Eero Korhonen BETONIELEMENTTIEN SÄHKÖSUUN- NITTELU Tekniikka 2019
VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikka TIIVISTELMÄ Tekijä Eero Korhonen Opinnäytetyön nimi Betonielementtien sähkösuunnittelu Vuosi 2019 Kieli suomi Sivumäärä 35 Ohjaaja lehtori Tapani Esala suunnittelujohtaja Jouni Palmu Opinnäytetyössä oli tarkoituksena tehdä sähkösuunnittelijalle ohjeistus betonielementtien sähkösuunnitteluun, sekä tarkastella lähemmin betonielementeissä käytettäviä sähkötarvikkeita. Tällä hetkellä käytössä olevat ohjeet ovat osin vanhentuneet ja putkitustarvikkeet ja toimintatavat ovat kehittyneet. Työssä tutustuttiin käytettävissä oleviin ohjeistuksiin ja suunnittelumenetelmiin. Saatavilla olevien aineistojen ja projekteista saatujen kokemusten pohjalta laadittiin ohje Sweco Talotekniikka Oy:lle betonielementtien sähkösuunnitteluun. Opinnäytetyön tuloksena saatiin sähkösuunnittelijalle apuväline betonielementtien sähkösuunnitteluun. Avainsanat betonielementtien sähkösuunnittelu, betonielementtien sähköasennukset
VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES Sähkötekniikka ABSTRACT Author Eero Korhonen Title Electrical Design of Concrete Elements Year 2019 Language Finnish Pages 35 Name of Supervisor Tapani Esala Jouni Palmu The purpose of the thesis was to provide instructions for the electrical design of concrete elements, as well as to examine the electrical accessories used in concrete elements. The instructions currently in use have become obsolete and piping accessories and practices have evolved. The available guidelines and design methods were studied first. Based on the available materials and the experience gained from the projects, a guide was prepared for Sweco Talotekniikka Oy for the electrical design of concrete elements. As a result of the thesis, the electrical designer was provided with a tool for electrical design of concrete elements. Keywords Electrical design of concrete elements, electrical installations of concrete elements
SISÄLLYS TIIVISTELMÄ ABSTRACT KUVA- JA TAULUKKOLUETTTELO KÄYTETYT LYHENTEET 1 JOHDANTO... 7 2 SWECO TALOTEKNIIKKA OY... 8 3 BETONIELEMENTTIEN SÄHKÖSUUNNITTELU... 9 3.1 Tietomallin hyödyntämien... 9 3.2 Sähkövarusteet ja- varaukset... 10 3.2.1 Koje- ja jakorasiat... 11 3.2.2 Varaukset ja muut tarvikkeet... 13 3.3 Sähkövarausten mitoitus eri tiloissa... 14 3.3.1 Kylpyhuone/WC ja keittiö... 17 3.3.2 Porraskäytävät... 17 3.4 Elementtien sähkösuunnittelu paikallavalukohteeseen verrattuna ontelolaattakohteeseen... 20 3.4.1 Paikallavaluholvi... 21 3.4.2 Ontelolaattaholvi... 21 4 REIKÄVARAUKSET... 24 5 BETONIELEMENTTIEN SÄHKÖSUUNNITTELUOHJE... 25 5.1 Ohjelman asentaminen... 25 5.2 Ohjelman käyttö... 26 5.3 Vinkkejä suunnitteluun... 29 5.3.1 WC ja keittiö... 30 5.3.2 Ovien ympäristö... 30 5.3.3 Muut huomiot... 33 6 POHDINTA... 34 LÄHTEET... 35
5 KUVALUETTELO Kuva 1. Betonielementtien suunnitteluprosessi. /4/... 9 Kuva 2. Elementin sähköpiirustuksessa käytettävät piirrosmerkit. /4/... 10 Kuva 3. Kuvakaappaus elementtikaaviosta.... 11 Kuva 4. Elementtipiirustuksen (V-A1-11015) sähkövälilehti.... 11 Kuva 5. Elementeissä käytettyjä koje- ja jakorasioita. /6/... 12 Kuva 6. Koje- ja jakorasioiden kiinnitysmagneetit. /4/... 12 Kuva 7. Rasioiden kiinnitystapoja elementin etupintaan. /4/... 13 Kuva 8. Putkitus ristissä.... 14 Kuva 9. Sandwich-elementin vaakamitoitus. /4/... 15 Kuva 10. Elementin vaakamitoitus. /4/... 15 Kuva 11. Huoneistojen välisen seinän rasioiden väli.... 16 Kuva 12. Kerrostaso ja elementin alapinta tasokuvasta katsottuna.... 16 Kuva 13. Esimerkki elementtiseinän ja lepolaatan putkituksesta.... 