Tiilikuorimuurissa käytettävä tiilileveys pienemmäksi ympäristövaikutusten vähentämiseksi

Nykyisin kuorimuureissa yleisesti käytössä olevaa tiilileveyttä pienentämällä kuorimuurirakentamisessa voitaisiin saavuttaa materiaalisäästöjä ja siten saada tiilijulkisivun ympäristövaikutuksia pienemmäksi.

Kuorimuurirakentamisessa on kuitenkin ollut haasteena kuorimuurillisen seinärakenteen kosteustekninen toimivuus viistosadetta vastaan, minkä takia kuorimuurin ohentaminen tulee tehdä seinärakenteen rakennusfysikaalinen toimivuus ja pitkäaikaiskestävyys edellä. Nykyohjeistuksen [1,2] mukaan kerrostalorakentamisessa kuorimuurin vähimmäispaksuussuositus on 120 mm ja yleisin Suomessa käytössä oleva koko on 135 mm leveä tiili korkean rakennuksen tai voimakkaan viistosaderasituksen kohteissa.

Tutkimuksessa selvitettiin, mihin ohjeistukset kuorimuuripaksuudesta perustuvat ja millaiset kuorimuurirakentamista koskevat velvoittavat määräykset ja ohjeet ovat. Aiemmin tehtyjen tutkimuksien ja muiden maiden käytäntöjen pohjalta tutkimuksessa selvitettiin tiilileveyden vaikutusta kuorimuurillisen seinärakenteen kosteustekniseen toimintaan. Tampereen yliopiston tutkimuslaboratoriossa tehdyillä sadetuskokeilla selvitettiin kuorimuurissa käytettävän tiilen leveyden vaikutusta tiilimuurin kastumiseen, kuivumiseen ja sadevedentiiviyteen.

Kuorimuurin paksuuden ja tuuletusvälin historiaa

Suomessa alan ohjeistus tiilikuorimuureista on pitänyt hyvää rakentamistapaa noudattavana kuorimuurin minimipaksuutena 120…130 mm. Perusteena on ollut lähinnä paksumman kuorimuurin parempi sadevedentiiviys, mutta missään standardissa tai ohjeistuksessa Suomessa taikka Euroopassa ei ole asetettu velvoittavaa minimipaksuutta käytettävälle kuorimuurille.

Tutkitun kirjallisuuden perusteella ensimmäiset ohjeet kuorimuurin sadevedentiiviyteenliittyen on annettu vuonna 1981 RYL81:ssa [3], mistä lähtien suosituspaksuus 120 mm kuorimuurille on pysynyt ohjeistuksissa nykyaikaan asti viistosaderasitukselle alttiissa seinärakenteissa. Tähän ei selvinnyt kuitenkaan mitään tutkittua perustetta vaan todennäköisesti sadevedentiiviyden lisäksi ohjaavana tekijänä on ollut selkeä limitettävyys, mihin viitataan ensimmäistä kertaa jo 1897, kun teknillisen yhdistyksen arkkitehtiklubi esitteli tiilitehtailijoille ehdotuksensa tiilikoosta.

RYL81-ohjeistuksen jälkeen kuorimuurin sadevedentiiviyteen perehdyttiin kuitenkin usean tutkimuksen voimin 1980-luvulla.

Yksi merkittävä syy sadevedentiiveyden tutkimiseen oli se, että muun muassa parissa merenranta-alueilla sijainneessa voimakkaalle viistosaderasitukselle alttiissa kohteessa todettiin vakavia kosteusongelmia huonosti toteutetun tiiliverhotun seinärakenteen takia.

