RT 82-XXXXX HIRSITALON SUUNNITTELUPERUSTEET SISÄLLYSLUETTELO 1 KÄSITTEITÄ 2 PUUN KOSTEUSKÄYTTÄYTYMINEN 3 HIRSIRAKENNUKSEN ERITYISOMINAISUUDET

Transkriptio

1 OHJEET marraskuu 2014 HIRSITALON SUUNNITTELUPERUSTEET 1 (15) korvaa RT Tässä ohjeessa esitetään teollisesti valmistettujen hirsiomakotitalojen ja muiden ympärivuotiseen käyttöön suunniteltujen hirsirakennusten sekä niiden osien suunnitteluperusteita. Ohjetta voidaan noudattaa soveltuvin osin myös osa-aikaiseen käyttöön tarkoitetuissa hirsirakennuksissa. Ohjeet soveltuvat hirsitalon suunnitteluun ja rakentamiseen Suomen olosuhteissa. Kuva 1. Nykyaikainen hirsirakentaminen sopii myös kaupunkiin. Kuvassa on nykytekniikalla toteutettu, massiivilamellihirrestä rakennettu moderni hirsitalo 800 m 2 :n tontilla Oulussa. SISÄLLYSLUETTELO 1 KÄSITTEITÄ 2 PUUN KOSTEUSKÄYTTÄYTYMINEN 3 HIRSIRAKENNUKSEN ERITYISOMINAISUUDET 3.1 Painumat 3.2 Hirsiseinän kosteuskäyttäytyminen 3.3 Hirsirakenteen ilmanpitävyys 3.4 Säilyvyys ja hirsiseinän suojaus 3.5 Hirsien jatkaminen työmaalla 4 HIRSIRAKENTEIDEN MITOITUSPERUSTEET 4.1 Hirsirakenteiden kantavuusmitoituksen erityispiirteet 4.2 Energiatehokkuus ja lämpöhäviöt 4.3 Hirsiseinän kosteustekninen toiminta 4.4 Kosteuden eristys 4.5 Hirsirakenteiden palonkesto 4.6 Hirsiseinän ääneneristävyys 4.7 Sisäilman laatu 5 HIRSIRAKENNUSTYÖMAA 5.1 Varastointi työmaalla 5.2 Rakentamisaikainen suojaus 5.3 Työturvallisuus HIRSIRAKENTAMISEN HISTORIAA KIRJALLISUUTTA 1 KÄSITTEITÄ Alla olevat käsitteet koskevat tämän ohjeen käyttöalan mukaista hirsirakentamista. Hirsi on höyläämällä tai sorvaamalla valmistettu, massiivinen, vähintään 68 mm paksu, lähinnä seinähirtenä käytettävä rakennustarvike. Hirressä voi olla varauksia ja halkeamia ohjaavia uria. Hirsi voi olla sormijatkettu. Kulmikas hirsi (KH) on esitetty kuvassa 2. Hirressä voi olla myös pontteja. Pyöröhirsi (Ø) on esitetty kuvassa 3. Se on poikkileikkausmuodoltaan ympyrä tai sitä lähellä oleva muoto. Lamellihirsi (liimahirsi) on esitetty kuvassa 4. Se on liimattu kahdesta tai useammasta kappaleesta joko pysty-, vaaka- tai ristisaumoin. Painumaton hirsi tarkoittaa hirttä, jossa osa hirsilamelleista on asetettu syyn suunnassa pystysuoraan, jolloin hirren/seinän kuivumisesta aiheutuva painuminen on mahdollisimman vähäistä (kuva 6). Salvos on hirsien nurkkaliitos. Ristinurkka tarkoittaa kahden hirren risteyskohtaa (kuva 7). Pitkänurkka tarkoittaa seinä- tai nurkkaliitosta, jossa risteävien hirsien päät ulottuvat nurkan yli. Lyhytnurkka tarkoittaa seinä- tai nurkkaliitosta, jossa risteävien hirsien päät eivät ulotu lainkaan tai ulottuvat ainoastaan nurk-

2 ohjeet 2 Kuva 2. Esimerkki kulmikkaan hirren profiilista. Kuva3. Esimerkki pyöröhirren profiilista. Kuva 6. Painumaton hirsi Kuva 4. Esimerkkejä lamellihirren profiilista. Kuva 5. Esimerkki lyhytnurkasta ilman nurkkalautoja. Kuva 7. Ristinurkka Kuva x. Kaksoishirsinurkka. Kuva 8. Läpipulttaus Kuva 9. Hirsipalkki Kuva 12. Kierrejalka

3 8 % RT 82-XXXXX ohjeet 3 4 % säteen suunnassa Kuva 10. Kara oviaukossa Kuva 11. Ikkuna kiinnitetään karapuihin 0,3 % pituussuunnassa Kuva 13. Puun kutistuminen eri suunnissa kavuorilaudan verran nurkan yli (kuva 5). Lyhytnurkka voi olla ilman nurkkalautoja tai varustettu nurkkalaudoin. Varaus on päällekkäisten hirsien välinen saumamuoto. Tiiviste on hirsien saumassa käytettävä, pääasiassa haitallisten ilmavuotojen estämiseen tarkoitettu materiaali. Tapitus tarkoittaa hirsiseinän yksittäisten hirsien sivuttaisen liikkumisen estämistä liittämällä kaksi tai useampia hirsiä pystysuunnassa yhteen yleensä puu- tai metallitapeilla. Halkeilu; puun luonnollisista ominaisuuksista johtuen kuivumiskutistuminen kehän suunnassa on noin kaksinkertainen säteen suuntaiseen kutistumaan verrattuna. Tästä syystä, ja koska kuivuminen alkaa pintapuusta, hirteen syntyy säteen suuntaisia halkeamia. Halkeilua voidaan ohjata hirteen työstettävillä urilla. Painuma on puun kuivumiskutistumisesta, kuormituksesta ja saumojen tiivistymisestä johtuva seinän laskeutuminen. Läpipulttaus tarkoittaa koko seinän tai hirsipalkin korkeuden läpi ulottuvaa ja rakennetta vahvistavaa kiristettävää kierretankoa (kuva 8). Hirsipalkki on kantava palkkirakenne, joka muodostuu yhdestä hirrestä tai useammista toisiinsa liitetyistä hirsistä (kuva 9). Kara on hirsiseinän aukkojen pieliin tehtyyn uraan asennettava, painuman salliva ja sivusiirtymät estävä pystypuu, johon painumattomat rakenteet kiinnitetään (kuvat 10 ja 11). Kierrejalka; hirsirakennuksissa on rakennusosia, jotka eivät painu kuten hirsiseinät. Tuettaessa rakenteita tällaisille rakennusosille järjestetään painumavara kierrejalalla, jota voidaan säätää painuman etenemisen mukaan (kuva 12). Painumavarapala on puupilarien päässä käytettävä, painuman mukaan poistettava puukiekko. Tukipuu (följäri) tarkoittaa pitkillä tukiväleillä hirsiseinien nurjahtamisen estävää pystysuuntaista puuta/puita, joka/jotka on pulteilla kiinnitetty hirteen tai toisiinsa hirsiseinän lävitse. Vaarna on puu- tai metallitappi, jota käytetään hirsiseinän tapitukseen. Vaarnatapin asemesta hirsien kiinnitys toisiinsa voidaan toteuttaa myös ruuveja, nauloja tai vaarnalevyjä käyttäen. Aineen hygroskooppisuus tarkoittaa aineen kykyä sitoa itseensä ilman vesihöyryä ja luovuttaa hygroskooppisesti sitoutunutta kosteutta höyrynä takaisin ilmaan, silloin kun ilman suhteellinen kosteus muuttuu. Kaksois- eli tuplahirsirunko muodostuu kahdesta erillisestä hirsiseinästä, joiden välissä on eristekerros (kuva x). 2 PUUN KOSTEUSKÄYTTÄYTYMINEN Puu ja puupohjaiset rakennusmateriaalit ovat hygroskooppisia aineita, jotka sitovat itseensä ympäröivän ilman vesihöyryä tai luovuttavat sitä takaisin, kun ympäröivän ilman suhteellinen kosteus vaihtelee. Hirsiseinä on massiivipuinen rakenne, johon voi helposti siirtyä ympäristöstä diffuusiolla vesihöyryä ja jossa vesihöyry voi sitoutua hygroskooppiseen aineeseen tai vapautua siitä ja siirtyä helposti takaisin ympäristöön. Puun kutistuminen riippuu syyn suunnasta. Syyn pituussuuntainen kutistuminen on pieni toisiin suuntiin verrattuna. Puun kutistuessa kosteasta (kosteus noin 29 %) täysin kuivaksi kuivumiskutistuma on kehän suunnassa noin 8 % ja säteen suunnassa noin 4 % kuvan 13 mukaisesti. Kehän suuntainen kutistuma on kaksinkertainen säteen suuntaiseen verrattuna, joten kuivumisen yhteydessä syntyy jännityksiä. Kun puun kuivumisesta johtuvat jännitykset ylittävät vetolujuuden, syntyy halkeamia. Halkeamien suuruuteen vaikuttavat hirren kosteus ja koko. Suuressa hirressä luonnollisesta kuivumisesta johtuvat halkeamat saattavat olla isoja. Halkeamilla ei ole haitallista vaikutusta lämmönjohtumis- tai lujuusarvoihin. Halkeamien kohdalla on halkeamassa olevasta seisovasta ilmasta johtuen lämmönjohtavuus jopa jonkun verran pienempi kuin muussa kohdassa hirttä. 3 HIRSIRAKENNUKSEN ERITYISOMINAISUUDET 3.1 Painumat Puun luonnollisesta kuivumisesta, hirsiseinän saumojen tiivistymisestä ja kuormituksesta johtuva painuminen otetaan huomioon rakenteita suunniteltaessa. Hirsirakenteiden painumat ovat hirsityypistä riippuen noin mm/korkeusmetri, josta suurin osa on kuivumisesta johtuvaa. Sisällä olevat väliseinät painuvat pienemmän kosteuspitoisuuden vuoksi hieman enemmän kuin ulkoseinät. Hirsivalmistajilla on valikoimissaan myös ns. painumatonta hirttä (kuva 6), jossa painumien huomiointitarpeet vastaavat muuta puurakentamista. Mm. tiiliseinien, kevyiden rankarakenteisten väliseinien, portaiden, kalusteiden ja pilarien liittämisessä hirsirakenteisiin on otettava huomioon hirsirakenteen painuminen. Painumattomat rakenteet on varustettava painumavaroilla ja kantavat rakenteet kierrejalalla. Puupilarit varustetaan kierrejalalla tai painumavarapaloilla arvioidun painuman mukaan (kuva 12). Suunnittelussa tulisi ottaa huomioon myös eritasoperustuksissa hirsien suurempi painuminen alemmalla tasolla jatkettaessa tai laajennettaessa vanhoja hirsirakennuksia vanhan ja uuden rakennuksen erilainen painuminen

