Olet täällä

Puukerrostalon rakenteet

Puukerrostalojen toteuttamiseksi on useita rakennejärjestelmiä. Yhteistä niille ovat pitkälle viety teollinen esivalmistus ja nopea rakentaminen säältä suojassa. Puurakentamiseen on myös kehitetty avoin suunnittelujärjestelmä eli RunkoPES, jonka mukaan suunniteltuna eri järjestelmät ovat keskenään yhteensopivia ja niitä voidaan kilpailuttaa keskenään.

Rankarakenteet

Yleisimmin käytetty puurunkojärjestelmä on kantaviin seiniin perustuva kerroksittainen rankarakenne. Se soveltuu rakennuksiin, joissa jännemitat ovat 4…6 metriä kuten asuinrakennuksiin ja joissa asunnon sisäisiä ja huoneistojen välisiä seiniä on tiheästi.

Kerrostaloissa kantavia linjoja ovat tavallisesti rakennuksen ulkoseinät ja osa väliseinistä. Huoneistojen sisäiset kantavat ja jäykistävät väliseinät vaikuttavat asuntojen pohjaratkaisujen muuntojoustavuuteen ja voivat vähentää myytävää huoneistoalaa.

Kevytrakenteisen suurelementin runko koostuu vakiomittaisista liima- tai viilipuisista runkotolpista, ala- ja yläsidepuista sekä ikkuna- tai oviaukkojen kehäpuista. Kantavat ja ei-kantavat seinät ovat rakenneperiaatteeltaan samanlaisia. Rakenteen ontelot täytetään eristeellä ja rakenne levytetään.

Välipohjarakenne voi olla joko rankarakenteinen palkkivälipohja, kotelo- tai ripalaatta. Askelääneneristeenä välipohjissa voidaan käyttää betonivalua joko kelluvana tai liittorakenteena.

Rankarakenteista on pitkäaikaisia kokemuksia. Niillä voidaan rakentaa melko helposti kuusikerroksisia rakennuksia. Elementtien korkea esivalmistusaste takaa nopean pystytyksen, kerroksen viikossa. Asennus työmaalla tehdään säältä suojassa. Kuivan rakentamisen ja sääsuojauksen ansiosta seuraavat työvaiheet voidaan aloittaa heti elementtien kiinnityksen jälkeen.

Massiivipuurakenteet

Kantavaseinäisen talon rakenteet voidaan tehdä rankarakenteen sijaan myös massiivipuulevystä kuten CLT:stä (Cross Laminated Timber). Massiivipuulevyjä voidaan käyttää myös osassa rakenteita yhdessä rankarakenteiden sijaan. Massiivipuulevy työstetään tavallisesti tehtaalla haluttuun muotoon CNC-koneilla mukaan lukien ikkuna- ja oviaukot sekä talotekniikan varaukset. Mittatarkkuus on 1 mm.

Ulkoseinässä levy sijoitetaan rakenteen sisäpuolelle ja eriste kiinnitetään levyyn ulkopuolelle joko omalla koolauksella tai suoraan levyyn kiinnittäen. Ulkoverhous kiinnitetään levyyn joko eristeen läpi tai koolauksen välityksellä. Välipohjassa levyä voidaan käyttää joko itsessään kantavana elementtinä tai palkkirakenteen kantena. Levystä myös voidaan tehdä liittorakenne betonin kanssa.

Palomääräysten taulukkomitoitusta käytettäessä massiivipuulevy joudutaan kerrostaloissa suojaverhoamaan A-luokan materiaalilla. Tapauskohtaista toiminnallista palomitoitusta käytettäessä massiivipuulevy on ollut mahdollista jättää kerrostaloasunnoissa näkyviin.

Pilari-palkkijärjestelmä

Pilari-palkkijärjestelmässä rakennuksen runko muodostuu viilupuisista pilareista ja palkeista, joiden varaan väli- ja yläpohjatasot sekä ulkoseinät ripustetaan. Rungon jäykistys tehdään mastopilareilla.

Pilari-palkkijärjestelmällä voidaan saavuttaa avoin, muuntojoustava pohjaratkaisu ja suuret aukotukset julkisivuissa. Pilarijako määräytyy välipohjien jännemittojen mukaan. Ripalaatta-elementeillä päästään 7 metrin jännemittoihin.

