Suunnittelu

Puukerrostaloksi sanotaan kerrostaloa, jonka kantavat runkorakenteet ovat pääosin puuta. Julkisivut voivat olla puulla tai muilla julkisivumateriaaleilla verhottuja. Tietyin edellytyksin puuta voidaan käyttää sisätilojen pintamateriaalina.

Yleisimmät rakennustavat

Puukerrostalojen yleisimpiä rakentamistapoja ovat

• rankarakenteiset tasoelementit
• rankaratekenteiset tilaelementit
• massiivipuulevyrakenteiset tasoelementit
• massiivipuurakenteiset tilaelementit.

Puukerrostalo myös voidaan rakentaa painmattomasta hirrestä.

Puukerrostaloja koskevat määräykset

Puukerrostalojen suunnittelua koskevat pääosin samat rakentamismääräykset kuin muitakin kerrostaloasuntoja. Poikkeuksen muodostavat palomääräykset, joissa puukerrostalot sijoitetaan P2-paloluokkaan.

Suomen rakentamismääräyskokoelman osan E1, Rakennusten paloturvallisuus, mukaan Suomeen saa rakentaa taulukkomitoituksella enintään kahdeksankerroksisen puurunkoisen asuin- ja työpaikkarakennuksen. Puuta, joka kuuluu luokkaan Ds2-d0, voidaan käyttää rakennuksen kantavissa ja jäykistävissä rakenteissa ja tietyin edellytyksin ulkoverhouksissa sekä asuinrakennuksissa myös sisätiloissa pintamateriaalina. Kantavat rakenteet suojaverhotaan rakennuksen korkeudesta riippuen 10 tai 30 minuutin suojaverhouksella, jossa kantavaa rakennetta vasten olevan kerroksen tulee olla palamatonta (A-luokka) materiaalia. Erityisehtoja asetetaan palon leviämisen estämiselle puukerrostalojen julkisivuissa ja räystäsrakenteissa sekä poistumisteiden pintamateriaaleille.

Yli kaksikerroksiset puurunkoiset asuin- ja työpaikkarakennukset tulee varustaa automaattisella sammutuslaitteistolla. Tästä poikkeuksena ovat enintään nelikerroksiset kaupunkipientalot, joissa ei ole päällekkäisiä asuntoja.

Tapauskohtaista toiminnallista palomitoitusta käytettäessä kerrosluku- yms. rajoituksia ei ole kunhan tapauskohtaisesti, viranomaisen hyväksymällä tavalla osoitetaan rakennuksen täyttävän rakentamismääräysten olennaiset vaatimukset rakennuksen paloturvallisuuden suhteen.

Puukerrostalon, jossa on enintään kahdeksan puurakenteista kerrosta, rakennesuunnittelijalta vaaditaan vaativien puurakenteiden suunnittelijan pätevyyttä.

Jännemitat ja rakennepaksuudet

Keskeisimmät puukerrostalojen suunnitteluun vaikuttavat tekijät ovat totutusta poikkeavat rakenteiden paksuudet ja puisilla välipohjarakenteilla saavutettavat jännemitat. Taloudellisesti järkevät puurakenteiset välipohjat mahdollistavat 5…7 m jännemitat, jolloin välipohjan rakennepaksuus on luokkaa 450…600 mm. Sitä pidemmillä jännemitoilla välipohjarakenteen korkeus alkaa kasvattaa myös kerroskorkeutta, koska huonekorkeuden tulee olla vähintään 2500 mm.

Saavutettavista jännemitoista johtuen puukerrostaloon tulee totuttua enemmän kantavia linjoja. Ne voivat sijaita joko poikittain rungon suuntaan tai rungon suuntaisesti siten että ulkoseinät ja osa väliseinistä toimii kantavina linjoina. Kantavat seinät voidaan myös korvata pilari-palkkilinjoilla.

Seinärakenteiden paksuuksien osalla nyrkkisääntö on, että puurakenteet johtavat huoneistojen välisissä seinissä totuttua paksumpiin rakenteisiin ja ulkoseinissä tottua ohuempiin rakenteisiin. Rakenteen kokonaispaksuus kuitenkin riippuu valitusta runkotyypistä, halutuista energiatehokkuus- ja ääneneristystasoista, verhouksista jne.

