PALAAKO PUU KERROSTALOIHIN Tietopaketti kerrostalorakentamisesta

Transkriptio

1 PALAAKO PUU KERROSTALOIHIN Tietopaketti kerrostalorakentamisesta Tutkimus - Rahoitus - Kehittäminen - Suunnittelu - Kaavoitus

2 Palaako puu kerrostaloihin Puukerrostalorakentamisen tietopaketti tarjoaa mallin siitä, kuinka puukerrostalo voidaan ottaa tarkasteluun yhdessä perinteisten vaihtoehtojen kanssa käynnistettäessä uutta rakennushanketta. Tietopaketin kohderyhmänä ovat ensisijaisesti vuokra-asuntotuotantoa rakennuttavat rakennuttajatahot, rakennusliikkeet sekä suunnittelijat. Julkaisija Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy Taitto: Oy Preesens Ab ISBN Paino: MP-Paino Oy Lahti, tammikuu 2014 Tietopaketin toimitus Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy Niina Sipilä Mika Vanhanen Vesa Ijäs Figuuri Oy Pirjo Kuisma Kannen kuvat Lahden Karisto, Kariston portin uusi puukerrostaloalue. Kuvien visualisointi: Arkkitehti Mika Ukkonen ja visuaalinen suunnittelija Ville Eerikäinen, Vuorelma Arkkitehdit Oy. Tätä tekstiä saa vapaasti kopioida ja julkaista muokkaamattomana kokonaan tai osittain, edellyttäen että alkuperäinen tekijä ja julkaisija mainitaan ja näitä samoja ehtoja sovelletaan edelleen julkaistuihin teoksiin. Aineiston yhteydessä pyydetään käyttämään seuraavaa lähdemerkintää: Palaako puu kerrostaloihin (2013). Tietopaketti puukerrostalorakentamisesta. Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy:n julkaisuja: Tetraedri-hanke, EAKR. [Toim. Ijäs, Kuisma, Sipilä ja Vanhanen]. Lahti: M-Paino Oy. Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy Lahden seudun vetovoimaisuutta, yritystoiminnan uudistamista ja kasvua edistävä Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy tarjoaa yrityksille monipuolisia liiketoiminnan kehittämispalveluita, jotka kattavat yrityksen elinkaaren eri vaiheet. Osaamiskärkiämme ovat ympäristöteknologia, muotoilu ja käytäntölähtöinen innovaatiotoiminta. TETRAEDRI (Technology transfer edges in regional innovations) Kestävän rakentamisen, käyttäjälähtöisyyden ja sähköisen liikkumisen kehittämisprojekti, jota yhdistää energiatehokkuus aluerakentamiskohteissa. Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy toimii yhteishankkeen hallinnoijana ja oman osahankkeensa toteuttajana, muita osatoteuttajia ovat Culminatum Innovation Oy Ltd, Lappeenrannan teknillinen yliopisto ja Posintra Oy. Tetraedri-projektin tavoitteena on vastata pitkän aikavälin ilmasto- ja energiastrategian vaatimuksiin, energiatehokkuuteen ja metsäalan strategisen ohjelman tavoitteisiin. Osatoteutusten painopisteet ovat energia- ja materiaalitehokkuudessa, käyttäjälähtöisyydessä sekä hiilivapaassa liikkumisessa. Projektissa pyritään kehittämään pk-yrityksille uutta liiketoimintaa, aktivoidaan sidosryhmiä, tuotetaan tutkimustietoa käytäntöjen parantamiseksi, verkostoidaan toimijoita ja tiedotetaan kehitysmahdollisuuksista. Lisäksi tuotetaan malleja ja työkaluja energiatehokkuuden parantamiseksi. Hankkeen päärahoittajana toimii Etelä-Suomen EAKR -ohjelma. Tetraedrin yhteistyökumppanit: Rakennusliike Reponen Oy, Koskisen Oy, Versowood Oy, Betoniteollisuus ry, Saint Gobain Rakennustuotteet Oy, Tikkurila Oyj, Penope Oy, Stora Enso Building and Living, Woodprime Oy, Vuorelma Arkkitehdit Oy, Metsä Wood 2

3 Vierumäen puukerrostalon porraskäytävä. (Lähde: Rakennusliike Reponen Oy) Puu kerrostalorakentamisesta tulevaisuuden liiketoimintaa Suomalainen rakentaminen ja rakennusteollisuus ovat energiatehokkuus ja ilmastonmuutostekijöiden aiheuttamista vaatimuksista johtuen nopeassa muutoksessa. Yksi muutokseen liittyvä ilmiö ovat puukerrostalot. Niiden rakentaminen, tai paremminkin syyt niiden vähäisen määrään, ovat olleet viimeisten vuosien aikana keskustelun, tutkimuksen sekä kehittämisen kohteina. Tämä tietopaketti osallistuu tähän keskusteluun tuomalla esille etenkin yritysten näkökulmia ja tarjolla olevia ratkaisuvaihtoehtoja rakentamiseen. Samalla tietopaketti tuo esille, kuinka monitahoisesta asiasta rakentamisessa on aina kysymys. Asumisen rahoitus ja kehittämiskeskus (ARA:n) kirjoituksessa esitellään erinomaisella tavalla kehittämistavoitteita. Lahden seutu on ollut 1990-luvulta lähtien suomalaisen rakentamisen ja rakennusteollisuuden kehittämisen yksi johtavista alueista. Yhtenä esimerkkinä tästä on Lahden Kariston puukaupunkialue. Nyt Karistoon on tulossa myös puukerrostalojen rakentamisen mahdollistava kaava. Samaan aikaan Lahteen ollaan suunnittelemassa eri rakennuttajien toimesta seitsemää puukerrostalokohdetta. Esitämme lopuksi kiitoksen Betoniteollisuus ry:lle ja toimitusjohtaja Jussi Mattilalle yhteistyöstä, asiantuntijakirjoituksesta sekä osallistumisesta Tetraedri-hankkeen toimintaan. Toimitus Asiantuntija-artikkelit: Puu Kerrostalorakentamisesta tulevaisuuden liiketoimintaa, Toimitus Karisto viitoittaa suuntaa puurakentamiselle, Päivi Airas Matalaenergiarakentaminen Mera, Mika Airaksela ja Vesa Ijäs Hankesuunnittelulla alle kymmenen euron kerrostalo, Vesa Ijäs Puukerrostalon arkkitehtisuunnittelu on tiivistä yhteistyötä, Mika Ukkonen Puukerrostalon rakennesuunnittelu edellyttää järjestelmien tuntemusta, Harri Moilanen Puuelementtien teollinen tuotanto, Mika Vanhanen VTT mittasi: Heinolan PuuMera yltää lähes passiivitasolle, Petri Kukkonen ja Mikko Saari Vain muutaman sentin tähden, Jussi Jokinen Laadukasta pintakäsittelyä puurakentamiseen, Arto Nummela Betoni tavoitteena rakennusten pitkä elinkaari, Jussi Mattila Elinkaaritehokkuus tuo kilpailuetua, Sampo Vallius, Helena Berg ja Pirjo Kuisma Puurakentaminen kehittyy maailmalla ripeästi pärjääkö Suomi menossa mukana? Hannu Lekkermäki Puukerrostalojen 2010-luvun rakennejärjestelmävaihtoehtoja 3

