Passiivitalokonseptin mukaan rakennuksessa ei tarvitse olla varsinaista lämmitysjärjestelmää, vaan ne lämpenevät koneiden ja ihmisten hukkalämmöllä ja talviaikaan tarvittava lisälämpö voidaan tuottaa hyvin kevyillä lämmitysjärjestelmillä. Suomen olosuhteissa lämmitysjärjestelmä kuitenkin tarvitaan, mutta se voidaan mitoittaa normaalia kevyemmin. Rakenteellinen energiatehokkuus eli hyvin lämmöneristetty ja tiivis rakennuksen vaippa, johon kuuluvat myös ikkunat ja ovet, onkin passiivi- ja nollaenergiatalojen perusta. Passiivitalokonsepti perustuu periaatteessa vain hyvin lämmöneristettyyn vaippaan, jolla rakennuksen energiankulutus minimoidaan, kun taas nollaenergiatalo tarvitsee lisäksi omaa energiantuotantoa. Finnfoam on tutkinut ja kehittänyt rakenneratkaisuja erityisesti passiivi- ja nollaenergiatalojen eristystarpeisiin, jotka perustuvat vikasietoisiin ja homehtumattomiin koviin lämmöneristeisiin.
Kun ollaan selvästi plussan puolella, on valtaosissa rakennuksia vaipan eristyskyky riittävä hukkalämmön määrään nähden, mutta pakkasella ja erityisesti kovilla pakkasilla lisälämmöntarve kasvaa nopeasti todella suureksi. Passiivi- ja nollaenergiataloissa hyvin lämmöneristetty vaippa pitää sisäilman lämpimänä ja vedottomana. Lisäksi vaipan eristyskyky on riittävä hukkalämmön määrään nähden pikkupakkasilla ja vasta kovilla pakkasilla esiintyy enemmän lisälämmöntarvetta. Koska hukkalämmön määrä on esimerkiksi omakotitalossa suhteellisen vakio, vaikuttaa rakennuksen koko rakenteiden U-arvoja määritettäessä.
Lähes nollaenergiatalon rakenteiden U-arvot ovat normaalisti näissä vaihteluväleissä:
Kosteusteknisesti turvallisten Finnfoam-, FF-EPS- ja FF-PIR-eristeiden asentaminen on erittäin helppoa ja nopeaa. Tarkkojen ponttiliitosten ansiosta rakenteista on helppo toteuttaa tiiviitä ja energiatehokkaita. Näillä tuotteilla pystytään toteuttamaan kaikkiin käyttökohteisiin optimaaliset ratkaisut, joilloin rakenteista saadaan kokonaistaloudellisesti erittäin tehokkaita ja pitkäikäisiä.
Finnfoam-, FF-EPS- ja FF-PIR-lämmöneristeiden eristyskyky paranee, mitä kylmempää on. Lisäksi tiiviiden ja umpisoluisten eristeiden sisällä ei voi tapahtua konvektiota eli ilmavirtauksia, jotka voivat heikentää rakenteen lämmöneristävyyttä juuri silloin, kun sitä eniten tarvitaan.
Seuraavissa on kerrottu eri lämmöneristemateriaalien ominaisuuksista ja kunkin materiaalin oikeista käyttökohteista.
Finnfoam- eli XPS-lämmöneristeen lujaan ja täysin yhtenäiseen sekä suljettuun solurakenteeseen ei pääse syntymään hometta, mikä on todistettu rankimmissa VTT:n tutkimuksissa. Tämä on erittäin tärkeä ominaisuus, koska vesihöyryn virtaussuunta rakenteissa vaihtelee tänä päivänä vuoden aikojen mukaan. Nykyaikaisissa viihtyisissä passiivitaloissa sisäilman lämpötilaa viilennetään kesällä esim. passiivisella maalämmöllä tai ilmalämpöpumpulla, mikä saa aikaiseksi sen, että vesihöyry saattaa kulkeutua ulkoa sisäänpäin. Tämä saattaa aiheuttaa kosteuden tiivistymisvaaraa kerroksellisissa rakenteissa, joissa eri kerrosten vesihöyrynvastusten ero on suuri.