Paloturvallisuusratkaisut

Puukerrostalojen rakenteita koskee sama 60 minuutin palonkestovaatimus kuin muitakin vastaavan kokoisia taloja.

Tämän lisäksi puukerrostalossa:

• Kaikki tilat varustetaan automaattisella sammutuslaitteistolla, joka käytännössä estää jo palon syttymisen ja leviämisen hyvin tehokkaasti.
• Puurakenteet suojaverhoillaan rakennuksen korkeudesta riippuen joko 10 minuutin tai 30 minuutin palamattomalla suojaverhouksella, joka estää palon leviämisen rakenteisiin.
• Eristeenä tulee käyttää palamattomia A-luokan materiaaleja.
• Puuta voidaan käyttää pintarakenteena vain tietyin ehdoin.
• Räystäiden ja poistumisteiden rakenteille on esitetty erityisiä vaatimuksia. u Kaikista huoneistoista on vähintään kaksi poistumistietä, toinen yleensä parvekkeen kautta.

Automaattinen sammutuslaitteisto

Puukerrostalojen kaikki tilat varustetaan automaattisella sammutuslaitteistolla. Se pitää palon kurissa, kunnes palokunta saapuu paikalle sammuttamaan palon. Usein sammutuslaitteisto sammuttaa palon heti alussa, jolloin henkilöturvallisuuden kannalta haitallisia savukaasuja ei pääse syntymään.

Automaattiseksi sammutuslaitteistoksi suositellaan korkeapainevesisumusammutusta. Se ei palotilanteessa suihkuta vettä vaan vesisumun, joten se ei kastele talon rakenteita. Palon tukahduttamiseen riittää kymmenesosa perinteisen sammutusjärjestelmän vesimäärästä. Vesisumun etuna on myös, että se toimii kolmiulotteisesti sammuttaen esimerkiksi pöydän alla alkaneen palon, johon perinteinen vesisammutusjärjestelmä ei pysty.

Sammutusjärjestelmien toimintahäiriöt ovat erittäin harvinaisia. Niiden toiminta tarkistetaan määrävälein. Mikäli asunnossa on perinteinen vesisammutusjärjestelmä, sen palon alkaessa aiheuttamat vesihaitat ovat todennäköisesti pienemmät kuin itse tulipalo levitessään aiheuttaisi. Automaattisen sammutusjärjestelmän merkittävin etu on, että se pelastaa ihmishenkiä.

Rakenteiden suojaverhous

Rakenteiden suojaverhous tehdään tavallisimmin kipsilevyllä. Automaattisen sammutusjärjestelmän suojaustasosta riippuen suojaverhouksen näkyvä pintakerros voi olla myös puuta, kunhan runkoa vasten oleva suojaverhouksen pinta on A-luokkaa.

Puukerrostalojen julkisivuissa voi alinta kerrosta lukuun ottamatta käyttää puuverhousta, joka täyttää pintaluokkavaatimuksen D-s2, d0. Esimerkiksi umpinainen laudoitus täyttää tämän vaatimuksen. Myös julkisivumateriaaliksi soveltuvien puulevyjen käyttö on mahdollista. Alimmassakin kerroksessa voidaan käyttää puuverhousta, kun se on palonsuojakäsitelty vastaamaan paloluokkaa B-s2, d0.

Puiset ulkoverhoukset

Puista ulkoverhousta käytettäessä tulee huolehtia seuraavista seikoista:

• Palon leviäminen tuuletusraossa on rajoitettu vähintään kerroksittain riittävän tehokkaasti.
• Palon leviäminen julkisivusta ullakkoon ja yläpohjaan on estetty.
• Julkisivurakenteen laajojen osien putoaminen palon sattuessa on riittävästi estetty.
• Rakennuksia tai rakennelmia ei sijoiteta alle 8 m etäisyydelle julkisivusta, jollei rakenteellisin tai muin keinoin estetä palon leviämistä julkisivuun.
• Yli 2-kerroksisen rakennuksen seinille, joilla on ikkunoita tai muita aukkoja, on järjestetty pelastustiet.