18 Kuva 14. Kaksi porraskäytävässä sijaitsevaa elementtiä päällekkäin.... 19 Kuva 15. Päällekkäin olevat elementit tietomallista katsottuna.... 20 Kuva 16. Paikallavaluholvin putkitus... 21 Kuva 17. Leikkauskuva ontelolaattojen päätysauman liitoksesta. /7/... 22 Kuva 18. SUR-varauksen leikkaus- ja naamakuva. /7/... 23 Kuva 19. Tiedostopolun lisääminen.... 25 Kuva 20. Ohjelman lataus.... 26 Kuva 21. Lattiapinnan määritys.... 26 Kuva 22. Putkien lukumäärän määritys.... 27 Kuva 23. Ensimmäisen objektin sijoitus.... 27 Kuva 24. Toisen objektin sijoitus.... 28 Kuva 25. Ensimmäisen objektin sijoitus.... 28 Kuva 26. Valmis mitoitus.... 29 Kuva 27. Keittiökalusteet piirrettynä elementtipiirustukseen.... 30 Kuva 28. Kulunvalvotun oven putkituksen sijoitus.... 31 Kuva 29. Kulunvalvotun oven putkitus, työmaaesimerkki.... 31 Kuva 30. Julkisivun ovipuhelimen merkitseminen elementtipiirustukseen.... 32 Kuva 31. Sisällä oleva ovipuhelin.... 33
6 KÄYTETYT LYHENTEET W1-varaus W2-varaus W3-varaus WM1-varaus WM2-varaus Varaus (150x160x120). Käytetään elementin päädyssä. Varaus (270x160x120). Käytetään elementin päädyssä. Varaus (340x160x120). Käytetään elementin päädyssä. Päätevaraus (75 x 125 x 50). Alakatot ja kaapistojen ylälistat. Päätevaraus (75 x 125 x 50). Alakatot ja kaapistojen ylälistat.
7 1 JOHDANTO Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tutustua betonielementtien sähköasennuksiin ja koostaa ohje tällä hetkellä saatavilla olevasta aineistosta. Betonielementtien sähköasennuksiin ja suunnitteluun on vähän aineistoa saatavilla ja nykyiset ohjeet ovat myös osin vanhentuneita. Opinnäytetyön toimeksiantajana toimii Sweco Talotekniikka Oy. Työssä tarkastellaan tämänhetkisiä suunnittelumenetelmiä ja käydään läpi elementeissä käytettäviä sähkötarvikkeita ja -varauksia, sekä annetaan vinkkejä, miten suunnittelu todellisuudessa tehdään. Opinnäytetyössä on käytetty hyväksi eri projekteista saatua aineistoa ja omaa työkokemusta betonielementtien sähkösuunnittelusta. Työn tavoitteena on saada sähkösuunnittelijalle ja aiheen parissa työskentelevälle apuväline ja suunnitteluohje betonielementtien sähkösuunnitteluun.
8 2 SWECO TALOTEKNIIKKA OY Sweco Talotekniikka Oy on LVI-, sähkö- ja rakennusautomaatiosuunnittelun sekä kiinteistöjen energiataloudellisen käytön ja ylläpidon asiantuntijayritys. Sweco Talotekniikka Oy kuuluu Sweco Finland Oy:öön, joka on osa kansainvälistä Swecokonsernia. Sweco Talotekniikka Oy:ssä työskentelee 280 henkilöä. /1/ Swecolla työskentelee 15 000 henkilöä, joista 2 000 Suomessa. Sweco Finlandin palvelut kattavat koko rakentamisen prosessin hankkeen esiselvityksistä aina kohteen valmistumisen jälkeisiin laadunvarmistus- ja ylläpitopalveluihin asti. Sweco Finlandin toimiaalat ovat: - arkkitehtuuri - asiantuntijapalvelut - projektinjohto ja rakennuttaminen - rakennetekniikka - talotekniikka - teollisuus - ympäristö- ja yhdyskuntatekniikka. /1/
9 3 BETONIELEMENTTIEN SÄHKÖSUUNNITTELU Laadukkaan betonielementin valmistaminen vaatii yhteistyötä eri suunnitteluosapuolten, elementtitehtaan ja työmaan osalta. Sähköasennusten virheet ovat kalliita ja aikaa vieviä korjata, joten elementtien sähkösuunnittelussa tulee olla erittäin huolellinen. Suunnitteluun ei ole vielä saatavilla siihen tarkoitettua työkalua, joten virheiden mahdollisuus kasvaa paljon. Kun kaikilla toimijoilla on yhteisesti sovitut merkinnät ja työtavat, on mahdollisuus päästä hyvään lopputulokseen. Kuvassa 1 on esitetty elementtien suunnitteluprosessi. /4/ Kuva 1. Betonielementtien suunnitteluprosessi. /4/ Sähkösuunnittelija toimittaa rakennesuunnittelijalle listan kaikista sähköistettävistä elementeistä elementtikaavion perusteella. /4/ 3.1 Tietomallin hyödyntämien Elementteihin tehtäviä sähkötekniikan varauksia ei vaadita tietomallinnettaviksi, koska suunnitteluohjelmat eivät mahdollista elementtien kolotuksia. Yhdistelmätietomalli on kuitenkin erittäin hyvä työkalu elementtien sähkösuunnittelussa, koska se mahdollistaa havainnollisemman esityksen kuin tasopiirustus. /3/