Kuorimuurillisten seinärakenteiden kosteusongelmat ovat historiassa olleet seurausta huolimattomasta muuraustyöstä ja suunnittelun puutteesta, sillä kuorimuurin läpi päässeelle vedelle ei oltu suunniteltu poispääsyä eikä rakenteeseen suunniteltu tuuletusta. Vaikka paksummankin tiilen, 130 mm, tapauksessa kosteusongelmia on havaittu 1980-luvulle tultaessa, paksumman kuorimuurin suositeltu käyttöä on perusteltu sillä, että ohuemman kuorimuurin muuraustyössä olisi suurempi riski epätiiviin tai vajaan sauman muodostumiselle tiilileveyden ollessa lyhyempi. Tälle ei kuitenkaan ole löydetty erityistä perustetta eikä aiemmissa tutkimuksissa tiilen paksuudella ole huomattu olevan merkittävää vaikutusta muuraustyön laatuun.

Nykyisin tiedostetaan tuuletusvälin huomattava merkitys kuorimuurin kosteusteknisen toiminnan kannalta. Tuuletusväli on kuitenkin tullut kuorimuureihin mukaan verrattain myöhään. 1970-luvulla ohjeistettiin jättämään sisäkuoren ja kuorimuurin väliin 20 mm leveämpi tila, kuin mitä itse lämmöneristys paksuudeltaan on, sillä perusteella, ettei kimmoisa eriste työntäisi muurattavaa seinää pois lankalinjasta, mutta sen ilmankiertoon ei otettu kantaa. [4,5]

Ilmavälin tuulettamiseen liittyvä ohjeistus haki vielä 1980-luvullakin yhdenmukaista linjaa. RIL:n julkaisuissa RIL 107-1981 ja RIL 107-1989 Rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeet kuorimuurilliseen seinärakenteeseen suositeltiin vähintään 20 mm:n ylä- ja alareunastaan ulkoilmaan yhteydessä olevaa tuuletusväliä, jos sisäilman kosteus oli normaalia suurempi tai ulkokuoren ollessa altis viistosateille. Tällöin ohjeistettiin myös ensimmäistä kertaa kiinnittämään erityistä huomiota tuulettuvan seinärakenteen tapauksessa sisäpuolisten rakenteiden ilmanpitävyyteen. [6,7]

1980-luvun lopulla muuraustyöohjeissa puhuttiin verhouksen taakse jätettävästä työvarasta, joka helpotti muuraustyötä ja toimi samalla tuuletusrakona [8].

Vuonna 1993 julkaistussa RT 82-10510 Tiilirakenteet –ohjeessa ohjeistettiin viimein myösvarmistamaan, että 20…30 mm:n tuuletusväli/työvara on avoin eikä muurauslaasti tuki sitä, jotta kuorimuurin läpäisevä vesi valuu alas, mistä se ohjataan ulos. Tuolloin kuitenkin todettiin ilmavirtauksen jäävän tuuletusraossa pieneksi ja kuivumisen tapahtuvan pääosin kuorimuurin läpi. [9]

Kuvat 1 ja 2: Julkisivukuorimuurauksessa työnlaadulla on suuri merkitys rakenteen sadevedenpitävyyden kannalta. Kuvan kohteessa 130 mm paksun kuorimuurauksen pystysaumoissa oli runsaasti tartuntapuutteita, joiden vuoksi pystysaumojen toinen tartuntapinta oli monin paikoin täysin irti tiilestä. Syyksi selvisi näytteenoton ja endoskooppikuvauksen perusteella pystysaumojen merkittävä vajaatäyttö.

Tiilikuorimuurin sadevedentiiviyteen liittyen toteutetut aiemmat tutkimukset

Aiemmissa 1980-luvulla tehdyissä tutkimuksissa kuorimuurin sadevedentiiviyteen liittyen ja niissä toteutetuissa sadetustesteissä ei kuorimuurin paksuudella ole todettu olevan merkittävää vaikutusta kuorimuurin läpäisevään vesimäärään, mutta kuorimuurin taustarakenteen kosteusriskin todettiin todennäköisesti olevan pienempi käytettäessä paksumpaa kuorimuuria.

