Stofix -kiinnitysjärjestelmän kehittäminen kovalle eristeelle
Männistö, Antti (2016)
Männistö, Antti
2016
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-06-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201605264167
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201605264167
Tiivistelmä
Tukholman alueella asuntojen hinnat ovat erittäin korkeita. Yksi asuinneliö Tukholman keskustassa maksaa keskimäärin 88 000 kruunua (9 360 €). Energiavaatimusten tiukentuessa seinäpaksuudet kasvavat tavanomaisilla ratkaisuilla ja paksummat seinärakenteet vievät osan kallisarvoisista asuinneliöistä. Uusilla seinäratkaisuilla on mahdollista rakentaa ohuempia energiavaatimukset täyttäviä seinärakenteita. Tehokkaammilla lämmöneristeillä päästään ohuempiin seinäratkaisuihin. Polyuretaanieristeet ovat mineraalivilloja tehokkaampia lämmöneristeitä. 150 mm polyuretaanieristettä vastaa 250 mm mineraalivillaa lämmönvastukseltaan. Stofix -julkisivujärjestelmässä on suunniteltu käytettävän mineraalivillaeristettä, mutta siinä voidaan käyttää myös kovia polyuretaanieristeitä. Siinä on kuitenkin omat haasteensa. Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella Stofix -järjestelmään uusi seinäkiinnike, jota voidaan käyttää kovan polyuretaanieristeen kanssa ja poistaa asennusongelmia, joita esiintyy polyuretaanieristeen asentamisessa nykyiseen järjestelmään. Tavoitteena oli myös tutkia polyuretaanilevyillä eristetyn betoniseinän rakennusfysikaalista toimivuutta.
Kiinnikkeen suunnittelu lähti liikkeelle kiinnikettä rasittavien kuormitusten selvittämisestä. Kuormituksia laskettiin eurokoodien mukaan Suomen ilmastossa. Seinärakenteiden toimivuutta polyuretaanieristeen kanssa ja sen käytössä huomioon otettavia asioita tutkittiin palo-, lämpö- ja kosteusteknisestä näkökulmasta. Myös polyuretaanisen seinän akustiikkaa tutkittiin. Kiinnikkeestä mietittiin neljä vaihtoehtoa, joista yksi valittiin lähempään tarkasteluun. Valitun kiinnikkeen toimintaa ja käyttäytymistä tutkittiin yksinkertaisen statiikkamallin ja FEM -pohjaisen ANSYS -laskentatyökalun avulla. Kiinnikkeestä mallinnetiin 3D -malli ANSYS ohjelmaan, jota rasitettiin mitoituskuormien mukaan. Kiinnikettä kehitettiin työn ohessa tehden siihen pieniä muutoksia mittoihin ja reikien paikkoihin. Lopullista versiota kiinnikkeestä tilattiin ja sille tehtiin kuormituskokeita, joissa simuloitiin kiinnikkeen oikeita rasituksia. Kiinnike kesti sille kohdistuvat mitoituskuormat.
Kiinnikkeen suunnittelu lähti liikkeelle kiinnikettä rasittavien kuormitusten selvittämisestä. Kuormituksia laskettiin eurokoodien mukaan Suomen ilmastossa. Seinärakenteiden toimivuutta polyuretaanieristeen kanssa ja sen käytössä huomioon otettavia asioita tutkittiin palo-, lämpö- ja kosteusteknisestä näkökulmasta. Myös polyuretaanisen seinän akustiikkaa tutkittiin. Kiinnikkeestä mietittiin neljä vaihtoehtoa, joista yksi valittiin lähempään tarkasteluun. Valitun kiinnikkeen toimintaa ja käyttäytymistä tutkittiin yksinkertaisen statiikkamallin ja FEM -pohjaisen ANSYS -laskentatyökalun avulla. Kiinnikkeestä mallinnetiin 3D -malli ANSYS ohjelmaan, jota rasitettiin mitoituskuormien mukaan. Kiinnikettä kehitettiin työn ohessa tehden siihen pieniä muutoksia mittoihin ja reikien paikkoihin. Lopullista versiota kiinnikkeestä tilattiin ja sille tehtiin kuormituskokeita, joissa simuloitiin kiinnikkeen oikeita rasituksia. Kiinnike kesti sille kohdistuvat mitoituskuormat.