4 Karisto viitoittaa suuntaa puurakentamiselle Päivi Airas, Lahden kaupunki Kariston alue reilun neljän kilometrin päässä Lahden keskustasta itään on kaupungin tärkeä kasvusuunta. Sijainti Kymijärven etelärannalla hyvien kulkuyhteyksien äärellä on tehnyt siitä halutun asuinalueen. Toistaiseksi Karisto on pientalojen kaupunki. Syksyllä 2013 Karistossa oli lähes asukasta. Tavoitteena on, että Karistosta kehittyy yli asukkaan kaupunginosa. Kariston ensimmäiset kerrostalotontit on nyt kaavoitettu. Ne mahdollistavat myös puukerrostalojen rakentamisen. Kuva: Lahden Karistonportin puukerrostaloalueen valmisteilla oleva kaava. (Lähde: Päivi Airas, Lahden kaupunki) Kuva: Karistonportin kaavaa havainnollistava 3D-mallinnus. Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy) Puurakentaminen on oleellinen osa Kariston brändiä. Julkisivumateriaalina puu on ollut pakollinen alusta asti kaikessa rakentamisessa. Julkisessa ja kaupallisessa rakentamisessa puun käyttöä on edellytetty osittain myös kantavissa rakenteissa. Karistoa on rakennettu vuodesta 2004 noudattaen modernin puukaupungin suunnitteluperiaatteita. Esikuvina ovat olleet vanhat Rauman ja Porvoon puukaupungit kapeine katuineen ja tiiviine kortteleineen. Vanhoista puukaupungeista lainattiin myös katutilan mittasuhteet. Kaupunkikuvalliset suunnitteluperiaatteet ovat Karistossa säilyneet pääosin entisellään, mutta suunnittelussa on otettu entistä voimakkaammin huomioon luonnon ja maaston ominaisuudet sekä ilmastonmuutoksen huomioiminen. Asuinalueiden lomaan on suunniteltu ja toteutettu kosteikkoja, lampia ja purouomia, joihin lähteisen maaperän pinta- ja sadevedet ohjataan ja viivytetään. Nämä vesielementit ovat oleellinen osa Kariston viherympäristöä. Uudessa asemakaavassa paikka puukerrostaloille Uudelle Karistonportin alueelle, valtateiden 4 ja 12 liittymän koillispuolelle, ollaan laatimassa asemakaavaa, joka mahdollistaa myös asuinkerrostalojen rakentamisen. Asumismuotojen kirjo siis laajenee. Kaavaluonnoksessa on nykyiselle Yrjölän peltoaukiolle osoitettu rakennusalat kahdeksaa 5 6-kerroksista taloa varten niin, että myös puukerrostalojen rakentaminen on mahdollista. Kerrostalojen rinnalle on suunniteltu 1 2-kerroksisten rivitalojen korttelit. Karistonporttiin on suunniteltu myös toimitilaa, jonka myötä alueelle syntyy uusia työpaikkoja. Kaikessa rakentamisessa edellytetään puun käyttöä käyttötarkoitukseen sopivalla tavalla. Karisto tunnetaan osana Moderni puukaupunki -ohjelmaa. Puun käytölle on Karistossa edelleen perusteita. Materiaalin ekologisuus, paikallisuus, hyvä työstettävyys ja erityisesti asumisessa sen miellyttävät fysikaaliset ominaisuudet puhuvat edelleen puun puolesta. Puu on tunnusomainen rakennusmateriaali Lahdessa muutenkin, onhan kaupunki vanha saha- ja puusepänteollisuuspaikkakunta ja nykyaikaista puurakentamisen taitoa voi ihailla Sibeliustalossa ja sen ympärillä kasvavassa puuarkkitehtuuripuistossa. Karisto on tiiviin ja matalan rakentamisen kaupunkikylä. Asemakaavoitettujen osa-alueiden pienkerrostalot, rivitalot, kaupunkipientalot ja omakotitalot ovat 1 2-kerroksisia. 4

5 Tilaisuus jatkaa puukerrostalojärjestelmien kehittämistä Karistonportin kaavaluonnoksissa on Kauppiaankadun ja Karistonväylän kainaloon esitetty pitkänomaisia kerrostalomassoja, joista yksi on kuusikerroksinen ja muut viisikerroksisia. Kerrostalojen parvekejulkisivut suunnataan etelään ja lounaaseen kohti aurinkoisia ilmansuuntia. Toisella suunnalla näkymät avautuvat metsäiselle Pitkänkallionmäelle. Kerrostalomassojen tarkoituksena on suojata asuntopihoja valtateiltä kantautuvalta melulta. Sama tehtävä on Karistonväylän varrelle rakennettavilla puurakenteisilla autosuojilla sekä työpaikkarakentamisella. Kariston puukaupunki-ideaan sopisi hyvin, että kerrostalot toteutettaisiin puusta. Puun puolesta Karistonportissa puhuvat paitsi puun ekologisuus ja muut hyvät ominaisuudet, myös betonirunkoa keveämmät rakenteet osittain pehmeässä maaperässä. Asemakaava ei kuitenkaan sido rakennustapaa puurunkoon, mutta puun käyttöä tullaan edellyttämään ainakin osana julkisivua. Karisto on pyrkinyt kulkemaan puurakentamisen kehityksen kärjessä. Niinpä olisi luonnollista, että kerrostalojen rakentamisessa voitaisiin hyödyntää kokemusta, jota puukerrostalojen rakentamisesta Päijät-Hämeessä jo on. Puukerrostalojen rakentaminen lisäisi tätä tietotaitoa ja tukisi osaltaan myös puukerrostaloissa tarvittavan suurelementtituotannon ja yhtenäisen rakennejärjestelmän kehittämistä. Kuva: Lahden Karisto on pyrkinyt kulkemaan puurakentamisen kehityksen kärjessä. (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy, 2013) Kiinnostus puukerrostalojen rakentamiseen on kasvanut myös hitaassa Hämeessä. Alueen toteuttamisella ei kuitenkaan ole vielä kiirettä, vaikka alueen kunnallistekniikka kaukolämpöverkostoineen on jo pääosin rakennettu. Osa tonteista on tarvittaessa mahdollista luovuttaa heti kaavan vahvistuttua. Karistossa monipuoliset palvelut Kuva: Lahden Karistonportti, rakennusten julkisivut etelään. (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy, 2013) Kaupunkikylän sydän on palvelukeskus, jonka ensimmäinen vaihe valmistui syksyksi 2010 ja toinen vaihe syksyksi Palveluksessa toimii nyt Kariston koulu ja päiväkoti. Palvelukeskuksen toteuttamisesta käytiin aikanaan tarjouskilpailu, jossa ratkaisevassa osassa oli arkkitehtuuri. Kilpailun voitti Arkkitehtitoimisto Tilatakomo Tampereelta. Kilpailuehtojen mukaisesti palvelukeskus on toteutettu osittain puurunkoisena. Julkisivuissa puu esittäytyy paitsi ulkoseinissä myös vesikaton aaltomaisena alakattona. Kariston kaupalliset palvelut ovat Kymijärven liittymässä. Kariston liikenneasema valmistui ensiksi ja palvelee nykyään kiireisiä ohikulkijoita. Karisma on paitsi karistolaisten lähikauppa, myös laajaa maakuntaa palveleva kauppakeskus. Kaupallinen palvelukeskus muodostaa koko Karistolle modernin puusta rakennetun julkisivun. Kuva: Lahden Karistonportin rakennusten muodostama piha-alue. (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy, 2013) 5

6 Matalaenergiarakentaminen Mera Mika Airaksela, Rakennusliike Reponen Oy ja Vesa Ijäs, Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy Rakennusliike Reponen rakentaa pohjoismaiden suurimman puukerrostalokohteen Vantaan Kivistön Asuntomessuille Kohteen rakennuttajina ovat TA-asumisoikeus ja Suomen Vuokrakodit. Puukerrostalo on valittu Rakennusteollisuus RT:n ja Green Building Council Finlandin järjestämän rakennuksen hiilijalanjälkeä mittaavan kilpailun ensimmäiselle jaetulle sijalle. Kuva: PuuMera, Kivistö. Pohjoismaiden suurin puukerrostalokohde rakennetaan Vantaan asuntomessuille (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy, 2013) Matalaenergiarakentaminen Mera Mera tarkoittaa Rakennusliike Reposen kehittämää matalaenergiarakentamisen kokonaiskonseptia. Järjestelmään liittyvillä tutkituilla ja testatuilla ratkaisuilla on mahdollista toteuttaa rakennuksia, joiden kokonaisenergiankulutus on jopa 70 % pienempi kuin vastaavien normirakennusten. Kustannustasoltaan rakennukset ovat ARA-hintatason mukaisia. Mera Pohjoismaiden suurin Vantaan Kivistön kohdekorttelin rakennusoikeus on kem 2 ja asuinpinta-alaa syntyy noin asm 2 kun rakennusoikeus käytetään kokonaisuudessaan hankkeessa. Kerrostalokortteliin on tulossa asuntoja 186, joista asumisoikeusasuntoja on 79 ja vuokra-asuntoja 107. Korkeimmalta kohdaltaan rakennuksen kerrosluku on seitsemän. Alin kerros on betonirakenteinen ja loput kerrokset ovat puurakenteisia. Rakennusliike Reposen Vantaan asuntomessujen puukerrostalokohde sijoittui kilpailussa ensimmäiselle jaetulle sijalle. Menestys on tulos Reposen pitkäjänteisestä sitoutumisesta laadukkaan ja energiatehokkaan rakentamisen ja etenkin puurakentamisen kehittämiseen. Reponen rakentaa pohjoismaiden suurimman puukerrostalokohteen PuuMera-tekniikalla. Vantaan kohteen hiilijalanjälki oli laskelmien mukaan alle puolet keskimääräisestä tasosta. Pienen hiilijalanjäljen taustalla ovat pieni ostoenergian kulutus, uusiutuvien energialähteiden hyödyntäminen ja materiaalivalinnat. Energialähteenä kohteessa käytetään kaukolämmön lisäksi uusiutuvaa aurinkolämpöä. Ilmastokilpailun voittaja 2013 Rakennusteollisuus RT:n ja Green Building Council Finlandin rakennusten Ilmastokilpailussa kohteita mitattiin rakennuksen elinkaaren hiilijalanjäljellä, joka huomioi kaikki materiaali- ja energiavirrat. Kilpailussa haettiin uusia ratkaisuja niin energian, materiaalien kuin kiinteistökehityksen osalta. Kuva: PuuMera, Kivistö. Puukerrostalokorttelin sisäpiha. (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy, 2013) 6

