Savon ammatti- ja aikuisopisto Presidentinkatu 1 ja 3 vanhat osat Rakennetekninen arviointi rakennuksien peruskorjattavuudesta Rakennussuunnittelutoimisto Nylund Oy
Sivu 2 / 16 Sisällys 1. Yleistä... 3 2. Yhteystiedot... 3 3. Presidentinkatu 1, kauppaoppilaitos... 4 4. Presidentinkatu 3... 9 5. Sisäilmariskit... 15 6. Yhteenveto... 16
Sivu 3 / 16 1. Yleistä Tämän asiakirjan tarkoituksena on arvioida rakennuksien korjattavuutta mahdollisen peruskorjauksen yhteydessä rakennetekniikan näkökulmasta. Arviointi perustuu pääosin vanhoista suunnitelmista tehtyihin havaintoihin sekä silmämääräiseen havainnointiin. Tarkempia rakenteiden selvityksiä ei ole tehty. Rakenneavauksia tehtiin yhteensä 3 kappaletta. Rakenneavausten tarkoituksena oli varmentaa vanhojen suunnitelmien paikkansapitävyyttä. Rakenneavaukset tehtiin presidentinkatu 3:n alimman kerroksen lattia- ja seinärakenteisiin. Mikäli rakennuksien korjauksia ryhdytään suunnittelemaan, on ennen suunnittelutyöhön ryhtymistä rakennuksiin tehtävä täydellinen kuntotutkimus ja haitta-ainekartoitus suunnittelun lähtötiedoksi. 2. Yhteystiedot Tilaaja: Savon Koulutuskuntayhtymä PL 87, 70101 Kuopio Tapani Lehmusaho Raportin laatija: Rakennussuunnittelutoimisto Nylund Oy Puijonkatu 26-28, 70110 Kuopio Anssi Kinnunen, RI, rakennusterveysasiantuntija Hannu Kuokkanen, RI
Sivu 4 / 16 3. Presidentinkatu 1, kauppaoppilaitos Kauppaoppilaitoksen vanhin osa on rakennettu vuonna 1956. Rakennus on perustettu kallion varaan teräsbetonisten perusmuurianturoiden ja pilarianturoiden päälle. Rakennuksen ulkoseinät ovat kantavia massiivitiiliseiniä, paksuudeltaan yhteensä 600mm: 450mm runko ja 150mm sisäpuolinen kuorimuuraus. Rakennus on jäykistetty massiivitiiliseinin. Ulkoseinillä ikkuna-aukkojen yläpuolella seinän sisäpinnassa kulkee betonipalkkikaistoja. Palkkikaistat on eristetty ulkopuolelta lastuvillalevyin (tojax). Välipohjarakenne on ns. alalaattapalkisto. Yläpohjan kantavana rakenteena ovat osin teräsbetonikehät, osin betonipalkit, joiden päältä vesikattorakenne on kannatettu puurakentein. Katteena rakennuksessa on tiilikate. Kuva 1. Presidentinkatu 1:n vuonna 1956 rakennettu osa. Kuvan lähde: Bing Maps
Sivu 5 / 16 Kuvat 2 ja 3. Rakenneleikkaus ulkoseinästä sekä ikkunan ylityspalkin kohdalta.
Sivu 6 / 16 Kuva 4. Rakennuksen leikkauspiirros alkuperäisistä suunnitelmista.
Sivu 7 / 16 Kuva 5. Rakennuksen leikkauspiirros alkuperäisistä suunnitelmista. Rakenteiden korjaus peruskorjauksen yhteydessä Perustukset ja alapohjat Rakenneleikkausten mukaan rakennus on perustettu kalliolle. Riippuen louhintatasoista ja louhitun pinnan kallistuksista kallion pintaa pitkin liikkuva vesi voi päästä rakennuksen alle. Mikäli kallistuksissa on puutteita, voidaan korjaustöiden yhteydessä joutua tarkkuuslouhintaan rakennuksen vierellä vesien ohjaamiseksi rakennuksesta poispäin uusittaviin salaojiin.
