RAK-C.3004 Rakennustekniikka Rakennuksen tilojen suunnittelu Hannu Hirsi A + E
Mistä lähtökohdat, kenen ehdoilla : Asiakkaan, käyttäjän tarpeet ja toiminta : Rakennuksesta on voitava lukea sen tarkoitus. Rakennettu ympäristö. Ympäröivä luonto. Rakennusmateriaalit ja rakennustekniikat. Jokin kantava prinsiippi : Ekologisuus, energiatehokkuus, maaseudun rakentaminen, rakentamisen perinne. Oman aikamme uudet kulttuuriset virtaukset. BIG VISION and megatrends. Resurssit
Tilojen suunnittelu : Tila on keskeinen rakennuksen suunnittelun elementti : Huonetila. Laitteiden vaatima tila ja laitevaraukset. Rakenteiden vaatima tila. Liitostila. Välitila. Hierarkkiaa seuraava suunnittelu : 1. Rakennettu ympäristö, kokonaisuus. 2. Rakennusmassa. 3. Rakennuksen tilat. 4. Pinnat. Tilan suunnitteluparametrit : Geometria, materiaalit, värit, valo, kalustus, akustiikka. Tila - aika - liike, kokonaisuuden jatkuva hallinta.
Neljä tilan perusmuotoa : Suorakaide, sylinteri, pallo, ellipsoidi ja kartio, kiilat sekä pyramidit. Nyt ovat vapaat muodot tulleet esille : CAD, CAM Kaikki rakennukset voidaan suunnitella perusmuotojen yhdistelmänä, myös vapaat muodot. Löytyvät kaikista CAD-ohjelmista solidien mallintamistyökaluista. Nämä riittävät. Toisen asteen pinnat ovat käyttökelpoisia. NURBS:t auttavat vapaissa muodoissa.
Τilat : Aiemmin oli vain huoneita ja rakenteita : talotekniikka oli yleensä upotettuna rakenteisiin, teknisissä tiloissa pintaasennuksena. Tekniikkaa oli tosi vähän. Rakenteet olivat pinnoitettuja ja yksiaineisia : hirsirakenteet muuratut rakenteet. Nykyaikainen rakenne on moniaineinen ja monikerroksinen, osia, erit. taloteknikkaa on moninkertaisesti aiempaan verrattuna : erilaisia tiloja, tilavarauksia paljon.
Suunnitteluvaiheen tilavaraukset : Tilavaraukset : Toimintaa varten suunnittelut tilat 1. Varsinaiset tilat 2. Aputilat, liikkuminen. Toimintaa tukevat tilat : 3. Tekniset tilat 4. Teknisten järjestelmien tilavaraukset Kantavat rakenteet. Täydentävät rakenteet. Talotekniikka. Pintarakenteet ja pinnoitukset sisältyvät rakenteiden tilavarauksiin : Ei erillisiä tilavarauksia.
Tilan synty : Ihminen hahmottaa ympäristössä valtavasti erilaisia tiloja. Tasot ja niiden niiden välinen jännite synnyttävät tilantunteen : Avoin-, taso-, rajatila ja suljettu tila muodostavat jatkumon :
Tilan muodostajat : Perus- eli lattiataso : Alapohjat ja välipohjat. Laatat, palkistot. Seinämät : Ulkoseinät, väliseinät Levyt ja pilarit, kuoret Ylätasot eli katot : Yläpohjat ja vesikatot. Palkit, ristikot, kehät Rakennuksen horisontaalinen ja vertikaalinen jäsentely
Tilan mittasuhteet : Mittakaava pieni : Pinnat, kalusteet. Esinemitoitus. 1M. Mittakaava normaali : Asuintilat. Toimintamitoitus. Suhteessa käyttäjään. 3M. Mittakaava ylisuuri : Julkiset rakennukset, ulkotilat. Suhteessa puustoon ja maastoon. 12M -
Tilojen keskinäiset suhteet : Sijaintisuhteet : Ylä- ja alapuoliset tilat Etupuolella ja takana sijaitsevat tilat Ulkopuolella ja sisäpuolella sijaitsevat tilat. Välitilat Liitetilat Kokosuhteet : Tilojen erilainen mittakaava. Tilojen tärkeysjärjestys : Hyötytilat ja aputilat.
Tilojen liittyminen toisiinsa ja aukotus (varaukset) : Liittyminen seinämien läpi : Ikkunat ja ovet. Luukut. Teknisten järjestelmien läpiviennit. Liittyminen tasojen läpi. Luiskat ja portaat. Liittyminen välittävien tilojen avulla : Käytävät, eteiset, aulat, tuulikaapit. Konehuoneet, keskukset. Liittyminen tyhjien tilojen yli tai ali : Kulkusillat. Ilma-asennukset. Laitekanaalit. Huoltotunnelit.