7 MeraSun Asuinkerrostalon vuotuisesta lämpimän käyttöveden energiantarpeesta yli 50 prosenttia voidaan tuottaa aurinkokeräinjärjestelmällä. Tulos selviää pitkäaikaisesta tutkimuksesta, jonka tarkoituksena on ollut selvittää aurinkokeräinten toimivuutta ja kannattavuutta asuinkerrostalokohteissa. Tutkimuksessa kerättiin mittaustietoa kerrostalokohteessa yli kahden vuoden ajan. Selvityksen taustalla ovat Rakennusliike Reposen toimitusjohtaja Mika Airaksela ja Kaukora Oy:n tekninen johtaja Rami Aaltonen sekä Tekes. Tutkimuksessa tehdyistä mittauksista ja laskelmista on vastannut tutkimusprofessori Miimu Airaksinen VTT:ltä. Aloimme tutkia aurinkokeräinten mahdollisuuksia kehittääksemme edelleen Mera-Reponen kerrostalokonseptiamme. Saimme mukaan tutkimukseen Kaukoran, Tekesin ja VTT:n, joiden kanssa yhteistyössä olemme onnistuneet selvittämään tulevissa kerrostalokohteissamme käytettävän järjestelmän suunnittelu- ja toteutusperiaatteen. Tämä on merkittävä kehitysaskel kohti nollaenergiarakentamisen tavoitettamme, Airaksela sanoo. Vierumäen PuuMera vuoden 2012 puupalkinto Puupalkinto jaetaan vuosittain kannustuksena rakennukselle, sisustukselle tai rakenteelle, joka edustaa korkealaatuista, suomalaista puuarkkitehtuuria tai jossa puuta on käytetty rakennustekniikkaa edistävällä tavalla. Vuoden 2012 Puupalkinnon sai vuonna 2011 valmistunut Vierumäen puukerrostalo. Suomen ensimmäinen viisikerroksinen puukerrostalo on monella tavalla uuden puurakentamisen uranuurtaja. Hankkeen taustalla oli Rakennusliike Reposen vetämä yritysryhmähanke, jossa puualan yritykset olivat aktiivisesti mukana. Talo pystytettiin teltan suojassa käyttämällä pitkälle teollisesti esivalmistettuja elementtejä. Kohteen rakennusaika oli huomattavan lyhyt ja rakennuskustannuksiltaan talo oli kilpailukykyinen. Talossa on hyödynnetty rakennusliike Reposen matalaenergiarakentamisen konseptia, jonka soisi yleistyvän asuntotuotannossa laajemminkin. Vaikka Puupalkinto on ensisijaisesti arkkitehtuuripalkinto, palkintolautakunta korosti palkinnossa yrityslähtöisen kehitystoiminnan merkityksellisyyttä puurakentamisen edistämisessä. Hankkeen arvoa nostaa, että sen toteutuksesta ja tuloksista on kerrottu avoimesti koko hankkeen ajan ja että hankkeen ratkaisuihin on voinut tutusta myös sen omien internetsivujen kautta. Kohde on saavuttanut erittäin paljon myönteistä julkisuutta ja näkyvyyttä mediassa, mikä on omalta osaltaan edistänyt suomalaista puukerrostalorakentamista. Rakennuttaja: Heinolan kaupunki, Rakennusliike Reponen, Koskisen Oy, Versowood Oy Pääurakoitsija: Rakennusliike Reponen Oy Arkkitehti- ja pääsuunnittelu: Vuorelma Arkkitehdit Oy Rakennesuunnittelu: Finnmap Consulting Oy Liimapuurakenteet: Versowood Oy Puuelementit: Koskisen Oy, taloteollisuus Puuosat: Koskisen Oy Paloturvallisuus: L2 Paloturvallisuus Oy Akustiikka: Helimäki Akustikot Oy T&K: Lahden tiede ja yrityspuisto Oy Lisätietoja: Kuva: Suomalaisen puurakentamisen parhaimmistoa Puupalkinnon 2012 jakotilaisuudessa. Kuvassa palkittu ryhmä oikealta: Pekka Kopra (Versowood Oy), Janne Inkinen ja Juha Kohonen (Koskisen Oy), Mika Ukkonen (Vuorelma Arkkitehdit Oy), Mika Airaksela (RKL Reponen Oy), Jonna Kauhtila (Versowood Oy), Vesa Ijäs (LADEC Oy), Heimo Pystynen ja Harri Moilanen (Finnmap Consulting Oy), Tapani Tikkanen (RKL Reponen Oy), Lauri Lepikonmäki (KPM Engineering Oy), Heikki Helimäki (Helimäki Akustikot Oy). (Lähde: LADEC, Niina Sipilä, 2013) 7

8 Hankesuunnittelulla alle kymmenen euron kerrostalo Vesa Ijäs, Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy Heinolan Vierumäelle rakennetun Suomen ensimmäisen viisikerroksisen puukerrostalon asuntojen vuokrahinta on alle kymmenen euroa neliölle. Hanke toteutui kannattavasti ja asukkaat ovat tyytyväisiä. Kuva: Vierumäen puukerrostalon perustamisvaihe. (Lähde: Rakennusliike Reponen Oy, Lomagraphics Oy) Suomessa on rakennettu vuosittain noin kerrostaloasuntoa vuodesta 1990 lähtien. Vuokra-asuntoja rakennuttavia yleishyödyllisiä tai julkisyhteisöjä on Suomessa kaikkiaan noin Vuosien aikana ainoastaan satakaksikymmentä heistä rakennutti omistukseensa asuinkerrostalon. Kaikki hankkeet toteutettiin perinteisillä, hyväksi koetuilla ratkaisuilla, tuttujen hankekumppaneiden kesken toki kilpailuttaen. Maassamme toimii ainoastaan kolmetoista sellaista kumppaniksi sopivaa ja asuinkerrostalorakentamiseen pystyvää rakennusliikettä, joilla on toimipiste useammalla kuin yhdellä paikkakunnalla. Valtion tukemassa asuntotuotannossa tai vapaarahoitteisissa asuinkerrostalohankkeissa ei otettu vuosien aikana kahta poikkeusta lukuun ottamatta vakavasti tarkasteluun puukerrostalovaihtoehtoa. Syitä tähän on monia, ja niitä selvittelin väitöstutkimuksessani toteutetuilla haastatteluilla: Rakentamis- ja kiinteistöalan ammattilaisten käsitysten mukaan suomalainen puukerrostalo on toteuttajalleen taloudellinen riski, mikä johtuu viranomaistoiminnan ennakoimattomuudesta ja rakennejärjestelmiin liittyvästä koerakentamis-luonteesta. Riskejä aiheuttaa myös kokonaisvastuurakentaminen, jossa takuuaika on kaksi vuotta, vastuuaika kymmenen vuotta ja suunnittelijan taloudellinen vastuu kokonaispalkkion suuruinen. Haastatellut eivät siis ole tietoisia, että suurin osa esille tuoduista puukerrostalorakentamisen esteiksi koetuista tekijöistä on tänä päivänä ratkaistavissa rakennushankkeen tarveselvitys ja hankesuunnitteluvaiheiden aikana. Hankesuunnittelu tutuksi Hankeprosessi on mekanismi, jonka jokaisen rakennuttamista harjoittavan tahon pitäisi tuntea. Ennen investointipäätöksen tekoa tulee hankkeen ominaisuudet selvittää perusteellisesti. Tämä tarkoittaa sitä, että pöydälle tulisi ottaa useampi ratkaisuvaihtoehto valinnan teon mahdollistamiseksi. Päätöksentekoa ohjaa helposti rakennushetken kustannustaso sen sijaan, että pitkäaikaisesta kiinteistönpidosta kertynyt kokemus tuodaan ohjaamaan hankesuunnitteluvaiheen valintoja. Primäärienergia, energiatehokkuus, materiaalivalinnat, tilasuunnittelun ratkaisut ja rakennushankkeen toteutusmuoto ovat merkittävällä tavalla kustannuksiin ja rakennuksen lopulliseen laatuun vaikuttavia tekijöitä. Talonrakennushanketta kuvaavassa ohjetiedostossa on esitetty rakennushankeen kokonaisuus ja kulku rakennuttamisen ja suunnittelun kannalta. Malliin kuuluu viisi vaihetta, ja vaiheisiin liittyy päätöksenteko seuraavasti: 1) tarveselvityksen jälkeen tehdään hankesuunnittelupäätös, 2) hankesuunnittelun jälkeen investointipäätös, 3) rakennussuunnittelun jälkeen rakentamispäätös ja urakkasopimus, 4) rakentamisen jälkeen vastaanottopäätös ja 5) käyttöönoton jälkeen takuutarkastus. 8

