PASSIIVITALON TALOTEKNIIKKA, RAKENTEET JA DETALJISUUNNITTELU

Passiivitalon energiatehokkuustavoitteet edellyttävät talon suunnittelulta ja rakentamiselta korkeaa laatutasoa. Rakentamisen tulee perustua yksinkertaisiin ratkaisuihin, joiden työmaatoteutus on helppoa. Passiivitalon tilojen lämmityksen energiatehokkuus muodostuu ulkovaipan eri osien ja ilmanvaihdon lämpöhäviöiden pienentämisestä tasolle, jolla rakennuksen lämmittämiseen ei välttämättä tarvita perinteisiä radiaattori- tai lattialämmitysjärjestelmiä. Kun rakennuksen lämmityksen tehontarve on pieni, voidaan siirtyä ilmanvaihtolämmitykseen, jossa lämpö tuodaan huonetiloihin ilmanvaihtojärjestelmän välityksellä. Tämä ei sulje pois muidenkaan lämmitystapojen käyttöä passiivitaloissa.

Passiivitalon kokonaisenergiatehokkuutta arvioidaan sen primäärienergiantarpeen kautta. Primäärienergia sisältää energiantuotannon häviöt, eli primäärienergiatarkastelussa arvioidaan energialähteen sisältämän energian määrää suhteessa tuotannossa saatavaan käytettävän energian määrään. Passiivitalon kokonaisenergiaratkaisuissa kannattaa silloin pyrkiä uusiutuvan energian hyödyntämiseen, energiatehokkaisiin kodinkone-, valaistus- ja talotekniikan laiteratkaisuihin. Primäärienergia sisältää tilojen ja käyttöveden lämmityksen, talotekniikan laitteiden ja kotitaloussähkön tarpeen. Koska passiivitalon määrittely perustuu laskennalliseen arvioon, on energiantarvelaskelma tehtävä suunnitellun käytön perusteella.

Lämmön talteenotto ilmanvaihdosta on yksi tehokkaimmista keinoista pienentää rakennuksen lämmitystarvetta. Keskieurooppalaisissa passiivitaloissa käytetään yleisesti maalämmönvaihdinta eli maahan kaivetussa putkessa tapahtuvaa tuloilman esilämmitystä. Maalämmönvaihtimessa ulkoa tuleva ilma lämpenee talvella ja viilenee kesällä ennen lämmön talteenottolaitetta. Esilämmityksen ansiosta ilmanvaihtolaitteen jäätymisongelmat vältetään ja koneen vuosihyötysuhde pysyy korkeana. Käytännön kokemukset maalämmönvaihtimeen perustuvasta tuloilman esilämmityksestä pohjoisessa ilmastossa ovat kuitenkin vähäisiä, ja VTT:n tutkijat varoittavatkin ratkaisuun liittyvistä hygieniariskeistä. Tuloilman esilämmitys voidaan järjestää myös esimerkiksi nestekiertoisen lämmönvaihtimen avulla, jolloin maalämmönvaihtimen riskeiltä vältytään. Pyörivällä lämmönvaihtimella varustettu ilmanvaihtokone ei välttämättä tarvitse tuloilman esilämmitystä.

Passiivitalorakentamisen yhteydessä mainitut rakenteiden U-arvot ovat suuntaa-antavia. Tarvittava lämmöneristys määritellään hankekohtaisesti kokonaisenergiatarkastelun kautta. Kun parempaa lämmöneristystä halutaan käyttää kompensoimaan muita ratkaisuja, on syytä huomata että erittäin suurissa eristepaksuuksissa lämmöneristävyys ei enää kasva lineaarisesti lämmöneristekerroksen paksuuden kanssa. Mikäli suunnittelussa päädytään syystä tai toisesta rakenteellisiin ratkaisuihin, joista ei ole riittävää tutkimustietoa tai kokemusta, pääsuunnittelijan tulee vaatia asiantuntijaselvitys rakenteiden kosteusteknisestä toimivuudesta suunnitelmien liitteeksi. Selvityksen tarpeellisuus tulee harkita tapauskohtaisesti. Pilottikohteissa toteutetuista rakenteista tarvittavat selvitykset ovat jo olemassa, ja nämä ovat saatavilla materiaalivalmistajilta tai suoraan selvityksen laatineilta tahoilta.

