Teema-artikkeli: Lasille uusia rooleja korjausrakentamisessa?
Arkkitehti ja rakennesuunnittelija ovat samaa mieltä: luonnonvalo on hyvin tärkeää ihmisten hyvinvoinnille. Suuriakaan lasipintoja ei tarvitse karttaa, sillä niistä saadaan hyvällä suunnittelulla ja huolellisella toteutuksella energiatehokkaita, jopa sähköntuottajia.
Arkkitehti SAFA Asko Takala Kirsti Sivén & Asko Takala Arkkitehdit Oy:stä toteaa, että hän on rakennusmateriaalien suhteen kaikkiruokainen, mutta puu ja lasi ovat erityisen mieluisia. Mieluista on myös yksinkertaiset massiivirakenteet, yksinkertaisempi rakentaminen yleensä ja hyvää arkea palvelevien rakennusten suunnittelu.
Takala toteaa, että ikkunoilla ja muilla lasirakenteilla on kaksi tehtävää: valon tuonti sisätiloihin ja näkymien avaaminen ulos. Joskus on mahdollisuus molempiin, joskus riittää vain toinen.
Valon molempien tehtävien mestaritoteuttajaksi Takala nimeää arkkitehti ja akateemikko Juha Leiviskän. Leiviskä sai vuonna 2020 kansainvälisen The Daylight Award -palkinnon. Palkinnolla halutaan tukea päivänvalotutkimusta ja päivänvalon käyttöä arkkitehtuurissa. Tuomariston mukaan Leiviskän valo on viistoa valoa, joka sekä osuu suoraan pystypintoihin että heijastuu, mistä syntyy valokerrostumia. Leiviskän valo valaisee ja elää tilassa. Parhaillaan peruskorjattava, vuonna 1984 valmistunut Myyrmäen kirkko Vantaalla on tästä hyvä esimerkki.
– Myyrmäen kirkon kirkkosalissa näkyy valo muttei ikkunoita, ja kirkon muissa tiloissa ikkunat avaavat näkymiä viereiseen puistoon, Takala toteaa.
Mahdollisimman paljon luonnonvaloa
Valo ja näkymät ohjaavat myös Asko Takalan omaa asuntosuunnittelua.
– Valon tuonti on helppoa, näkymän luonti vaikeampaa.
– Jos ympäristöön ei ole näkymiä näytettäväksi, silloin yritetään tuoda palomääräysten rajoissa mahdollisimman paljon luonnonvaloa sisätiloihin. Mielenterveydelle on tärkeää saada valo hyötykäyttöön niin hyvin kuin mahdollista, mielellään päivänkierron mukaan. Siksi en ole kiinnostunut syvärunkoisista taloista, Takala toteaa.
Syvärunkoisiinkin saadaan luonnonvaloa rakennuksen keskelle valokuiluilla. Takalan mukaan vanhojen teollisuusrakennusten muutokset esimerkiksi asuinkäyttöön tarjoavat mahdollisuuden luoviin ratkaisuihin luonnonvalon kuljettamiseksi eri tiloihin.
Varsinkin pääkaupunkiseudulla on ullakkoja muutettu asuinkäyttöön.
– Jos julkisivuun ei voi puuttua, valoa on otettava ylhäältä päin. Toisaalta ullakkorakentamisessa näkymät ovat tärkeitä; uskon, että nämä ratkaisut varmasti kehittyvät jatkossa.
Takala pitää monia 1960- ja 1970-luvun asuinrakennuksia hyvinä esimerkkeinä mietitystä luonnonvalon kuljetuksesta. Silloin esimerkiksi asuinhuoneiden ja märkätilojen ovissa saattoi olla ikkuna kirkkaasta tai huurrelasista. Sata vuotta sitten käytettiin ikkunoita myös porraskäytävän ovien päällä.
– Nykyään tällaisille ratkaisuille ei ole paikkaa, kun talotekniikka-alakatot vievät tilat, Takala sanoo.
Kun parvekkeita ryhdyttiin lasittamaan, tarjolla oli aluksi monenlaisia lasitusversioita. Rakentamisen kustannustehokkuuden nimissä valikoima on supistunut.
Parvekkeen rooliin pitäisi Asko Takalan mukaan paneutua enemmän: varjostaako parveke vai avaako näkymiä, mikä rooli parvekkeella on julkisivussa?
– Meillä on aika yleistä, että parvekkeet ovat bulkkimaisia, huonosti suunniteltuja lasipönttöjä, Takala toteaa.
Isoilla ikkunoilla on perusteensa
Tämänvuotisilla Loviisan asuntomessuilla puhuttiin paljon omakotitalojen suurista ikkunoista: jollekin ne olivat parasta mahdollista avoimuutta, toiselle mahdottomia akvaarioita.
