Purettavaksi suunnittelu kantaville puuelementeille
Laasonen, Sonja (2023)
Laasonen, Sonja
2023
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
2023-05-17
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202305045274
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202305045274
Tiivistelmä
Tutkimuksessa tutkittiin purettavaksi suunnittelua kantaville puuelementeille. Purettavuuden suunnittelulla käsitetään tässä tutkimuksessa niitä toimintoja hankkeen alkuvaiheessa, jotka edistävät ehjänä purkamista. Purettavaksi suunnittelun toteuttamista avataan kiertotalouden kautta sekä käsitellään aiheeseen liittyviä lainsäädäntöjä ja ohjeistuksia. Uusi rakentamislaki tuo esille käsitteen rakennuksien elinkaariominaisuuksista. Elinkaariominaisuuksien yhteydessä nostetaan esille purettavuuden mahdollisuus, jotta halutut ominaisuudet, kuten vähähiilisyys ja kiertotalouden mukainen rakentaminen, onnistuvat. Purettavuuden suunnittelulle saatiin lähtökohtia ja määrittelyjä kirjallisuuskatsauksen avulla. Kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin liitoksen tai liitoksien toimivuutta sekä yleisesti purettavuutta strategiana. Edellytykset purettavuudelle olivat muun muassa rakenteiden vaurionsietokyky, turvallisuus, kustannustehokkuus ja päästöjen vähennys neitseelliseen materiaalin nähden.
Tehdyn kirjallisuuskatsauksen perusteella määritettiin purettavuudelle kriteeristö rakenne-suunnittelijan näkökulmasta. Kriteeristö keskittyy liitoksiin, jotka ovat avainasemassa purkamisen onnistumisessa. Tässä tutkimuksessa käytettiin viittä eri kriteeriä liitoksen arviointiin. Kriteerit olivat helppo pääsy rakenneosiin, purkamisen helppous, itsenäisyys, yksinkertaisuus ja vakiointi. Helpolla pääsyllä rakenneosiin otetaan huomioon liitokseen pääsy, purkamisen helppous tutkii liitostekniikan soveltuvuutta purkamiseen, itsenäisyys ottaa huomioon muiden rakenteiden vaikutusta purkamiseen, yksinkertaisuus arvioi liitosjärjestelmän selkeyttä ja vakiointi huomioi jatkokäyttöön mahdollisesti tarvittavia toimenpiteitä. Kriteeristön avulla toteutettiin arviointi teollisessa puurakentamisessa tunnetuille liimapuu- ja CLT-rakenteiden liitoksille. Arviointi tapahtui subjektiivisesti ja se toteutettiin arviointiasteikolla yhdestä neljään. Tällöin arviointi otti kantaa, toteutuuko kriteeri hyvin vai huonosti. Erilaisia arviointeja toteutettiin 16 kappaletta.
Tulosta voi hyödyntää suunnittelua ohjaavana keinona purettavaksi suunnitteluun vaikuttaviin osa-alueisiin. Käytetyn arviointikriteeristön tarkoitus ei ole kattaa kaikkia rakennusten purkuun liittyviä tekijöitä. Jotta purettavuuden todellista onnistumista pystytään arvioimaan paremmin, pitää huomioida eri kriteerien merkitsevyys purkamisen onnistumiseksi. Jo yhden kriteerin toteutumattomuus voi estää purkamisen. Tämä tutkimus osoitti, että teollisessa puurakentamisessa kantavilla rakenteilla on hyviä edellytyksiä purettavuuden suunnittelussa. Tutkimuksessa liitoksissa havaittiin myös merkittäviä kehitystarpeita. Esimerkiksi CLT-rakenteilla tyypillinen purettavuutta hankaloittava ominaisuus on liitoskohtien paljous rakennetta kohden. Tästä tutkimuksesta purettavaksi suunnitteluun huomioitavia asioita ovat muun muassa liitoksen sijainti, jälkivalun välttäminen sekä liitoskohtien ja -osien määrän minimointi.
Purettavuudella pyritään edistämään uudelleenkäyttöä ja muita ominaisuuksia, jotka lisäisivät rakennusosien käyttöikää. Tavoitteena on vähentää neitseellisen materiaalin tarvetta ja rakennusalan päästöjä. Aihe on hyvin uusi, joten lisätutkimuksia tullaan tarvitsemaan ja kustannusnäkökulmasta toiminnot pitää saada kannattaviksi.
Tehdyn kirjallisuuskatsauksen perusteella määritettiin purettavuudelle kriteeristö rakenne-suunnittelijan näkökulmasta. Kriteeristö keskittyy liitoksiin, jotka ovat avainasemassa purkamisen onnistumisessa. Tässä tutkimuksessa käytettiin viittä eri kriteeriä liitoksen arviointiin. Kriteerit olivat helppo pääsy rakenneosiin, purkamisen helppous, itsenäisyys, yksinkertaisuus ja vakiointi. Helpolla pääsyllä rakenneosiin otetaan huomioon liitokseen pääsy, purkamisen helppous tutkii liitostekniikan soveltuvuutta purkamiseen, itsenäisyys ottaa huomioon muiden rakenteiden vaikutusta purkamiseen, yksinkertaisuus arvioi liitosjärjestelmän selkeyttä ja vakiointi huomioi jatkokäyttöön mahdollisesti tarvittavia toimenpiteitä. Kriteeristön avulla toteutettiin arviointi teollisessa puurakentamisessa tunnetuille liimapuu- ja CLT-rakenteiden liitoksille. Arviointi tapahtui subjektiivisesti ja se toteutettiin arviointiasteikolla yhdestä neljään. Tällöin arviointi otti kantaa, toteutuuko kriteeri hyvin vai huonosti. Erilaisia arviointeja toteutettiin 16 kappaletta.
Tulosta voi hyödyntää suunnittelua ohjaavana keinona purettavaksi suunnitteluun vaikuttaviin osa-alueisiin. Käytetyn arviointikriteeristön tarkoitus ei ole kattaa kaikkia rakennusten purkuun liittyviä tekijöitä. Jotta purettavuuden todellista onnistumista pystytään arvioimaan paremmin, pitää huomioida eri kriteerien merkitsevyys purkamisen onnistumiseksi. Jo yhden kriteerin toteutumattomuus voi estää purkamisen. Tämä tutkimus osoitti, että teollisessa puurakentamisessa kantavilla rakenteilla on hyviä edellytyksiä purettavuuden suunnittelussa. Tutkimuksessa liitoksissa havaittiin myös merkittäviä kehitystarpeita. Esimerkiksi CLT-rakenteilla tyypillinen purettavuutta hankaloittava ominaisuus on liitoskohtien paljous rakennetta kohden. Tästä tutkimuksesta purettavaksi suunnitteluun huomioitavia asioita ovat muun muassa liitoksen sijainti, jälkivalun välttäminen sekä liitoskohtien ja -osien määrän minimointi.
Purettavuudella pyritään edistämään uudelleenkäyttöä ja muita ominaisuuksia, jotka lisäisivät rakennusosien käyttöikää. Tavoitteena on vähentää neitseellisen materiaalin tarvetta ja rakennusalan päästöjä. Aihe on hyvin uusi, joten lisätutkimuksia tullaan tarvitsemaan ja kustannusnäkökulmasta toiminnot pitää saada kannattaviksi.