1980-luvun tutkimuksissa kuorimuurissa tiilien vedenvarauskyvyllä ajateltiin olevan merkittävää vaikutusta kuorimuurin sadevedentiiviyteen, mutta hieman ristiriitaisesti. Eräissä tutkimuksissa [10,11] on todettu, että runsaasti vettä imevien tiilien suuri vedenvarauskyky kuorimuurissa estää vettä pääsemästä sen läpi pidempään, mutta ei paranna kuorimuurin sadevedentiiveyttä viistosaderasituksen ollessa voimakas ja pitkäkestoinen. Pieni-imuisista tiilistä muurattujen kuorimuurien todettiin kestävän ylipäänsä viistosaderasitusta paremmin, mutta se perustui pitkäkestoisen ja voimakkaan saderasituksen parempaan kestämiseen, jolloin kuorimuuri ei päässyt sitomaan niin paljoa vettä kuin runsaammin imevistä tiilistä muuratut muurit.

1980-luvun tutkimuksissa kuorimuurin kuivumiskykyä ei tarkasteltu, mutta kuorimuurin taakse jätettävän ilmaraon avoimuudella, ja siten kosteuden siirtymisellä kuorimuurista taustarakenteeseen, todettiin olevan vaikutusta tiiliverhotun ulkoseinärakenteen kosteustekniseen toimintaan. [10,11,12,13,14] Aiemmissa sadetustutkimuksissa on toistuvasti havaittu, että sadevedentiiveyden kannalta oleellista on muuraustyön laatu ja kuorimuurirakenteen kosteusteknisen toiminnan kannalta heikoin kohta on tiilen ja laastin välisessä tartunnassa tai laastisauman vajaatäytössä, erityisesti pystysaumoissa, eikä niinkään tiilen vedenläpäisyssä [10,11,12,13,14,15].

Tiilijulkisivukäytänteet eroavat muissa maissa

Suomen ohjeistus kuorimuurin paksuudelle vaikuttaa muun muassa siihen, ettei kerrostalorakentamisessa voida toteuttaa ohjeistuksen mukaisia rakenteita ulkomaisia tiiliä käyttämällä. Tutkittaessa muun muassa Ruotsissa, Norjassa, Tanskassa ja Kanadassa käytettäviä tiilijulkisivuratkaisuja huomattiin, ettei missään tutkituissa maissa käytetä yhtä leveää julkisivutiiltä kuin Suomessa, ei edes suuremman viistosaderasituksen maissa, kuten Norjassa. Tyypillisten julkisivutiilen kokoja on koottu maittain taulukkoon 1.

Muissa tutkituissa maissa kuorimuurin sadevedentiiviyteen liittyen ei anneta ohjeistuksia kuorimuurin paksuudelle, vaan seinärakenne ohjeistetaan suunnittelemaan varautuen kuorimuurin läpi pääsevään veteen. Ohjeistuksena yleisesti annetaan, että kuorimuurin läpi päässeen veden on päästävä pois rakenteesta aiheuttamatta haittaa ja kuorimuurin taustarakenteessa on käytettävä siihen soveltuvia rakennusmateriaaleja, jotka sietävät kosteutta.

Tiilijulkisivussa käytettävällä tiilikoolla on merkitystä ympäristövaikutuksiin

Tiilijulkisivun ympäristövaikutusten pienentämiseksi tyypillisten julkisivutiilten sijasta on tiiliverhoukseen otettu käyttöön ohuempia tiiliä muualla Euroopassa, kuten Saksassa, Belgiassa ja Iso-Britanniassa.

Kuorimuurissa käytettävän tiilileveyden pienentämisen vaikutuksia tiilijulkisivun ympäristövaikutuksiin tutkimuksessa arvoitiin vertaamalla eri paksuisten tiilien tuotevaiheen hiilidioksidipäästöjä toisiinsa hyödyntäen CO₂-datan päästötietoja poltetuista tiilistä.

Yksinkertaistetun hiilijalanjälkilaskelman perusteella kuorimuurin hiilidioksidipäästöt pienenevät tiilen osalta samassa suhteessa kuin tiilileveys, kun eri tiilikokojen tiilen tiheyksinä on käytetty samaa arvoa ja laastin osuutta ei ole otettu mukaan laskelmiin.

