Nämä sivut koskevat vuonna 2022 päättyneen Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeen mukaisia rakennusfysikaalisia mitoitusvuosia ja -olosuhteita. Hankkeen loppuraportti löytyy täältä. Vanhemmat FRAME-hankkeen mukaiset rakennusfysikaaliset testivuodet löytyvät täältä.
Tällä sivulla on esitetty rakennusfysikaaliset mitoitusolosuhteet kolmenlaisiin tarkasteluihin: Ajasta riippuviin simulointeihin, kuukausitason laskelmiin sekä vakio-olosuhteissa tehtäviin tarkasteluihin. Näihin liittyvät aineistot ovat ladattavissa alla olevista linkeistä.
Zip-tiedostot ovat pakattuja kansioita, jotka puretaan ennen käyttöä. Useissa tapauksissa sopiva purkuohjelma löytyy esiasennettuna tietokoneelta, mutta tarvittaessa sellaisen voi asentaa esimerkiksi täältä. Mitoitussäätiedostot on annettu useissa eri tiedostomuodoissa (csv, wac, xlsx).
Suureiden kuvaukset löytyvät tästä.
Mitoitusvuosiaineistot sisältävät tietoja rakennusten ulko-olosuhteista. Rakennusfysikaalisia laskentatarkasteluja varten tarvitaan lisäksi tietoa myös rakennusten sisäolosuhteista. Näistä löytyy lisätietoa tältä sivulta. Ajasta riippuviin simulointeihin liittyvää rakenteiden laskennallista kosteusanalysointimenetelmää on kuvattu täällä.
Ajasta riippuvat simuloinnit
Kaikki mitoitusvuositiedostot ovat saatavilla pakattuna zip-tiedostona tästä linkistä.
Ajasta riippuvilla simuloinneilla tarkoitetaan tuntitason olosuhdedataa käyttäviä laskelmia, jotka yleisimmin tehdään kaupallisilla laskentaohjelmilla, kuten WUFI, Delphin tai COMSOL Multiphysics. Näiden ohjelmien taustalla olevan lämmön- ja kosteudensiirron teorian perustasoksi on valittu standardissa SFS-EN 15026 esitetty kokonaisuus, johon liittyvää ohjeistusta on tietyiltä osin tarkennettu Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeen loppuraportin liitteissä.
Ajasta riippuvien simulointien valintamenetelmät ja valitut vuodet on kuvattu yksityiskohtaisesti Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeen loppuraportissa. Ajasta riippuvien simulointivuosien valinnasta ja käytöstä on laadittu myös lyhyempi kuvaus Rakennusfysiikka 2023 -seminaariartikkelin muodossa.
Uudet rakennusfysiikan mitoitusvuodet on valittu ensin kullekin tarkastelupaikkakunnalle erikseen, jotta tavoiteltu mitoitustaso saavutettaisiin kaikilla paikkakunnilla. Vaipparakenteissa tapahtuvan homeen kasvun osalta on kuitenkin valittu myös koko Suomen kattavat homeen kasvun mitoitusvuodet. Rakenteissa olevan kosteuden määrän sekä julkisivujen pakkasrasituksen ja betoniterästen korroosion osalta mitoitusvuosina käytetään paikkakuntakohtaisia mitoitusvuosia.
Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeessa valitut rakennusfysikaaliset ja julkisivurakenteiden pakkasrasituksen ja raudoitteiden korroosion mitoitusvuodet ovat:
- Homeen kasvu vaipparakenteissa (koko Suomi)
- Laskentatarkastelut tehdään käyttäen aina vähintään mitoitusvuotta Jokioinen 2011
- Jos kyseessä on betonisandwich-ulkoseinä tai sisäpuolelta lisälämmöneristetty hirsiseinä, tehdään tarkastelut myös mitoitusvuoden Jokioinen 2017 avulla
- Jos kyseessä on tiiliverhottu puurankaseinä (≥ 2 krs.), tehdään homeen kasvun tarkastelut myös mitoitusvuoden Vantaa 2017 avulla
- Kosteuden määrän rajoittaminen (kun homeen kasvu ei ole mitoittava kriteeri)
- Paikkakuntakohtaisten mitoitusvuosien mukaan
- Julkisivujen pakkasrasitus ja betoniterästen korroosio
- Nykyilmastolle paikkakuntakohtaisten mitoitusvuosien mukaan
- Tulevaisuuden ilmastolle RAMI-loppuraportin mukaan.