– Ennen premium-kohteiden lattiaan asti ulottuvien ikkunoiden tuomitsemista kannattaa istahtaa jakkaralle, sillä siltä näkee paremmin ikkunoiden merkityksen. Isot ikkunat ovat mahdollisuuden avaamista, Asko Takala sanoo ja muistuttaa, että esimerkiksi hoiva-asumisessa vuoteestakin pitäisi nähdä ulos.
Takalan mukaan seinän kokoiset lasipinnat ovat tulleet meille Hollannista ja Tanskasta, joissa on tiivistä ja matalaa rakentamista. Sikäläisten asuinrakennusten isoissa verhottomissa ikkunoissa näkyy kalvinistinen periaate: meillä ei ole mitään salattavaa kotona.
– Myös toimistorakennuksien julkisivujen isot lasipinnat kuvaavat symbolisesti avoimuutta, vaikka oikeasti rakennukset ovat toiminnallisesti hyvin suljettuja.
Asko Takala pitää julkisivujen suuriakin lasipintoja teknisesti kestävinä ratkaisuina myös ilmastonmuutoksen tuomissa sään ääri-ilmiöissä; lasiin liittyvä teknologia kehittyy koko ajan.
– Arkkitehtonisesti korkealaatuiseen julkisivuun tarvitaan kuitenkin myös muuta kuin lasia, sillä seinän auki-kiinni -rytmi on tärkeää, Takala toteaa.
Lasi kantavana rakenteena
Swecon rakennesuunnittelun asiantuntija, diplomi-insinööri Andreas Limnell on ollut uransa alusta lähtien tekemisissä julkisivumateriaalien ja rakennusfysiikan kanssa. Korkeakoulussa lasirakentamisen opetusta oli vähän, mutta alan yhdistyksen tarjoamalta kurssilta sai perusymmärryksen alumiinin erityisvaatimuksista profiileille ja liitoksille.
Suunnitteluosaaminen karttuu projektien myötä. Limnell on tyytyväinen, että Swecolla on yksiköt lasirakentamiselle, korkealle rakentamiselle ja rakennusfysiikalle ja niiden lisäksi resursseja, jotka riittävät kehitystyöhön muutenkin kuin vain käynnissä olevien projektien sisällä.
Suuria lasijulkisivuja on rakennettu Suomessa jo kauan, mutta vasta vuonna 2019 julkaistiin ensimmäinen virallinen mitoitusstandardi SFS EN 16612 rakennuslasien poikittaisen kuormankestävyyden laskennalliseksi määrittämiseksi.
Standardissa on laskentamenetelmä sivuiltaan jatkuvasti tuettujen, täyte-elementteinä käytettyjen lasielementtien poikittaisen kuormankestävyyden määritykseen. Poikittaisia kuormia ovat muun muassa tuuli- ja lumikuormat, kaltevan lasin omapaino ja eristyslasielementin välitilan painevaihtelut.
– Tämä standardi koskee vain täytelaseina käytettäviä laseja. Lasipinnat ovat myös kasvaneet suuremmiksi vuosien myötä ja saattavat toimia putoamissuojina eivätkä pelkästään itsekantavina täytepaloina, Limnell toteaa.
Limnellin mukaan lasin lujuuskestävyys ei ole yhtä hyvin ennakoitavissa kuin muiden materiaalien lujuuskestävyydet. Lasi on haurasta, mutta sitä voidaan vahvistaa laminoinnilla. Laminointeja on erilaisia, ja suunnittelussa on otettava huomioon kunkin tuotteen erityispiirteet esimerkiksi kosteus-, lämpötila- ja kuormituskestävyydessä sekä tunnistaa yhteisvaikutukset.
Lasin haaste on, että sen puristuslujuus on suurempi kuin teräksellä, mutta taivutuslujuutta on vähän. Kun on 20 lasia leikkuussa, niin murtumispisteellä on iso skaala: yksi voi murtua 20 kilosta ja toinen 100 kilosta.
– Lasi on herkkä virheille, ja leikkuussa reunoihin syntyy mikrohalkeamia, jotka voivat laajeta nopeasti. Reunojen hiomisella poistetaan näitä riskejä. Lisäksi lasin kestävyyttä heikentää sen pintaan tehtävät käsittelyt kuten printti tai hiekkapuhallettu pinta. Nämä kaikki pitää ottaa huomioon laskelmissa, Andreas Limnell toteaa.
Limnell on ollut vuodesta 2014 mukana Helsingin Kalasataman kauppakeskus Redin ja alueen tornien rakennesuunnittelussa. Ensimmäisenä tornitalona valmistui Majakka vuonna 2019: 35 kerrosta ja 134 metriä korkea. Korkeissa rakennuksissa on paljon päällekkäisiä lasirakenteita, joiden täytyy olla jäykkiä ja tiiviitä, mutta myös joustavia.
Kohteen pää- ja arkkitehtisuunnittelusta vastannut Pekka Helin Helin & Co Arkkitehdeista on todennut, että korkeassa rakentamisessa julkisivujen materiaalivalikoima on paljon pienempi kuin pienemmissä rakennuksissa. Pilvenpiirtäjän julkisivussa toimivin vaihtoehto on yleensä lasi ja alumiini.