Hiilidioksidipäästöjä saataisiin vähennettyä tiilen tuotevaiheen osalta melkein 19 % kuorimuurin neliömetriä kohden käyttämällä 110 mm leveää tiiltä 135 mm leveän tiilen sijasta ja 37 % käyttämällä 85 mm leveää tiiltä 135 mm leveän tiilen sijasta. Hiilijalanjäljen arvioinnissa tulisi kuitenkin ottaa huomioon tiilen ohentamisen vaikutus tuotevaiheen päästöihin vaikuttaviin tuotantoteknisiin tekijöihin, kuten miten paljon enemmän ohuempia tiiliä saadaan todellisuudessa poltettua yhdessä polttoprosessissa, jossa valtaosa tiilituotannon ympäristövaikutuksista aiheutuu sekä kuinka paljon tiiliä voidaan pakata lavalle kerrallaan kuljetukseen. Eri paksuisten tiilijulkisivujen hiilidioksidipäästöjen tarkemmassa vertailussa tulisi huomioida myös laastin osuus sekä muut kuorimuurin eri elinkaaren vaiheissa aiheutuvat päästöt.

Sadetustestejä eri paksuisten muurattujen seinien sadevedentiiveyden selvittämiseksi

Tutkimuksessa toteutettiin kokeellinen tutkimus, jossa muuten ominaisuuksiltaan toisiaan vastaavia, mutta paksuudeltaan (85 mm, 110 mm ja 135 mm) eroavia koeseiniä kuormitettiin sekä yhtenäisillä että syklittäisillä sadetuksilla laboratorio-olosuhteissa (ks. taulukko 2). Syklittäisissä sadetustesteissä (taulukko 2: testi 4 ja testi 5) tehtiin useampi yhtenäinen sadetus, joka toteutettiin tunnin välein.

Koeseiniin kohdistettiin sadetusmäärät vastaten 5 minuutin mukaista rankkasadetta eli 2,5 mm/5 min, jotta sadetus vastaisi suurinta mahdollista viistosaderasitusta, joka muodostuu kyseisellä pystysuoran sateen intensiteetillä. Seinille kohdistetun sadetuksen intensiteetti olisi ollut hyvä säätää sadetuksen keston mukaan todenmukaisemman saderasituksen saavuttamiseksi, mutta sadetustestien järjestämisen mahdollisuuksien mukaan testeissä käytettiin samaa sadetuksen intensiteettiä.

Koeseinien kastumista ja kuivumista mitattiin pintakosteusmittauksin ja koeseiniin asennetuilla suhteellisen kosteuden mittausantureilla sekä koeseinien läpi pääsevän veden määrää tarkkailtiin sekä silmämääräisesti että koeseinän taustalle alareunaan asennetun keräimen avulla. Sadetustesteissä seinien rasituspinnasta samalla etäisyydellä laastisaumassa sijainneet mittauspisteet kastuivat yhtä nopeasti koeseinän paksuudesta riippumatta, mutta mitä paksumpi koeseinä oli sitä hitaammin mittauspisteen kohta kuivui.

Ohuemman seinän kuivumiskyky on todettu olevan parempi paksumpaan seinään verrattuna myös aiemmin Tampereen yliopistolla eri tiili-laasti-yhdistelmillä toteutetuissa sadetustutkimuksessa [15]. Kuivuminen tapahtui myös sitä hitaammin mitä suurempaa sadetusmäärää käytettiin, jolloin myös kuivumisnopeuksien erot korostuivat eri seinäpaksuuksilla.

Silmämääräisesti tarkasteltuna ja pintakosteusmittauksien perusteella huomattiin, että vesi kulki koeseinien läpi laastisaumojen ja niiden epätiiviyskohtien kautta eikä koeseinien tiilet kastuneet läpi taustapinnalle, paitsi ohuimman koeseinän (85 mm) tapauksessa suurimmalla sadetusmäärällä tehdyssä kokeessa. Koeseinän paksuudella ei ollut juurikaan merkitystä koeseinien läpi pääsevän vapaan veden määrään, sillä kaikki seinän läpi päässyt vesi pääsi imeytymään takaisin koeseinän tiiliin ja laastisaumoihin.

