Huomioiko rakennesuunnittelu toteutettavuuden? Tunnetaanko muottitekniikan mahdollisuudet?
Paikallarakentamisen suunnittelulla luodaan edellytykset rakennuksen toteutettavuudelle. Onnistunut suunnitelma hyödyntää valetun betonin parhaat ominaisuudet, muovailtavuuden ja rakenteiden monimuotoisuuden. Samanaikaisesti hyvä suunnitelma huomioi ja käyttää nykyaikaisen muottitekniikan mahdollisuuksia. Tällöin rakennuksen tuotannollinen hinta ei riipu arkkitehtuurista tai vaikeudesta, vaan tuotannollinen hinta on sidoksissa toteutettavuuteen.
Paikallarakentamiseen liittyy muottitekniikan kautta joukko teknistaloudellisia tekijöitä, joiden vaikutus määräytyy pitkälti jo aikaisessa suunnitteluvaiheessa. Seuraavassa on tarkasteltu muutamia muottityön kustannuksiin vaikuttavia suunnittelutekijöitä, joilla on havaittu olevan merkittävä vaikutus itse muottityön tai valmiin rakenneosan hintaan. Näitä tekijöitä ovat
- toistuvuus
- rakenneratkaisut
- detaljien merkitys
- betonipinnan laatu
- yhteistyö
Toistuvuus
Paikallarakentamisen suurin etu on suunnittelun vapaus. Tämä koskee sekä yksittäisiä huoneistoja ja tiloja sekä rakennusta kokonaisuutena. Suunnittelun vapautta ei kuitenkaan tulisi ymmärtää niin, että samassa rakennuksessa käytetään kaikkia mahdollisia rakennemuotoja ja vaihtelevia rakennemittoja. Suunnittelun vapaus on hallittua vapautta.
Toistuvuus ei tarkoita pelkistettyjä, suoria rakennemuotoja, vaan saman muodon ja rakennemitan kertautumista. Suunnittelun vapaus korostuu erityisesti pilarilaattarunkoa käytettäessä. Esimerkiksi julkisivun eripituiset ulokkeet, sisennykset sekä kaarevat muodot voidaan hoitaa nykyaikaisilla laattamuoteilla ilman lisäkustannuksia.
Muottikustannuksissa suurimpana tekijänä on käyttökertojen määrä. Tämä koskee niin materiaali- kuin työkustannuksiakin. Muotin käyttökertojen lisääntyessä voidaan hankkia uutta, modernia tekniikkaa ja niistä saatava hyöty kasvaa. Kohdekohtaisten muottien, esim. vakiopalkeista koottujen muottien, joilla toteutetaan korkeat pinta- ja muotovaatimukset, hinta on voimakkaasti riippuvainen käyttökertamääristä. Tämä näkyy erityisesti pystyrakenteiden muottikustannuksissa.
Nopeutuneessa rakentamisrytmissä samanlaisina toistuvien rakenteiden ja rakenneosien merkitys korostuu. Toistuvuus lisää oppimista ja muottityöhön harjaannutaan. Yleisesti ottaen kolme ensimmäistä käyttökertaa on aina opettelua, 4.-7. käyttökerroilla päästään ns. normaalitasoon, varsinainen harjaantuminen ja kokemus tulevat näkyviin vasta yli 7 käyttökerran jälkeen. Tämä näkyy aina nopeutuvana muottikiertona ja parantuvana laatuna.
Rakenneratkaisut
Rakennesuunnittelun ja muottisuunnittelun yhteistyö mahdollisimman aikaisessa vaiheessa voi merkittävästi parantaa kohteen toteutettavuutta. Käytettävän muottikaluston tekniseen soveltuvuuteen voi vaikuttaa jopa pieni rakennesuunnittelussa huomioitava detaljin mitoitus, jolla itse rakenteelle ei ole suurta merkitystä, mutta muottityölle merkitys voi olla oleellinen.
Usein optimaalisella rakenteella saadaan minimoitua betoni- ja raudoitemenekkiä, mutta samalla rakenteeseen syntyy vaihtelevia rakennemittoja, pilastereita ja seinä- ja laattavahvennoksia, jotka hidastavat muottityötä ja joiden muottimateriaali- ja muottityökustannus moninkertaistuu hallitsemattomaksi.
Muottitekniikoista saatavaan hyötyyn eri rakenneratkaisuissa voidaan vaikuttaa mm. seuraavilla tekijöillä:
- työsauman merkitseminen aina, kun sen paikka on rakenteesta johtuva ehdotus vaihtoehtoisista työsaumojen paikoista ottaen huomioon valutekniikan mahdollisuudet
- työsauman raudoituksen suunnittelu siten, ettei se hankaloita muotitusta vahvennoksien välttäminen muottityötä hidastavina, suositeltava tapa hoitaa laattavahvennus muottityön kannalta on laatan sisäiset lävistysvahvikkeet
- pilastereiden ja konsolien välttäminen
- pilastereiden, konsolien, leukapalkkien, siipimuurien, yms. ulkonevien rakenteiden toteuttaminen useampivaiheisena esimerkiksi käyttäen valmiita työsauma- ja konsoliraudoitteita sekä kierremuhvijatkoksia
- kaarevien pintojen toteutus vaihtoehtoisesti murtoviivana aina, kun se on mahdollista
Detaljien merkitys
Kun yksityiskohdan mitoituksessa voidaan ottaa huomioon käytettävän muottikaluston ominaisuudet ja olosuhteisiin soveltuva tekotapa, muottityö saadaan sujuvaksi ja nopeaksi. Esimerkkinä voidaan mainita palkkilaatasto-rakenteinen pysäköintitalo. Jos käyttökertoja tulee useita, työmaalla on nostokalustoa ja runko on avoin, se mahdollistaa tehokkaan pöytämuottikaluston käytön ja siirrot isoina pöytämuottikokonaisuuksina. Tällöin palkkipöytämuotin käytölle on edellytyksenä, että palkkien sivut on suunniteltu riittävän vinoiksi palkkimuotin purkaantumisen takia.
