Miten lähes 90-vuotias hirsitalo voidaan korjata energiatehokkaammaksi?

Iisalmen kaupungin omistama Ihalan tila on osa savolaista rakennusperintöä. Vuonna 1937 valmistunut kodikas hirsitalo on seissyt Ouluntien varressa sukupolvien ajan, mutta aikakauden rakentamistapa näkyy suurina lämpöhäviöinä ja rakenteiden heikkona energiatehokkuutena. Savonia-ammattikorkeakoulun rakennusinsinööriopiskelijat saivat tehtäväkseen selvittää, miten rakennuksen ulkovaippaa voidaan korjata niin, että rakennuksen lämmitysenergian kulutus pienenisi. Opiskelijat tekivät työn Rakennusalan projekti 4- opintojaksolle.

1930-luvun hirsitalon rakenteet

Ihalan päärakennus edustaa tyypillistä 1930-luvun hirsirunkoista asuinrakennusta: seinät ovat massiivihirttä ilman varsinaista lisäeristystä, ja yläpohjassa eristeenä toimii sahanpuru. Osaa tiloista on peruskorjattu 1980–90-luvuilla, mutta rakenteista ei ollut tarkkoja suunnitelmia saatavilla. Asumismukavuuden lisäämiseksi sekä energiatehokkuuden parantamiseksi ulkoseiniin on tehty 1980-luvulla sisäpuolen levytyksiä, jossa hirsiseinään on oletettavasti lisätty pinkopahvi ja levytys. Kohdekäynnillä asuinhuoneissa ei päästy käymään yksityisyyden suojan vuoksi. Rakennus toimii tällä hetkellä perhekotina.

Opiskelijat arvioivat asiakirjatarkastelun pohjalta, millaiset rakenteet todennäköisesti ovat. Käytettävissä oli rakennussuunnitelmia eri aikakausilta, museoviraston inventointiaineistoa sekä valokuvia. Rakenteita ei ole avattu tarkempaa kuntotutkimusta varten, joten työ perustui valistuneisiin arvioihin ja alan kirjallisuuteen aikakaudelle tyypillisestä rakennustavasta.

Miten vanha hirsitalo voidaan korjata turvallisesti?

Vanhan hirsirakennuksen korjaussuunnittelua tehtäessä tulee olla riittävä ymmärrys aikakauden rakennustavasta ja rakennusfysiikasta. Muutoksia suunniteltaessa alkuperäisten rakenteiden rakennusfysikaalinen toiminta tulee ymmärtää, jotta kosteus ei pääse kertymään lisäeristettyihin rakenteisiin.

Esimerkkejä korjausehdotuksista:

• Hirsiseinien lisäeristäminen ulkopuolelta

Yleensä kosteusteknisesti turvallinen tapa hirsiseinien lisäeristämiselle on eristää seinät ulkopuolelta. Maltillisella eristepaksuudella voidaan merkittävästi pienentää lämpöhäviötä ilman, että rakennuksen mittasuhteet tai räystäät muuttuvat liiaksi.

Hirsiseinissä alkuperäisen rakenteen arvioitu U-arvo on 0,60 W/m2K.

Korjausehdotuksena esitetty lisäeristys toteutetaan purkamalla vanha ulkoverhouslaudoitus, lisäämällä seinän ulkopuolelle 50mm lisäeristettä, puukuitulevy tuulensuojaksi ja rakentamalla uusi ulkoverhous. Tiloissa, joissa hirsipinta ei tarvitse jäädä sisäpuolella näkyviin, voidaan sisäpintaan asentaa lisäksi puukuitulevy lisäeristeeksi. Tällä ratkaisulla korjatun rakenteen U-arvo on 0,26 W/m2K.

• Uutta puukuitueristettä vanhan sahanpurun tilalle

Lähes sata vuotta vanhoissa rakenteissa sahanpurueristeet on painuneet lähes varmasti. Puukuitueristeet ovat puurakennuksiin hyvin sopivia hygroskooppisia materiaaleja, jotka pystyvät tasaamaan ilman kosteuden vaihteluita.

