RAKC.3004 Rakennustekniikka Rakennuksen tilojen suunnittelu Hannu Hirsi A E Oletteko jo kaikki käyneet tutustumassa... 2 1
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 3 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, järjestelmätarpeet. Tontin malli : Tontin rajat, korkeusasemat. Pohjatutkimukset S, T, KVVliittymät. Tilat tilaobjekteina ja rakennuksen vaippa. Tilamalli Ehdotus rakennejärjestelmäksi ja perustuksiksi, TATEosastot, tilavaatimuksia aiheuttavat järjestelmät sekä tekniset tilat 2
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 ARKmalli Alustava ROmalli Alustava TATEmalli Tilat, alustavat rakennusosat. Runko, perustukset, rakennusosien alustavat tyyppiratkaisut ja detaljit TATEjärjestelmälohkot, runkokanavat ja putket ja keskuslaitteet, tilamallit ARKlaskentamalli ROlaskentamalli TATElaskentamalli Tilat, rakennusosat tyyppitietoineen Runko, perustukset, tyyppiratkaisut ja detaljit, sijainnit ja mitoitus. TATEjärjestelmät, keskuslaitteet, kanavistot, putkistot, päätelaitteet, keskukset, johdot,valaisimet. ARKtoteutusmalli ROtoteutusmalli TATEtoteutusmalli Vastaava malli päivitettynä toteutusta vastaavaksi. Runkorakenteet, perustukset, valmistus ja asennussuunnit. TATEjärjestelmien valmistus ja asennussunnitelmat. YTV 2012, jatkuu. ARK RAK TATE Toteumamallit Edellisen vaiheen tarkkuustasoa vastaava malli jatkuvasti päivitettynä toteutusta vastaavaksi. ARKtoteumamalli ROtoteumamalli TATEtoteumamalli Toteutuneet tilavaraukset. Toteutuneet rakennusosat. Toteutuneet laiteosat. Tietomalli rakenteista. Tietomallista tulostettu rakennusosarapor 3
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. 4
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 CADohjelmista 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. 5
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 : 6
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 7
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. Ilmaasennukset. Laitekanaalit. Huoltotunnelit. 8
Tilavaraus : Tila voi olla pysyvästi tai väliaikaisesti käytössä : Suurin osa toiminnoista on väliaikaisia, vain hetkellisesti tilassa : Tilojen käyttöaste on oikeasti todella pieni. Kalusteet ja laitteet saattavat poistua tilasta, mutta yleensä nekin ovat kiinteitä : Kiintokalusteet ja irtokalusteet. Rakenteet ovat yleensä aina kiinteitä : Rakenteiden suljettavat aukot ja siirtoseinät. Rakennusten huono joustavuus eri toimintojen suhteen ja muunneltavuus johtuu pysyvistä tilavarauksista : Kantavat seinät ovat muunneltavuuden kannalta huono asia. 17 Erottaa ja yhdistää : Toiminnot ovat toisiaan hylkiviä ja puoleensa vetäviä, niillä on tietyt sijainnit suhteessa toisiinsa : Ravinto Vaatehuolto Lepo Onko toiminnolla oma muotonsa? Kyllä Onko toiminnolla omat mittansa? Kyllä Onko toiminnolla oma suuntansa? Kyllä 18 9
Siirtyä ja palata : Toiminnot seuraavat toisiaan, niillä on tietty järjestys ja niiden välillä on virtauksia : Ravinto n WC ja kylpyhuone m Toimintojen välille tarvitaan yhteyksiä o Lepo 19 Rationaalinen tilasuunnittelu : Yhteyssuhteet, virtaukset : Paksuus kuvaa liikkumisen määrää Oleskelu Tarpeet : Kulkuyhteys? Näköyhteys? Ruoka Opiskelu Lepo Ääniyhteys? Lämpöyhteys? Hygienia WC Ilmayhteys? Tutki ainoastaan varsinaisia hyötytiloja, Aputilat ja tekniset tilat tulevat myöhemmin. 20 10
Yhteyssuhdematriisi : Olohuone Keittiö Apukeittiö Pesuhuone Sauna Makuuhuone Vaatehuone WC Olohuone Keittiö Apukeittiö Pesuhuone Sauna Makuuhuone Vaatehuone WC 21 Käyttäjälähtöisyys edellä : Asumisratkaisu aina käyttäjän, asiakkaan mukaan : OH Ruokailu Kirjasto Olohuone yhdistämässä keskellä taloa? Keittiö yhdistämässä keskellä taloa? Keittiö Apukeittiö Pesuhuone Sauna Eteinen K ä y t ä v ä WC MH ET MH VH Rakennusala Oleskelu ja makuuhuoneet erillään? Aikuiset ja nuoret erillään? Asuminen ja edustaminen erillään? Pohjoiset ja etelänpuoleiset tilat? Kadun puoli ja pihan puoli? Aina kyseessä kompromissi, kaikkea ei voi saada... 22 11
Eristävät yhdistävät rakenteet : Tilaratkaisu asiakkaan mukaan : Kahvin keiton aiheuttama melu ja käry pitää eristää. Levolta noustessa on päästävä heti hakemaan kahvia. Toiminto 1 Lepo Toiminto 2 Ravinto Tarvitaan aina kompromisseja... 23 Mitä rakennusten suunnittelussa aina on otettava huomioon? 1. Mittakaava : Yleisin virhe aloittelevalla suunnittelijalla. Käyttäjän, toiminnan ja ympäristön mukaan. 2. Järjestys : Arkkitehtuurissa tärkein käsite. Jäsentely, osat ovat oikeassa suhteessa toisiinsa ja kokonaisuuteen. Rytmi. Kinetiikka. Dynamiikka. Samanlaisuutta ja toistuvuutta. Erilaisuutta, jopa vastakohtaista. Massoittelu. Moninaiset muodot yhdeksi kokonaisuudeksi. 3. Tasapaino : Harmonisuus. Stabiilius. Symmetrisyys luo tasapainoa. Pisteen, suoran, tason suhteen. Nykyään myös asymmetrisyys on sallittua. Painoarvot tilojen merkityksen mukaan. Positiivit ja negatiivit 12
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 13