Rakenteiden ja rakennuksen toimivuuden varmistamisesta

Transkriptio

1 Rakenteiden ja rakennuksen toimivuuden varmistamisesta Pekka Korhonen, DI Senior Advisor, Vahanen Oy Rakentajain kalenteri 2012 Rakennustietosäätiö RTS, Rakennustieto Oy ja Rakennusmestarit ja insinöörit AMK RKL ry Mitä on toimivuuden varmistaminen? Uusi kokonaisvaltainen rakennusten toiminnan suunnittelu, muun muassa energiatalouden uudenlainen tarkastelu, vaatii muuttamaan toimintatapoja ja osaoptimoinnin sijasta rakentamaan toimivaa kokonaisuutta. Tavoitteena on hyvä sisäilmasto ja rakenteiden oikea kosteustekninen toiminta yhdistettynä parempaan energiatehokkuuteen. Siinä näkökulmassa uudenlainen suunnittelun organisointi ja yhteistyö sekä eritasoiset toimivuuden varmistamisen keinot nousevat apuvälineiksi. Toimivuuden varmistamisen lähtökohtana on suunnittelutavoitteiden kohdistaminen rakennuksen toiminnallisuuteen. Vaatimuksena on yleensä se, että asetettujen tavoitteiden toteutuminen on pystyttävä todentamaan konkreettisin mittauksin. Tärkeänä toiminnan varmistamisen edellytyksenä on hankkeessa esiintyvien poikkeamien syiden selvittäminen ja puutteiden/vikojen oikaisu. Ohjataan työtä, todetaan työn tulokset ja dokumentoidaan faktoja työmaavaiheesta. Vaikutetaan oikeasti tekemiseen, eikä vain muodon vuoksi mitata joitain asioita. Kokonaistoimivuus on keskeistä, vaikka painopiste kohdennettaisiinkin tiettyyn ongelma-alueeseen, josta esimerkkejä myöhemmin. Toimivuuden varmistaminen ToVa-toiminta ja tavoitteet Toimivuuden varmistaminen -käsitteen alkuperä on mm. Yhdysvalloissa kehitelty Building commissioning -menettely. Menettelyn tarkoituksena on varmistaa tilaajan tavoitteiden selkeä dokumentointi, suunnittelutavoitteiden määrittely sekä se, että valmistunut rakenne ja rakennus toimivat suunnitelmien mukaisesti. Termin kotimaiseksi vastineeksi on esitetty ToVa-toimintaa. Hyvän sisäilmaston, olosuhteiden ja energiatehokkuuden sekä, rakennuksen tiiveyden kosteustekninen ja muu rakennusfysikaalinen oikea toiminta ovat toimivuuden varmistamisen painopisteitä. Rakennusten toimivuuden varmistamisen tulee alkaa menettelyineen jo hankkeen aikaisessa vaiheessa. Tavoitteita asetettaessa tarkistetaan tilaajan vaatimukset ja käyttäjien tarpeet toteutetaan rakennuksen suunnitelmat, jotka sisältävät sisäilmasto- ja energiatehokkuusvaatimukset tarkastetaan ja arvioidaan osapuolien ratkaisut, suunnitellut toimenpiteet sekä se, että rakennus saavuttaa asetetut energiatehokkuus- ja toimivuustavoitteet. Tavoitteena on esimerkiksi saada rakennuksen vaippa ja talotekniset järjestelmät toimimaan hyvin yhteen ottaen huomioon kiinteistön erilaiset käyttöja kuormitustilanteet. Toimivuuden varmistaminen jatkuu rakentamisen jälkeen suunniteltuina varmistustoimina kiinteistön käytön aikana. Toimiva rakennus tulee voida rakentaa siten, että varmentamistoimenpiteet eivät oleellisesti nosta kustannuksia. Kustannussäästöjä syntyy vähentyneistä virheistä mm. takuu- ja vastuukorjausten vähenemisen johdosta. Yhdysvalloissa tehtyjen tutkimusten tulosten perusteella toimivuuden varmistus on yksi kustannustehokkaimmista keinoista energiatehokkuuden