Poikkeava yksityiskohta rakenteessa ei useinkaan ole este muottikaluston käytölle, mutta työmäärään ja muotin kiertonopeuteen sillä voi olla kohtuuttoman suuri vaikutus.
Esimerkkejä rakennemitoista ja detaljeista, joissa muotin huomioiva mitoitus parantaa muottijärjestelmistä saatavaa hyötyä:
- pilasteriseinän tasaiset moduulimitat
- pilasterien leveys ja ulkonema seinästä
- pilarikokojen mitoittaminen täysille 5 cm:lle, vähän eri pilarikokoja samassa kohteessa
- seinäpaksuuksien vaihtelut ovat useimmiten haitallisia
- palkkien leveys ja korkeus, palkkikorkeuden kasvu on haitallisempi kuin leveyden kasvu
Esimerkkejä rakenteista ja detaljeista, jotka aina aiheuttavat vaikeuksia ja muottikustannuksien kasvua muottikalustovalinnasta riippumatta
- pilarileveydestä poikkeava palkkileveys on aina haitallinen
- pyöreään pilariin liittyy pilaria kapeampi, korkea palkki
- kapea ja korkea leuallinen reunapalkki
- keskenään risteävien palkkien erilaiset korkeudet hidastavat ja haittaavat muottityötä
- pilasteri, joka tulee ulos molemmista seinäpinnoista, pyöreä pilasteri
- pilasteri, joka sijoittuu seinärakenteen nurkkaan, ja ulkonema on sekä sisä- että ulkopuolelle sekä sama pilasterityyppi pyöreänä
Normaalisti vasta toteutusvaiheessa käytettävää muottisuunnittelupalvelua olisi hyödynnettävä detaljiratkaisuissa jo rakennesuunnitteluvaiheessa.
Betonipinnan laatu
Kohteen betonipintojen laatuvaatimus tulisi esittää rakennusselostuksessa selkeästi nykyisiin käytössä oleviin ohjeisiin viitaten. Usein rakennusselostuksissa esiintyvät käsitteet puhdasvalupinta, sileävalupinta tai raakavalupinta eivät määrittele betonipinnan luokkaa. NykyinenBetonipinnat-ohje BY40 jakaa betonipinnat laatuluokkiin AA,A,B ja C.
Kaikkien näiden luokkien laatuvaatimukset antavat täyttyessään erittäin hyvän lopputuloksen. Laatuluokkien tarkoituksenmukaiselle käytölle olisi ehkä eduksi, jos luokan AA nimenä korostettaisiin luokan arkkitehtonista luonnetta. Silloin myös luokkien A ja B vaatimustaso ja käyttö selkiytyisivät.
Kohteen erilaisten pintavaatimusten tarkentaminen ja selkeä esittäminen rakennusselostuksessa auttaa tarkoituksenmukaista muottivalintaa. Myös laatuluokan eri laatutekijöiden priorisoiminen auttaa erityisesti muottipinnan materiaalivalinnassa.
Yhteistyö kannattaa
Kehittyneistä muottitekniikoista saatavaa hyötyä voidaan lisätä hankkeen toteutukseen osallistuvien eri osapuolien yhteistyöllä. Rakennushanke on hyödyllistä aloittaa tavoitepalaverilla, jossa paikallavaluun osallistuvat eri osapuolet suunnittelevat kohteen toteutettavuutta ja tavoitteita.
Betonipintojen suunnittelun ja toteutuksen keskeisiä tekijöitä ovat
- Mikä on tavoite?
- Ovatko kaikki ymmärtäneet tavoitteen ”yhteisellä kielellä”?
- Ovatko suunnitelmat tavoitteen realistisen saavuttamisen kannalta toimivat?
- Mitkä ovat vaihtoehtoiset kalustot ja materiaalit tavoitteen toteuttamiseen kustannuksineen?
- Mitkä ovat riskitekijät?
- Mallirakenteen toteutus käytettävällä kalustolla, materiaalilla ja toteutustekniikalla.
Esimerkkinä asioista, joissa eri osapuolilla on omia näkökantoja, mutta joita yhteistyöllä tulee sovittaa kaikille sopiviksi, ovat mm.
- muottikiertotavoitteet,
- työsaumojen paikat
- työsaumojen tekotavat.
Muottitoimittajien tehtävänä on tarjota omaa asiantuntemustaan suunnittelijoille ja urakoitsijoille. Tämän päivän sähköinen tiedonsiirto antaa mahdollisuuden nopeaan ja vaivattomaan yhteistyöhön rakennesuunnittelijoiden kanssa.
Hyvä yhteistyö eri osapuolien kanssa näkyy joustavana ja toimivana muottikiertona.