TY - BOOK
T1 - Lumen tunkeutuminen yläpohjarakenteisiin
T2 - Merkkiainekokeet
AU - Kääriäinen, Hannu
AU - Rantamäki, Jouko
PY - 1989
Y1 - 1989
N2 - Tutkimus lumen tunkeutumisesta yläpohjarakenteisiin
räystäsrakenteiden kautta liittyy Kilpisjärven
koerakentamisprojektiin. Tässä tutkimuksessa pyrittiin
lähinnä laboratoriokokein selvittämään lumen yläpohjaan
tunkeutumiseen vaikuttavat tekijät. Laboratoriokokeissa
käytettiin lumen asemesta merkkiainetta. Tutkimuksessa
selvitettiin lumen ominaisuuksia ja sen kulkeutumiseen
vaikuttavia asioita sekä kokeiden että
kirjallisuusselvitysten avulla. Varsinaiset
laboratoriokokeet suoritettiin tuulitunnelikokeina.
Mitattavina suureina käytettiin merkkiaineen määrän,
ilmavirran nopeuden ja paine-erojen mittausta.
Räystäsrakenne tehtiin tuulitunneliin
täysimittakaavaisena. Tunneli ja räystäsrakenne oli
muunneltavissa siten, että voitiin muuttaa muun muassa
räystään pituutta, aluslaudoituksen rakojen leveyttä,
yläpohjan tuuletusraon leveyttä seinän ja katon välillä,
räystään kattolappeen kaltevuutta ym. Kokeista
huomattiin, että ilmavirran nopeus on räystäsrakenteissa
aluslaudoituksen raoissa verrattain suuri, noin puolet
vallitsevasta tuulennopeudesta. Vastaavasti yläpohjan
tuuletusraoissa ilmavirran nopeus on kaksinkertainen
tuulen nopeuteen nähden. Nämä nopeudet huomioon ottaen
pitäisi jo verrattain pienilläkin tuulennopeuksilla, noin
2 - 5 m/s, kulkeutua lunta yläpohjaan räystäsrakenteiden
kautta. Lumen vapaana putoamisnopeutena voidaan pitää
keskimäärin noin 1 m/s. Tamä nopeus tarkoittaa sitä, että
lumi ei pääse laskeutumaan maahan, jos ilmavirran nopeus
ylöspäin on vapaata putoamisnopeutta suurempi. Kokeiden
perusteella lunta pitäisi päästä yläpohjaan tavallisilla
räystäsrakenteilla normaaleilla lumisateilla ja tuulilla.
Käytetyt yläpohjaratkaisut eristeineen, muovikalvoineen
ym. pystyvät eliminoimaan haitat valtaosin.
Laboratoriokokeissa käytettiin lunta kuvaavana
merkkiaineena solumuovirouhetta. Tämä johtui siitä, että
lumella suoritetut kokeet olisivat olleet vaikeasti
toteutettavissa. Näin ollen merkkiaineella tehtyjä
tutkimuksia pitää vain verrata toisiinsa, tulokset eivät
anna yläpohjaan tunkeutuneen lumen todellisia määriä.
Kokeissa testatuilla arvoilla ei löydetty mitään
ratkaisevaa keinoa estää merkkiaineen pääsy yläpohjaan.
Merkkiaineen rakeet pysyivät ehyenä tärmätessään
esteisiin, sitä vastoin käytännössä lumi muskautuu
vastaavassa tilanteessa. Näin sen kulkeutuminen
pienistäkin raoista on mahdollista. Käytännössä lumen
kulkeutuminen yläpohjaan estyisi vain sulkemalla kaikki
tuuletusraot tai asettamalla riittävän tiivis huokoinen
verkko tai kangas tuuletusrakoihin. Sulkemalla yläpohjan
tuuletus kokonaan lumen kulkeutumisen ongelma muuttuu
kosteuskysymykseksi.
