Helsingin Oulunkylään on suunnitteilla massiivitiilikerrostalo. Ehdotuksen esikuvina ovat 1900-luvun alun tiilikerrostalot, jotka on todettu käytännössä erittäin toimiviksi rakennuksiksi. Avarrus Arkkitehtien Niilo Ikosen ja Pauli Siposen suunnittelema talo on osin kolmi-, osin kuusikerroksinen. Asuntoja siinä on 29, kerrosneliöitä 2 000. Runkorakenne on perinteinen massiivitiilimuuraus, välipohjat ovat valettuja teräsbetonirakenteita. Ilmanvaihto toimii painovoimaisesti.

Pauli Siponen kertoo ilmanvaihdon johtaneen suurelta osin talon suunnittelua.

Jokaisesta asunnosta lähtee vähintään kaksi omaa poistoilmahormia, jotka viedään ryhminä katon läpi ulos. Asunnoissa on myös takkavaraukset, joihin liittyvät savuhormit kulkevat ilmanvaihtokanavien joukossa.

Jokaisen asunnon kylpyhuone, keittiö ja vaatehuone on varustettu hormiin johtavalla poistoilmakanavalla, mikä onkin määrännyt pitkälti tilojen lay outin. Painovoimaisessa ilmanvaihdossa ei voida tehdä pitkiä vaakavetoja eikä jyrkkiä kulmia; Avarruksen suunnitelmassa nämä on vältetty ryhmittelemällä poistokanavat sisältävät tilat hormin tuntumaan.

”Sivusiirtymä saa olla maksimissaan kymmenen prosenttia hormin korkeudesta”, sanoo Siponen.

Tuulettuvan vinttitilan korkeus on noin 4,5 metriä, mikä lisää myös yläkerran asuntojen hormikorkeutta. Vetoa voidaan samalla tehostaa lämmittämällä hormin vintissä kulkevaa osuutta. Kesäkuumalla vinttitila lämpiää tehokkaasti, mikä lisää hormin ”viimeisen mailin” lämpötilaa tehostaen näin ilman liikettä silloin, kun se muuten on heikoimmillaan.

”Vintin lämpötilan merkitystä on kuitenkin vaikea arvioida, talo voidaan nähdä tässäkin yhteydessä myös tutkimuskohteena”, sanoo Siponen.

Kosteuden hallintaa ajatellen ilmanvaihdon tehtävää helpottaa rakennuksen tiilirunko, joka tasaa tehokkaasti kosteuden vaihteluja. Runko myös esilämmittää sisään tulevaa korvausilmaa, joka tekee seinämuurin sisällä 0,5–1 metrin pituisen ”lämpönousun”.

”Ilman lämpeneminen seinän sisällä lisää samalla sen virtausnopeutta”, sanoo Siponen.

Vedonkehittäjät ja räppänät avuksi

Ilman konevoimaa ilman vaihtuminen riippuu rakennuksen paikasta, korkeudesta, lähiympäristöstä ja keleistä. Siponen toteaakin, ettei painovoimaisesta ilmanvaihdosta pidä tehdä mitään joka paikassa sovellettavaa opinkappaletta.

”Ratkaisut on tehtävä tapauskohtaisesti, joissain kohteissa ilman vaihtuminen on syytäkin varmistaa talotekniikalla”, sanoo Siponen.

Painvoimaiseen ilmanvaihtoon liittyvä osaaminen kehittyi hänen mukaansa tuntuvasti 1900-luvun alkupuolella. Tilanne kuitenkin muuttui kaupunkirakentamisen siirtyessä betonielementteihin ja laitetekniikkaan. Moni hyvä keksintö jäi unohduksiin, josta niitä ollaan nyt kaivamassa taas esiin.

Yhtenä esimerkkinä Siponen kertoo 1920-luvulla kehitellystä Savonius-roottorista, jonka muotoilu tunnetaan nykyisin lähinnä pienistä tuulivoimaloista. Roottori lähtee pyörimään jo hyvin kevyessä tuulessa synnyttäen samalla vetoa tehostavaa alipainetta hormiin. Poistohormien päihin asennettavista vedonkehittäjistä on monia muitakin muunnelmia, jotka voivat tulla tarpeen etenkin kesäisin sisä- ja ulkoilman lämpötilaeron ollessa vähäisimmillään.

Talvella ilma vaihtuu yleensä riittävästi ja joskus liikaakin.

”Nyt mietinnässä onkin se, voitaisiinko ja pitäisikö vedonkehittäjät lukita tai poistaa talven ajaksi”, sanoo Siponen.

