tämän huomaa erityisen helposti, sillä ikkunan ulkopinnassa oleva kondenssi näkyy heti. Yleensä ulkopuolinen kondenssi ei ole

rakenteille haitallinen, jos se ei pääse rakenteen sisälle, mutta käyttäjälle se voi olla hyvinkin harmillista, kun ikkunasta ei näe ulos.

Lämpösäteily voi myös aiheuttaa ongelmia erityisesti lasirakenteille toisella tavalla. Kirkas lasi päästää valtaosan lämpösäteilystä läpi ja eristää samalla, joten lämpökuorma voi olla hyvin merkittävä, jos ikkunan kokonaisläpäisevyyttä, eli g-arvoa ei valita oikein. Nämä vaikuttavat paitsi jäähdytystehon tarpeeseen, myös rakenteiden lämpötilaan ja sitä kautta esimerkiksi rakenteiden lämpölaajenemiseen. Seinän umpiosassa, jossa on tumma tai musta tuulensuojalevy lasiverhouksen takana, lämpötilat voivat nousta niin korkeiksi, että materiaalien sulamispisteet jopa ylittyvät. Tämä koskee erityisesti lasirakenteissa käytettyjä PVC-lämpökatkoja, joissa kriittinen lämpötila on noin + 80 ̊C.

2.1.4 Meluhaitat

Asunnoissa halutaan yleisesti sulkea pois ympäristössä syntyvää melua. Vaippa toimii tässä merkittävänä tekijänä, rungon ja LVI-tekniikan ohella. Katutasolla meluhaitat ovat yleisesti ottaen merkittävämmät, sillä melunlähde on lähempänä, ja mitä kauemmas lähteestä siirrytään, sitä pienempi meluhaitta on. Lentomelun lähde on melkein aina niin kaukana, että rakennuksen korkeus ei vaikuta samalla tavalla lentomelun voimakkuuteen.

Asumisterveysasetus antaa asuinhuoneiston keskiäänitasolle tietyt raja-arvot, jotka eivät saa ylittyä. Taulukossa 1 on esitetty eri tiloille ja kellonajoille ne toimenpiderajat, joiden ylittyessä

Taulukko 1. Päivä- ja yöajan keskiäänitasojen toimenpiderajat asunnoissa [3]

Pakkanen rasittaa erityisesti huokoisia materiaaleja, jotka kastuvat usein. Vesi laajenee jäätyessään ja aiheuttaa vetojännityksiä materiaaleissa tai liitoskohdissa, johon vesi voi kerääntyä. Julkisivussa käytettävien materiaalien pakkasenkestävyys on aina syytä tarkistaa.

2.1.6 UV-säteily

Pintamateriaalien kestävyyteen vaikuttaa myös UV-säteily, joka vaikuttaa pääasiassa pinnoitteisiin ja tiivisteisiin. UV-säteily haalistaa, hapertaa ja voi aiheuttaa halkeilua.

2.1.7 Suolarasitus

Erityisesti rannikolla ilman mukana kulkeutuu suolaa, joka rasittaa erityisesti teräsosia ja kiinnikkeitä. Ilman suolapitoisuus vaikuttaa myös betonirakenteiden kestävyyteen.

2.2 Sisäpuoliset rasitukset

Asuinrakennuksissa sisäilma voi olla merkittävä riskitekijä ulkoseinän rakennusfysikaalisessa tarkastelussa. Nykyiset ohjeet, kuten RIL-255-1-2014, antavat sisäilmalle tietyt lähtökohdat rakennusfysikaalista tarkastelua varten, mutta mikään ei estä käyttäjää luomasta vielä haasteellisemmat olosuhteet. Tästä syystä halutaan yleensä varmistaa rakenteen toimivuutta herkkyystarkastelulla, jossa nostetaan sisäilman suhteellista kosteutta hetkellisesti. Tämä on erityisesti asunnoissa hyvä tarkistaa, sillä asukkaita on monenlaisia. [4]

Asuntojen välinen ääneneristävyys ja palo-osastointi ovat asioita, jotka tulee huomioida ulkoseinäliittymissä ja detaljeissa. Ääneneristävyys paranee, jos julkisivuelementtien runko ei jatku asunnosta toiseen, vaan elementtisaumat sijaitsevat asuntojen välissä.

2.2.1 Ilmavuoto

Vaipan ilmatiiviys korostuu korkean rakentamisen myötä, sillä hormivaikutus on verrannollinen rakennuksen korkeuteen, jos kaikki kerrokset yhdistetään yhtenäisellä kuilulla. Mitä isompi vaipan ilmavuoto on, sitä suurempi paine-ero syntyy ylimmän ja alimman kerroksen välille.

Tämä tarkoittaa myös sitä, että paine-ero vaipan yli kasvaa ja se vaikuttaa ilmavuotoon.

Hormivaikutus on suurimmillaan, kun ulkoilma on viileimmillään ja silloin se vaikuttaa myös vaipan lämpöhäviöön ilmavuodon kautta. [5]

Merkittävä ilmavuoto ulkoseininärakenteessa on myös ongelmallinen, mikäli kostea sisäilma vuotaa eristetilaan, sillä se voi johtaa kosteus- ja homevaurioihin. Tämän takia on syytä valita sellainen rakenne, jossa höyrynsulun toteutusta on mahdollista valvoa ja joka ei helposti vaurioidu työmaalla.

2.2.2 Sisäilman kosteus

Sisäilman kosteus voi etenkin talvella aiheuttaa kondenssiongelmia ulkoseinärakenteissa.

Sisäilman kosteus määritellään ulkoilman kosteutena, johon lisätään tietyn suuruinen kosteuslisä sisätilan käyttötarkoituksen mukaisesti. Asunnoissa kosteusluokka 2 antaa kosteuslisän arvoksi 5 g/m3 talvella, kun ulkolämpötila on alle + 5 ̊C. Tämä kosteuslisä on hyvä lähtökohta

pitkäaikaisessa tarkastelussa, mutta varsinkin asunnoissa ei ole mahdotonta, että sisäilman kosteus nousee hetkellisesti tämän yli. Tästä johtuen on yleistä tuoda rakenteelle kosteusteknistä lisävarmuutta herkkyystarkastelulla, jotta hetkellinen sisäilman suhteellisen kosteuden nousu ei aiheuttaisi suuria riskejä rakenteille. Herkkyystarkastelussa tulee kuitenkin muistaa, että

tavanomaisetkaan rakenteet eivät kestä liian ankaria olosuhteita. [4]