Kerrostalon rungon tuotantotekniikoiden vertailu

Abstract

Tämän tutkimuksen aiheena on betonisten kerrostalojen runkorakenteiden vertailu. Vertailua tehdään paikallavalu- ja elementtirakenteisten laattojen ja väliseinien välillä. Työn päätavoitteena on löytää yksinkertaiseen asuinkerrostalorakentamiseen kohdeyritykselle parhaiten soveltuva ratkaisu. Lisäksi selvitetään, minkä takia kohdeyrityksellä on nykyhetkellä käytössä eri alueilla eri runkoratkaisut ja ovatko syyt sellaisia, että niihin voidaan vaikuttaa. Työssä annetaan kohdeyritykselle suosituksia runkorakentamisen työtapojen muuttamiseen. Työn taustalla on kohdeyrityksen halu tutkia aihetta. Yrityksessä ei ole juurikaan vertailtu runkovaihtoehtoja aiemmin, vaan nykykäytännöt perustuvat oletuksiin ja perinteisiin. Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta, teemahaastatteluja sekä kohdeyrityksen toteutuneeseen kustannustietoon perustuvaa tapaustutkimusta. Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin paikallavalu- ja elementtirakenteiden ominaisuuksia sekä vertailtiin niiden hyötyjä ja haittoja. Kirjallisuuden perusteella paikallavalun tärkeimmät edut ovat paremmat ääneneristysominaisuudet sekä talotekniikan helpompi integrointi rakenteiden sisään. Huonoja puolia ovat esimerkiksi talven vaatimien toimenpiteiden suurempi määrä sekä kauemmin kestävä rakenteiden kuivuminen. Elementtitekniikan suurin hyöty on nopeampi pystytys. Elementtirakentamisessa erityisesti välipohjan vedenhallinta aiheuttaa haasteita. Haastattelututkimuksen perusteella tietyn tekniikan käyttö alueellisesti johtuu pitkistä perinteistä. Usein alueella muutkin yritykset käyttävät samaa tekniikkaa, joten alueelta on helppo löytää tekniikan hallitsevia työntekijöitä ja aliurakoitsijoita. Molempia tapoja pidetään niiden käyttöalueilla edullisimpana vaihtoehtona. Paikallavalun ajatellaan olevan rungon materiaali- ja työkustannuksiltaan halvempi. Täyselementtitekniikalla puolestaan halvempien käyttö- ja yhteiskustannusten ajatellaan tekevän siitä kokonaisedullisempaa. Tapaustutkimuksessa tutkittiin kohdeyrityksen toteutuneita kustannuksia kolmesta eri case-kohteesta. Kohteiden runkoratkaisut ovat täyselementti, paikallavalu ja sekarunko, jossa on elementtiseinät ja paikallavalettu välipohja. Kohteista verrattiin runkoon liittyviä materiaali- ja työkustannuksia sekä aikasidonnaisia käyttö- ja yhteiskustannuksia. Vertailun perusteella paikallavalurungon runkokustannukset ovat niukasti halvimmat. Täyselementtirungon käyttö- ja yhteiskustannukset ovat selvästi halvimmat. Kokonaiskustannuksiltaan täyselementtirunko on edullisin. Tutkimustulosten perusteella näyttää, että siirtyminen kohti täyselementtirakentamista on taloudellisesti perusteltua. Esteenä muutokselle voivat olla kohdeyrityksen alueelliset perinteet ja alueen toimintakulttuuri laajemminkin. Täyselementtitekniikka ei ole esimerkiksi Turun alueella niin yleisesti käytössä, että kaikki aliurakoitsijat hallitsevat sen. Myöskään kohdeyrityksen omille työntekijöille ja työnjohtajille se ei ole täysin tuttua. Siirtymistä elementtirakentamiseen helpottaa kuitenkin se, että paikallavalurakentamiseenkin kuuluu aina elementtiasennusta. Ensimmäinen askel siirtymisessä voisi olla tulevien kohteiden vertailulaskenta molemmilla tekniikoilla. Tällaista vertailua on aiemmin tehty hyvin vähän. Paikallavalua suosivilla alueilla seuraava askel voisi olla siirtyminen elementtiseinäiseen ja paikallavaluvälipohjaiseen sekarunkoon. Sekarunkoa käyttävillä alueilla voidaan siirtyä täyselementtitekniikkaan. Nämä vaihdokset uuteen tekniikkaan eivät tapahdu käden käänteessä vaan uusia tekniikoita pitää opetella, mistä aiheutuu varmasti aluksi ylimääräisiä kustannuksia.

The subject of this research is comparison of concrete frame structures of apartment buildings. Comparison is done between slabs and dividing walls that are either prefabs or cast on site. The main objective of this thesis is to find the best frame solution for simple apartment buildings. Additional goal is to find out why the customer company’s current situation is that different frame building methods are used in different operating areas. If those reasons are something that can be affected, some recommendations on changing current methods are given to the customer company. This research is done because the customer company wants to get better knowledge about the subject. The company has not done this kind of comparison before. Current regional framework methods seem to be based on assumptions and traditions. Research methods used in the writing of this thesis are literature research, theme interviews and case study that is based on actual costs. The literature research part presents features of prefabs and cast on site structures. This part also compares the pros and cons of these options. The most important pros of cast on site structures are better sound proofing qualities and the possibility to easily integrate electric wires and plumbing inside the structures. The cons include bigger need for measures during the winter and longer drying period of structures. The most important benefit of prefab frame is faster erection speed. Handling rainwaters is challenging with prefab slabs. Based on the interviews one of the reasons to use some specific frame type are regional traditions. Usually other companies in the area use same kind of frames that the customer company does. This means that it is easy to find workforce and contractors that are familiar with the technique. Both mentioned methods are considered a cheaper option in the area they are used. Cast on site method is thought to be cheaper in material and work costs. Prefab method is considered cheaper when in comes to costs that are dependent of time. Case study is done by comparing actual costs of three finished apartment buildings. The three buildings have a different kind of frame. One is made completely with prefab elements one is cast completely on site and one is made with mixed method. The last one has prefab walls and cast on site slab. According to the case study prefab method is cheaper in overall costs when both two named cost groups are considered. That is because time related costs are much cheaper with prefab method and the material and work costs are just slightly cheaper with cast on site method. This study shows that it would be reasonable to change the frame methods towards prefab. Regional traditions and local building culture can slow down the change. For example, in Turku prefab method is not very familiar to all contractors. This also applies to customer company’s own workers and supervisors. When cast on site dividing walls are used the outer walls are still usually prefab. This means that the process of installing prefab elements is not a new thing to anyone. This makes it easier to change methods towards using only prefab. First step towards prefab building could be doing some comparison calculations of next projects. This kind of calculations are not done typically. For areas that use cast on site method the next step could be changing to mixed technique that combines prefab walls with cast on site slab. For areas al-ready using mixed technique methods could change to prefab method. These changes don’t happen in a snap of fingers. Everyone needs to practice the new methods which inevitably causes some cost at first.