Puurakentamisen taidot ja materiaalit kehittyvät: Puusta voisi tehdä enemmänkin
Näyttävät puurakennushankkeet saavat paljon ansaittua julkisuutta, mutta puurakentamisen osuuden kasvattaminen tarvitsee vakioituja ratkaisuja tavanomaisempien asuinrakennusten, koulujen ja päiväkotien toteutukseen. Mitä tutummaksi puun ominaisuudet rakennusmateriaalina tulevat, sitä monipuolisemmin puuta voi rakennushankkeissa käyttää.
Oulun yliopiston arkkitehtuurin yksikössä on toista vuotta tarjolla Nykyaikainen puuarkkitehtuuri -kurssi maisterivaiheen opiskelijoille ja jo ammatissa toimiville arkkitehdeille.
– Ajatus kurssista syntyi, kun huomattiin, että puurakentamisen ympärillä tapahtuu mutta aiheesta ei kuitenkaan ollut täydennyskoulutusta arkkitehdeille, kertoo yliopisto-opettaja, arkkitehti SAFA Matti Lakkala.
Lakkalan mukaan kurssilla esitellään nykyaikaisia massiivipuujärjestelmiä ja pohditaan niiden yhdistämistä laadukkaaseen arkkitehtuuriin. Tänä vuonna kurssin toiseksi järjestäjäksi on tullut yliopiston rakenteiden ja rakentamisteknologian yksikkö, ja kurssilla on omat kokonaisuutensa arkkitehdeille ja rakennesuunnittelijoille. Kurssin järjestämiseen on saatu tukea ympäristöministeriön Puurakentamisen ohjelmasta.
Kurssilla käydään läpi puurakentamisen materiaalien teknisiä vaatimuksia ja yleisten rakennustyyppien kuten koulujen, päiväkotien ja asuntorakennuksien rakennetyyppejä sekä teollisten järjestelmien ominaisuuksia. Lisäksi jaetaan käytännön perustietoa suunnittelua varten.
– Esimerkiksi puurakennuksen kantavien rakenteiden jännevälit poikkeavat betoni- ja teräsrakentamisesta, Lakkala toteaa.
Vakioituja ratkaisuja puuttuu
Matti Lakkala toteaa, että tavanomaisiin rakennustyyppeihin kaivataan vakioituja puurakentamisen ratkaisuja. Osa työstä on jo tehty: tuotteiden valmistajat ovat jo ratkaisseet esimerkiksi äänieristykseen ja talotekniikan asennukseen liittyviä kysymyksiä. Vuonna 2020 Imatralle valmistuneeseen Mansikkalan puukouluun kehitettiin suuri liimapuupalkki, johon tehtiin reiät tulevia talotekniikka-asennuksia varten. Ratkaisulla varauduttiin tulevaisuuden tilamuutoksiin.
Puurakennusten jäykistykseen on vaihtoehtoja. Yleisintä lienee materiaalihybridi: puurakennus jäykistetään betonisilla porras- ja hissikuiluilla.
Vuonna 2019 Joensuuhun valmistuneen 14-kerroksisen opiskelija-asuntola Lighthousen korkeus on lähes 50 metriä, ja se on Suomen ensimmäinen jännetangoilla jäykistetty, kokonaan puurakenteinen kerrostalo. Rakennuksen perustuksissa on 263 teräspaalua, joista osa on injektoitu kallioon noin 18 metrin syvyyteen. Perustuksiin kiinnittyvät jännetangot kulkevat seinäelementtien sisällä. Alimmissa kerroksissa tankoja on 94, ja niiden määrä vähenee ylöspäin mentäessä: ylimmässä kerroksessa tankoja on 34. Tangot kiristettiin kolmen kerroksen välein.
Norjan Brumunddaliin vuonna 2019 valmistunut Mjöstornet oli valmistuessaan maailman korkein puurakennus. Yli 80 metriä korkeassa, 18-kerroksisessa rakennuksessa on toimistoja, hotellitiloja ja asuntoja. Jäykistys on tehty liimapuisilla tukirakenteilla, jotka näkyvät julkisivussa. Mjöstornetissakin on betonia seitsemän ylimmän kerroksen välitasoissa hidastamassa korkean rakennuksen huojuntaa.
