Eurothane® Silver E FR
PIR-lämmöneristelevy loiville katoille
Artikkeli
27.02.2025
PIR-eristeisen suljetun kattorakenteen rakennusfysikaalinen tarkastelu simuloinnin avulla
Täysin PIR-eristeillä toteutetut loivat katorakenteet ilman tuuletettua pintavillaa ovat kasvattaneet tasaisesti suosiotaan.
Recticel Eurothane Silver E FR -eristeisillä suurilla katoilla kattopintaa ei nimittäin tarvitse jakaa enää osiin palokatkoin (Eurofins Expert Services Oy:n Palotekninen lausunto EUFI29-24001715-T1). Täysin PIR-eristeillä eristettyjen kattojen käytön yleistymisen myötä on myös lisääntynyt tarve kyetä mallintamaan luotettavasti PIR-eristeitä ja suljetun rakenteen kosteusteknistä toimivuutta.
Ihan sellaisenaan perinteisen tuuletetun villakaton simulointimalli ei taivu pelkällä eristetyypin vaihdolla PIR-eristeiselle tuulettumattomalle rakenteelle. Mallin kannalta keskeisimpiä haasteita ovat PIR-eristeen kerroksellinen rakenne, eristekerroksen saumojen ja rajapintojen huomioon ottaminen, alkukosteuspitoisuus sekä höyrynsulun ilmavuotojen simulointi. Lisäksi koko rakenne koostuu kerroksista, joissa vesihöyryn diffuusio on varsin hidasta. Mallilla tulisi siis kyetä tarkastelemaan hyvin pienien kosteuspitoisuuksien hitaita liikkeitä.
Recticel Eurothane Silver E FR -eriste koostuu kohtalaisen korkean vesihöyrynvastuksen omaavasta vaahtoytimestä, jonka molemmin puolin on äärimmäisen tiiviit pinnoitteet. Eristeen yläpuolella on lisäksi tiivis vesikate ja alapuolella puolestaan tiivis höyrynsulku. Rakenteessa on siis useita tiiviitä kerroksia päällekkäin eikä sen vuoksi yksinkertainen kastepistetarkastelu sovellu sen kosteusteknisen toimivuuden arviointiin. Rakennekerrosten suurten vesihöyrynvastusten vuoksi rakenne ei saavuttaisi koskaan muuttuvissa sääolosuhteissa ajasta riippumatonta tasapainotilaa. Tästä syystä esimerkiksi yleisesti käytössä olevalla DOF Lämpö-tyyppisellä ohjelmalla ei pystytä arvioimaan luotettavasti tällaisen rakenteen toimivuutta.
Swecon rakennusfysiikkaosasto otti haasteen vastaan ja ryhtyi mallintamaan tuulettumatonta PIR-eristeistä kattorakennetta WUFI Pro simulointiohjelmalla, jolla pystytään ottamaan huomioon mm. lämpötilagradientin vaikutus kosteuden jakautumiseen PIR-eristeen sisällä eri ajan hetkinä. Rakenne koostui kantavasta teräspoimulevystä, jonka yläpuolella oli ohut palosuojavilla, höyrynsulkumuovi, Recticel Eurothane Silver E FR -eriste ja PVC-vesikate. Testivuotena käytettiin Jokioinen 2080 kriittisiä ulkoilmaolosuhteita 20 vuotta peräkkäin, jotta saatiin selvitettyä voiko kosteus alkaa kumuloitumaan haitallisesti lämmöneristekerrokseen. Sisäilmaolosuhteet valittiin normaalin lämpimän ja puolilämpimän sisäilman mukaan erilaisilla sisäilman kosteuslisillä.
Ilmavuotojen vaikutus otettiin huomioon tuottamalla rakenteen sisään ilmavuotoa vastaava kosteustuotto. Koska PIR-eriste on itsessään täysin ilmatiivis umpisoluisen rakenteensa ansiosta, kosteustuotto lisättiin suoraan vesikatteen ja PIR-eristeen väliin, jonne se lopulta löytäisi tiensä saumojen ja kerrosten rajapintojen kautta. Suljetun rakenteen ilmatiiviys tiedetään tosiasiassa olevan hyvä, koska rakenne koostuu ainoastaan tiiviistä kerroksista eikä sen yläpinnassa ole alipaineista tuuletuskanavistoa, eli suoraa vapaata reittiä ulkoilmaan. Pieni paikallinen reikä höyrynsulussa ei siis automaattisesti aiheuttaisi ilmavirtaa koko rakenteen läpi. Tämä toi varmuutta tarkasteluihin, joissa käytettiin verraten korkeita ilmavuotoarvoja.
Tulokset tukivat käytännönkokemuksia. Rakenteen kosteustekninen toimivuus oli erittäin haastavista laskentaolosuhteista riippumatta hyvä. Kosteusmäärän kasvu eristekerroksen sisällä vakiintui noin 10 – 15 g/m2 tasolle 20 kriittisen testivuoden aikana. Määrä on erittäin vähäinen, ja on hyvin epätodennäköistä, että kriittisen testivuoden olosuhteet toteutuisivat joka vuosi 20 vuotta peräkkäin. Nykyilmastossa tehdyssä laskennassa, jossa alkukosteuspitoisuus valittiin erittäin korkeaksi, kosteuspitoisuus PIR-eristeessä lähti heti ensimmäisinä tarkasteluvuosina laskuun.
PIR-eristeillä eristettyjä suljettuja rakenteita on päästy tarkastelemaan myös oikeassa elämässä. Esimerkiksi viime kesänä toimitimme eristeet vanhan teollisuushallin kattotyömaalle Turun Urusvuoreen, jossa hallin katto oli eristetty polyuretaanieristeillä 1990-luvulla. Reilu 4 000 m2 kokoisen hallin PVC-kate oli tullut tiensä päähän ja oli vaihtokunnossa. Suljettu kattorakenne osoittautui avatessa olevan erinomaisessa kunnossa, ja ennen kaikkea myös kuiva. Vanhalla polyuretaanieristeellä oli siis edessään ainakin vielä toiset 30 vuotta kovaa ajoa. Rakenteen lämmöneristävyys tuotiin nykyaikaan asentamalla uusi Eurothane Silver E FR eristekerros vanhan polyuretaanieristeen päälle, jonka jälkeen rakenne sai pintaan uuden PVC-katteen.
Tässä rakennusprojektissa käytettyjä tuotteita