Mitä tarkoittaa hengittävä rakenne?

Hengittävä rakenne on yksi kiistellyimmistä ja väärinymmärretyimmistä ilmaisuista rakennusalalla. Tässä kirjoituksessa kerron, mistä on oikeasti kysymys – ja mistä ei. Kaiken takana on vesi. Aloitetaan perusteista.

Veden kolme olomuotoa

Vedellä on kolme olomuotoa: kiinteä (jää), neste (vesi) ja kaasu (vesihöyry). Myös lumi on jäätä. Jää on ”kuivaa” ja näkyvää. Nestemäinen vesi on ”märkää” ja näkyvää. Kaasu on ”kuivaa” ja näkymätöntä. On huomattava, että yleiskielessä puhumme usein vesihöyrystä, kun tarkoitamme aerosolia. Esimerkiksi pilvet ja sumu ovat aerosolia, siis pieniä nestepisaroita ilmassa. Ne eivät ole vesihöyryä. Vesihöyryä ei voi nähdä. Se on ilman osakaasu, siis ikään kuin osa ilmaa. Kosteuskonvektio tarkoittaa sitä, että vesi tai vesihöyry liikkuu ilmavirtausten mukana. Vesihöyry voi myös kulkea ilmatiiviiden rakenteiden läpi diffuusion vaikutuksesta.

VESI Villa Oivala 01_1200px

Nestemäistä vettä kahdella tapaa – meressä ja pilvissä eli aerosolina. Ilmassa olevaa vesihöyryä ei voi nähdä, vaikka sitäkin siellä on. Villa Oivalan saunan terassilta.

Läpäiseekö hengittävä rakenne ilmaa?

Yleinen käsitys on, että ilma pääsee liikkumaan hengittävän rakenteen läpi. Tästä ei kuitenkaan ole kyse. Avaan asiaa negaation kautta. Hengittävän rakenteen antiteesi on höyrynsulku. Höyrynsulku ei läpäise nestemäistä vettä eikä ilmaa, siis ei myöskään vesihöyryä. Hengittävä rakenne voi läpäistä ilmaa (esim. sahanpuru) tai olla läpäisemättä (esim. massiivipuu). Hengittävyydellä ei näin ollen ole mitään tekemistä ilmatiiviyden kanssa. Mistä siis on kysymys?

Hengittävä rakenne = kosteutta sitova rakenne

Arkkitehti Panu Kaila on kiteyttänyt näin: hengittävä = kastuva. Jos hengittävä olisi kuvattava yhdellä sanalla, kastuva olisi hyvä valinta. Se kaipaa kuitenkin tarkennusta. Tärkeää on, että rakenne on, paitsi kastuva, myös kuivuva. Itse haluan käyttää kaksi sanaa hengittävän määrittelemiseen: hengittävä = kosteutta sitova. Tarkemmin sanottuna: hengittävä rakenne kykenee läpäisemään, sitomaan ja luovuttamaan sekä nestemäistä vettä että vesihöyryä. Se on hygroskooppinen eli vettä imevä. Sillä on suuri kosteuskapasiteetti, mikä tarkoittaa kykyä sitoa ja luovuttaa kosteutta. Nyt, kun olen määritellyt hengittävän rakenteen, käytän jatkossa ilmaisua kosteutta sitova rakenne.

MAALI Muovi 01 Vanha Porvoo_nelio_1200px

Muovimaaleja mainostetaan ”hengittävinä”, mutta kuvassa vesihöyryä läpäisevä maali on tuhonnut kosteutta sitovan seinärakenteen rakennusfysikaalisen toiminnan. Maali ei ole pystynyt läpäisemään nestemäistä vettä. Vanha Porvoo.

…mutta lateksimaaliakin kehutaan hengittäväksi?

