Kiilapalaeristeiden käytettävyys Suomessa

Abstract

Insinöörityön aiheena oli tutkia kiilaeristepalojen käyttömahdollisuuksia Suomessa loivien kattojen kallistusratkaisuina. Tutkimusta tehtiin Insinööritoimisto Kimmo Kaitila Oy:n toimeksiantona ja tutkimuksen tuloksena on pystyttävä suunnittelemaan loivia kattorakenteita käyttämällä kiilapalaeristekappaleita. Työssä kiilapalayläpohjarakennetyyppiä kehitettiin käyttämällä hyväksi nykyisiä toimivaksi todetun loivan katon yläpohjatyyppejä. Soveltamalla saadun yläpohjaratkaisun, toteutuskelpoisuutta tutkittiin selvittämällä lain määräyksien täyttymistä, lämmöneristävyyden näkökulmasta sekä kosteusteknisestä toimivuudesta. Tutkimusta tehtiin tutkimalla kirjallisuutta ja simuloimalla kehitettyä rakennetta.

Opinnäytetyössä selvitettiin määräyksiä kiilaeristeen käytön hyväksyttämisestä ja mahdollisia ohjeistuksia rakennesuunnittelijoille. Lämmöneristystä tutkittiin selvittämällä kiilaeristeille soveltuvaa lämmönläpäisykertoimen U-arvon laskutapaa eurokoodista. Selvityksessä esitetään eri dimensioita omaavien kappaleiden U-arvo kaavoja ja mahdollisia korjaustermejä sekä kiinnikkeiden vaikutusta. Kosteusteknistä toimivuutta tutkittiin käyttämällä simulointiohjelmaa WUFI:a. Ohjelmalla tutkittiin eri eristemateriaalien kosteuspitoisuusarvon vaihtelua viiden vuoden tutkimusajanjakson aikana. Tutkimuksessa simuloitiin eristepaksuuden lisäyksen vaikutusta rakenteiden kosteuspitoisuuksiin ja samalla selvitettiin myös yläpohjan tuuletustarpeen muutosta.

Tutkimustuloksena saatiin selville, että kiilapalaeristeillä on mahdollista toteuttaa yläpohjia Suomessa. Tutkielma osoittaa loivalle katolle määrätyt määräykset soveltuvat kiilapalaeriste-yläpohjille. Lämmöneristyksen näkökulmasta on mahdollista saada pienempää lämmönläpäisykerrointa. WUFI-simulaatio osoittaa myös kehitetyn rakennetyypin toimivan kosteusteknisesti ja tuloksissa näkyy kosteusarvon pienenemistä tutkimusajanjakson aikana.

The study presented in this thesis explores the possibilities of using tapered insulation in the roofs in Finland. The research was commissioned by Insinööritoimisto Kimmo Kaitila Oy. The purpose of the project was to assist structural engineers in designing low-sloped roof structures by using tapered insulation. In the study, a tapered roof sample was developed by utilizing the existing working low-slope roof solutions. The feasibility of developed roof solutions is reviewed by examining the provisions of the laws, performance of thermal insulation and hygrothermal performance. The research was done by studying literature and simulating developed roof structure samples.

The thesis presents building regulations related to low-slope roofs and other tapered roof structure instructions for structural engineers. Thermal insulations were examined by investigating the appropriate methods for calculating the thermal transmittance U-value from the Eurocode. In the survey, U-value calculation methods are presented for a different shape of tapered insulations, including possible correction methods, as well as the methods to take fastening of insulation to roofs into account. Hygrothermal performance was examined by using the simulation program WUFI. The program was used to evaluate the change in the moisture content of insulation over a period of 5 years of exam times. In the study, insulation was thickened to see the effect of increased insulation on moisture content as well as examine the necessity of increasing ventilation on roof structures.

The results of this thesis suggest that the regulations for low-slope roof suit tapered solu-tions and the use of tapered roofs is possible in Finland. From the thermal insulating efficiency point of view, it is possible to get lower thermal transmittance value. The simulation also suggests that tapered roof samples work and the moisture value on insulation decreases over the period of the research time.