Sivu 8 / 16 Rakennuksen alapohjat ovat kerroksellisia rakenteita. Alapohjarakenteissa on käytetty bitumisivelyitä ja orgaanisia eristemateriaaleja. Keskellä rakennusta kulkee tekniikkakanaali. Rakennusajalle tyypilliseen tapaan lattian alapuolelle on todennäköisesti jätetty muottilaudoituksia. Peruskorjauksen yhteydessä nykyiset alapohjarakenteet tulee purkaa kokonaisuudessaan ja korvata uudella rakenteella. Kalliopinnan läheisyys voi tuoda omat ongelmansa. Lattiapinnan tasoa kellarissa saatetaan joutua nostamaan tai kalliopintaa rakennuksen sisällä louhimaan. Ulkoseinät Rakennuksen ulkoseinät ovat perusmuurien osalta teräsbetonia ja ylempien kerrosten osalta massiivitiiltä. Seinät on rapattuja. Ulkoseinät ovat kantavia. Ulkoseinärakenteissa on käytetty lämpökatkona esim. palkkien kohdalla lastuvillalevyjä. Korjaustöiden yhteydessä eristelevyjä on käytännössä mahdoton poistaa ja korvata muulla eristemateriaalilla. Ulkoseinien U-arvo on heikko verrattuna nykyisiin vaatimuksiin ulkoseinän lämmöneristävyydelle. Peruskorjauksen yhteydessä ulkoseinille on vaihtoehtona jättää ulkoseinärakenne entiselleen tai tehdä seinään uusi ulkopuolinen lämmöneristys esim. lämpö- tai levyrappauksena. Katselmuksen yhteydessä rappauksessa havaittiin kopoja, joten peruskorjauksen yhteydessä todennäköisesti rappaus tulee uusia vähintäänkin kopojen osalta. Välipohjat Rakennuksen välipohjat ovat alalaattapalkistoja. Palkistot on kannatettu keskellä kulkevin pilarilinjoin sekä ulkoseiniltä. Palkistojen ontelotiloihin on rakennusajalle tyypilliseen tapaan todennäköisesti jätetty muottilaudoitukset. Peruskorjauksen yhteydessä muottilaudat tulee poistaa, joten palkiston laatta tulee purkaa vähintään ala- tai yläpuolelta. Uuden rakenteen osalta vaaditun ääneneristävyyden saavuttaminen voi olla haasteellista. Tämä ongelma tulee esille eritoten ääntä eristävien seinien liittymien suunnittelussa ja toteutuksessa. Lisäksi välipohjarakenteessa voi tulla ongelmia, mikäli uusi rakenne joudutaan tekemään painavampana kuin nykyinen rakenne ja vanha rakenne ei kestä uusia kovempia kuormia. Yläpohjat ja vesikatto Yläpohjarakenne on yläpuolelta eristetty betonipalkki / laattarakenne. Vesikattorakenne on osin kannatettu yläpohjan teräsbetonikehin ja osin betonipalkein. Betonirakenteiden päältä rakenne on rakennettu puusta. Vesikatteena on tiilikate. Peruskorjauksen yhteydessä vähintäänkin vesikate aluskatteineen ja yläpohjan eristykset tulee uusia. Kuitenkin todennäköisemmin peruskorjauksen yhteydessä vesikattoon kohdistuu IV:n uusimisen ja / tai tilamuutosten myötä sellaisia muutoksia, että nykyiset puurakenteet kannattaa purkaa kokonaisuudessaan ja tehdä uusi rakenne betonirakenteiden päältä. Energiatehokkuus Rakennuksen energiatehokkuutta rakenteiden osalta voidaan parantaa peruskorjauksen yhteydessä hyvin ala- ja yläpohjan osalla. Mikäli ulkoseinien osalta ulkopuoliseen lämmöneristykseen ei päädytä, jää ulkoseinän lämmöneristävyys heikoksi. Lisäksi energiatehokkuutta voidaan parantaa LVIteknisillä ratkaisuilla. Rakennusrungon soveltuvuus tekniikkamuutoksille Rakennuksen nykyisten lattiapintojen korkoero suuremman pääsiiven osalta on yleensä 3400mm. Tämä mahdollistaisi todennäköisesti LVIAS-järjestelmien mahtumisen rakenteisiin kerroskorkeu-
Sivu 9 / 16 den puolesta. Pienemmän siiven osalta alemman kerroksen huonekorkeus on matalahko (2400mm) ja ylempi kerros on salimaisen korkea (n. 4800-5500mm). Alempi kerros on liian matala ajatellen talotekniikan sijoittamista. 4. Presidentinkatu 3 Ammattikoulun vanhin osa on rakennettu vuonna 1959. Saliosan laajennus on valmistunut vuonna 1968. Rakennus on perustettu kallion varaan. Rakennuksen ulkoseinät ovat pääosin kantavia massiivitiilipilareita. Tiilipilareiden välissä on kantamaton mineraalivillaeristeinen seinärakenne, julkisivuna tällä osalla on peltikasetti. Alun perin peltikasetin tilalla on ollut sementtikuitulevy. Palkkilinjojen ulkopuolella seinän rakenteessa kulkee korkkieristys. Välipohjarakenteena on ylälaattapalkisto. Kantava laatta on 120mm paksu. Laatan päällä on n.50mm paksu pintabetonikerros. Yläpohjan kantavana rakenteena on ylälaattapalkisto, jonka päältä lähtevät puiset vesikattokannattajat. katteena rakennuksessa on konesaumattu peltikate. Saliosan välipohjan kantavana rakenteena on pääosin ylälaattapalkisto ja vesikaton kantavana rakenteena teräsbetonikehät. Kuva 6. Presidentinkatu 3:n vuonna 1959 rakennettu osa, vuoden 1968 laajennus salirakennuksen päädyssä ohuella katkoviivalla. Kuvan lähde: Bing Maps
Sivu 10 / 16 Kuva 7. Rakenneleikkauksia ulkoseinältä. Kuva 8. Rakenneleikkaus ulkoseinältä ikkunan yläpuolelta.
