Väitös: Lämpötila vaikuttaa puumateriaalien kosteuskäyttäytymiseen enemmän kuin on luultu

Rakennusfysiikassa ja suunnittelussa käytetään yhä enemmän simulointeja arvioimaan rakenteiden kosteuskäyttäytymistä. Ohjelmat perustuvat kuitenkin yksinkertaistuksiin, sillä kosteuden siirtyminen ja sitoutuminen huokoisissa materiaaleissa on monimutkaista. Tuloksiin liittyy epävarmuutta, eivätkä koerakenteiden sisältä mitatut olosuhteet aina vastaa laskentaohjelmilla saatuja tuloksia. Erityisesti puun ja puupohjaisten materiaalien kosteuden sitoutumisessa on edelleen paljon epäselvyyksiä.

Petteri Huttunen tutki väitöstyössään rakennusfysikaalisia laskentamalleja koskevien yksinkertaistuksien merkittävyyttä ja tapoja, joilla ajasta riippuvien simulointien tarkkuutta voidaan kehittää puupohjaisten materiaalien osalta.

– Keskeisimpiin havaintoihini kuului se, että harvoin huomioon otettu lämpötilan vaikutus puupohjaisten materiaalien kosteuskapasiteettiin etenkin kylmissä olosuhteissa voi olla merkittävä monissa rakenteiden pitkäaikaisissa lämpö- ja kosteusteknisissä tarkasteluissa. Aihetta on käsitelty hyvin vähän tutkimuskirjallisuudessa, Huttunen sanoo.

Työssään Huttunen hyödynsi sekä uusia että vanhoja laboratoriomittauksia. Niiden avulla hän teki uudentyyppisiä laskennallisia tarkasteluja koskien etenkin huokoista puukuitulevyä, joka on suosittu rakennusmateriaali muun muassa ulkoseinärakenteiden tuulensuojalevynä. Huttusen tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää laajemmin myös mallinnettaessa muita puupohjaisia materiaaleja tietyin ehdoin.

– Kun vertailin eri laskentamallien tuloksia, havaitsin, että puun hygroskooppisen kosteuskäyttäytymisen osalta monipuolisemmat mallit johtivat keskimäärin hiukan parempiin tuloksiin rakenteiden kosteusteknisen toiminnan osalta sekä Suomen nykyisessä että tulevaisuuden ilmastossa. Tulos on myönteinen, koska se osoittaa, että nykyisiä rakennusfysikaalisia laskentaohjelmia ja niillä tehtyjä suunnitteluohjeita käytettäessä rakenteiden kosteustekniseen toimintaan saadaan jonkin verran lisävarmuutta. Tarkemmat laskentamallit parantavat kuitenkin ennusteiden luotettavuutta, hän sanoo.

Huttusen mukaan aihe vaatii kuitenkin selvästi lisää tutkimusta.

Tampereella asuva Petteri Huttunen työskentelee nykyisin Sweco Finland Oy:ssä rakennusfysiikan asiantuntijana.

Väitöstilaisuus torstaina 27. marraskuuta 2025

Rakennustekniikan diplomi-insinööri Petteri Huttusen rakennus- ja yhdyskuntatekniikan tieteenalaan ja tarkemmin rakennusfysiikan alueeseen kuuluva väitöskirja Hygrothermal Modelling of Sorption-Effects in Vapour Permeable Wood-Based Materials tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Rakennetun ympäristön tiedekunnassa torstaina 27.11.2025 kello 12:00 Hervannan kampuksella, Rakennustalon auditoriossa RG202.

Väitöstä voi seurata myös etäyhteydellä.

Vastaväittäjänä toimii professori Carsten Rode Tanskan teknillisestä yliopistosta (DTU). Kustoksena toimii professori Juha Vinha Tampereen yliopistosta.