Puurakentamisessa suunnittelun merkitys korostuu – Tilaelementtien talotekniikka tehdään tehtaalla kuukausia ennen työmaavaihetta

Vaikka puurakentamisessa on betonirakentamiseen verrattuna omat erityispiirteensä, taloteknisten laitteiden sekä vesi- ja viemärijärjestelmien perustoiminta ja vaatimukset ovat niissä samanlaisia. Talotekniikan osalta suurimpia puu- ja betonirakentamisen eroja ovat taloteknisten laitteiden sijoittelu, niiden palo- ja äänitekniset ratkaisut sekä puurakennuksen suunnittelun etupainotteisuus.

Puurakentaminen jo itsessään sisältää monia erilaisia rakennejärjestelmiä ja -tekniikoita: pilari-palkkirakenteita, rankarakenteita, massiivipuu- ja tilaelementtirakenteita. On myös hybridirakenteita, joissa puu on vain yksi päärakennusmateriaaleista. Erilaiset puurakennejärjestelmät vaikuttavat talotekniikkaan niin, että vesi-, viemäri- ja ilmanvaihtoputkistojen sijoitus saattaa poiketa totutusta.

− Suurimmat erot puu- ja betonirakentamisen talotekniikassa aiheutuvat taloteknisten laitteiden sijoittelusta. Toinen selvä erottava tekijä on puurakentamisen hyvin paljon korkeampi esivalmistusaste. Tämä vaikuttaa osaltaan talotekniikkaan, sanoo Työtehoseuran rakentamisen yksikön johtaja ja Metropolia Ammattikorkeakoulun opettaja Mauri Konttila.

Se, mitä rakennejärjestelmää puurakennuksessa käytetään, riippuu rakennuksen käyttötarkoituksesta. Kaikkeen puurakentamiseen, kuten kouluihin, päiväkoteihin ja toimistorakennuksiin, sopii suurtasoelementeillä rakentaminen. Se on Konttilan mukaan myös yleisin puurakentamisen tapa. Tasoelementtirakentamisen yksi muoto on viime vuosina yleistynyt CLT-tuotteilla (Cross-Laminated Timber) eli ristiinliimatuilla massiivipuulevyillä rakentaminen. Tilaelementtirakentaminen puolestaan soveltuu erityisesti asuinkerrostalojen rakentamiseen. Tilaelementti on ikään kuin valmis rakennuksen osa seinineen, kattoineen ja lattioineen. Yksi tilaelementti voi koostua vaikkapa asunnon märkätiloista (WC/kylpyhuone ja keittiö).

− Tilaelementtijärjestelmä on kaikkein korkeimmalle jalostettu muoto, ja se poikkeaa muista rakennustavoista selvästi. Kaikki on tehty valmiiksi puuelementtitehtaalla talotekniikkaa myöten, Konttila sanoo.

Pienimmässä roolissa puurakenteiden esivalmistetut osat ovat suurissa, jännemitaltaan hallimaisissa puurakennuksissa, kuten kouluissa, tai toimistorakennuksissa, joissa ei ole säännönmukaisuutta.

− Tällöin talotekniikkatyöt eivät juurikaan eroa massiivibetonirakentamisesta. Vesi- ja viemärijärjestelmissä ja muussa talotekniikassa käytetyt tuotteet ovat samoja, samoin kuin verkostojen mitoitusperusteetkin, sanoo Sweco Talotekniikka Oy:n projektijohtaja ja Oulun yliopiston väitöskirjatutkija Pentti Kuurola.  

− Kuitenkin ratkaisut, joilla tekniset laitteet kiinnittyvät puurakenteeseen, erityisesti palo- ja äänitekniikan osalta, ovat usein puurakenteissa erilaisia, lisää Konttila.

Suunnittelu vaatii erityisosaamista

Puurakentamisessa suunnitteluaika on pidempi ja etupainotteisempi kuin betonirakentamisessa ja suunnittelussa huomioitavien yksityiskohtien ja erityispiirteiden määrä on selvästi suurempi. Suunnittelun rooli korostuu, koska rakentaminen tapahtuu työmaan sijasta tehtaalla. Elementit ja niiden varustelu täytyy olla mittatarkasti suunniteltu hyvissä ajoin. Toisaalta rakennusaika työmaalla on lyhyempi.

− Esimerkiksi IV-putkea varten CLT-elementtiseinään tehdyn reiän sijainti ja koko on suunniteltu ja tehty noin kolme kuukautta aiemmin kuin työmaa edes välttämättä aloittaa. Se tarkoittaa, että koko rakennuksen talotekniikka täytyy olla millintarkasti suunniteltu ennen kuin se reikä tehdään puutuotetehtaalla puulevyyn, sanoo Konttila.

