AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

Transkriptio

1 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

2 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ - suunnitteluperusteet Teksti ja taitto: Kuvitus: Kansi: Copyright: Kustantaja: Mikko Viljakainen Annika Alppi Anna-Mari Valkama Mikko Viljakainen Mikko Viljakainen Wood Focus Oy, tekijät Wood Focus Oy

3 ALKUSANAT Puun käyttö rakentamisessa on lisääntynyt merkittävästi kuluneen vuosikymmenen aikana. Sen myötä puulle on tullut uusia käyttöalueita, mutta suurin käyttökohde puulle on edelleen asuntorakentaminen. Perinteisen pien- ja rivitalorakentamisen lisäksi puusta toteutetaan yhä enemmän kokonaisia asuinalueita, jotka sisältävät asuntoja pientaloista pienkerrostaloihin. Puurakentaminen ja asuntosuunnittelu ovat monille suunnittelijoille tuttuja. Kokonaisen pientaloalueen suunnittelu on silti useimmille suunnittelijoille uudenlainen tehtävä. Suuresta markkinaosuudesta johtuen puurakentamiseen on tarjolla paljon erilaisia vaihtoehtoja paikalla rakentamisesta pitkälle esivalmistettuihin teollisiin järjestelmiin. Jotta suunnittelija ei kokisi tässä tilanteessa valintoja hankalaksi, tässä ohjekirjassa on kuvattu yleispäteviä puurakentamisen periaatteita, joita käyttäen rakennus voidaan suunnitella riippumattomasti eri valmistajista ja toteutustavoista. Tätä kokonaisuutta kutsutaan avoimeksi puurakennusjärjestelmäksi. Järjestelmään on koottu puurakentamisen kehityksen viimeisin tieto suunnittelijoiden, rakentajien, rakennuttajien ja viranomaisten vapaaseen käyttöön. Ohje on uudistettu versio aikaisemmasta ohjeesta Avoin puurakennejärjestelmä arkkitehtisuunnittelu. Uudistuksen yhteydessä ohjetta on paikoin täydennetty paikoin tiivistetty kentältä saatujen kokemusten ja aktiivisen kehitystyön kautta syntyneen uuden tiedon mukaan. Koska kirja on haluttu pitää suunnittelijan kannalta kompaktina, muista valmistuneista ohjeista on tiivistetty vain keskeinen tieto tähän ohjeeseen. Ohje on osa avoimeen puurakennusjärjestelmään liittyvää Wood Focus Oy:n julkaisusarjaa, jonka muita osia ovat - Avoin puurakennusjärjestelmä paikalla rakentaminen - Avoin puurakennusjärjestelmä elementtirakenteet - Asuinrakennuksen rakennesuunnitteluohje Ääneneristys puutalossa puurakenteisen asuinrakennuksen ääneneristävyyden suunnitteluohje - Paloturvallinen puutalo - Puurakentamisen kustannustieto. Alkuperäisen ohjeen toimittamisessa minua avustivat aikanaan arkkitehti Annika Alppi ja arkkitehtiylioppilas Anna-Mari Valkama. Työ tehtiin silloisen Puuinfo Oy:n toimitusjohtajan Pertti Hämäläisen johdolla. Taustaryhmänä olivat diplomi-insinöörit Jorma Eskola ja Mauri Konttila, professori Unto Siikanen, projektipäällikkö Pekka Nurro, kouluttaja Antero Wikman ja arkkitehti Jussi Vepsäläinen. Lisäksi ohjetta kommentoivat tekovaiheessa erikoistutkija Erkki Kokko, filosofian tohtori Juhani Parmanen, tekniikan tohtorit Jari Heikkilä, Mika Leivo ja Markku Karjalainen sekä arkkitehti Eija-Riitta Miettinen. Silloin tehdyt ratkaisut näyttävät osoittautuneen hyvin kestäviksi. Uudistustyössä minua puolestaan ovat auttaneet arkkitehti Riku Patokoski, rakennusinsinöörit Pekka Nurro ja Tero Lahtela sekä metsänhoitaja Petri Heino. Lämmin kiitos kaikesta avusta. Elokuussa 2005 Mikko Viljakainen, arkkitehti SAFA, TkL Johtaja, rakentamisen järjestelmät Wood Focus Oy

