Tutkimus: Rantarakentamisen julkisivurakenteiden suunnitteluohjeet

Transkriptio

1 Tutkimus: Rantarakentamisen julkisivurakenteiden suunnitteluohjeet Julkisivulounas, Vanha Ylioppilastalo Vesa Pajunen 1/29

2 Sisältö Tutkimuksen tausta ja tavoitteet Tutkimuksen suoritus Tutkimuksen ja suunnittelun lähtökohta Rasitukset Julkisivumateriaalit Vaipan yksityiskohdat Johtopäätökset 2/29

3 Tutkimuksen tila Diplomityö tehtiin 2013 ja valmistui helmikuu 2014 Tällä hetkellä työn alla julkaisu diplomityöstä RT-kortti tai vastaavan toteutus kesä-talvi /29

4 Tutkimuksen tavoitteet Päätavoite oli koota yhteen suomalaista tietoa ja osaamista ilmiöstä sekä kehittää nykyisiä ohjeita Osatavoite 1: Muodostaa mallirakenteita Osatavoite 2: Katsastaa ulkomaalaista aineistoa 4/29

5 Tutkimuksen tausta Tutkimus tehtiin Julkisivuyhdistyksen toimeksiannosta Tampereen teknillisen yliopiston rakennetekniikan laitokselle diplomityönä Kandidaatintyö syksy 2011 Diplomityö käyntiin syksyllä 2012 Kandi toimi teoriaosuutena, jonka lisäksi diplomityövaiheessa teoriaosuuteen täydennyksiä Teoriaosuus = nykyisten ohjeiden vaatimukset, kirjallisuusselvitys Tutkimusosa: kaksiosainen haastattelututkimus Tutkimusosa = Täydentäviä ohjeita 5/29

6 Tutkimusmenetelmä 1/2 Haastattelututkimuksen 1. osassa kerättiin ongelmat ja ratkaisut/kehitysehdotukset Teoriaosan avulla muodostettiin 1. osan haastattelurunko 10 asiantuntijaa: suunnittelijoita, kuntotutkijoita, urakoitsijan edustajia, materiaalivalmistajia, valvoja, arkkitehti 1. osan jälkeen analysoitiin haastatteluaineisto, joista muodostettiin työhypoteeseja eli ongelma & ratkaisu 2. osassa testattiin työhypoteeseja 3 pienryhmää, joissa kussakin 3 rakennesuunnittelijaa tai vastaavaa asiantuntijaa suurista suunnittelutoimistoista Teoriaosa 1. osan haastattelurunko 1. osan haastattelut Kirjallisuusselvitys Teoreettinen viitekehys 10 asiantuntijaa Nykyisten ohjeiden vaatimukset Teemat: vedenpitävyys, tuulenpitävyys, säilyvyys Ongelmia, ratkaisuja, kehitystarpeita 6/29

7 Tutkimusmenetelmä 2/2 Haastateltavilla laaja tietomäärä julkisivurakenteista Voidaan tutkia merenrannan sijainnin vaikutuksia yhden casekohteen perusteella Yhtä hyvin myös haastattelututkimuksella Mukana oli 19 asiantuntijaa, joiden kokemus perustuu useisiin satoihin kohteisiin meren rannalla ja sisämaassa Molemmilla tavoilla saadaan kokemusperäistä tietoa Tässä tutkimuksessa ei havainnoida itse paikan päällä vaan asiantuntijat ovat havainneet Analyysi Työhypoteesien muodostus 2. osan haastattelurunko Työhypoteesit 2. osan haastattelut 3 ryhmää,joissa 3 kussakin asiantuntijaa Työhypoteesien testaus 7/29

8 Tulokset Tässä työssä ongelmat ja ratkaisut ovat saatu kokemusperäisen tiedon avulla Työn ongelmat ja ratkaisut perustuvat asiantuntijoiden mielipiteisiin eivätkä täten ole ainoita oikeita vaihtoehtoja Työssä saadut ratkaisut ovat suosittelevia Tässä työssä ei pyritty hakemaan yleistettävyyttä koko aiheeseen vaan yritettiin käsitteellistää ilmiötä ja saada teoreettista pitävyyttä sekä ymmärrystä ilmiöön Ratkaisuiksi haettiin useita vaihtoehtoja, koska asiaa pyrittiin kartoittamaan yleisellä tasolla Tulokset Kehitystarpeita Ongelmia Ratkaisuja 8/29