Silmämääräisten havaintojen perusteella merkittävin tekijä vapaan veden pääsemisessä kuorimuurin taakse eristetilaan ovat epätiiviyskohdat pystysaumoissa, joista vesi pääsee valumaan kuorimuurin taustapinnalla. Tätä tapahtui huolimatta siitä, että koerakenteet valmisti ammattimuurari, jota myös erikseen ohjeistettiin pyrkimään laadukkaaseen työnjälkeen. Tehdyissä sadetuskokeissa läpi päässyt vesimäärä oli kuitenkin niin vähäistä, että se imeytyi takaisin rakenteeseen alas valuessaan eikä päätynyt alareunan keräimeen asti minkään rasitussyklin tapauksessa.

Kokeellisen tutkimuksen tuloksissa pitää kuitenkin huomioida se, että sadetuskokeet toteutettiin kuivumisen kannalta edullisissa olosuhteissa ja hyvin pieni-imuisista tiilistä muuratuille koeseinille sekä koeseinien kosteuspitoisuudet testien lähtötilanteissa olivat hyvin alhaiset verrattuna kuorimuurin kosteuspitoisuuksiin luonnonolosuhteissa.

Kuorimuurin ja sen taustarakenteiden täytyy toimia yhdessä kokonaisuutena

Kuorimuurissa tiilen ja laastisauman väliin jää aina tartuntapuutteita, eikä kuorimuuria voi saada täysin vesitiiviiksi. Epätiiviyskohdat kuorimuurin pystysaumoissa on tutkimuksen perusteella vaikuttavin tekijä kuorimuurin läpi pääsevän vapaan veden määrään, jolloin muuraustyön laadulla ja valitulla tiili-laasti-yhdistelmällä on hyvin suuri merkitys kuorimuurin sadevedentiiviyteen. Tämä korostaa myös kuorimuurin perustusliitoksen ja taustarakenteiden kokonaisuutena toimivuuden tärkeyttä.

Ympäristöministeriön asetuksessa (782/2017) rakenteiden kosteusteknisestä toimivuudesta määrätäänkin, että seinärakenteen eri kerrosten tulee toimia yhdessä kokonaisuutena, joka estää vettä kulkeutumasta haitallisesti rakenteen sisään ja estää kosteuspitoisuutta muodostumasta seinärakenteessa sellaiseksi, että siitä olisi haittaa seinärakenteen kosteustekniselle toimivuudelle [16].

Kuorimuurillisen seinärakenteen kosteustekninen toimivuus varmistetaan suunnittelemalla kuorimuuri, sen perustaminen ja taustarakenteet siten, että kuorimuurin läpäisevä kosteus saadaan poistettua seinärakenteesta tuuletuksella ja veden ohjauksella, sekä siten, että taustarakenteet kestävät kuorimuurin tuoman kosteusrasituksen ja estävät kosteutta siirtymästä syvemmälle rakenteeseen. Sisäkuoren ilmanpitävyydellä on huomattava merkitys rakenteen kosteusteknisen toiminnan kannalta ja tyypillisesti esimerkiksi betonisella sisäkuorella tiiviys saadaan toteutettua helposti saumavalujen avulla.

Tutkimuksen perusteella kuorimuurin paksuudella ei ole merkittävää vaikutusta kuorimuurin läpäisevään vesimäärään vaan sitä merkityksellisempi vaikutus on kuorimuurissa epätiiviiden saumojen osuudella.

Tiiliverhotun seinärakenteen kosteustekniseen toimintaan vaikuttaa merkittävästi myös kuorimuurin sitoman kosteuden aiheuttama kosteuskuorma kuorimuurin taustalle. Tähän vaikuttaa tuuletusvälin leveys ja ilman vaihtuvuus sekä kuorimuurin paksuus. Paksumpi kuorimuuri voi aiheuttaa suuremman kosteuskuorman verrattuna ohuempaan kuorimuuriin sen kuivuessa hitaammin, jolloin tuuletusvälin ilman vaihtuvuuden merkitys korostuu verrattuna kuorimuurin paksuuteen.