4 SISÄLLYS ALKUSANAT 3 LUKIJALLE 7 Ohjeen sisältö 7 1 JÄRJESTELMÄ 10 Yleispiirteet 10 Rakentamisperiaate 11 Rakenteellinen periaate 12 Ala- ja välipohjat 12 Seinät 12 Ulkoseinät 12 Väliseinät 12 Huoneistojen väliset seinät 13 Yläpohja 13 Vaikutus arkkitehtisuunnitteluun 14 Rakennuksen massoittelu 14 Rakennuksen leikkausmuoto 14 Arkkitehtisuunnittelun kulku 15 2 RUNKORAKENTEET JA SUUNNITTELU 18 Rungon materiaalit 19 Runkopuutavara 20 Runkotolpat ja sidepuut 20 Palkit 20 Rakennuslevyt 20 Aluslattialevy 20 Katteen aluslevy 20 Tuulensuojalevy 21 Sisäverhouslevyt 21 Kiinnikkeet 21 Runko rakennusosittain 22 Ala- ja välipohja 22 Palkiston lisäjäykistys 23 Matala palkisto 23 Välipohjien aukotus 24 Hormit 24 Palkiston ulokkeet 25 Seinät 26 Runkotyypit 27 Poikkeavan korkuiset seinät 27 Kaarevat seinät 27 Yläpohja 28 Ristikkokannattajat 28 Palkkikannattajat 29 Rungon perusliitokset 30 Puurungon vaikutus suunnitteluun 32 Vaakamitoitus 32 Perusteet 32 Kantavat linjat 32 Pientalot 32 Kerrostalot 34 Jännemitat 34 Pystymitoitus 36 Seinien aukotus 38 Painumien huomioon ottaminen 42 Rungon sovellukset 43 Porrashuone, portaat 43 Hissi 43 4 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

5 SISÄLLYS Parvekkeet 44 Erkkeri 46 Kattolyhdyt 47 3 ERISTYS- JA LEVYTYSRATKAISUJEN VALINTA 50 Palotekninen suunnittelu 51 Määräykset 51 P3-paloluokan asuinrakennusta koskevat keskeiset palomääräykset 51 Runko 53 Lämmön- ja ääneneriste 53 Tuulensuoja 53 Ulkoverhous 53 Sisäverhous 53 P2-paloluokan 3- ja 4-kerroksista asuin- ja työpaikkarakennusta koskevat keskeiset palomääräykset 54 Runko 54 Lämmön- ja ääneneriste 54 Tuulensuoja 54 Ulkoverhous 55 Sisäverhous 55 Äänitekninen suunnittelu 59 Määräykset 59 Pientalot 59 Rivitalot 59 Huoneistojen väliset seinät 59 Rivitalon välipohja 59 Kerrostalot 59 Huoneistojen väliset seinät kerrostaloissa 62 Puukerrostalon välipohja 62 Lämpö- ja kosteustekninen suunnittelu 63 Lämmöneristys 63 Höyryn- ja ilmansulku 64 Ulkoseinän höyryn- ja ilmansulku ala-, väli- ja yläpohjan kohdalla 65 Märkätilojen katot, seinät ja lattiat 65 Ryömintätilaiset alapohjat 66 Matalaenergiarakenteet 67 4 TALOTEKNIIKKA (LVIS) 70 Lämmönjako 70 Vesijohdot 70 Ilmanvaihto 70 Sähkö 70 Automaattinen sammutuslaitteisto 71 5 SUUNNITELMIEN ESITYSTAPA 74 Yleistä 74 Puurakenteiden esittäminen 74 Runkomitoitus 74 6 RAKENNETYYPPEJÄ JA LIITOSDETALJEJA 82 P2 -PALOLUOKAN RAKENNETYYPPEJÄ 83 P2 -PALOLUOKAN LIITOSDETALJEJA 88 P2 -JA P3 -PALOLUOKAN LIITOSDETALJEJA 92 P3 -PALOLUOKAN RAKENNETYYPPEJÄ 95 P3 -PALOLUOKAN LIITOSDETALJEJA 102 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 5