parantamiseksi. ToVa-toiminnan päämäärä on potentiaalisten ongelmien ennaltaehkäisy, joka saadaan aikaan esimerkiksi riittävän laajalla ja monipuolisella asiakirjojen tarkastamisella, riskiarvioilla ja hankkeen eri vaiheiden toteuttajien keskinäisillä tarkastusmenettelyillä, joihin kuuluu työnaikainen laadunvarmistus ja laadunvarmistuskokeet. Toimivuuden varmistamisen systematiikkaa Rakennuksen suunnittelu ja rakentaminen edellyttää systemaattista tavoitteiden ja vaatimusten määrittelyä- ja dokumentointia läpi hankkeen. Toimivuuteen, laatuun ja elinkaarikustannuksiin voidaan vaikuttaa tehokkaimmin hankkeen alkupäässä. Rakennuksen voi jakaa toimivuuden kannalta kokonaisuuksiin. Käyttökelpoisia kokonaisuuksia ovat esimerkiksi talotekniikka, rakennusfysiikka, vesikatto, ilmastointi, lämmitys, ulkovaippa, vesi- ja viemärijärjestelmä sekä automaatio. Päätavoitteena on pyrkimys toimivuuden kannalta hyviin ratkaisuihin ja virheiden syntymisen estämiseen sekä suunnittelussa että rakentamissa. 122

2 Keskeisimpiä toimivuutta varmistavia asioita ovat tilaajan selkeät tavoitteet mm. sisäilmaston ja energiatehokkuuden kannalta sekä näiden tavoitteiden toteutumisen varmistus eri vaiheissa suunnitelmien ja suunnittelutavoitteiden tarkistaminen sekä suunnitelmakatselmukset ToVa-tavoitteiden ja -teemojen käsittely suunnittelu- ja työmaakokouksissa sekä tarvittaessa erikseen ToVa-toiminnan vastuunjaon ja tarkistustoimien suunnittelu sekä suunnittelu- että työmaavaiheessa valmistautuminen vastaanottokokeisiin ja -tarkastuksiin riittävä dokumentointi käyttö- ja ylläpito-organisaation kytkeminen mukaan aikaisessa vaiheessa. Toimivuuden varmistukseen liittyvistä tehtävistä suurin osa voidaan hoitaa hyvän suunnittelu- ja työmaakokouskäytännön puitteissa. Toimivuuden varmistamisen organisoinnista Ongelma organisoinnissa voi olla, että riittävän laajan monipuolisen ja poikkialaisen osaamisen sekä kokemuksen omaavia asiantuntijoita ei aina ole saatavilla. Pääsuunnittelijalla on lähtökohtaisesti soveltuva tehtävä ToVa-toiminnan vetäjäksi pääsuunnittelija on mukana hankkeissa jo ennen suunnittelun käynnistämistä. Vetäjä laatii toimivuuden varmistamiseen suunnitelman ja vastuunjaon. Toiminnan vetäjän tehtävänkuva voi olla painottunut esimerkiksi ulkopuoliseen tarkistamiseen tai vaihtoehtoisesti hankkeen suunnittelun ja toteutuksen ohjaukseen. Vaativissa hankkeissa olisi rakennusfysikaalisen suunnittelijan tai asiantuntijan syytä olla mukana jo hankkeen alusta asti. Työmaavalvojien ja työnjohdon tehtävien ja teknisen osaamisen painottaminen toimivuuden varmistukseen liittyviin osa-alueisiin on tilaajan tavoitteiden toteutumisen kannalta tärkeää. Kuten työtapaturmien myös virheiden ehkäisy on tärkeää. Valvojien olisi hyvä osallistua jo hankkeiden suunnittelukokouksiin. Tehtävät eri suunnitteluvaiheissa Tarve- ja hankesuunnitteluvaiheen tehtävät painottuvat tilaajan ja käyttäjien tavoitteiden konkreettiseen määrittelyyn. Esimerkkinä hankesuunnitteluvaiheessa asetettavista tavoitteista ja reunaehdoista voi mainita sisäilmastoluokan, puhtausluokan sekä mitkä lähtötiedot tarvitaan varsinaiseen suunnitteluun, esimerkiksi