Ulkovaippa

Talon ulkovaippa päätettiin tehdä minimimääräykset täyttäväksi, jotta siitä saatiin mahdollisimman yksinkertainen ja riskitön rakenteellisesti. Talon ulkovaippa on kuitenkin kaikkein hankalin osa korjata jälkikäteen.

Alapohja

Alapohja rakennetaan maanvaraisena, jossa eristekerros tulee betonilaatan alle. Tämä tehdään siksi, että talossa käytetään lattialämmitystä ja lämmitysputket upotetaan valettavaan betonilaattaan. Betonilaatta on mahdollista pinnoittaa halutulla materiaalilla, kuten parketilla tai laatoilla. Alapohja eristetään XPS-eristeellä. XPS-eriste on suulakepuristettua polystyreeniä ja siten sen solurakenne on täysin yhtenäinen ja suljettu. Solurakenteen ansiosta rakenne on luja. XPS-eriste ei ime vettä itseensä ja lujuusominaisuuksiensa ansiosta se soveltuu erinomaisesti routaeristeeksi ja ylipäätään alapohjassa käytettäväksi eristeeksi. Sen lämmöneristysominaisuudet pysyvät vakaina erilaisissa käyttöolosuhteissa. XPS-eristeellä on mahdollista myös toteuttaa höyrysulku ja ilmatiivis rakenne. Tarvittava eristepaksuus on 200 mm, millä saadaan alapohjan U-arvoksi 0,15 W/(m2K). Betonivalu nostaa lattian tasoa eristeestä noin 80 mm. Lattiataso mitoitetaan siten, ettei harkkoja tarvitse leikata, vaan ne sopivat kokonaisina oviaukkojenkin kohdalle. Leikkauskuva alapohjan rakenteesta on esitetty kuvassa 2.8.

Kuva 2.8.  Leikkauskuva alapohjan rakenteesta. Eristeenä Finnfoamin FL-300 eriste [15]. Eristepaksuus 200 mm.

Kuva 2.8. Leikkauskuva alapohjan rakenteesta. Eristeenä Finnfoamin FL-300 eriste [15]. Eristepaksuus 200 mm.

Välipohja

Välipohja rakennetaan kivestä jo senkin takia, että yläkertaan tulee leivinuuni ja lattian täytyy kestää sen paino. Toiseksi, kivilattia on myös perusteltu senkin takia, että alakerta rakennetaan kivestä ja siten kivilattian toteuttaminen on helppoa. Kivi on myös jämäkkä rakenne ja eristää hyvin ääntä. Välipohja tehdään elementtirakenteisena, 200 mm paksuista ontelolaatoista, jolloin suurta paikallavaluoperaatiota ei tarvitse tehdä. Ontelolaatat kootaan itä-länsisuunnassa ja talon pituudelle pohjois-eteläsuuntaisia kantavia seiniä päätettiin laittaa kaksi, jotta ontelolaattojen pituudet pysyvät riittävän lyhyinä. Tällöin tarvittavasta lattian tasoitusvalusta tulee ohuempi, koska ontelolaatat eivät ole niin kaarevia kuin pidempinä. Tasoitusvalun päälle laitetaan 30 mm XPS-eriste. Yläkertaan tulee myös lattialämmitys ja eristyksen ansiosta varaava massa on pienempi kuin eristämättömänä ja siten lattian lämmönsäätö on helpompaa. Eristeen päälle tulee lattiavalu, johon upotetaan lämmitysputket. Ontelolaattasuunnitelma ja leikkauskuva välipohjan rakenteesta ovat esitetty kuvassa 2.9.

(a) Ontelolaattakaavio.

(a) Ontelolaattakaavio.

(b) Leikkauskuva välipohjan rakenteesta. Ontelolaatta 200 mm ja eristeenä Finnfoam FL-300 eriste [15]. Eristepaksuus 30 mm.

(b) Leikkauskuva välipohjan rakenteesta. Ontelolaatta 200 mm ja eristeenä Finnfoam FL-300 eriste [15]. Eristepaksuus 30 mm.

Kuva 2.9.  Välipohja.

Yläpohja

Yläpohja rakennetaan puurunkoisena kattoristikoista tuulettuvalla yläpohjalla. Eristeenä käytetään puhallettavaa puukuitueristettä, joka on hengittävä ja eloperäinen, kasvikunnasta lähtöisin oleva lämmöneriste. Eristepaksuudeksi valittiin 500 mm, jolla saadaan yläpohjan U-arvoksi 0,08 W/(m2K). Höyrysulkuna käytetään ekoilmansulkupaperia. Leikkauskuva yläpohjan rakenteesta on esitetty kuvassa 2.10.

Kuva 2.10.  Leikkauskuva yläpohjan rakenteesta. Eristeenä Ekovillan puhallettava puukuitueriste [16]. Eristepaksuus 500 mm.

Kuva 2.10. Leikkauskuva yläpohjan rakenteesta. Eristeenä Ekovillan puhallettava puukuitueriste [16]. Eristepaksuus 500 mm.