Majakan julkisivu on rakennettu kerroksen korkuisista alumiinirunkoisista elementeistä, jotka tukeutuvat kerrostasoon. Kaikki julkisivun elementit, myös muualla kuin ikkunoiden kohdalla, ovat lasipintaisia. Elementin takapuolella on teräskoolaus, lämmöneriste ja kipsilevyjä.
Majakan julkisivun lasielementtejä on korjattu parin vuoden ajan. Pääurakoitsija SRV on lehtihaastatteluissa todennut julkisivuelementtien laseissa olleen laatuvirheitä, jonka vuoksi lämpölaajeneminen julkisivurakenteessa on aiheuttanut lasien säröilyä.
Lasille uusia tehtäviä
Lasin valmistuksessa tarvittava suuri energiamäärä sekä huoli sisätilojen ylikuumenemisesta antaisivat aiheen olettaa, että kestävän kehityksen mukaisessa rakentamisessa lasin rooli pienenee.
Ikkunoiden pienentäminen ei kuitenkaan ole välttämätöntä eikä ehkä järkevääkään.
– Jos julkisivussa on paljon seinää ja vähän ikkunoita, on se hyvin lämmönpitävä ja tarvitaan vähemmän lämmitystä ja jäähdytystä, mutta enemmän valaistusta, jotta ihmiset voisivat hyvin, Andreas Limnell toteaa.
Normi vaatii ikkunan U-arvoksi enintään yhtä, mutta parempaakin voi tehdä. Energiatehokkailla laseilla ja karmeilla ikkunan U-arvo jää paljon alle yhden. Sen lisäksi suuren valoaukon kautta tulevaa auringonsäteilyä voi torjua esimerkiksi auringonsuojakalvolla, joka ei vie liikaa lasin läpinäkyvyyttä.
– Lasin ominaisuuksissa on menty iso harppaus eteenpäin viiden viime vuoden aikana, Limnell toteaa.
Valon ja näkymien lisäksi ikkunoilla ja muilla lasirakenteilla on alkamassa uusi tehtävä aurinkoenergian keruussa. Julkisivujen valoa läpäisevät aurinkokennolasit ovat arkipäiväistyneet kattopaneelien rinnalla, joko ikkunaan tai muualle asennettuna.
Aurinkoenergiaa keräävä kennokerros on hyvin ohut, valoa puoliläpäisevä kalvo, joka laminoidaan kahden lasilevyn väliin. Aurinkokennolasi toimii rakennesuunnittelijan näkökulmasta kuten laminoitu lasi, kunhan otetaan huomioon alumiiniprofiilissa kulkevat kaapelit.
Kirsti Sivén & Asko Takala Arkkitehdit on suunnitellut Helsingin Sompasaaren Johanna-kortteliin Heka-vuokratalon, jonka on suunniteltu lähes nollaenergiaiseksi energiahybridiksi. Vuonna 2024 valmistuvassa kohteessa tuotetaan sähköenergiaa vesikaton aurinkopaneeleilla ja julkisivun aurinkosähkölaseilla.
Lasille voi löytyä uutta käyttöä myös lisääntyvissä kiinteistökehityshankkeissa.
– Lasilla ja sisäikkunoilla voisi olla iso rooli vanhan rakennuskannan käytössä ja käyttötavan muutoksissa. Lasi voisi mahdollistaa nykyisen rakennuskannan säilymisen aktiivisessa käytössä, Asko Takala sanoo.
Hän arvelee, että lasijulkisivujen määrä voi vähetä uudisrakentamisen vähenemisen myötä. Julkisivujen sijaan lasia voitaisiin käyttää aiempaa enemmän sisätiloissa ja ullakkorakentamisen ikkunaratkaisuissa. Uusia paikkoja lasille voisi löytyä myös välipohjista ja parvilta. Näissä kaikissa tapauksissa lasitoimitukset olisivat nykyistä räätälöidympiä.
Andres Limnell odottaa jatkossa lisää standardointia lasirakentamiseen. Hän toteaa, että ilmastonmuutoksen mukana tulevat viistosateet on jo nyt otettu hyvin huomioon: lasijärjestelmille on sateen pitävyyden suositusarvot ja korkeassa rakentamisessa lasijulkisivun tiiviydet on testattu hyvin.
– Enemmän pitäisi ottaa huomioon lämpenevä ilmasto ja ilmankosteuden vaikutus rakentamiseen. Täällä on totuttu siihen, että kosteutta on eniten sisällä. Kun ilmakosteus on korkeampi, kosteus kulkeutuu sisälle. Jos tällaista on pitkä jakso, kosteus voi kumuloitua höyrynsulun väärälle puolelle. Ja se voi muuttaa paljon myös ilmanvaihdon suunnittelussa, Andreas Limnell toteaa.
Teksti ja kuvat: Jaana Ahti-Virtanen
