FI88740C - Husbyggnadsfoerfarande - Google Patents

Description

: 887,0

TALONRAKENNUSMENETELMÄ - HUSBYGGNADSFÖRFARANDE

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään mieluimmin betonirunkoisen tai teräsbe-tonirunkoisen talorakennuksen sisustamiseksi. Termi teräsbe-5 tonirunkoinen tarkoittaa taloa, jossa pilarit ja palkit voivat olla pääasiallisesti terästä, mutta jossa on pääasiallisesti betonista tehdyt kerrosten väliset välipohjat.

Rakennustekniikka on nykyään kehittynyt siten, että talon runko pystytetään suhteellisen nopeasti, useimmiten käyttä-10 en esivalmistettuja kantavia rakenne-elementtejä. Talon sisustaminen sen sijaan on edelleen pitkälti käsityötä, joten sisustaminen on kallista ja aikaavievää. Lisäksi sen organisoiminen rakennustyömaalla on vaikeaa, koska eri ammattiryhmät suorittavat erilaisia tehtäviä ja näiden oikea ajoittaminen 15 toisiinsa nähden vaatii tarkkaa suunnittelua ja laadittujen aikataulujen noudattamista.

Nykyinen rakennustekniikka on epäedullinen myös siinä, että käytetyt runkorakennustavat aiheuttavat huomattavia äänieris-tysongelmia. Melu siirtyy helposti huoneesta toiseen rungon 20 kautta ns. runkoäänenä ja tämä tapahtuu sekä vaakasuorassa saman kerroksen huoneesta toiseen että pystysuunnassa eri kerroksien huoneiden välillä. Heikon äänieristyksen aiheuttamia ongelmia voidaan pienentää käyttämällä kalliita erikoisratkaisuja, esimerkiksi rakentamalla ns. uivia lattioita, mutta 25 tavallisin ratkaisu on, että kerrostalossa tyydytään varsin huonoon äänieristykseen tai että seinämät ja välipohjat pelkästään äänieristyssyistä tehdään paksummaksi kuin mitä niiden kuormitus edellyttää.

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista useita tavanmukaiseen 30 talonrakentamiseen liittyviä ongelmia. Keskeisimmät pyrkimykset ovat pienentää sisustustöihin tarvittava aika, suorittaa suurin osa sisustustyöstä muualla kuin rakennuspaikalla sekä parantaa yksinkertaisella tavalla rakennuksen äänieristystä- Keksintö on myös omiaan parantamaan talon paloturvallisuutta.

2 «8740

Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi patenttivaatimuksesta 1.

•i Keksintö perustuu lähinnä siihen, että varsinaiset huonetilat ja samanaikaisesti niiden sisustus muodostetaan esivalmistetuista tilayksiköistä siten, että tilayksikköjen ja rakennuksen kantavien rakenteiden väliin jää ilmarako, jonka ansiosta saadaan aikaan huomattavasti parannettu äänieristys.

10 Tilayksikköjen käyttö on sinänsä tunnettu laivanrakennusalalta esimerkiksi matkustajahyttien asentamisessa. Tätä tekniikkaa on esitetty mm. patenttijulkaisuissa FI 62647, GB 1600110 ja US 3363597. Myös talorakennuksessa on aikaisemmin käytetty esivalmistettuja tilayksikköjä, kuten on esitetty patenttijul-15 kaisuissa US 2499498, US 3638380 ja US 3823520. Tunnetun tekniikan mukaan on kuitenkin vain rakennettu runko tilayksikköjen pitämiseksi paikallaan. Tilayksiköt ovat näin ollen muodostaneet itse talorakennuksen eivätkä ole toimineet valmiin rakennuksen sisustusapuvälineenä. Patenttijulkaisu US 2499498 20 esittää ratkaisun, joka eniten muistuttaa keksintöä, mutta ratkaisu on tarkoitettu siirrettävien tilayksiköiden tilapäistä säilytystä varten eikä rakennuksen sisätilojen viimeistelyyn.

Keksinnön mukainen rakennustapa nopeuttaa huomattavasti esimerkiksi hotellirakennuksen rakentamista. On laskettu, että Zt noin sata huonetta käsittävän hotellikokonaisuuden rakentami sessa voidaan varsinaista rakennusaikaa lyhentää jopa viidellä kuukaudella käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää. Samanaikaisesti saavutetaan sisustustyössä erittäin korkea laatutaso ja äänieristysongelmat voidaan ratkaista huomattavas-30 ti helpommin kuin tavanmukaisessa rakennuksessa.