Finnfoamin suuri vesihöyrynvastus perustuu sen solurakenteeseen (ei pinnoitteisiin) ja on näin sama läpi koko eristeen. Finnfoamilla eristetyissä rakenteissa lämmöneristeellä on rakenteen suurin vesihöyrynvastus. Tämä rakenne toimii kuten yhtenäinen puurakenne, joka on todettu toimivaksi monen sadan vuoden kokemuksella. Finnfoamin eristyskyky on noin 3-4 kertaa puuta parempi ja vesihöyrynvastus on yli 2 kertaa suurempi. Finnfoam ei kuitenkaan lahoa tai mätäne, vaikka solun sisällä olisi mikropisara vettä. Tämä vesi ei pääse valumaan eikä sinne voi myöskään muodostua hometta. Finnfoamia käytetään yleisesti myös höyrynsulkuna rakenteiden sisäpinnassa huokoisten lämmöneristeiden kanssa eli puhutaan ns. höyrynsulkueristelevyratkaisusta.
Vettymättömyytensä ja lujuutensa puolesta Finnfoam on paras ja pitkäikäisin eriste maanvastaisten rakenteiden lämmöneristeeksi eli esimerkiksi routaeristämiseen (niin piha-alueilla kuin rakennusten ympärillä), kellarin seiniin ja maanvaraisiin alapohjiin. Finnfoam on myös erinomainen ulkoseinien ja yläpohjan lämmöneriste. Passiivitaloissa ja nollaenergiataloissa rakennepaksuudet kasvavat melko suureksi Finnfoam-eristeitä käytettäessä ja tällöin niiden sijasta voidaan käyttää kustannustehokkaampia FF-EPS ja FF-PIR tuotteita.
Tänä päivänä alapohjan eristepaksuuksia kasvatettaessa on erittäin tärkeää kasvattaa samassa suhteessa eristeen lujuutta. Jos näin ei tehdä, eristeen kasaan puristumisesta aiheutuva betonilaatan painuminen voi muodostua ongelmaksi. Suosittelemme, että alapohjan eristys toteutetaan vähintään lujuusluokan F-200 (pitkäaikainen puristuslujuus 90 kPa) tai F-300 (pitkäaikainen puristuslujuus 130 kPa) Finnfoam-levyillä. Finnfoam ei painu kasaan ja kestää hyvin kuormia, vaikka eristepaksuutta kasvatetaan.
Vettymättömistä Finnfoam-lämmöneristeistä poiketen FF-EPS ja FF-PIR eristeet eivät sovellu routaeristeeksi maahan asennettavaksi, koska FF-EPS ja FF-PIR eivät kestä vettymättä routaeristeeseen kohdistuvaa sulatus–jäädytysrasitusta. Kyseinen ominaisuus osoittaa routaeristeen pitkäaikaiskestävyyden.
FF-PIR-lämmöneristelevyt valmistetaan polyuretaanista. Polyuretaanieristeet (PU) jaetaan raaka-aineseoksen mukaan PUR- ja PIR-eristeisiin. PIR-eristeiden palonkesto-ominaisuudet ovat huomattavasti paremmat kuin PUR-eristeiden. Finnfoam Oy valmistaa ainoastaan PIR-eristeitä.
PU-eristeitä on perinteisesti käytetty kohteissa, joissa on tarvittu hyvää lämmöneristyskykyä mahdollisimman ohuella ja kustannustehokkaalla rakennepaksuudella. Tästä hyviä esimerkkejä ovat erilaiset kylmävarastot ja -laitteet. Tiukentuvat energiatehokkuusvaatimukset ja nollaenergiatalorakentaminen ovat luoneet voimakkaasti kasvavaa tarvetta kosteusteknisesti turvallisille ja tehokkaille lämmöneristemateriaaleille myös asuinrakentamisessa siten, että rakennepaksuudet eivät kasva liian suuriksi. Lisäksi ääriolosuhteiden yleistyminen on kasvattanut tarvetta tehokkaille ja homehtumattomille lämmöneristeratkaisuille. Finnfoam Oy vastasi tähän kysyntään laajentamalla tuotevalikoimaansa ja tuomalla markkinoille FF-PIR-lämmöneristeet jo vuonna 2014.