Julkisivujen palokatkot tehdään kuristamalla tuuletusrako esimerkiksi viisi prosenttia rei’itetyllä metalliprofiililla kerroksittain. Tällöin palon eteneminen tuuletusraossa rajoittuu, mutta julkisivun tuuletus toimii edelleen. Palon eteneminen yläpohjaan ja sen onteloon estetään räystään EI 30-rakenteella. Samalla tulee kuitenkin huolehtia yläpohjan tuuletuksesta. Tämä voidaan toteuttaa ottamalla yläpohjan tuuletus räystään kärjestä tai paloventtiileillä.

Ääneneristys

Ääneneristyksen kannalta keskeistä on estää ilma- ja askeläänien siirtyminen rakenteen läpi ja toisaalta äänien johtuminen runkorakenteita pitkin. Ääntä eristävät puurakenteet suunnitellaan kerroksellisiksi ja tiiviiksi. Saumojen ja lävistysten tiiviyteen kiinnitetään erityistä huomiota. Huoneistojen väliset rakenteet erotetaan toisistaan. Rakenteen ontelot täytetään villalla. Rakenteessa tarvittava massa syntyy verhouksena käytettävistä kipsilevyistä tai massiivipuulevystä.

Välipohjien kantavat rakenteet ylimitoitetaan raskaiden askeleiden aiheuttamien värähtelyiden poistamiseksi. Rakenteen mahdolliset ontelot täytetään mineraalivillalla. Lisäksi välipohjiin lisätään massaa askelääneneristävyyden parantamiseksi. Lattian pintalaatta voi olla uiva tai liittorakenne välipohjapalkkien kanssa. Alakatto ripustetaan akustorankojen varaan.

Äänen siirtyminen runkorakenteita pitkin estetään rakentamalla päällekkäiset asunnot torneiksi siten, että vaakarakenteet eivät jatku osastosta toiseen. Huoneistojen väliset seinärakenteet ovat ns. tuplarunkoisia rakenteita ja välipohjapalkit eivät saa jatkua osastosta toiseen. Pystysuuntainen äänen siirtyminen runkorakenteissa estetään kantavien seinälinjojen tärinänvaimentimilla, joita voivat olla esimerkiksi EPDM-kuminauha tai Sylomer-vaimennin.

Puukerrostalojen äänimaailma poikkeaa verrokkitaloista. Asukkailta saadun palautteen mukaan puukerrostaloasunnot ovat erittäin hiljaisia. Naapurista tulevia häiriöääniä on vähemmän kuin verrokkina olevissa kerrostaloissa. Puukerrostalojen äänimaailmalle ominaista on, että korkeat äänet kuten pianon soitto ja lapsen itku eivät juuri kuulu. Samoin rakennuksen runkoa pitkin johtuvia ääniä kuten poraamisesta aiheutuvaa ääntä ei esiinny. Sen sijaan puukerrostaloille voi esiintyä esimerkiksi raskaista askelista aiheutuvia matalia ”tumpsahtavia” askelääniä.

Puukerrostalojen rakenteet suunnitellaan 5-8 dB ääneneristysvaatimuksia paremmiksi, koska nykyiset ääneneristyksen mittausmenetelmät on kehitetty lähinnä massiivisten rakenteiden ääneneristävyyden mittaamiseen. Ylimitoituksella halutaan varmistaa, että mittaustulosten ohella myös koettu ääneneristävyys on riittävän hyvä.

Painumat

Puurakenteille ominainen piirre on sen painuminen. Se johtuu sekä rakennuksen massan aiheuttamasta puun kokoonpuristumisesta että puun kuivumisen auttamasta kutistumisesta. Molemmissa tapauksissa muodonmuutos on huomattavasti vähäisempää puun pituussuunnassa (syynsuunta) kuin puun poikkisuunnassa (säteen- ja lustonsuunta), joten painuminen tapahtuu pääasiassa välipohjien vaakapuiden kohdalla, mikäli ne katkaisevat pystysuuntaiset kantavat rakenteet.

Vaikka painuminen on vähäistä käytettäessä liimattuja ja kuivia insinööripuutuotteita, se tulee ottaa huomioon painuvien ja ei-painuvien rakenteiden liitoksissa sekä talotekniikan linjavedoissa. Näitä paikkoja ovat mm. liittymät betonisiin hissikuiluihin ja muurattuihin ulkoverhouksiin sekä viemärien kaadot. Painuminen on suurinta rakennuksen alimmissa kerroksissa, mutta painuman vaikutukset kertautuvat ylempiin kerroksiin.