9 Tutkimuksen ja suunnittelun lähtökohta 1/2 Helsingissä paljon rantarakentamista, muissa rannikon isoissa kasvukeskuksissa potentiaali rakentaa rannoille Normaali rakentaminen ei riitä meren rannalla Meren rannalla mutta myös muualla esiintyy kovia tuuli, kuten isojen järvien rannat, laajoilla, aukeilla alueilla, hyvin korkeissa rakennuksissa tai hyvin korkeiden mäkien päällä Merenrantatontit ovat arkkitehtonisesti vaativia rakennuspaikkoja, mikä määrää lähtökohdat suunnittelulle Suunnittelijat eivät aina miellä, että merenranta on äärimmäisen ankara paikka rakennukselle 9/29

10 Suunnittelun lähtökohta 2/2 Veden- ja tuulenpitävyys Usein vaaditaan paremmin suojaavaa ratkaisua Enemmän kosteutta sietävät materiaalit Taustarakenteelta vaaditaan enemmän Detaljit Veden poisjohtaminen Julkisivurakenteen kokonaisuuden toimiminen täytyy varmistaa Kaikkiin julkisivumateriaaleihin liittyy omat ongelmansa Säilyvyys Lyhyemmät käyttöiät ja huoltovälit Vaatii säännöllisempää tarkastamista, ahkerampaa huoltoa ja ylläpitoa Työnaikainen sääsuojaus Työn laatu on tärkeää, mutta myös työn valvonta Suunnitelmien kolmannen osapuolen tarkistaminen 10/29

11 Rasitukset 1/2 Tuuli Kovempia tuulia kuin sisämaassa, harvoin tyyntä Tuuli voi pyöriä viheliäisesti rakennuksen ympärillä Kova tuulen paine saa veden liikkeelle Kosteusrasitus + tuiskulumi, räntä Kova viistosade kovien tuulien takia Veden kulkeutuminen julkisivupinnalla Vesivuodot detaljeista Pakkasrasitus Ankara pakkasrasitus kovasta viistosateesta Suolarasitus Suolan vaikutukset jäivät tässä työssä selvittämättä tarkasti Vaikuttaa varsinkin aivan merenrannan lähellä materiaalien turmeltumiseen UV-säteily Kovempaa etelässä kuin pohjoisessa Lisää julkisivumateriaalien turmeltumista yhdessä kosteuden kanssa Lähde: Lahdensivu 2007 Lähde: Blocken & Carmeliet /29

12 Rasitukset 2/2 Vaikutusetäisyys BeKo-tutkimuksessa rantakaista määriteltiin 10 kilometriksi Merituulet voivat vaikuttaa useissa kymmenissä kilometreissä Rakennuspaikan mikroilmasto vaikuttaa paljon Rasitetuin ilmansuunta Sateiden aikana tuulet ovat usein kovia ja vallitseva ilmansuunta on etelä BeKo - Betonijulkisivujen ja -parvekkeiden korjausstrategiat -tutkimus, jossa kerättiin kattava otos betonielementtikerrostaloihin tehtyjä kuntotutkimusraportteja. Lähde: REFI-B-hanke 12/29

13 Julkisivurakenteet 13/29

14 Betonijulkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Betonielementtien saumat kovilla Vaakasaumaan puolipontti sauma, pystysaumaan paisuva tiivistysnauha tai profiilinauhoja Kaksoissaumaustekniikka hyvin korkeissa rakennuksissa voi tulla kysymykseen Säilyvyys Nykyiset ohjeet kehittynyt, mutta pitää kiinnittää edelleen paljon huomiota Tuuletuksen tarve ja muoto jakoivat mielipiteet tässä tutkimuksessa Uratuuletus vähintään, yhtenäinen tuuletusväli olisi vedenpoiston kannalta hyvä Betonisandwich-rakennetta on käytetty sadetakkimallissa taustarakenteena 14/29

15 Rapatut julkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Perinteiset rappausaineet eivät riitä meren rannalle Vettä imemättömiä ja mahdollisimman vesihöyryä läpäisevät Ongelmia tavallisten saumausmassojen pitävyydessä tällaisia rappausaineita käytettäessä sekä tuuli kuljettanut vettä mm. räystäästä sisälle rakenteeseen Kovalle pohjalle rapattaessa Kosteusteknisesti varmemmalla puolella, pitkäaikaiskestävyydessä ongelmia Eristerappaukset Detaljiikka äärettömän tärkeää Ei perinteisiä paksurappauksia eikä ohutrappauksia Varmemmalla puolella jos käytetään levyrappausta tai tiilen päälle rappausta Leveät räystäät ja tuuletusraot umpeen Rappauksista meren rannalla tarvitaan tulevaisuudessa tutkimusta oikeiden rappausaineiden ja järjestelmien löytämiseksi 15/29

