TUTKIMUSSELOSTUS HIIDENKIVEN PERUSKOULU VESIVUODOT
Tutkimusselostus 2 (17) Sisällys 1 Yleistiedot... 3 2 Lähtötiedot... 3 3 Havainnot kohteessa... 5 3.1 9.2.2010... 5 3.2 6.4.2010... 7 3.3 13.4.2010... 8 4 Yhteenveto havainnoista...15 5 Ruukki Sandwich panel...15 5.1 Ohje 2005...15 5.2 Ohje 2010...15 6 Tuulikuorma...16 7 Kosteus, määräykset ja ohjeet...16 8 Johtopäätökset...16
Tutkimusselostus 3 (17) 1 Yleistiedot Kohde Rajatie 7 00730 HELSINKI Tilaaja Rakennusosakeyhtiö Hartela Markku Utriainen PL 32 00441 HELSINKI Yhteyshenkilö Vahanen Oy Halsuantie 4 00420 HELSINKI Riikka Sutela, puh. 050 501 5888 Projekti KOS 1734 Tehtävä 2 Lähtötiedot Tehtävänä oli selvittää ssa havaittujen vesivuotojen ja IVkonehuoneiden seinärakenteiden toimivuuden yhteyttä toisiinsa. Tutkimusajankohdat Kohteeseen tutustuttiin 9.2.2010 ja lumien sulamisen jälkeen uudelleen 6.4.2010. Sadetuskokeet tehtiin 13.4.2010. Rakennusavaukset teki TJL Palvelu Leijamaa. Kohde on vuonna 2004 valmistunut 2-kerroksinen, betonielementtirakenteinen koulurakennus. Rakennuksessa on loivasti kallistettu vesikatto. Katolla sijaitsee kaksi IVkonehuonetta, ks. kuva 1. Konehuoneiden seinärakenteena on Ruukin Panel elementtiseinä (pelti-villa-pelti). Tilaajalta saatujen tietojen mukaan yläpohjasta on ollut ajoittain vesivuotoja, jotka ovat aiheuttaneet vaurioita sisätiloihin rakennuksen valmistumisesta lähtien. Vauriokohdat sijaitsevat katolla olevien IV-konehuoneiden alapuolelle tai niiden välittömässä läheisyydessä.
Tutkimusselostus 4 (17) Aulan, Apila 3, päällä oleva kattokaivo 3002, IV-konehuone 1 3001, IV-konehuone 2 Kuva 1. Koulurakennuksen kattokerros, johon on kehystetty punaisella IVkonehuoneet. Lisäksi on merkitty suuntaa-antavasti kattokaivon sijainti, jonka läheisyydestä on tapahtunut viimeisin vesivuoto (maalis-huhtikuu 2010). Tätä lausuntoa tehtäessä on ollut käytettävissä seuraavat asiakirjat: Muistio no: 1, IV-konehuoneiden räystäspellitykset, 28.11.2007, TJL Palvelu Kosteusvauriokartoitus 12.11.2008, HKR Tekniikka Kosteusvauriokartoitus 21.11.2008, HKR Tekniikka Vahinkokartoitus alustava 26.10.2009, Lassila & Tikannoja Oyj n vesivahinkolaajuuden selvitys, 13.1.2010 Rautaruukki Oyj Tarkennuksia Ruukin lausuntoon 13.1.2010 kohteesta Hiidenkiven koulu, 21.1.2010 TJL Palvelu HKR-tekniikan ja TJL Palvelun kohteesta ottamia valokuvia n rakennesuunnitelmat muistitikulla Ruukin Panel 3Lock vaaka-asennuksen kuvasarja 28.2.2005 Ruukin Panel 3Lockin asennus- ja kiinnitysohje 29.7.2005/ JJo Sandwich Panel SPA, Asennus ja huolto-ohje, CFI 00.000 FI/11.2009 Ruukin Sandwich Paneelien (22.1.2010) suunnitteluohjeet
Tutkimusselostus 5 (17) Vesivuotojen takia on Rakennusosakeyhtiö Hartelan toimesta tehty eri korjaustoimenpiteitä, jotka eivät kuitenkaan ole poistaneet ongelmaa. Hartelan aliurakoitsija TJL Palvelulta saatujen tietojen mukaan korjauksena on mm. koko koulurakennuksen räystäspellit tiivistetty. IV-konehuoneiden osalta on tehty seuraavia korjaustoimenpiteitä: 3 Havainnot kohteessa 3.1 9.2.2010 Elementtiseinien vaaka- ja pystysaumoja on tiivistetty kittaamalla. Räystäitä on korjattu/muutettu. IV-konehuoneiden katolla olevien IV-laitteiden kansipellityksiä ja läpivientejä on tiivistetty. Juuripellityksiä on lisätty