10 3.2 Sähkövarusteet ja- varaukset Elementtien sähkötarvikkeet koostuvat lähinnä koje- ja jakorasioista, sähköputkista, päätevarauksista sekä ylä- ja alapään sähkövarauksista. Lisäksi voidaan käyttää erikseen mitoitettua varausta, kun normaalit sähkövaraukset eivät ole tarkoitukseen sopivia esim. upotetut ovipuhelimet. Kuvassa 2 on esitetty piirrosmerkit, joita käytetään elementin sähköpiirustuksissa. /4/ Kuva 2. Elementin sähköpiirustuksessa käytettävät piirrosmerkit. /4/ Elementin takapintaan tulevat sähkövarusteet erotetaan etupintaan tulevista lisäämällä symboliin täyttö. Elementtikaaviossa olevan elementtitunnuksen lukusuunta
11 on elementin katsomissuunta. Kuvassa 3 on kuvakaappaus sähkötasopiirustuksesta, jonka päälle on liitetty elementtikaavio viitekuvana, sekä kuvassa 4 elementtipiirustuksen sähkövälilehti, jossa on kaaviossa oleva elementti. /4/ Kuva 3. Kuvakaappaus elementtikaaviosta. Kuva 4. Elementtipiirustuksen (V-A1-11015) sähkövälilehti. Elementtipiirustuksen leikkauskuviin merkataan sähkövarusteiden korkeusasema ja sijainti etu- tai takapintaan. 3.2.1 Koje- ja jakorasiat Markkinoilla on saatavilla useita erilaisia koje- ja jakorasioita, jotka on tehty erilaisiin tarkoituksiin. Kuvassa 5 on esitetty vasemmalla puolella korotetut koje- jakorasiat, joita käyttämällä saadaan paremmin väistettyä elementin raudoituksia. /6/
12 Kuva 5. Elementeissä käytettyjä koje- ja jakorasioita. /6/ Rasioiden kiinnittämiseen käytetään eri menetelmiä. Teräsmuottia käytettäessä käytetään magneetteja, joilla rasia saadaan pysymään elementin pinnassa (Kuva 6). Magneettia käytetään silloin, kun kiinnitys tehdään takapintaan eli muottipintaan. Kuva 6. Koje- ja jakorasioiden kiinnitysmagneetit. /4/ Varauksien kiinnittämisessä etupintaan käytetään tukipuita, joihin rasiat kiinnitetään esimerkiksi rautalangalla tai käyttämällä rasiatukea (Kuva 7). Rasiat voidaan kiinnittää myös teräksiin, jos vain mahdollista. /4/
13 Kuva 7. Rasioiden kiinnitystapoja elementin etupintaan. /4/ Rasiayhdistelmissä kahden kojerasian liittämiseen toisiinsa käytetään esim. ABB PMR474- tai Schneider Electric JL71-yhdyskappaletta, jolloin rasioiden keskiöiden etäisyys toisistaan on 71 mm. Rasiat voidaan liittää myös ABB PMR490- tai Schneider Electric JL85-yhdyskappaleella, jolloin rasioille on mahdollista saada oma peitelevy ja keskiöetäisyys on 85 mm. 100 mm keskiöetäisyyttä käytetään yleensä erottamaan heikkovirta- ja vahvavirtarasiat toisistaan, jolloin yhdyskappaleena voidaan käyttää esim. ABB PMR502- tai Schneider Electric JL100-yhdyskappaletta. On suositeltavaa käyttää valmistajien antamia vakiomitoituksia rasioiden välillä, koska tällöin voidaan käyttää valmistajien yhdyskappaleita rasioiden välillä ja kojerasiat pysyvät elementissä paremmin paikallaan. /6/ 3.2.2 Varaukset ja muut tarvikkeet Elementeissä käytetään sähköistyksen osalta pääsääntöisesti kahta varausta, W- ja WM-tyyppisiä varauksia. W-varauksia käytetään yleensä elementin päädyissä, kun halutaan viedä putkitus elementistä toiseen elementtiin. WM-varauksia käytetään, kun tilassa on alakatto tai kun putkitus viedään välitilaan. WM-varauksia on kahta erilaista kokoa, joko yhdelle (WM1) tai kahdelle putkelle (WM2). W-varaukset ovat isompia, jotta putkitustilaa on reilusti. W-varauksia on kolmea eri kokoa ja niitä käytetään riippuen varaukseen tuodusta putkimäärästä. W1-varaus on tarkoitettu yhdelle putkelle, W2 kahdelle putkelle ja W3 useammalle putkelle. Kuvassa 2 on esitetty eri varauksien mitat. /4/ Sähköputkitus tehdään vakiona JM20-putkella, ellei toisin mainita. Putkitus päätetään elementissä yleensä pääteholkkiin tai jatkosholkkiin, riippumatta päättyykö