Sivu 11 / 16 Kuva 9. Rakennuksen luokkaosan leikkauspiirros.
Sivu 12 / 16 Kuva 10. Rakennuksen julkisivua. Rakenteiden korjaus peruskorjauksen yhteydessä Perustukset ja alapohjat Vanhojen rakennesuunnitelmien mukaan rakennus on perustettu kallion varaan. Riippuen louhintatasoista ja louhitun pinnan kallistuksista kallion pintaa pitkin liikkuva vesi voi päästä rakennuksen alle. Mikäli kallistuksissa on puutteita, voidaan korjaustöiden yhteydessä joutua tarkkuuslouhintaan rakennuksen vierellä vesien ohjaamiseksi rakennuksesta poispäin uusittaviin salaojiin. Tilaajalta saadun tiedon mukaan rakennuksessa on havaittu kosteusongelmia alimmassa kerroksessa, nimenomaan lattian alapuolisissa rakenteissa. Rakennuksen alapohjarakenteena on kerroksellinen rakenne. Rakenteessa on käytetty orgaanisia eristemateriaaleja ja bitumisivelyitä. Alapohjarakenne on varmistettu rakenneavauksin. Peruskorjauksen yhteydessä alapohjarakenteet on purettava kokonai-
Sivu 13 / 16 suudessaan ja korvattava uudella rakenteella. Purkutyön yhteydessä selviää rakennusaikainen louhintataso. Kalliota saatetaan joutua louhimaan rakennuksen sisällä tai nykyistä lattiapinnan tasoa nostamaan. Ulkoseinät Ulkoseinät ovat kellarikerroksen osalta betonirakenteisia. Pilarihalkaisuissa on käytetty korkkieristeitä. Kellarin seinärakenne on varmistettu rakenneavauksin. Ylemmissä kerroksissa ulkoseinien kantava osa on umpitiiltä ja tiilipilareiden välissä oleva osa on mineraalivillaeristeinen kantamaton seinärakenne. Väliosan sisäpinnassa on tiilimuuraus, ulkopinnassa peltiverhous. Ulkoseinällä olevien välipohjapalkkien ulkopinnassa on arkkitehtileikkauksesta poiketen lastuvillalevyeristys (ks. kuva 8). Ulkoseinien tiilimuurauksen jälkisaumaus n.30mm syvyydeltä on hyvin haurasta värilaastia. Kuva 11. Leikkaus nykyisestä ulkoseinärakenteesta.