korjauskohteessa tarvittavat tutkimukset sekä hankkeen aikataulu. Luonnossuunnittelun tehtävänä on arvioida hankesuunnittelussa asetetut suunnittelutavoitteet ja koottujen lähtötietojen riittävyys suunnitteluun. Niitä ovat uudiskohteessa esimerkiksi tilaratkaisut, kaavavaatimukset, maapohjan ominaisuudet ja korjauskohteessa muun muassa rakennetyypit, käytetyt materiaalit, kosteustekninen tilanne, rakenteiden tai maaperän haitta-aineet. Määritellään rakennusfysikaalisen suunnittelun vaativuusluokka. Vaativuustason ollessa perustasoa korkeampi tehdään tarvittava suunnitelmien tarkastus. Siitä esimerkkinä ovat korkeat rakennukset maanalaiset rakenteet rakennukset joiden toiminta vaatii ilmankostutusta rakennukset, joissa on suuri kosteustuotto eli esimerkiksi kylmä- ja pakkasvarastot kohteet, joissa on pihakansirakenteita monimuotoiset vesikatot vaipan lasirakenteet. Luonnossuunnitteluvaiheessa on tärkeää arkkitehdin, rakennesuunnittelijan, talotekniikan suunnittelijoiden, tilaajan ja käyttäjän näkökulmien yhteensovittaminen. Luonnossuunnitteluvaihe on monessa mielessä keskeinen, ja myöhemmissä vaiheissa pääpaino on hioa valittujen suunnitteluratkaisujen ominaisuuksia sekä ehkäistä suunnittelu-, asennus- ja käyttövirheet. Eri suunnitteluvaiheiden lopuksi pidetään suunnitelmakatselmus, jossa arvioidaan myös suunnitteluratkaisujen vastaavuus tavoitteisiin. Järjestelmien valinnan jälkeen suunnittelu jatkuu suunnitteluratkaisujen konkretisointiin urakka-asiakirjoiksi. Suunnitelmakatselmuksessa hyväksytään rakenne- ja talotekniikkajärjestelmäkohtaiset suunnitelmat ja varmistetaan yhteensopivuus. Toteutussuunnittelun aluksi varmistetaan toteutusaikataulu. Toteutussuunnittelusta vastaavien tehtävä on huolehtia, että kaikki tarpeelliset suunnitelmat laaditaan. Lisäksi on varmistettava, että suunnitelmat on esitetty siten, että ne ovat tarkastettavissa eli ovat havainnollisia. Tiettyyn kokonaisuuteen liittyvät asiat kootaan yhteen esimerkiksi piirustukseen. Myös laadunvarmistusasiat olisi mahdollisuuksien mukaan esitettävä piirustuksissa, esimerkiksi laatuvaatimukset ja niihin liittyvät mittaukset. Monisatasivuisista työselosteista, joihin kokonaisuus hajaantuu sinne tänne ja viittausten taakse, on vaikea kaivaa esiin potentiaalisia riskija ongelmakohtia tai käyttää työselostetta työnohjauksessa. 123

3 On päätettävä, millä mittareilla toimivuutta arvioidaan ja mitä mittauksia toimivuuden varmistaminen edellyttää. Niitä ovat esimerkiksi tartuntavetokokeet, kosteusmittaukset ja tiiviyskokeet. Ohjeet laadunvarmistuksesta rakennetyyppitasolla lisätään suunnitelmiin. Kosteuden- ja puhtaudenhallinta-asioiden tulee näkyä laatuluokkina muun laadun ohella urakka-asiakirjoissa. Tilaajan tulee ymmärtää, että aina ei kannata valita halvinta. Huonosti määriteltynä ratkaisuiksi ja materiaaleiksi valikoituu helpoimmat sekä halvimmat ns. vastaavat, ja usein näin riskit realisoituvat eri osapuolten kustannusten minimoinnin tuloksena. Suunnittelutyön tarkastuslista toimii muistilistana tiedoista, jotka tulee löytyä suunnitelmasta. Se on myös tarkastuslista tarvittavista suunnitelmista ja detaljisuunnitelmista. Suunnittelussa