14 putkitus varaukseen vai elementin reunaan. Pääteholkkia käytetään elementin päädyssä silloin, kun tilassa ei ole alakattoa tai koteloa, jolloin putki päättyy elementissä ontelolaatan päätysaumaan tai paikallavaluholviin. Putket saadaan pysymään elementissä oikeassa syvyydessä raudoitekorokkeilla. Kun putkitus jatkuu yläpuoliseen elementtiin, putkien järjestys varauksessa kannattaa myös miettiä tarkasti, jotta vältytään kuvan 8 kaltaiselta tilanteelta. Kuva 8. Putkitus ristissä. Elementtitehtaalla käytetään varauksien tekemiseen polystyreeniä. Markkinoilla on myös valmiita varausmuotteja, joita käytetään silloin kun käytetään teräsmuottia. Varaukset tulee aina kiinnittää muottiin, jottei ne pääse liikkumaan. /4/ 3.3 Sähkövarausten mitoitus eri tiloissa Sähkösuunnittelijan tekemässä suunnitelmassa tulee ilmetä rasioiden ja varausten sijainti ja niihin tulevien sähköputkien määrä. Ajoittain elementti saattaa sisältää runsaasti sähkövarauksia, jolloin mitoittamisessa tulee olla erityisen tarkka, ettei mitään jää pois elementistä. Tavallisesti sähkösuunnittelijan ei tarvitse väistää
15 elementin raudoituksia, koska putkitus tulee raudoituksen taakse, mutta esimerkiksi valun tarkastusputkea pitää väistää. Tavallisimmat sähköistettävät elementit kohteesta riippuen ovat väliseinä-, sandwich-, kuorielementit ja laatat. Yleensä laattoihin tulee sähköputkituksia vain porraskäytävissä. Sandwich-elementissä eli ulkoseinäelementissä vaakamitoitus merkitään erikseen ulko- ja sisäkuoresta, jolloin sähkövarusteiden asentaminen tehtaalla on helpompaa (Kuva 9). Muissa elementeissä mitoitus tehdään elementin uloimmasta reunasta (Kuva 10). /4/ Kuva 9. Sandwich-elementin vaakamitoitus. /4/ Mitoituksessa voidaan käyttää apuna myös elementin aukkojen, kuten ovien ja ikkunoiden kohdalta helpottamaan asennusta. Mitoituksessa kannattaa käyttää arkkitehtipohjakuvan moduuliviivoja hyväksi, silloin kerrostenväliset elementtien ketjutukset onnistuvat varmemmin. Kuva 10. Elementin vaakamitoitus. /4/ Huoneistojen välisissä seinissä mitoituksissa pitää ottaa huomioon huoneistojen rasioiden välinen etäisyys toisistaan, joka tulee olla vähintään 200 mm rasian reunasta
seinän toisella puolella olevan rasian reunaan. Kuvassa 11 on havainnollistettu mitoitusta. /4/ 16 Kuva 11. Huoneistojen välisen seinän rasioiden väli. Kuvassa 11 on kyseessä normaali asuinhuoneen seinäpistorasia ja pistorasian normaali korkeus on 200 mm lattiapinnasta. Elementtiä suunniteltaessa tulee ottaa huomioon lattiapinnan korkeus, joka on kuvan 11 tapauksessa 60 mm. Jos elementtipiirustukseen ei ole erikseen merkitty lattiapinnan korkeutta, sen voi laskea vertaamalla elementtikaaviossa olevaa elementin alapinnan korkeusasemaa ja arkkitehdin tasokuvassa olevaa kerroskorkeutta. Kummatkin korkotiedot annetaan absoluuttisena korkotietona eli korkeutena merenpinnasta, joten erotus on helppo laskea. Kuva 12. Kerrostaso ja elementin alapinta tasokuvasta katsottuna. Kuvassa 12 kerroksen lattiapinnaksi on merkitty +123,700 m ja elementin alapinnan korko on 123,640 m. Lattiapinta on siis 60 mm ylempänä elementin alapintaa.