Koska keksinnön mukaisen menetelmän mukaan rakennetussa talossa runkoäänet voivat siirtyä huoneesta toiseen ainoastaan lattian kautta, saavutetaan jo tämän takia huomattava äänieristyksen parannus. Nykyään vaaditaan, että huoneiden välinen äänieristys 3 887*0 olisi vähintään 52 dB- Tämän arvon saavuttamiseksi tarvitaan tavanmukaisissa betonirunkoisissa rakennuksissa väliseinäeris-tystä, joka on noin 60 dB, kun taas keksinnön mukaisella menetelmällä rakennetussa rakennuksessa riittää, että 5 väliseinärakennelman kokonaisäänieristys on noin 53 dB. Näin huomattavan eron ansiosta voidaan jo rakennusmateriaalimäärissä tehdä huomattavia säästöjä.

Keksintöä voidaan parhaiten soveltaa ns. pilari-palkki-tekniikalla rakennettuun rakennukseen. Tämä tarkoittaa sitä, 10 että rakennuksen pääasialliset kantavat osat ovat pystysuoria pilareita sekä niiden varaan tuettuja vaakasuoria palkkeja. Palkkien varaan on rakennettu välipohja, joka pystyy ottamaan vastaan tavanmukaisia kerrostasossa esiintyviä kuormituksia. Lisäksi voi rakennuksen ulkoseinämä tai jokin muu pystysuora 15 seinämärakennelma muodostaa osan rakennuksen kantavasta rungosta. Tällöin rakennuksen kerrostaso on tukipilareita lukuunottamatta avoin tila, johon keksinnön mukaisia tilayksi-köitä voidaan edullisesti sijoittaa.

Keksinnön mukaan järjestetään myös kahden vierekkäin olevan 20 tilayksikön väliin ilmarako hyvän äänieristyksen saavuttamisek si. Paras äänieristys saadaan, jos ilmaraon molemmin puolin sijaitsevan seinärakenteen painavimmat osat ovat mahdollisimman kaukana toisistaan. Kevyt eristysmateriaali asetetaan siis ilmaraon läheisyyteen ja painava rakennusmateriaali, esimerkik-25 si kipsilevy, laattapinnoite tai muu vastaava mahdollisimman kauaksi ilmaraosta. Sopiva ilmaraon leveys on 40...100 mm, mieluimmin 50...SO mm. Leveämpi ilmarako antaa yleensä paremman äänieristyksen, mutta tilansäästön vuoksi ei kannata käyttää turhan suuria ilmarakoja. Jotta ääni ei pääsisi leviämään 30 esteettä ilmarakojen muodostamassa verkostossa, voidaan edullisesti käyttää ilmarakoa paikoittain sulkevia, ääntä vaimentavia, pehmeitä sulkukappaleita. Tällainen sulkukappale voi esimerkiksi olla poikittain ilmaraon yli asennettu pehmeä mineraalivillasuikale. Sulkukappale on myös paloturvallisuuden 35 kannalta hyödyllinen, koska se toimii palon tai kuumuuden leviämisen esteenä ilmarakoverkostossa.

4 «8740

Rakennuskustannuksia säästetään yleensä eniten käyttämällä lattiattomia tilayksiköitä siten, että talorakennuksen kerrostaso muodostaa tilayksiköiden lattian, johon suoritetaan tarvittavat päällystystyöt. Mikäli halutaan erittäin hyvä 5 äänieristys, on lattiallisten tilayksikköjen käyttö edullisempi kuin lattiattomien tilayksiköiden käyttö, mutta kustannukset ovat siinä tapauksessa myös huomattavasti korkeammat.