ja nurkkakotelot uusittu. Konehuoneiden julkisivuihin on asennettu lisäverhous, työ on kesken. Kohteeseen tutustuttiin ensimmäisen kerran 9.2.2010 ja lumien sulamisen jälkeen uudelleen 6.4.2010. Tutustumiskäynneillä ei tehty rakenneavauksia. Vesirasituskoe ja rakenneavauksia tehtiin 13.4.2010. Vesirasituskokeessa seinän ulkopinnalle ruiskutettiin vettä vesiletkulla eri suunnista ja eri voimakkuudella. Ruiskuttamalla pyrittiin jäljittelemään vesisateen eri voimakkuuksia ja tuulen lisävaikutusta siihen. Kuva 2. IV-konehuoneen 3001 elementtiseinän sisäkuoreen on tehty aiemmin rakenneavaus. Avauksesta oli havaittavissa seinäelementin sisäpuolen vaakasauman pontissa tiivistemassa.
Tutkimusselostus 6 (17) Kuva 3. Tutustumiskäynnillä koulurakennuksen katolla oli paljon lunta. Kuvassa on IV-konehuoneen 3001 eteläseinä. Lumi on kinostunut seinän viereen siten, että elementtiseinän alimmainen näkyvissä oleva vaakasauma on lumen peitossa. Kuva 4. Myös IV-konehuoneen 3002 pohjoisen puoleisen elementtiseinän alimmainen näkyvissä oleva vaakasauma on lumen peitossa.
Tutkimusselostus 7 (17) 3.2 6.4.2010 Kuva 5. Rakennusaikaisen vesikattoleikkauskuvan mukaan elementtiseinät on asennettu pääosin yläpohjarakenteen ontelolaattojen päältä. Osa seinistä on asennettu palkkien varaan. IV-konehuoneen 3002 portaikon ja IV-kuilun kohdalla oli nähtävissä elementtiseinän sokkelikiskon ja palkin välissä polyuretaanitiivistys. Palkin ja elementin sokkelikiskon väliin on asennettu korokepaloja todennäköisesti elementin suoruuden varmistamiseksi. Kuva 6. Aulan, Apila 3, päällä oleva kattokaivo. Kattokaivon läheisyydestä on tapahtunut vuotoa aulatilaan syksyllä 2009 sekä maalis-huhtikuussa 2010. Ko. vuoto ei liity IV-konehuoneisiin.
Tutkimusselostus 8 (17) Kuva 7. IV-konehuoneen 3002 pohjoisen ja idän puoleisen elementtiseinän saumoihin tehty lisäkittaus ei ole kiinni vastepinnoissaan. Kittausten liitoskohdissa oli havaittavissa selkeitä reikiä. 3.3 13.4.2010 Kuva 8. IV-konehuoneen 3002 pohjoisseinän sisäkuoren teräslevyyn tehtiin aukko pilarin viereen alimmaisen vaakasauman alapuolelle. Mineraalivillaa poistettiin siten, että saatiin näkyviin ulkokuoren vaaka- ja pystysauma.
Tutkimusselostus 9 (17) teräspilari sisäkuori vaakasauma pystysauma ulkokuori villa vanha kiinnitysreikä Kuva 9. Kuvan ottohetkellä ulkopuolen rakenteita ei ole purettu. Elementtiseinien välisestä pystysaumasta näkyi päivän valo. Pystysauman kohdalla oleva hattulista on kiinnitetty uusiin reikiin. Vanha reikä on tiivistämättä. sisäkuoren avaus Kuva 10. Vesirasituskoe tehtiin IV-konehuoneen 3002 pohjoisseinälle, jossa on alkuperäinen seinäelementti, jonka saumoihin on tehty lisäkittaus. Ulkopuolelta ei purettu mitään rakenteita ennen vesirasituskoetta. (Valokuva on otettu lavastettuna vesirasituskokeen jälkeen.) märin kohta
Tutkimusselostus 10 (17) Pohjanauha Villa märkää Vesipisaroita Kuva 11. Noin 15 minuuttia vesirasituskokeen aloituksesta havaittiin veden valuvan elementin sisällä eristeen pinnalla. vesipisara pohjanauha Kuva 12. Myös vaakasaumasta todettiin veden tulevan läpi, kun sitä suihkutettiin suoraan saumaan. Ulkopuolelle asennettu lisäkittaus oli tässä vaiheessa poistettu vain alimmasta vaakasaumasta hattulistan vierestä.