17 3.3.1 Kylpyhuone/WC ja keittiö Kerrostaloissa WC-tilat ja keittiöt kalustetaan arkkitehdin tekemien kalustekuvien mukaan. Siksi elementtien sähkösuunnittelussa on tärkeää ottaa huomioon kalusteiden sijoitus ja mitata tarkasti rasioiden ja varauksien paikat elementtipiirustuksessa. WC-tilojen kalustekuvissa saattaa olla myös piirrettynä kylmä- ja lämminvesijohtojen paikat, jos ne asennetaan pintaan. Rasiat saa tällöin varmemmin sijoitettua paikkaan, jossa ne ei törmää keskenään putkistojen kanssa. Keittiötilassa johdotusreitti kannattaa miettiä tarkasti, jotta varauksista voidaan jatkaa putkitusta työmaalla. Keittiössä kaapiston päällä on yleensä yläsokkeli, jonka sisään on mahdollista sijoittaa varaukset. 3.3.2 Porraskäytävät Porraskäytävissä olevien betonielementtien suunnittelussa tulee olla erittäin tarkka, koska niissä tiloissa vaakaputkitusta on vaikea toteuttaa. Yleensä sähkövarusteet ketjutetaan alhaalta ylöspäin ja silloin tärkeää, että elementtien varaukset osuvat kohdakkain. Riippuen porraskäytävän rakenteesta ja muodosta, siellä on myös porrashuoneen väliset elementit eli lepotasolaatta ja kerrostasolaatta, jotka sisältävät sähkövarauksia. Lepotasolaattaan putkitus tuodaan yleensä seinän kautta, jolloin on hyvä käyttää erikoiskokoista sähkövarausta, jotta putkittamiselle on riittävästi tilaa. Kuvassa 13 on esimerkki kuinka putkittamisen voi toteuttaa elementtiseinän ja lepotasolaatan liitoksessa.
18 Kuva 13. Esimerkki elementtiseinän ja lepolaatan putkituksesta. Elementtikaaviossa oleva laatan korkotieto auttaa hahmottamaan, mistä laatasta on kyse. Kuvassa 14 on kaksi päällekkäin olevaa elementtiä, jotka sijaitsevat porraskäytävässä. Kuva auttaa hahmottamaan, kuinka putkitus toteutetaan, kun siirrytään alla olevasta elementistä ylempänä olevaan elementtiin.
19 Kuva 14. Kaksi porraskäytävässä sijaitsevaa elementtiä päällekkäin. Kuvassa 15 on samat elementit violetilla värillä kuin kuvassa 14, mutta kuvattuna rakennetekniikan tietomallista. Kuten kuvista huomataan, elementtien geometria ei ole samanlainen, joten mitoituksen apuna kannattaa käyttää hyödyksi moduuliviivoja. Tietomallista otetussa kuvassa ei näy sähköpisteitä, koska kuva on otettu rakennetekniikan tietomallista, jotta elementit erottuvat paremmin.
20 Kuva 15. Päällekkäin olevat elementit tietomallista katsottuna. 3.4 Elementtien sähkösuunnittelu paikallavalukohteeseen verrattuna ontelolaattakohteeseen Paikallavaluholvin ja ontelolaattaholvin suurimpana erona on sähköputkien sijoitus. Ontelolaattaholvissa sähköasennusten johtopituudet kasvavat reilusti verrattuna paikallavaluholviin, koska putkitus joudutaan viemään ontelolaatan saumoissa. Ontelolaattojen saumoissa vietävien sähköputkitusten määrää on rajoitettu rakenteellisista syistä, mutta paikallavalukohteessa tällaista rajoitusta ei ole, koska putket voidaan viedä betonivalun sisällä. /9/
21 3.4.1 Paikallavaluholvi Sähköputkitus on paikallavalukohteessa nopea toteuttaa, koska putkitukset voidaan tehdä suoraan pisteestä toiseen, kuten kuvassa 16. Sähköputkitus ja sähkövarausten sijoittaminen on vapaampaa, koska ei tarvitse miettiä putkien lukumäärää ontelolaatan saumoissa. Kuva 16. Paikallavaluholvin putkitus Sähkövarauksia tarvitsee myös käyttää vähemmän, koska päätyvarauksia ei tarvitse käyttää kuin elementistä toiseen siirtyessä. Paikallavaluholvia käytettäessä voidaan käyttää elementin keskelle sijoitettavia pääteholkkeja ja niistä putkitusta voidaan jatkaa vapaasti, ellei alakattoa ole käytettävissä. /9/ 3.4.2 Ontelolaattaholvi Kun alakattoa tai koteloa ei ole käytettävissä, joudutaan sähköputket sijoittamaan ontelolaatan onteloihin tai reunasaumoihin. Ensisijaisesti sähköputkitus asennetaan ontelolaattojen onteloihin. Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että ontelolaatan
päätysaumaan voidaan asentaa enintään kolme 20 mm:n sähköputkea ja pituussuuntaiseen saumaan kaksi halkaisijaltaan 20 mm:n sähköputkea (Kuva 17). /8/ 22 Kuva 17. Leikkauskuva ontelolaattojen päätysauman liitoksesta. /7/ Kun sähköputkia tulee edellä mainittua suurempi määrä, laatan päähän on mahdollista tehdä sähköputkivaraus eli SUR-varaus, joka voidaan tehdä ainoastaan ontelolaatan päätysaumaan. SUR-varaus on ontelolaatan levyinen ja korkeintaan 150 mm pitkä ja 50 mm syvä. Kun käytetään SUR-varausta, saumaan voidaan sijoittaa neljä sähköputkea. Kuvassa 18 on havainnollistava kuva SUR-varauksesta, jossa on varauksesta leikkauskuva ja naamakuva. /8/
23 Kuva 18. SUR-varauksen leikkaus- ja naamakuva. /7/ Joissain tilanteissa, kun ontelolaatta on samansuuntainen elementin kanssa, joudutaan käyttämään elementin ylälaidassa W-varausta, jotta putkitus pystytään toteuttamaan. Tällaisten kohtien havaitsemiseen kannattaa apuna käyttää rakennetekniikan tietomallia, koska siitä ontelolaatan ja elementin liitoksen näkee havainnollisemmin.