6 LUKIJALLE 6 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

7 LUKIJALLE Puurakentaminen ja asuntosuunnittelu ovat monelle suunnittelijalle arkipäivää. Sen sijaan kokonaisen pientaloalueen suunnittelu puusta voi olla suunnittelijalle aivan uudenlainen tehtävä. Puurakentamiseen on tarjolla paljon erilaisia vaihtoehtoja paikalla rakentamisesta pitkälle esivalmistettuihin teollisiin järjestelmiin. Suunnittelijaa saattaakin hämmentää vaihtoehtojen runsaus, millä järjestelmällä kyseinen kohde kannattaisi suunnitella? Tässä ohjekirjassa on kuvattu yleispäteviä puurakentamisen periaatteita, joita käyttäen rakennus voidaan suunnitella riippumattomasti eri valmistajista ja toteutustavoista. Nämä valinnat voidaan tehdä myöhemmin projektin edetessä. Yleispäteviä suunnitteluperiaatteita kutsutaan avoimeksi puurakennusjärjestelmäksi. Lisäksi kerrotaan puurakennuksiin liittyvistä rakennusmääräyksistä ja näytetään kyseiset vaatimukset täyttäviä mallirakenteita. Ohje on suunnattu arkkitehdeille, rakennesuunnittelijoille ja alan opiskelijoille, mutta se myös sopii yleisohjeeksi kaikille puurakentamisen parissa työskenteleville. Ohjeessa käsitellään pääasiassa asuinrakennusten suunnittelua. Soveltuvin osin ohjetta voidaan käyttää apuna myös muissa rakennushankkeissa. Ohjeen sisältö Ohje on jaettu kuuteen lukuun. Ensimmäisessä luvussa kuvataan avoin puurakennusjärjestelmä ja sen keskeiset piirteet. Jaksossa käydään läpi järjestelmän rakentamis- ja rakenneperiaatteet ja vaikutus arkkitehtisuunnitteluun. Toisessa luvussa kuvataan runkojärjestelmä. Jaksossa esitellään runkorakenteissa käytettävät materiaalit ja niiden mitat, runkojärjestelmä rakennusosittain ja rungon perusliitokset sekä käydään läpi rakennuksen vaaka- ja pystymitoitukseen vaikuttavat tekijät. Lisäksi kerrotaan, miten puurungon painumat otetaan huomioon arkkitehtisuunnittelussa ja esitellään malliratkaisuja rungon toiminnallisiksi kokonaisuuksiksi. Luvussa kolme käsitellään puurakennusten palo-, ääni- sekä lämpö- ja kosteusteknistä suunnittelua. Luvussa kerrotaan rakenteille asetetut vaatimukset ja suunnitteluperusteet niiden toteuttamiseksi. Neljännessä luvussa kerrotaan talotekniikkaan liittyvistä tekijöistä puutaloissa. Luvussa viisi puolestaan kuvataan miten puurakennusten suunnitelmat esitellään työmaata varten, jotta ne palvelisivat tuotantoa mahdollisimman hyvin. Kuudennessa luvussa on esitetty mallirakenteita ja liitosdetaljeja P2- ja P3-paloluokan rakennuksiin. Ohje on uudistettu versio aikaisemmasta ohjeesta Avoin puurakennejärjestelmä arkkitehtisuunnittelu. Keskeisiä uudistuksia ovat, että - paikalla rakentamiseen soveltuvaa vakiotuotteistoa on laajennuttu soveltumaan aikaisempaa paremmin pien- ja rivitalorakentamiseen - mitoituksessa on otettu huomioon uudet kiristyneet lämmöneristysvaatimukset - palomääräyksissä on siirrytty uusiin euroluokkiin - välipohjien mitoituksessa on otettu huomioon uusi tiukempi värähtelymitoitus. Muita avoimeen puurakennusjärjestelmään liittyviä julkaisuja ovat: - Avoin puurakennusjärjestelmä paikalla rakentaminen - Avoin puurakennusjärjestelmä elementtirakenteet - Asuinrakennuksen rakennesuunnitteluohje Ääneneristys puutalossa puurakenteisen asuinrakennuksen ääneneristävyyden suunnitteluohje - Paloturvallinen puutalo - Puurakentamisen kustannustieto Kuva 1 (viereisellä sivulla). Rakennuksen runko kootaan kerroksittain. Alapohjan päälle rakennetaan ensimmäisen kerroksen seinät, joiden päälle rakennetaan välipohja. Toisen kerroksen seinät puolestaan rakennetaan välipohjan päälle jne. AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 7

8 8 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

9 1 JÄRJESTELMÄ AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 9

10 Kuva 2. Runkojärjestelmä perustuu vakioituihin rakenneratkaisuihin ja paikalla rakennettaessa myös määrämittaisiin valmisosiin. Puurakentamisella tarkoitetaan sellaista rakentamista, jossa rakennuksen kantavan rungon pääasiallinen materiaali on puu. Avoin puurakennusjärjestelmä on puurakennusten suunnittelua, tuotantoa ja tuotekehitystä palveleva teknisten järjestelmien kokonaisuus. Se koostuu rakennuksen tuote-, tietoja tuotantojärjestelmistä sekä säännöistä ja periaatteista näiden yhteensovittamiseksi. Yhteensopivuus varmistetaan antamalla eri rakentamisen osapuolille yhteinen - käsitteistö - rakennusosien liittymäsäännöt ja mitta- ja toleranssijärjestelmä - teknisten järjestelmien ratkaisuperiaatteet - komponenttien tyyppivalikoima - suunnitteluohjeet - tiedonsiirron kieli. Rakennusjärjestelmän tarkoituksena on monipuolisten asiakastarpeiden toteuttaminen tuotannollisesti mielekkäällä tavalla. Järjestelmän avoimuus tarkoittaa, että - Ratkaisut ovat yleispäteviä ja ne ovat kaikkien vapaasti käytettävissä. Järjestelmää ei voi patentoida tai tuotesuojata. - Järjestelmän osat ovat vaihtokelpoisia. Tarvittaessa jokin järjestelmän osa tai tuote voidaan korvata toisen valmistajan vastaavalla tuotteella. Tämä mahdollistaa eri osapuolien ja tuotteiden vapaan kilpailuttamisen. Muita avoimuuteen liittyviä piirteitä ovat, että - Vain tuoteosien rajapinnat on vakioitu. Tuoteosan sisältö voidaan ratkaista yrityskohtaisesti. - Järjestelmään voi tarjota sisällöltään eri laajuisia toimituskokonaisuuksia - Järjestelmä on jatkuva kehittämisympäristö ja siten avoin tulevaisuuden muutoksille. 1 JÄRJESTELMÄ Yleispiirteet Avoin puurakennusjärjestelmä on kantavaseinäinen puurankarakenne, jonka tunnuspiirteitä ovat - kerroksellinen rakentaminen - vakioitujen suunnitteluratkaisujen ja osien käyttäminen - soveltuvuus paikalla- ja elementtirakentamistamiseen. Järjestelmä on suomalainen sovellus muuallakin Euroopassa yleisestä kerrosrakentamisesta. Järjestelmän englanninkielinen nimi platform (taso, laituri) kuvaa kerroksellista rakentamisperiaatetta. Palomääräysten mukaan puuta voidaan käyttää runkomateriaalina kaikissa paloluokissa enintään 2-kerroksisissa rakennuksissa ja P2- paloluokassa myös 3- ja 4- kerroksisissa asuin- ja työpaikkarakennuksissa. Järjestelmä soveltuu hyvin asuntorakentamiseen ja soveltu- 10 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