FF-PIR-eristeiden lämmönjohtavuus λDeclared on 0,022 W/mK. Polyuretaanin parempi lämmöneristyskyky verrattuna muihin solumuovieristeisiin perustuu solujen sisälle vaahdotusprosessissa jäävään kaasuun, jonka lämmönjohtavuus on vain noin puolet ilman lämmönjohtavuudesta. FF-PIR toimiikin hyvin lämmöneristeenä seinissä ja yläpohjissa, joiden eristepaksuutta voidaan ohentaa todella merkittävästi verrattuna esimerkiksi perinteisiin huokoisiin lämmöneristeisiin. Tällä saavutetaan merkittäviä säästöjä muissa rakenteissa ja rakentamiskustannuksissa.
Seinissä ja yläpohjissa FF-PIR eristeillä pystytään toteuttamaan helposti todella tiiviitä rakenteita, mikä on energiatehokkuuden ja rakenteiden toimivuuden kannalta ensiarvoisen tärkeätä.
FF-PIR-levyjen täysin yhtenäinen polyuretaaniydin on jo itsessään tiivis materiaali, jonka tiiveyttä levyjen pinnoilla olevat alumiini- tai muovipinnoitteet parantavat vielä merkittävästi. Kun levyjen väliset saumat teipataan alumiini- tai muovihöyrynsulkuteipeillä, saadaan rakenteista täysin tiiviitä. FF-PIR-lämmöneristeissä, kuten ei Finnfoam eikä FF-EPS-eristeissäkään, voi esiintyä konvektiota eli ilmavirtauksia, jotka saattavat heikentää huokoisten lämmöneristeiden laskennallista eristyskykyä talviolosuhteissa merkittävästi (Tampereen teknillisen yliopiston tutkimusten mukaan jopa 40 prosenttia).
FF-PIR eristettä ei voi käyttää lämmöneristeenä alapohjissa, joissa se joutuu kosteissa olosuhteissa kuormituksen alaiseksi. FF-PIR tuotteiden lyhytaikainen puristuslujuus, joka mitataan 10 prosentin kasaan puristumalla, on vain 100 kPa ja pitkäaikainen puristuslujuus 20 kPa (n. 2 tonnia/m²) 2 prosentin kasaan puristumalla. Tänä päivänä alapohjan eristepaksuuksia kasvatettaessa on erittäin tärkeää kasvattaa samassa suhteessa eristeen lujuutta. Jos näin ei tehdä, eristeen kasaan puristumisesta aiheutuva betonilaatan painuminen voi muodostua ongelmaksi. Suosittelemme, että alapohjan eristys tehdään lujuusluokan F-200 (pitkäaikainen puristuslujuus 90 kPa) tai F-300 (pitkäaikainen puristuslujuus 130 kPa) Finnfoam-levyillä. Finnfoam ei painu kasaan ja kestää hyvin kuormia, vaikka eristepaksuutta kasvatetaan. FF-PIR ei pärjää myöskään kustannustehokkuudessa Finnfoam F-300 ja F-200 laaduille, koska se on hinnaltaan noin kaksi kertaa kalliimpaa kuin Finnfoam.
FF-EPS-lämmöneristyslevyt ovat lattioiden, seinien ja kattojen eristämiseen suunniteltuja EPS-eristeitä. Uuden valmistusmenetelmän ansiosta seinien ja kattojen eristämiseen suunniteltu FF-EPS 60 S on huomattavasti perinteistä EPS-lämmöneristettä kustannustehokkaampi. Uusi teknologia mahdollistaa paremman lämmöneristyskyvyn suhteessa tiheyteen eli sillä saadaan aikaan entistä parempi eristyskyky kevyemmillä levyillä. Lisäksi valmistusteknologialla pystytään muokkaamaan tuotteen ominaisuuksia asiakkaan vaatimusten mukaan.