Pitkäaikaiskestävyys

Puukerrostalon rakenteet suunnitellaan tavallisimmin käyttöluokkiin 1 ja 2. Mikäli nämä olosuhteet säilytetään, puurakenteet ovat käytännössä erittäin pitkäikäisiä.

Eniten säälle alttiita puuosia ovat ulkoverhoukset. Kestävyyden takaamiseksi on olennaista, että ulkoverhouslauta, sen kiinnitystapa ja pintakäsittely valitaan ja toteutetaan oikein. Uusilla teollisilla peittomaaleilla päästään 15 vuoden uudelleenmaalausväliin. Maalauksen jälkeen talo on kuin uusi, mikä nostaa talon arvoa.

Sisätiloissa puutaloissa käytetään yleensä samanlaisia pintamateriaaleja kuin muissakin taloissa. Siten käytön aiheuttama kuluminenkin on samanlaista. Puhdistaminen ja huolto tehdään kunkin materiaalin valmistajan antamien ohjeiden mukaan.

Energiatehokkuus

Puukerrostaloja koskevat samat energiatehokkuusvaatimukset kuin muitakin vastaavia taloja. Puusta voidaan rakentaa erittäin tiiviitä ja energiatehokkaita taloja. Vaipan energiatehokkuutta parannetaan yksinkertaisimmin eristeen paksuutta lisäämällä ja huolehtimalla rakenteiden ja niiden liitosten tiiviydestä. Palomääräysten vaatimus A-luokan eristemateriaaleista rajaa eristemateriaalivalintoja. Tehtyjen mittausten mukaan puutalojen ilmatiiviys on erittäin hyvä.

Puukerrostaloissa on mahdollista tehdä huoneistokohtainen energiakulutuksen mittaus, koska paloturvallisuuden ja ääneneristyksen vuoksi eristeitä sijoitetaan myös puukerrostalojen huoneistojen välisiin rakenteisiin. Lämpötiloja voidaan säätää jopa huonekohtaisesti, mikäli talo on varustettu sen edellyttämillä säätimillä.

Talotekniikka

Puukerrostalojen talotekniikka kuten lämmitys-, vesi- ja viemäröinti-, ilmanvaihto- ja sähkölaitteet toimivat samalla tavoin kuin muissakin taloissa. Lisäksi puukerrostaloon tulee automaattinen sammutusjärjestelmä, joka vaatii oman tilavarauksen pumppuasemalle ja vesisäiliöille.

Puukerrostalon tekninen tila suositellaan sijoitettavaksi kellariin, johon sijoitetaan myös ilmanvaihtokone. Tällä saavutetaan seuraavat edut:

• Kellarin lattiarakenne on palo-, äänija värähtelyteknisesti helppo (maanvarainen laatta).
• Ilmanvaihtokone on sijoitettu alueelle, jossa on muutenkin varasto- yms. ääniteknisesti toissijaista tilaa.
• Tilassa on lattiakaivo, jonne ilmanvaihtokoneen kondenssivesi on helppo johtaa.
• Kaikki talotekniset laitteet sijaitsevat yhdessä paikassa ja talotekniset nousut (porrashuoneessa) on helppo viedä tekniseen tilaan.
• IV-putkiston huolto on helppoa, koska kaikkiin putkiin päästään käsiksi asuintilojen ulkopuolelta.
• Yläpohjaan ei tarvita putkien läpivientiä, jos tulo- ja poistoilma otetaan julkisivulta.

LVIS-pystyhormit suositellaan sijoitettavaksi porrashuoneeseen hormivyöhykkeeseen. Ratkaisulla vältetään ääni- ja paloteknisesti haasteelliset välipohjalävistykset huoneistossa. Hormien tarkastaminen ja huoltaminen voidaan tehdä porrashuoneen kautta ja viemärimelu vähenee huoneistoissa. LVIS-tekniikan kytkennät voidaan tehdä rakennuksen rungon pystyttämisen jälkeen omana työvaiheena.

Periaatteena on sijoittaa putkivedot siten, että ne on mahdollista tarkistaa, huoltaa ja tarvittaessa vaihtaa mahdollisimman kattavasti ilman tarvetta rakenteiden avaamiseen huoneistoissa. Lisäksi periaatteena on ollut rajoittaa huoneistoihin sijoitettavia putkivetoja ja niistä seuraavien rakenteiden lävistyksiä meluhaittojen vähentämiseksi.