AB - Tutkimus lumen tunkeutumisesta yläpohjarakenteisiin
räystäsrakenteiden kautta liittyy Kilpisjärven
koerakentamisprojektiin. Tässä tutkimuksessa pyrittiin
lähinnä laboratoriokokein selvittämään lumen yläpohjaan
tunkeutumiseen vaikuttavat tekijät. Laboratoriokokeissa
käytettiin lumen asemesta merkkiainetta. Tutkimuksessa
selvitettiin lumen ominaisuuksia ja sen kulkeutumiseen
vaikuttavia asioita sekä kokeiden että
kirjallisuusselvitysten avulla. Varsinaiset
laboratoriokokeet suoritettiin tuulitunnelikokeina.
Mitattavina suureina käytettiin merkkiaineen määrän,
ilmavirran nopeuden ja paine-erojen mittausta.
Räystäsrakenne tehtiin tuulitunneliin
täysimittakaavaisena. Tunneli ja räystäsrakenne oli
muunneltavissa siten, että voitiin muuttaa muun muassa
räystään pituutta, aluslaudoituksen rakojen leveyttä,
yläpohjan tuuletusraon leveyttä seinän ja katon välillä,
räystään kattolappeen kaltevuutta ym. Kokeista
huomattiin, että ilmavirran nopeus on räystäsrakenteissa
aluslaudoituksen raoissa verrattain suuri, noin puolet
vallitsevasta tuulennopeudesta. Vastaavasti yläpohjan
tuuletusraoissa ilmavirran nopeus on kaksinkertainen
tuulen nopeuteen nähden. Nämä nopeudet huomioon ottaen
pitäisi jo verrattain pienilläkin tuulennopeuksilla, noin
2 - 5 m/s, kulkeutua lunta yläpohjaan räystäsrakenteiden
kautta. Lumen vapaana putoamisnopeutena voidaan pitää
keskimäärin noin 1 m/s. Tamä nopeus tarkoittaa sitä, että
lumi ei pääse laskeutumaan maahan, jos ilmavirran nopeus
ylöspäin on vapaata putoamisnopeutta suurempi. Kokeiden
perusteella lunta pitäisi päästä yläpohjaan tavallisilla
räystäsrakenteilla normaaleilla lumisateilla ja tuulilla.
Käytetyt yläpohjaratkaisut eristeineen, muovikalvoineen
ym. pystyvät eliminoimaan haitat valtaosin.
Laboratoriokokeissa käytettiin lunta kuvaavana
merkkiaineena solumuovirouhetta. Tämä johtui siitä, että
lumella suoritetut kokeet olisivat olleet vaikeasti
toteutettavissa. Näin ollen merkkiaineella tehtyjä
tutkimuksia pitää vain verrata toisiinsa, tulokset eivät
anna yläpohjaan tunkeutuneen lumen todellisia määriä.
Kokeissa testatuilla arvoilla ei löydetty mitään
ratkaisevaa keinoa estää merkkiaineen pääsy yläpohjaan.
Merkkiaineen rakeet pysyivät ehyenä tärmätessään
esteisiin, sitä vastoin käytännössä lumi muskautuu
vastaavassa tilanteessa. Näin sen kulkeutuminen
pienistäkin raoista on mahdollista. Käytännössä lumen
kulkeutuminen yläpohjaan estyisi vain sulkemalla kaikki
tuuletusraot tai asettamalla riittävän tiivis huokoinen
verkko tai kangas tuuletusrakoihin. Sulkemalla yläpohjan
tuuletus kokonaan lumen kulkeutumisen ongelma muuttuu
kosteuskysymykseksi.
KW - construction
KW - snow
KW - buildings
KW - ceilings (architecture)
KW - test houses
KW - wind tunnels
KW - penetration, roofs
M3 - Report
SN - 951-38-3584-7
T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
BT - Lumen tunkeutuminen yläpohjarakenteisiin
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
CY - Espoo
ER -