Hirsirakennusten suunnittelu ja toteutus. PUUNET koulutus Hirsirakentaminen; mahdollisuuksia ja haasteita

Transkriptio

1 Hirsirakennusten suunnittelu ja toteutus PUUNET koulutus Hirsirakentaminen; mahdollisuuksia ja haasteita

2 Mikko Löf Asiakaspalvelu- ja suunnittelupäällikkö / Kontiotuote Oy Teknisen ryhmän puheenjohtaja / Hirsitaloteollisuus HTT ry Rakennusinsinööri Suunnittelupäällikkönä 17 v. Kontiotuotteella Rakennesuunnittelua 10 v. eri suunnittelutoimistoissa Suomessa ja Saksassa

3 Kontio osana PRT-Forest -konsernia

4 Kontiotuote Oy Osa PRT Forest Konsernia Maailman suurin hirsiyritys Markkinajohtaja Kansainvälinen Kontio brändi Johtavia teknologiassa, innovaatioissa ja laadussa Suurin tehdas Laatusertifioitu Taloudellisesti vahva yritys 40 vuoden kokemus Laaja Kontio verkosto

5 Tuote joka tarpeeseen, pienempään

6 isompaan

7

8 Julkisia referenssejä ja projekteja viime vuosilta

9 Agenda Perinteinen nykypäivänä Arkkitehtuuri Hirsirakennusten ominaisuudet ja suunnittelu Suunnittelun ohjeistusta Toteutus

10 Perinteestä nykyaikaan

11 Pitkä suomalainen perinne

12 Nykyaikainen teollinen valmistus

13 Kontio maailman suurin hirsitalotehdas

14 Kontio tehdas layout

15 Kontion sahalle tulee 14 rekkakuormaa sahatukkia jokaisena työpäivänä (= m3 / vuosi) Tukin vastaanottoasemalla tukki laadutetaan sekä visuaalisesti että elektronisesti (tilavuus, pituus, läpimitta, suoruus) Jokaisesta tukista jää sekä paperille että tietokoneen muistiin tiedot mitoista, tilavuudesta ja yksilöinti mahdollisista laatuvirheistä.

16 Sahatavara kuivataan koneellisesti Tehtaalla on 20 tietokoneohjattua puutavaran kuivaamoa Kuivauslämpötila on C Tietokone säätää kuivausilman lämpötilaa, kosteutta ja virtausnopeutta kulloisellekin puutavaralajille suunniteltujen kuivausohjelmien mukaisesti

17 Kuivauksen jälkeen hirret höylätään lopulliseen muotoonsa erikokoisiksi pyörö- tai höylähirsiksi Myös lamellihirsien profiilit tehdään liimauksen jälkeen hirsihöyläämössä

18 Lamellihirret valmistetaan automaattisella liimauslinjalla, jossa liimattavat puupinnat puristetaan yhteen Tällä liimausmenetelmällä saavutetaan korkealaatuinen lamellihirsi, joka kestää hyvin vaihtelevissa olosuhteissa ympäri maailmaa Kontiolla on myös kolme täysautomaattista sormijatkoslinjaa, joilla pystytään jatkamaan järeiden hirsien lisäksi myös normaaleja sahatavarakokoja

19 Sormijatkoslinjojen ja liimausprosessin laatua valvotaan jatkuvien testien (vähintään 2 testausta/ työvuoro) avulla Kontion omassa testauslaboratoriossa Laadun valvonnan pätevyyttä ja oikeellisuutta valvoo ulkopuolinen, Kontiolla Finotrol ja VTT.

20 Hirsilinjat ovat täysin tietokoneohjatut Työstölinjat saavat tarvittavat työstötiedot sähköisessä muodossa suoraan tehtaan Kontion suunnitteluosaston tuottamista hirsipiirustuksista Hirsipiirustukset tehdään Kontion hirsirakennusten suunnitteluun kehittämällä suunnitteluohjelmalla, Hirsicadillä Sama ohjelma tuottaa sekä tuotannon tarvitsemat tiedot, että tarvittavat piirustukset työmaalle ja rakennuslupaviranomaisille.