Tavanomaiset, vesiohenteiset muovimaalitkin läpäisevät vesihöyryä, siis kaasumaista vettä. ”Läpäisee vesihöyryä kosteussuojasta tinkimättä”, kehuu mainos. Olennaista on, että muovimaalit eivät läpäise nestemäistä vettä. Siksi ne ovat vaarallisia perinteisille rakennuksille ja siten myös ihmisille. Sisäilman kosteus, vesihöyryn muodossa, pyrkii lämmityskaudella rakenteiden läpi kohti ulkoilmaa diffuusion vaikutuksesta, kunnes kondensoituu eli tiivistyy nestemäiseksi muovimaalin sisäpinnassa, eikä pääse pois. Sen vuoksi julkisivuverhousten takana käytetään nykyään yleensä tuuletusrakoa. Kun käytetään kosteutta läpäisevää maalia, ei hirsitalossa tarvita tuuletusrakoa. Olen kirjoittanut aiheesta aiemmin täällä. Ulkomaalin taakse päätyy käytännössä aina myös sadevettä. Vaikka maali olisi tuoreena kuinka tiivis, siihen muodostuu halkeamia esimerkiksi alustan eläessä, ja vesi kyllä löytää tiensä maalin alle pienistäkin hiushalkeamista. Mutta löytääkö se ulos?

IKKUNA seurasaari ivars_1200px

Perinteinen lamasalvosrakenne punamullatulla lautaverhouksella on kosteutta sitova, terveellinen rakenne. Seurasaari, Ivars.

Millaiset rakenteet ovat kosteutta sitovia?

Kosteutta sitovia rakenteita ovat esimerkiksi hirsi, polttamaton savi ja höyrynsuluttomat rankorakenteet, jotka on lämmöneristetty orgaanisella aineella, kuten pellavalla, selluvillalla tai sahanpurulla. Myös poltetusta savitiilestä muurattu massiivinen seinä on kosteutta sitova, vaikka sitookin vähemmän vettä kuin puu. Kosteutta sitovan rakenteen voi pilata kosteutta läpäisemättömin pinnoittein. Höyrynsulkumuovi, muovimaali ja -lakka sekä lisälämmöneristeenä käytettävä muovipohjainen eriste ovat esimerkkejä tällaisista. Kosteutta sitova rakenne edellyttää samoin toimivaa pintakäsittelyä – esimerkiksi savi- tai kalkkirappausta, puukuitulevyä, paperitapettia ja keittomaalia. Tarkkana on oltava, sillä laminoidun ilmansulkupaperin välissä on piilotettuna muovikalvo, ja paperitapetissa saattaa olla muovipinnoite.

MAALI Lateksi 01_1200px

Muovimaali tuhoaa kosteutta sitovan rakenteen toimivuuden. Vesi pääsee kyllä maalipinnan alle, mutta ei pääse kuivumaan pois.

Miksi kosteutta sitova rakenne on terveellinen?

Kosteutta sitova rakenne tasaa sisäilman kosteutta. Kosteutta sitova rakenne on vikasietoinen. Rakenteeseen esimerkiksi viistosateen mukana joutuva vesi pääsee haihtumaan pois, ja rakenne kuivuu.  Erityisen vikasietoinen – siten turvallinen ja kestävä – on perinteinen hirsirakenne, joka kosteusvaurioiden lisäksi kestää huomattavia rakenteellisia muodonmuutoksia, toisin kuin muurattu rakennus tai levytalo. Puupohjainen eriste pystyy sitomaan itseensä huomattavan määrän nestemäistä vettä ilman, että sen eristyskyky juuri heikkenee – kuten villapaita. Mineraalivilla toimii toisin: jokainen kuitu on mahdollinen kosteuden tiivistymispinta, ja villan eristyskyky romahtaa sen kastuessa. Rakennuksen terveyden kannalta olennaista on koko rakennuksen vaipan kosteusfysikaalinen toiminta sisältä ulos asti, esimerkiksi tapetista julkisivun maalipintaan. Terveellisessä rakennuksessa kannattaa tavoitella ilmatiivistä ja kosteutta sitovaa rakennustapaa, josta kirjoitamme lisää myöhemmin.

Pekka Saatsi