Vedon määrää voidaan kuitenkin säätää myös asunnoissa. Tätä varten kehiteltiin säädettävät räppänät, joita voidaan asentaa sekä poisto- että tulokanaviin asunnon sisällä.

”Hyvässä vauhdissa ollut räppänöiden kehittely pysähtyi käytännössä täysin rakentamisen murrokseen 1900-luvun puolivälissä”, kertoo Siponen.

Kerrostalojen varsin pitkissä ilmanvaihtokanavissa on huomioitava myös kondensoitumisriski. Siposen mukaan ilmiö ei aiheuta tässä tapauksessa ongelmia koska hormien pinta on kosteutta varastoivaa tiiltä eli savea.

”Metallisessa kevythormissa kondensoituminen voi helposti aiheuttaa ongelmia jos hormi on pitkä ja kulkee osin viileässä tilassa”, sanoo Siponen.

Laskenta ja todellisuus

Lämmitysratkaisuksi on kaavailtu kaukolämpöön perustuvaa vesikeskuslämmitystä, myös maalämpö on rakennuspaikalla mahdollinen. Lämmönjako toteutetaan tavanomaiseen tapaan ikkunoiden alle asennetuilla radiaattoreilla.

Märkätilojen kuivuminen varmistetaan lattialämmityksellä, joka toteutetaan joko vesikiertoisena tai sähköllä. Märkätiloissa on samalla patterikiertoon kytketty kuivauspatteri, joka on aina lämmin tilan kuivumisen varmistamiseksi.

Tiilirunkoiselle talolle ei tulla Siposen mukaan saamaan hyvää energialukua. Hän ei kuitenkaan näe ongelmana todellista energiatehokkuutta vaan arviointimallin, joka perustuu lähinnä U-arvoon ja arvioituihin muuttujiin tukeutuvaan laskentaan.

”Esimerkiksi rakennuksen rungon lämpöä varastoivaa vaikutusta ei huomioida arvioissa mitenkään”, toteaa Siponen.

Samantapaista kritiikkiä on kuultu monilta muiltakin suunnittelijoilta. Keskustelu on saanut vauhtia kaupunkikerrostalojen todennetusta lämmönkulutuksesta, joka on asettanut energiatehokkuuden excelvetoisen arvoinnin kyseenalaiseen valoon. 1900-luvun alun tiilikerrostalot on todettu käytännössä usein paljon energiatehokkaammiksi mitä laskennan mukaan ”pitäisi”. Jotkut laskennallisesti tehokkaammat rakennukset ovat samalla paljastuneet todellisiksi energiasyöpöiksi. Todellisen, rakennuksen koko elinkaaren huomioivan energiatehokkuuden arviointi on osoittautunut paljon luultua haastavammaksi.

Siposen mielestä talotekniikkaan raskaasti nojaavien ratkaisujen arvioinnissa pitäisi huomioida laitteiden verrattain lyhyt elinkaari. Todellista tehokkuutta voi syödä sekin, jos laitteiden käyttöön ei löydy osaamista eikä huoltoon resursseja.

”Autojen varaosien saanti on taattu toisin kuin talotekniikan, jonka ylläpito voi mennä nopeasti hankalaksi”, arvioi Siponen.

Rakentamisen ohjausta ajatellen Siponen ihmettelee myös suomalaisia normeja, joiden perusteet jäävät hämäriksi. Esimerkiksi tästä kelpaavat ilmanvaihdon litramäärälle asetetut kireät vaatimukset.

”Suomen arvot vastaavat Ruotsin sairaalatasoa, esimerkiksi Hollannissa raja-arvot ovat vielä matalampia.”

”Talotekniikka on ehkä vaikuttanut liikaakin suomalaisiin vaatimuksiin”, sanoo Siponen.

Tiilitalon kierrätys

Rakennuksen elinkaaritehokkuuteen vaikuttaa myös kierrätettävyys, joka on tiilitalolla haasteellista. Massiivimuuri menee purkuvaiheessa jätteeksi, ellei tiiliä saada kätevästi irti toisistaan.

Tiilien ehjänä irrottaminen on helpompaa jos ne on kiinnitetty kalkkilaastilla, erittäin vaikeaa jos muurauksessa on käytetty sementtilaastia.

Tiilitaloja on kuitenkin myös kierrätetty. Sodan aikana pommituksissa hajonneista taloista kerättiin tiiliä, joista tehtiin uusia rakennuksia.

”Silloiset laastit mahdollistivat tiilen kierrätyksen”, toteaa Siponen.