Kylmiin ullakkotiloihin rajoittuvissa yläpohjissa korjausehdotus on poistaa alkuperäiset sahanpurueristeet ja korvata ne puukuitueristeillä. Samassa yhteydessä eristetilaa korotetaan 50mm, jolloin korjatun rakenteen eristepaksuus on 300mm. Yläpohjassa alkuperäisen rakenteen arvioitu U-arvo on 0,26 W/m2K. Korjatun rakenteen U-arvo on 0,12 W/m2K.

Kaikki ratkaisut suunniteltiin ympäristöministeriön kosteusteknisiä ohjeita ja energiatehokkuusmääräyksiä noudattaen.

Tavoitteena puolittaa lämpöhäviöt

Lämpöhäviöiden tasauslaskenta osoitti, että esitetyt korjaustoimenpiteet vähentäisivät lämpöhäviöitä rakennuksen vaipan osalta lähes puoleen. Suurin hyöty saavutetaan hirsiseinien lisäeristämisellä – niiden osuus koko ulkovaipan energiankulutuksesta on suurin. Myös yläpohjan parantaminen pienentää lämpöhäviötä merkittävästi.

Ensin tutkitaan, sitten hutkitaan

Ennen varsinaisia korjaustoimenpiteitä rakennuksessa tulee tehdä huolellinen kuntotutkimus. Vanhat rakenteet voivat sisältää esimerkiksi haitta-aineita, jotka on poistettava turvallisesti.

Kun rakenteita lisäeristetään huomioiden kokonaisuus, rakennus säilyttää perinteisen ilmeensä mutta ovat turvallisia ja terveellisiä käyttäjälle.

Opiskelijoiden ajatuksia projektista

Aleksi: Korjausrakentaminen ja vanhan rakennuskannan säilyttäminen on kiinnostava aihealue, on hienoa päästä jo ennen työelämään siirtymistä työskentelemään todellisen kohteen parissa ratkaisemassa sen ongelmia ja tutkimassa kokonaisvaltaisesti eri rakenteiden toimintaa. Projektin toteutus oli tärkeä oppimistilanne ja antoi kykyä hahmottaa useita osa-alueita tarkemmin, erityisesti rakennusfysiikan osalta.

Päivi: Projekti on ollut käytännönläheinen ja juuri sen vuoksi mielenkiintoinen. Olemme päässeet syventämään osaamistamme ja oppimaan uutta erityisesti rakennusfysiikan osalta. Olisi hyvin palkitsevaa päästä jatkamaan korjausten suunnittelua pidemmälle, detaljeihin ja korjaustyön toteutukseen. Projektin edetessä kiinnostus korjausrakentamista kohtaan on lisääntynyt.

Päivin ja Aleksin työskentely rakennusten energiatehokkuuden parantamiseen liittyvissä tehtävissä jatkuu keväällä opinnäytetyön merkeissä.

Vanha rakennus, uusi mahdollisuus

Ihalan tilan päärakennus on esimerkki siitä, miten vanhaa rakennuskantaa voidaan kunnioittaa ja samalla viedä sitä kohti energiatehokkaampaa tulevaisuutta. Energiatehokas kunnostaminen on mahdollista, mutta se on tehtävä huolellisesti ja rakennusfysikaaliset riskit ymmärtäen.

Työ osoittaa myös, että vanhojen rakennusten energiatehokkuutta voidaan parantaa merkittävästi ilman, että niiden arkkitehtuuri tai rakennusperintö kärsii – päinvastoin, oikein tehdyt korjaukset pidentävät rakennuksen elinikää ja vähentävät energiankulutusta vuosikymmeniksi eteenpäin. Jos rakennus on kestänyt jo liki sata vuotta Suomen sääolosuhteita, miksi se ei kestäisi myös seuraavan 100 vuotta.

---

Kirjoittajat:

Aleksi Kojo ja Päivi Haapea, 4. vuoden rakennusinsinööriopiskelijat

Teppo Houtsonen, rakennetekniikan lehtori, Savonia-ammattikorkeakoulu, ympäristötekniikan asiantuntija E-tehohankkeessa

---