16 Puujulkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Säilyvyys isoin ongelma Käyttöikä puuverhouksella voi olla erityisen lyhyt Tarpeeksi paksua lautaa, hyvä tartunta-aine ja pintakäsittely, puun laji ja laatu sekä tuuletusvälin toiminta Paremmin viistosateelta suojaava ratkaisu Vähintään kunnon kosteutta kestävä taustamateriaali Voi harkita tuulensuojalevyn saumaamista Sadetakki, kuten peltiohutlevyn käyttö Tyvekangas tai muu vastaava laminointi vesien ohjaukseen Ponttilautajulkisivusta saa melko vedenpitävän oikein tehtynä 16/29

17 Muuratut julkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Ongelmat tiedetty pitkään, ratkaisut myös Vedenpitävyyteen kiinnitettävä erityistä huomiota Viistosade läpi poltetun tiilen, valuu taustalla Veden ulosjohtaminen mietittävä jokaisessa julkisivun kohdassa Vedenpoisto aukkojen ja sokkelin päältä Vältettävä monimutkaisia, aukkojen yläpuolisia rakennelmia Vähintään 130 mm paksu tiili, 40 mm tuuletusrako, tiivislaastin käyttö, huolellinen muuraus 17/29

18 Metallijulkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Suurimmat ongelmat saumojen vedenpitävyydessä Aukkodetaljit ja monimutkaiset liittymät, veden poisjohtaminen Pelti-villa-pelti julkisivuille suositellaan erillistä verhousta ja tuuletusrakoa Metallikaseteille ja avosaumaisille metallijulkisivuille suositellaan taustalle paremmin suojaavaa ratkaisua Vesi kulkee kovilla tuulen paineilla lujaa sileillä, metallisilla julkisivupinnoilla Korostuu korkeissa, yhtenäisissä seinissä Säilyvyysasiat hallitaan tämän tutkimuksen mukaan hyvin 18/29

19 Lasijulkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Liittymät vuotavat usein, mutta myös sisämaassa samoja ongelmia Veden kulkeutuminen kovalla tuulen paineella ylös ja sivuille Saumaukset ja saumausmassan yhteensopivuus lasin kanssa huolehdittava Usein myös vaikeat detaljit suunnittelematta Kaksoisjulkisivun käyttöä suositellaan 19/29

20 Levyjulkisivut Työn merkittävimmät tulokset: Metallirankoja suositellaan käytettäväksi mieluimmin kuin puurankoja Metallirangoissa tulee ottaa huomioon lämpötilan vaihtelut Erikoistuotteiden käyttö ongelmallista, jos detaljit ovat miettimättä Tällöin tehdään vaikeita viritelmiä Kiinnitettävä erityistä huomiota veden poisjohtamiseen Levyjen kiinnityksissä täytyy olla tarkkana kovien tuulen paineiden takia Taustamateriaalissa käytettävä tarvittaessa paremmin suojaavia ratkaisuja, kuten avosaumaisten levyjen yhteydessä 20/29

21 Muuta julkisivuista 1/2 Taustarakenne Yhdessä detaljien kanssa tärkeimpiä asioita Ongelmia: heikosti kosteutta kestävät materiaalit, puutteellinen veden poisjohtaminen, heikot saumaukset tai vesi päässyt helposti tunkeutumaan rakenteisiin sisään Mahdollisimman kosteudenkestäviä ja vesihöyryä läpäiseviä tuulensuojalevyjen käyttö, kuten kiviaineksista, kuitusementistä tai lasikuitukipsistä valmistettuja tuulensuojalevyjä Teippauksina täytyy käyttää ominaisuuksiltaan ja liimaltaan testattuja sekä järjestelmään soveltuvia teippejä Sisäkuoren tiiveys korostuu myös kovien tuulen paineiden takia Paremmin suojaavat ratkaisut: kaksoisjulkisivu tai sadetakkimalli Suunnittelijan harkittava aina tapauskohtaisesti näiden tarvetta Lähde: FRAME-hanke 21/29