21 Jokainen hirsi tietää paikkansa Jokaisella hirrellä on oma viivakoodi Paketointi noudattaa asennusjärjestystä

22 Robotti erikoistyöstöihin - ainoa maailmassa, joka on suunniteltu hirsien työstämiseen

23 Robotit ja CNC ohjatut työstökoneet tuovat puusepäntyöstöt teolliseen mittakaavaan

24 KONTIOLLA OMASSA LABORATORIOSSA TUTKITAAN JA KEHITETÄÄN Puun lujuusominaisuuksia Hirsirakenteiden ilma- ja vesitiiveyttä Liittyvien ien rakenteiden ( esim. ikkunoiden ) tiiveyttä ja uusien rakenneratkaisujen toimivuutta erityisolosuhteissa Kontion omien jalostustuotteiden lisäksi tutkimme myös toimituspakettiimme kuuluvien alihankkijoidemme tuotteiden laatua ja ominaisuuksia.

25 Jatkuvaa tuotekehitystä ja laadunvalvontaa

26 Rajatonta hirsirakentamista Smart Log Irti hirsirakentamisen rajoitteista

27

28 Liimaus mahdollistaa huippulaadun mm. painumaton hirsi

29

30

31 Hirsi

32

33 Arkkitehtuuri

34 UUDET ENERGIAMÄÄRÄYKSET KOSKEVAT JA SEN JÄLKEEN HAETTAVIA RAKENNUSLUPIA.

35 UUDET ENERGIAMÄÄRÄYKSET KOSKEVAT JA SEN JÄLKEEN HAETTAVIA RAKENNUSLUPIA.

36 .

37 .

38 .

39 .

40 .

41 .

42 .

43 .

44 .

45 .

46 Bearpeak, Åre, Sweden

47 Copperhill Ski Villa in Åre, Sweden Hotel for car and snowmobile enthusiasts in Arvidsjaur,

48 Copperhill Ski Villa in Åre, Sweden Hotel for car and snowmobile enthusiasts in Arvidsjaur,

49 Copperhill, Luxurious staying

50 Kaluga, Russia

51

52

53

54

55 KONTIO Glass house

56 Kontio Glass house

57 Kontio Glass House

58 Santa Claus village, Rovaniemi

61 Golf in Tatra Mountain, Slovakia

65 Golf in Tatra Mountain Slovakia

66 Churches in Russia

67 Kontio Headquarter

68 Kontio Headquarter

69 Kontio Laajaranta, Finland

70 Kontio Laajaranta, Finland

71

72

73 Kontio Moduuliarkkitehtuuri

76 Kontio Moduulikonsepti kouluihin

77 Pienistä yksiköistä yhdistellen Nopeasti säältäsuojaan JIT työmaan jaksotus Arkkitehtuurin rytmi Tilakohtaisuus Muunneltavuus Uusiokäyttö

78 4 moduulia 6 moduulia 8 moduulia

79

80

81

82

83 arkkitehtuuri: Arkkitehtitoimisto Lukkaroinen Oy pääurakoitsija ja palveluntuottaja: Lemminkäinen Talo puumateriaalitoimittaja: Kontiotuote Oy

84 kustannukset: investointi -23 M elinkaari palvelujakso 25 v - 23 M /k-m2 (alv 0 %)

85

86

87 Kontio Moduulikonsepti

88 Pudasjärven Hirsikartano valmis: joulukuu 2016 koko: 2,680 m2, m3 käyttäjät: 54 avustusta tarvitsevaa vanhusta

89 arkkitehtuuri: Arkkitehtitoimisto Lukkaroinen Oy Pääurakoitsija ja palveluntuottaja: Lemminkäinen Talo puumateriaalitoimittaja: Kontiotuote Oy