4 Kuva 14. Esimerkki kevyen runkorakenteisen väliseinän liittämisestä hirsiseinään. Kuva 15. Kattorakenteiden liike. Vaakaliike saadaan kaavalla U = V tan α, missä V on päätykolmion laskeuma ja α on kattokaltevuus. Kuva 16. Esimerkki hirsiseinän vaarnatapituksesta ja pulttauksesta kierretangolla. Vaarnatappien asemesta voidaan käyttää myös ruuveja tai nauloja. ohjeet 4 että hormien läpivienneissä väli- ja yläpohjissa sekä vesikatolla vaadittavat paloetäisyydet pysyvät laskeutumisen jälkeenkin, ja että rakenteet pääsevät laskeutumaan esteettä. Kevyet rankarakenteiset väliseinät kiinnitetään hirsiseinään esim. soirolla, jossa on soikeat reiät ruuvien laskeutumista varten (kuva 14). Myös lisäeristyksen runko tulee kiinnittää painuman sallivilla kiinnikkeillä. Ikkuna- ja oviaukot vahvistetaan sivuiltaan laskeutumisen sallivilla karapuilla. Nämä asennetaan aukkojen pieliin tehtyihin uriin estämään hirrenpäiden sivuttaissiirtymistä (kuvat 10 ja 11). Jos katto on jyrkkä, päätykolmiot ovat hirsirakenteiset ja kattokannattajien ylä- ja alapäät on tuettu hirsiseinän varaan, tukipisteiden korkeuserosta johtuva painumaero aiheuttaa kattokannattajien työntymisen ulospäin (kuva 15). Tällöin kattotuolit tulee kiinnittää kyseisen liikkeen sallivilla kiinnikkeillä, etteivät ne taivuta ulkoseiniä ulospäin. Jos tällaiseen rakennukseen suunnitellaan poikkiharjaa, tulisi päätykolmiot rakentaa pystyrunkoisina, jolloin katto painuu tasaisesti alaspäin, tai lappeiden työntyminen ulospäin tulisi muutoin huomioida poikkiharjan liitoksissa. Hirsiseinä on perinteisesti jäykistetty yhtenäiseksi rakenteeksi puutapituksella ja poikittaisseinillä. Puu- tai terästapit estävät hirsiä vääntymästä paikoiltaan varsinkin pitkillä seinillä ja aukkojen reunoissa. Tappien välimatka saa olla enintään 2000 mm (kuva 16). 3.2 Hirsiseinän kosteuskäyttäytyminen Hirsirakenne hygroskooppisena rakenteena vaimentaa tehokkaasti huoneilman suhteellisen kosteuden vaihtelua, jolloin epäterveelliset kosteat ja kuivat ääritilanteet vältetään. Kosteus vaikuttaa sekä suoraan että välillisesti sisäilman laatuun. Huoneilman kosteudella on tutkimusten mukaan selvä yhteys erilaisiin biologisiin, kemiallisiin ja fysikaalisiin tekijöihin, joilla taas on yhteys hygieniaan ja terveellisyyteen. Suhteellisen kosteuden pitäminen alueella 30 %...60 % RH on suositeltavaa. Hirren kosteus lämmitetyissä sisätiloissa asettuu noin kahdeksaan prosenttiin kuivapainosta ja ulkoseinissä noin 14 prosenttiin kuivapainosta. Ulkoseinien kosteusvaihtelut voivat kuitenkin olla suuria mm. auringon säteilystä ja rakenteellisesta suojauksesta johtuen. Hirsien halkeamien suuruuteen vaikuttavat hirren kosteus ja koko. Suuressa hirressä luonnollisesta kuivumisesta johtuvat halkeamat saattavat olla isoja. Kesällä halkeamat ovat noin kolmanneksen pienemmät talviaikaiseen verrattuna. Halkeamilla on positiivinen vaikutus hirsiseinän kykyyn pienentää sisäilman suhteellisen kosteuden heilahteluja. Halkeamat lisäävät hygroskooppisen puuaineen ja huoneilman kosketuspinta-alaa, jossa diffuusiota tapahtuu. Tämä pinta-ala korreloi suoraan puun kykyä sitoa kosteutta ja luovuttaa sitä takaisin huoneilmaan. Halkeamilla ei ole haitallista vaikutusta lämmönjohtumistai lujuusarvoihin.lämmönjohtavuus on halkeamien kohdalla jopa jonkin verran pienempi kuin muussa kohdassa hirttä johtuen halkeamassa olevasta seisovasta ilmasta. 3.3 Hirsirakenteen ilmanpitävyys Hirsirakenteen ilmanpitävyyden tulee olla yhtä hyvä kuin minkä tahansa muunkin rakenteen. Hyvällä rakennuksen vaipan ilmanpitävyydellä estetään hallitsematon vuotoilma rakenteiden läpi ja taataan hallittu ilmanvaihdon toiminta. Ilmanpitävyys estää myös vuotoilman mukana haitallisesti kulkeutuvan vesihöyryn siirtymisen rakenteisiin. Teollisesti valmistettujen hirsien varauksien muotoilulla ja hirsien välisissä saumoissa käytettävillä tiivisteillä saavutetaan seinärakenteelle vaadittu ilmanpitävyys.