11 KÄYTETTÄVÄ JÄRJESTELMÄ Kuvat 3 a ja b. Paikalla rakennettaessa seinät kootaan vaakatasossa työalustan päällä. Vaihtoehtoisesti seinärungot voidaan toimittaa työmaalle valmiiksi koottuina runko- tai täyselementteinä. Runkoelementit sisältävät runkojen kantavat ja jäykistävät rakenteet. Käytettävät rungon osat ja rakenneratkaisut ovat samoja kuin paikalla rakennettaessa. Täyselementit ovat eristetyjä ja molemmin puolin levytettyjä. vin osin sitä voidaan käyttää myös muussa rakentamisessa. Järjestelmä sopii sekä omatoimiseen että ammattimaiseen rakentamiseen. Tuotantotapa on valittavissa. Rakennukset voidaan koota työmaalla vakio-osista paikalla rakentaen tai elementeistä, joiden liittymäpinnat on tehty järjestelmän periaatteiden mukaan. Rakentamisperiaate Runko rakennetaan kerroksittain. Paikalla rakennettaessa ala- ja välipohjat toimivat työalustoina koottaessa kerroksen seiniä. Ensimmäisenä rakennetaan perustusten päälle alapohja. Sen päällä kootaan vaakatasossa ensimmäisen kerroksen seinät valmiiksi seinäelementeiksi, jotka nostetaan pystyyn, tuetaan ja kiinnitetään paikalleen. Pystytettyjen seinärunkojen päälle asennetaan välipohjapalkit, joiden päälle kiinnitetään aluslattialevy. Näin saadaan uusi työalusta, jonka päällä toisen kerroksen seinät kootaan. Toistamalla eri vaiheita voidaan rakentaa monikerroksisia puurunkoisia rakennuksia. Kattokannattajat kiinnitetään ylimmän kerroksen seinärunkojen päälle. Järjestelmä sopii myös yksikerroksisiin rakennuksiin, jolloin kattokannattajat asennetaan heti kerroksen seinien valmistuttua. Runkovaiheen jälkeen rakentaminen jatkuu vesikatteen ja ulkoverhousten asentamisella. Ikkunat ja ovet asennetaan runkoon. Talotekniikan putkien ja kanavien asennus aloitetaan sitä mukaa, kun runko on valmis. Niiden asennusten jälkeen runko eristetään ja levytetään, jonka jälkeen alkavat sisustus- ja viimeistelytyöt. Esivalmistettuja elementtejä käytettäessä rakentamistapa on vastaava. Seinäelementit kiinnitetään vaakarakenteiden päälle. Vastaavasti välipohjaelementit kiinnitetään seinärakenteiden päälle. Elementtirakenteiden vakioidut liitostavat ja -detaljit on kuvattu julkaisussa Avoin puurakennusjärjestelmä - elementtirakenteet. Lisätietoa rakentamistavoista on saatavissa oppaista - Avoin puurakennusjärjestelmä - paikallarakentaminen - Avoin puurakennusjärjestelmä - elementtirakenteet Kuva 4. Järjestelmä soveltuu sekä pien-, riviettä kerrostalorakentamiseen AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 11

