JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Työn tarkoituksena on tutustua puhalluseristettyjen yläpohjien lämpöteknisiin ominaisuuksiin. Rakennushankkeeseen pakolliseksi tuleva elinkaarimallin mukainen hiilijalan- ja hiilikädenjäljen laskenta suoritetaan 140 neliömetrin omakotitalon ja 3000 neliömetrin maatalousrakennuksen lämmöneristeille. Niiden avulla lämmöneristeen valinnasta johtuvia ympäristövaikutuksia pystytään vertailla. Työssä lasketaan erilaisilla hyväksyttävillä menetelmillä lämmönläpäisykerroin tyypilliselle yläpohjarakenteelle ja tuloksia verrataan aikaisempien tutkimusten pohjalta laskettuihin todellisia olosuhteita vastaaviin arvoihin. U-arvot lasketaan EN-standardien, RIL:n suunnitteluohjeen ja COMBI-hankkeen tuloksista johdettujen arvojen mukaisesti. COMBI-hankkeen tulokset kuvaavat todellisia yläpohjan olosuhteita.

Selluvillan ympäristövaikutukset ovat huomattavasti pienemmät kuin mineraalivilloilla. Tämä näkyy pienenä hiilijalanjälkenä. Selluvilla on myös ainut puhallettava lämmöneriste, joka sitoo hiiltä ja jolla on hiilikädenjälki. Tulokset osoittavat, että EN-standardien mukainen mitoitus antaa huomattavasti todellista tilannetta paremmat U-arvot kaikille puhallettaville lämmöneristeille. Sisäinen konvektio alkaa monien tutkimusten mukaan jo pienillä lämpötilaeroilla ja kerrospaksuuksilla. RIL:n suunnitteluohjeen mukainen mitoitus on pienemmän ilmanläpäisevyyden omaavalla selluvillalla lähes todellisia tilanteita vastaava. Suuremman ilmanläpäisevyyden omaavan lasivillan tapauksessa ohje antaa liian pieniä lämmönläpäisykertoimia. Lasivillalla myös eristekerroksen pintaan vaikuttava ilmavirtaus lisää huomattavasti lämpövirtaa eristeen läpi.

U-arvon laskenta on jatkossa suositeltavaa tehdä RIL:n suunnitteluohjeen mukaisesti. Ohjeessa otetaan ilmanläpäisevyys huomioon lisäterminä. Tulosten mukaan lisätermin kerroin on suurilla ilmanläpäisevyyksillä riittämätön. Hyväksyttävässä lämmönläpäisykertoimen laskennassa tulisi aina ottaa ilmanläpäisevyys huomioon erityisesti Suomen kaltaisissa kylmissä ilmasto-oloissa.

Thermal properties and design of loose-fill insulated roofs

Abstract

The purpose of the work is to find out the thermal properties of the loose-fill insulated roofs. The calculation of the carbon footprint and carbon handprint, which will be mandatory for the construction project, will be carried out in 140 m² for the heat insulation of the detached house and 3000 m² for the agricultural building. They make it possible to compare the environmental impacts of heat insulation selection. The work is calculated using different acceptable methods to calculate the heat permeability factor for the typical superstructure and the results are compared to the actual values calculated from previous studies. U-values shall be calculated in accordance with ENstandards, RIL design guidelines and values derived from the results of the COMBIproject. The results of the COMBI-project reflect the real conditions of the loose-fill insulated roofs.

The environmental impact of wood fibre insulation is significantly lower than mineral wools. This can be seen as a small carbon footprint. Wood fibre insulation is also the only loose-fill insulation that binds carbon and has a carbon handprint. The results show that design according to EN-standard gives significantly better U-values than the actual situation for all loose-fill insulations. According to many studies, internal convection begins with small temperature differences and layer thicknesses. The design according to the RIL design guidelines is almost equivalent to the actual situation for loose-fill insulations with a lower air transmittance. Materials with a greater air transmittance like glass wool, the instructions provide too small heat transmittance factors. In glass wool, the air flow affecting the surface of the insulation layer also significantly increases the heat flow through the insulation.

In the future, it is recommended to calculate the U-value according to RIL’s design instructions. In the instructions, air permeability is taken into account as an additional term. According to the results, the coefficient of the additional term is insufficient for greater air permeability. Air permeability should always be taken into account in an acceptable heat transfer coefficient calculation, especially in cold climates like Finland.