Tutkimusselostus 11 (17) Hattulistan alla oli pisaroita tästä alaspäin Kuva 13. Vesirasituskokeen jälkeen hattulista irrotettiin. Hattulista on kiinni vaakasaumojen kohdalta elementtien kiinnitysruuveilla. Korjaustoimenpiteinä on hattulistan ja elementtien liitosten pystysaumat kitattu myöhemmin. Paikoin kittausta on paikattu silikonilla. Pystysauman hattulistan poiston jälkeen oli listan alla havaittavissa pisaroita ylimmäisen vaakasauman kohdalta alaspäin. Kuva 14. Hattulistan tiivisteissä on nähtävissä pykälä vaakasauman kohdalla.
Tutkimusselostus 12 (17) Kuva 15. Hattulistan takana oleva elastisen sauman ja ulkokuoren teräslevyn välissä on monin paikoin selviä rakoja. Hattulistan kiinnitysruuvien kohdalle on tehty tiivistys. Vanhoja reikiä ei ole tiivistetty. Elementin vaakasaumassa ei ole tiivistettä hattulistan alla. Saumamassa Jälkikäteen asennettu tiivistyskitti. Pahvikiila Pohjanauha Kuva 16. Elementtisauman pohjanauhan päällä on paikoin hyvin ohut (< 1 mm) kerros saumamassaa. Saumamassa oli ylhäällä rikki ohuutensa takia. Pystysaumaan on paikoin kiilattu pahvia pohjanauhan ollessa liian kapea.
Tutkimusselostus 13 (17) Elementin vaakasaumassa ei ole tiivistettä hattulistan alla. Jälkikäteen asennettu tiivistyskitti. Kuva 17. Juuripellityksen yläpuolella pystysauman alaosassa olevissa pahvikiilassa ja saumamassan ulkopinnassa oli havaittavissa kosteuden aiheuttamaa tummentumaa ja kasvustoa. Elementin vaakasaumassa ei ole tiivistettä hattulistan alla. Pontin muodostama kouru. Vettä Jälkikäteen asennettu tiivistyskitti. Kuva 18. Lähikuva kuvassa 15 näkyvästä vaakasaumasta. Pontin muodostamassa kourussa oli sadetuskokeen jälkeistä vettä. Pontissa ei ole tiivistettä tai tiivistysmassaa.
Tutkimusselostus 14 (17) Kuva 19. Elementin pään mineraalivillassa oli havaittavissa ilmavuotojen aiheuttamia tummentumia. Kuva 20. Kuvassa on jäteilman poistohormin ylösnostokotelo aulan, Apila 3, läheisyydessä. Kotelon päällä oleva suojapellitys poistettiin ja sen alla olevassa vanerissa oli havaittavissa kosteuden aiheuttamia tummentumia. Suojapellityksessä ei ollut ylösnostoa kanavaa vasten. Suojapellin ja hormin liitoskohta oli kitattu hyvin. Levyn kiinnitysruuvit avattiin ja levyä nostettaessa oli levyn alapuolella havaittavissa yläpuolta suuremmat tummentumat sekä kasvustoa. Heti levyn alapuolella oli eristevillaa ja kuilun yläosan lämpötila oli aistinvaraisesti arvioiden selvästi ulkoilmaa lämpöisempi.