5 ohjeet 5 Kuva 17. Esimerkki hirsien välisestä tiivistyksestä. Kuva 19. Rossialapohjan liitos hirteen. Kuva 20. Betonilaatan ja hirren liitos. Kuva 18. Kuvassa ikkuna-aukon tiivistys teippaamalla. Eristys ja tiivistys voidaan tehdä myös elastisilla ja paisuvilla eristeillä. Kuva 21. Vinon yläpohjan höyrynsulun liitos hirsiseinään. Kuva X. Aukkojen yläpuolisten varauksien tiivistämisessä on huomioitava käytettävän eristeen kiinnipysyvyys ja elastisuus. Kriittisimmät asiat hirsitalon tiiviyden kannalta ovat ulkovaipan eri rakenneosien liitokset ja läpiviennit. Niiden oikealla suunnittelulla ja huolellisella toteutuksella varmistetaan hirsitalolle hyvät ja terveelliset asumisen edellytykset niin lämmönkulutuksen kuin asumisviihtyvyydenkin kannalta. Erityisen tärkeää onnistuneen lopputuloksen kannalta on, että asentajat ovat perehtyneet valmistajan ohjeisiin. Perustuksen ja alimpien hirsien välisen sauman tulee olla hyvin tiivistetty, ja hirsien väliset eristeet tulee olla asennettu yhtenäisenä valmistajan ohjeen mukaisesti (kuva 17). Ulkoseinien aukkojen eristys, tiivistys ja painumavarat tulee tehdä huolella (kuva 18). Alapohjan liitos hirteen tulee olla tiivistetty (kuvat 19 ja 20). Yläpohjan ilman-/höyrynsulku tulee olla liitetty hirteen tiivistettynä ja luotettavasti rakenteiden eläminen huomioiden (kuva 21). Rakenteiden läpivienneissä (esim. IV) on suotavaa käyttää tiivistyslaippoja (kuva 22). Kuva X. Vinon yläpohjan höyrynsulun liittäminen hirsipäätyseinään on tehtävä huomioiden kattorakenteiden ja seinän välinen liikkuminen. Kattovasan ja seinän väliin on asennettava elastinen ja liikkumisen salliva paisuva eriste. Höyrynsulku asennetaan tiiviisti päätyseinää vasten kiinnitysrimalla. Riman saa kiinnittää vain kattovasaan.

6 ohjeet 6 Kuva 22. Yläpohjan läpivienti tiivistettynä teipattavalla läpivientilaipalla. Kuva 24. Hirsirakennuksen rakenteellisen suojauksen periaatteet. Onnistuneen lopputuloksen saavuttamiseksi joudutaan yleensä käyttämään rinnan kaikkia suojaustapoja. Kuva 23. Rakennuksen tiiviysmittauslaitteisto. Tiivistykseen käytettävillä tuotteilla tulee olla erityisen hyvät tiiviys- ja käyttöominaisuudet. Tuotteiden oikea valmistajan ohjeiden mukainen käyttö on erityisen tärkeää. Ennen pintamateriaalien asennusta on suositeltavaa tarkistaa rakennuksen vaipan tiiviys tiiviysmittauksella (kuva 23) ja tarvittaessa paikantaa vuotokohdat esim. lämpökuvauksella. Aina ennen pintamateriaalien asentamista tulee tarkistaa ilman-/höyrynsulun eheys ja paikata havaitut reiät teippaamalla tiivistysteipillä. 3.4 Säilyvyys ja hirsiseinän suojaus Hirren säilyvyyteen vaikuttaa eniten puun kosteuspitoisuus. Lahottaja- ja homesienien kasvun ehtona on vähintään 20 %:n kosteus puussa ja +5 C:n lämpötila. Puun kosteus nousee tämän arvon yläpuolelle vasta, kun ilman suhteellinen kosteus on pitkäaikaisesti yli 85 %. Julkisivun suojausmenetelmät Hirsijulkisivun suojauksella pyritään säilyttämään sekä puuaineksen esteettiset että rakenteelliset ominaisuudet. Puun ominaisuuksia muuttavat erilaiset sienet (lahottaja- ja homesienet), kosteus ja auringon ultraviolettisäteily. Suojausmenetelmät voidaan jakaa periaatteessa kolmeen menetelmään: rakenteelliseen suojaukseen kemialliseen suojaukseen pinnoitukseen. Rakenteellinen suojaus Rakenteellisella suojauksella pyritään pitämään hirsipintojen kosteusrasitus mahdollisimman alhaisena. Julkisivu tulee suojata maasta kapillaarisesti nousevalta kosteudelta, viistosateelta sekä roiskevedeltä. Rakenteet tulee suunnitella niin, että ilma pääsee kiertämään ja kuivaamaan julkisivua mahdollisimman tehokkaasti. Riittävän leveät räystäät suojaavat tehokkaasti viistosateelta sekä vähentävät auringon valon vaikutusta. Räystäiden leveydeksi suositellaan vähintään 500 mm. Kaikki terassit ja parvekkeet, joissa on hirsi- tai puurakenteita, tulisi tehdä katettuina. Hirsien saumarakenne tulee suunnitella sellaiseksi, ettei seinää pitkin valuva vesi keräydy saumaan ( tippanokkarakenne ). Saumojen eriste ei saa jäädä tursottamaan sauman ulkopuolelle, sillä eriste saattaa kostuessaan olla hyvä alusta sienikasvustolle. Räystäskourut ja syöksytorvet ohjaavat veden oikeaa reittiä maahan, jolloin tuuli ei pääse painamaan valuvaa vettä julkisivuun. Syöksytorvien alapää on rakennettava sellaiseksi, ettei roiskevesi pääse julkisivuun. Ikkuna-aukkojen alaosat tulee varustaa ikkunapelleillä, jotka tulee kallistaa riittävästi ulospäin. Maanpinnan yläpuolelle ulottuvan sokkelin osan on oltava riittävän korkea, suositus vähintään 400 mm, etteivät sulamisvedet tai kasvit pääse lahottamaan alimmaisia hirsiä. Alimman hirsikerran ja sokkelin väliin on ehdottomasti asennettava kapillaarisen kosteuden kulun katkaiseva sokkelikaista, esim. bitumihuopa tai -sively. Kemiallinen suojaus ja pinnoitus Hirsipintojen käsittelyaineiden tehtävät ovat seuraavat: suojata kemiallisesti puuta sienikasvustoilta (tehdä niiden elinolosuhteet kelvottomiksi) täyttää pintapuun solukkoa ja näin estää kosteuden imeytyminen puuhun suojata puun pintaa ultraviolettisäteilyltä muodostaa puun pinnalle vettä hylkivä kalvo. Yleensä hirsipintojen käsittelyaineet jaetaan maaleihin ja kuultaviin pintakäsittelyaineisiin. Maalit muodostavat kuivuessaan alustaan tarttuvan, yleensä peittävän kalvon. Kuullotteet ovat läpikuultavia, sävytettyjä tai sävytettäviä, ja ne voivat olla lähes kalvoa muodostamattomia tai lakkamaisen kalvopinnan muodostavia. Puunsuoja-aineet ovat EU:n biosididirektiivin (98/8/EY)