tehdään perusratkaisujen mallit, rakennetyypit, -detaljit ja rakenteiden liitoskohdat mukaan luettuna ilmatiiveysasiat. Suunnitelmien tarkastus ja hyväksyntä on toteutettava kaikkien osapuolien toimesta. Tilaajan edustajan, tarvittaessa esimerkiksi ulkopuolisen tarkastajan, on tarkistettava suunnitteluratkaisut ja hyväksyttävä ne. Urakoitsijoiden on tarkistettava suunnitelmien riittävyys ja toteutusedellytykset. Laadunvarmistussuunnitelman laadinnassa on huomioitava sen ymmärrettävyys myös urakoitsijan näkökulmasta. Rakentaminen Ennen rakentamisen aloitusta suunnittelun pitäisi olla pääosin tehtynä, jotta suunnitelmien tarkoituksenmukainen tarkastaminen olisi käytännössä mahdollista. Rakentamisen aikaisia keskeisiä toimivuuden varmistustehtäviä ovat ratkaisujen ja hankintojen hyväksyttäminen sekä toteutuksen dokumentointi. Urakoitsijoiden ja toimittajien esittämien ratkaisujen vaatimuksenmukaisuus tulee hyväksyttää suunnittelijoilla sekä tilaajan edustajalla. On ajoissa varmistettava riittävä ohjeistus ja sen toiminta. Rakennuttaja edellyttää seuraavaa laadunhallintasuunnitelmaa, joka hyväksytetään ja johon sitoudutaan: Urakoitsijan oma laadunvarmistusjärjestelmä. Mitkä työvaiheet tarkastetaan, kuka tarkastaa, ja miten dokumentoidaan. Työmaan teknisen laadunvalvonnan toteutus. Suunnitelma-asiakirjoissa esitettyjen laadunvarmistuskokeiden, kuten pinnoitteiden ja vedeneristeiden tartunta, kalvopaksuudet jne., tekeminen sekä dokumentointi. Mallitöiden toteutuksen suunnittelu ja ajankohdat, mallitöiden hyväksymiskäytäntö. Kosteudenhallintasuunnitelma ja pölynhallintasuunnitelma. Kuka tekee, mitä pitää esittää, työmaan ohjeistus. Vastaanottokokeilla varmistetaan, että järjestelmät toimivat suunnitellulla tavalla ja että tavoiteltu laatutaso on saavutettu. Toimintakokeille on varattava riittävästi aikaa. Rakentamisen osalta virheettömyys, kerralla kuntoon -periaate, vaatii oikeaa informaatiota ja asennetta. Seuraavissa kohdissa käsitellään lyhyesti ja esimerkinomaisesti rakenteen/vesikatto, ominaisuuden/ilmatiiveys ja toiminnan/kosteudenhallinta toiminnan- ja laadunvarmistusta. Vesikattorakenteen toimivuuden varmistaminen Tietyn rakenteen toiminnan varmistamisen, kuten vesikattorakenteen, rakennushankkeessa toimenpiteet vaihtelevat riippuen siitä, onko kyseessä uudis- vai korjausrakentaminen, saneeraus- tai korjaustyö. Toimenpiteiden eroavaisuudet ovat kuitenkin usein pieniä. Tarkastetaan suunnitelmat ja varmistetaan seuraavat keskeiset asiat: Mihin vuodenaikaan katto rakennetaan, ja millaista suojausta käytetään? Onko kaikki tarpeelliset yksityiskohta- ja mm. tuuletussuunnitelmat tehty? Ovatko suunnitelmat sellaisia, että ne ovat riittäviä ja toteutettavissa? Laatuvaatimukset on esitetty suunnitelmissa. Mallityöt on määritelty. Laadunvarmistustoimenpiteet on määritelty. Urakoitsija on tarkastanut suunnitelmien riittävyyden. Valvojat tietävät kriittiset tarkastettavat laatuasiat. Mahdollisuuksien mukaan tarkastetaan lopuksi vedenpitävyys esimerkiksi vesipainekokeella. Ilmatiiveyden varmistaminen toimenpiteet ja menettelyt Ilmatiiveys on energiatehokkuutta ja vaipparakenteiden lämmöneristävyyttä parannettaessa yhä tärkeämpi asia. Ilmatiiveyden varmistaminen tehdään tehtäväkohtaisesti ilmatiiveyteen vaikuttavien asioiden osalta, joita ovat: maanvastaisten rakenteiden liitokset elementtiasennus ikkuna- ja oviasennukset vaipparakenteiden liittymät läpiviennit. Suunnitelmissa on esitettävä ilmatiiveysdetaljit työohjeineen sekä tarvittavat mallityöt, joiden tarkastuksissa suunnittelijan tulisi olla mukana. 124