Märkätilat suositellaan sijoitettavaksi porrashuoneen vastaiselle seinälle. Ratkaisu lyhentää putkivetoja. Putket on mahdollista kytkeä seinän läpi suoraan pystyhormiin, mikä vähentää viemärimelun haittoja.

WC-istuimeksi suositellaan seinäkytkennällä varustettua mallia. WC-istuimen viemärin poistaminen lattiarakenteesta vähentää viemärimelun haittoja ja lattian viemärilävistys vältetään kokonaan. Välipohjan kantavan rakenteen suunnittelu on helpompaa, kun siihen ei tarvitse sijoittaa isoa viemäriputkea.

Märkätilaan suositellaan kahta lattiakaivoa tukkeutumisen aiheuttaman vesivahingon välttämiseksi. Ratkaisulla voidaan myös ohentaa märkätilan betonilaattaa, kun vain suihkun alueelle tarvitaan jyrkkä lattiakaato. Suihkutila on suositeltavaa rajata omaksi tilaksi joko suihkuseinällä tai verholla veden leviämisen välttämiseksi koko märkätilan lattialle. Märkätilat suositellaan tehtäväksi tilaelementtirakenteisena. Se nopeuttaa rakentamista ja parantaa märkätilan toteutuksen laatua.

Keittiön vesikalusteet suositellaan sijoitettavaksi märkätilan viereen, mikä mahdollistaa keittiön viemärin integroinnin märkätilaelementtiin. Ratkaisu vähentää viemärimelun haittoja ja lattian viemärilävistykset vältetään. Samoin kuin WC:ssä, välipohjan kantavan rakenteen suunnittelu helpottuu, kun siihen ei tarvitse sijoittaa viemäriä.

Keittiöön suositellaan tehtäväksi lattian vedeneristys ja keittiökaapiston alle lattiakaivo (kuivakaivo) siltä varalta, että esimerkiksi astianpesukone aiheuttaa vesivahingon. Lattiakaivo palvelee myös pelastuslaitosta, koska mahdolliset sammutusvedet voidaan poistaa sen kautta.

Keittiössä, kuten myös muissa kuivissa tiloissa, välipohjan kelluva pintalaatta tiivistetään seinärakenteeseen elastisella tiivistysmassalla. Tämä tulee tehdä rakenteiden ääniteknisen toiminnan kannalta, mutta samalla se estää lattialle joutuneen veden kulkeutumisen rakenteiden sisään. Lattian ja seinän välisen liittymän tiivistäminen voidaan tehdä myös vedeneristyskaistalla, joka nostetaan jalkalistan taakse.

Vesijohtojen nousulinjat asennetaan porrashuoneeseen. Porrashuoneen alakatosta vesijohdot kytketään asuntojen märkätilaelementtien putkiliitoksiin. Tällöin mahdolliset nousulinjan vesivuodot ovat helposti havaittavissa ja putkijohdot korjattavissa. Putkiläpivientejä ei tehdä asuntojen välipohjarakenteeseen. Asuntojen kaikki kytkentäjohdot ovat suojaputken sisään asennettuja muoviputkia. Ratkaisu vähentää myös vesivahinkoja ja meluhaittoja, kun asunnoissa ei ole muita asuntoja palvelevia putkijohtoja, ja helpottaa putkien uusimista.

Lämmitysjärjestelmän lämmönjakotavaksi suositellaan vesikiertoista lattialämmitystä. Ratkaisu poistaa lämmityslaitteiston kautta aiheutuvia äänihaittoja. Asuntojen välisen välipohjalaatan putkilävistykset vältetään ja jakotukkien kytkennät on mahdollista tehdä rakennuksen rungon pystyttämisen jälkeen omana työvaiheena.

Lämmitysjärjestelmän jakotukit sijoitetaan jakotukkikaappiin. Tällöin kaikki liitokset ovat tarkastettavissa ja vesivuodot havaittavissa ja lattialämmityslaitteiston säädöt, ilmaukset ja huoltotoimenpiteet on helposti hoidettavissa. Jakotukkikaappien sijoituksessa otetaan huomioon rakennuksen toteutustapa.