Hyvin eristetyssä rakennusvaipassa kylmäsiltojen merkitys korostuu. Passiivitalon suunnittelua koskevassa aineistossa kylmäsillat jaotellaan usein kolmeen kategoriaan: rakenteellisiin kylmäsiltoihin, geometrisiin kylmäsiltoihin sekä näiden yhdistelmiin. Rakenteellinen kylmäsilta on rakenteen kohta, jossa lämmönjohtavuus on ympäröivää rakennetta huomattavasti suurempi. Tällainen on tyypillisesti esimerkiksi lämmöneristekerroksen läpi ulottuva runkotolppa. Geometrisena kylmäsiltana pidetään mm. ulkonurkkaa. Keskieurooppalainen tapa tarkastella kylmäsiltoja poikkeaa jonkin verran suomalaisesta käytännöstä, jossa kylmäsiltavaikutus huomioidaan rakenteiden U-arvoissa.

Passiivirakentamiseen liittyy julkisuudessa käytävä keskustelu paksujen lämmöneristyskerrosten kosteusriskeistä. Ulkovaipan kosteusvaurioiden ylivoimaisesti suurin aiheuttaja on sadeveden tunkeutuminen rakenteisiin. Myös märkätilojen virheelliset vedeneristykset ja jopa uusienkin talojen putkistojen tai viemäröintien vuodot, maan kosteuden pääsy rakenteisiin, rakentamisen aikainen kosteus, väärät rakenneratkaisut sekä rakennustuotteiden ja –tarvikkeiden varastointi ilman asiallista sääsuojausta ovat aiheuttaneet vaurioita.

Asuinhuoneiden sisäilman kosteuden aiheuttamat kosteusvauriot ovat huomattavasti harvinaisempia. Rakennusten kosteusvaurioihin ei yleensä ole yhtä selkeää syytä, vaan ne ovat useimmiten monen vaikuttavan tekijän summa. Siksi paksu lämmöneristys ei yksinään aiheuta kosteusriskin kasvua. Nämä tekijät koskevat kaikkea rakentamista. Huolimattomuus ja asenteet yhdessä väärien työtapojen tai työjärjestyksen kanssa aiheuttavat aivan liian paljon kosteusvaurioihin johtavia virheitä.

Detaljisuunnittelulla ilmatiiviin kerroksen toteuttaminen tehdään helpoksi. Erityistä huomiota on kiinnitettävä alapohjan ja seinärakenteen liitokseen, välipohjan liittymiseen seinärakenteeseen sekä ovi- ja ikkunadetaljeihin. Ilmansulkukerroksen lävistävien asennusten määrä on minimoitava ja ilmanvaihtokanavisto asennettava kokonaisuudessaan ilmansulkukerroksen sisäpuolelle. Alapohjan läpi tuotavat asennukset voidaan keskittää.

Rakenteiden massiivisuuden merkitys riippuu rakennuksen sijainnista sekä ulkovaipan lämmöneristävyydestä. Suomen ilmastoon toteutettavassa, erittäin hyvin eristetyssä rakennuksessa rakenteiden massiivisuudella on selvästi vähäisempi merkitys rakennuksen energiantarpeelle kuin esimerkiksi Keski-Euroopan ilmastossa. Toisaalta jo maanvaraisen alapohjan betonilaatta tuo rakennukseen varaavaa massaa, jolla on lämpötilavaihteluita tasaava vaikutus.

Pääsuunnittelijan vastuulla on varmistaa suunnittelun laatu siten, että suunnitelman toteuttaminen on vaihtelevissa työmaaolosuhteissa mahdollista. Työmaan vastaavan mestarin tulee varmistaa, että talo rakennetaan suunnitelmien mukaisesti. Iso osa uudistalojen kosteusongelmista voitaisiin välttää pitämällä huolta rakentamisen perusasioista –suunnittelun ja toteutuksen laadusta. Passiivirakentaminen perustuu juuri laatuajatteluun.

Passiivitalon detaljisuunnittelusta ja työmaatoteutuksesta kerrotaan tarkemmin aineistossa, jonka voit ladata koneellesi sivulla LADATTAVA AINEISTO.