7 mukaisesti rekisteröityjä puun sinistymistä, homehtumista ja lahoamista ehkäiseviä maalaustuotteita. Hirsiseinissä yleisimmin käytetyt puunsuoja-aineet sisältävät liuottimen lisäksi yleensä pieniä määriä sienimyrkkyjä. Aineet ovat joko värittömiä, kuultavia tai peittäviä. Peittävät puunsuojat toimivat kuultavia ja värittömiä paremmin, koska ne suojaavat tehokkaammin puuta ultraviolettisäteilyltä. Aineiden tunkeutuma puuhun on muutamia millimetrejä. Puunsuojat voivat olla kalvoa muodostamattomia tai ne voivat muodostaa pinnalle kalvon. On tärkeää, että hirsiseiniä pinnoitettaessa muodostuva kalvo on hyvin vesihöyryä läpäisevä (tämän vuoksi kaikki maalit eivät sovellu hirsiseiniin), koska massiivinen hirsi hygroskooppisena materiaalina pyrkii tasapainottamaan kosteuspitoisuutensa ilman suhteellisen kosteuden mukaan. Jos kalvo ei päästä vesihöyryä lävitseen, vesihöyryn paine irrottaa sen alustastaan. Ensimmäinen pohjustuskäsittely tulisi tehdä mahdollisimman pian hirsirungon valmistumisen ja muiden pintamateriaalien asennuksen jälkeen, sillä ultraviolettisäteily tunkeutuu puuhun noin 0,1 millimetrin syvyyteen hajottaen puun solujen liima-ainetta ligniiniä. Mitä enemmän UV-säteily ehtii hajottaa ligniiniä, sitä huonommin käsittelyaineet pysyvät puussa. Pohjustuskäsittely estää myös home- ja sinistäjäsienien kasvun. Ultraviolettisäteilyn vaikutus voi eteläseinillä olla jopa viisinkertainen verrattuna pohjoisen puoleisiin seiniin. Siksi etelä- ja länsiseinät ovatkin yleensä ensimmäisenä uusintakäsittelyn tarpeessa. Pintakäsittelyissä on noudatettava tarkasti pintakäsittelyaineiden valmistajien ohjeita. 3.5 Hirsien jatkaminen työmaalla Hirsien jatkokset tehdään työmaalla joko puu-puuliitoksilla (ns. kirvesmiesliitokset) tai mekaanisilla liittimillä. Jatkosten kohdalla tulee huolehtia seinän riittävästä sivuttaisjäykkyydestä. ohjeet 7 1. Puristuslujuuden lähtöarvo on pienin murtohetken puristusjännityksistä eli 1,4 MPa. Tämän arvon perusteella valitaan ominaispuristuslujuudeksi f c,90,k = 1,0 N/mm Seinän korkeus on korkeintaan 3 m. 3. Ristinurkkien pituus on oltava vähintään 600 mm, mutta laskelmissa ei hyödynnetä suurempaa pituutta. 4. Ristinurkkien väli on korkeintaan 8 m. 5. Kun ristinurkkien väli on m, seinän kapasiteetti on sama kuin 4 m pitkän seinän kapasiteetti. 6. Höylähirren paksuus on 70 mm ja pyöröhirren paksuus 130 mm. Edellä oleva mitoitussuositus voidaan esittää kaavoilla: Ristinurkka: F ristinurkka = 600 mm f c,90,k b ef Missä b ef on 0,75 seinän paksuus (höylähirsi) ja 0,5 seinän paksuus (pyöröhirsi). Seinähirsi: F seinähirsi = f c,90,k L b ef, kun L 4000 mm, tai F seinähirsi = f c,90,k 4000 b ef, kun 4000 mm < L < 8000 mm. Ristinurkallinen seinä: F seinä = 2 F ristinurkka + F seinähirsi 4 HIRSIRAKENTEIDEN MITOITUSPERUSTEET 4.1 Hirsirakenteiden kantavuusmitoituksen erityispiirteet Mitoitus Eurokoodin mukaan Kantavien puurakenteiden mitoituksessa noudatetaan Eurokoodia. Höylähirsillä luujuusluokkana voidaan käyttää luokkaa C22, lamellihirsillä luokkaa C24 ja pyöröhirsillä luokkaa C30 (VTT:n luokitusraportti VTT-S ). Hirsiseinien kantavuuden mitoitussuositus Seuraava mitoitussuositus perustuu VTT:n (tutkimusselostus RTE3718/00) tekemiin hirsiseinien koekuormituksiin ja niiden perusteella antamaan lausuntoon. Mitoitus voidaan tehdä myös muulla tavoin kuin mitä alla oleva mitoitussuositus edellyttää, esimerkiksi laskennallisesti tai testauksen kautta perustellen. Hirsiseinissä voidaan esimerkiksi käyttää lyhyempiä kuin 600 mm:n ristinurkkia edellyttäen, että huolehditaan seinien jäykistämisestä nurjahdusta vastaan muulla tavoin. Mitoitussuosituksessa annettu puristuslujuus voidaan paikallisesti ylittää paikoissa, joissa sillä ei ole esteettistä vaikutusta eikä heikentävää vaikutusta rakenteen toimivuuteen. Mitoitussuosituksen lähtöarvot ja käytön edellytykset ovat seuraavat: Kuva 25. Mitoitussuosituksen mukainen seinä. Esimerkki: Höylähirsiseinän paksuus on mm, ristinurkkien väli 5 m ja seinän korkeus 2,8 m. Ristinurkat on korvattu poikittaisilla seinillä. F seinä = 2 F ristinurkka + F seinähirsi = 2 1, ,75 + 1, ,75 = N = 468 kn Tämä on seinän laskennallinen murtokuorma koeolosuhteissa. Tehtäessä mitoitus suunnitteluohjeen RIL 205 mukaan on materiaalin osavarmuuskerroin 1,4 ja hyötykuorman osavarmuuskerroin 1,5. Omalle painolle saa käyttää arvoa 1,15. Kun kuorman aikaluokka on esimerkiksi keskipitkä, on kosteusti-

8 ohjeet 8 loissa 1 ja 2 aikaluokan ja kosteustilan huomioonottava kerroin k mod = 0,8. Näin saadaan seinälle vaikuttavan ominaiskuorman suurimmaksi arvoksi: F k = (0,8 468) : (1,5 1,4) = 178 kn Tämä on seinän pituusyksikköä kohti laskettuna q k = 178 : 5 = 35,6 kn/m 4.2 Energiatehokkuus ja lämpöhäviöt Määräykset Rakennuksen energiatehokkuutta ja lämmöneristystä koskevia määräyksiä annetaan seuraavissa Suomen rakentamismääräyskokolman osissa: C4 Lämmöneristys. Ohjeet 2003 D3 Rakennuksen energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet 2012 D5 Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta, ohjeet Kuva x. Hirsinen toimistorakennus. (kuvatietoja täydennettävä) Kokonaisenergiankulutukselle on määrätty rakennuskohtaiset ylärajat. Tämä ilmaistaan E-lukuna jonka yksikkö on kwh/m 2 vuodessa. Kokonaisenergiankulutus saadaan laskemalla rakennuksen ostoenergiankulutuksesta em. kerroin. Kokonaisenergiankulutus ja E-luku lasketaan RakMK:n osan D3 ohjeita noudattaen. Ostoenergiankulutus tarkoittaa energiaa, joka hankitaan rakennukseen esimerkiksi sähköverkosta, kaukolämpöverkosta ja uusiutuvan tai fossiilisen polttoaineen sisältämänä energiana. Ostoenergiaan sisältyvät lämmitys-, ilmanvaihto- ja jäähdytysjärjestelmien sekä kuluttajalaitteiden ja valaistuksen energia energiamuodoittain eriteltyinä. Ostoenergiankulutusta vähentävät omavaraisenergiat, kuten lämpökuorma ihmisistä ja auringon säteily ikkunoiden läpi. Kokonaisenergiankulutus Lasketaan ostoenergiasta kertoimella, joka kuvaa luonnonvarojen kulutusta kunkin energiamuodon tuottamisen yhteydessä. Energiamuotojen kertoimet (RakMK D3, 2012) ovat: sähkö 1,7 kaukolämpö 0,7 kaukojäähdytys 0,4 fossiiliset polttoaineet 1,0 rakennuksessa käytettävät uusiutuvat polttoaineet 0,5 Rakennuksessa käytettävälle uusiutuvalle ns. omavaraisenergialle (rakennuspaikalta saatava aurinko- ja tuulienergia sekä lämpöpumpuilla tuotettava energia) ei ole kertoimia, koska se pienentää ostoenergian tarvetta. Laskennassa otetaan huomioon omavaraisenergiasta se osa, joka voidaan käyttää hyödyksi rakennuksessa. E-luku Hirsirakenteisen pientalon E-luku ei saa ylittää seuraavia arvoja: Lämmitetty nettoala A netto > m kwh/m 2 vuodessa m 2 A netto 150 m ,4 A netto 150 m 2 A netto 600 m ,07 A netto A netto > 600 m Kuva x. Hirsinen päiväkoti. (uusi kuva tarvitaan, kuvatietoja täydennettävä) Rakennuksen lämpöhäviöt Rakennuksen vaipan, vuotoilman ja ilmanvaihdon lämpöhäviöitä rajoitetaan hyvän energiatehokkuuden saavuttamiseksi. Rakennuksen lämpöhäviö saa olla enintään yhtä suuri kuin RakMK:n osan D3 mukaan laskettu vertailulämpöhäviö. Määräystenmukaisuus osoitetaan tasauslaskelmalla. Vertailuarvon laskennassa käytetyt U-arvot ovat ulkoseinä 0,17 W/(m 2 K) hirsiseinä (keskim. paksuus vähintään 180 mm) 0,40 W/(m 2 K) yläpohja, ulkoilmaan rajoittuva alapohja 0,09 W/(m 2 K) maata vastaan oleva rakennusosa/alapohja 0,16 W/(m 2 K) tuuletettu alapohja (tuuletusaukkoja enintään 8 ) 0,17 W/(m 2 K) ikkuna/ulko-ovi 1,0 W/(m 2 K) kattoikkuna 1,0 W/(m 2 K) Ilmanvuotoluvun vertailuarvona q 50 käytetään arvoa 2,0 m 3 /h m 2. Suunnitteluratkaisun lämpöhäviöt lasketaan rakenteiden U-arvoilla, ja käyttäen ilmanvuotolukuna q 50 = 4,0 m 3 /h m 2, ellei ilmanpitävyyttä osoiteta mittaamalla tai muulla menettelyllä. Lämpöhäviöiden laskennassa otetaan huomioon lämmön talteenotto RakMK:n osan D3 mukaan. Loma-asunnot Energiatehokkuusmääräykset eivät koske rakennuksia, joiden lämmitetty nettoala on rakennuksen käyttötarkoituksesta huolimatta enintään 50 m² eivätkä loma-asuntoja pinta-alasta riippumatta joihin ei ole suunniteltu kokovuotiseen käyttöön tarkoitettua lämmitysjärjestelmää.

