Vakiotehoisen kuivanapitolämmityksen vaikutus hirsimökkien lämpö- ja kosteustekniseen toimintaan

Abstract

Tampereen teknillisellä yliopistolla on tutkittu uudentyyppistä energiatehokasta kuivanapitolämmitystä, joka soveltuu epäjatkuvassa käytössä olevien vapaa-ajan asuntojen lisäksi mahdollisesti mm. maatalous- ja teollisuusrakennuksiin. Tässä tutkimuksessa kuivanapitolämmitystä testattiin kuitenkin ainoastaan lisäeristämättömissä massiivihirsirakenteisissa vapaa-ajan asunnoissa. Tutkimus tehtiin vuosina 2007–2010 ja se koostui seitsemässä koekohteessa suoritetuista lämpö- ja kosteusmittauksista sekä laskentatarkasteluista. Laskentatarkasteluilla selvitettiin kuivanapitolämmityksen vaatimaa lämmitystehoa sekä vapaa-ajan asuntojen ala- ja yläpohjarakenteiden toimintaa. Laskentatarkastelujen pohjalta luotiin malli, jota voidaan käyttää määrittämään vapaa-ajan asunnon ominaisuuksien perusteella asunnolla tarvittava lämmitysteho.

Kuivanapitolämmityksen toiminta perustuu siihen, että lämmitysenergiankulutusta minimoidaan lämmittämällä asuntoa sen käyttöajan ulkopuolella vain tarvittavassa määrin. Kuivanapitolämmityksessä asunnon sisälämpötilaa ei pidetä vakiona vaan ainoastaan ulkolämpötilaa muutaman asteen korkeampana ja siten asunnon sisälämpötila seuraa ulkolämpötilan muutoksia. Kuivanapitolämmityksen yksinkertainen malli, vakioteholämmitys, sallii asunnon sisälämpötilan laskea myös pakkasen puolelle.

Tulosten perusteella lämmittämättömien vapaa-ajan asuntojen sisäolosuhteet eivät näyttäisi olevan vielä nykyisessä ilmastossa sellaisia, että asuntojen lämmittäminen olisi välttämätöntä, mutta rakenteiden toimivuus saattaa edellyttää lämmittämistä. Mökin alapohjarakenne määrää yleensä lämmitystarpeen suuruuden. Vapaa-ajan asunnon lämmittäminen on suositeltavaa erityisesti silloin, jos asunnolla on heikosti tuulettuva ryömintätilainen alapohja, jossa on hyvin tiivis höyrynsulkukerros. Tällöin asunnon lämmitystarve vaihtelee 3–5 °C välillä riippuen rakenteesta, höyrynsulkumateriaalista, tuuletuksesta sekä maapohjasta. Tuulettuvien yläpohjien, puurankarakenteisten seinien, maanvaraisen betonilaatan ja hyvin tuulettuvan ryömintätilaisen alapohjan kohdalla 0–3 °C lämpötilaero on riittävä, mikäli rakenteet ovat oikeaoppisesti toteutettu ja ulkopuoliset tekijät eivät vaikuta oleellisesti rakenteiden kosteustekniseen toimintaan.

Lämmittämättömänä pitämiseen nähden kuivanapitolämmitys parantaa tilannetta asunnon sisäolosuhteiden ja rakenteiden säilyvyyden osalta. Tietyillä rajoituksilla myös peruslämpö voidaan korvata kuivanapitolämmityksellä ja pienentää siten lämmitysenergian kulutusta ilman että kosteusriskit kasvavat. Tämä edellyttää mm. vesikalusteilta ja -laitteistoilta pakkasenkestävyyttä tai muita erillisjärjestelyjä, joilla estetään alhaisten lämpötilojen aiheuttamat kosteusvauriot. Kuivanapitolämmitystä voidaan myös modifioida vakiotehoisesta ratkaisusta kehittyneemmäksi kuivanapitolämmitykseksi, mikä lisäisi lämmitystavan soveltuvuuskohteita ja mahdollistaisi lämmitysenergiankulutuksen vähentämisen entisestään.