9 Hankesuunnitteluvaiheen tarkoituksena on vertailla tarjolla olevien vaihtoehtojen toteuttamiskelpoisuutta. Samalla on mahdollista ottaa tarkastelun kohteeksi, ilman merkittäviä kustannusvaikutuksia, myös puukerrostalovaihtoehdon mahdollisuus. Valtio näyttää suuntaa asuntorakentamiselle Kuva: Talonrakennushankkeen kulku. (Lähde: RT mukaan Vesa Ijäs, 2013) Rakennushankkeen vaiheista laadittu malli on hyvin tunnettu, mutta asuntorakentamishankkeissa selkeästi vähemmän käytetty. Asuinkerrostalohankkeita on pidetty vaatimustasoltaan ehkä tavanomaisina ja niiden toteuttamisprosesseja koettuihin malleihin ja yhteistyöverkostoihin perustuvina. Hankesuunnitteluvaiheessa mahdollisuus vertailla vaihtoehtoja Rakennuttamisvaihe kestää kerrostalohankkeen laajuudesta ja vaativuudesta riippuen kuukautta. Rakennuttamista edeltävä kaavoitusvaiheen kesto on tyypillisesti 5 10 vuotta ja rakennuksen käyttövaihe vuotta. Kuviossa on kuvattu viitteellisesti viivalla rakennushankkeen valintoja koskeva vaikuttamismahdollisuus. Mitä pidemmälle suunnittelussa ja toteutuksessa edetään, sen suurempia ovat myös muutosten aiheuttamat kustannukset. Valtion tukema asuntotuotanto on näyttänyt jo vuosikymmenien ajan suuntaa asumiseen ja asuntorakentamiseen liittyvälle kehittämistyölle. Kun rakentamista tuetaan yhteiskunnan taholta, asunnoille ja rakennuksille on voitu asettaa esimerkiksi turvallisuuteen liittyviä vaatimuksia. Samalla lait, asetukset, määräykset ja ohjeet ovat kehittyneet vastaamaan aikakautensa käsitystä hyväksyttävästä rakentamistavasta ja vähimmäislaatutasosta. Yleisesti tunnistettu tosiasia on, että määräysten minimitasosta on tullut toteutuksen maksimitaso, erityisesti vapaarahoitteisessa asuntotuotannossa. Tavoiteltava, vähimmäistasoa korkeamman laadun edistäminen jää hankkeeseen ryhtyvän ja suunnittelijan vastuulle (RT , 2). Näin määritellään 2010-luvun puukerrostalo Asuinpuukerrostalo on ympärivuotisessa käytössä oleva vähintään kolmen asunnon talo, jossa ainakin kaksi asuntoa sijaitsee päällekkäin. Rakennuksen kantava runko sekä pintaverhousmateriaalit ovat kulloinkin voimassa olevien rakentamismääräysten sallimissa rajoissa puumateriaalia. *Kirjoitus ja kuvat perustuvat julkaistuun väitöskirjaani Puukerrostalojen rakentamisen esteet ja mahdollisuudet. Keskeisten suomalaisten rakentamis- ja kiinteistöalan sidosryhmien vertaileva asennemittaus Kuva: Hankesuunnittelun prosessimalli vaiheittain. (Lähde: Vesa Ijäs, 2013) 9

10 Puukerrostalon arkkitehtisuunnittelu on tiivistä yhteistyötä Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy Suunnittelijan näkökulmasta puukerrostalon suunnittelu edellyttää arkkitehdiltä sekä materiaalin reunaehtojen tietämystä että valitun järjestelmämuodon ja siihen liittyvän mitoituksen omaksumista. Kuva: As Oy Heinolan PuuMeran julkisivu lounaaseen. (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy) As Oy Heinolan PuuMeran suunnittelun lähtökohtana oli maksimoida rakennuksen elementointiaste ja luoda samalla perusta hybridirakenteisen puukerrostalon teolliselle valmistukselle vakioimalla elementtien rakenteet, mitoitus ja liitosdetaljiikka. Kohde toteutettiin matalaenergiankonseptin mukaisesti. Tämä asetti reunaehtoja niin rakennuksen muotokielelle, suuntaukselle, talotekniikalle, lämmitysmuodolle, tiiveydelle, rakentamiselle kuin lopputuotteen seurannalle. Kaava syntyi arkkitehti luonnosten pohjalta Suunnittelu käynnistettiin yhteistyössä Heinolan kaupungin kaavoitusosaston kanssa. Kaavaan haettiin varhaisessa vaiheessa poikkeuslupa kahdelle puukerrostalolle. Samalla määriteltiin rakennusten suuntaus ja sijainti tontilla. Rakennusalueen rajat muokattiin arkkitehtiluonnosten perusteella. Kaavamääräyksissä huomioitiin myös pilottihankkeen vaatimat toleranssit ns. ylimitoittamalla rakennusoikeus, jotta rungon muodonannollinen tutkiminen oli mahdollista ilman rakennusoikeudellisesti rajoittavia tekijöitä. Matalaenergiakonsepti määritteli suunnittelua Rakennus suunnattiin koillislounaaseen siten, että kaikkien huoneistojen pääoleskelutilat avautuvat auringon kierron kannalta otolliseen suuntaan porrashuoneen jäädessä koillisen puolelle. Suuntaus on ihanteellinen talvisin, jolloin aurinko paistaa matalalta eikä lämpökuorma sisätiloissa ole suuri. Kesäaikaan puolestaan ylilämpeneminen muodostuu ongelmaksi. Tästä syystä rakennuksen koko lounaan puoleinen julkisivu on peitetty suurilla parvekkeilla, jotka kesäaikaan tarjoavat suojaa auringon tuottamalle lämmölle. Tekniset ratkaisut toteutettiin porrashuoneeseen sijoitetuilla huoneistokohtaisilla tekniikkakuiluilla, joihin sijoitettiin kunkin huoneiston laitteet lämmön talteenotolle ja lämpökierrolle. Tämä puolestaan asetti reunaehtoja porrashuoneen muodolle ja julkisivun pinta-alalle, jotta tekniset ratkaisut saatiin toteutettua halutulla tavalla ja kaikki kuilut sijoitettua julkisivulle. Porrashuoneen suuntaus tuki raittiin ilman ottoa rakennuksen viileältä puolelta. 10

11 Rakennejärjestelmä lähtökohtana Arkkitehtisuunnitteluun vaikutti oleellisesti rakennejärjestelmän mukainen mitoitus, joka poikkeaa normaalista betonirakennuksen mittamaailmasta. Välipohjaelementtien mittojen kalibrointi tutkittiin osana rakennusjärjestelmän kehitystä ja sen tarjoama mittamaailma määritteli myös rakennuksen muotoa, huoneistomitoitusta sekä käytettyä rakennusoikeutta. Lähtökohtana oli mahdollistaa tilasuunnittelussa matalaenergiakonseptin mukaiset, tilojen suuntauksiin liittyvät seikat sekä välttää samalla huoneistojen sisäisiä kantavia seiniä. Välipohjaelementtien suuntauksen tutkimista helpotti käytetyn rakennejärjestelmän ulkoseinien rakennetyyppi, minkä paksuus ei poikkea olipa kyseessä kantava vai ei-kantava seinä. Tämä tarjoaa varsin joustavan lähestymisen suunnittelun luonnosvaiheeseen, toisin kuin betonitaloissa, joissa ontelolaattojen ladonnan suuntaus määrittelee myös niitä kantavan seinän paksuuden. Sisätilojen mitoitusta voitiin vakioida jo ennen kuin välipohjien kantosuunta oli selvillä. Huoneistojen välisten seinien paksuus vaihtelee mm välillä, kun väliseinien paksuus betonitalossa on 200 mm. Tästä syystä rakennuksen runkorakenne ja kantosuunnat oli tärkeä tutkia luonnosvaiheessa ennen sisätilojen suunnittelua. Elementtien liitosdetaljien huolellinen suunnittelu edesauttaa rakennuksen tiiveyttä. Puukerrostalossa aukkoliitostoleranssit ovat huomattavasti pienemmät kuin vastaavassa betonitalossa. Aukot ja liitokset on mahdollista suunnitella todella mittatarkasti kun painumatoleranssit otetaan huomioon. Puu vahvasti läsnä sisätiloissa Puurakenteita pyrittiin jättämään mahdollisimman paljon näkyviin sekä sisä- että ulkotiloissa, vallitsevien määräysten mukaisesti. Esimerkiksi porrashuoneissa puun läsnäoloa voitiin korostaa nykymääräyksiä hieman vapaammin. Porrastasanteita kannattavat palkit, pilarit ja massiiviliimapuinen porras luovat vahvaa tunnelmaa. Kaikki kerrokset ovat täysin puurakenteisia hissikuiluja lukuun ottamatta. Vastaavanlainen toteutus vaatii aina erilliset neuvottelut viranomaisten kanssa paloasioiden vuoksi, vaikka rakennukset sprinklataan kokonaisuudessaan parvekkeita myöten. Tähän vaikuttavat etenkin puisten portaiden ja palkkien osalta nykyiset sisätilojen pintaluokitusvaatimukset. Paneloinnin ja pellitysten detaljiikka yhdistyy saumattomasti ja panelointi kulkee kokonaisena aukotusten ympäri. Myös ikkunoiden pellityksiä tutkittiin ja kehitettiin edelleen. Toteutunut ratkaisu saatiin toimimaan sekä työteknisesti, rakenteellisesti kuin myös ulkonäöllisesti parhaalla mahdollisella tavalla. Puurakenteisten parvekkeiden kantavana elementteinä toimivat liimapuupilarit ja -palkit. Kaiteet ovat metallirakenteisia, jolloin parvekkeisiin on mahdollista lisätä lasitus. Julkisivupintaa rytmittävät pystypuurimoitukset, joiden oli alustavien suunnitelmien mukaan tarkoitus toimia kiskoilla liikuteltavina aurinkosuojina. Tätä ei palomääräysten vuoksi toteuttaa, sillä päällekkäisissä kerroksissa ei sallittu yhtenäisiä puupintoja. Kuva: As Oy Heinolan PuuMeran rakenneaksonometria peruskerroksesta. (Lähde: Mika Ukkonen, Vuorelma Arkkitehdit Oy) 11