Arkkitehti- ja rakennesuunnitelmien välillä täytyy tehdä talotekniikan reittien ja sijoittelun sekä risteilyjen yhteensovitusta koko suunnittelun ajan tietomallia apuna käyttäen. Tietomallia hyödynnetään myös rakenteiden varauspiirustusvaiheessa, josta tieto siirtyy esimerkiksi elementtien tuotantosuunnitteluun. Tämä tarkoittaa sitä, että erikoissuunnittelijat tulee ottaa hankkeeseen mahdollisimman aikaisessa vaiheessa mukaan.

− Tilaelementtiasuinkerrostalon suunnittelu ilman talotekniikan tilamallinnusta ei varmaan edes onnistu. Eivät talotekniikan suunnittelijat pysty millimetrintarkkaa viemärien ja ilmanvaihdon sijaintia muuten tekemään kuin mallintamalla, sanoo Konttila.

Asentajia tarvitaan myös tehtaalle

Vesijohtojen materiaaleina voidaan puurakennuksissa käyttää yleisesti käytössä olevia vesijohtomateriaaleja. Suunnittelijan tulee selvittää paikkakuntakohtaiset vesijohtojen materiaaleja koskevat vaatimukset.

Puurakentamisessa yleisesti käytetyn elementti- ja varsinkin tilaelementtitekniikan vuoksi putkiliitoksia syntyy enemmän: puuelementtitehtaalla putki vedetään elementin rajapintaan saakka ja liitetään vasta työmaalla toisen elementin putkeen.

− Liitokset ovat aina riski ja potentiaalinen vuotokohta, olipa rakentaminen sitten puu- tai betonirakentamista. Vuotovedet tulee asetusten mukaisesti johtaa esiin, jotta vesivuoto on helposti havaittavissa. Pitkään huomaamattomana jatkunut vuoto voi johtaa mikrobivaurioihin, sanoo Kuurola.

− Samoin jos esimerkiksi puuvälipohjaelementti sisältää vesikiertoista lattialämmitysputkea, ei lattialämmitysputkistoon tule elementtien liitoskohdassa suojaputkia. Tällaisia yksityiskohtia puurakentamisessa voi tulla esiin, Konttila sanoo.

Tämän tyyppiset seikat suunnittelijan tulee käydä läpi viime kädessä paikallisen viranomaisen kanssa.

− Osa kaupungeista ja kunnista on mukana Topten-ryhmässä, jossa kuntien rakennusvalvonnat tekevät yhdessä alan toimijoiden kanssa yhteistyötä käytäntöjen yhtenäistämiseksi. Ryhmässä käydään läpi tulkintoja esimerkiksi tällaisista lattialämmitysputkien liittämisistä ja niihin liittyvistä tulkinnoista, toteaa Kuurola.

Taloteknistä asennusosaamista tarvitaan työmaan lisäksi puuelementtitehtaalle. Tilaelementtien SPR-laitteiston putkistoliitokset ja varusteet tarkistaa tehtaalla valtuutettu asennusliike. Paikalleen asennettujen KVV-/IV-laitteistojen asennuksen tarkastaa rakennusvalvonnan hyväksymä KVV-/IV-työnjohtaja. Nämä täytyy huomioida, jotta muun muassa rakennuksen tarkastusasiakirjaan saadaan tarvittavat tarkastustiedot.

Viemäreiden äänitekninen kannakointi tärkeää

Putkistoasennuksissa on huomioitava puulle ominaiset painumat, kutistumat ja taipumat. Uusien puutuotteiden ansiosta painumien suuruus on vähentynyt. Konttilan mukaan CLT-rakentamisessa puurakennusten painumat ovat murto-osa aiempien puurakennejärjestelmien painumista.

− Hieman vanhemmissa kerrostalojen puurakennejärjestelmissä pitää kerroksittain varautua 10 millin painumiin. Nämä millimetrit täytyy tietysti huomioida, kun asunnoista tulevia vaakaputkia liitetään pystyputkeen, sanoo Konttila.

Puurunkoisessa rakennuksessa viemärimelua hallitaan pääasiassa samoin kuin muissakin rakennuksissa.

− Vaakaviemärit pyritään sijoittamaan ensisijaisesti niin, että ne eivät ole ääniteknisesti vaativissa tiloissa. Pesuhuoneet ja kylpyhuonetilat pyritään siis asettamaan päällekkäin, jolloin niiden vaakaviemärit ovat samantyyppisten tilojen yhteydessä ja äänen hallinta on helpompaa, Kuurola sanoo.

Erityistä huomiota tulee kiinnittää vaaka- ja pystyviemäreiden äänitekniseen kannakointiin. Viemäreiden kannakkeet tulee kiinnittää mahdollisimman massiivisiin ja jäykkiin rakenteisiin, jotta viemäri ei aiheuta runkoääntä. Puurakennuksessa tämä on vaikeampi toteuttaa kuin betonirunkoisessa rakennuksessa.

− Puurakenne ei ole riittävän massiivinen vaimentaakseen ääntä. Tilanteen mukaan voidaan sitten miettiä, kuinka suuri kyseinen äänihaitta on. Kun kylpyhuoneet ovat päällekkäin, haitta ei ole niin olennainen. Jos taas olohuoneen katossa menee naapurin vessan viemäri, se on jo eri juttu. Sellaisessa kohdassa viemäri ei voi olla suoraan puussa kiinni, sanoo Konttila.