Tiilen käyttökestävyyttä pitkälti määrittelevään kovuuteen vaikuttaa olennaisesti polttotekniikka. Siponen kertoo osallistuneensa eri ajoilta olevien tiilirakennusten korjauksiin, vanhimmat kohteet ovat olleet peräisin 1700-luvulta. Vastaan on tullut monenlaisia tiiliä.

”Vanhanajan tillet olivat laadultaan vaihtelevia mutta pääsääntöisesti kovempia kuin nykyisin valmistettavat”, kertoo Siponen.

Automaatio vai asukas kuskin paikalla

Siponen on pohtinut myös asumiseen liittyviä odotuksia. Nykyisin tyypillinen tavoite on pitää sisätilan olosuhteet vakioina laitearsenaalin ja automaation avulla. Siponen itse ei tavoittele tällaista asumista. Vaikka sisätilojen olosuhteiden on tietysti pysyttävä tietyissä rajoissa, pienet vaihtelut vuoden ja vuorokaudenajan mukaan eivät hänen mielestä heikennä asumisen laatua.

”En myöskään luovuttaisi kaikkea automaation haltuun. On mielestäni hyvä jos asukas pystyy itsekin säätämään kotinsa lämpötilaa ja ilmanvaihtoa”, tuumii Siponen.

Artikkeli on julkaistu TM Rakennusmaailmassa 1/20.

Oulussa valmistumassa kaksi tiilikerrostaloa

 

TA-Yhtiöt on rakennuttamassa Ouluun kaksi massiivitiilirunkoista vuokrakerrostaloa, joihin tulee yhteensä 40 asuntoa. Toinen kohde on jo lämpimänä, toisessa rakennetaan vesikattoa ja asennetaan ikkunoita. Projektipäälikkö Jouko Knuutinen kertoo ulkoseinän paksuuden olevan 88 cm. Seinät ovat yksiaineisia tiilimuureja, joissa ei ole lämmöneristekerroksia. Betonista valettuja välipohjia sekä yläpohjaa kannattelevat pilarit.

Knuutinen kertoo rakennusluvan kanssa tarvitun noin vuoden verran ylimääräistä painia rakennuksen painovoimaisen ilmanvaihdon tiimoilta. Rakentaminen tuli lopulta mahdolliseksi suunnittelemalla ilmanvaihdon poistoon hormien lämmitys.

Energiatehokkuuden suhteen massiivitiilirunko vertautui massiivihirrestä tehtyy rakennukseen, jonka vuoksi esimerkiksi tiiviyteen ei kohdistunut samoja vaatimuksia kuin tavallisissa uudisrakennuksissa.

Ilmanvaihto painovoimainen myös märkätiloissa

Ilmanvaihto toteutuu miltei täysin painovoimaisesti, konevoimaa käytetään ainoastaan liesituulettimessa sekä porrashuoneiden tuuletuksessa. Myös märkätilojen ilmanvaihto hoituu painvoimaisesti.

Asuntojen jokaisesta huoneesta lähtee poistoilmakanava minkä lisäksi niissä on tuloilman esilämmitysjärjestelmällä varustettu Mobair-tuloilmaikkuna. Ilmanvaihtojärjestelmässä ei ole hyödynnetty räppänöitä eikä vedonkehittimiä.

Erillinen keittiön tuuletusikkuna on pidettävä auki liesituuletinta käytettäessä, ja se jää asukkaan muistettavaksi. Asukkaan järjenjuoksuun kohdistuvat odotukset tuntuvat kevyiltä, mutta sekin oli Knuutisen mukaan kova pala rakennusvalvonnalle.

Hormi lämpiää aurinkosähköllä

Ullakon korkeus on räystään kohdalla noin neljä metriä. Hormien yläosaa lämmitetään sähkökaapeleilla, jotka saavat energiansa katolla olevista aurinkopaneeleista.

”Aurinkosähköä onkin tarjolla tähän käyttöön juuri silloin kun tätä tarvitaan”, toteaa Knuutinen.

Myös tässä tapauksessa kohteissa kerätään tietoja lämpötiloista, kosteudesta tiiliseinän sisällä, energiatehokkuudesta sekä ilmanvaihdosta. Knuutisen mukaan aiemmista kohteista kerätty, käytännön kokemukseen perustuva näyttö on jo osoittanut teorian ja käytännön eron.

”Tilanne voi olla toinen ok-taloissa, mutta Oulun korkeudella esimerkiksi aurinkolämpöjärjestelmistä sekä jäteveden lämmön talteenotosta ei ole ollut juurikaan hyötyä toteuttamissamme kerrostalokohteissa”, kertoo Knuutinen.