12 KÄYTETTÄVÄ JÄRJESTELMÄ katteenalusta ja vesikate palkisto ja eriste alakattoverhous 5 a lattian pintarakenteet palkisto ja eriste alakattoverhous 5 b lattian pintarakenteet palkisto ja eriste perustukset Rakenteellinen periaate Runko on kantavaseinäinen. Rakennuksen ulkoseinät ja tarvittaessa osa sisäseinistä ovat kantavia. Ala- ja välipohjat Alapohjana voidaan käyttää puurakenteista kantavaa alapohjaa tai maanvaraista betonilaattaa. Välipohjat ovat aina puurunkoisia. Puurakenteiset ala- ja välipohjien rungot ovat periaatteeltaan samanlaiset ja koostuvat palkistosta, sen päälle kiinnitetystä aluslattialevystä ja kehäpalkista, joka kiertää palkiston kauttaaltaan. Ala- ja välipohjapalkiston rakenteelliset erot johtuvat erilaisista lämmön-, äänen- ja paloneristysvaatimuksista, jotka vaikuttavat rakenteiden eristys- ja levytysratkaisuihin. Lattian pintarakenteet tehdään aluslattialevyn päälle. Ääneneristysvaatimuksista riippuen pintarakenteet voidaan asentaa suoraan levyn päälle tai ns. uivana rakenteena. Kattoverhous kiinnitetään välipohjapalkiston alle. Verhousmateriaalivaihtoehdot, kiinnitystapa ja ripustusratkaisut riippuvat vaadituista ääneneristys- ja palonkestovaatimuksista. Alapohjassa palkiston ontelo eristetään. Eriste tuetaan täytepohjan kannatuslevyillä. Välipohjan eristystarpeeseen vaikuttavat vaaditut ääneneristys- ja palonkestovaatimukset. Eristetyypin valintaan vaikuttaa myös rakennuksen paloluokka. Seinät Seinät koostuvat rungosta, tarvittavasta eristyksestä ja verhouksesta. Seinän runko koostuu tolpista ja ala- ja yläsidepuista. Seinät ovat vakiokorkuisia ja rajautuvat kantavien vaakarakenteiden väliin. Kantavat ja ei-kantavat seinät ovat periaatteeltaan samanlaisia. Erot johtuvat pääasiassa erilaisista palonkestovaatimuksista, jotka vaikuttavat eristys- ja levytysratkaisuihin. Ulkoseinät Ulkoseinissä käytetään tavallisesti yksirunkojärjestelmää. Rungon ulkopintaan kiinnitetään tuulensuojalevy ja sisäpintaan höyryn- ja ilmansulku sekä sisäverhous. Runko eristetään. Ulkoverhouksena voidaan käyttää kaikissa paloluokissa puuta. Puun käytölle on kuitenkin asetettu palomääräyksissä rakennustyyppikohtaisia ehtoja. Eristys- ja levymateriaalien valinnassa tulee ottaa huomioon palomääräykset. Väliseinät Kantavat ja ei-kantavat väliseinät ovat periaatteeltaan samanlaisia. Kantavien väliseinien runkorakenteissa, eristemateriaaleissa ja verhouksessa tulee kuitenkin ottaa huomioon palomääräyksistä aiheutuvat vaatimukset. 5 c Kuvat 5 a, b ja c. Rakenteellinen periaate a. alapohja b. välipohja c. ristikkoyläpohja 12 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

13 KÄYTETTÄVÄ JÄRJESTELMÄ Huoneistojen väliset seinät Huoneistojen väliset seinät tehdään kaksirunkoisina. Rungot erotetaan toisistaan. Rungot eristetään ja seinä verhoillaan. Eristys- ja levymateriaalien valinnassa tulee ottaa huomioon palomääräykset, ääneneristysvaatimukset ja kantavuustekijät kuten levyjäykistyksen vaatimukset levyn lujuudelle. Yläpohja Yläpohja voidaan kannattaa ristikko- tai palkkikannattajilla. Katon muoto voidaan päättää vapaasti. Yläpohjarakenteiden mitoituksessa ja eristys- ja levytysratkaisuissa tulee ottaa huomioon yläpohjan kuormat ja palomääräykset. katteenalusta ja vesikate palkisto ja eriste alakattoverhous Kuva 6. Palkkiyläpohja runko + eriste ulkoverhous kaksoisrunko + eriste sisäverhous verhous 7 a 7 b runko + eriste runko verhous (alla jäykistävä rakennuslevy) verhous 7 c 7 d Kuvat 7 a - d. Seinätyypit a. ulkoseinä c kantava ja jäykistävä väliseinä b. huoneistojen välinen seinä d. väliseinä AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 13

14 KÄYTETTÄVÄ JÄRJESTELMÄ 8 a 8 b Vaikutus arkkitehtisuunnitteluun Kantavaseinäinen runkojärjestelmä soveltuu eri tyylisiin ja kokoisiin rakennuksiin. Se mahdollistaa pienimittakaavaisen ja monimuotoisen arkkitehtuurin. Rakennuksen muoto voidaan valita vapaasti. Arkkitehtisuunnitteluun keskeisesti vaikuttavia piirteitä ovat - valittuihin vakio-osiin ja -rakenneratkaisuihin perustuva mitoitus pystysuunnassa - vaakarakenteissa saavutettavat jännemitat ja kantavien linjojen luonteva sijoittaminen - eristys- ja levytysratkaisuihin perustuvat rakenteiden paksuudet. Pystysuuntainen mitoitus perustuu valittuihin vakio-osiin. Ne valitaan siten, että haluttu huone- ja kerroskorkeus täyttyvät. Kerroskorkeus määräytyy seinärunkojen ja välipohjan mittojen mukaan. Vaakasuunnassa mitoitus on periaatteessa vapaata, kun otetaan huomioon saavutettavat jännemitat ja kantavien linjojen tarkoituksenmukainen sijoittelu. Runkorakenteiden tolppa- ja palkkijakoa ei yleensä tarvitse ottaa huomioon arkkitehtisuunnittelussa. Eristys- ja levytysratkaisujen osalta on tärkeää tuntea rakenteille asetetut vaatimukset ja rakennetyypit, joilla ne voidaan toteuttaa. Rakennetyypit määrittelevät rakenteiden paksuudet, jotka vaikuttavat pysty- ja vaakamitoitukseen. Seinien paksuudet vaikuttavat myös kohteen pinta-aloihin, mm. huoneistoalaan. Tekijöitä on kuvattu tarkemmin seuraavissa jaksoissa. Rakennuksen massoittelu 8 c 8 d Välipohjien jännemitoista johtuen rakennukset voidaan tarvittaessa massoitella pienimittakaavaisesti ja monimuotoisesti, jopa huoneen kokoisina massoina. Ulkoseinät ovat yksikkökustannuksiltaan verrattain edullisia, joten ulkoseinien määrän lisääntyminen ei nosta kustannuksia merkittävästi. Puurakenteet eivät muodosta varsinaisia kylmäsiltoja rakenteisiin. Pienet erkkerit ja parvekkeet voidaan tehdä ulokkeellisina, joten monimuotoisuuden vaikutus perustamiskustannuksiin on vähäinen. Rakennuksen leikkausmuoto Rakennuksen leikkausmuotoa voidaan varioida monin eri tavoin esim. seuraavasti: - tilojen korkeus voi vaihdella - kattomuoto voidaan valita vapaasti - rakennuksen massaan voidaan tehdä ulokkeita tai sisäänvetoja sekä terassointeja - rakennuksen eri osat voidaan suunnitella kerrosluvultaan erilaisiksi - vierekkäisten lamellien, asuntojen ja jopa asuinhuoneiden lattiapinnat voidaan sijoittaa eri tasoihin. 8 e Kuvat 8 a - e. Rakennuksen erilaisia poikkileikkausvaihtoehtoja 14 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

