CLT-betonihybridirakentaminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää toimeksiantajalle, raahelaiselle elementtitehtaalle, Walon Oy:lle CLT-betonihybridirakentamista, sen paloteknisiä vaatimuksia ja CLT-levyrakenteisen seinän kosteusteknistä toimivuutta. Saatu tieto luo pohjaa toimeksiantajalle mahdollisten uusien CLT-rakenteisten seinäelementtien kehittämiseen kerrostalo- ja pientalorakentajille. Tällä hetkellä Walon Oy toimittaa rankarakenteisia seinäelementtejä välipohja- ja yläpohjaelementtien lisäksi.

Alkuun tarkasteltiin, miksi on tärkeää ilmastonmuutoksen ehkäisyn näkökulmasta kehittää uusia vaihtoehtoja puu- ja betonikerrostalorakentamisen rinnalle. Selvitettiin lain vaatimia toimenpiteitä ilmastonmuutoksen ehkäisyyn ja sitä, millainen rooli rakennusteollisuudella on ilmaston muutoksessa ja sen ehkäisyssä. Tutustuttiin CLT-levyn valmistukseen Suomessa ja Euroopassa, sen muokkaukseen ja eri ominaisuuksiin. Opinnäytetyössä on lain ja asetusten avulla selvitetty P1-paloluokan kerrostalon palo-vaatimuksia ja miten CLT-betonihybridikerrostalo pystyisi vastaamaan näihin vaatimuksiin. Lopuksi mallinnettiin DOF-lämpö -ohjelman avulla lämpö- ja kosteuskäyrät valituille CLT-seinärakenteille ja selvitettiin, miksi kosteuskäyttäytymisen ymmärtäminen on tärkeää.

Opinnäytetyössä tuotettiin minimi-U-arvovaatimukset täyttävä esimerkkiseinärakenne ja sen kosteus-teknisen toimivuuden tarkastelu. Valitun seinärakenteen rakennusfysikaaliselle toimivuudelle haettiin tukea myös tarkastelemalla kantavan massiivi-CLT-rakenteisen seinän, sekä yksimateriaalisen että eristetyn, U-arvoa ja kosteusteknistä toimivuutta. Massiivi-CLT-rakenne toimii tässä opinnäytetyössä vain vertailukohtana, eikä toimeksiantajalla ole tarkoitusta ottaa sitä tuotantoon mukaan.

Johtopäätöksenä todettiin, että CLT-elementtiseinä ei-kantavana ja kantavana rakenteena on kosteus-teknisesti hyvin toimiva rakenne jopa ääriolosuhteissa. Tämä korostuu varsinkin, kun CLT-levyn ulkopintaan lisätään lämmöneriste. Varsinkin käytettäessä tuulensuojalämmöneristettä tai lämmöneristettä tuulensuojalevyn kanssa ja minimoimalla ilmavuodot, jolloin kosteuden kondensoitumisriskiä ei pitäisi tässä opinnäytetyössä tutkituissa rakenteissa syntyä. Haasteen CLT-rakentamiseen tuo hyvin tarkka etukäteissuunnittelu kaikilla osa-alueilla, mutta erityisesti LVIS-toteutuksessa. Tarkka kaiken huomioiva suunnittelu palkitsee rakentamisvaiheessa, sillä silloin saadaan nopeasti valmista, viimeisteltyä seinäpintaa.