Yhdenmittaisista pystyrakenteista johtuen rakennuksessa ei ole painumia. Rakennusvaihe työmaalla on erittäin nopea. Ensimmäiseksi pystytetään mastopilarit, sitten niiden varaan ripustettavat palkit ja muut pilarit. Vesikatto asennetaan heti kun pilari-palkki -runko on valmis. Tähän kuluu 3-4 päivää. Vesikaton asennuksen jälkeen talolla on sääsuoja. Välipohjaelementit asennetaan kurottajan avulla palkkien varaan. Ulkoseinät asennetaan keveinä suurelementteinä. Eristepaksuus ja ulkoverhousmateriaali ovat valittavissa kohteelle asetettujen tavoitteiden mukaan.

Tilaelementit

Tilaelementtitekniikka on rakentamistapa, jossa rakennus kootaan erillisistä tehtaalla valmiiksi kootuista tilayksiköistä. Tilaelementti muodostuu tavallisesti kantavasta rungosta ja rajaavista pinnoista: valmiista seinistä, lattiasta ja katosta.

Elementit valmistetaan kokonaan säältä suojassa tehdasolosuhteissa. Elementtiin asennetaan tehtaalla ikkunat, LVIS-varustus ja kalusteet. Pinnat viimeistellään valmiiksi. Tilaelementin kantava rakenne voidaan toteuttaa usealla eri tavalla, esimerkiksi pilari-palkkitekniikalla, kehärakenteella tai laattamaisilla suurelementeillä, jotka voivat olla joko rankarakenteita tai massiivipuulevyä. Tekniikalla saavutetaan kaksoisrakenteen vuoksi erinomainen ääneneristys.

Tilaelementtien tyypilliset enimmäismitat ovat 12 x 4,2 x 3,2 metriä, mutta suurempiakin voidaan tehdä. Elementtien ja moduulijärjestelmän mitoituksen suunnittelussa on otettava huomioon elementtien kuljetuksen ja nostojen asettamat rajoitukset enimmäismitoille ja painolle.

Tilaelementtitekniikka soveltuu erityisesti pienasuntokohteisiin ja asuntoloihin.

Tilaelementtitekniikkaa käytettäessä työmaavaihe on erittäin nopea. Parhaimmillaan teollisilla tilaelementtijärjestelmillä kuusikerroksisen asuinkerrostalon työmaan läpimenoaika on vain kaksi kuukautta. Nopeutensa vuoksi järjestelmä on erinomainen täydennysrakentamisessa ja esimerkiksi lisäkerrosten tekemisessä. Se sopii myös matalaenergiarakentamiseen. Tilaelementtitekniikka on esimerkiksi Ruotsissa yleinen tapa rakentaa puukerrostaloja.

RunkoPES

Koska puukerrostalorakentamiseen on tarjolla vaihtoehtoisia järjestelmiä, puutuotealan yritykset ovat kehittäneet puurakenteille yhtenäiset suunnitteluperusteet, joiden nimi on RunkoPES. Sen yhtenäisillä periaatteilla u rakennus voidaan suunnitella ottamatta kantaa rakennuksen toteuttajaan ja/tai kenen valmistajan ratkaisuja siinä käytetään.

  • tilaaja voi kilpailuttaa eri ratkaisutarjoajat ja runkojärjestelmät vertailukelpoisesti.
  • rakenneratkaisujen toimittajat pystyvät tarjoamaan kohteen tasa-arvoisesti ja kustannustehokkaasti.
  • eri valmistajien ratkaisut ovat tarvittaessa liitettävissä toisiinsa.

RunkoPES antaa suunnittelijalle suositukset rakennepaksuuksista, jännemitoista ja kerroskorkeudesta sekä esimerkkejä vaihtoehtoisista rakenneratkaisuista. Ensimmäisessä suunnitteluvaiheessa voidaan ottaa huomioon vain rakenteiden tilavaraukset. Tilavarausten perustella eri ratkaisuvaihtoehtoja voidaan vertailla ja valita kohteeseen sopivin.

Runkojärjestelmänä voi olla joko kantavat seinät tai pilari-palkki-järjestelmä. Seinä- ja välipohjarakenteiksi soveltuvat sekä ranka- että massiivipuurakenteet. Ulkovaipan energiatehokkuutta voidaan säädellä elementtien liittymäperiaatteiden säilyessä ennallaan. Liittymäperiaatteita voidaan soveltaa taso- ja tilaelementeissä. Vain elementtien reunojen muoto (geometria), kiinnitys- ja tiivistysperiaatteet sekä moduuliviivojen asema suhteessa rakenteeseen on vakioitu.