Tilankäytön kannalta on edullisinta käyttää pääasiallisesti suorakaiteen muotoisia tilayksiköitä. Tätä^ perusmuotoa on 10 kuitenkin syytä jonkin verran modifioida siten, että esimerkik si tilayksiköiden ainakin muutamiin kulmiin tehdään viiste tai muu sisennys, jonka tarkoituksena on jättää tilaa talorakennuksen kantaville pilareille tai muille vastaaville rakenteille. Myös putkistoja ja kaapelointia varten on syytä jättää sopiva 15 tila modifioimalla tilayksikön suorakaiteen muotoista perusmuotoa. Mikäli tilayksikössä on kylpyhuone tai vastaava, on yleensä edullisinta järjestää putkistoille ja kaapeleille tilaa kylpyhuoneosan välittömään läheisyyteen. Koska aputiloissa, esimerkiksi eteisessä ja pesuhuoneessa ei välttämättä 20 tarvita samaa kattokorkeutta kuin varsinaisessa oleskelutilassa, kannattaa usein madaltaa kattoa näiden tilojen tai jomman kumman tilan osalta, jolloin tilayksikön kattorakenteeseen muodostuu porrastus. Tähän porrastukseen on edullista vetää tarvittavat ilmanvaihtoputket tai vastaavat, joille muodostuu 25 sopiva tila madalletun katto-osan yläpuolelle.

Keksinnön mukaisen rakentamistavan tehokas ja taloudellinen käyttö edellyttää, että tilayksiköt mitoitetaan rakennusrunkoon sopivan moduulijärjestelmän mukaan. Käytännön syistä on moduulin maksimipituus yleensä noin 7 m ja korkein suositeltava 30 leveys kuljetuksen kannalta noin 3,4 m. Erikoistapauksissa voidaan ajatella, että moduulin leveys on jopa 4 m. Moduulimit-taa pienemmät tilayksiköt, esimerkiksi WC-tila, pesuhuone tai vastaava, yhdistetään mieluimmin moduulimittoihin sopivaan tilayksikköön. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että 5 «874Π moduulitilayksikkö voi olla jaettu kahteen tai useampaan osayksikköön.

Tilayksiköt voidaan edullisesti tuoda talorakennukseen avoinna olevan ulkoseinäkohdan kautta. Välittömästi ulkoseinän viereen 5 tulevaan tilayksikköön on edullista liittää etukäteen ulkoseinäosan muodostava rakennuselementti. Vaihtoehtoisesti voidaan ulkoseinäkohdat erillisinä elementteinä asentaa ulkoseinään sen jälkeen, kun kaikki kerroksen tilayksiköt on tuotu ko. kerrokseen.

10 Mikäli rakennuksessa tarvitaan suuri määrä pääasiallisesti samanlaisia tiloja, kuten hotellihuoneita tai vastaavia, on yleensä edullista käyttää kahdenlaista pääasiallisesti samankokoista tilayksikköä, joista toinen on toisen peilikuva. Asettamalla tilayksikkö ja sen peilikuvatilayksikkö aina 15 pareittain vierekkäin saavutetaan se etu, että molempien tilayksikköjen putkistot ja kaapelit voidaan helposti yhdistää samaan talorakennuksen läpi vertikaalisuunnassa kulkevaan LVIS-järjestelmän kuiluun. Myös tilayksikköjen eri kohtiin vedettävien putkien ja kaapelien pituus voidaan minimoida 20 käyttämällä mainittua peilikuva-asennustapaa.

Keksinnön mukaista rakennustapaa sovellettaessa on edullisinta tehdä tilayksiköt niin jäykäksi, että ne ovat itsekantavia. Tällöin niiden kuljettaminen rakennuspaikalle ja niiden asentaminen haluttuun kohtaan on helppoa. Tilayksikön 25 jäykkyyden on mieluimmin oltava niin suuri, että tilayksikköä ei tarvitse erikseen tukea talorakennukseen. Ainoa talorakennuksen antama tuki on tällöin lattiatason kantava vaikutus. Muiden tukien puuttuminen on omiaan vaikuttamaan edullisesti äänieristykseen. Tavattoman suuret tilayksiköt voidaan myös 30 tuoda rakennuspaikalle osina.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän mukaan rakennetun talo-osan vertikaalileikkausta.

6 8 B 7 4 ϋ kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen menetelmän mukaan rakennetun talon kerrostason osaa horisontaalileikkauksessa.

Kuviossa 1 näkyvät betonisen talorakennuksen runko-osista lähinnä vain välipohjat 1. Välipohjien väliin on sijoitettu 5 joukko esivalmistettuja tilayksikköjä 2, joiden seinämät on merkitty viitenumeroilla 3 ja katto viitenumerolla 4. Esitetyt tilayksiköt ovat pohjattomat lukuunottamatta tilayksikön pesuhuone- ja WC-osaa 5, johon tilayksikön valmistusvaiheessa on asennettu lattia 6. Pesu- ja WC-osan 5 lattia 6 on kuviossa LO 1 esitetty vain kaaviomaisesti. Se on yleensä jonkin verran rakennuksen välipohjan 1 yläpinnan yläpuolella ja on varustettu lattiakaivolla viemärijohtoineen sekä muilla tarvittavilla laitteilla, esimerkiksi lattialämmityksellä.