Homeen kasvun osalta mitoituslaskelmat tehdään RCP8.5-skenaarion mukaisissa olosuhteissa. Perustapauksessa kantavien rakenteiden käyttöikätavoitteena on vähintään 50-vuotta, jolloin laskelmissa käytetään siis RCP8.5-2080 -ilmaston yllä mainittuja mitoitusvuosia.
Kuukausitason laskelmat
Mitoitusvuositiedostot on saatavilla pakattuna zip-tiedostona tästä linkistä.
Kuukausitason laskelmilla tarkoitetaan tässä standardin SFS-EN ISO 13788 mukaisia stationääritilanteen laskelmia, joita kutsutaan myös kastepistelaskelmiksi tai Glaser-menetelmäksi. Stationääritilanteen laskelmissa on mukana vain lämmön johtuminen ja vesihöyryn diffuusio, eli siinä ei ole mukana monia muita keskeisiä rakennusfysikaalisia lämmön- ja kosteudensiirron ilmiöitä, kuten sadetta, lyhyt- tai pitkäaaltoista säteilyä, kosteuden kapillaarista siirtymistä tai kosteuden varastoitumista rakennusmateriaaleihin. Menetelmä on kuitenkin nopea, laskelmat ovat tehtävissä myös taulukkolaskentaohjelmilla tai kynällä ja paperilla, ja se on ollut käytössä rakennusalalla pitkään.
Kuukausitason laskelmiin tarkoitettujen ulkoilman mitoitusvuosien valinta on kuvattu Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeen loppuraportissa. Lisäksi aiheesta on laadittu tiivis kuvaus Sisäilmastoseminaari 2023 -seminaariartikkelin muodossa (Sisäilmastoseminaari 2023, ss. 299–304).
Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeessa tehtyjen tarkastelujen perusteella kuukausitason laskelmissa käytettäviksi mitoitusvuosiksi valittiin paikkakuntakohtaiset vuodet talvikaudelta heinäkuu 2009 – kesäkuu 2010. Paikkakuntakohtaiset mitoitusvuodet vastaavat ympäristöministeriön asetuksen 2010/2017 säävyöhykkeitä seuraavasti:
- Säävyöhyke I: Vantaa
- Säävyöhyke II: Jokioinen
- Säävyöhyke III: Jyväskylä
- Säävyöhyke IV: Sodankylä
Talvikauden kondenssiriskilaskelmat tehdään käyttäen menneen 30-vuotisjakson 1989–2018 mukaisia mitoitusvuosia.
Stationääritilanteen mitoitusolosuhteita
Lyhytkestoisen pakkasjakson mukaisten olosuhteiden määrittäminen ja tulokset on esitetty tarkemmin Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeen loppuraportissa.
Tuntitason simulointien ja kuukausitason stationääritilanteen laskelmien lisäksi kolmas tarkastelutilanne on ulkoilman lyhytkestoinen pakkasjakso. Standardi SFS-EN ISO 13788 määrittelee yhdeksi mitoitustilanteeksi kondenssiriskin lämpökapasiteetiltaan pienten rakenneosien, kuten ovien ja ikkunoiden huoneilmaa vasten olevilla pinnoilla. Tähän mitoitustilanteeseen liittyvä ulkoilman mitoittava lämpötila on standardin SFS-EN ISO 13788 mukaan vuoden kylmimmän vuorokauden keskilämpötilan pitkän aikavälin keskiarvo.
Rakentamisen mitoitussäät (RAMI) -hankkeessa tehtyjen laskelmien perusteella ulkoilman vuoden kylmimmän vuorokauden keskilämpötilan pitkän aikavälin keskiarvoksi määritettiin seuraavat lämpötilat:
- Säävyöhyke I (Vantaa): -19 °C
- Säävyöhyke II (Jokioinen): -21 °C
- Säävyöhyke III (Jyväskylä): -25 °C
- Säävyöhyke IV (Sodankylä): -32 °C
Mainitut säävyöhykkeet tarkoittavat ympäristön asetuksessa 1010/2017 esitettyjä säävyöhykkeitä. Lämpötilat ovat 6…8 °C lämpimämpiä verrattuna ympäristöministeriön asetuksessa 1010/2017 esitettyihin tilojen ja ilmanvaihdon lämmitystehon mitoittaviin ulkoilman lämpötiloihin.
Kylmien pakkasjaksojen aikaan ulkoilman vesihöyrypitoisuus on lähellä kyllästysvesihöyrypitoisuutta jään suhteen. Ulkoilman suhteelliseksi kosteudeksi edellä mainituissa pakkasolosuhteissa voidaan olettaa 97 % RH jään suhteen.