9 ohjeet 9 Suomen Rakentamismääräyskokoelman osassa D3 lämpimällä tilalla tarkoitetaan tilaa, jonka mitoittavaksi huonelämpötilaksi lämmityskaudella oleskelu- tai muista syistä valitaan +17 C tai sitä korkeampi lämpötila. Lämmitysjärjestelmä tulkitaan kokovuotiseen käyttöön suunnitelluksi silloin, kun edellä mainittu lämpimän tilan määritelmä toteutuu. Loma-asuntoa, johon on suunniteltu kokovuotiseen käyttöön tarkoitettu lämmitysjärjestelmä, koskevat vain vaipan lämpöhäviön vaatimukset. Vaipan lämpöhäviö saa olla enintään yhtä suuri kuin seuraavilla vertailuarvoilla laskettu lämpöhäviö: seinä 0,24 W/(m 2 K) hirsiseinä, paksuus 130 mm 0,80 W/(m 2 K) yläpohja ja ulkoilmaan rajoittuva alapohja 0,15 W/(m 2 K) ryömintätilaan rajoittuva alapohja (tuuletusaukot 8 ) 0,19 W/(m 2 K) maata vasten oleva rakennusosa 0,24 W/(m 2 K) ikkuna, kattoikkuna ja ovi 1,4 W/(m 2 K) Tämä poikkeus ei koske kokovuotiseen käyttöön tarkoitetulla lämmitysjärjestelmällä varustettuja loma-asuntoja, jotka on tarkoitettu majoituselinkeinon harjoittamiseen. Näitä rakennuksia koskevat samat energiatehokkuusmääräykset kuin ympärivuotiseen asumiseen tarkoitettuja pientaloja Hirsiseinän lämmöneristävyysominaisuudet Täyshirsisen seinän keskipaksuuden on oltava noin 180 mm (λ n = 0,12 W/(mK)), jotta U-arvovaatimus 0,60 W/(m 2 K) täyttyy. Jos kysymyksessä on pyöröhirsiseinä, on seinälle laskettava ns. geometrinen ekvivalentti paksuus eli se paksuus mitä seinä vastaa tasapaksuna höylähirsiseinänä. Geometrinen ekvivalentti paksuus voidaan laskea kaavalla: Geometrinen ekvivalentti paksuus = A/h missä: h = halkaisija varauksen korkeus A = pyöröhirren poikkileikkauksen pinta-ala b = halkaisija xb = varauksen leveys Jos varauksen leveydeksi oletetaan 0,5b, saadaan ekvivalentiksi paksuudeksi 0,855b. Varauksen leveydellä 0,6b on vastaava luku 0,880b. Taulukkoon 4 on koottu eri hirsityyppien ja lisälämmöneristettyjen hirsiseinien ohjeelliset U-arvot. Taulukko 4. Eristämättömien ja sisäpuolisesti lisälämmöneristettyjen seinärakenteiden ohjeelliset u-arvot (W/m 2 K). (Hirsi λ n =0,12 WmK, villa λ D =0,037). HH=höylähirsi ja Ø=pyöröhirsi. Hirsi mm Eristys HH70 1,33 0,48 0,39 0,31 0,26 0,23 HH 1,04 0,43 0,36 0,29 0,25 0,22 HH110 0,92 0,41 0,35 0,28 0,24 0,21 HH 0,85 0,4 0,34 0,27 0,23 0,2 HH135 0,77 0,38 0,32 0,26 0,22 0,19 HH180 0,6 0,34 0,27 0,23 0,2 0,18 HH205 0,53 0,31 0,26 0,22 0,19 0,17 HH270 0,41 0,27 0,24 0,2 0,18 0,16 Ø130 0,89 0,4 0,32 0,26 0,22 0,19 Ø150 0,79 0,38 0,3 0,25 0,22 0,19 Ø170 0,72 0,36 0,29 0,24 0,21 0,18 Ø190 0,64 0,34 0,28 0,23 0,2 0,18 Ø210 0,58 0,33 0,27 0,23 0,2 0,17 Ø230 0,53 0,31 0,26 0,22 0,19 0, Hirsiseinän kosteustekninen toiminta Massiivihirsiseinä Lisäeristämätön massiivihirsiseinä on kosteustekniseltä toiminnaltaan varma ja turvallinen ratkaisu. Massiivihirsiseinän kosteus vaihtelee ilman suhteellisen kosteuden mukaan sekä sisä- että ulkopuolella. Lisäeristetty hirsiseinä Lisäeristetyn hirsiseinän kosteustekninen toiminta on huomattavasti monimutkaisempaa kuin massiivihirsiseinän. Hirsiseinän sisäpuolinen lämmöneristäminen ei ole suositeltavaa, jos höyrynsulkua ei käytetä. Sisäpuolinen lämmöneristys voidaan toteuttaa ilman höyrynsulkua vain, jos lämmöneristeen paksuus on enintään 50 mm. Tällöin rakenteessa pitää olla sisäpuolella ilmansulkuna bitumipaperi tms. Kun sisäpuolinen lämmöneriste on paksumpi kuin 50 mm, on käytettävä riittävän tiivistä höyrynsulkua. Jos käytetään tuuletusrakoa eristeen ja hirren välissä, hirren lämmöneristävyyttä ei voida käyttää hyödyksi rakennuksen lämmöneristämisessä. Ulkopuolinen lisäeristys on kosteustekniseltä toiminnaltaan ongelmaton, koska tällöin hirsi on rakenteen lämpimällä eli kuivemmalla puolella. Tällaisessa rakenteessa on lämmöneristeen ja ulkoverhouksen väliin muistettava jättää ilmarako, jotta eristeeseen mahdollisesti kertynyt kosteus pääsee kuivumaan eikä verhouksen läpi päässyt ulkopuolinen kosteus pääse lämmöneristeeseen. Kuva 26. Geometrisen ekvivalentin paksuuden laskemisessa tarvittavat mitat. 4.4 Kosteuden eristys Rakentamista koskevat kosteustekniset määräykset on esitetty Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa C2. Rakenteiden on oltava sellaisia, ettei rakenteeseen tunkeutuvalla sade- ja sulamisvedellä, maaperän kosteudella tai sisätilasta tunkeutuvalla vesihöyryllä ole haitallisia vaikutuksia rakenteisiin. Erityisesti tulee kiinnittää huomiota seuraaviin asioihin: Betonia ei saa valaa puuta vasten ilman kosteudeneristystä.

