Lumen ominaispaino: 1 m³:n paino ja tiheys
Lumi on pienistä jääkiteistä koostuva sateen olomuoto. Se sataa maanpinnalle ja on tavallinen talvikauden ilmiö.
Rakentamisessa lumi on luonnonilmiön lisäksi kuormitustekijä. Tämä koskee erityisesti kattoja, katoksia ja muita rakenteita, joihin voi talvella kohdistua huomattava lumimassa.
Kattotöissä lumen paino on huomioitava, jotta katteen ja rakennuksen kantavien osien kuormitus voidaan laskea oikein.
Lumen ominaispainotaulukko
Lumen tarkkaa ominaispainoa on vaikea määrittää itse maasto-olosuhteissa. Arvo riippuu kosteudesta, lämpötilasta, tiivistymisasteesta ja lumipeitteen iästä.
Alla esitetään lumen tiheyden ja yhden kuutiometrin painon keskimääräisiä arvoja.
| Lumilaji | Ominaispaino/tiheys, g/cm³ | 1 m³:n paino, kg |
|---|---|---|
| Kuiva lumi | 0,125 | 125 |
| Märkä lumi | enintään 0,95 | enintään 950 |
| Vastasatanut kuohkea kuiva lumi | 0,030–0,060 | 30–60 |
| Märkä vastasatanut lumi | 0,060–0,150 | 60–150 |
| Painunut vastasatanut lumi | 0,2–0,3 | 200–300 |
| Tuulen kuljettama lumi | 0,2–0,3 | 200–300 |
| Kuiva painunut vanha lumi | 0,3–0,5 | 300–500 |
| Kuiva firn | 0,5–0,6 | 500–600 |
| Märkä vanha lumi | 0,6–0,8 | 600–800 |
| Märkä firn | 0,4–0,8 | 400–800 |
| Jäätikköjää | 0,8–0,96 | 800–960 |
Lumen ominaispainon laskeminen
Ominaispaino on aineen painon suhde sen tilavuuteen. Se voidaan ilmaista kaavalla:
γ = ρ × gjossa:
γ— ominaispaino;ρ— tiheys;g— putoamiskiihtyvyys, noin 9,81 m/s².
Tulos mitataan tavallisesti yksikössä N/m³.
Lumen tiheys
Lumen tiheys ilmaisee yhteen kuutiometriin mahtuvan lumimassan. Arvo muuttuu voimakkaasti lumen tilan mukaan.
Tuore kuohkea lumi voi painaa vain 30–60 kg/m³, kun märkä tai vanha tiivistynyt lumi painaa moninkertaisesti enemmän.
Miksi märkä lumi on raskaampaa
Lämpötilan noustessa lumi alkaa imeä vettä ja tiivistyä. Sen tiheys kasvaa ja pintaan kohdistuva kuorma suurenee.
Siksi märkä lumi on katoille ja katoksille huomattavasti vaarallisempaa kuin vastasatanut kuiva lumi.
Yhteenveto
Yhden kuutiometrin lumipaino voi vaihdella vastasataneen kuohkean lumen 30 kilogrammasta erittäin märän ja tiheän lumen 950 kilogrammaan.
Rakennuslaskelmissa on huomioitava lumen olemassaolon lisäksi sen tila: onko lumi kuivaa, märkää, tuoretta vai jo tiivistynyttä.
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka paljon 1 m³ lunta painaa?
Yhden kuutiometrin paino voi vaihdella vastasataneen kuivan lumen 30–60 kilogrammasta märän ja tiivistyneen lumen satoihin kilogrammoihin. Artikkelissa esitetään suuntaa antavat vaihteluvälit.
Miksi märkä lumi on paljon kuivaa raskaampaa?
Märkä lumi sisältää vettä ja tiivistyy voimakkaammin. Siksi sen tiheys ja kattoon kohdistama kuorma kasvavat moninkertaisiksi.
Voiko katon laskelmissa käyttää lumen keskimääräistä painoa?
Sitä voidaan käyttää alustavaan arvioon, mutta mitoituslaskelmissa on huomioitava ilmastovyöhyke, lumikuormaa koskevat määräykset ja lumipeitteen tila.