Talorakennuksen ulkoseinä muodostuu osittain tilayksikköihin 15 2 liitetyistä julkisivuelementeistä 7, joissa voi olla ikkuna 8, parvekeovi tai muuta rakennukseen kuuluvaa. Julkisivuelementti 7 voidaan liittää tilayksikköön 2 jo sen valmistusvaiheessa tai vaihtoehtoisesti julkisivuelementti 7 asennetaan julkisivuun tilayksikön 2 asentamisen jälkeen.

20 Tärkeää on, että tilayksikön ja muiden lähellä olevien rakenneosien välillä on ilmarako 9, koska tämä on äänieristyksen kannalta tärkeää. Jos kuvion 1 esittämässä tapauksessa tilayksikköjen oikealla puolella on käytävä tai muu yleistila, voi tilayksikön ja käytävän välissä olla ohut verhoiluseinä 25 10.

Tilayksikön toisessa päässä on yleensä pieni eteinen ja sen vieressä kuviossa 1 näkyvä pesu- ja WC-osa 5. Tässä tilayksikön osassa kattokorkeus voi olla hieman pienempi kuin tilayksikön varsinaisessa oleskelutilassa, mikä on edullista, koska 30 kattokorkeuseroa voidaan, kuten kuviossa 1 on esitetty, käyttää hyväksi esimerkiksi ilmastointiputkien 11 liittämiseksi tilayksikköön.

7 i: 8 7 4 O

Kuviossa 2 on esitetty, miten esimerkiksi kokonainen hotelli-kerros voidaan sisustaa keksinnön mukaisella menetelmällä. Sisustuksessa on käytetty kahta tilayksikkömallia 2a ja 2b, joista toinen on toisen peilikuva. Asettamalla peilikuvayksiköt 5 vierekkäin saavutetaan se etu, että tilayksikköön jo sen valmistusvaiheessa rakennettuun pesu- ja WC-huoneeseen 5 liitettävät putket voidaan asentaa samaan kuiluun 12, johon myös voidaan sijoittaa muut tarvittavat ilmastointiputket, sähkökaapelit yms.

10 Rakennuksen rungon tukipilarit on merkitty viitenumerolla 13.

Varustamalla tilayksiköt nurkkaviisteellä 14, joka on siten mitoitettu, että tukipilari 13 mahtuu sen vapauttamaan tilaan, saavutetaan se etu, että käytettävissä oleva pinta-ala voidaan käyttää hyväksi lähes sataprosenttisesti. Koska kahden 15 tukipilarin 13 väliin normaalisti mahtuu kaksi tilayksikköä, saavutetaan tilayksikköjen järjestelystä pareittain peilikuva-muotoon myös se etu, että viistetty kulma aina asettuu tukipilarin kohdalle.

Tilayksiköt asennetaan siten, että auki jätetyn ulkoseinämän 20 kautta tuodaan ensin tilayksikkö 2a, joka siirretään hiukan sivulle päin siten, että tukipilari 13 asettuu tilayksikön kulmaviiston tilaan. Tämän jälkeen peilikuvayksikkö 2b asennetaan yksikön 2a viereen. Kaikkien tilayksikköjen väliin jää ilmarako 9. Tilayksikköjen asentamisen jälkeen asennetaan 25 ulkoseinään sopivat täydennyselementit 15 tukipilarien 13 kohdalle sekä tarvittaessa myös tilayksikköparin välisen raon kohdalle.