15 KÄYTETTÄVÄ JÄRJESTELMÄ Arkkitehtisuunnittelun kulku Asuntorakentamisessa suunnittelun kulku on hyvin vakiintunut. Puun käyttö rakenteissa ei juurikaan vaikuta suunnitteluprosessin kulkuun, kunhan valitun järjestelmän perustekijät otetaan huomioon suunnittelussa riittävän varhaisessa vaiheessa. Suunnittelijan tulee tuntea valitun järjestelmän perusteet ja hallita sen mukaisten ratkaisujen käyttäminen. Kaikkia kohtia rakennuksesta ei ehkä voida toteuttaa täysin valitun järjestelmän mukaisesti. Sitä varten on annettu ohjeita kappaleessa Rungon sovellukset. Luonnossuunnitteluvaiheessa on tärkeää selvittää eri rakenteelliset vaihtoehdot ja päättää yhdessä rakennesuunnittelijan kanssa seuraavat asiat: - kantavien (ja jäykistävien) linjojen paikat ja tyypit - yläpohjan kannatus - päärakennetyypit (ulkovaippa ja kantavat linjat) - vakiopalkkityypistä poikettaessa välipohjakannattimien tyyppi ja koko (korkeuden määrittäminen on arkkitehdin kannalta tärkeintä) Lopullisia valintoja tehtäessä tulee ottaa huomioon myös - parvekkeiden sijainti ja kannatus - mahdollisten ulokkeiden paikat - pystyhormien paikat (palkkiväleihin) - kanavien sijoittelu. Päätösten perusteella määrittyvät - kantavien linjojen sijainnit ja enimmäisetäisyys toisistaan - palkistojen pääsuunnat - rakennepaksuudet, joiden perusteella lasketaan - kerros- ja huoneistoalalaskelmat - rakennuksen pystysuuntainen mittamaailma. Nämä yhdessä muodostavat keskeiset reunaehdot rakennuksen arkkitehtisuunnittelulle. Kun järjestelmän perustekijät otetaan huomioon jo varhaisessa luonnosvaiheessa, muu suunnittelu voidaan tehdä normaaliin tapaan vaiheittain tarkentuvasti. huoneistojen välinen seinä välipohja välipohja Kuva 9. Eri huoneistojen lattiat voidaan sijoittaa eri tasoihin. AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 15

16 16 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

17 2 RUNKORAKENTEET JA SUUNNITTELU AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 17

18 2 RUNKORAKENTEET JA SUUNNITTELU 10 b Kuvat 10 a ja b. Runkojärjestelmä. Runkoa voidaan muunnella eri tavoin. a. runko ristikkorakenteisella yläpohjalla b. palkkirakenteinen yläpohja ja matalat yläkerroksen seinät 10 a 18 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