Tutkimusselostus 15 (17) 4 Yhteenveto havainnoista Vesirasituskokeessa havaittiin veden tunkeutuvan elementtiseinän ulkovaipan läpi noin 15 min vesirasituksen aloittamisen jälkeen. Tässä vaiheessa ei mitään rakenteita eikä myöhemmin asennettuja lisäkittauksia oltu vielä purettu. Lisäkittausten purun jälkeen vesi tunkeutui suoraan vaakasaumaa suihkuttaessa myös vaakasauman läpi. Rakenneavauksista todettiin sisäpuolen vaakasauman pontissa olevan tiivistemassaa, mutta ulkopuolen pontissa ei ollut tiivistystä. Pystysaumassa olevan elastisen sauman ja elementin ulkokuoren välillä on monin paikoin rakoja. Saumamassaa on paikoin vain ohut kerros sen takana olevan pohjanauhan päällä. Sauma oli ylhäältä jo rikki ohuuteensa vuoksi. Vesirasituskokeen jälkeen pystysauman päällä olevan hattulistan irrottamisen jälkeen havaittiin hattulistan takana olevan vettä ja vanhojen hattulistan kiinnityksen ruuvinreikien olevan tiivistämättä. Talviaikana lumi kasautuu ajoittain IV-konehuoneiden ulkoseinien viereen peittäen alimman näkyvissä olevan vaakasauman. Rakenneavauksesta havaittiin pystysaumassa olevan reiän, jonka kautta lumi voi tunkeutua seinärakenteen sisään. 5 Ruukki Sandwich panel 5.1 Ohje 2005 Tätä tutkimusselostusta laadittaessa ei asennusaikaisia (vuosi 2004) suunnitteluohjeita ole ollut käytettävissä. Asennus-, kiinnitysohjeet vuodelta 2005 ja suunnitteluohjeet vuodelta 2010 olivat käytössä. Alla on esitetty poimintoja näistä ohjeista. Ruukin Panel 3Lock vaaka-asennuksen kuvasarjan 28.2.2005 mukaan sokkelin päälle asennetaan sokkelinauha (SN) ennen sokkelikiskojen asentamista (SKK), Liite 1. Ruukin Panel 3Lockin asennus- ja kiinnitysohjeen 29.7.2005/ JJo mukaan; Hyvän lopputuloksen varmistamiseksi kannattaa asentamisessa kiinnittää erityistä huomiota yksityiskohtien eristämiseen ja tiivistämiseen sekä viimeistelyyn. Asennusjärjestyksessä todetaan vaaka-asennuksesta mm. seuraavat asiat: 5.2 Ohje 2010 Rakenteen tiiveyden mahdollistava tiiviste täytyy olla elementissä vähintään elementin sisäpuolen pontissa. Listojen kiinnityspintojen alla tulee käyttää tiivistettä, esim. TS 4*10. Tämän lisäksi ulkoseinäelementin ja pystysaumalistan välisen liitoksen tiiveys vaakapontin kohdalla on varmistettava tiivistysmassalla. Ruukin Sandwich Paneelien (22.1.2010) suunnitteluohjeiden mukaan elementtien vaaka-asennuksessa elementin ulkoponttiin asennetaan elastinen tiivistysmassa asennuksen yhteydessä. Ulkoponttiin tulee aina ponttitiiviste tuulenpaineen ollessa > 0,60 kn/m 2. Mikäli ponttitiiviste tarvitaan, on se muistettava tilata elementtiin elementtiti-
Tutkimusselostus 16 (17) 6 Tuulikuorma lauksen yhteydessä. Sisäpontissa on ponttitiiviste, joka suunnitteluohjeiden mukaan asennetaan vakiona ponttiin elementtitehtaalla, Liite 2. Ruukin Sandwich Paneelien (22.1.2010) suunnitteluohjeiden mukaan elementtien väliseen pystysaumaan asennetaan reilusti saumaa leveämpi butyylisaumanauha. Ulkopuolen vaakasaumoihin asennetaan elastinen tiivistysmassa asennuksen yhteydessä pystysaumasta vähintään 200 mm leveydelle. Tarvittaessa ulkoponttiin asennetaan tehtaalla tiivistysmassan lisäksi elastinen tiiviste, Liite 3. Rakennuksen IV-konehuoneiden katon yläpinta sijaitsee likimäärin tasolla +34,95. Maanpinta sijaitsee likimäärin tasolla +22,95. Kahdentoista metrin korkeudessa maan pinnan tasosta laskennallinen tuulikuorma on Suomen rakentamismääräyskokoelman osan B1, Rakenteiden varmuus ja kuormitukset, määräykset 1998 mukaan: 0,80 kn/m 2, kun rakennus sijaitsee laajalla avoimella maa-alueella (maastoluokka I). 