24 4 REIKÄVARAUKSET Elementteihin tehdään LVI- ja sähkövarausten lisäksi reikävarauksia, joissa saadaan vietyä LVI-putkistoja, sähköhyllyjä ja kaapeleita läpi elementistä. Reikävarauksen tekee sähkö- tai LVI-suunnittelija, kun halutaan lävistää rakenne. Eri suunnittelualojen tietomalleja yhdistämällä saadaan sovitettua reiät ja rakenteet yhtenäisesti niin, että tekniikka ja rakenteet toimivat niin kuin pitääkin. /3/ Tietomallipohjaisena tehtävää reikä- ja varaussuunnittelua käytettäessä sovitaan reikäpiirustuksien teko, vastuualueet ja toimintatavat rakenne- ja talotekniikkasuunnittelun välillä projektikohtaisesti. Rakennesuunnittelija tekee rakenteisiin rei itykset ja kolotukset reikävarausobjektien tietoja käyttämällä. Mikäli reiän tekeminen ei ole rakenteellisesti mahdollista rakennesuunnittelijan on informoitava tästä talotekniikkasuunnittelijaa, joka tekee rakennesuunnittelijan ehdotuksen mukaan uuden version reikävarausobjekteista ja lähettää sen rakennesuunnittelijalle. Reikävaraukset on yleensä tehty ennen kuin elementteihin lisätään sähkömerkinnät. /3, 9/
25 5 BETONIELEMENTTIEN SÄHKÖSUUNNITTELUOHJE Yleisenä betonielementtien sähkösuunnitteluohjeena on käytetty Betoniteollisuus ry:n vuonna 2012 julkaisemaa Betonielementtien sähköasennukset -ohjetta. Swecolla on käytössä AutoCADiin luotu lisäohjelma, jonka avulla betonielementtien mitoitus nopeutuu merkittävästi. 5.1 Ohjelman asentaminen Asentaminen aloitetaan lisäämällä Autocadiin tiedostopolku (Kuva 19): Options Files Support File Search Path Add G:\Organization\BS\Com- mon\90_mallit\132_sah\autocad_elementtien_sähköistysohjelma\elementti- blokit Kuva 19. Tiedostopolun lisääminen. Ohjelman saa AutoCADissa auki kirjoittamalla komentoriville APPLOAD, menemällä kyseiseen kansioon, valitsemalla Element.lsp -tiedoston ja painalla Load. Tiedosto kannattaa raahata Startup Suite -kansioon, jolloin ohjelmaa latautuu aina AutoCADin käynnistyessä.
26 2 1 Kuva 20. Ohjelman lataus. 5.2 Ohjelman käyttö 1. Ohjelma käynnistyy kirjoittamalla AutoCADin komentoriville ELEMENT. 2. ELEMENT- komennon jälkeen ohjelma kysyy lattiakorkoa verrattuna elementin alapintaan. Jos elementin alapinta on esim. +101.240 m ja lattiapinta +101.300 m lattiapinnaksi merkitään 60 eli 60 mm (Kuva 21). Kuva 21. Lattiapinnan määritys. Vaikka lattiapinta olisi erikseen merkitty elementtipiirustukseen, kannattaa lattiapinnan korkeus vielä itse tarkistaa.
27 3. Seuraavaksi määritetään putkien lukumäärä (0-3) (Kuva 22). Painamalla Enteriä ohjelma valitsee oletuksena putkien lukumääräksi (1). Jos putkia tulee useampia tai putkia tulee lisää voi putken piirtää myös viivanpiirto -toiminnoilla. Putki on oletuksena JM20. Jos halutaan käyttää muuta putkikokoa, tulee se merkitä piirustukseen. Kuva 22. Putkien lukumäärän määritys. 4. Putkien määrityksen jälkeen avautuu ensimmäisen sijoitettavan objektin valintaikkuna (Kuva 23). Mitoitus tehdään yleensä elementin alareunasta ylöspäin, joten kannattaa ensin valita alimpana oleva objekti. Voidaan valita myös NONE, jolloin ohjelma piirtää pelkän putken. Kuva 23. Ensimmäisen objektin sijoitus. 5. Seuraavana avautuu toisen objektin valintaikkuna (Kuva 24). Jos putkitus päättyy pääteholkkiin, se kannattaa valita toisena, koska silloin pääteholkkien lukumäärä vastaa putkien lukumäärää. Ohjelma sijoittaa mittaviivat rasioiden keskiön kohdalle ja WM-tyyppisissä varauksissa varauksen alareunaan. Jos W-tyylinen varaus sijoittuu elementin ylä- tai alareunaan, sille ei tarvitse merkitä pystymitoitusta.
