Mekaanisesti kiinnitetty tiililaatta ja CLT-elementti: Vähähiilisempi vaihtoehto tiilimuuraukselle

Abstract

Korkean puurakentamisen markkinaosuuden odotetaan kasvavan Suomessa lähivuosina pohjoismaisten naapurimaiden tavoin. Julkisivuvalintojen kohdistuessa puukerrostaloissa pääosin puuverhouksiin niiden ulkonäön vaihtelevuus ei ole yhtä moninaista kuin betonirunkoisien ja muurattujen rakennuksien. Etenkin Tampereella, jossa tiilen merkitys kaupunkikuvassa on suuri, puurakentamisen potentiaali voisi olla hyödynnettävissä paremmin, kun julkisivumateriaalit laajentuisivat puulaudoituksen ulkopuolelle. Työssä tutkitaan mekaanisesti kiinnitetyistä tiililaatoista koostuvaa julkisivurakennetta, joka on yhdistetty CLT-elementtirunkoon. Ulkoseinärakenne käyttää kivipohjaisia, uusiutumattomia materiaaleja vain julkisivupinnan näkyvän osan verran, suosii materiaaleja, joiden kierrätysaste on korkea, sekä hyödyntää puuta ilmastotyön tavoitteiden mukaisesti. Työn tavoite on selvittää, miten esitetty ulkoseinärakenne edistää puurakentamista sekä vähentää rakennuksen luomaa ilmastorasitusta.

Työssä tarkasteltiin rakenteen ominaisuuksia teknisen toimivuuden, käytettävyyden ja ympäristönäkökulmien kannalta sekä rinnastettiin havaintoja tyypillisen tiilimuurauksen ominaisuuksiin. Työn alussa on selvitetty korkean puurakentamisen taustoja, tulevaisuuden näkymiä sekä mahdollista kasvun estettä. Tiilen arvoa on tarkasteltu Tampereen historiallisessa kaupunkikuvassa merkittävien tiilirakennusten ja kulttuurimaiseman näkökulmasta. Rakentamisen kuormittavia tekijöitä on tutkittu rakennusvaiheiden ja -materiaalien kautta sekä ratkaisuna on tarkasteltu puurakentamisen potentiaalia sekä tutkimuksen ja innovaatioiden osuutta kestävän rakentamisen edistämiseen. Työssä on tutkittu vastaavan julkisivurakenteen yleisyyttä kivipohjaisella rungolla, esitelty ulkoseinärakenteen osat, kiinnitykset ja toiminta sekä tarkasteltu ulkoseinärakenteen käytettävyyttä ja käyttökohteita. Rakenteen ominaisuuksia on tutkittu yhdeksästä eri näkökulmasta, jotka ovat paloturvallisuus, kosteusteknisyys, lämmöneristävyys, nopeus, keveys, materiaalikestävyys, säädettävyys, ekologisuus ja kierrätettävyys. Tutkimusmenetelmänä on käytetty kirjallisuustutkimusta.

Tehdyn selvityksen perusteella voidaan todeta, että esitetty ulkoseinärakenne on ympäristöystävällisempi ja kehittyneempi ratkaisu ominaisuuksiltaan kuin perinteinen tiilimuuraus. Vahvuudeksi osoittautui sen kompakti rakennetyyppi, joka parantaa sekä lämpö- että kosteusteknistä toimivuutta. Uusiutumattomien materiaalien vähentäminen sekä uusiutuvien ja uusiokäyttöisien materiaalien lisääminen parantaa rakenteen ekologisuutta ja edistää puurakentamista tavoitteiden mukaisesti. Tutkimuksen perusteella esitetyn rakenteen keveys, säädettävyys sekä materiaalitehokkuus ovat myös parempia verrattuna tyypillisen muurauksen ominaisuuksiin. Yhtäläisiä ominaisuuksia tiilimuurauksen kanssa ovat rakenteen paloturvallisuus sekä materiaalikestävyys mittauserojen oltua minimaalisia. Puurakentamisen korkeammat rakennus- ja ylläpitokulut sekä tiililaattojen mekaaninen kiinnitys tekevät rakenteen kustannuksista suuremmat kuin muuratun rakenteen. Esitetty ulkoseinärakenne on potentiaalinen vaihtoehto muuratulle rakenteelle sen yhtenevien sekä kehittyneempien ominaisuuksien puolesta. Innovatiivinen rakenne voi olla tulevaisuuden kestävä ratkaisu tiilijulkisivullisiin rakennuksiin, kun puun yleisyys runkomateriaalina kasvaa.