19 RUNKORAKENTEET JA SUUNNITTELU 3, 4 9 1, , 6 Kuva 11. Rungon vakio-osat ja niiden liittyminen toisiinsa. Taulukossa on esitetty vakiotuotteiden mitat (mm). Runkopuutavara Tuote paksuus leveys pituus 1. ulkoseinätolppa / väliseinätolppa ulkoseinäsidepuu vapaa 4. väliseinäsidepuu vapaa 5. ala- ja välipohjapalkki /määrämittainen 6. märkätilan palkki /määrämittainen Rakennuslevyt 7. aluslattialevy * katteen aluslevy * tuulensuojalevy /3000/ sisäverhousvaneri * 2600/ sisäverhouslevy /2750 * vanerissa pintaviilun suunta Rungon materiaalit Paikalla rakentamiseen on saatavissa vakioituja, määrämittaisia rungon osia, jotka ovat yleispäteviä. Se tarkoittaa, että samanlaisia osia voidaan käyttää erilaisissa kohteissa. Esitetyt ratkaisut sopivat myös ei esikatkotusta, pitkästä puutavarasta rakentamiseen. Määrämittaiset vakio-osat ovat mitoiltaan yhteensopivia. Perusosia ovat runkotolpat ja sidepuut, palkit ja rakennuslevyt. Lisäksi runkorakenteissa tarvitaan kattokannattajia, kiinnikkeitä, siderautoja ym. Määrämittaisia rungon vakio-osia suositellaan käytettäväksi aina, kun se on mahdollista. Niitä ei kuitenkaan ole tarkoituksenmukaista valmistaa kaikkiin tarkoituksiin, joten eräitä rungon osia kuten ikkunaja oviaukkojen kehäpuita työstetään myös työmaalla. Elementtirakenteita varten on olemassa yleispätevät suositukset elementtien liitosperiaatteista ja -mitoista sekä valmistus- ja asennustoleransseista. Näiden periaatteiden mukaan valmisetut elementit ovat keskenään yhteensopivia. Itse elementin rakenne voidaan tehdä yritys- tai kohdekohtaisesti valitulla tavalla. AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 19

20 RUNKORAKENTEET JA SUUNNITTELU Runkopuutavara 2480/ / a 48 97/ Runkotolpat ja sidepuut Määrämittaisia runkotolppia on vakiona saatavissa poikkileikkaukseltaan ja pituudeltaan kahden kokoisina. Ulkoseinässä käytettävän runkotolpan poikkileikkausmitat ovat 48 mm x 172 mm ja väliseinätolpan poikkileikkaus on 48 mm x 97 mm. Tolppien vakiopituudet ovat 2480 mm ja 2630 mm. Sidepuiden poikkileikkausmitat ovat samat kuin runkotolpilla. Pituus voidaan valita normaaleista sahapituuksista. Runkopuu on mitallistettu ja kulmapyöristetty. Runkotolppien ja sidepuiden puu on aina laadultaan vähintään B-luokkaista. Kerrostaloissa tolppien ja sidepuiden lujuusluokan tulee olla vähintään T 18. Näkyvät pilarit voidaan tehdä esimerkiksi liimapuusta tai yhteen liitetyistä runkotolpista, jotka verhotaan. Runkotolpat voidaan tehdä myös liima- tai viilupuusta. Liima- ja viilupuun hyviä ominaisuuksia ovat mm. hyvä rakenteellinen lujuus ja vähäiset muodonmuutokset b Palkit Massiivipuisten vakiopalkkien poikkileikkausmitat ovat 48 mm x 220 mm ja 48 mm x 172 mm. Näistä 220 mm korkea on normaalisti alaja välipohjassa käytettävä palkki ja 172 mm korkea palkki on tarkoitettu kosteiden tilojen lattioihin. Se mahdollistaa lattian kallistusten ja vesieristysten tekemisen aluslattialevyn päälle ilman tasoeroa kuivien ja kosteiden tilojen välillä. Massiivipuiset välipohjapalkit ovat sormijatkettua ja ne ovat mitallistettuja, kulmapyöristettyjä ja lujuuslajiteltuja. Lujuusluokka on T 24. Massiivipuisten palkkien lisäksi järjestelmässä voidaan käyttää myös muita palkkikokoja ja -tyyppejä kuten liima- ja viilupuupalkkeja sekä uumalevypalkkeja ja ristikkopalkkeja. Palkit toimitetaan työmaalle määrämittaan katkottuina. Vaihtoehtoisesti ne voidaan toimittaa työmaalle pitkinä tankoina, jolloin ne katkotaan oikeaan mittaan työmaalla. Tämä on käytännöllistä etenkin silloin, kun palkkien pituudet vaihtelevat paljon. Rakennuslevyt 2600/ 2750/ 3000/ 3100 Rakennuslevyjä käytetään rakennuksen jäykistämisen lisäksi tilojen verhoilemiseen ja rakenteiden palosuojaukseen. Rakennuslevyjen koot on sovitettu rakennuksen pystysuuntaiseen mittajärjestelmään ja tolppa- ja palkkijakoon. 9/13/ Aluslattialevy Aluslattialevynä käytetään kaikilta sivuiltaan reunapontattua, säänkestävää rakennuslevyä, yleensä 18 mm paksua havuvaneria, jonka koko on 2400 mm x 1200 mm. Levy kiinnitetään palkkien päälle siten, että pintaviilun suunta on poikittain suhteessa palkistoon. Levy toimii samalla rakennuksen vaakasuuntaisena jäykistävänä levynä ja työalustana seinien kokoamiselle. 12 c Kuvat 12 a, b ja c. Vakio-osien mittoja (mm) a. runkotolpat ja sidepuut b. palkit c. rakennuslevyt Katteen aluslevy Katteen aluslevynä käytetään säänkestävää, pitkiltä sivuiltaan pontattua rakennuslevyä, yleensä 15 mm paksua havuvaneria, joka on sovitettu kattokannattajien k 900 jakoon ja on kooltaan 2700 mm x 1200 mm. 20 AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet

