Puurakenteinen pysäköintilaitos
Suominen, Konsta (2021)
Suominen, Konsta
2021
Rakennustekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-06-29
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202106215993
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202106215993
Tiivistelmä
Suomen hallituksen asettamien ilmastotavoitteiden myötä Suomen on tarkoitus olla hiilineutraali vuonna 2035. Yhdeksi keinoksi ilmastotavoitteisiin liittyen on asetettu asumisen ja rakentamisen hiilijalanjäljen pienentäminen. Tämän seurauksena puuhun pohjautuvia rakennejärjestelmiä ja tuotteita halutaan edistää ja lisätä niiden käyttöä, sillä puurakennus toimii myös hiilivarastona. Puurakennejärjestelmien kehittämiseen liittyen kiinnostusta on herättänyt puurakenteisen pysäköintilaitoksen rakentaminen, sillä niitä ei ole vielä rakennettu Suomessa, vaikka ulkomailta niitä jo löytyy.
Työn tavoitteena oli selvittää, onko puurakenteista pysäköintilaitosta mahdollista rakentaa Suomessa sekä mitä tämän rakentaminen edellyttää määräysten ja rakennuksen rungon teknisten ratkaisujen osalta. Etenkin palomääräysten selvittäminen ja paloon liittyvät ratkaisut olivat työn kannalta olennaisia, sillä ympäristöministeriön asetus rakennusten paloturvallisuudesta estää yli kaksikerroksisen puurakenteisen pysäköintilaitoksen rakentamisen taulukkomitoituksen avulla.
Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena, jonka lisäksi eri kirjallisuuslähteistä saatua tietoa täydennettiin välipohjan mitoituslaskelmilla. Laskelmien avulla pyrittiin tutkimaan ja havainnollistamaan, mikä mitoitustilanne voisi mahdollisesti mitoittaa välipohjan rakenteet. Tärkeimpinä lähteinä työn kannalta toimivat ulkomailla toteutetuista kohteista saatu kokemusperäinen tieto ja erilaiset puurakenteisten pysäköintilaitosten konseptisuunnitelmat. Samankaltaisten olosuhteiden vuoksi etenkin Ruotsissa rakennetuista kohteista saatu tieto oli merkittävää, mutta myös Keski-Euroopassa toteutetuista pysäköintilaitoksista saatua materiaalia käytettiin. Puurakenteiden säilyvyystarkasteluissa hyödynnettiin puusiltarakenteilla hyväksi todettuja käytäntöjä ja paloon perustuvien ratkaisujen osalta ympäristöministeriön asetusta rakennusten paloturvallisuudesta (848/2017) sekä tähän liittyvää asetusta asetuksen muuttamisesta (927/2020).
Työn tulokset osoittavat, kuinka puurakenteiseen pysäköintilaitokseen liittyy uutuusarvonsa lisäksi monia riskejä liittyen etenkin pysäköintilaitoksen rakennusfysikaaliseen ja palotekniseen toimintaan. Työssä saatiin kuitenkin esitettyä menetelmiä näiden haasteiden ratkaisemiseen. Puurakenteiden säilyvyyden kannalta olennaiseksi asiaksi osoittautui rakenteiden suojausmenetelmät rakenteellisen tai tarvittaessa kemiallisen suojauksen avulla. Palon kannalta työssä on esitetty taulukkomitoitukselle soveltuvien ratkaisujen lisäksi oletettuun palonkehitykseen soveltuvia ratkaisuja, kun halutaan rakentaa yli kaksikerroksinen pysäköintilaitos.
Pysäköintilaitoksen palomääräykset ja kosteustekninen toiminta huomioiden työssä on esitetty erilaisia sementtiin, bitumiin ja kovamuoviin perustuvia välipohjarakenteen päällystämiseen tarkoitettuja menetelmiä sekä vedenpoistomahdollisuudet näille erilaisille ratkaisuille. Varsinaisen välipohjan rakennesysteemin mitoittavaksi tekijäksi osoittautui välipohjan rakennevaihtoehdoista riippumatta kaikissa tapauksissa värähtelytarkastelu. Puurakenteisen pysäköintilaitoksen välipohjarakenteelle ei ole suoraan asetettu laskentaohjeita tai vaatimuksia värähtelyn kannalta, mutta tämä tulisi kuitenkin ottaa huomioon. Siksi välipohjarakenteen ominaistaajuuden vertailutaajuutena käytettiin 5 Hz, joka perustuu puurakenteisten siltojen suunnitteluun.