22 Muuta julkisivuista 2/2 Avosaumaiset julkisivut Vaatii paremman suojaavan ratkaisun taustalle Veden poisjohtaminen varmistettava, kuten liittymissä Betonijulkisivuja tai rapattuja julkisivuja ei suositella tehtävän avosaumaisina meren rannalla Tuulettuvuus Tuuletusväli olisi suositeltava merenrannan julkisivuissa veden ulosjohtamisen takia Normaalia suunnittelua, ei korostunut Testatut ja luotettavat materiaalit Jos materiaaleissa/rakenteissa ollut ongelmia sisämaassa, vauriot korostuvat meren rannalla 22/29

23 Yksityiskohdat 23/29

24 Räystäsdetalji Ei riitä sisämaan perinteinen räystäsliittymä meren rannalla Vaaditaan paremmin suojaavia ratkaisuja A. Kaksoiskuristuksia B. Reikäpellin käyttö C. Tuuletusraot umpeen 24/29

25 Ikkunadetalji Ongelmat liittyvät vesipellin liittymiin ja vesipellin aluseen, ikkunan ja julkisivuverhouksen liittymään sekä veden poisjohtamiseen Riittävät kallistukset vesipellille ja huolelliset saumaukset vesipellin reunuksille Vesipellin alusen vedeneristys butyylikuminauhoilla tai EPDM-kumilla Vesipellin alta nouseva vesi: tuuletus kiinni jos seinä tuulettuu tarpeeksi sivuilta tai vesipellin alle myrskypelti+kittaus tai reikäpelti Paisuvien saumanauhojen käyttö, kuten tiilijulkisivujen pystysaumoissa 25/29

26 Pielidetalji Kovan tuulen alueilla vesivuotoja parvekerakenteen pielien saumoista 26/29

27 Muut yksityiskohdat Määräysten minimivaatimusten täyttäminen ei riitä meren rannalla Läpivienti Tiiveyden kannalta kriittisiä kohtia, ei ilmennyt erityisohjeita Useiden materiaalien ja rakenteiden liitokset Nykyaikainen arkkitehtuuri luo paljon näitä Vaikeita paikkoja, paljon ongelmia vedenpitävyydessä Usein suunnittelematta, paljon saumausta, täytyy kiinnittää huomiota taustan vedenpitävyyteen Sisään vedetyt ja monitasoiset parvekkeet tai terassit, vaikeat kulmaliitokset, liian polveilevat julkisivut, korkeamman talon osan liittyminen matalampaan, eri julkisivumateriaalien liitokset Sokkeliliitos: veden poisjohtaminen Viistosateen alentaminen: leveät räystäät, lasitetut parvekkeet, pyrkimys mahdollisimman ehjään ja selkeään vaippaan, rasitetuimmalla julkisivulla minimoitava liittymät, läpiviennit, kiinnitykset, jne. sekä julkisivun pinnalle avosaumainen julkisivumateriaali 27/29

28 Johtopäätökset Suunnitteluohjeelle nähtiin tarvetta Nykyisissä suunnitteluohjeissa on jo melko paljon ohjeistusta kovemman säärasituksen alaisille julkisivurakenteille Tietyiltä osin ohjeita tarvitsee kuitenkin kehittää tulevaisuudessa: mm. rappaukset, detaljit Merenrannan erityispiirteitä on korostettava suunnittelussa ja toteutuksessa Määräysten lähtötaso on vähimmäistasoa Suunnittelun lähtötaso usein vähimmäistasoa, mikä tuo ongelmia meren rannalla Merenrannan kohteiden suunnittelussa ei riitä sisämaan kaltaiset ratkaisut kaikilta osin, esim. räystäsliittymä ja taustarakenne Suunnittelijalla iso vastuu huomioida rannikon kohteisiin tiukempi suunnittelun lähtötaso kohteen rasitusoloja vastaavaksi Hankkeeseen ryhtyvä voi myös vaikuttaa tähän Tarvittaessa erityisasiantuntijoiden konsultointia merenrannan kohteen erityispiirteistä ja ratkaisuista Oikeiden rakenteiden ja materiaalien valitseminen Vedenpitävyys, pitkäaikaiskestävyys, huollettavuus, vaurionsietokyky Lähtee suunnittelupöydältä 28/29

29 KIITOS! Lisätietoa tutkimuksesta: Vesa Pajunen 29/29