Tiivistysmenetelmien ja laadunvarmistuksen vaikutukset tiivistyskorjausten onnistumiseen

Abstract

Diplomityössä tutkittiin rakenteiden ilmatiiviyttä parantavia toimenpiteitä eli niin sanottuja tiivistyskorjauksia osana peruskorjausta. Työn tavoitteena oli tarkastella, mitkä tekijät vaikuttivat tiivistyskorjausten onnistumiseen. Tiivistyskorjauksen onnistumisen mittareina käytettiin korjaushankkeille asetettuja tavoitteita ilmanvuotoluvun ja merkkiainekokeiden tavoitetasojen osalta. Terveysperusteisia mittareita, kuten oirekyselyitä ei tutkimuksessa tarkasteltu.

Työssä selvitettiin korrelaatiota ilmanvuotoluvun, merkkiainekokeiden määrän sekä tulosten ja lämpökuvauksella tehtyjen ilmavuotojen paikannusten välillä. Lisäksi työssä analysoitiin eroja eri korjaustapojen välillä tilastollisesti. Työn aineisto koostui vuosina 2017–2021 valmistuneista peruskorjauksista (n=6), joissa tilaajana oli Suomen Yliopistokiinteistöt Oy. Tarkasteltavissa kohteissa oli käytetty erilaisia rakennusmateriaaleja, tiivistyskorjausjärjestelmiä sekä laadunvarmistustoimenpiteitä. Kohteet sijaitsivat eri puolilla Suomea ja tiivistyskorjausten toteuttajina toimivat eri urakoitsijat.

Tutkimuksen perusteella suurin vaikutus tiivistyskorjauksen jälkeiseen ilmanvuotolukuun oli ilmansulkumateriaaliin kohdistuvilla toimenpiteillä. Pienimmät ilmanvuotoluvut saavutettiin kohteissa, joissa ilmansulkuna toiminut höyrynsulkumuovi uusittiin. Toiseksi pienimmät ilmanvuotoluvut saavutettiin kohteissa, joissa olemassa olevan betoni- tai tiilirakenteisen sisäkuoren sisä- tai ulkopuolelle asennettiin ilmatiiviyttä parantava lämmöneriste. Heikoimmat ilmanvuotoluvut olivat kohteissa, joissa betoni- tai tiilirakenteinen sisäkuori ainoastaan tasoitettiin. Näiden tulosten perusteella asetettiin lähtökohdat ilmanvuotoluvun tavoitetason asettamiselle yliopistorakennusten tiivistyskorjauksissa. Hyvä ja saavutettava ilmanvuotoluvun tavoitetaso q50-lukuna oli tutkimuksen mukaan välillä 1,0–3,0 m3/ (h m2), riippuen ilmansulkumateriaalista ja siihen kohdistuvista toimenpiteistä.

Laadunvarmistuksen osalta vähiten paikallisia ilmavuotoja lämpökuvauksella luovutuksen yhteydessä havaittiin kohteissa, joissa hyväksyttyjen merkkiainekoetulosten osuus oli pienin. Korrelaatio näiden muuttujien osalta oli erittäin voimakasta. Hyväksytty merkkiainekoetulos määritettiin tässä tutkimuksessa tarkoittamaan merkkiainekoetulosta, jossa ei havaittu valitussa tavoitetasossa sallittuja ilmavuotoja merkittävämpiä ilmavuotoja. Tulokset viittaavat siihen, että merkittäväksi luokiteltavia ilmavuotoja esiintyy sitä vähemmän, mitä tiukemmin merkkiainekokeet toteutetaan. Hyväksyttyjen merkkiainekoetulosten osuudella havaittiin olevan myös kohtalaista korrelaatiota ilmanvuotoluvun kanssa.

Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää, kun tiivistyskorjaushankkeelle asetetaan tavoitteita sekä vaatimuksia yliopistorakennuksissa sekä muissa vastaavissa rakennuksissa. Ilmatiiviyttä parantavien lämmöneristeiden hyödyntämistä tiivistyskorjauksissa voidaan perustella tutkimuksen tuloksilla. Tiivistyskorjaushankkeen kaikki osapuolet voivat hyödyntää tutkimuksen tuloksia laadunvarmistuksen menetelmien ja vaatimusten osalta. Tutkimus on myös lähtökohta jatkotutkimukselle. Työn tulokset ovat luotettavuudeltaan suuntaa antavia. Työn tuloksia ei voida täysin yleistää alhaisista p-arvoista huolimatta vähäisen aineiston ja sekoittavien tekijöiden takia.

The study examined measures to improve the airtightness of structures as part of renovation projects. The aim was to investigate factors affecting the success of airtightness retrofits. The effectiveness of airtightness retrofits was evaluated based on predetermined project targets for air leakage rates and the outcomes of tracer gas tests. Health-related indicators, such as symptom surveys, were not considered in the study.

The correlation between air leakage rates, the number of tracer gas tests and results obtained from them, and air leaks detected by thermal imaging were studied. Additionally, statistical methods were employed to analyse the variances among different renovation methods. The study included data from renovation projects completed between 2017 and 2021 (n=6), with Suomen Yliopistokiinteistöt Oy – University Properties of Finland Ltd as the client. The projects utilized various building materials, air sealing systems and quality assurance measures. The projects were located across different regions of Finland, and various contractors were involved in implementing the air tightness renovations.

According to the study, the type of air barrier material used had the greatest impact on post-repair air leakage rates. The lowest air leakage rates were achieved in projects where the existing plastic vapour barrier was replaced with a new one. The second-lowest results were observed in projects where an insulation material that improves airtightness was installed either on the interior or exterior of the existing concrete or brick inner shell. The highest air leakage rates were recorded in projects where the concrete or brick inner shell was only plastered. Based on these results, guidelines were established for setting target air leakage rates in university air sealing repair projects. The target air leakage rate q50-value recommended ranges from 1.0 to 3.0 m3/ (h m2), depending on the air barrier material and the associated repair measures.

Regarding quality assurance, the projects with the lowest percentage of accepted tracer gas test results had the fewest local air leaks detected through thermal imaging during handover. There was a very strong correlation between these variables. An accepted tracer gas test result was defined in this study to mean a tracer gas test result in which no air leaks exceeding the permissible air leaks at the selected target level were detected. The results suggest that significant air leaks are less likely to occur when tracer gas tests are conducted more rigorously. Moderate correlation was also observed between the percentage of accepted tracer gas test results and air leakage rates.

The findings of the study can be utilized in setting goals and requirements for air tightness renovation projects on university campuses and in similar buildings. The use of insulation materials that improve air tightness can also be justified in air tightness renovations based on the results of the study. All parties involved in air tightness renovation projects can benefit from the study findings regarding quality assurance methods and requirements. The study also serves as a starting point for further research. The reliability of the study is affected by a small sample size and confounding factors in the study. For these reasons the findings of this study cannot be fully generalized.