10 Puurakenteita ei saa sijoittaa tuulettumattomiin olosuhteisiin (esimerkiksi väliseinä- tai pilarirakenteiden alapäätä betonivalujen sisään). Hirsiseinän alapinnan tulisi olla vähintään 400 mm maanpinnan yläpuolella. Suihku- ja vesipisteitä ei tule sijoittaa suojaamattomille hirsiseinille. Veden- ja kosteudeneristykset on tehtävä erityisen huolellisesti eristysaineiden valmistajien ohjeita noudattaen. 4.5 Hirsirakenteiden palonkesto Hirsirakennuksen palonkestävyys poikkeaa muista materiaaleista tehdyistä rakennuksista vain seinien osalta. Julkisten rakennusten suunnitteluun hirrestä vaikuttaa se, että näkyvä puupinta luokitellaan sisä- ja ulkopinnoissa paloon osallistuvaksi tekijäksi. Rakentamista koskevat paloturvallisuusmääräykset löytyvät Suomen rakentamismääräyskokoelman osasta E1. Rakennusmateriaalit jaetaan luokkiin sen perusteella, miten ne vaikuttavat palon syttymiseen, sen leviämiseen ja sekä savun tuottoon ja palavaan pisarointiin. Hirsi määritellään kuuluvan luokkaan D-s2,d0. Merkintä D tarkoittaa sitä, että materiaalin osallistuminen paloon on hyväksyttävissä, s2 sitä, että savuntuotto on vähäistä ja d0 sitä, että palavia pisaroita tai osia ei esiinny. Rakennusosiin kohdistuvat vaatimukset kuvataan seuraavilla merkinnöillä: R E EI kantavuus tiiviys tiiviys ja eristävyys Hirsiseinän palonkestävyysaika eri hirsipaksuuksilla sen toimiessa osastoivana rakennusosana (EI) on esitetty taulukossa 5. Kantavuustestit on suoritettu VTT:llä standardin SFS-EN :1999 mukaisesti. Palotekniset lisäselvitykset eri hirsiseinätyypeille Lamellihirsiseinät Sauman tulee olla ponttisauma, jonka pontin korkeus on vähintään 10 mm palonkestoluokissa R30 ja EI30 ja 12 mm luokissa R ja EI90. Väliarvot interpoloidaan. Hirsien välisen sauman tiiviste on joko polypropeeninauha tai lasivillakaistale palonkestoluokissa R30 ja EI30 ja sitä suuremmissa palonkestoluokissa lasivillakaistale, joka on vähintään 2 mm ponttia paksumpi. Poikittaisseinämät tulee tiivistää lasivillakaistaleella VTT:llä suoritettujen kantavuustestien testausselostuksissa RTE699/05 ja RTE3924/04 esitettyjä rakenteita vastaavasti. Tiivisteinä voidaan käyttää myös muita materiaaleja, joiden palo-ominaisuudet vastaavat edellä mainittujen materiaalien ominaisuuksia. Puutappien väli seinässä saa olla korkeintaan 1600 mm. Pyöröhirsiseinät Hirsien välinen sauma on samantyyppinen kuin VTT:n testausselostuksessa RTE863/05 ja väli korkeintaan 3 mm. Hirsien väliset saumat tulee tiivistää samanlaisella polyuretaaninauhalla kuin VTT:n testausselostuksessa RTE863/05 ja nauhan paksuuden tulee olla pari millimetriä välitilaa suurempi. Poikittaisseinämät tulee tiivistää saman selostuksen mukaisesti. Tiivisteinä voidaan käyttää myös muita materiaaleja, joiden palo-ominaisuudet vastaavat edellä mainittujen materiaalien ominaisuuksia. Puutappien väli seinässä saa olla korkeintaan 0 mm. ohjeet 10 Taulukko 5. Kantavien lamellihirsiseinien, pyöröhirsiseinien ja lisäeristettyjen höylähirsiseinien palonkestävyys kantavuuden R ja osastoivuuden EI suhteen eripaksuisilla seinillä, kun seinän keskeinen kuorma on korkeintaan 9,4 kn/m. Taulukossa annetaan myös minimimitta sauman leveydelle. Hirsityyppi Palonkestoluokka Lamellihirsi R30 R60 R90 R leveys korkeus (mm 2 ) sauman leveys leveys korkeus (mm 2 ) sauman leveys 1) h = mm h 1) 180 h 1) EI30 EI60 EI90 EI h 1) 199 h 1) Pyöröhirsi R30 R60 R90 R hirren halkaisija sauman leveys hirren halkaisija sauman leveys Höylähirsi + eriste + hirsipaneeli leveys korkeus (mm 2 ) sauman leveys leveys korkeus (mm 2 ) sauman leveys El30 El60 El90 El R30 R60 R90 R b 170 2), 3) ) - - b EI30 EI60 EI90 El b 170 2), 3) ) - - b ) Leveys b normaalilämpötilamitoituksen mukaan. 3) Höylähirsiseinän tulen puolella lisäksi eriste ja hirsipaneeli testausselosteen RTE 4234/04 mukaisesti, kuorma keskeisesti hirteen nähden. Lisäeristetyt höylähirsiseinät Sauman tulee olla ponttisauma, jonka pontin korkeus on vähintään 10 mm. Hirsien välisen sauman tiiviste on joko polypropeeninauha tai lasivillakaistale, joka on vähintään 2 mm ponttia paksumpi. Poikittaisseinämät tulee tiivistää lasivillakaistaleella VTT:n testausselostuksessa RTE4234/04 esitettyjä rakenteita vastaavasti. Tiivisteinä voidaan käyttää myös muita materiaaleja, joiden palo-ominaisuudet vastaavat edellä mainittujen materiaalien ominaisuuksia. Puutappien väli seinässä saa olla korkeintaan 1600 mm. 4.6 Hirsiseinän ääneneristävyys Ääneneristävyyttä ja meluntorjuntaa koskevat määräykset esitetään Suomen Rakentamiskokoelman osassa C1. Rakennusosan ilmaääneneristysluku R w ilmoitetaan ilmaääneneristyslukuina tieliikennemelua vastaan R w + C tr tai raide- ja lentomelua vas-

