Muutaman viikon päästä valetaan Helsingin kaupungin tilaaman Lapinmäen päiväkodin perustuksia puiston laidalle, joka on Pohjolan entisen pääkonttorin takana, kertoo kohteen päärakennesuunnittelija Antti Nurmi tyytyväisenä. 160 lapsen päiväkoti pystytään rakentamaan nopeasti, rakennus on valmis jo syksyllä 2019. Nopeasti siksi, koska kohde tehdään CLT-elementeistä.
Miksi ehdotit arkkitehdille CLT-rakennetta?
Olen ollut aina kiinnostunut puurakenteiden suunnittelusta ja koska kohde oli sopivan kokoinen CLT-rungon käyttöön, ehdotin sitä arkkitehdille ja Helsingin kaupungin rakennuttajalle, Antti kertoo. Tämä on ensimmäinen CLT-kohde minulle, arkkitehdille ja tilaajaorganisaatiolle, joten on ollut mielenkiintoista tutustua uuteen materiaaliin ja sen ominaisuuksiin, jatkaa Antti. Antti kertoo käyneensä viime syksynä työ- ja elinkeinoministeriön organisoiman ja Puuinfon järjestämän 10 päivän vaativien puurakenteiden suunnittelukoulutuksen, jossa hän sai paljon lisätietoa CLT-rakenteiden suunnittelusta ja mitoituksesta.
Puurakennuksen kanssa ei halutta lähteä urheilemaan
Liimapuu- ja CLT-rungon asennustyöt aloitetaan myöhemmin tänä syksynä. Rakennus tehdään ulkovaippaan asti sääsuojateltassa, jotta työmaa-aikainen kastuminen saadaan estettyä. Helsingin kaupungilla on paljon sisäilma- ja kosteusongelmaisia päiväkoti- ja koulurakennuksia, joten puurakennuksen kanssa ei haluttu lähteä urheilemaan vaan valittiin mahdollisimman kosteusturvallinen toteutustapa.
Puupintaiset sisätilat
Melkein kaikki seinien ja kattojen puurakenteet jäävät rakennuksen sisätiloissa esille, mikä on melko poikkeuksellista, toteaa Antti ja kertoo, että näin voidaan menetellä, koska rakennus on P2 – paloluokassa ja kaikki puurakenteet palosuojamaalattu värittömällä palosuojamaalilla, jolla saadaan täyttymään pintaluokkavaatimus mutta, on huomioitava, että palosuojamaalaus ei estä puun hiiltymistä. Rakenteellisessa mielessä runko joudutaan siis mitoittamaan hiiltymäsyvyyden ja jäännöspoikkileikkauksen tapaan.
Sisätiloihin näkyville jäävät puupinnat ovat miellyttäviä ja vähentävät tutkitusti stressiä, niihin voidaan kiinnittää myös suoraan kalusteet ja upottaa tarvittavat kaapeloinnit; kaikki käteviä ominaisuuksia päiväkodissa.
IdeaStructuran rakennesuunnittelija Lauri Koistinen, mallintaja Mika Konttila ja kesäharjoittelija Aleksi Keravuori saavat Antilta kiitokset: puupintaiset sisäpinnat kun aiheuttivat suunnitteluvaiheessa todella paljon päänvaivaa, mutta edellä mainitut asiantuntijat suoriutuivat tehtävästään moitteetta.
Miten CLT-puurungon suunnittelu eroaa ei-puurunkoisesta suunnittelusta
CLT-runkoisen rakennuksen suunnittelu vertautuu paremmin betonielementtirunkoisen rakennuksen suunnitteluun kuin rankarunkoiseen puutaloon. Tehtaalla CLT-aihio valmistetaan latomalla 3-5 lautakerrosta ristiin toistensa päälle ja liimaamalla ja puristamalla ne kasaan. Tämän jälkeen elementit työstetään tästä suuresta, n. 2-3 x 15 metrin aihiosta automatisoiduin CNC-jyrsimin. Kaikki ovi- ja ikkuna-aukot, reiät, sähköputkitukset ja varaukset pyritään tekemään tehtaalla.
Suunnittelu on tehty tietomallintamalla ja Stora Enson CLT-elementtisuunnittelijat käyttävät IdeaStructuran tuottamaa tietomallia elementtisuunnittelussa. Lapinmäen 100-140mm paksut CLT-seinät on helppo saada kantamaan pystykuormat, niillä on hyvä jäykistää rakennus, myös seinien aukkojen ylitykset onnistuvat ristiinliimattujen lamellien ansiosta. Välipohjat toteutetaan Lapinmäessä 160mm paksuin ja n.2,5 metrin levein elementein. Välipohjissa levyn taloudellinen jänneväli on enintään 5 metriä, tästä syystä välipohjat piti tukea 4,4 metrin välein liimapuupalkein, jotta päästään tilaajan edellyttämään avoimeen ja muuntojoustavaan runkoon. Viittä metriä pidemmillä jänneväleillä puurakenteilta edellytettävä värähtelymitoitus (Suomessa Euroopan tiukimmat vaatimukset) ajaisi erittäin paksuihin ja kalliisiin laattoihin, summaa Antti.
CLT:n haasteet
CLT-rakenteiden suunnittelun haasteet ovat liitosten suunnittelu ja mitoitus sekä massiivipuun heikko ääneneristävyys. Liitoksiin on kehitetty Keski-Euroopassa jonkin verran teräksisiä ja alumiinisia liitososia, mutta tietoa niistä on ollut saatavilla vähänlaisesti. Valmiita runkoliitoskirjastoja ei ole kuten betonipuolella – olemme joutuneet säveltämään itse paljon, vaikka runkorakenne on pyritty pitämään simppelinä, Antti toteaa. Lisäksi metallisten liitososien pitää jäädä katseilta piiloon ja niiden tulee täyttää R30-palovaatimus. Betonipuolellahan tämä on helppoa, koska valuun voi laittaa harjateräksiä ja erilaisia teräsosia, jotka betonoidaan piiloon, CLT-rakenteissa käytetään peltisiä kiinnityslevyjä ja miljoonia ruuveja. Joustavien ruuvi- ja naulaliitosten siirtymät tulisi myös mitoittaa ja laskea, kuinka paljon runko taipuu pysty- ja vaakasuunnassa, betonipuolella ei normaalisti tarvitse tarkastella liitososien siirtymäkertoimia.
CLT on materiaalina Suomessa vielä niin tuore asia, että sen valmistajat eivät ole saaneet tehtyä vielä yhteisiä mitoitus- tai suunnitteluohjeita tai standardoitua materiaaleja kuten esimerkiksi liimapuun osalta on tehty jo 50 vuotta sitten. Antti toivookin, että asia korjaantuisi parin vuoden sisällä.
Valmiina seuraavaan CLT-projektiin
Kaiken kaikkiaan materiaalin ominaisuuksien ja kohteen suunnitteluun on mennyt huomattavasti enemmän aikaa kuin betonirunkoiseen taloon, mutta oppiakin on kertynyt erittäin paljon – Antti tiimeineen odottaa jo innolla seuraavaa mahdollista CLT-projektia!
Lisätietoja Antti Nurmi 050 3084 915, antti.nurmi@ideastructura.com
Uutisointia: https://www.puuinfo.fi/tiedote/stora-ensolta-massiivipuuelementit-lapinm%C3%A4en-p%C3%A4iv%C3%A4kotiin
Tutustu CLT-rakentamisen palveluihimme.