Katemateriaaliksi valittiin tiili, koska se soveltuu hyvin hirsitalon katoksi painonsa vuoksi. Katon tyyppi ja kulma on määrätty asemakaavan rakentamistapaohjeessa. Rinnetalon harjakaton kattokulma on siten 1:2 eli n. 26,5°.

Seinät

Koska talo on rinnemallinen, niin ala- ja yläkerta tehdään luonnollisesti eri materiaaleista. Alakerta rakennetaan kivestä ja yläkerta hirrestä. Talo on siis samanaikaisesti sekä kivi- että hirsitalo.

Alakerta

Alakerta rakennetaan harkkoseinäisenä, koska osa seinistä tulee maan alle johtuen rinneratkaisusta. Kivi tai betoni on käytännössä ainoa tähän tarkoitukseen sopiva materiaali. Betoni on myös kestävä ja massiivinen rakennusmateriaali. Harkkoseinä tasaa massiivisuutensa ansiosta sisälämpötilan vaihteluja. Tällöin sisäilman lämpötila pysyy tasaisena, vaikka ulkoilman lämpötila vaihtelisi suuntaan tai toiseen. Harkkoseinä toimii hyvin äänieristeenä. Harkkoseinän paksuudeksi valittiin 400 mm, koska tällöin U-arvo 0,17 W/(m2K) riittää täyttämään ulkoseinälle asetetut nykyiset minimivaatimukset. Ulkoseinäharkoksi valittiin molemmilta puolilta valettava eristemuottiharkko, jossa ulko- ja sisäseinien välissä on eriste. Osa alakerran seinistä täytyi tehdä kantaviksi, jotta yläkerran lattia voitiin toteuttaa järkevästi. Tähän tarkoitukseen soveltuva seinärakenne voitiin toteuttaa 200 mm paksulla muottiharkolla. Parvekkeen alapuoliset seinät, joissa ei ole lämpimiä tiloja toteutettiin 250 mm muottiharkolla. Kevyet väliseinät toteutettiin alakerrassa myös kivestä. Tähän soveltuva seinärakenne voitiin toteuttaa 88 mm paksulla väliseinäharkolla. Kuvassa 2.11 on esitetty talon alakerran seinissä käytetyt harkkorakenteet.

(a) Ulkoseinän suoran osan eristemuottiharkko, 400 mm.

(a) Ulkoseinän suoran osan eristemuottiharkko, 400 mm.

(b) Ulkoseinän kulmaosan eristemuottiharkko, 400 mm.

(b) Ulkoseinän kulmaosan eristemuottiharkko, 400 mm.

(c) Muottiharkko, 200 mm.

(c) Muottiharkko, 200 mm ja 250 mm.

(d) Väliseinäharkko.

(d) Väliseinäharkko.

Kuva 2.11.  Seinissä käytetyt Lakan harkkorakenteet. [17]

Yläkerta

Yläkerta rakennetaan hirsirunkoisena. Hirsiseinän paksuudeksi valittiin 275 mm, koska sen U-arvo 0,41 W/(m2K) riittää täyttämään hirsiseinälle asetetut nykyiset minimivaatimukset. Tämän takia seinän lämmöneristävyyttä ei tarvitse huomioida rakennusvaipan muissa osissa. Hirsien väliin eristeeksi valittiin pellava, koska se on luonnonmukainen materiaali, kuten puukin. Kuvassa 2.12 on esitetty talon yläkerrassa käytettävä 275 mm hirsiprofiili.

Kuva 2.12.  Kuusamon lamellihirsiprofiili, 275 mm. [18]

Kuva 2.12. Kuusamon lamellihirsiprofiili, 275 mm. [18]

Yläkerrassa käytettävä hirsiprofiili on niin kutsuttua lamellihirttä, koska se ei ole yhdestä puusta veistetty, vaan tehty useammasta puulamellista liimaamalla. Tällainen hirsi on monella tapaa järkevämpi nykyajan hirsitaloon kuin massiivihirsi. Lamellihirsiä saa paksumpina kuin massiivihirsiä enää nykyisin. Lamellihirren kutistuminen, halkeaminen ja vääntyileminen ovat huomattavasti vähäisempiä kuin massiivihirren. Puu hygroskooppisena materiaalina pystyy sitomaan ja luovuttamaan kosteutta eli se on hengittävä rakennusmateriaali [6]. Tämän takia hirsiseinä toimii sisäilman kosteuden tasapainottajana eli hirsiseinä tasaa lyhytaikaiset kosteuden vaihtelut ja huiput. Yksinkertaistetusti hirsiseinä sitoo kesäaikaan ja luovuttaa talviaikaan kosteutta tasaten sisäilman suhteellista kosteutta ympäri vuoden. Sisäilman suhteellinen kosteus on oleellinen osa asumismukavuutta, koska se vaikuttaa sisäilman laatuun. Yleisesti sanotaan, että hirsitalossa on “helppo hengittää”. Kosteuden sitomisen ja luovuttamisen lisäksi hirsiseinä tasaa massiivisuutensa ansiosta sisälämpötilan vaihteluja samaan tapaan kuin kosteudenkin kanssa. Hirsitalon sisäilman lämpötila pysyy tasaisena, vaikka ulkoilman lämpötila muuttuisi nopeasti suuntaan tai toiseen. Yksi tärkeä asia, joka monesti unohdetaan puun kohdalla rakennusmateriaalina, on sen hiilijalanjälki. Puu on kasvun aikana sitonut itseensä hiilidioksidia ja tämän lisäksi puusta voidaan tehdä rakennusmateriaaleja pienillä hiilidioksidipäästöillä. Jos talo tehdään hirrestä, niin talon seiniin on sitoutuneena merkittävä määrä hiilidioksidia koko sen elinkaaren ajaksi. Talo toimii siis varastona ilmasta kerätylle hiilidioksidille. Rakennusmateriaalina puulla on ±0 hiilijalanjälki, koska ylijäämämateriaali voidaan hyödyntää esimerkiksi puun kuivaamiseen ja täten vältetään käyttämästä tähän tarkoitukseen fossiilisia polttoaineita. Vaikka puu ei olekaan hyvä eriste verrattuna esimerkiksi yleisesti käytettyihin eristysmateriaaleihin, niin se ei kuitenkaan ole ongelma, koska seinien kautta tapahtuva lämpöhäviö ei ole kokonaisuuden kannalta merkittävä, mikä huomattiin kuvassa 1.1. Nykytaloissa tärkeämpi ominaisuus on kuitenkin ilmanvaihto ja ilmatiiveys.