Tilayksiköt rakennetaan normaalisti siten, että seinämien ja katon kantavat osat tehdään taivutetusta teräspellistä, jonka 30 paksuus yleensä on noin 0,7 mm___1,0 mm. Teräspellin toiseen pintaan kiinnitetään liimaamalla mineraalivillalevyjä, jonka paksuus yleensä on noin 15 mm, mutta tarpeen vaatiessa se voi olla myös huomattavasti suurempi. Mineraalivillan tiheys on mieluimmin suurempi kuin 200 kg/m3. Seinämärakenteen peltipinta 35 on käännetty tilayksikön sisätilaan päin ja mineraalivillaeris- s * H 7 4 ϋ te tilayksikköjen väliseen ilmarakoon päin. Mikäli seinämärakenteen äänieristysominaisuuksia halutaan parantaa, tämä tapahtuu parhaiten lisäämällä painavaa rakennusmateriaalia sellaiseen seinämän kohtaan, joka on mahdollisimman kaukana 5 ilmaraosta. Tällainen painava rakenne-elementti voi olla esimerkiksi kipsilevy tai kaakelointi ja muu laatoitus. Ellei käytetä kaakelointia tai muuta sen tyyppistä pinnoitusta, on teräslevyn tilayksikön sisätilaan päin kääntyvä puoli yleensä päällystetty sopivalla päällystekerroksella, joka voi olla 10 tekstiiliä, muovia tms.

Keksintö ei rajoitu esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (12)

1. Menetelmä mieluimmin betonirunkoisen tai teräsbetonirun-koisen talorakennuksen äänieristyksen ja paloturvallisuuden parantamiseksi sisustusjärjestelmän avulla, joka perustuu haluttujen tilojen rakentamiseen esivalmistetuista tilayksi-köistä (2), tunnettu siitä, että esivalmistetut tilayksiköt (2), joissa on ainakin seinät (3) ja katto (4), sijoitetaan talorakennukseen siten, että ainakin rakennuksen sisällä ti-layksikön seinät (3) ja katto (4) ovat etäisyydellä rakennuksen kantavista rakenteista (1) siten, että niiden väliin jää ilmarako (9), joka yhteistoiminnassa tilayksikön (2) rakenteen kanssa muodostaa tilayksikön sisätilan ja tilayksikön lähellä olevan rakennuksen kantavan rakenteen (1) välisen äänieristyksen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kahden tilayksikön (2) ollessa vierekkäin ilman välillä olevaa talorakennuksen kantavaa osaa, myös tilayksikköjen (2) väliin järjestetään ilmarako (9) tehokkaan äänieristyksen aikaansaamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tilayksikköinä käytetään ainakin osittain lattiattomia yksikköjä (2) siten, että valmiin tilan lattiaksi muodostuu talorakennuksen kantava lattiarakennelma (1), johon tilayksikön (2) asennuksen jälkeen suoritetaan tarvittavat päällystystyöt.

3. a 7 4 ϋ

4. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään pääasiallisesti suorakaiteen muotoisia tilayksiköitä (2), joiden yhdessä tai useammassa kulmassa on sisennys, esimerkiksi viisteen (14) muodossa, tilan luomiseksi talorakennuksen kantavia pilareita (13) tai muita vastaavia rakenteita varten. 10 "874ϋ

5. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään moduuliinittoihin sopivia tilayksiköitä (2), joihin on etukäteen yhdistetty käytetyn moduulijärjestelmän perusmittaa pienempi tilayksikkö, esimerkiksi WC-tila (5) tai vastaava.

6. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että talorakennuksen ulkoseinän kohdalle tuleviin tilayksikköihin (2) on valmiiksi liitetty avoimeen ulkoseinäkohtaan sopiva ulkoseinäosan muodostava rakennuselementti (7).

7. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostettaessa rivi vierekkäin olevia pääasiallisesti samanlaisia tiloja käytetään rivin muodostamiseen tilayksikköjä (2a,2b), joista joka toinen (2a) on naapuritilayksikön (2b) rakennustekninen peilikuva.

8. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaraon (9) leveydeksi varataan 40...100 mm, mieluimmin 50...80 mm.

9. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tilayksiköt (2) tehdään niin jäykiksi, että niitä ei tarvitse tukea talorakennuksen kantavaan osaan (1) muuhun suuntaan kuin alaspäin.

10. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että talorakennus rakennetaan siten, että kerrostasokokonaisuus on pääasiallisesti avoin tila, jossa kantavat rakenteet ovat pääasiallisesti pilareiden (13) tai vastaavien muodossa.

11. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tilayksiköiden (2) ulkopuolella oleva ilmarako (9) jaetaan osiin asettamalla rakoon pehmeitä, ääntä vaimentavia sulkukappaleita. X1 ^ rf 740

12. Jonkin yllä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tilayksikön katto (4) on porrastettu ja että matalamman katto-osan yli on vedetty yksi tai useampi ilmanvaihtoputki (11), joka kattoporrastuksen kohdalla on yhdistetty tilayksikön sisätilaan.