Joskus puurunkoisessa rakennuksessa joudutaan kerrostason väliin tekemään apurunko, johon viemäri kiinnitetään. Toinen tapa on käyttää joustavia kiinnikkeitä, joilla ikään kuin irrotetaan viemärin kiinnitysosa kantavasta puurungosta.

− Hormit pyritään sijoittamaan ääniteknisesti edullisimpaan paikkaan eli porrasnousujen yhteyteen. Tai kylpyhuoneiden yhteyteen, etenkin jos rakennetaan tilaelementeistä. Niissä hormi yleensä muodostuu kylpyhuone-elementtien mukana, sanoo Kuurola.

Puurunkoisessa rakennuksessa WC-istuin kannattaa viemäröidä seinäliittymän kautta suoraan LVIS-hormiin. Tällöin osa melua tuottavista vaakasuuntaisista viemäreistä saadaan pois välipohjista ja samalla vältetään lattian vedeneristyksen viemärilävistys.

− WC-istuin pitää olla riittävästi irrotettu rakenteesta. WC-istuimen valmistajalta tulee yleensä mukana irrotustiiviste tai vaimennuskumi, joka laitetaan WC-istuimen ja rakenteen väliin. Tällaisen käyttäminen ja paikalleen asentaminen on hyvin tärkeää – muussa tapauksessa äänitekniikka saatetaan tuhota, kertoo Kuurola.

Välipohjien talotekniikan palosuojaus huomioitava

Osastoivat rakennusosat ovat tavallisesti rakennuksen sisällä olevia seiniä sekä väli- ja yläpohjia. Osastoivan rakennusosan tehtävänä on rajoittaa palon ja savun leviäminen vaaditun palonkestoajan verran. Osastoivassa rakennusosassa saattaa kulkea talotekniikkaan liittyviä putkia tai kaapeleita. Tätä tulisi kuitenkin välttää.

Kuurolan ja Konttilan mukaan talotekniikka kannattaisi mieluiten sijoittaa huoneiston palo-osastoon, erilaisiin erillisiin kotelorakenteisiin.

− Tai sitten puuvälipohja voidaan suunnitella niin, että sen suojaverhous on palonkestävä palonkestoajan verran, esimerkiksi tunnin ajan. Silloin palotekniikka ei aseta mitään erityisvaadetta talotekniikalle. Talotekniikka voidaan sijoittaa suoraan levyn taakse ja lähteä siitä, että se on tunnin ajan suojassa, Konttila sanoo.

Jos palo-osastoivan rakenteen läpi viedään talotekniikkaa, se ei saa heikentää rakenteen osastoivuutta.

− Jos esimerkiksi ripalaatan väleihin halutaan sijoittaa talotekniikkaa, täytyy hahmottaa se, missä paloalueen raja loppujen lopuksi välipohjassa kulkee. Pitää miettiä tarkasti, täytyykö viemäri mahdollisesti paloeristää ja kuinka se tulee palosuojata, jotta rakenne kokonaisuudessaan täyttää sen osaston vaatimukset, sanoo Kuurola.

Läpimenevien tuotteiden palonkestoajan tulee olla sama kuin rakenteen palonkestoaika. Tämä saadaan aikaan palon etenemisen estävillä palokatkotuotteilla, kuten tiivistysmassoilla, palokatkovaahdoilla, erilaisilla tiivistyskääröillä ja kauluksilla. Palokatkotuotteiden tulee olla tuotehyväksyttyjä, puualustaan testattuja ja samaa tuoteperhettä.

− Koska elementtirakentamisen ideana on tehdä kaikki läpiviennit tehtaalla valmiiksi, se vaikuttaa tietysti suunnitteluun. Tietomallisuunnittelu ja reikävaraukset tulee tehdä todellisen, kohteeseen valitun palokatkotuotteen mukaisesti ja tuotteen tyyppihyväksyntäpäätöksen mukaisilla suojaetäisyyksillä, sanoo Kuurola.

Aikaisemmin ongelmana on ollut puurakentamiseen hyväksyttyjen palokatkotuotteiden vähäisyys. Nyt tilanne on Kuurolan mukaan parantunut. Silti kannattaa varautua siihen, että rakennuspaikkakohtainen hyväksyntä tuotteen käytölle täytyy edelleen hakea viranomaisilta.

Lähteet:
Puuinfo (2021): Paloturvallinen puutalo – Asuin- ja toimitilarakentaminen
Puuinfo (2021): Ääneneristys puutalossa
Puuinfo (2022): Teollisen puurakentamisen oppimateriaaliaineistot. LVISJ-tekniset erityispiirteet puurakentamisessa. https://puuinfo.fi/koulutus/teollisen-puurakentamisen-oppimateriaali-tpuur-aineistot/