11 ohjeet 11 HIRSIRAKENTAMINEN ENNEN JA NYT Hirsirakentaminen on kehittynyt maapallon pohjoisella havupuuvyöhykkeellä, missä sille on ollut luontaiset edellytykset. Ensimmäiset nurkkasalvoksin tehdyt hirsirakennukset ajoittuvat kivikaudelle ja sen jälkeisille metallikausille. Vanhin vielä pystyssä oleva suomalainen hirsirakennus on tiettävästi Pyhän Henrikin saarnahuone Kokemäellä 1400-luvulta. Hirsi oli pääasiallinen rakennusmateriaali maassamme aina 1900-luvun alkuun saakka. Rankarakenteiset puutalot alkoivat yleistyä 1920-luvulla ja ne syrjäyttivät hirsirakennukset lähes kokonaan sotien jälkeisellä jälleenrakennuskaudella 1940-luvulta alkaen. Hirsirakentamisen kulttuuri on kuitenkin jatkunut maassamme vahvana vapaaajan rakentamisessa ja hirsi on edelleen kesäasuntojen valtamateriaali. Hirsirakentaminen on kuitenkin viime aikoina vahvistanut asemaansa pientalojen, rivitalojen ja myös pienten julkisten palvelurakennusten kuten päiväkotien ja koulujen toteutuksessa. Puu on ainoa merkittävä uusiutuva rakennusmateriaali, ja sen suotuisat ympäristövaikutukset ja terveellisyys korostuvat yhä enemmän rakentajien valintaperusteissa. Teollinen hirrenvalmistus yleistyi 10-luvulta lähtien ja hirsirakentaminen muuttui nopeasti teolliseksi tuotantoprosessiksi. Hirsitalo kehittyi tuotteena voimakkaasti ja luvuilla, jolloin löydettiin uusia ratkaisuja tiiviyteen, lämmöneristävyyteen, kutistumiseen ja rakenteiden painumiseen liittyviin ongelmiin. Teollisen hirsitalon kehitystyö jatkuu edelleen ja uusia innovaatioita otetaan jatkuvasti käyttöön. Lähes 90 % suomalaisista uusista hirsitaloista on nykyisin teollisesti toteutettuja. Nykyaikainen tietokoneohjattu teollinen esivalmistus mahdollistaa mm. hirsien esikuivatuksen ja mittatarkkojen liitosrakenteiden valmistuksen. Tietokoneavusteinen suunnittelu (CAD) ja tietomallinnus (BIM) sopivat hyvin hirsirakentamiseen ja antavat mahdollisuuden tehokkaaseen ja joustavaan tuotanto- ja rakentamistapaan. Osien valmistuksessa voidaan soveltaa nykyaikaista automaatio- ja robottitekniikkaa (CAM) ja hyödyntää työstöissä tehokkaita CNC-työasemia. Hirsikehän pystytys tapahtuu työmaalla yleensä muutamassa päivässä ja talo saadaan nopeasti vesikaton alle. Hirsirakenteet ovat vankkoja, loogisia ja yksinkertaisia ja soveltuvat yhtä hyvin perinteiseen kuin moderniin arkkitehtuuriin. Suomalaiset teolliset hirsitalot ovat herättäneet kiinnostusta myös ulkomailla ja vuonna 2009 hirsitaloja vietiin yli 60 maahan. Suomi on edelleen maailman johtava teollisten hirsitalojen valmistaja. taan R w + C. Asemakaavassa annetaan rakennuksen ulkovaipan ääneneristävyyttä koskeva määräys ulkovaipan kohdalla vallitsevan ja sisällä sallittavan äänitason erona. Esimerkiksi ympäristöministeriön ympäristöoppaassa 108 Rakennuksen julkisivun ääneneristävyyden mitoittaminen esitetyn menetelmän avulla saadaan johdettua kaavamääräysten äänierotasosta rakennusosilta vaadittavat ilmaääneneristävyysluvut. Hirsiseinän ääneneristävyys riippuu mm. seinän massasta, varauksen tiiveydestä ja hirsiseinän jäykkyydestä. Ohuimpien hirsirakenteiden ilmaääneneristysluvut liikennemelua vastaan ovat alhaisia. Kaavamääräyksissä vaadittavat äänierotasot ovat yleensä vähintään 28 db ja enintään 40 db. Hirsirakennuksessa äänitasoeroksi voidaan arviolta saavuttaa db, jos käytetään normaaleja ikkunarakenteita ja hirsityyppejä LH180...LH205. Myös lisäeristetyllä hirsiseinärakenteella päästään vaadittavaan ääneneristykseen. Muiden rakenteiden ääneneristyskyky ei todennäköisesti ole riittävä Eristämättömät hirsiseinät Eristämättömät hirsiseinät koostuvat yhdestä hirsikerroksesta. Akustisen toimintansa kannalta ne ovat yksinkertaisia rakenteita, joiden ilmaääneneristävyyden määrää erityisesti rakenteen massa [kg/m 2 ] sekä rakenteen koinsidenssin rajataajuus, joka riippuu rakenteen massasta ja jäykkyydestä. Kuva X. Hirsiaihion laaduntarkkailua tehtaalla Sisä- tai ulkopuolelta lisäeristetyt hirsiseinät Rakenne on akustisen toimintansa kannalta kaksinkertainen rakenne, jonka puoliskot on kytketty koolauksen välityksellä toisiinsa. Koolauksen välissä olevalla pehmeällä ja huokoisella lämmöneristeellä on oleellinen vaikutus saavutettavaan ilmaääneneristävyyteen. Ilman sitä ilmaääneneristävyydet olisivat noin db alhaisempia. Mineraalivillalla ja puukuitueristeellä ei ole ääneneristävyyden kannalta eroa. 4.7 Sisäilman laatu Ilmanvaihdon määräykset on esitetty Suomen Rakentamismääräyskokoelman osassa D2. Huoneilman kosteudella on lämpöviihtyvyyden ja aistinvaraisesti havaittavan laadun lisäksi yhteys lukuisiin muihin pa- Kuva X. Hirsien salvoslinja.

12 Taulukko 6. Eristämättömien seinärakenteiden lasketut ilmaääneneristysluvut (db). HH=höylähirsi ja Ø=pyöröhirsi. Hirsi Rw Rw + C Rw + Ctr HH HH HH HH HH HH HH Ø Ø Ø Ø Ø Taulukko 7. Sisäpuolisesti lisälämmöneristettyjen seinärakenteiden lasketut ilmaääneneristysluvut (db). (Hirsi + puukoolaus k600 ja eristeenä mineraalivilla tai puukuitueriste + 1-kertainen EK kipsilevy 13 mm). HH=höylähirsi ja 0 =pyöröhirsi. Hirsi mm Rw Rw + C Rw + Ctr 1 1 HH HH HH HH HH HH HH Ø Ø Ø Ø Ø Taulukko 8. Sisäpuolisesti lisälämmöneristettyjen seinärakenteiden lasketut ilmaääneneristysluvut (db). (Hirsi + puukoolaus k600 ja eristeenä mineraalivilla tai puukuitueriste + 2-kertainen EK kipsilevy 13 mm). HH=höylähirsi ja Ø=pyöröhirsi ohjeet 12 Taulukko 9. Ulkopuolisesti lisälämmöneristettyjen seinärakenteiden lasketut ilmaääneneristysluvut (db). (Hirsi + puukoolaus k600 ja eristeenä mineraalivilla tai puukuitueriste + tuulensuojalevy; kipsi 9 mm). HH=höylähirsi ja Ø=pyöröhirsi. Hirsi mm Taulukko 10. Ulkopuolisesti lisälämmöneristettyjen seinärakenteiden lasketut ilmaääneneristysluvut (db). (Hirsi + puukoolaus k600 ja eristeenä mineraalivilla tai puukuitueriste + tuulensuojalevy; puukuitu 12 mm). HH=höylähirsi ja Ø=pyöröhirsi. Hirsi mm Rw Rw + C Rw + Ctr Rw Rw +C Rw +Ctr HH HH HH HH HH HH HH Ø Ø Ø Ø Ø HH HH HH HH HH HH HH Ø Ø Ø Ø Ø Hirsi mm Rw Rw + C Rw + Ctr HH HH HH HH HH HH HH Kuva x. Tiivisteen asentaminen tehtaalla hirteen.

13 rametreihin, joilla on vaikutuksia tilan käyttäjiin. Esimerkiksi sienten ja pölypunkkien kasvun estämiseksi sisäilman suhteellisen kosteuden tulisi olla alle 60 % ja hengitystieinfektioiden ehkäisemiseksi vastaavasti yli 28 %. Tutkimustulokset osoittavat, että hygroskooppisilla rakennusaineilla, kuten puu ja puupohjaiset materiaalit voidaan rakentaa merkittävä kosteuden puskurivaikutus, jolla voidaan parantaa sisäilman laatua sekä suoraan että välillisesti. Tulosten mukaan asuntojen huoneilman suhteellinen kosteus pysyy hyvin suositusalueella, kun huonetilojen pintarakenteilla on suuri tehollinen kosteuskapasiteetti. Huonetilojen oleskeluvyöhykkeellä on saavutettava kaikissa tavanomaisissa sääolosuhteissa ja tilakohtaisen käyttötavan mukaisissa käyttötilanteissa terveellinen, turvallinen ja viihtyisä sisäilmasto. Sisäilmaston puhtauden, lämpötilan ja kosteuden tulee olla hallittuja. Oleskeluvyöhykkeellä ei saa esiintyä haitallisessa määrin vetoa eikä melua. Ilmanvaihdon on oltava riittävä, jottei kosteuden tiivistyminen rakenteisiin aiheuta kosteusvaurioita. Tuloilma voidaan johtaa huonetilaan mm. rakennuksen ulkovaipan kautta tai siirtoilmana. Sisäilmaston tavoitearvot on esitetty ohjeessa RT Sisäilmastoluokitus Sisäympäristön tavoitearvot, suunnitteluohjeet ja tuotevaatimukset. 5 HIRSIRAKENNUSTYÖMAA ohjeet Varastointi työmaalla Työmaalla varastoitavien materiaalien ja tuotteiden varastointi on hyvä suunnitella ennen niiden toimitusta (kuva 27). Perustusten sivulle on jätettävä riittävä liikkumisvara (n. 4 m), ja ensimmäisenä tarvittavat tarvikkeet on sijoitettava lähimmäs perustusta. Pakettien väliin on syytä jättää riittävästi liikkumatilaa (n. 1,5 m). Toimitukset on hyvä mahdollisuuksien mukaan ajoittaa siten, että ne ovat sen hetkisen tarpeen mukaiset välttäen pitkäaikaista työmaavarastointia. Työmaalla varastoitavien rakennusmateriaalien ja tuotteiden haitallinen kastuminen tulee estää. Puutavara voidaan useimmiten varastoida ulos, kunhan se suojataan auringolta, sateelta, lialta ja maakosteudelta. Varastoitava puutavara on erotettava maasta vähintään 30 cm:n korkeudelle, ettei maasta ja aluskasvillisuudesta aiheutuva kosteus siirry puutavaraan. Riittävän tukevuuden saavuttamiseksi ja varastoinnista aiheutuvien taipumien/vääntymisten estämiseksi aluspuiden väli saa olla enintään 1,5 metriä. Puutavaran päälle tai alle ei saa päästä kerääntymään vesilammikoita. Siksi pakettien päällä oleva suojapeite tulee asentaa kallistetun rakenteen varaan ja varastoalueen maapohjan olisi hyvä olla vettä hyvin läpäisevää. Pakettien kuljetussuojaus ei ole tarkoitettu kestämään sään pitkäaikaisia rasituksia. Suojauksien kunto tulee tarkistaa tavaraa vastaanotettaessa ja tarvittaessa suojata paketit lisäksi suojapeittein. Läpinäkyvä muovi ei kelpaa peitteeksi, koska se ei suojaa puuta auringon vaikutukselta. Puutavaraa ei tule paketoida ympäriinsä muoviin, vaan se on peitettävä niin ilmavasti, että mahdollisesti paketin sisälle päässyt kosteus pääsee tuulettumaan. Suositeltavaa olisi pitää paketit alapuolelta ja päistä riittävän avoimena, mutta kuitenkin riittävästi suojattuna. Pitempään varastoitava tai kostumaan päässyt puutavara on ladottava uudelleen poikittaisin välirimoin (kuva 28). Pitkäaikaisessa suojauksessa on suositeltava käyttää erillistä esim. tilapäistä varastorakennusta tai -katosta (kuva 29). hirsipaketit Kuva x. määrämittainen ja tarhapituuksinen puutavara hirsipaketit perustukset sora- tai murskepinta riittävän leveä liittymä rekalle Kuva 27. Esimerkki varastointisuunnitelmasta. Pohjakaavio tontilta. Kuva x.

