Miksi kosteus on niin merkittävä sana puhuttaessa rakennuksen kunnosta ja sen sisäilman laadusta? Koska kosteus on se, mikä eniten säätelee rakennuksen, rakenteiden tai rakennusmateriaalien vaurioitumisriskiä. Vaurioituneilla rakennusmateriaaleilla tiedetään olevan merkittäviä vaikutuksia sisäilman viihtyvyyteen ja terveellisyyteen. Tässä osiossa käsitellään kosteuden siirtymistä rakenteissa eli mistä kosteus tulee ja minne se menee tai jää.

Kosteuden siirtyminen rakenteissa ja niiden läpi tapahtuu useampia siirtymismuotoja hyödyntäen. Kosteus liikkuu rakennuksessa neljällä eri tavalla – vesihöyrynä diffuusion tai konvektion vaikutuksesta sekä vetenä kapillaarisesti tai painovoimaisesti. Esimerkiksi sadevesi, lumi, jää, tiivistyvä vesi (kondensoituminen), ulkoilman suhteellinen kosteus ja maaperän kosteus ovat rakennuksen ulkopuolisia kosteuslähteitä. Vesi kulkeutuu kapillaarisesti rakennusmateriaaleissa ja myös niiden välillä, esimerkiksi tiilessä, laastissa ja betonissa olevia huokosia pitkin. Tämän lisäksi rakennukseen kohdistuu kosteusrasitusta myös rakennuksen sisäisistä lähteistä, jotka aiheutuvat pääsääntöisesti rakennuksen käyttäjän toiminnoista. Sisä- ja ulkoilman kosteudesta puhuttaessa voidaan olettaa, että vesihöyrynä oleva absoluuttinen kosteus / kosteuspotentiaali (vesihöyryn osapaine) on sisäilmassa keskimäärin suurempi kuin ulkoilmassa, koska sisäilman kosteus koostuu ulkoilman kosteudesta ja sisäilman kosteuslisästä. Kuitenkin suhteellisesta kosteudesta puhuttaessa tilanne voi olla myös päinvastainen eli kylmänä vuodenaikana sisäilman suhteellinen kosteus on alhaisempi kuin ulkoilmassa, koska lämpimämpi ilma pystyy sitomaan enemmän kosteutta itseensä.

Vesimuodossa tapahtuva kapillaarinen ja painovoimainen kosteudensiirtyminen ei sinällään ole niin mielenkiintoinen aihe, sillä kuka tahansa ymmärtää asian merkityksen. Vesi tippuu taivaalta ja nousee maaperästä, jolloin siitä osa voi imeytyä rakenteisiin ja rakenteita täydentäviin osiin. Esimerkiksi vesitiivis katto, toimivat julkisivumateriaalit ja toimivat salaojat sekä pintavesien ohjaus ovat merkittäviä keinoja vähentää rakennuksen kosteusrasitusta. Asia vaikuttaa niin selvältä, ettei siitä kannata enempää papattaa, mutta todettakoon, että voi tilanne olla myös haasteellinen, jos ympäröiviä kosteusolosuhteita ei pystytä riittävästi hallitsemaan vaan asiaa joudutaan parantamaan myös erikoisilla rakenneratkaisuilla. Tällainen tilanne voi olla esim. haasteellisissa kellaritiloissa, joissa rakennuspohjan pohjavesi on korkealla tai kallionpinta ohjaa vedet perustuksiin.

Yleisesti diffuusiolla ja konvektiolla tapahtuva kosteudensiirtyminen vaatii jo edistyksellisempää tarkastelua, tulkintaa ja jopa laskentatoimia. Koska luonto pyrkii tasoittamaan eroja, niin diffuusiossa kosteus siirtyy korkeammasta vesihöyryn osapaineesta kohti alhaisempaa eli pyrkii saavuttamaan tasapainotilan. Kun tehdään suunnitteluvaiheen rakennusfysikaalisia tarkasteluja, nousee diffuusio merkittäväksi osaksi rakenteiden kosteusteknisen toimivuuden kannalta. Lämpö ja kosteus kulkevat käsi kädessä, minkä vuoksi esim. rakennekerrokset tulisi aina toteuttaa niin, että lämmönvastuksen kasvaessa täytyy sitä ennen kasvattaa vesihöyrynvastusta. Mikäli vesihöyrytiiviit kerrokset sijaitsevat lämmöneristeen ulkopinnassa, aiheutuu siitä väistämättä tilanne, jossa vesihöyry tiivistyy lämmöneristeen kylmällä osalla, koska kylmempi ilmamassa ei pysty sitomaan riittävästi kosteutta. Tätä asiaa en avaa kuitenkaan tämän enempää, jottei mene liian tekniseksi.

Konvektiolla tapahtuva kosteudensiirtyminen rakennuksessa johtuu pääasiassa sisä- ja ulkoilman välisten paine-erojen aikaansaamasta ilmavirtauksesta, kun ilmavirtauksen suunta on sisältä ulos (pääsääntöisesti). Tämän takia sisäilma suunnitellaan aina lievästi alipaineiseksi ulkoilmaan nähden ja rakenteiden sisäpinnoilla ei sallita merkittävästi epäjatkuvia rakennekerroksia. Sisätilat voivat kuitenkin joskus olla ns. ylipaineisia ulkoilmaan nähden, etenkin yläpohjan/alakaton rajassa. Tämä johtuu nk. savupiippuvaikutuksesta, jonka sisä- ja ulkoilman tiheyserot muodostavat. Tiheyserot tarkoittavat tässä sitä, että lämmin ilman on kevyempää ja pyrkii nousemaan ylöspäin, kun taas kylmä ilma toimii päinvastaisesti. Konvektiivisessa kosteudensiirtymisessä onkin tärkeää, että yläpohja sekä sen rakenneliittymät on toteutettu tarpeeksi tiiviisti, jottei niiden läpi kulkeudu sisäilman kosteutta tiivistyen esim. yläpohjan kylmällä puolella oleviin lämmöneristeisiin.