Pysäköintilaitoksen puurungon kannalta ratkaisuja saatiin lisäksi myös välipohjan liitoksiin, jatkuvan sortuman estämiseen ja pysäköintilaitoksen jäykistämiseen.
Työn tavoitteena oli selvittää, onko puurakenteista pysäköintilaitosta mahdollista rakentaa Suomessa sekä mitä tämän rakentaminen edellyttää määräysten ja rakennuksen rungon teknisten ratkaisujen osalta. Etenkin palomääräysten selvittäminen ja paloon liittyvät ratkaisut olivat työn kannalta olennaisia, sillä ympäristöministeriön asetus rakennusten paloturvallisuudesta estää yli kaksikerroksisen puurakenteisen pysäköintilaitoksen rakentamisen taulukkomitoituksen avulla.
Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena, jonka lisäksi eri kirjallisuuslähteistä saatua tietoa täydennettiin välipohjan mitoituslaskelmilla. Laskelmien avulla pyrittiin tutkimaan ja havainnollistamaan, mikä mitoitustilanne voisi mahdollisesti mitoittaa välipohjan rakenteet. Tärkeimpinä lähteinä työn kannalta toimivat ulkomailla toteutetuista kohteista saatu kokemusperäinen tieto ja erilaiset puurakenteisten pysäköintilaitosten konseptisuunnitelmat. Samankaltaisten olosuhteiden vuoksi etenkin Ruotsissa rakennetuista kohteista saatu tieto oli merkittävää, mutta myös Keski-Euroopassa toteutetuista pysäköintilaitoksista saatua materiaalia käytettiin. Puurakenteiden säilyvyystarkasteluissa hyödynnettiin puusiltarakenteilla hyväksi todettuja käytäntöjä ja paloon perustuvien ratkaisujen osalta ympäristöministeriön asetusta rakennusten paloturvallisuudesta (848/2017) sekä tähän liittyvää asetusta asetuksen muuttamisesta (927/2020).
Työn tulokset osoittavat, kuinka puurakenteiseen pysäköintilaitokseen liittyy uutuusarvonsa lisäksi monia riskejä liittyen etenkin pysäköintilaitoksen rakennusfysikaaliseen ja palotekniseen toimintaan. Työssä saatiin kuitenkin esitettyä menetelmiä näiden haasteiden ratkaisemiseen. Puurakenteiden säilyvyyden kannalta olennaiseksi asiaksi osoittautui rakenteiden suojausmenetelmät rakenteellisen tai tarvittaessa kemiallisen suojauksen avulla. Palon kannalta työssä on esitetty taulukkomitoitukselle soveltuvien ratkaisujen lisäksi oletettuun palonkehitykseen soveltuvia ratkaisuja, kun halutaan rakentaa yli kaksikerroksinen pysäköintilaitos.
Pysäköintilaitoksen palomääräykset ja kosteustekninen toiminta huomioiden työssä on esitetty erilaisia sementtiin, bitumiin ja kovamuoviin perustuvia välipohjarakenteen päällystämiseen tarkoitettuja menetelmiä sekä vedenpoistomahdollisuudet näille erilaisille ratkaisuille. Varsinaisen välipohjan rakennesysteemin mitoittavaksi tekijäksi osoittautui välipohjan rakennevaihtoehdoista riippumatta kaikissa tapauksissa värähtelytarkastelu. Puurakenteisen pysäköintilaitoksen välipohjarakenteelle ei ole suoraan asetettu laskentaohjeita tai vaatimuksia värähtelyn kannalta, mutta tämä tulisi kuitenkin ottaa huomioon. Siksi välipohjarakenteen ominaistaajuuden vertailutaajuutena käytettiin 5 Hz, joka perustuu puurakenteisten siltojen suunnitteluun.
Pysäköintilaitoksen puurungon kannalta ratkaisuja saatiin lisäksi myös välipohjan liitoksiin, jatkuvan sortuman estämiseen ja pysäköintilaitoksen jäykistämiseen.