12 Puukerrostalon rakennesuunnittelu edellyttää järjestelmien tuntemusta Harri Moilanen, Finnmap Consulting Oy Suurten puisten rakenteiden suunnittelu edellyttää rakennesuunnittelijalta puumateriaalien ja valmistusmenetelmien tuntemista, jotta puurakentamisen mahdollisuudet ja rajoitukset tulevat huomioiduksi suunnittelussa. Puurakenteet koostuvat pääsääntöisesti useista erillisistä mekaanisesti yhteen liitettävistä kappaleista. Teollisessa puurakentamisessa kappaleet kasataan suuriksi kohteen mukaan tarkoituksenmukaisiksi kokonaisuuksiksi, jolloin kantavuuteen ja muihin suunnittelussa kiinnitettäviin asioihin liittyvät ratkaisut voidaan toteuttaa hallitusti rakenneosia tuottavissa tehtaissa. Rakenteiden suunnittelu on iso kokonaisuus Maankäyttö- ja rakennuslain mukaan rakennushankkeeseen ryhtyvän tulee hankkia kohteen vaativuuden mukaan riittävän pätevä vastaava rakennesuunnittelija. Käytännössä vastaavan rakennesuunnittelijan on tunnettava valitun puurakennejärjestelmän ominaisuudet ja perusteet tehdyille valinnoille sekä varmistettava kaikkien rakenneosien yhteensopivuus niin turvallisuuden kuin terveellisyydenkin näkökulmista. Erityisesti tuoteosakauppana, eli suunniteltuna ja valmistettuna toimitettavan rakennusrungon yhteydessä, yhteensovittamistehtävän merkitys korostuu. Tarvittaessa moniosaisen suunnitteluryhmän tai teknisesti haastavan hankkeen riskejä voidaan hallita rakennusteollisuus RT:n riskianalyysimenettelyllä, jolloin suunnittelun ja toteutuksen yhteensovitukselle luodaan perusta hankkeen alkuvaiheessa. Puurakenteilla omia erityispiirteitä Kun kerrostalorakentamisessa puurakenteita verrataan betonirakenteisiin, rakennusta kannattaa tarkastella kokonaisuutena. Molemmat vaihtoehdot suunnitellaan hyödyntämällä rakennejärjestelmälle ominaisia ratkaisuja. Näitä ovat muun muassa rakenteiden toimivat paksuudet ja pituudet sekä tyypilliset ja toimivat liitosratkaisut. Ratkaisuissa on lisäksi huomioitava tuoteosavalmistuksen rakenneosien koolle asettamat reunaehdot. Keveytensä vuoksi puurakenteet ovat tyypillisesti huomattavasti suurempia kokonaisuuksia kuin betonirakenteet. Tämä vaikuttaa rakennuspohjien muotoon siinä tapauksessa kun tuotannossa ja rakennusvaiheessa halutaan käyttää hyväksi puisten rakenneosien koon tuomia hyötyjä. Yksiaineisista teräsbetonirakenteista poiketen puurakenteet koostuvat aina useista erillisistä mekaanisesti yhteen liitettävistä kappaleista ja rakennekerroksista. Suuri määrä erilaisia puisia rakenneosia muodostaa toiminnallisen kokonaisuuden, jota hallitaan valitun rakennejärjestelmän mukaan. Rakenteiden mittatarkkuus on selvästi rakentamisessa totuttua parempaa, yleisesti +/- 3 mm, mikä on huomioitava muun muassa liitoksia suunniteltaessa. Erityisesti korkeussuunnassa mittatarkkuus edellyttää sekä suunnittelussa että valmistuksessa yhtenäisyyttä, sillä kantavien puurakenteiden nousun poikkeamia ei voida enää asennusvaiheessa korjata saumamuutoksilla betonirakenteiden tapaan. PES-järjestelmästä apua suunnitteluun Suunnittelun avuksi on kehitetty puisten runkorakenteiden puuelementtisysteemi, RunkoPES. Järjestelmä sisältää sekä rakennuksen muotoon ja elementointiin liittyvää ohjeistusta että tyyppiratkaisuja rakenteista ja liitoksista. PES-järjestelmän tyyppiratkaisut ovat varsinaiseen rakennejärjestelmään sitomattomia ja mahdollistavat myös eri järjestelmien käyttämisen yhdessä yhtenäisten ratkaisuperiaatteidensa ansiosta. PES-järjestelmän rakennetyypit sisältävät ohjeistuksen asetettujen vaatimusten täyttämiseksi ja opastavat käyttämään teolliseen tuotantoon soveltuvia rakenneratkaisuja. PES-järjestelmään kuuluvat liitosratkaisut sisältävät erilaisten rakennetyyppien yhdistämiseen soveltuvan yhtenäisen liitosgeometrian sekä esittävät tavat, joilla määräyksissä asetetut vaatimukset täytetään ja kuinka rakenneosat voidaan asentaa sujuvasti ja luotettavasti paikoilleen. Käytännön hankkeissa PES-järjestelmällä voidaan suunnitella rakennus kilpailutettavaksi eri tuoteosatoimittajien järjestelmien kesken, jonka jälkeen tuoteosatoimittaja vastaa kohteen suunnittelemisesta oman järjestelmänsä reunaehdot huomioiden. 12

13 As Oy Heinolan PuuMeran rakennemalli, pystyleikkaus. (Lähde: Harri Moilanen, Finnmap Consulting Oy) Esivalmisteluasteella tehokkuutta Teollinen puurakentaminen perustuu esivalmistukseen, joita perusmuodossaan on omakotitaloissa tyypillinen suurelementtiseinät ja naulalevyristikot. Pisimmälle vietynä esivalmiste muodostuu tilaelementistä, joka lattiarakenteen ja seinien lisäksi sisältää tilojen kaikki sisä- ja ulkopuoliset pintarakenteet, kiinteät kalusteet sekä talotekniikan. Talotekniikan esivalmistuksella ja integroinnilla puuelementteihin saavutetaan kaikilla puurakenteisilla runkojärjestelmillä hyötyä sekä aikataulussa että laadussa kun asennukset voidaan tehdä täysin valmiiksi jo tehtailla. Työmaalla on käynnissä useita erilaisia työvaiheita jo rungon asennusaikana, sillä puurakentaminen ei edellytä rakenteiden kuivumisaikoja. Esivalmistuksella voidaan nopeuttaa erityisesti talotekniikan rakentamista kohteissa, jolloin kokonaisrakennusaika voi jopa puolittua betonirakentamiseen nähden. Runkojärjestelmästä riippumatta nopeuden ulosmittaaminen edellyttää monien päätösten tekemistä esivalmistuksen toteuttamiseksi. Myös työmaalla tulee valmistautua hyvin töiden päällekkäisyyteen ja nopeuteen. Vaihtoehtoisia rakenteita Markkinoilla on useita tuoteosatoimittajien järjestelmiä, jotka perustuvat eritavoin tuottajien omien puukomponenttien hyödyntämiseen sekä tuottajien toimintaketjun mahdollisuuksiin toteuttaa puurakentamisen kokonaisuuksia. Järjestelmät poikkeavat toisistaan huomattavasti sekä rakenneteknisesti että rakennettavuudeltaan vaikuttaen jopa koko hankkeen toteutukseen ja aikataulutukseen. Tuotteistettujen rakennejärjestelmien lisäksi on mahdollista hyödyntää yleisiä tuoteosavalmistajien rakennusosia, eli liimapuu rakenteita ja suurelementtejä kohdekohtaisesti suunniteltuna. Markkinoilla olevat rakennejärjestelmät voidaan jakaa perusratkaisuiltaan palkki-pilarijärjestelmiin, kantaviin seinäjärjestelmiin sekä tilaelementtijärjestelmiin. Kaikissa järjestelmämuodoissa on tarjolla erilaisia vaihtoehtoja materiaalien ja toteutustapojen kesken. Kohteeseen soveltuvan järjestelmän valinnassa on huomioitava saatavuuden ja hinnan lisäksi erityisesti järjestelmän sopivuus kohteen käytettävyyteen ja arkkitehtuuriin sekä tuoteosasuunnittelun ja tuotannon vaikutukset. Myös asennuksen toteutuksella ja hankkeen aikataululla voi olla merkitystä sopivan rakennejärjestelmän valinnassa. Puurakenteiden mahdollisuudet ja haasteet Mahdollisuudet Hyvin eristettyjen ulkoseinien paksuus on alle 40 cm Poikkeamien ja tehosteiden tekeminen rakenteisiin helppoa Talotekniikan asennusten yhdistäminen rakenteisiin Esivalmistuksen lisääminen vähentää normaalien työtehtävien sisältöjä Normaalit teolliset elementtien valmistuslinjat takaavat kilpailukykyisen tuotannon ja laadun Haasteet Teollisen tuotannon vaatimien ratkaisujen tekeminen ajoissa Kosteuden hallinta Mittatarkkuuden hallinta työmaalla Liittymien toteutus Puurakentamisen mahdollisuudet tunnetaan huonosti. Puun käyttöä todellisina näkyvinä rakenteina voidaan lisätä vielä huomattavasti Korkeiden ja monimuotoisten rakenteiden suunnittelu 13