0,52 kn/m 2, kun rakennus sijaitsee esikaupunki ja pientaloalueella (maastoluokka III). 7 Kosteus, määräykset ja ohjeet Suomen rakentamismääräyskokoelman osassa C2, Kosteus, määräykset ja ohjeet 1998 on ulkoilman vastaisista seinärakenteista mainittu mm. seuraavia asioita: 8 Johtopäätökset Sekä rakennuskosteuden että seinään ulko- tai sisäpuolelta satunnaisesti tunkeutuvan veden on voitava poistua vahinkoa ja terveysriskiä aiheuttamatta. Seinärakenne on suunniteltava ja rakennettava niin, ettei ulkoverhouksen taakse joudu vettä tai ulkoverhous on suunniteltava siten, että ulkoverhouksen taakse tunkeutuva vesi ja kosteus pääsevät poistumaan rakenteita vahingoittamatta. Ulkoverhouksen tausta on tuuletettava ellei kosteus pääse muutoin poistumaan. Ulkoverhous ja sen liitokset on tehtävä siten, että estetään tuulenpaineen seinäpintaa pitkin kuljettaman veden pääsy rakenteisiin. Tehtyjen selvitysten perusteella IV-konehuoneiden elementtiseinät eivät pidä vettä eikä sisään vuotanut vesi pääse rakenteesta ulos vaan valuu rakennuksen sisään. Todennäköisiä syitä tähän ovat elementtien saumojen seuraavat epätiiviyskohdat sekä muut puutteet:
Tutkimusselostus 17 (17) Pystysauman kohdalla ulkoseinäelementin ja pystysaumalistan välistä tiiveyttä ei ole varmistettu vaakapontin kohdalla tiivistysmassalla poiketen Ruukin Panel 3Lockin asennus- ja kiinnitysohjeesta, 29.7.2005/ JJo (vertaa kuva 18 sivulla 13). Vuoden 2010 suunnitteluohjeissa on pystysauman kohdalla butyylisaumanauha ja vaakapontissa elastinen tiivistysmassa. Pystysauman peittävä hattulista on kiinnitetty uudelleen uusiin reikiin. Vanhoja reikiä ei ole tiivistetty (vertaa kuva 9 sivulla 9 ja kuva 16 sivulla 12). Ulkoponttiin saattaa hetkellisesti kohdistua kovalla tuulella > 0,6 kn/m 2 tuulenpaine, jolloin elementin vaakasaumasta voi vesi tunkeutua elementin sisään, mikäli pontissa ei ole tiivistettä. Elementtiseinän sokkelikiskon alapuolella ei ole käytetty sokkelinauhaa poiketen Ruukin Panel 3Lock vaaka-asennuksen kuvasarjasta, 28.2.2005 (vertaa kuva 5 sivulla 7). Sokkelinauhan puuttumisella ei ole varsinaisesti vaikutusta kohteessa todettuihin vesivuotoihin. Kohteessa olevien IV-konehuoneiden ulkoseinän elementtien toteutuksessa on merkittäviä poikkeamia Ruukin nykyisiin asennus- ja suunnitteluohjeisiin. Vuoden 2005 vaaka-asennuksen pystysauman tiivistys on ilmeisesti todettu huonoksi ja tiivistysohjetta onkin parannettu merkittävästi vuoden 2010 suunnitteluohjeisiin. Aulan, Apila 3, vesivuotojen syynä on todennäköisesti kattokaivon liittymän epätiiviys tai jäteilman poistohormin kuilun kattoon kondensoitunut kosteus. Aulan vesivuodon syytä ei selvitetty laajemmin, koska se ei liittynyt varsinaisesti tähän toimeksiantoon. Suosittelemme tarkistamaan poistohormin kuilun ilmansulun tiiviyden sekä kaivon vesitiiviyden. Helsingissä Vahanen Oy Riikka Sutela, RI Sami Laine, RI Liitteet 1. Panel 3Lock vaaka-asennus, kuvat sokkelinauhan ja sokkelikiskon asentamisesta 2. Sandwich panel SPA, vaaka-asennus, Pystysauma, vaakaleikkaus 3. Sandwich panel SPA, vaaka-asennus, Elementtien välinen sauma, pystyleikkaus Jakelu Markku Utriainen, markku.utriainen@hartela.fi
Tutkimusselostus 1 Liite (17) 1
Tutkimusselostus 2 Liite (17) 2
Tutkimusselostus 3 Liite (17) 3