Suomen perinteisen puurakentamisen käyttömahdollisuudet nykypäivänä
Anna Uusihärkälä
AALTO-YLIOPISTO
Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu Arkkitehtuurin koulutusohjelma
Suomen perinteisen puurakentamisen käyttömahdollisuudet nykypäivänä
Kandidaatintyö 8.12.2021
Anna Uusihärkälä
Aalto-yliopisto, PL 11000, 00076 AALTO www.aalto.fi Tekniikan kandidaatin opinnäytteen tiivistelmä
Tekijä Anna Uusihärkälä
Työn nimi Suomen perinteisen puurakentamisen käyttömahdollisuudet nykypäivänä Laitos Arkkitehtuurin laitos
Koulutusohjelma Arkkitehtuuri Vastuuopettaja Anne Tervo Ohjaaja Özlem Özer-Kemppainen
Vuosi 2021 Sivumäärä 28 Kieli Fi
Tiivistelmä
Tässä kandidaatin työssäni tutkin, miten suomalaisen perinteisen puurakentamisen menetelmiä voitaisiin hyödyntää nykyarkkitehtuurissa, jotta saataisiin kestävämpää ja ekologisempaa rakentamista. Nykyisten rakennusten elinikä jää usein todella lyhyeksi ja käytetyt materiaalit aiheuttavat usein ongelmia rakennuksen käytössä, terveellisyydessä ja kierrätettävyydessä.
Kandityössäni perehdyin, mitä voisimme oppia historiasta, jotta voimme luoda muuttuvaan ilmastoon sopivia rakennustapoja.
Tutkielmani alkaa selvittämällä, miten puurakentaminen on Suomen historiassa kehittynyt.
Tämän jälkeen käyn läpi, millaisia tavoitteita puurakentamisella on nykypäivänä. Esittelen nykypäivän rakennuspuuvaihtoehtoja, kuten lamellihirsi ja CLT ja vertaan niitä perinteiseen hirteen. Näiden kappaleiden jälkeen pohdin hirren käyttöä perusteellisemmin. Ensimmäisenä kävin läpi hirren materiaalisia ominaisuuksia, kuten puun paikallisuutta, uusiutuvuutta ja hiilensidontaa, lämmöneristävyyttä ja kosteuden sietoa, jalostamattomuutta, puun pitkäikäisyyttä sekä resilienssiä.
Näiden jälkeen siirryin tutkimaan hirsirakentamisen muita menetelmiä, kuten asuinrakennusten osien suunnittelua, liitoksia ja salvoksia sekä hirren uusiokäyttöä, siirrettävyyttä ja korjattavuutta. Kun olen käynyt läpi perinteisen puurakentamisen hirren ominaisuuksia ja käyttömahdollisuuksia, esittelin kaksi tapauskohdetta, jotka havainnollistavat menetelmiä nykypäivänä käytännössä.
Historiasta voimmekin siis oppia paljon. On kuitenkin selvää, ettei kaikki menetelmät toimi enää tänä päivänä, kun asumismukavuus ja sen vaatimukset ovat menneet reilusti eteenpäin.
Kandityössäni kuitenkin pyrin löytämään tapoja, joita voisi perinnerakentamisesta edelleen nykypäivän hyödyntää.