– Puurakentamisessa tehdään edelleen kokeiluja, kehittämistä ja selvitystyötä, mutta niinhän muidenkin uusien materiaalien ja tuotteiden kanssa tehdään. Korkeassa puurakentamisessa on vähän kuin formulamaailmassa, jossa tehdään uraauurtavia ratkaisuja, joista jotkut siirtyvät myös perusautoteollisuuteen, Lakkala toteaa.
Lakkalan mukaan ymmärrys puurakentamisesta kasvaa koulutuksen ja käytännön projektien kautta. Toimintamallit eivät ole vakiintuneita, mutta puurakentaminen ei ole erityisen vaikeaa eikä se poikkea ratkaisevastii muista rakennushankkeista.
Ihan kaikkia ajatuksia ei kuitenkaan kannata toteuttaa puusta.
– Opiskelijan harjoitustyössä puurakennuksessa oli pitkä uloke, joka oli matalan rakennepaksuuden varassa. Rakennepaksuutta kasvattamalla puinen uloke on mahdollinen mutta ehkä ei järkevä. Teräksellä toteutettuna ratkaisu toimisi paremmin, sillä puu on on pehmeä materiaali ja se voi taipua, Matti Lakkala sanoo.
Lakkala ei pidä puun, teräksen ja betonin hybridejä puurakentamisen viimeisenä sanana.
– Mitä enemmän kestävän kehityksen mukaisesti tuotettua puuta ja mitä vähemmän betonia, se olisi parempi hiilijalanjäljen näkökulmasta. Monet asiat kuitenkin ohjaavat hankkeiden järkevyyttä, ja puuta laitetaan sinne, missä se on helpompi vaihtoehto.
– Olemme ehkä siirtymävaiheessa. Puulla voidaan tehdä myöhemmin enemmänkin, kun taidot ja materiaalien tuotantoprosessit kehittyvät.
Näyttävää puuarkkitehtuuria
Kysymykseen, voiko puusta tehdä wau-arkkitehtuuria, Matti Lakkala vastaa kahdella kysymyksellä: mikä on wau-arkkitehtuuria, mikä on puurakennus?
Jos wau-arkkitehtuuria on arkkitehtuuriltaan ainutlaatuinen rakennus, jota ei ole tarkoitus monistaa, sellaisen rakentamiselle puusta ei ole Lakkalan mukaan mitään estettä.
Puurakennuksen määrittely ei ole ihan yksioikoista.
– Puuta voi olla julkisivussa, sisällä ja rakenteissa, mutta harvoin rakennus on vain yhdestä materiaalista. Jos on hyvin korkea rakennus, ei ehkä ole järkeä laittaa puujulkisivua säille alttiiksi. Puuta voisi olla kantavissa rakenteissa, ja jotain muuta julkisivussa.
Sellaisesta esimerkkinä on tänä syksynä avautunut White Arkitekter AB:n suunnittelema 20-kerroksinen, 75 metriä korkea kulttuuritalo ja hotelli Sara Ruotsin Skellefteåssa. Sarassa on puujulkisivu ja kantavat rakenteet, mutta korkean hotelliosan julkisivun puuta suojaa lasirakenne. Saran hotelliosa on tehty esivalmistetuista monikerroslevy- eli CLT-moduuleista (cross-laminated-timber), jotka on pinottu CLT-rakenteisten hissikuilujen väliin. Kulttuurikeskuksen tilat on tehty liimapuu GLT:stä (glue-laminated-timber) ja CLT:stä. Näyttelytilojen avoimuus on ratkaistu pidentämällä kantavien rakenteiden jänneväliä GLT:n ja teräksen hybridiratkaisulla.
