VN/9011/2021 Muuntojoustava massiivipuukerrostalo painovoimaisella ilmanvaihdolla

Puurakentajien perustama Korepuu Oy on osallistunut valtion Kasvua ja kehitystä puusta- ohjelmaan kehittääkseen CLT-suurelementtikerrostaloja. Tietoa on kerätty omilla rakennustyömailla sekä yhteistyössä opinnäytetyöntekijän kanssa.

Hankkeen tavoitteena oli kehittää CLT-suurelementtikerrostaloa entistä kestävämmäksi, käyttäjälähtöisemmäksi ja kustannustehokkaaksi. Tavoitteeseen pääsemiseksi suunniteltiin uudenlainen rakennejärjestelmä ja rakennetyypit, joiden osalta tehtiin tutkimusta painumasta, värähtelystä ja akustiikasta. Uutta tietoa on tuotettu myös selluvillan käytöstä.

Hankkeen myötä tunnistettiin, että hankkeen tulokset ovat erityisen keskeisiä kunnallisille rakennusalan toimijoille, joille massiivipuurakentaminen on vielä hyvin tuntematonta. Tämän kohderyhmän palvelemiseksi hankkeen tulokset sekä muuta yleistä faktaa CLT-massiivipuurakennuksista on summattu yleisymmärrettävästi rakennetaanpuusta.fi -verkkosivulle.

Selvitys ja sisältösuunnitelma teollisen puurakentamisen tehtäväluettelokokonaisuudesta

Rakennustieto Oy:ssä käynnistettiin vuonna 2021 hanke, jonka pohjalta laadittiin Selvitys- ja sisältösuunnitelma teollisen puurakentamisen tehtäväluettelokokonaisuudesta.

Hanke on saanut rahoitusta ympäristöministeriön Kasvua ja kehitystä puusta -tukiohjelmasta (diaarinumero VN/4958/ 2021). Tukiohjelman tavoitteena on lisätä puun käyttöä rakentamisessa ilmastotavoitteiden edistämiseksi.

Kiinnostus ilmasto- ja ympäristöystävälliseen rakentamiseen on lisääntynyt ja tahto puun käyttöön myös teollisessa rakentamisessa on kasvanut.

Selvitys- ja sisältösuunnitelma teollisen puurakentamisen tehtäväluettelokokonaisuudesta -hankkeessa kartoitettiin asiantuntijahaastatteluin Rakennustiedon aiemmin julkaisemien tehtäväluetteloiden soveltuvuutta puukerrostalohankkeisiin. 

Tehtäväluetteloiden sisältö on hyödyllinen suunnittelijoille, valvojille ja tilaajille. Valmiita tehtäväluetteloita suositellaan alalla käytettäviksi, sillä ne ohjaavat käyttäjälähtöisiin ratkaisuihin.

Tehtäväluettelot teollisesta puurakentamisesta vakioivat käytäntöjä ja siten ohjaavat prosesseja lisäten puurakentamisen laadukkuutta. Viestinnällisesti teolliseen puukerrostalorakentamiseen keskittyneet tehtäväluettelot lisäävät puurakentamisen merkitystä.

Rakennustieto Oy edistää hyvää rakennustapaa toimimalla kiinteistö- ja rakennusalan tiedon tuottajana ja välittäjänä suunnittelusta ylläpitoon. Rakennustieto Oy:n omistaa Rakennustietosäätiö RTS sr, jonka toimikunnissa ovat edustettuina kiinteistö- ja rakentamisalan laaja asiantuntemus sekä alan eri osapuolten näkemykset. Rakennustiedon palvelutuotteiden sisällöt syntyvät toimikuntien työn tuloksena.

RT-ohjekortti teollisen puukerrostalorakentamishankkeen kulkuprosessista

Rakennustietokonsernissa käynnistettiin vuonna 2021 ohjekorttihanke, jonka lopputuotteena Rakennustieto Oy julkaisi helmikuussa 2023 uuden ohjekortin RT 103546 Puukerrostalohankkeen erityispiirteet (esitys katsottavissa https://www.rakennustieto.fi/tapahtumat/virtuaalinen-aamubrunssi-rt-kortistossa-uutta-2023-rt-103546-puukerrostalohankkeen-erityispiirteet-ja-muu-uusi-sisalto).

Hanke on saanut rahoitusta ympäristöministeriön Kasvua ja kehitystä puusta -tukiohjelmasta (diaarinumero VN/4957/ 2021). Tukiohjelman tavoitteena on lisätä puun käyttöä rakentamisessa ilmastotavoitteiden edistämiseksi.

