PuuHyVä - Puu- ja hybridirakenteisen välipohjatuotteiden rakennusakustiikka, värähtely ja elinkaaren päästö

(logot päivitetään pian)

Puurakentamisessa yksi haastavimmista suunnittelu- ja toteutusosista on välipohja, millä tarkoitetaan kerrosrakenteissa alakerran katon ja yläkerran lattian välistä osaa liitoksineen. Välipohja koostuu useasta kerroksesta eri materiaaleja, kantavana rakennusosana on yleensä puurakenteinen osa ja erilaisia ratkaisuja ja toteutustapoja on hyvin moninaisia. Suunnittelussa täytyy huomioida palo-, akustinen ja värähtelyominaisuudet. Käytännössä on todettu suunnitteluun nähden poikkeamia esim. värähtelyominaisuuksissa ylilaadun puolelle ja toisaalta tietyt toteutustavat ovat alttiita rakennusvirheille. Välipohjien mitoitus-, mittaus ja luokitteluohjeistus (Eurocode5) on muuttumassa 2025 ja tarve suunnittelun ja toteutuksen tehostamiselle ja uusille, kustannustehokkaammille ratkaisuille on ilmeinen.

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu on valmistellut Innovaatio- ja osaamisverkostorahoit uksella hankekokonaisuuden yhdessä Tampereen yliopiston, Karelia Amk:n ja Luonnonvarakeskuksen kanssa ja jokainen näistä osatoteuttajista jättää rahoittajalle oman hakemuksensa. Lisäksi valmistelun aikana on keskusteltu yritysten ja suunnittelutoimistojen kanssa tarpeista kehittää välipohjia ja niiden suunnittelua. Välipohjaratkaisujen valmistajien kanssa on keskusteltu tarpeesta tutkia, mallintaa ja kehittää heidän ratkaisujaan.

Hankekokonaisuuden tavoitteena on tehostaa puurakennusten puuhybridivälipohjien suunnittelua sekä kustannus- ja materiaalitehokkuutta. Tähän tavoitteeseen pyritään yhdistämällä puurakennusten käyttäjätyytyväisyys, puurakennusten kenttämittaukset, laboratoriotestaukset välipohjaratkaisuille ja näiden osakokonaisuuksien huomioiminen ratkaisujen optimoinnissa ja suunnittelun kehittämisessä. Hankkeen yhtenä tavoitteena on tuottaa tutkimusdataa mitattujen- ja laskennallisten ominaistaajuuden arvojen eroavaisuuksista. Hankkeessa luodaan uudentyyppinen mitoitustyökalu suunnittelijoille, helpottamaan ja yksinkertaistamaan välipohjien suunnittelua.

Hankkeessa toteutetaan laajat kenttämittaukset ja käyttäjäkyselyt alle 10 vuotta vanhoihin tai tekeillä oleviin puurakennuksiin (julkiset rakennukset, asuinkerrostalot) rakentamisen eri vaiheissa. Rakentamisen eri vaiheissa toteutettavista mittauksista saadaan yksityiskohtaisemmin selville välipohjien muodon, massojen, liitosten, tuennan ja liittovaikutuksen vaikutukset. Kohteiksi valitaan yleisimpiä välipohjarakenteita, kuten CLT-, avokotelolaatta ja betoni, mutta myös harvinaisempia hybridi ja -palkkirakenteita. Laboratoriotesteillä tutkitaan yksityiskohtaisemmin saman tyyppisiä rakenteita kuin kenttämittauksissa.

Pilotointina hankkeessa rakennetaan ja testataan uusia välipohjien rakenneratkaisuja, kuten liimatut-, jännitetyt-, moniaukkoiset- ja komposiittirakenteet. Uusien rakenneratkaisujen prototyypit voidaan valmistaa Savonlinnan laboratoriossa. Jo käytössä olevia ja uusia rakenneratkaisuja voidaan testata useassa eri vaiheessa alkaen yksittäisen rakenneosan testauksesta kohti kokonaisen pilot-huoneiston testausta. Kuormitustestejä voidaan toteuttaa dynaamisilla ja staattisilla sekä pitkäaikaisilla rasituksilla. Testejä voidaan toteuttaa myös vaihtelevissa kosteusolosuhteissa. Toteutetut laboratoriotestit ja kenttämittaukset raportoidaan internet-pohjaiseen tietokantaan, josta ne ovat helposti saatavilla. Uusista rakenneratkaisuista tehdään uudistuvan eurokoodi 5:n mukaiset luokittelut ja vertailut. Välipohjien toteuttamisen yhteydessä on myös havaittu ongelmia suunnittelu- ja toteutusvaiheiden yhteen sovittamisessa. Hankkeessa laaditaan ohjeistukset suunnittelun, teollisen esivalmistuksen ja työmaatuotannon yhteensovittamisesta.

PuuHyvä-rinnakkaisprojektien toteuttajat:

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu XAMK, Savonlinna
Luonnonvarakeskus
Tampereen Yliopisto