4 Tiiviys tarkastetaan sopivissa työvaiheissa mittauksin. Tehdään tilakohtainen tiiviyden varmistaminen tiiviysmittauksella, jolloin ilmanvuotoluvut mitataan joko tietyistä tiloista taikka alueista tai koko rakennuksesta. Tarvittaessa vuotokohdat paikannetaan lämpökameralla tai merkkiaineilla sekä tehdään korjaavat toimenpiteet ko. tilassa ja rakentamisen menettelytavoissa. Kosteudenhallinnan toimivuus työmaalla Kosteudenhallinta-asioiden tulee näkyä urakkaasiakirjoissa. Rakennuttaja edellyttää kosteudenhallintasuunnitelman, jonka urakoitsija laatii. Työmaalla pitää olla nimetty henkilö, kosteusvastaava, joka tietää mitä em. suunnitelmassa on ja hoitaa alla olevat asiat kosteudenhallintaan liittyen: tarkkailee koko työmaata päivittäin ja dokumentoi havainnot niin, että työmaan kosteustapahtumat tiedetään varmistaa erityisesti, etteivät vanhat mikrobivaurioherkät rakenteet kastu huolehtii, että kosteudenhallintasuunnitelmasta huomioon otettaviksi sovitut asiat toteutetaan ja raportoi poikkeamista sovitusti seuraa työmaan olosuhteita ja hankkii tarvittavat lämmittimet ja kuivattimet varmentaa, että suojaukset ja vedenohjailut toimivat suunnitellusti sekä järjestää tarvittaessa paremmat ratkaisut ja korjauttaa puutteet koordinoi vesivahingon jälkeen tarvittavat toimenpiteet hankkii tarvittaessa konsultin/mittaajan paikalle ja tilaa tarvittavat tutkimukset suosittelee vedenkäytön minimointia kaikissa työvaiheissa ehdottaa tarvittaessa sääsuojien rakentamista kosteusriskien minimoimiseksi vaatii kaikilta työmaalla toimivilta henkilöiltä tässä listassa olevien asioiden huomiointia ja ehdotonta tiedottamista havaitsemistaan puutteista tai poikkeamista. Työmaavaiheesta jää näin hyvä dokumentti, jossa on kirjattuna riskipaikkoja, ja siten osataan tarkkailla käytön aikana oikeita asioita. Jos asennetaan esimerkiksi mattoja muita paikkoja kosteammalle laatalle, ei panna päätä pensaaseen, vaan seurataan tilanteen kehittymistä vaikka VOC-mittauksin. Kun on oikeaa tietoa, voidaan välttyä tilanteilta, että uusitaan kaikki pintalattiat vaikka pieni siivu olisi riittänyt. Käyttöönotto ja käyttö Käyttöönottosuunnitelmassa on määritelty vaadittavat käyttöönottokokeet ja huoltokirja-asiat. Varmistetaan ulkovaipan ilmatiiviys/ilmavuotoluku, ilmanvaihtojärjestelmän toiminta, iv:n seurantamittaus, paine-ero ulko- ja sisäilman välillä. Rakennuksen luovutuksessa tavoitteena tulee olla, että kaikki rakennus- ja asennustyöt on tehty ja rakennus on virheetön ennen toimintakokeiden tekemistä. Esimerkiksi vesikatto- tai ikkunarakenteen toimivuutta eri olosuhteissa on kuitenkin käytännössä vaikea todeta luovutushetkellä. Palautetietoa ja kokemusta saadaan käytön aikana. Toimivuuden varmistaminen vaatii rakennuksen