Sivu 14 / 16 Kuva 12. Tiilimuurauksen julkisivupinnassa värilaasti. Laasti hyvin haurasta, lähtee rapsuttamalla pois. Peruskorjauksen yhteydessä rakennuksen alimman kerroksen betonirakenteisten seinien osalta sisäpuoliset lämmön- ja kosteudeneristeet tulisi purkaa ja lämmöneriste siirtää betonirakenteen ulkopuolelle. Sisäpuolisella lämmöneristeellä seinärakenteesta ei saada rakennusfysikaalisesti toimivaa. Mikäli yläpuoleisia rakenteita ei myös lisälämmöneristetä ulkopuolelta, syntyy rakenteeseen betonirakenteisen kellarikerroksen osalle patti ulkopuolelle. Tällöin kylmä tiilipilarirakenne menee lämmöneristekerroksen läpi, mikä luo omat ongelmansa. Nykyiset kantavat tiilipilarit ovat epäkeskisesti kuormitettuja (reunapalkki sisäpinnassa). Peruskorjauksen yhteydessä mikäli kerroksiin tulee lisää kuormaa (uusia väliseiniä, lisäkerroksia, lisäpainoa välipohjarakenteeseen tms.) tulee tiilipilareiden toiminta ja kapasiteetti tarkistaa. Tiilipilareiden kuormituskapasiteetti voi tulla rajoittavaksi tekijäksi. Mikäli ulkoseinärakenteen tiiliosainen julkisivu päätetään jättää ilman lisäeristystä julkisivuksi, on nykyinen julkisivun värilaasti uusittava. Katselmuksen perusteella laasti vaikutti hyvin hauraalta. Ilman lisäeristystä myös rakenteen lämmöneristävyys jää heikoksi. Mikäli päädytään tiilijulkisivukokonaisuuden osalta lisälämmöneristykseen on liittymien suunnitteluun ja toteutukseen kiinnitettävä erityistä huomiota. Julkisivussa on suuri määrä ikkunaliittymiä suhteessa julkisivun pinta-alaan. Esimerkiksi eristerappaus voi olla hankala toteuttaa johtuen suuresta määrästä kapeita kaistoja julkisivussa. Peruskorjauksessa ulkoseinien osalta riskirakenteeksi jää ulkoseinien sisään jäävät orgaaniset mahdollisesti vaurioituneet korkkieristeet. Kaikkia eristeitä, esim. pilarihalkaisun eriste on hyvin hankala tai mahdoton poistaa.
Sivu 15 / 16 Välipohjat Rakennuksen välipohjat yleensä ovat ylälaattapalkistoja. Rakenteen palkkijako on noin 2,4 metriä. Välipohjalaatan paksuus on yhteensä 170mm; kantava laatta 120mm ja pintalaatta 50mm. Välipohjalaatta ei täytä nykyisin asuinrakentamisessa annettuja ääneneristävyysvaatimuksia. Mikäli peruskorjauksen yhteydessä välipohjarakenteesta pyrittäisiin tekemään asuinrakentamisen ääneneristysvaatimukset täyttävä rakenne, ajaa se monimutkaisiin ja kalliisiin ratkaisuihin. Yläpohjat ja vesikatto Rakennuksen yläpohjarakenteena on kantava betonilaatta, villaeristys, puurakenteiset vesikattokannattajat ja vesikatteena konesaumattu peltikatto. Peruskorjauksen yhteydessä vähintäänkin vesikate aluskatteineen ja yläpohjaeristykset tulee uusia. Kuitenkin todennäköisemmin peruskorjauksen yhteydessä vesikattoon kohdistuu IV:n uusimisen ja / tai tilamuutosten myötä sellaisia muutoksia, että nykyiset puurakenteet kannattaa purkaa kokonaisuudessaan ja tehdä uusi vesikattorakenne betonirakenteiden päältä. Energiatehokkuus Rakennuksen energiatehokkuutta voidaan parantaa peruskorjauksen yhteydessä. Rakennuksen alaja yläpohjarakenteet tulisivat peruskorjauksen yhteydessä uusiutumaan lähes kokonaan ja näiden rakenteiden osalta päästäisiin nykymääräykset täyttäviin lämmöneristevaatimuksiin. Ulkoseinärakenteiden osalta energiatehokkuus jää heikoksi ilman lisäeristystä. Lisäksi ulkoseinissä on suuri määrä liittymärakenteita, joiden ilmatiiveyteen olisi kiinnitettävä erityistä huomiota korjausten yhteydessä. Lisäksi energiatehokkuutta voidaan parantaa LVI-teknisillä ratkaisuilla. Rakennusrungon soveltuvuus tekniikkamuutoksille Luokkasiiven osalta rakennuksen nykyisten lattiapintojen korkoero on yleensä 3450mm. Palkkien korkeudet ovat yleensä 500mm. Tämä mahdollistaisi