Yhdistelmärakenteet

Yhdistelmäjulkisivun rakenne perustuu siihen, että julkisivupinnan taakse päässeen kosteuden poistuminen valumalla ja haihtumalla pyritään hallitsemaan.

Yleistä

Kun julkisivuverhous liitetään erillisenä komponenttina rakenteeseen, saadaan samalla syntymään riittävä tuuletusrako. Suositeltava tuuletusraon mitta on 30 mm, avosaumajulkisivuissa on suositeltavaa käyttää tätäkin suurempaa rakoa.

Yhdistelmärakenteella tarkoitetaan ulkoseinää, jossa ulkoseinän sisäosa on betonia ja varsinainen julkisivu eri materiaalia. 

Kuva 15. Yhdistelmärakenne

Julkisivumateriaalit

  1. Ohutlevy 0.5…3.0 mm
  2. Paksu metallilevy 5...8 mm
  3. Kuitusementtilevy 6…18 mm
  4. Lasi
  5. Keraamiset materiaalit
  6. Komposiittilevy
  7. Luonnonkivi
  8. Muuraus
  9. Eristerappaus

Yhdistelmäjulkisivu rakentuu seuraavasti

  1. Betonisisäkuori 120..150 mm
  2. Lämmöneriste 170..190 mm
  3. Tuulensuojalevy 50..30 mm
  4. Tuuletusrako 30..50 mm
  5. Julkisivumateriaalin kiinnitysrakenteet
  6. Julkisivumateriaali
Kuva 16. Esimerkki yhdistelmärakenteesta.

Kuormitukset ja rasitukset

Tuuli

Kaikki yhdistelmäjulkisivun osat on mitoitettava tuulelle: varsinainen julkisivumateriaali, kiinnikkeet, tukirakenne ja tukirakenteen liitos sisäkuoreen. Veto- ja puristuslujuuden lisäksi on varsinkin taipumille herkissä rakenteissa, kuten lasijulkisivuissa, kiinnitettävä erityistä huomiota tuulenpaineen ja imun aiheuttamiin muodonmuutoksiin.

Lumi

Lumikuorma rasittaa julkisivurakenteita lähinnä erilaisten ulokkeiden ja räystäiden kohdalla. Julkisivurakenteet tulee suunnitella siten, ettei niihin muodostu alueita, joihin lumi ja jää voi kerääntyä. Avosaumarakenteita käytettäessä on otettava huomioon myös tuulen kuljettaman lumen keräytyminen rakenteeseen.

Taulukko 4. Mitoituslämpötilat

Lämpötilan muutokset

Rakennetta rasittavaksi pysyväksi kuormaksi oletetaan rakenteen valmistuslämpötilan tai asennuslämpötilan ja keskimääräisen käyttölämpötilan välinen ero. Muuttuvaksi kuormaksi katsotaan rakenteen keskilämpötilan vaihtelut keskimääräiseen käyttölämpötilaan nähden.

Julkisivun kiinnitykset ja saumat on suunniteltava siten, että lämpötilavaihteluiden aiheuttamat muodonmuutokset pääsevät vapaasti tapahtumaan. Metallijulkisivujen lämpöliikkeet voivat aiheuttaa ääniongelmia, jotka tulee ottaa huomioon suunnittelussa.

Saderasitus

Hyvin suunniteltuun julkisivuun kohdistuva saderasitus koostuu pelkästään viistosateesta. Julkisivun reunoille kohdistuva viistosademäärä voi olla huomattavasti suurempi kuin vapaa viistosademäärä. Julkisivun keskiosalla viistosaderasitus on vapaata viistosademäärää pienempi.

Palonkesto

P1-luokan rakennuksissa tulee ulkoseinässä pääosin käyttää vähintään B-s1, d0-luokan rakennustarvikkeita.

Kuva 17. Värin vaikutus julkisivupinnan lämpötilaan

Materiaalien yhdistely ja mittatarkkuus

Yhdistelmäjulkisivu eroaa sandwich-rakenteesta siten, että sisä- ja ulkokuori ovat erillisiä komponentteja. Sisäkuori asennetaan ennen varsinaista julkisivua, jolloin julkisivu on sovitettava asennusvaiheessa sisäkuoren mittoihin.