ja sen teknisten järjestelmien tarkkailun lisäksi myös palautetta käyttäjiltä ja heidän tyytyväisyytensä arviointia. Kaikkien yhteinen etu on, että käyttäjiltä kerätään palautetta ja hyödynnetään sitä. Käyttäjäpalautteen keräämiseksi voidaan käyttää eri järjestelmiä, joilla käyttäjät voivat vaivattomasti ilmoittaa havaitsemistaan puutteista ylläpidolle. Kiinteistön käyttöön liittyviä toimenpiteitä suoritetaan suunniteltuina ajankohtina rakennuksen käytön aikana huoltokirjan mukaisesti. Tarvittaessa kiinteistön kuntoa ja toimivuutta tutkitaan tarkemmin mittaamalla, katselmuksin tai kuntotutkimuksin. Mitä tarvitaan toimivuuden varmistamiseen? Toimivuuden varmistukseen tarvitaan eri osapuolten halua tehdä vaatimusten mukainen rakennus, tarvitaan oikeat tavoitteet ja ratkaisut, riittävä suunnittelu sekä työnaikaiset tarkastus- ja menettelytavat sekä kattava tekninen laadunvarmistus. Toimivuuden varmistamisella tavoitellut hyödyt eli virheettömyyden kautta alhaisemmat kustannukset rakentamisessa ja ylläpidossa on kaikkien osapuolten etu ja se syntyy vain hyvällä yhteistyöllä. Kokonaisuuden on oltava kunnossa, ja se vaatii hyvää suunnittelua, toteutusta, ylläpitoa ja käyttöä. Rakennuksen toimivuus on siis varmistettava rakennusfysikaalisen toimivuuden, energiatehokkuuden sekä sisäilmaston osalta. Onnistuminen lähtee tavoitteiden asettelusta ja tavoitteiden pohjalta tehtävästä huolellisesta suunnittelusta, jossa ei oteta huomioon pelkästään yksittäisiä rakennusosia tai järjestelmiä, vaan rakenteiden ja laitteiden lämpöja kosteustekninen toiminta kokonaisuutena. Suunnitelmien laadun varmistaminen ja kehittäminen tarkastamalla suunnitelmia on varmasti kannattavaa. Toteutunut laatu todetaan mittaamalla. Hyvä lopputulos ei synny paljosta byrokratiasta vaan rakentavassa hengessä yhdessä tehdystä virheiden karsimisesta, riskien tunnistamisesta ja eri ihmisten kokemuksien hyödyntämisestä ja joka projektissa uuden oppimisesta. 125

5 Kirjallisuutta Pietiläinen, Kauppinen, Kovanen, Nykänen & al. ToVa-käsikirja, VTT Tiedotteita 2413, Lehtinen T., Viljanen M. Rakenteiden lämpö- ja kosteustekninen suunnittelu. TKK-TRT Betonilattiat, BY 45, Suomen Betonitieto, Betonirakentamisen laatuohjeet, BY 47, Suomen Betonitieto, Westman J. Vesikattorakenteen toimivuuden varmistaminen, Metropolia, opinnäytetyö, Kosteudenhallinta ja homevaurioiden estäminen, RIL 250, Suomen rakennusinsinöörien liitto, julk. syksyllä Korjaustöiden laatu 2011, Ratu-käsikirja, Rakennustieto Oy Rakentajain kalenteri 2012 Rakennustietosäätiö RTS, Rakennustieto Oy ja Rakennusmestarit ja insinöörit AMK RKL ry Strateginen ajattelu rakennusliikkeessä Paula Liinamaa Mihin perustuu menestyvän rakennusliikkeen strategia ja miten strateginen ajattelu on muuttunut talonrakennustoimialalla viimeisten 25 vuoden aikana? Teos tarkastelee liikkeenjohdon ajattelu- ja päätöksentekotapoja sekä auttaa ymmärtämään toimialan kokonaisuutta. Kirja on tarkoitettu rakennusliikkeiden avainhenkilöille sekä nuorille rakennusalalle hakeutuville. Se soveltuu myös oppikirjaksi liiketaloustieteen opiskelijoille. Rakennustieto Oy, 2011 ISBN s., 44 Tilaukset verkkokaupasta Puh