todennäköisesti LVIAS-järjestelmien mahtumisen rakenteisiin kerroskorkeuden puolesta. Salilaajennuksen pohjakerroksen ja 1. kerroksen välinen korkoero on yleensä 3700mm. Salitilan sisätilan korkeus on n.7-8m. 5. Sisäilmariskit Sisäilmariskit Rakennuksien sisäilmariskit liittyvät jääviin rakenteisiin. Rakennuksissa on käytetty pikisivelyitä sekä lastuvillalevyjä ja korkkieristeitä. Pikisivelyt voivat sisältää sisäilmalle haitallisia PAHyhdisteitä. Lastuvillalevyjen ja korkkieristeiden osalta levyissä voi olla sisäilmastolle haitallista mikrobikasvustoa tai toksiinintuottajia. Sisäilmalle haitallisia yhdisteitä sisältävien tai tuottavien rakenneosien osalta ensisijainen korjausvaihtoehto on aina poistaa haittaa aiheuttava materiaali. Mikäli poistaminen ei ole mahdollista tai johtaa kohtuuttomiin korjauksiin on toissijaisena keinona estää haitta-aineen pääsy sisäilmaan. Tällöin puhutaan ns. tiivistyskorjauksista. Näissä rakennuksis-
Sivu 16 / 16 sa osa rakenteista joudutaan korjaamaan tiivistyskorjauksilla. Esimerkiksi ulkoseinien osalta osa lastuvillalevyistä ja korkkieristeistä on mahdotonta poistaa ilman kohtuuttoman suuria korjauksia. Tarkempi tiivistyskorjausten tarve selviää vasta rakenteiden purkamisen jälkeen. Nämä tiivistyskorjauksin korjattavat rakenteet jäävät riskiksi rakenteisiin rakennuksen elinkaaren ajaksi. Riskienhallinta perustuu tiivistyskorjausten onnistumiseen ja rakenteen ilmatiiveyteen. Presidentinkatu 3:n osalla ulkoseinärakeessa on paljon liittymäkohtia. Liittymäkohdista tulisi tehdä ilmatiiviitä energiatalouden ja sisäilman laadun varmistamiseksi. Rakennuksen seinä-, katto- ja lattiatasoitteet voivat sisältää kaseiinia tai asbestia. Mikäli tasoitteet sisältävät kaseiinia pitää purkutyöt tehdä siten, että nykyisiä tasoitepintoja ei kastella purkutyön aikana. Toisena vaihtoehtona poistaa kaikki rakennuksen sisäpuoliset tasoitteet. Käytännössä ainoaksi vaihtoehdoksi jää tasoitteiden poisto. Tasoitteiden sisältäessä asbestia, joudutaan tekemään paljon kalliita asbestipurkutöitä. Tasoitteiden asbesti- ja kaseiinipitoisuuksien selvitykset tulee tehdä ennen korjaussuunnittelun käynnistämistä. 6 Yhteenveto Presidentinkatu 1 Presidentinkatu 1:n osalta rakennuksen peruskorjaus on mahdollista muttei järkevää ajatellen pelkästään rakennetekniikkaa. Riippuen rakennuksen uudesta käyttötarkoituksesta rakennuksen peruskorjauksessa jääviin rakenteisiin joudutaan tekemään suuria muutoksia. Lisäksi nykyisen rakennusvaipan lämmöneristävyys jää heikoksi mikäli ulkoseinät jätetään lisäeristämättä ulkopuolelta. Osa sisäilmariskeistä jää rakenteisiin korjauksien jälkeenkin. Rakenteiden korjausratkaisuissa voidaan ajautua kalliisiin ja epävarmoihin ratkaisuihin. Presidentinkatu 3 Rakennuksen peruskorjausta ajatellen rakenteissa on useita eri ongelmia; ulkoseinärakenteet liittymineen ja kantavine tiilipilareineen, välipohjarakenne, jäävät sisäilmariskit ja vesien kulkeutuminen nykyisen kallionpinnan päällä rakennuksen alle. Mikäli rakennusta ei lisälämmöneristetä ulkopuolelta, jää ulkoseinärakenteiden lämmöneristävyys heikoksi. Rakenteisiin jää riskirakenteita peruskorjauksen jälkeenkin. Rakenteiden korjausratkaisuissa voidaan ajautua kalliisiin, vaikeasti toteutettaviin ja epävarmoihin ratkaisuihin. Kokonaisuutena teknisistä ja taloudellisista lähtökohdista ajatellen rakennuksen peruskorjaaminen ei ole järkevää eikä mielekästä. Molempien rakennusten osalta korjauskustannusten taso tulisi todennäköisesti olemaan samaa luokkaa vastaavankokoisen uudisrakennuksen rakentamiskustannusten kanssa. Lisäksi korjattaessa rakenteisiin joudutaan jättämään tietynlaisia sisäilmariskejä.