21 RUNKORAKENTEET JA SUUNNITTELU Tuulensuojalevy Pientaloissa (P3-paloluokka) tuulensuojalevynä voidaan käyttää esim. huokoista puukuitulevyä. Se asennetaan rungon ulkopintaan, jossa se toimii eristeenä ja myös jäykistää rakennuksen. Pientaloon on saatavissa vakiotuotteena kerroskorkeuteen mitoitettu 1200 mm x 2700/ 3000/3100 mm tuulensuojalevy, jonka paksuus on 25 mm. Kerrostaloissa (P2-luokka) palomääräykset edellyttävät, että tuulensuojalevy on B-luokan levy. Tällöin tuulensuojalevynä voidaan käyttää esim. kipsikartonkilevyä. Sen paksuus on 9 mm ja vakiopituudet 2700 ja 3000 mm. Painumien vuoksi koko kerroksen korkuisen tuulensuojalevyn käyttäminen ei yleensä ole mahdollista kerrostaloissa, vaan seinän ja välipohjan kohdalle sijoitetaan erilliset tuulensuojalevyt. Välipohjan kohdalla oleva kaistale tehdään vastaavasta levystä, jonka korkeus sovitetaan välipohjapalkkien mukaan. Rakennuksen painuminen otetaan huomioon painumavaroina tuulensuojalevykaistaleen saumoissa Sisäverhouslevyt Pientaloissa (paloluokka P3) sisäverhousmateriaalien tulee olla luokkaa D. Sisäverhouslevyksi käyvät siten lähes kaikki markkinoilla olevat sisäverhouslevyt, muun muassa lastulevy, vaneri ja kipsikartonkilevy sekä puupaneelit. P2-paloluokan rakennuksissa sisäverhouslevyjen on oltava luokkaa A2. Paksuudeltaan 9 mm:n havuvaneri on tarkoitettu kaksoislevytyksen aluslevyksi sisäpuoliseen verhoukseen. Levyn koko on 1200 mm x 2600/2750 mm. Sitä voidaan käyttää kaikissa seinissä tai valikoiden esim. - kalusteiden taustaseinissä, jolloin se toimii kalusteiden kiinnitystukena - laatoitettavissa seinissä kipsikartonkilevyn alla, jolloin levy vahvistaa laatoitusalustaa. Levy jäykistää rakenteita ja sitä voidaan käyttää myös kotelopalkkien osana esim. aukkojen päällä. Kaksoislevytyksen aluslevyksi soveltuu myös lastulevy. 13 mm paksu ja 1200 mm x 2600/2750 mm:n kokoinen kipsikartonkilevy on tarkoitettu seinien sisäpuoliseen verhoukseen. Levy täyttää luokan A2 vaatimukset. Kipsikartonkilevyä käytetään P2-paloluokan rakennuksissa myös kattojen sisäpuoliseen verhoukseen. Kiinnikkeet Kiinnikkeinä käytetään pääasiassa nauloja ja ruuveja. Tarvittaessa liitoksissa käytetään terässiteitä ja palkkikenkiä. Kiinnikkeet joudutaan paloturvallisuussyistä useimmiten suojaamaan Kuva 13. Yleisimmät palkkityypit 1. Massiivipuu 2. Naulalevypalkki 3. Liimapuu 4. Viilupuu 5. Naulalevyristikko 6. Uumalevypalkki Massiivipuisten vakiopalkkien lisäksi järjestelmässä voidaan käyttää tarvittaessa myös muita palkkityyppejä ja -kokoja kuten viilu- (kertopuu) ja liimapuupalkkeja sekä uumalevy- ja ristikkopalkkeja. Yhdessä kohteessa tulisi kuitenkin käyttää vain yhtä palkkityyppiä ja -kokoa. Palkkimateriaalin ja -tyypin valinta vaikuttaa saavutettaviin jännemittoihin ja palkistojen teknis-toiminnallisiin ominaisuuksiin. Välipohjarakenteen kokonaiskustannuksiin vaikuttavat myös myöhemmin palkistoon tehtävät asennukset. Niiden asennettavuuteen vaikuttaa palkkityypin lisäksi palkiston suunta. Massiivipuun etu on edullinen yksikköhinta. Toisaalta massiivipuuta käytettäessä painumat ovat välipohjan kohdalla suurimmillaan. Muita palkkimateriaaleja ja -tyyppejä käytettäessä saavutettavat jännemitat ovat pidempiä ja painumat vähäisempiä. Umpinaisten palkkityyppien käyttäminen edellyttää yleensä palkiston alapuolista lisäkoolausta, jos putkia halutaan kuljettaa palkkien poikittaissuunnassa. Tällöin palkkien suunta on hyvä valita niin, että putket voidaan kuljettaa pääasiassa palkkien suunnassa. Ristikoita käytettäessä sprinkleri- ja viemäriputket voidaan kuljettaa palkistossa moneen suuntaan. Massiivi-, liima- ja viilupuupalkkien kanssa kehäpalkkina käytetään yleensä vastaavaa palkkimateriaalia. Uumalevy- ja ristikkopalkkien kanssa kehäpalkkina voidaan käyttää esim. viilupuuta. AVOIN PUURAKENNUSJÄRJESTELMÄ suunnitteluperusteet 21