90 Kustannus: /k-m2 (alv 0 %)

91

92

93

94

95

96

97

98

99 Pikku-Paavalin päiväkoti valmis: elokuu 2013 koko: m2, m3 käyttäjät: 100 lasta ja henkilökunta

100 arkkitehtuuri: Arkkitehdit M3 / Janne Pihlajaniemi pääurakoitsija: Sonell Oy puumateriaalitoimittaja: Kontiotuote Oy

101 Kustannus: /k-m2 (alv 0 %)

102

103

104 Hirsirakennuksien ominaisuudet ja suunnittelu

105 Tekniset ominaisuudet Terminologiaa Painuma Lujuus, kantavuus ja vakaus Ääneneristävyys Palonkestävyys Energiatehokkuus ja ilmanpitävyys Ekologisuus Kestävyys Vaikutukset sisäilmaan

106 Terminologiaa

107

108

109

110

111

112

113

114

115 Tyypillisiä nurkkaratkaisuja Pitkänurkka Natsa Lyhyt (city) nurkka Lohenpyrstö

116 Uusia nurkkaratkaisuja Tasavarvi jiirinurkka

117 Lohenpyrstö sovelluksia Hirsien jatkaminen Perinteinen / moderni muoto Nurkka

118 Painuma

119 Painuma

120 Painumat on huomioitava

121 Painumien huomioiminen ikkunoiden ja ovien kiinnityksessä

122 Muiden painumattomien rakenteiden huomioiminen

123 Painumat on huomioitava myös

124 Painumat ja talotekniikka

125 Painumien huomiointi jyrkillä katoilla

126

127 Katon liukumien huomiointi pintamateriaalien kiinnityksessä

128 Lujuus, kantavuus ja vakaus

129 Seinien kantavuus Kontion liimahirsi C24 luokassa (VTT/2012)

130 Seinien kantavuus

131 Seinien kantavuus

132 Kantava hirsiseinä

133 Jäykistäminen

134 Seinien jäykistys

135 Tapitus, pulttaus, vaarnaus, ankkurointi

136 Jäykistävän hirsiseinän mitoitusohjelma JÄYKISTYS ON HAASTEELLISTA, SIKSI ON TEHTY OHJELMA

137 Korkeassa rakennuksessa hirsien välinen vaarnaus on haastavaa SUURI LEIKKAUSVOIMA HIRSIEN VÄLILLÄ

138

139 Hirsiprofiilikirjastoon voidaan luoda omia hirsiprofiileja PAINUMATON HIRSI, LAMELLIHIRSI, HÖYLÄHIRSI

140

141 Maanjäristys L'aquila in Italy 2009 Ei vahinkoja hirsitaloissa.

142 Tulvat Ruotsissa 2012.

143 Ääneneristävyys

144 Hirsiseinien äänieristys

145 Eristämätön hirsiseinä

146 Lisäeristetty hirsiseinä

147 Rakennetyyppi -esimerkkejä

148 Palonkestävyys

149

150 Tietämystä? 1324 brm2 Päiväkoti n. 100 :lle lapselle Osa vuoropäiväkotina 7 km pääosin 275 mm hirttä Aloitus 2012 marraskuu Valmis 2013 helmikuu Pikku Paavalin päiväkoti / Pudasjärvi

151 Pudasjärvellä toteutettuja

152 Määräysten täyttyminen monella tapaa mahdollista

153 Hirsirakenteiden palotekninen toimivuus

154 Sisäpuoliset pintaluokkavaatimukset

155 Sisäpintaluokan helpotuksia

156 Ulkopintaluokan vaatimukset E1 :ssä

157 Palosuojaus, esim.

158 Hirsiseinien palomitoitus

159 Energiatehokkuus ja ilmanpitävyys

160 Yksittäisen rakenneosan (esim. seinä) U arvo ei enää merkittävässä roolissa kokonaisenergiatarkastelussa

161 Rakennuksen vaippaan kuuluvan seinän, yläpohjan ja alapohjan tai puolilämpimään tilaan rajoittuvan rakennusosan lämmönläpäisykerroin saa olla enintään 0,60 W/(m 2 K

162 Hirsiseinän lämmöneristävyys ominaisuudet

163 Ilman lisäeristystä vaatimuksen täyttävät

164 Hirsiseinän ohjeellisia U -arvoja

165 Hirren mahdollinen lisäeristys Pienet höylä- ja lamellihirret voidaan lisälämmöneristää asiakkaan käyttötarkoitukseen sopivaksi.

