Vuoden parhaat ARA-neliöt -palkinto: TA-Yhtymä Oy / Pohjantikankuja 4, Oulu: PAINOVOIMALLA MASSIIVITIILESTÄ

Kolmen sadan vuoden rakennukset: toteutuksen punaisena lankana ovat pitkäikäisyys ja yksinkertaisuus. Kuva: Arkkitehtitoimisto Veli Karjalainen Oy.

TA-yhtymä Oy:n Oulussa sijaitseva kohde Pohjantikankuja 4 palkittiin Vuoden Parhaat ARA-neliöt 2021 -laatupalkinnolla ARA-päivässä 21.1.2021. Innovatiivisessa kehittämishankkeessa on kaksi kolmikerroksista ARA-vuokrakerrostaloa, joissa on painovoimainen ilmanvaihto ja massiivitiilirunko. Joissakin huoneistoissa on kokeiltu ulkoseinissä savirappausta ja savimaalausta. ARA oli alusta lähtien roolinsa mukaan edesauttamassa hanketta.

ARAn näkökulmasta katsottuna hanke on kannanotto tämän päivän ”kertakäyttörakentamista” kohtaan, missä elinkaarikestävyys tarkoittaa noin 50 vuotta. Monissa tapauksissa tämäkin on liian pitkä ”elinajanodote” rakennukselle.

TA-Yhtymän aluejohtaja Jouko Knuutinen on työuransa aikana rakennuttanut merkittävän määrän asuntoja. Kokemus rakennuttamisesta ja TA:n omistukseen tulevista ja ylläpidettävistä rakennuksista kypsytti ajatuksen mahdollisimman huoltovapaasta ja elinkaarikestävästä rakentamisesta. Ajatukset kääntyivät vanhojen, hyväksi koettujen rakentamistapojen suuntaan: yksiaineinen seinärakenne ja painovoimainen ilmanvaihto. Olisiko se mahdollista tämän päivän rakentamismääräyksillä?

Toimitusjohtaja Jouni Linnavuori kertoo TA-Yhtymän rakennuttamisen periaatteista: ”Harjoitamme pitkäjänteistä ja vastuullista omistamista, joka mahdollistaa kohtuuhintaisuuden. Meille tärkeitä toiminnan kulmakiviä ovat energiatehokkuus ja innovatiivisuus. Pohjantikankuja 4 edustaa innovatiivisuutta parhaimmasta päästä. Näitä kokemuksia on mahdollista hyödyntää myöhemmin myös muussa toiminnassamme.”

Ratkaisumalleja rakentamisen evoluutioon

Tiilipinta elävöittää huoneistoja, samoin syvät ovi- ja ikkunaympäristöt.

Kohteen pääsuunnittelijana on toiminut arkkitehti Kari Kanniainen Arkkitehtitoimisto Veli Karjalainen Oy:stä. Hänen mukaansa tämän hankkeen työniminä ovat olleet ”terve talo” ja ”massiivitiilirakenteen ja painovoimaisen ilmanvaihdon uusi tuleminen”. Tavoitteena on ollut toteuttaa rakennusfysiikan kannalta hyvin pitkäaikaiset ja turvalliset rakenteet ja järjestelmät, avainsanan ollessa yksinkertaisuus.

Tämän tyyppisten projektien tehtävä on nostaa esiin tuoreita ratkaisumalleja ja tuoda tärkeää lisätietoa rakentamisessa käytettäville ratkaisuille ja sitä kautta avata uusia suuntia koko rakentamisen evoluutiolle. Kun on kyse pilottihankkeesta, joka osittain poikkeaa olemassa olevista määräyksistä, on tärkeää selvittää, millä reunaehdoilla hanke on ylipäänsä mahdollista viedä läpi.

Rakennusten toimintaa seurataan valmistumisen jälkeen ja verrataan toteutunutta energiankulutusta passiivitalokohteisiin, jotka on toteutettu nykyaikaisin rakentein ja järjestelmin.

Seurantaa tehdään erilaisten anturien ja mittalaitteiden avulla, ja mikäli havaitaan että joku osa-alue ei toimi halutulla tavalla, siihen reagoidaan ja se saatetaan asianmukaiseen kuntoon. Tämä on kirjattu myös rakennusluvan ehtoihin.

Haasteita rakennusluvassa ja ilmanvaihdoissa

Jouko Knuutisen mukaan hankkeen idea on suunnittelun ja Oulun rakennusvalvonnan vaatimuksista kehittynyt.

Kahden kolmekerroksisen talon massiivitiilirunkoon upposi 445.000 tiiltä.

Ensimmäisellä hakukerralla Oulun rakennusvalvonta hylkäsi lupahakemuksen määräysten vastaisena, ilmanvaihdon toiminnan epävarmuuden vuoksi. Tämän jälkeen poistohormien lämmitys lisättiin ja vuotta myöhemmin rakennuslupa saatiin ehdolla, että suunnitelmat tarkastaa ulkopuolinen asiantuntijataho.