Erittäin puiseksi wau-rakennukseksi Lakkala nimeää tämän vuoden alussa valmistuneen Anttinen Oiva Arkkitehdit Oy:n suunnitteleman Wood City Supercell -toimistorakennuksen Helsingin Jätkäsaaressa. Sen ensimmäisen kerroksen runko sekä porras- ja hissikuilut on valettu betonista. Puu on runkomateriaalina ylemmissä kerroksissa. Puuta on paljon pintamateriaalina; aulatiloissa on käytetty CLT:tä luovasti ja näyttävästi. Rakennuksen julkisivu on accoyaa, joka on väkevällä etikkaliuoksella kyllästettyä mäntyä.
Tässä Projektiuutisten numerossa esitellään juuri käyttöön otettu Pudasjärven Pirtti, johon ovat asettuneet kunnan sosiaali- ja terveyspalvelut, nuoriso- ja vapaa-ajan tilat ja kirjasto. Pirtin arkkitehtisuunnittelun on tehnyt Lukkaroinen Arkkitehdit Oy.
– Sisällä on puuta ja betonia, massiivihirttä julkisivussa. Pirtti on teknisesti mielenkiintoinen hybridirakennus, Matti Lakkala toteaa.
Uusista puurakentamishankkeista Lakkala seuraa muiden muassa Tuusulan hirsistä monitoimirakennus Moniota ja Katajanokalle tulevaa Stora Enson uutta pääkonttoria.
Monion arkkitehtisuunnittelun on tehnyt Aarti Ollila Ristola Arkkitehdit Oy. Rakennuksessa on puun, betonin ja teräksen hybridirunko ja seinärakenteena painumaton hirsi. Stora Enson uuden pääkonttorin arkkitehtisuunnittelun on tehnyt Anttinen Oiva Arkkitehdit Oy. Rakennuksessa käytetään massiivipuuelementtejä kuten monikerroslevy CLT:tä ja viilupuuta LVL:ää (laminated veneer lumber).
Väitöskirja puun ja arkkitehtuurin suhteesta
Ennen yliopisto-opettajuuttaan Lakkala oli mukana Oulun yliopiston Moderni hirsikaupunki -tutkimushankkeessa, jonka rahoitus tuli Euroopan aluekehitysrahastosta ja hirsiyrityksiltä. Tavoitteena oli selvittää hirsirakentamisen markkinaosuuden kasvattamisen hankaluuksia. Tulosten perusteella hirsi koettiin positiivisena ja trendikkäänä mutta samalla vaikeanakin materiaalina. Lakkala selvitti hirsirakentamista tektoniikan kannalta: kuinka osat ja niiden liittäminen toisiinsa vaikuttavat arkkitehtoniseen kokonaisuuteen.
Valmisteilla olevassa väitöskirjassaan Lakkala selventää puurakentamisen tuotteiden eroa.
– Teollinen puurakentaminen tarvitsee liimattuja puutuotteita, jotka eivät halkeile tai vääntyile. Liimatuilla puutuotteilla suurten rakennusten rakentamisesta tulee hallittavampaa ja turvallisempaa.
Lakkalan mukaan hirren jatkojalostus on luonnollista, mutta jatkojalosteet olisi hyvä nimetä lamelli-, liima- tai painumattomiksi hirsiksi erotuksena yhdestä puurungosta veistettyyn hirteen.
– Käyttäjän ja arkkitehdin kannalta käsinveistetty hirsi on toisenlainen kuin liimahirsi.
Perinteisenkin hirren tuotantoa on tehostettu: tervolalainen Vaaran Aihkitalot valmistaa taloja hirsistä, joita tehokuivataan ensin neljä viikkoa ja sitten varastoidaan vuosi, millä tuotteeseen saadaan teollisen hirren tiiviys ja tarkkuus.
Matti Lakkalan mukaan teolliseen puurakentamiseen riittää kotimaista materiaalia.
– Suomesta viedään paljon sahatavaraa, sitä voisi jatkojalostaa enemmän insinööripuutuotteisiin, hän toteaa.
Arkkitehdin perusrooli on luoda hyvää arkkitehtuuria, ja se on Lakkalan mukaan hyvä lähtökohta puurakentamiseenkin.
– Hyvään lopputulokseen päästään hyvällä kommunikaatiolla tilaajan, muiden suunnittelijoiden ja materiaalin tuottajan kanssa.
Teksti: Jaana Ahti-Virtanen