Kiinnostus ilmasto- ja ympäristöystävällisempään rakentamiseen on lisääntynyt ja tahto puun käyttöön rakennuksen runkomateriaalina myös asuinkerrostalohankkeissa on kasvanut.

Valmiissa ohjekortissa käsitellään teollisesti valmistetun yli kaksikerroksisen puisen asuinkerrostalon rakennushankkeen erityispiirteitä. Jotta kaikilla hankkeen osapuolilla olisi hyvät lähtötiedot hankkeen edistämiseksi, ohjekortissa havainnollistetaan uudiskohteen tavanomaisesta poikkeavia seikkoja rakennuttamisen, suunnittelun, työmaan, sopimusten, aikataulun ja laadunhallinnan osalta. Kyseessä ei ole kattava suunnitteluohjeistus, vaan tarkoituksena on avata teemoja, joita puukerrostalohankkeessa olisi hyvä käsitellä.

Ohjekortin käyttäjäryhmiä ovat rakennuttajat, tilaajat ja muut hankkeeseen osallistuvat, esim. suunnittelijat.

Rakennustieto Oy edistää hyvää rakennustapaa toimimalla kiinteistö- ja rakennusalan tiedon tuottajana ja välittäjänä suunnittelusta ylläpitoon. Rakennustieto Oy:n omistaa Rakennustietosäätiö RTS sr, jonka toimikunnissa ovat edustettuina kiinteistö- ja rakentamisalan laaja asiantuntemus sekä alan eri osapuolten näkemykset. Rakennustiedon palvelutuotteiden sisällöt syntyvät toimikuntien työn tuloksena.

RT 103546 Puukerrostalohankkeen erityispiirteet –ohjekortin laati Rak. ja ymp. TkK Sauli Ylisen käsikirjoituksen pohjalta Rakennustietosäätiö RTS sr:n asettama toimikunta TK 440 Teollisen puuasuinkerrostalohankkeen kokonaiskuvaus. Ohjekorttiehdotus oli lausuttavissa lokakuussa 2022. Kaikki määräaikaan toimitetut lausunnot käsiteltiin ohjekorttia työstävässä toimikunnassa.

Sweco puutalorobotti

Hankkeessa kehitetiin puukerrostalojen suunnittelumenetelmiä. Tavoitteena oli saada suunnittelijoiden apuvälineeksi tietokoneavusteinen järjestelmä, jolla voidaan tuottaa vaihtoehtoisia ratkaisua ja vaihtoehtojen vertailuun soveltuvia ominaisuustietoja.

Hankkeessa tuotettiin lähtötietomäärittelyt ja simuloitiin laskentamenetelmiä, joilla puutalon rakenteita voidaan ohjelmallisesti analysoida ja etsiä kulloiseenkin kohteeseen tehokkaimmat puurakenneratkaisut. Laskentamenetelmiä ei kuitenkaan ehditty tämän hankkeen aikana tarkistaa ja evaluoida, joten niitä ei sellaisenaan voida ottaa tuotantokäyttöön.

Konkreettisena lopputuloksen hankkeesta on pilottiympäristö, jolla malleja voidaan rajoitetusti tuottaa. Lopputulos toimii hyvänä pohjana jatkokehitykselle ja hanke on tuonut paljon lisätietoa parametrisen mallintamisen hyödyntämisestä puukerrostalojen suunnittelussa.

Hankkeen aikana kävi ilmi, että puukerrostalojen jäykistysmenetelmät eivät ole niin vakiintuneita eivätkä niin hyvin määriteltyjä, että niitä voisi hyödyntää parametrisissa tietokonemalleissa. Jäykistykseen tarvittavia rakenteita ei näin ollen voitu sisällyttää mallien tietosisältöön ja hanke jäi näiltä osin vajaaksi.

Puukerrostalojen suunnittelun ja sitä kautta niiden yleistymisen kannalta tärkeimpänä kehitystarpeena nähdään yleisen tietämyksen lisääminen puurunkojen jäykistysmenetelmistä. Tämä on osa laajempaa kokonaisuutta, jonka tulisi tähdätä vakioitujen rakennetyyppikirjastojen keräämiseen suunnittelijoiden käyttöön.