Avainsanat arkkitehtuuri, perinnerakentaminen, hirsirakentaminen, ekologisuus
Sisällysluettelo
1. JOHDANTO 5
2. PUURAKENTAMISEN HISTORIAA JA NYKYPÄIVÄÄ 6
2.1TERMINOLOGIAA 7
2.2SUOMEN PUURAKENTAMISEN HISTROIAA 7
2.3NYKYAJAN PUUARKKITEHTUURIN MÄÄRITELMÄT JA TAVOITTEET SUOMESSA 10 3. PERINTEISET HIRSIRAKENTAMISEN MATERIAALISET HYÖDYT 11
3.1PUU PAIKALLISENA MATERIAALINA 11
3.2PUUN UUSIUTUVUUS JA HIILEN SIDONTA 12
3.3MASSIIVIPUUN LÄMMÖNERISTÄVYYS, KOSTEUDEN SIETO JA ILMAPITÄVYYS 13
3.4JALOSTAMATTOMUUS 14
3.5PUUN PITKÄIKÄISYYS 15
3.6HIRSIRAKENTAMINEN JA RESILIENSSI 15
4. PERINTEISEN HIRSIRAKENTAMISEN MUUT MENETELMÄT JA NIIDEN HYÖDYT 16
4.1 ASUINRAKENNUKSEN OSAT 16
4.2LIITOKSET JA SALVOKSET 18
4.3SIIRRETTÄVYYS, UUSIOKÄYTTÖ JA KORJATTAVUUS 20
5. ESIMERKKIKOHTEET 21
5.1ZERO ARCTIC 22
5.2HONKASUON HIRSITALOT 23
6. YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET 24
LÄHTEET 26
1. Johdanto
Tässä kandidaatin työssäni tutkin, miten suomalaisen perinteisen puurakentamisen menetelmiä voitaisiin hyödyntää nykyarkkitehtuurissa, jotta saataisiin kestävämpää ja ekologisempaa rakentamista. Aihe kiinnostaa minua siksi, että nykyrakentaminen on saanut minut huolestumaan. Nykyinen tapa rakentaa on minusta siksi
huolestuttava, että nykyisten rakennusten elinikä jää usein todella lyhyeksi ja käytetyt materiaalit aiheuttavat usein ongelmia rakennuksen käytössä,
terveellisyydessä ja kierrätettävyydessä. Haluan perehtyä, mitä voisimme oppia historiasta, jotta voimme luoda muuttuvaan ilmastoon sopivia rakennustapoja.
Panu Kaila toteaa kirjassaan Talotohtori (2007, s.7) seuraavaa:
”Perinteinen rakentaminen sisältää paljon vuosisatojen koettelemaa viisautta. Jos verrataan viime vuosisadalla muurattua kerrostaloa betonielementtitaloon tai hirsitaloa uuteen omakotitaloon, on pakko myöntää, ettei kehitys suinkaan aina ole parantanut rakenteiden kestävyyttä, huoneiden terveellisyyttä tai julkisivujen kauneutta.
Kehitystä ei voi kääntää taaksepäin, mutta menneestä voi löytää monta hyödyllistä opetusta tulevaisuuden käyttöön”
Perinteiset rakennukset muodostavat tietopankin rakenteista ja materiaaleista, joiden avulla voidaan saavuttaa rakennukseen pitkä elinkaari jopa olemattomin päästöin (Huttunen, Mikkola, Saraste ja Savolainen, 2021).
Tutkin kandityössäni, miten Suomen historian perinteisiä puurakentamisen
menetelmiä voi hyödyntää suomalaisessa nykyajan pienarkkitehtuurissa. Tutkin eri menetelmiä ja etsin sovelluksia, joita voi hyödyntää nykyajan
pientalorakentamisessa. Sovellusten kohteena toimivat omakotitalo, sekä muutaman kerroksen rivi- ja kerrostaloihin. En ota kantaa, miten perinteisiä puurakentamisen menetelmiä voisi hyödyntää suuremmissa kohteissa, kuten korkeissa kerrostaloissa tai julkisissa rakennuksissa.
Aloitan tutkimukseni teoriaosuudella määrittelemällä, mitä tarkoitan nykyajan puuarkkitehtuurilla, sekä millaista puurakentamisen historia Suomessa on ollut. Käyn tutkimuksessani läpi pääpiirteittäin Suomen puurakentamisen kehityskulkua
saamelaiskodista talonpoikaisarkkitehtuuriin. Tämän jälkeen määrittelen tutkimuksessani nykypuuarkkitehtuurin. Nykypuuarkkitehtuuri tänä päivän tavoittelee ekologisuutta, ylläpidettävyyttä ja kestävyyttä. Puuarkkitehtuuri on edennyt merkittävästä liimapuuvaiheesta massiivipuun uudelleen tuloon.
