Erikoiskattorakentaminen : PVC-kattoisen kaarevan hallirakenteen haasteet

Abstract

Opinnäytetyön taustalla oli rakenteilla olleen kohteen erikoisen kattorakenteen suunnittelu- ja, rakennusvaiheen sekä käytönaikaisten ongelmien analysointi. Tavoitteena oli tehdä empiirisiä havaintoja rakennusvaiheesta, ja käyttää lisätulkinnan apuna rakennuskohteen mestarien ja suunnitteluinsinöörien haastatteluita. Myös rakennuskuvien tutkimisella ja arvioinnilla on ollut suuri merkitys lopputulokseen.

Kivikylän Kotipalvaamon PVC-kupukattoinen kaareva hallirakennus rakennettiin Huittisiin syksyllä 2015. Se on muotonsa ja katemateriaalinsa vuoksi epätavallinen rakennus myymälärakennuksen laajennukseksi. Sen liimapuurungon päälle asennettiin SPUelementit, jotka vuorattiin uretaanilla ruiskuttamalla. Tämän rakenteen päälle vedettiin oranssi PVC-kumikalvo, joka kiinnitettiin helmoistaan mekaanisesti asennuskiskolla betonisokkeliin. Kattokalvon ja alapuolisen uretaanipinnan välille muodostui tiivis ilmatasku, jota pidetään lievästi ylipaineistettuna ylipainepuhaltimella. Tällä menetelmällä saavutettiin rakennukselle kyljellään makaavaa lenkkimakkaraa läheisesti muistuttava ulkomuoto, joka oli koko rakennusprojektin syy.

Suunnittelu- ja rakennusvaiheessa havaittuja haasteita olivat muun muassa rakennuksen hengittävyyden ja kalvon sisäpuolisen tuuletuksen hallinta, veden ja lumen valumisesta johtuvat ongelmat rakennuksen välikatolla ja julkisivulla sekä herkän PVC-kalvon suojaaminen mekaaniselta kulumalta ja ilkivallalta rakennuskohteessa.

Rakennuksen ainutlaatuisuuden vuoksi ongelmia ratkaistiin rakennusvaiheen aikana useilla suunnitelmamuutoksilla. Asiantuntijalausuntojen perusteella esimerkiksi sisempi kumikalvo päätettiin jättää asentamatta. Sulamisvesien hallitsemiseksi rakennettiin imeytyskenttä, ja lumikuormien torjumiseksi asennettiin tehokas lämmityspuhallin.

Halutun muodon saavuttamiseksi jouduttiin rakentamisvaiheessa käyttämään enemmän aikaa suunnitteluvaiheeseen ja kattorungon pohjatöihin.

Lopputuloksena havaittiin, että vaikka käytetyt materiaalit ja menetelmät eivät olisi laajemmassa käytössä olleet paras ratkaisu hallirakentamiseen, tässä kohteessa niillä oli suuri merkitys parhaan lopputuloksen aikaansaamiseksi. Käytetyt menetelmät olivat nopeimmat ja edullisimmat kokonaiskuvan kannalta, ja tilaajan tyytyväisyys rakennuksen muodon osalta saavutettiin.

The thesis was inspired by an unusually shaped meat store extension building built to Huittinen, Finland in Autumn 2015. The structure built was shaped like a sausage lying on its side, meaning that the building was built like a thick arch with other end perfectly rounded.

Building a curvy store with particular materials gave me an inspiration to study factors behind designing and building such structure. Round end, dome-like appearance and curvy façade caused unforeseen difficulties in the building process.

Methods used to study and document this project were interviewing the site managers, engineers and construction workers on site. Based on their and my personal experiences I wrote conclusion that would represent similar buildings of same materials in the future.

The results and conclusions were, that buildings of this shape and size can not be made with different methods cost-efficiently. Glue-laminated timber frame and prefabricated sandwich-type elements of tin and insulation foam were reasonably priced and easy to install into a round shape.

Building tin-, tile- or bitumen-coated roof shaped curvy and round would have been very challenging when it comes to frame structures. Price of manual labor would have exceeded given requirements and the time taken to complete the building would have prolonged significantly. Building specially designed round details on tin, tile or bitumen coated roof would have consumed multiple times more working hours than pulling over PVC-coat. Also Coloring other materials into deeply orange tone was discovered to be ineffective.