Suomalaisten puukerrostalojen rakennejärjestelmien ja tietomallin kehittäminen

Hankkeen tavoitteena on kehittää yleinen avoin rakennejärjestelmä suomalaisiin puukerrostalohankkeisiin. Rakennejärjestelmä testataan hankeaikana Vertex Systemsin kehittämää tietomallia (BIM) hyödyntäen todellisia kohteita käyttäen. Tietomallia (BIM) hyödynnetään hankkeessa ensimmäistä luonnoksista aina tuotantolaitteiden ohjaamiseen saakka. Hankkeessa kehitetään myös parhaita käytäntöjä prosessin eri vaiheiden ja niissä käytettävien ohjelmistojen (esim. tuotannonohjausjärjestelmät, asiakastietojärjestelmät, Intranet) rajapintoihin. 

Puukerrostalon painuman arviointi

Tämän tutkimuksen tavoitteena on pääosin kirjallisuusselvityksen avulla selvittää puukerrostalojen painumisilmiötä, sen suuruutta ja aiheuttajia sekä miten se on huomioitu puukerrostalojen suunnittelussa ja rakentamisessa muissa maissa. Tutkimuksessa on perehdytty olemassa olevaan kirjallisuuteen ja tutkimusraportteihin puukerrostalojen painumisesta eri maista. Erityisesti on keskitytty kirjallisuuteen Suomesta, Ruotsista, Iso-Britannista ja Kanadasta. Lisäksi tutkimuksessa on laskettu 8-kerroksisen, RunkoPES järjestelmällä toteutetun puukerrostalon teoreettinen painuma.

Kaikissa puurakenteissa tapahtuu jonkin verran painumaa, samoin tapahtuu myös esimerkiksi betonirakenteissa kosteuskutistumaa. Painumaa puurakenteissa aiheuttavat muutoksista johtuva kutistuma kosteuspitoisuuden pienentyessä (tai laajeneminen kosteuspitoisuuden kasvaessa), kuormituksesta aiheutuva puun kokoonpuristuminen, puun virumasta pitkäaikaisen kuorimituksen johdosta aiheutuva kokoonpuristuminen sekä liitoksissa olevien mahdollisten välien tiivistyminen. Näistä eniten painumaa aiheuttaa yleensä puun kosteuspitoisuuden muutoksista johtuva kutistuma.

Puukerrostalojen asukas- ja rakennuttajakysely 2017 / Loppuraportti 11.6.2017

Puukerrostalojen asukas- ja rakennuttajakysely 2017. Kyselyssä oli mukana yhdeksän uusimmista Suomen puukerrostaloista, 17 taloa, yhteensä 585 asuntoa. Vastaukset saatiin 308 asunnosta, jolloin vastausprosentiksi muodostui 52,6 %. Asukaskyselyn rahoitti ympäristöministeriö. Kyselyn suoritti rakennusopin professori Markku Karjalainen Tampereen teknillisen yliopiston arkkitehtuurin laboratoriosta.

Käyttäjälähtöisyys puurakentamisen bisnesekosysteemeissä (KäPy) / End-user Approach to Development of Business Ecosystems in Wood-Based Building Sector

Helsingin yliopiston ja kumppaneiden KäPy-projektissa (2016-2019) tutkitaan ja kehitetään käytännön ratkaisuja, joilla puurakentamisen liiketoimintaekosysteemit voivat parantaa osaamistaan ja vastata paremmin loppukäyttäjien tarpeisiin.

Hanke analysoi yhtäältä puurakentamisen bisnesekosysteemien toimintaa, kuten yritysten ja muiden toimijoiden välistä yhteistyötä. Hankkeessa tutkitaan mm. kuinka asukkaiden tarpeista ja asunnon valintakriteereistä hankitaan tietoa rakennushankkeissa, ja miten tietoa hyödynnetään hankkeiden tehokkuuden kehittämiseksi ja asukkaiden tarpeisiin vastaamiseksi.

Lisäksi hanke tuottaa uutta tietoa loppukäyttäjien puukerrostaloasumiseen liittyvistä tarpeista ja odotuksista sekä näiden merkityksestä asunnon hankinnassa. Kolmanneksi hanke selvittää kuntien suhtautumista puurakenteisten kerrostalojen kaavoittamiseen ja rakentamiseen.

Tutkimuksen toteuttaa Helsingin yliopisto yhteistyökumppaneineen. Yhteistyötä tehdään mm. Vaasan yliopiston, partneriyritysten ja HOASin kanssa. Lisäksi yhteistyössä ovat mukana Linköpingin yliopisto (Ruotsi), Itävallan luonnontieteellinen yliopisto (BOKU, Itävalta), ja British Columbian yliopisto (UBC, Kanada).