14 Kuva x. 5.2 Rakentamisaikainen suojaus ohjeet 14 Hirsirakennuksen pystyttäminen sateisella säällä ei ole suositeltavaa. Keskeneräiset rakenteet on suojattava haitalliselta kastumiselta. Sadevesi ei saa tunkeutua eristetilaan tai muihin vaikeasti kuivattaviin paikkoihin. Hirsien väliset tiivisteet eivät saa päästä kastumaan läpimäräksi pystytyksen aikana, sillä kastuneet tiivisteet antavat mahdollisuuden mikrobien kasvulle. Hirsirungon pystytyksen keskeytyessä pidemmäksi aikaa hirret ja kehikko tulee suojata. Suojia tulee olla varattuna vähintään saman verran kuin on suojattavia rakenteita ja materiaaleja. Suojien alustojen tulee olla tuulettuvia. Suositeltavaa on pystyttää runko yhtäjaksoisesti mahdollisimman nopeasti ja rakentaa vesikatto vähintään aluskatevaiheeseen saakka. Ulkoseiniin on myös asennettava ikkunat ja ovet mahdollisimman pian, tai aukot tulee sulkea muilla suojilla. Myös asentamattomat pintamateriaalit tulee suojata suoralta auringonpaisteelta asennuksen aikana ja aina työmaalta lähdettäessä. Puumateriaalista vähäinen kosteus pääsee haihtumaan aiheuttamatta rakenteelle tai sen ympäristölle ongelmia. Pystytyksen jälkeiseen tuuletukseen on kuitenkin kiinnitettävä erityistä huomiota. Lisäksi tulee noudattaa valmistajan antamia pystytysohjeita. Kuva x. Kuva 29. Katos puutavaran suojaukseen. Kuva x. Kuva x. Kuva 28. Hirret ilmavasti suojattuna.

15 5.3 Työturvallisuus Työturvallisuudesta huolehtiminen on erityisen tärkeää rakentamisen joka vaiheessa. Työn huolellisella ennakkosuunnittelulla ja -valmisteluilla voidaan tapaturmariskejä vähentää. Työmaan siisteys ja järjestys on perusta hyvälle työturvallisuudelle. Hirsirungon pystytyksessä tarvitaan telineitä, kun kehikko on noussut n. 1,5 metrin korkeuteen. Telineiden ja muiden työvälineiden on oltava viranomaisten määräysten mukaisia. Jos rakennuksessa on jo betonilaatta, telineet voi asentaa sisäpuolelle. Raskaiden hirsien asennuksessa on käytettävä nosturia. Työturvallisuusvarusteet on oltava kunnossa ja työvälineet hyväkuntoisia ja hirsirakennuksen pystytykseen tarkoituksen mukaisia. Perusvarustukseen tulee kuulua ainakin turvajalkineet, suojakypärä, turvavaljaat ja huomiovärillinen liivi. Meluisissa työvaiheissa on oltava lisäksi suojakuulokkeet ja kipinöivissä tai pölyisissä vaiheissa suojalasit. Henkilösuojainten tulee täyttää valtioneuvoston päätöksessä henkilösuojaimista (1406/93) annetut rakenteelliset vaatimukset ja olla CE-merkittyjä päätöksen mukaisesti. ohjeet 15 Sisäilman kosteusolojen parantaminen puurakenteilla. Tutkimusraportti. Vuolle-Apiala, Risto. Hirsityöt. Kustannusosakeyhtiö Moreeni, s. KIRJALLISUUTTA Viranomaisten määräyksiä ja ohjeita Valtioneuvoston asetus rakennustyön turvallisuudesta. Suomen säädöskokoelma 205/2009. (RT STM-21419) Valtioneuvoston asetus työvälineiden turvallisesta käytöstä ja tarkastamisesta. Suomen säädöskokoelma 403/2008. B10 Puurakenteet. Ohjeet Ympäristöministeriö, asunto- ja rakennusosasto. Suomen rakentamismääräyskokoelma. (2001). + lisälehti. (2005). RT RakMK C2 Kosteus. Määräykset ja ohjeet Ympäristöministeriö, asuntoja rakennusosasto. Suomen rakentamismääräyskokoelma. (1999). RT RakMK C4 Lämmöneristys. Ohjeet Ympäristöministeriö, asunto- ja rakennusosasto. Suomen rakentamismääräyskokoelma. (2003). RT RakMK D2 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, määräykset ja ohjeet Suomen rakentamismääräyskokoelma. (2011). RT RakMK D3 Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet Suomen rakentamismääräyskokoelma (2011). - lisälehti, VNa 9/2013, YMa 1/2013 ja YMa 5/2013 (2014). RT RakMK E1 Rakennusten paloturvallisuus, määräykset ja ohjeet Suomen rakentamismääräyskokoelma. (2011). RT RakMK Ohjeita ja muuta kirjallisuutta Museoviraston korjauskortisto - Hirsitalon rungon korjaus. KK 16. Museovirasto, s. Rakennuksen julkisivun ääneneristävyyden mitoittaminen. Ympäristöopas 108. Ympäristöministeriö, asunto- ja rakennusosasto, s. RIL , RIL Puurakenteiden suunnitteluohje eurokoodi EN ja eurokoodi EN Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry s. Romppainen, Ilkka. Lämmin puutalo - Ohjeet ilmanpitävään ja energiaa säästävään rakentamiseen. Rakennustieto Oy, s. RT Runko, hirsi s. RT Sisäilmastoluokitus Sisäympäristön tavoitearvot, suunnitteluohjeet ja tuotevaatimukset s. RT SFS 48, Hirsitalon laatuvaatimukset s. RT Hirsitalon toimitusehdot s. RunkoRYL Rakennustöiden yleiset laatuvaatimukset. Talonrakennuksen runkotyöt. Rakennustieto Oy, s. Siikanen, Unto. Puurakentaminen. Rakennustieto Oy, s. Tämän ohjeen uusimiseen on osallistunut Rakennustietosäätiö RTS:n toimikunta TK 338 Hirsitalon suunnitteluperusteet Seppo Romppainen Pekka Kilpinen Mikko Löf Yrjö Suonto Heta Timonen Hirsitaloteollisuus ry, puheenjohtaja Oulun ammattikorkeakoulu, puutekniikka Kontiotuote Oy Studio Suonto Oy Rakennustieto Oy, sihteeri