28 Kuva 24. Toisen objektin sijoitus. 6. Elementistä valitaan nurkkapiste, josta mitoitus aloitetaan (Kuva 25). Ohjelma mitoittaa aloituspisteen 2,5 mm tarkkuudella valitusta pisteestä. Jos lattiapinta on määritetty, sinisellä värillä oleva apumitoitusviiva kuvaa objektin korkeutta lattiapinnasta. Sinisellä värillä oleva apumitoitusviiva on Element_Floor -tasolla, eikä se näy tulostaessa kuvaa. Kuva 25. Ensimmäisen objektin sijoitus. 7. Sijoitetaan toinen objekti. Toisen objektin sijoittamisen jälkeen mitoitus on valmis (Kuva 26). Mittaviivat siirtyvät automaattisesti objektien läheisyyteen ja niitä voi siirrellä vapaasti. Pystyssä olevia mittaviivoja ei tarvita mitoituksissa, joissa sijoitettava varaus tulee elementin yläreunaan. Yleensä elementin päädyssä käytetään W-varauksia tai pääteholkkeja. Sandwich -elementeissä pääteholkkien sijoituksessa kannattaa olla huolellinen, koska ulkokuoren yläreuna on eri kohdassa verrattuna sisäkuoren reunaan.
29 Kuva 26. Valmis mitoitus. Kuvan 26 elementissä on kyseessä sandwich -elementti, jolloin mitoitus tehdään etupinnan reunasta, koska sijoitettava kojerasia tulee etupintaan. Sähkövarusteiden tullessa elementin takapintaan, mitoitus tehtäisiin ulkokuoren reunasta. Sandwich - elementtien ulkopintaan tulevat sähkövarusteet ovat yleensä valoja, pistorasioita tai ovipuhelimia, joten mitoituksessa kannattaa käyttää apuna julkisivupiirustuksia, koska pisteet eivät välttämättä ole oikeassa paikassa tasopiirustuksessa. 5.3 Vinkkejä suunnitteluun Betonielementeissä on joissain kohdissa mitoituksellisesti tarkkoja kohtia. Seuraavana on koottu muutamia esimerkkejä kuvin ja selityksin. Keittiöt ja vessat suunnitellaan tapauskohtaisesti, eikä yleistä ohjetta voida antaa. Käytettävät valot, pistorasiat ja ryhmitys määräävät kuinka putkitus kannattaa toteuttaa.
30 5.3.1 WC ja keittiö Keittiö- ja WC-tiloissa olevia elementtejä suunnitellessa tulee aina katsoa samalla kalustekaavioita. Yksi hyvä tyyli on esimerkiksi piirtää kalusteet elementtipiirustukseen Element_Floor -tasolla (Kuva 27). Näin tarkistaminen helpottuu ja helpot virheet vähenevät. Sama periaate pätee kummassakin tilassa. Kuva 27. Keittiökalusteet piirrettynä elementtipiirustukseen. Kyseisessä kohteessa keittiön tason pistorasiat toteutettiin nurkkapistorasialla, jotka ei tarvitse kojerasiaa. Putki kannattaa päättää WM1-varaukseen, jolloin säätövaraa työmaalla jää enemmän. WM1-varaus kannattaa mitoittaa yläkaapiston alareunan keskelle niin, että WM1-varauksen keskikohta on yläkaapin alareunassa (Kuva 27). WC- ja kylpyhuonetiloissa kuivausrummun ja pyykinpesukoneen pistorasiat syötetään omista ryhmistä ja rasiat halutaan omien peitelevyjen alle, joten rasioiden keskiöiden etäisyytenä toisistaan on hyvä olla 100 mm. 5.3.2 Ovien ympäristö Tavallisesti ovien ympäristössä elementtiin tulevia sähkötarvikkeita ovat putkitus kulunvalvotulle ovelle, kytkimet ja ovipuhelimet. Kulunvalvotuille oville viedään yleensä kaksi putkea ja putket sijoitetaan pääteholkein elementin keskelle ja
mielellään oven saranapuolelle, koska oven ylivientisuojat ovat saranapuolella (Kuva 28). 31 Kuva 28. Kulunvalvotun oven putkituksen sijoitus. Työmaalla putkitus näyttää kuvan 29 kaltaiselta. Pääteholkkien sijoituksesta ei ollut varmuutta, joten putket on sijoitettu oviaukon keskelle. Kuva 29. Kulunvalvotun oven putkitus, työmaaesimerkki. Ulkoseinissä oleville ovipuhelimille käytetään yleensä erikoiskokoisia varauksia, jos ovipuhelin halutaan upottaa elementtiin. Kuvassa 30 on esimerkki kuinka varauksen voi merkitä elementtipiirustukseen. Mitat varauksella ovat tapauskohtaisia. Kuvan 30 esimerkissä varaus mitoitettiin leveys- ja pituussuunnassa 10 mm
suuremmaksi ovipuhelimen uppokotelon mittoja. Uppokotelon mitat olivat 120 mm x 300 mm x 45 mm. 32 Kuva 30. Julkisivun ovipuhelimen merkitseminen elementtipiirustukseen. Kuten kuvassa 30, elementtipiirustukseen kannattaa mitata myös apuviivoin absoluuttinen korko, joka on mitoitettu yleensä arkkitehdin julkisivukuvassa. Sisällä olevalle ovipuhelimelle varataan kojerasia. Jos ovipuhelin ei ole kojerasian kanssa yhteensopiva, voidaan käyttää myös WM1-varausta, johon putki päätetään. Silloin varmistetaan, että puhelimen paikkaa voidaan säätää ja läpivientimahdollisuudet kasvavat. Kuvassa 31 ovipuhelimelle ei oltu mitoitettu kuin putki ja ovipuhelimessa läpivientimahdollisuus oli vain kyljessä. Ovipuhelinta ja kytkintä ei saatu asennettua linjaan.