Tähän tehtävään löytyi Leino Kuuluvainen LK-Energiaratkaisut Oy:stä. Hän on toiminut hankkeessa painovoimaisen ilmanvaihdon suunnittelijana. ”Olin 2017 mukana työryhmässä laatimassa ympäristöministeriölle Painovoimaisen ilmanvaihdon opasta. Työryhmässä mukana ollut arkkitehti Kimmo Lylykangas suositteli silloin Oulun TA:lle minun toimistoni palveluksia painovoimaisen ilmanvaihdon suunnitteluun.”

”Koska ilmanvaihdon suunnittelua ohjaava asetus ja sen tulkinnat rakennusvalvonnoissa muodostettiin samalla ajanjaksoalla, jolla tätä hanketta suunniteltiin, alkuvaiheessa ei ollut vielä täysin selvää, mitä vaatimuksia uudisrakennuksen painovoimaiselle ilmanvaihdolle asetetaan. Yleisesti ei ollut saatavilla ohjeita tai malleja painovoimaisen ilmanvaihdon suunnitteluun vaan suunnittelussa lähdettiin perinteisiin ratkaisuihin nojaten, mutta nykyisten vaatimusten täyttämisen osalta puhtaalta pöydältä”, kertoo Kuuluvainen.

Energiatehokkuus ja hiilijalanjälki

Rakennusten energiatehokkuutta koskevan lainsäädännön tavoitteena on rakennusten energiatehokkuuden ja uusiutuvan energian käytön edistäminen sekä rakennusten energiakulutuksen pienentäminen ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen. Rakentamismääräysten E-lukuvaatimus uusille rakennuksille on 90.

Pohjantikankuja 4:n E-luvut ovat talossa A 108 ja talossa B 114. Kohteen LV-suunnittelusta vastanneen Matias Meskasen mukaan suurten lämpöhäviöiden kattaminen lämmitysjärjestelmällä oli haasteellinen tehtävä. Kun ilmanvaihdossa ei ole lämmön talteenottoa ja ulkoseinissä ei ole eristeitä, tehontarpeet kasvavat tavanomaiseen rakentamiseen verrattuna merkittävästi.

Kohteen hiilijalanjälki sadan vuoden elinkaaren aikana on rakennuksessa A 6 210 tonnia CO2e ja talon B 6 570 tonnia CO2e. Päästöistä noin 83 % syntyy käytön aikaisesta energiankulutuksesta. Kaukolämmön osuus päästöistä on 67 %. Rakennusmateriaalien alkuperäisestä hankinnasta syntyy noin 10 % päästöistä ja osien vaihdosta elinkaaren aikana 6 %. Loput vaikutukset syntyvät kuljetuksista, rakennustyömaan vaikutuksista ja purusta elinkaaren lopussa.

Anturit tuottavat tietoa rakenteiden toimivuudesta

Rakennuksessa on paikalla valettu kantava betonirunko, joka muodostuu kantavista väliseinistä, väli- ja yläpohjalaatoista sekä ulkoseinille sijoittuvista pilareista. Parvekerakenteita lukuun ottamassa kaikki betonirakenteet ovat paikalla valettuja. Ulkoseinien 300x300 mm pilarit jäivät paksujen ulkoseinien sisään.

Ulkoseinän rakenteena on käytetty massiivista tiilirakennetta, jossa sisäkuoren vahvuus on 73 cm. Muurattu ulkokuori on irrotettu sisäkuoresta ohuella ilmaraolla. Rakennuksen runko ja vesikatto rakennettiin ennen ulkoseinän sisäkuoren muurausten tekoa.

Lämpöteknisesti seinä toimii tavanomaisista villaeristetyistä seinistä poikkeavasti. Suunnitteluvaiheessa tehtiin seinärakenteesta lämpöteknisiä laskelmia ja toteutuksen yhteydessä on rakenteeseen lisätty lämpö- ja kosteusantureita, joilla seurataan ulkovaipan rakennusfysikaalista toimintaa rakentamisen ja käytön aikana. Antureiden sijoituksesta laadittiin rakennesuunnitelmiin sijaintikaaviot ja anturit on liitetty kohteen kiinteistöautomaatioon.

Suunnittelun yhteydestä tehtiin insinöörityö seinän rakennusfysikaalisesta toiminnasta.

Arkkitehtitoimisto Veli Karjalainen Oy

Arkkitehti Veli Karjalainen perusti toimiston vuonna 1975 ja jatkaa edelleen mentorina ja taustatukena arkkitehtitoimiston työtehtävissä. Veli Karjalainen toimi pitkään myös assistenttina Oulun Yliopiston arkkitehtuurin osastolla, opastaen tulevia arkkitehteja asuntosuunnittelussa. Arkkitehtitoimisto Veli Karjalainen Oy on suunnitellut julkisia rakennuksia kunnille, valtiolle ja seurakunnille sekä liike- ja tehdasrakennuksia yksityisille. Toimisto on kuitenkin profiloitunut erityisesti asuntosuunnittelun osaajana.