Kosteuden vaikutus rakenteiden lämpövirtoihin

Reijo Kohonen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Kosteuden ja kosteuden siirtymisen vaikutusta kuitumaisen väliaineen lämmönsiirtoon tutkittiin teoreettisesti, laskennallisesti ja kokeellisesti. Arvioitaessa kosteuden lämpöteknistä merkitystä käytännön rakenteissa on tunnettava kosteuspitoisuus, rakenteen osien kosteudensiirto-ominaisuudet ja reunaehdot (erityisesti niiden ajallinen vaihtelu), jotta voidaan määrittää kosteuden olomuodot, kosteusjakautumat ja kosteusvirrat, joiden perusteella voidaan edelleen laskea lämpövirta rakenteessa. Kosteuden vaikutusta mineraalivillan lämmönjohtavuuteen tarkasteltiin kokeellisesti kolmella tavalla; transienttitilan mittauksilla, jatkuvuustilan lämpövirtausmittauksilla ja luonnonmukaisissa sääoloissa mitatuista aikaintegroiduista lämpömääristä laskemalla. Kaikki tarkastelutavat antoivat tulokseksi lämmönjohtavuuden verraten heikon kasvun kosteuspitoisuuden funktiona. Teoreettiseesti voitiin osoittaa, että ns. lämpöputkiprosessi voi aiheuttaa eristeen sisällä huomattavan lämpövirran kasvun. Lämpöputkiprosessi edellyttää lämpimältä pinnalta höyrystyneen kosteuden palaamista takaisin nestefaasina. Käytännössä tällainen tilanne esiintyy varsin harvoin. Simulointilaskelmien perusteella rakennusaikaisen kosteuden kuivumiseen tarvittava lämpömäärä lisää johtumislämpöhäviöitä. Sen sijaan diffuusien kosteudensiirtymisen merkitys rakenteen lämpövirtoihin on vähäinen. Kostean rakenteen lämmönläpäisykerroin ehdotetaan määritettäväksi aikaintegroidun lämpömäärän ja rakenteen pintalämpötilaeron suhteeksi: numeerisella simuloinnilla olisi mahdollista määrittää erityyppisille rakenteille kosteuden vaikutus lämmöneristyskykyyn eri hygrotermisissä kuormitusolosuhteissa, jos on käytettävissä fysikaalisesti riittävän tarkka malli ja sitä vastaavat aineominaisuustiedot sekä kuormitusolosuhteet (säätiedot), jotka normitetaan.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages60
ISBN (Print)951-38-2790-9
Publication statusPublished - 1987
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number471
ISSN0358-5077

Keywords

  • mineral wool
  • moisture
  • windbreaks
  • thermal conductivity
  • thermal insulation
  • air flow
  • convection

Cite this

Kohonen, R. (1987). Kosteuden vaikutus rakenteiden lämpövirtoihin. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 471