Ikkunat ja ovet

Ikkunoiden ja ulko-ovien U-arvot ovat yleisesti kaikkein heikoimmat koko rakennuksen ulkovaipassa. Ikkunoiden ja ovien määrä vaikuttaa ulkovaipan kokonaisuuteen. Kokonaisuus on yhtä hyvä kuin sen heikoin lenkki. Nykyisin on kuitenkin olemassa varsin energiatehokkaita ikkunoita ja ulko-ovia ja siten niitä on järkevää hyödyntää. Sekä ikkunoiksi että ulko-oviksi valittiin minimivaatimuksia paremmat versiot. Yksi tärkeä ominaisuus lämmöneristävyyden lisäksi on myös ääneneristyskyky. Silläkin on merkitystä riippuen asunnon sijainnista.

Ikkunat

Ikkunoiksi valittiin puualumiini-ikkunat, missä ulkopuoli on säänkestävää alumiinia ja sisäpuoli puuta. Ikkunoita valittiin sekä kiinteänä (MEKA) että avautuvina (MSEA) riippuen ikkunan sijainnista. Suurin ero näiden välillä on se, että kiinteässä ikkunassa on ainoastaan kaksi pestävää pintaa, kun taas avautuvassa pestäviä pintoja on neljä. Kiinteää ikkunaa ei voi avata ja siten sitä ei voi käyttää hätäpoistumistienä. Kiinteissä ikkunoissa ei ole ylimääräisiä osia. Ikkunoiksi valittiin valmistajan energiatehokkaimmat versiot, joissa avattavien ikkunoiden U-arvo on 0,82 W/(m2K) ja vastaavasti kiinteiden 0,80 W/(m2K). Vastaavasti ääneneristyskyky avattavissa versioissa on 38 dB ja kiinteissä 27 dB. Kuvassa 2.13 on esitetty talossa käytettävät ikkunamallit.

(a) Kiinteä ikkuna.

(a) Kiinteä ikkuna.

(b) Avattava ikkuna.

(b) Avattava ikkuna.

Kuva 2.13.  Piklaksen EkoEnergia 3-kerrosikkunamallit. [19]

Ovet

Ovien pitää olla kulutusta kestäviä, sillä niistä kuljetaan päivittäin. Niitä siis avataan ja suljetaan tuhansia kertoja. Ovi ei saa myöskään kiertyä aikojen saatossa, koska se vaikuttaa ilmatiiveyteen. Ovissa mahdollisesti olevat lasitukset eivät saa merkittävästi heikentää niiden U-arvoja verrattuna vastaaviin lasittomiin. Lasillisia versioita kannattaa käyttää tiloissa, joissa luonnonvalosta on hyötyä. Tiloissa, joissa ei oleskella, kuten tekninen tila, on järkevämpi valita ikkunaton versio. Oviksi valittiin valmistajan energiatehokkaimmat thermo-rakenteiset versiot, joissa U-arvot vaihtelevat ovista riippuen välillä 0,6–0,75. Thermo-rakenne on normaalia ovea hieman paksumpi, koska eristettä on enemmän. Kuvassa 2.14 on esitetty talossa käytettävän oven thermo-rakenne sekä valitut ovimallit.

(a) Thermo-rakenne.

(a) Thermo-rakenne.

(b) Talon pääovet, UOL20.

(b) Talon pääovet, UOL20.

(c) Kodinhoitohuoneen ovi, UOL18.

(c) Kodinhoitohuoneen ovi, UOL18.

(d) Teknisen tilan ja varastojen ovet, UO7.

(d) Teknisen tilan ja varastojen ovet, UO7.

Kuva 2.14.  Kaskipuun thermo-ovimallit. [20]

Vastaa