Mittatoleranssien hallinta on keskeinen tekijä. Sisäkuoren valmistustoleranssit on sovitettava yhteen julkisivun toleranssien kanssa. Tämä asettaa aikaisempaa tarkemmat vaatimukset muottitekniikalle.

Julkisivuverhous tulee suunnitella siten, että poikkeamat teoreettisista mitoista voidaan asennettaessa tasata niin ettei rakenteen ulkonäkö, toimivuus tai kestävyys heikkene.

Materiaalien yhteensopivuus

Taulukko RakMk E1. Ulkoseinien ulkopintojen ja tuuletusraon pintojen luokkavaatimuksista.

Korroosion lajit ovat galvaaninen korroosio ja rakokorroosio. Galvaanista korroosiota  esiintyy yhdistettäessä erilaisia metalleja korroosio-olosuhteissa (alttiina kosteudelle). Epäjalommat metallit tulisi eristää jalommista.

Rakokorroosiolla tarkoitetaan paikallista metallin syöpymistä kahden pinnan välisessä raossa, johon hapenpuutteen vuoksi ei pääse muodostumaan suojaavaa passiivikerrosta. 

Ilmiö voi esiintyä myös samaa materiaalia olevien julkisivumateriaalien välissä.

Muistettavaa

  • kriittiset pienet komponentit tehtävä jalommasta metallista, jolloin massiiviset epäjalommat suojaavat niitä katodisesti
  • epäjalompi metalli on aina sijoitettava valumasuunnassa jalomman yläpuolelle
  • huomioi julkisivusuunnittelussa myös vesikaton materiaali (valumat)
  • käytä liitoksissa tarvittaessa eristysmateriaaleja

Julkisivumateriaalien korroosiomekanismeja kemiallista yhteensopivuutta on käsitelty julkaisussa Julkisivu 2000, Yhdistelmärakenteet.

Taulukko 4. Julkisivumateriaalien valmistustoleranssit.

Kiinnitysosat julkisivuun

Julkisivukiinnikkeiden materiaaleina käytetään ruostumatonta terästä tai muuta kestävää materiaalia, joka on yhteensopiva kemiallisesti ja fysikaalisesti julkisivumateriaalin ja tukirakenteen kanssa.

Julkisivun muodonmuutokset on otettava huomioon kiinnitysosia valittaessa. Tavallisesti tämä tapahtuu poraamalla riittävän suuret reiät, jotka mahdollistavat julkisivuverhouksen liikkeet kiinnitysalustaansa nähden. On myös mahdollista käyttää ruuveja, jotka suurentavat ympäröivän reiän ruuvin varressa olevien siipien avulla.

Ruuvikiinnitys soveltuu kuitusementtilevyjen lisäksi lähinnä ohutlevyjen kiinnitykseen.

Julkisivuverhouksentukirakenteet

Kuva 18. Esimerkki tukirakenteiden ja eristeiden kiinnityksestä elementtiin tehtaalla

Julkisivuverhouksen tukirakenne koostuu tavallisesti rangasta (metalli tai puu)

ja kannakkeista ja kiinnikkeistä, jolla ranka kiinnitetään rakennuksen runkoon. 

Rankakiinnitykset soveltuvat pienten elementtien kiinnittämiseen. Yleisimmät materiaalit ovat teräs, alumiini ja puu.

Rangan muodonmuutokset poikkeavat yleensä julkisivumateriaalin muodonmuutoksista. Tavallisesti tämä huomioidaan käyttämällä riittävän lyhyitä rankoja sekä esiporaamalla riittävän suuret reiät julkisivukiinnikkeille.

Kiinnitykset betonisisäkuoreen

Raskaampiin kiinnityksiin käytetään tuotehyväksynnän omaavia kiila-ankkureita tai kemiallisia ankkureita. Käytettäessä kiila-ankkureita huolehditaan halkaisuvoimien vuoksi tarpeellisista reunaetäisyyksistä.

Kemiallisten ankkureiden kiinnittäminen ei aiheuta halkaisuvoimia ja ne soveltuvat käytettäväksi silloin, kun tarvitaan pieniä reuna-etäisyyksiä ja asennuslämpötila on vähintään +5 C.

Erilaiset muovitulpat ja ruuvit sekä lyöntitulpat soveltuvat kevyempiin kiinnityksiin.