14 Puuelementtien teollinen tuotanto Mika Vanhanen, Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy teki syksyllä 2012 tutkimuksen puuelementtien teollisen tuotannon kehittämisestä. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää puuelementtiteollisuuden valmiuksia puukerrostaloihin soveltuvien elementtien valmistamisesta, sekä teollisen tuotannon kehittämistä. Tutkimukseen vastasi kahdestakymmenestä yrityksestä johtavassa asemassa olleet henkilöt ja heistä seitsemäntoista (85 %) on halukkaita kehittämään yritystään puukerrostaloelementtien valmistajana. Tutkimuksen kohdeyritykset valittiin puuelementtejä valmistavien 240 yrityksen joukosta niiden toiminnan laajuuden perusteella. Valinta perustui avoimiin tietolähteisiin ja rekistereihin. Tutkimuksessa puuelementtejä ja tilaelementtejä valmistavilta yrityksiltä kysyttiin heidän mahdollisuuksiaan valmistaa puuelementtejä puukerrostaloja varten. Lisäksi kysyttiin esimerkiksi yritysten teknologisen kehityksen tilaa, investointien määrää ja halukkuutta panostaa teollisen puuelementtien valmistuksen kehittämiseen. Tulosten mukaan yritykset näkevät puukerrostaloelementit uutena mielenkiintoisena mahdollisuutena ja ovat valmiita jatkossa myös investoimaan tuotantoon. Yhtenä tutkimuksen havaintona nousi esille puuelementtien valmistamisen keskittymä Länsi-Suomen ja Pohjois-Pohjanmaan alueilla (yhteensä 16 yritystä). Selvityksen mukaan alueille on keskittynyt pien- ja omakotitaloissa käytettävien puuelementtien valmistukseen liittyvää tuotantoa. Sen sijaan Itä-Suomesta ei osallistunut tutkimukseen yhtään puuelementtien valmistajaa, vaikka alueella sijaitsee huomattava määrä muuta metsäteollisuutta ja metsävaroja. Kuva: Puuelementtien ja puurakenneosien valmistusmäärien kausivaihteluvaihtelu. (Lähde: LADEC, Mika Vanhanen, 2012) Kerrostaloelementit kausivaihteluita tasaamaan Tutkimuksen kohteena olevat yritykset valmistavat pääasiassa pienelementtejä ja suurelementtejä. Elementtien valmistusmäärissä on selkeä kausivaihtelu eri vuoden aikoina. Vaihtelua selittää pientaloihin keskittynyt tuotanto, jossa kevät aika on kaikkein kiireisin. Kuva: Puuelementtien valmistuslinjan Layout. (Lähde: Penope, Hannu Lekkermäki, 2013) 14

15 Tästä syystä kerrostaloelementtien valmistamisessa nähdään mahdollisuus tuotantovaihtelun tasoittamiselle. Pien- ja suurelementtien valmistuksen suuri määrä johtuu puun johtavasta markkinaosuudesta omakotitalorakentamisessa. Puurakenteisten talopakettien osuus on lähes 70 % vuosittaisesta tuotantomäärästä. Trendi näyttäisi olevan Pientaloteollisuus Ry:n tilastojen mukaan yhä valmiimpiin talopakettiratkaisuihin. Tuotantolinjat Kahdeksan kyselyyn vastanneen yrityksen näkemyksen mukaan suurimmat puuelementtien teollista tuotantoa liittyvät esteet ja kehittämistarpeet liittyvät tuotantolinjan soveltuvuuteen. Kuitenkin yritykset ilmoittavat investoineensa viimeisen viiden vuoden aikana koneisiin ja laitteisiin sekä rakennuksiin. Keskimääräiset investoinnit ovat olleet koneisiin ja laitteisiin noin euroa. Suurin osa yrityksistä kertoo myös panostaneensa tuotekehitykseen uusien ja nykyisten tuotteiden kohdalla. Tuotteiden kohdalla keskimääräinen investointi on ollut noin euroa. Rakenne- ja arkkitehtisuunnittelu Puuelementtiteollisuuden vastausten perusteella rakennesuunnittelun koetaan olevan kohtuullisen hyvin hoidettu. Tutkimukseen vastanneista yrityksistä 75 % ilmoittaa, että heillä on oma rakennesuunnittelija palveluksessaan. Sen sijaan arkkitehtisuunnittelu on pääosalla yrityksistä ulkoistettu (65 % vastaajista). Rakenne- ja arkkitehtisuunnittelu nähdään kuitenkin suurena haasteena yritysten keskuudessa, sillä 40 % vastaajista pitää näitä tekijöitä yhtenä suurimmista haasteista liiketoiminnan kehittymisen kannalta. Kuva: Rakenne- ja arkkitehtisuunnittelijoiden määrä kohdeyrityksissä. (Lähde: LADEC, Mika Vanhanen, 2012) Kilpailutekijänä maine, referenssit ja arvostus alalla Suuri osa puuelementtien valmistajista piti suurimpana kilpailutekijänä yrityksen mainetta, referenssejä ja arvostusta alalla. Lähes yhtä tärkeänä yritykset kokevat hintakilpailukyvyn, sekä oman suunnittelun ja nopean toimitusajan. Lisäksi koettiin tärkeänä kustannustehokas tuotanto, toimitusvarmuus, vakiintuneet asiakassuhteet, tilaelementtirakentamisen taito ja valmis tuotantolinja. Tutkimuksen vastauksista heijastuu puuelementtien valmistajien tuotannon erilainen automaation taso, tekninen osaaminen, valmistusmäärät, yrityksen ikä ja nykyisen asiakaskunnan rakenne. Pitkään alalla toimineiden valmistajien ehdoton myyntivaltti on tunnettavuus, luotettavuus ja arvostus alalla. Uusien valmistajien kohdalla tunnettavuus alalla ei ole vielä riittävällä tasolla, joten näiden valmistajien menestyminen alalla perustuu uudenaikaisiin tuotantomenetelmiin ja hintakilpailukykyyn. Kustannustehokkaan tuotannon yritykset valmistavat usein hyvin vakioituja tuotteita, joiden valmistamisen kustannustehokkuuteen on panostettu erityisesti. Oma suunnittelu on kilpailuvaltti niille yrityksille, jotka suunnittelevat ja valmistavat omakotitaloja päätuotteenaan. Kuva: Puuelementin valmistuslinja. (Lähde: Koskisen Oy, taloteollisuus, LADEC, Niina Sipilä, 2013) 15