33 Kuva 31. Sisällä oleva ovipuhelin. 5.3.3 Muut huomiot Pääteholkin sijasta voi käyttää myös taivutusjatkoa, jolloin putkituksen pääte ei rikkoudu niin helposti ja lisäksi putkitusta on helpompi jatkaa. Taivutusjatko tulee olla tulpattu toisesta päästä, että betonivalua ei pääse putkeen sisälle. Ontelolaattaholvissa ontelolaatta tulee yleensä 60 mm elementtiseinän päälle. Tällöin on hyvä merkitä myös pääteholkkien tai taivutusjatkojen syvyysasema elementin leikkauskuvaan ja merkitä selventävä teksti. Näin vältetään, että pääteholkit tai taivutusjatkot eivät rikkoudu ontelolaatan asennuksessa niin helposti.
34 6 POHDINTA Opinnäytetyön tavoitteena oli perehtyä betonielementtien sähkösuunnitteluun ja tutustua tällä hetkellä saatavilla oleviin ohjeistuksiin. Työssä annettiin vinkkejä ja ohjeita mitä sähkösuunnittelijan kannattaa ottaa huomioon betonielementtejä suunniteltaessa. Rakennuksissa toistuvat samantyyppiset tilat, kuten porrashuoneet. Tässä työssä tarkoituksena oli myös antaa vinkkejä, kuinka rakennuksen eri tiloja kannattaa suunnitella. Elementtien sähkösuunnittelusta on saatavilla vain vähän tietoa ja saatavilla olevat ohjeet ovat myös osin vanhentuneita. Opinnäytetyössä saatavilla olevia ohjeita on koostettu, joten lukijan on helppo saada yleiskuva miten suunnittelua tehdään. Tämänhetkisessä suunnittelumenetelmässä on myös puutteita ja suunnittelu on virhealtista ja aikaa vievää. Opinnäytetyön tuloksena saatiin sähkösuunnittelijalle ja aiheen parissa työskenteleville ohjeistus elementtien suunnitteluun, sekä vinkkejä miten eri tilojen betonielementtien sähköputkitus kannattaa suunnitella.
35 LÄHTEET /1/ Sweco Finland Oy. Tietoa Swecosta. Viitattu 3.2.2019. http://intranet/fi/inside-sweco/tietoa-swecosta/business-areas/sweco-finland/ /3/ Rakennustieto Oy. 2012 Yleiset tietomallivaatimukset 2012. Osa 4. Talotekninen suunnittelu, s. 36-38 Viitattu 25.3.2019. https://buildingsmart.fi/wp-content/uploads/2016/11/ytv2012_osa_4_tate.pdf /4/ Palolahti, T., Stagnäs, M. & Valjus, J. 2011. Betonielementtien sähköasennukset. Suomen rakennusmedia Oy. /5/ Suikka, A. Ontelolaatastojen rei itykset ja varaukset. Betoniteollisuus ry. Viitattu 14.3.2019. http://www.elementtisuunnittelu.fi/download/23846/ontelolaatastojen%20rei'itykset.pdf /6/ Asennustuotteet ja tarvikkeet. 2019. ABB. Viitattu 14.3.2019. http://asennustuotteet.fi/catalog/7670/asennustarvikkeet_fin1.html /7/ Parman ontelo- ja kuorilaataston asennus- ja työmaaohje. 25.8.2015. Parma. Viitattu 20.3.2019. https://parma.fi/userassets/uploads/documents/2018/06/parman_ontelo_ja_kuorilaatastot_asennus_ja_tyomaaohje_2015_web.pdf /8/ Ontelolaataston suunnitteluohje. Betoniteollisuus ry. 21.5.2012. Viitattu 20.3.2019. https://betset.fi/wp-content/uploads/2018/01/ontelolaatastojen-suunnitteluohje.pdf /9/ Palmu. J. Suunnittelujohtaja, Sähkö. Sweco Talotekniikka Oy. Haastattelu.
36