Suunnittelun vaiheet ja tietomallit : Mallinnus- ja suunnittelutyö on jatkuvaa, mutta hankkeen kulkua vaiheistavat erilaiset päätöstilanteet : 1. Rakennuttamispäätös. 2. Rakentamispäätös. 3. Rakennuslupa. 4. Tekninen tarkastus. 5. Vastaanotto. Joka vaiheelle ja jokaiselle toimijalle on omat sisältötavoitteensa : Laajuus ja laatu vaihtelee, painopiste siirtyy vähitellen ARK -> ENG hankkeen kuluessa. 1. 2. 3. 4. 5. Aalto / ENG / Hirsi 12
Suunnittelijan työkalut :
Mallintamisen vaiheet :
YTV 2012, Mallien yleinen sisältö ja käyttötarkoitus : ARK RAK TATE Taulukkomuotoinen tilaohjelma, tilaajan ja käyttäjän vaatimukset. Vaatimusmallit : Kuormat ja muut rakenteelliset vaatimukset. Tilojen talotekniset vaatimukset, sisäilmasto, järjestelmä-tarpeet. Tontin malli : Tontin rajat, korkeusasemat. Pohjatutkimukset S, T, KVV-liittymät. Tilat tilaobjekteina ja rakennuksen vaippa. Tilamalli Ehdotus rakennejärjestelmäksi ja perustuksiksi, TATE-osastot, tilavaatimuksia aiheuttavat järjestelmät sekä tekniset tilat
YTV 2012, jatkuu. ARK RAK TATE Rakennusosa (RO)- ja järjestelmämallit Rakennusosa- ja järjestelmämallit ovat keskeinen osa suunnittelua ja hankkeen tiedonhallintaa. Tietomallipohjaisessa suunnittelussa mallien sisältö vastaa suunnittelun vaiheistusta ja käyttötarkoitusta. Alustava ARK-malli Alustava RO-malli Alustava TATE-malli Tilat, alustavat rakennusosat. Runko, perustukset, rakennusosien alustavat tyyppiratkaisut ja detaljit TATE-järjestelmälohkot, runkokanavat ja putket ja keskuslaitteet, tilamallit ARK-laskentamalli RO-laskentamalli TATE-laskentamalli Tilat, rakennusosat tyyppitietoineen Runko, perustukset, tyyppiratkaisut ja detaljit, sijainnit ja mitoitus. TATE-järjestelmät, keskuslaitteet, kanavistot, putkistot, päätelaitteet, keskukset, johdot,valaisimet. ARK-toteutusmalli RO-toteutusmalli TATE-toteutusmalli Vastaava malli päivitettynä toteutusta vastaavaksi. Runkorakenteet, perustukset, valmistus- ja asennussuunnit. TATE-järjestelmien valmistus- ja asennussunnitelmat.
YTV 2012, jatkuu. ARK RAK TATE Toteumamallit Edellisen vaiheen tarkkuustasoa vastaava malli jatkuvasti päivitettynä toteutusta vastaavaksi. ARK-toteumamalli RO-toteumamalli TATE-toteumamalli Toteutuneet tilavaraukset. Toteutuneet rakennusosat. Toteutuneet laiteosat. Tietomalli rakenteista. Tietomallista tulostettu rakennusosarapor
Mitä asioita tilojen suunnittelussa voi ottaa huomioon? 1. Tilojen koko, mittakaava : Yleisin virhe aloittelevalla suunnittelijalla. Käyttäjän, toiminnan ja ympäristön mukaan. 2. Tilojen yhteensopivuus : Yhteenkuuluvat toiminnot ja tilat Erotettavat toiminnot ja tilat 3. Tilojen järjestys : Arkkitehtuurissa tärkein käsite. Hierarkia. Jäsentely, osat ovat oikeassa suhteessa toisiinsa ja kokonaisuuteen. Rytmi. Kinetiikka. Dynamiikka. Samanlaisuutta ja toistuvuutta. Erilaisuutta, jopa vastakohtaista. Massoittelu. Moninaiset muodot yhdeksi kokonaisuudeksi. 4. Tasapainoinen kokonaisuus : Harmonisuus. Stabiilius. Symmetrisyys luo tasapainoa. Pisteen, suoran, tason suhteen. Nykyään myös asymmetrisyys on sallittua. Painoarvot tilojen merkityksen mukaan. Positiivit ja negatiivit
Lähtötiedot :Tuote, palvelu, määrä, reititys, tukitoiminnot, ajoitus Systemaattisen tilasuunnittelun kulku : Tilantarve Virtaukset Kohdekohtaiset syyt Suunnitelma 1 Toimintojen riippuvuussuhdekaavio Tilojen riippuvuussuhdekaavio Suunnitelma 1 Suunnitelma 1 Arviointi Toiminnot Tilaa käytettävissä Rajoitukset käytännössä