16 VTT mittasi: Heinolan PuuMera yltää lähes passiivitasolle Petri Kukkonen ja Mikko Saari, VTT Expert Services Oy VTT Expert Services Oy seurasi ja mittasi Heinolan Vierumäelle rakennettua Suomen ensimmäistä viisikerroksista puukerrostaloa (As Oy PuuMera) vuosien aikana. Tavoitteena oli selvittää sekä mittausten, tutkimusten ja asukaskyselyjen avulla 27 huoneistoa käsittävän rakennuksen energiatehokkuus ja talotekniikan tekninen toimivuus. Puukerrostalon talotekniikka on yksinkertaistettua ja toimintavarmaa. Ilmanvaihtolämmityksellä ja huoneistokohtaisilla ilmanvaihtokoneilla lämmöntarve saadaan katettua tehokkaasti ja oikea-aikaisesti. Kesälläkään ei asunnoissa tule kuuma, kun käytössä on ulkoilmajäähdytys ja tarvittaessa tehostettavat ilmavirrat. Kaukolämmöllä lämmitettävä rakennus ja sen talotekniikka on suunniteltu pientä energiankulutusta silmälläpitäen. Mittausten mukaan energiatehokkuudessa ylletäänkin lähes passiivitasolle. Seurantamittauksissa mitattiin lämpötiloja, lämpö- ja sähkötehoja, vesivirtaamia, poistoilman kosteutta ja auringonsäteilyä. Pääasiallisena mittaustapana oli erilliseen dataloggeriin kytketyt mittausanturit ja -laitteet. Lämpöenergiamittareita käytettiin lattialämmityksen, ilmanvaihtolämmityksen ja kaukolämmön kulutuksen mittaamiseen. Sähköpääkeskuksesta saatiin jatkuva-aikaisina mittauksena kiinteistösähkönkulutus ja ilmanvaihdon sähköenergiankulutus. Huoneistosähkönkulutukset luettiin niiden omilta energiamittareilta kerran kuukaudessa paikan päällä, eivätkä ne siten olleet mukana jatkuva-aikaisissa mittauksissa. Energian- ja vedenkulutusta seurattiin lisäksi kuukausittain rakennuksen tiloissa luettavien mittarien avulla. Kuva 1: Ilmanvaihtolämmityksen toiminta vuoden aikana. Ensimmäisen kerroksen kulmahuoneiston asuinhuoneiden keskilämpötila oli talvella C, kesällä C. Kylmimpänä talvikuukautena tuloilman lämpötila oli keskimäärin 32 C. Toukokuusta syyskuuhun tuloilmalla viilennettiin huoneita. Pesuhuoneen lattialämmitys pitää tilan muuta asuntoa lämpimämpänä. (Lähde: Raportti VTT-S ) Ilmanpitävyys alittaa passiivitalojen vaatimukset Koko rakennuksen vaipan mitattu ilmanvuotoluku n50 oli 0,50 1/h, mikä alittaa passiivitalojen tiiviysvaatimuksen (0,6 1/h). Rakennuksen ulkovaipan pinta-alaan suhteutettu ilmanvuotoluku q50 oli 1,3 m³/h m², mikä alittaa selvästi rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 ilmanvuotoluvun vertailuarvon 2,0 m³/h m². Huoneilman lämpötiloja mitattiin porraskäytävässä ja viidessä huoneistossa, jotka sijaitsevat viisikerroksisen rakennuksen alimmassa, keskimmäisessä ja ylimmässä kerroksessa. Myös tuloilman lämpötilat mitattiin. Ulkoisista olosuhteista seurattiin ulkoilman lämpötilaa ja auringon säteilytehoa. Ennen asukkaiden muuttoa rakennuksen tiiviys mitattiin ja rakenteet lämpökuvattiin. Ilmanpitävyys mitattiin , jolloin rakennus oli ulkovaipan osalta valmis. Samassa yhteydessä paikannettiin mahdollisia ilmanvuotokohtia merkkisavun ja lämpökameran avulla rakennuksen ollessa alipaineinen ulkoilmaan nähden. Kuva 2: Ensimmäisen kerroksen kulmahuoneiston ilmanvaihdon lämmöntalteenoton (LTO) toiminta talvella. LTO:n poistoilman lämpötila hyötysuhde oli parhaimmillaan 64 % ja tyypillisestikin noin 60 %, mutta kovalla pakkasjaksolla hyötysuhde asettuu % välille. (Lähde: Raportti VTT-S ) 16

17 Kuva 3: PuuMera puukerrostalon energiankulutuksen jakautuminen ensimmäisenä käyttövuotena. Rakennuksen mitattu ja normeerattu vuotuinen energian- ja vedenkulutus sekä energian kulutuksen jakautuminen jaksolta joulukuu 2011 marraskuu Lämmitysenergiankulutus on normeerattu Lahden normaalivuoteen. (Lähde: Raportti VTT-S Grafiikka: Niina Sipilä) Ilmanvaihtolämmitys ja lämmön talteenotto (LTO) toimivat Ilmanvaihtolämmityksen toimintaa kuvaavat parhaiten huoneilman ja tuloilman lämpötilat, joista esitetään kuukausikeskiarvot yhden huoneiston osalta kuvassa 1. Ilmanvaihtolämmityksen toiminta on yksinkertaista. Talvella huoneistoon puhalletaan huonelämpötilaa lämpimämpää tuloilmaa. Kesällä huoneistoon puhalletaan huonelämpötilaa viileämpää tuloilmaa. Asuntojen sisällä huoneiden lämpötilaerot olivat pienet. Pesuhuoneiden lämpötila oli mukavuuslattialämmityksen takia yleensä hieman muiden tilojen lämpötiloja korkeampi. Talvellakin tuloilma voi olla hetkellisesti huoneilmaa viileämpää sisäisten lämpökuormien takia (kuva 2). Esimerkiksi saunomisen aiheuttama lämpökuorma voi nostaa huonelämpötilaa jolloin ilmanvaihtolämmitys menee pois päältä. Tuloilmaa voidaan lämmittää tällöinkin lämmöntalteenotolla (LTO). Ilmanvaihtolämmityskoneessa tuloilmaa lämmitetään olohuoneessa olevan lämpötila-anturin mittauksen mukaan. Kesällä lämmöntalteenotto ohitetaan ja sisään puhalletaan mahdollisimman viileää tuloilmaa. Kesällä helleajanjaksollakin huonelämpötila pysyi keskimäärin C:n tuntumassa. Rakennuksen normeerattu kokonaisenergiakulutus oli 109 kwh/brm 2 /a (kuva 3). Kaikki käytetty energia oli ostoenergiaa, joka koostui sähköstä ja kaukolämmöstä. Rakennuksen normeerattu lämmitysenergiankulutus oli 68 kwh/brm²/a. Tilojen lämmittämiseen käytettiin lämpöenergiaa 45 kwh/brm²/a, josta 34 kwh/brm²/a oli ilmanvaihtolämmitystä ja 10 kwh/brm²/a märkätilojen mukavuus-lattialämmitystä. Passiivitalolla tilojen lämmitysenergiankulutus saa olla enintään 25 kwh/brm²/a ja matalaenergiatalolla enintään 50 kwh/brm²/a. Käyttöveden lämmitys kulutti energiaa 23 kwh/brm²/a, joka jakautui lämpimän käyttöveden tuottoon, 13 kwh/ brm²/a, sekä kiertojohdon lämpöhäviöihin, 11 kwh/brm²/a. RakMk osan D5/2007 mukainen kiertojohdon lämpöhäviö on 15 kwh/brm²/a. Mitattu vedenkulutus oli keskimäärin 87 dm³/asukas/vrk. Tämä oli noin 30 % pienempi kuin RakMk osan D5/2007 mukainen ominaiskulutus 125 dm³/asukas/vrk. Mitattu sähkön kokonaiskulutus oli 40 kwh/brm²/a. Rak- Mk osan D5/2007 mukainen sähkönkulutus on 50 kwh/ brm²/a. Huoneistosähkönkulutus oli 21 kwh/brm²/a ja kiinteistösähkönkulutus 19 kwh/brm²/a. Ilmanvaihtokoneiden sähkönkulutuksen osuus kiinteistösähköstä oli 3,8 kwh/brm²/a eli 20 %. 17

18 Vain muutaman sentin tähden Jussi Jokinen, Saint-Gobain Rakennustuotteet Oy Rakenteisiin suunnitteluvaiheessa tehdyt valinnat kannattaa tehdä harkiten ja kokonaisuus huomioiden. Lämmöneristeen valinta vaikuttaa rakenteiden eri ominaisuuksiin, joten väärä ratkaisu saattaa muodostua myöhemmin kohtalokkaaksi. Lämmöneristeitä vertaillaan usein niiden lämmöneristävyysominaisuuden perusteella. Kyse on lämmönjohtavuudesta, jota kuvataan lambda-arvolla (W/mK). Mitä pienempi lämmönjohtavuus on, sitä parempi lämmöneriste on kyseessä. Lämmöneristeiden lämmönjohtavuudet Mineraalivillat 0,030 0,045 W/mK EPS-eristeet 0,030 0,039 W/mK XPS-eristeet 0,030 0,037 W/mK Puukuitueristeet 0,039 0,043 W/mK Polyuretaanieristeet 0,022 0,027 W/mK Rakenteiden lämmöneristävyyttä kuvataan U-arvolla (W/ m 2 K). Mitä pienempi U-arvo, sen parempi on rakenteen lämmöneristävyys. Itse lämmöneristemateriaalin lämmönjohtavuus vaikuttaa eristyspaksuuteen ja sitä kautta joidenkin muiden rakenteiden dimensioihin, joilla voi olla vaikutuksia myös rakentamiskustannuksiin. Paksuuserot ovat kuitenkin yleensä melko pieniä, noin 5 cm luokkaa, joten rakennepaksuuden ei koskaan tulisi ratkaista lämmöneristeen valintaa. Tiukimmatkin U-arvot saavutetaan kaikilla edellä mainituilla lämmöneristeillä melko vaivattomasti ilman ylimääräisiä välillisiä kustannuksia. Keinoja kosteusteknisen toimivuuden parantamiseksi Ilmastonmuutoksen seurauksena kosteustekniset olosuhteet ovat rakenteille entistä vaativampia. Energiatehokkuuden haasteiden myötä rakenteilta vaaditaan samaan aikaan entistä parempaa suorituskykyä lämmöneristävyyden ja ilmatiiviyden osalta. Energiatehokkaat rakenteet voidaan oikeilla valinnoilla tehdä jopa selvästi ns. normaalirakenteita varmatoimisimmiksi. Varsinkin puurakenteisiin on kehitetty monia menetelmiä, joilla voidaan parantaa rakenteiden kosteusteknistä toimintavarmuutta. Toisaalta lämmöneristemateriaalien ja -ratkaisujen väärät valinnat voivat johtaa siihen, että rakenteiden kosteustekninen toimivuus heikkenee. Lämmöneristeen valinnalla vaikuttaa myös rakenteiden kuivumiskykyyn. Mitä paremmin eriste läpäisee vesihöyryä, sen nopeammin rakenteessa oleva ylimääräinen kosteus kuivuu. Hyvin vesihöyryä läpäisevien eristeiden kanssa on tärkeätä käyttää erillistä ilman- ja höyrynsulkua. Puurakenteissa tämä kerros on yleensä höyrynsulkumuovi. Markkinoilla on ollut yli kymmenen vuoden ajan saatavilla höyrynsulkuja, jotka päästävät rakenteessa olevan kosteuden tarvittaessa kuivumaan myös sisäänpäin, jolloin kosteustekninen toimintavarmuus paranee oleellisesti. Tuotteet kannattaisikin ottaa käyttöön puurakentamisessa, sillä kustannuslisä verrattuna 50 vuotta käytössä olleeseen 0,2 mm PE-muoviin on ainoastaan 1 1,5 /m 2. Myös lämmöneristeen sijoittaminen puurungon ulkopuolelle parantaa kosteusteknistä toimivuutta. Samalla katkaistaan tehokkaasti puurungon aiheuttamat kylmäsillat, jolloin rakenteen lämmöneristävyys paranee oleellisesti. Ulkopuolinen lisäeristäminen on erityisen tärkeätä korjausrakentamisessa, jossa vanhan rakenteen kosteusteknistä toimintavarmuutta ja käyttöikää voidaan parantaa ulkopuolisella lisäeristämisellä. Myös vanha eriste toimii entistä paremmin, kun se pääsee kuivempiin olosuhteisiin. Lämmöneristeen valinta vaikuttaa myös ääneneristävyyteen Puhe tai askelten äänet voivat kuulua ulkoa sisälle, mikäli rakennetta ei ole toteutettu ääneneristyksen kannalta oikeaoppisesti. Eristemateriaalin on kyettävä absorboimaan ääniaaltoja tehokkaasti. Ainoastaan kuitumaisilla eristeillä on tällainen ominaisuus. Raskaissa rakenteissa lämmöneristeen ominaisuutta ääneneristämisen kannalta voidaan mitata niiden dynaamisella jäykkyydellä. Mitä pienempi eristeen dynaaminen jäykkyys on, sen parempi on sen ääneneristyskyky rakenteessa. 18