Lisätietoa hankkeesta: Hankkeen johtaja prof. Anne Toppinen, Helsingin yliopisto, Metsätieteen osasto (anne.toppinen(at)helsinki.fi, puh: 050-415 0219).

Ohessa esimerkki hankkeen tuloksista (Franzini et al. 2018).

In English:

End-user Approach to Development of Business Ecosystems in Wood-Based Building Sector is a collaborative research project by University of Helsinki and its partners. The project explores and seeks to develop practial approaches that the actors in the industrial wood construction ecosystems could use to improve their business skills, and to address the needs of the end-users.

One of the main aims of the KäPy project is to describe and analyse the functioning of business ecosystems in Wooden Multi-storey Construction (WMC) projects: how does a WMC project form and evolve, what are the roles of the project actors and how does their cooperation work. This analysis also includes how the construction project actors collect information about the needs of the future residents, and how they utilize this information to improve project efficiency and to meet the end-users’ needs.

Another aim of the project is to gain new information about the needs and expectations of the end-users towards WMC living, and to understand how these needs and expectations influence the housing decisions of the end-users.

Thirdly, the aim is to study the perceptions of municipalities regarding zoning and building of WMCs. The aim is also to compare the results with those from other countries.

The research project is led by University of Helsinki. The collaborators include University of Vaasa, several Finnish companies and The Foundation for Student Housing in the Helsinki Region (HOAS).

In addition, Linköping University (Sweden), University of Natural Resources and Life Sciences (Boku, Austria) and University of British Columbia (UBC, Canada) act as collaborating universities.

For more information, please contact the leader of the project, prof. Anne Toppinen, Dept. of Forest Sciences, University of Helsinki (anne.toppinen(at)helsinki.fi, +358-50-415 0219).

An example of the project’s results can be found below (Franzini et al. 2018).

Puurakentaminen Euroopassa – LeanWOOD

Puurakentaminen Euroopassa, LeanWOOD

Esa Nykänen, Tarja Häkkinen, Markku Kiviniemi, Pertti Lahdenperä, Sakari Pulakka, Antti Ruuska, Mikko Saari & Sirje Vares

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Yrsa Cronhjort, Pekka Heikkinen, Tomi Tulamo & Philip Tidwell

Aalto-yliopisto

Esipuhe

Euroopassa on nostetta puukerrostalojen rakentamiselle. Eurooppalainen projekti ”Innovative lean processes and cooperation models for planning, production and maintenance of urban timber buildings (leanWOOD)” on osa WoodWisdom- ohjelmaa. Suomen projekti toteutui Tekes-hankkeena siten, että projektilla on kan- sallinen johtoryhmä ja suomalaiset tutkimusosapuolet (VTT ja Aalto), jotka ovat osa eurooppalaista projektikonsortiota.

Tämä julkaisu kuvaa projektin tuloksia Suomen toimijoiden näkökulmasta kuiten- kin siten, että nykytilanne (SWOT) ja arkkitehtisuunnittelu on kuvattu Euroopan ta- soisesti.

Julkaisussa esitellään sekä haastattelututkimusten että koekohteiden tuloksia ja- ettuna lukuihin seuraavasti: 1) Yleistä ja puurakentamisen kehittämiskohteet, 2) Standardoitujen puurakenteiden käyttö rakennussuunnittelussa, 3) Puukerrostalon resurssitehokkuus ja hiilijalanjälki, 4) Hankeprosessit ja tietomallintaminen, 5) Ener- giatehokkaan Lean-puukerrostalorakentamisen tuottavuus- ja talousvaikutukset, 6) Esimerkkikohteet.

Projektin johtoryhmässä olivat Mika Airaksela (Rakennusliike Reponen), Tomi Toratti (Puutuoteteollisuus Ry), Tero Hasu (Kouvola Innovation Oy), Vesa Junttila (Kouvola Innovation Oy), Pekka Heikkinen (Aalto), Yrsa Cronhjort (Aalto), Jari Virta (Kiinteistöliitto), Ilmari Absetz (Tekes), Tarja Häkkinen (VTT) ja Esa Nykänen (VTT).

Projekti oli kokonaisuutena monipuolinen, ja tämä julkaisu on laajan yhteistyön tulos.

Espoossa 10.4.2017 Tekijät