FF-EPS 60S -seinä- ja -kattoeristeen eristyskyky eli λD arvo on 0,031 W/(mK). Levykoko 1200×600 mm helpottaa asentamista ja mahdollista ristiin ladonnan sekä lukkopontattu reunaprofiili varmistaa kylmäsillattoman tiiviin eristekerroksen. Levyn toinen puoli on ristiin uritettu, mikä parantaa tarvittaessa merkittävästi tartuntaa esimerkiksi betonivaluun. Lisäksi FF-EPS on saatavana isolla ristiin urituksella, joka toimii tuuletuskanavistona esimerkiksi loivilla katoilla.
FF-EPS 60S -seinä- ja -kattoeristeiden patentoitu valmistusmenetelmä mahdollistaa haluttujen ominaisuuksien optimoinnin. FF-EPS 60 kPa voidaan asentaa niin betoni- kuin puurunkoon ja levyn ulkopinta voidaan verhoilla puujulkisivulla tai vanhennetun levyn ulkopinta voidaan ohutrapata. Esimerkiksi betonirunkoon levyt kiinnitetään joko laastiliimaamalla tai PU-liimavaahdolla ja kiinnitys varmistetaan mekaanisilla kiinnikkeillä (2-4 kpl/levy).
FF-EPS on myös erittäin kustannustehokas ratkaisu vinoissa yläpohjissa ja loivilla katoilla, joissa haluttu eristepaksuus voidaan toteuttaa lukkopontatun reunaprofiilin ansiosta yhtenäiseksi ja tiiviiksi yhdellä eristekerroksella.
Finnfoam Oy valmistaa FF-EPS:ää ainoastaan harmaalla raaka-aineella, koska saavutettu eristyskyvyn parannus korvaa kalliimman raaka-aineen aiheuttamat kustannukset. Harmaa FF-EPS on eristyskyvyltään noin 16% parempi kuin perinteinen valkoinen EPS. Esimerkiksi 170 mm FF-EPS:ää vastaa 200 mm perinteistä valkoista EPS:ää. Lisäksi ohuemman eristekerroksen painumat ovat pienempiä kuin paksumman. Mikäli eristepaksuus kasvaa yli 150 mm:n, suosittelemme lattiaeristeen lujuuden kasvattamista, ettei eristeen kasaan puristumisesta aiheutuva betonilaatan painuminen muodostu ongelmaksi. Suosittelemme, että yli 170 mm maanvaraisen alapohjan eristys tulisikin tehdä lujuusluokan F-200 tai F-300 Finnfoam-levyillä. Finnfoam ei painu kasaan ja kestää kuormia hyvin, vaikka eristepaksuutta kasvatetaan. Lisäksi Finnfoam-eristeet säilyttävät ominaisuutensa kosteissa olosuhteissa selvästi paremmin kuin FF-EPS eristeet.
Vettymättömistä Finnfoam-lämmöneristeistä poiketen FF-EPS ei sovellu routaeristeeksi maahan asennettavaksi, koska FF-EPS ei kestä vettymättä routaeristeeseen kohdistuvaa sulatus–jäädytysrasitusta, joka osoittaa routaeristeen pitkäaikaiskestävyyden. FF-EPS ei pärjää kustannustehokkuudessa Finnfoam F-300 ja F-200 laaduille, koska FF-EPS-routaeristettä tulisi olla jopa kaksi kertaa paksumpi kerros kuin Finnfoam-eristettä saman lämmöneristyskyvyn saavuttamiseksi, kun routaeristeen lämmöneristyskyvyssä otetaan huomioon kosteuden ja jäätymis-sulamisrasituksen heikentävä vaikutus.