166 HIRREN MASSIIVISUUS VARAA PASSIIVISTA LÄMPÖÄ AURINGOSTA JA YÖVIILEYTTÄ KESÄLLÄ (tutkimusraportti / TTY) -> vaikutus energiankulutuksen % -> 2 kwh / m2 / vuosi -> vaikutus kesäaikaiseen mahdolliseen jäähdytystarpeeseen vaikutus % -> 3 kwh / m2 / vuosi Hirsi alentaa kesän sisälämpötiloja 2-3 astetta ei tarvetta käyttää lämpöpumppua jäähdytykseen

167 Hirsirakennus on lämmin, tiivis ja energiatehokas Tiiviyspaketti ja tiiviyden mittauspalvelu valmistavat laadukkaan lopputuloksen. Höylä- ja lamellihirret tiivistetään tuplatiivisteellä.

168 HIRREN YKSIAINEISUUS TEKEE SIITÄ RISKITTÖMÄN HIRSITALON TIIVIYDET VERTAANSA VAILLE Kontion q50 luvut välillä 0,2 2,0

169 Tiiviysmittaustuloksia

170 Ekologisuus

171 Hirsirakennus on ekologinen Hirsiseinän valmistus kuluttaa energiaa erittäin vähän hiilidioksidipäästöt ovat alhaiset kuluttaa myös erittäin vähän fossiilisia polttoaineita valmistuksen yhteydessä syntyy sivutuotteena (puru ja hake) enemmän puhdasta energiaa kuin itse valmistamiseen kuluu Hirsiseinä toimii hiilinieluna = Seinään sitoutuu kymmenkertaisesti se hiilimäärä, joka valmistuksen yhteydessä vapautuu.

172 Liimahirren prosessi

173 Kontio - Ecological choice 1.0 m³ for logs 1.02 m³ for energy usage Manufacturing 1 m³ of laminated logs produces more than 1 m³ of energy wood. This wood includes about 7000 MJ clean energy.

174 Log House - Ecological choice Energy consumption of a log wall during its life cycle Harvesting Production Transportation Construction Service 50 years Total 3534 MJ/ logm³ Energy consumption is calculated beginning from the forest until the house is 50 years old. Clean energy from production waste wood 7000 MJ/log-m³ Total consumption during a log wall life time MJ/log-m³ Extra clean energy from the process = 3466 MJ/log-m³ Log production produces more energy than it uses.

175 Elinkaaritutkimuksia

176 Kestävyys

177 Rakenteellinen suojaus

178 Kemiallinen suojaus

179 Vaikutukset sisäilmaan

180 Hirsiseinien vaikutus sisäilmastoon

181 Kontio Healthy Living Hirsi hengittää optimaalinen sisäilma ja kosteus Antibakteerisuus - Kontio Arctic Pine Kosteusturvallinen yksiaineinen materiaali Akustisesti hyvä Psyykkistä stressiä vähentävä Tuplasti luonnollinen Jatkuvaa kehitystä turvallisuuteen ja terveellisyyteen

182 Kontio Arctic Pine Kestävää männyn sydänpuuta antibakteerisesti Sydänpuu, vanha ja kestävä

183 High-tech Kontio liimahirsi Korkealuokkaista teknologiaa edistyksellisellä rakenteella

184 KONTIO Optimaalinen sisäilma Simonson, C. J. et al. 2001; Improving indoor climate and comfort with wooden structures; VTT Publications 431; VTT Technical Research Centre of Finland;

185 KONTIO Optimaalinen sisäilma Simonson, C. J. et al. 2001; Improving indoor climate and comfort with wooden structures; VTT Publications 431; VTT Technical Research Centre of Finland;