Tiilijulkisivun ympäristövaikutuksia voidaan saada pienemmäksi käytettäessä kuorimuurissa pienemmän tiilileveyden tiiltä. Kuorimuurin ohentamisella voidaan myös mahdollisesti pienentää eristetilan kosteuskuormaa kuorimuurin kuivuessa nopeammin ja ohentaminen mahdollistaa tuuletusvälin leveyden kasvattamisen seinärakennepaksuutta kasvattamatta.

Kun kuorimuurin tuulettuminen on varmistettu ja sen taustamateriaalit kestävät kosteutta, on kuorimuurillinen seinärakenne kosteusteknisesti toimiva kuorimuurin paksuudesta riippumatta.

Lisätietoja:

Julkisivutiilen koko ja sen vaikutus kuorimuurin toimintaan: Kosteustekniset havainnot ja ympäristövaikutukset. Sormunen Heidi. 2025. https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202504223916

Lähteet

[1] RIL 107-2022. Rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeet.
RIL ry, Helsinki. 233 s.
[2] RT 103282 (2020) Tiilirakenteet. RT-ohjekortti. Rakennustieto Oy, Rakennustietosäätiö RTS sr.
[3] RYL81. Rakennustöiden yleiset laatuvaatimukset 1981. RT 14-10108. Rakennustietosäätiö, Helsinki. 438 s. (korvattu vuonna 1989).
[4] Kavaja, R., Mentu, E., Jormalainen, P. (1976) Muuraustyöt. Rakentajain kustannus Oy, Helsinki. 192 s.
[5] Kavaja, R., Mentu, E., Jormalainen, P. (1978) Muuraustyöt. 3. painos. Rakentajain kustannus Oy, Helsinki. 192 s.
[6] RIL 107-1981. Rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeet. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto, Helsinki. 81 s.
[7] RIL 107-1989. Rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeet. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto r.y. RIL, Helsinki. 75 s.
[8] Kavaja, R., Mentu, E., Jormalainen, P. (1988) Muuraustyöt. 8. painos. Rakentajain kustannus Oy, Helsinki. 224 s.
[9] RT 82-10510 (1993) Tiilirakenteet. RT-ohjekortti. Rakennustietosäätiö. (korvattu vuonna 2020)
[10] Heikkinen, R. (1982) Laastin ja kiven yhteistoiminnan vaikutus muurattujen seinien sateenpitävyyteen. DI-työ. Teknillinen Korkeakoulu. 63 s.
[11] Hynynen, O. (1983) Muurattujen seinien ja sateenpitävyyden perusteet. DI-työ. Teknillinen Korkeakoulu. 105 s.
[12]Lehtinen, T. (1989) Tiilijulkisivupintaisten seinärakenteiden sateenpitävyyden kehittäminen: Seinärakenteiden rakennevaihtoehdot ja rakennusfysikaalinen toiminta. DI-työ. Teknillinen Korkeakoulu. 132 s.
[13] Helminen, S. (1989) Tiilijulkisivupintaisten seinärakenteiden sateenpitävyyden kehittäminen: seinärakenteiden sateenpitävyys ja työtekniikka. DI-työ. Teknillinen Korkeakoulu. 110 s.
[14] Lehtinen, T., Viljanen, M. (1989) Tiilijulkisivuisen seinärakenteen toiminnan varmistaminen viistosadetta vastaan. Teknillinen Korkeakoulu, Helsinki. Talonrakennustekniikan laboratorio. Julkaisu / Report 16. 52 s.
[15] Pentti, M., Pakkala, T., Pylkkänen, K., Suonketo, J., Pikkuvirta, J. (2020) Tiilijulkisivun vesitiiviyden testaaminen laboratoriossa erityyppisillä tiilillä ja muurauslaasteilla. Tutkimusselostus nro RAK/2565/2020.
[16] Ympäristöministeriön asetus rakenteiden kosteusteknisestä toimivuudesta 782/2017.