19 Kuva: Puuelementin valmistuslinja. (Lähde: Koskisen Oy, taloteollisuus, LADEC, Niina Sipilä, 2013) Lopullisen rakenteen ääneneristävyyden kannalta on tärkeätä, että rakenteessa on tarpeeksi massaa. Puurakenteissa massaa saadaan lisättyä sisäpuolelle esimerkiksi kipsilevyillä. Vain muutaman sentin tähden Rakenteen palotekninen toimivuus voi osoittautua kallisarvoiseksi vahingon sattuessa. Palavat materiaalit eivät lisää rakenteen paloteknistä toimintavarmuutta, vaan pahimmillaan edesauttavat tulipalon leviämistä rakennuksessa. Tämä asettaa henkilöturvallisuuden kyseenalaiseksi. Myös omaisuuden suojaaminen heikkenee. Lämmöneristeiden paloturvallisuutta voidaan vertailla niiden paloluokkien avulla, joka on pakko ilmoittaa kaikille CE-merkityille lämmöneristeille. Paloturvallisiksi eristeiksi voidaan katsoa paloluokkiin A1 (eivät osallistu lainkaan paloon) ja A2-s1, d0 (osallistuminen paloon on erittäin rajoitettu) kuuluvat tuotteet. Joillakin palavilla eristeillä on mahdollista saavuttaa muutaman senttimetrin ohuempi rakenne, mutta kannattaako rakenteiden paloturvallisuutta heikentää muutaman sentin tähden? Ympäristönäkökulma ja haasteet lämmöneristeiden kannalta Lämmöneristeille asetetaan tulevaisuudessa entistä enemmän haasteita ympäristönäkökulmien kannalta kun rakenteita ja rakennuksia arvioidaan kokonaisuuksina erilaisten elinkaarilaskelmien avulla. Rakennusmateriaalien tulee olla ensisijaisesti olla kierrätettäviä. Energiajätteeksi polttaminen onkin vasta viimeinen vaihtoehto materiaalin loppukäytölle. Yksittäisen rakennusmateriaalin perusteella valintoja ei tule kuitenkaan tehdä, vaan rakennusta on aina tarkasteltava kokonaisuutena. Saint-Gobain Rakennustuotteet Oy tuottaa toimivia rakentamisen ratkaisuja, jotka säästävät energiaa ja lisäävät asumismukavuutta. Palvelemme asiakkaitamme vahvoilla tuotemerkeillä: akustiikkakatoissa Ecophon, kipsipohjaisen kevytrakentamisen ratkaisuissa Gyproc sekä rakennuseristämisessä ISOVER. Yrityksen tärkeimmät arvot ovat energian säästäminen, ympäristöystävällisyys, innovatiivisuus ja turvallisuus. Hyödynnämme koko konsernin maailmanlaajuista osaamista ja kokemusta asiakkaidemme eduksi. Saint-Gobain Rakennustuotteet Oy toimii Suomen lisäksi koko Baltiassa. Suomessa toimipisteemme sijaitsevat Hyvinkäällä, Forssassa, Kirkkonummella ja Helsingissä. Panostaminen rakenteiden lämmöneristämiseen on itsessään ympäristöteko, sillä samaa vähennetään paitsi rakennuksen käytön aikaista energiankulutusta myös kasvihuonepäästöjä ja luonnonvarojen käyttöä. 19

20 Laadukasta pintakäsittelyä puurakentamiseen Arto Nummela, Tikkurila Oyj Pintakäsittelyllä parannetaan puun säänkestoa ja vaikutetaan rakennuksen ulkonäköön sekä sovitetaan rakennus ympäristöönsä. Pintakäsittely suojaa puuta säärasituksilta vähentämällä auringonvalon ja kosteuden vaikutuksia. Kun puun kastumista ja kuivumista vähennetään, se halkeilee vähemmän koko elinkaarensa aikana. Mitä kuivempana puu pysyy, sitä vähemmän siinä kasvavat erilaiset sienet, kuten homeet, sinistäjät ja lahosienet. Puulla on oma luonnollinen suojamekanismi ulkokäytössä: jos puuta ei suojata maalituotteilla, se harmaantuu. Paras suoja puulle saadaan peittävällä pintakäsittelyllä, jolla maalien ominaisuuksista riippuen voidaan luvata vuoden huoltomaalausväli. Mikäli halutaan, että puukuvio jää osittain näkyviin, voidaan pintakäsittely tehdä myös kuultavilla pintakäsittelyaineilla tai puunsuojilla. Kuultaville sävyille ei kuitenkaan voida luvata yhtä pitkää huoltomaalausväliä kuin peittäville pinnoille. Kuullotettu pinta kestää ulkona 3 7 vuotta riippuen olosuhteista, materiaaleista ja värisävyistä. Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että mitä tummempi värisävy ja paksumpi kuultava pinta, sitä paremmin se kestää. Puu voidaan käsitellä myös värittömillä pintakäsittelyaineilla, mutta huoltomaalausväli saattaa tällöin jäädä hyvin lyhyeksi, jopa yhteen vuoteen. Näin tapahtuu esimerkiksi silloin, kun terassipintoja käsitellään värittömillä puuöljyillä. Materiaalit huomioon jo suunnittelussa Eri materiaalien ominaisuudet kannattaa ottaa huomioon samaan aikaan kun kerrostalojen tai muidenkin rakennusten materiaalivalintoja suunnitellaan. Maalituotteissa tämä tarkoittaa etenkin aiemmin mainittujen peittävien, kuultavien ja värittömien pintakäsittelyaineiden käyttöä oikeissa kohdissa rakennusta. Esimerkiksi auringonvalon kokonaissäteily vaihtelee eri ilmansuuntien mukaan. Rakennusten eteläseinä altistuu auringon säteilylle yli kolme kertaa enemmän verrattuna pohjoisseinään. Vastaava arvo länsiseinälle on 2,5-kertainen ja itäseinälle 2-kertainen. Mikäli suunnitteluvaiheessa halutaan vaikuttaa materiaalien pitkäaikaiskestävyyteen, kannattaa eteläseinälle valita peittävä pintakäsittely. Jos samassa rakennuksessa päädytään ulkonäön vuoksi kuultaviin pintoihin, ne on hyvä (Lähde: Tikkurila Oyj) sijoittaa pohjois- tai itäsuuntiin. Jos rakennuksessa käytetään tiiltä, rappausta tai muita materiaaleja, myös näiden parhaat ominaisuudet kannattaa hyödyntää. Paksu puu kestää pidempään Puumateriaalin pitkäaikaiskestävyyteen vaikuttavat itse rakenne, puun laatu ja dimensio, laadukkaat pintakäsittelyaineet sekä riittävät maalikalvon paksuudet. Kokemusten mukaan yleisimmät kestävyyteen vaikuttavat virheet tehdään rakenteissa. Esimerkiksi sadeveden ohjaaminen katolta ja poistaminen vaakapinnoilta pitäisi suunnitella siten, että juokseva sadevesi ei aiheuta puu- ja maalipinnalle ylimääräistä rasitusta. 20