Tutkimukseni tarkoitus on löytää perinteisen hirsirakentamisen menetelmiä, joita voitaisiin hyväksi käyttää yhä edelleen tänä päivänä. Tutkimus on tärkeä, sillä se pyrkii kehittämään entistä ekologisempia ja kestävämpiä ratkaisuja
ilmastonmuutokseen sopeutuen Suomen kaltaisilla pohjoisilla alueilla.
Rakentaminen viime vuosikymmeninä on mennyt huolestuttavaan suuntaan, sillä teollisuus on kehittänyt uusia materiaaleja ja tekniikoita, jotka ovat vieneet arkkitehtuuria uuteen suuntaan. Tämä suunta on kuitenkin osoittautunut osin haitalliseksi, sillä sisäilmaongelmat ovat lisääntyneet ja rakennusten elinikä on todella lyhyt. Samalla uudet kehitetyt materiaalit ovat huonosti kierrätettäviä ja näin ollen lisäävät hiilijalanjälkeä. Monet hyvinkin vanhat hirsirakennukset toimivat yhä tänä päivänä, joten onkin perusteltua selvittää, mitä voisimme historiasta oppia.
Puurakentamisen perinteisissä menetelmissä keskityn hirren käytön ominaisuuksiin.
Tutkin sen käyttötapoja ja materiaalisia ominaisuuksia. Hirsi on massiivimateriaalina loistava rakennusaine, sillä se sitoo rakennukseen puunrungossaan hiiltä
ilmakehästä ja on näin todella ekologinen. Hirsi on paikallinen materiaali, sitä löytyy ympäri Suomea, joten sen kuljetukseen ei kulu resursseja liikaa. Aikaisemmista hirsirakennuksista voimme oppia, että hirsirakenne on erittäin kierrätettävä, sillä sen rungon osaset ovat mahdollisia siirtää ja käyttää uudelleen. Se on uusiutuva
materiaali ja iältään kestävä. Hirsi on jalostamattomana liimaton ja näin hengittävä materiaali. Keskityn kandityössäni hirren käytön mahdollisuuksiin ja materiaalin ominaisuuksiin. Hirren liittäminen toisiinsa on myös mahdollista erilaisin salvoksin ja tappien avulla, jolloin liimoja ei tarvita.
Kandityöni tutkimusmenetelmänä toimii kirjallisuustutkimus, jossa etsin ja sovellan tietoa eri kirjallisista lähteistä. Tutkielmani lopussa esittelen kaksi kohdetta, jotka havainnollistavat valmiissa arkkitehtuurissa historiasta opittuja puurakentamisen menetelmiä
2. Puurakentamisen historiaa ja nykypäivää
Tässä luvussa taustoitan aihettani, ja käyn läpi, miten Suomessa puurakentaminen on kehittynyt ajan saatossa. Koska tutkimukseni tarkoitus on löytää sovelluksia historiasta nykypäivän puuarkkitehtuuriin, käyn myös läpi, millainen nykytilanne Suomen puurakentamisella on.
2.1 Terminologiaa
Tässä kappaleessa käyn läpi termejä, jotka esiintyvät kandissani. Termien selitykset on haettu sivulta puuinfo.fi.
Hirsi on perinteinen kokopuinen tukkipuusta valmistettava rakennusmateriaali.
Massiivihöylähirsi on yksiaineinen veistetty hirsi, jossa ei ole käytetty liimaa. Se voi olla kulmikas- tai pyöröhirsi.
Lamellihirsi koostuu toisiinsa liimatuista saman suuntaisista lamelleista, eli puulankuista.
Painumaton lamellihirsi on lamellihirsi, jonka keskimmäisen lamellin syysuunta on pystyyn, eli vastakkaiseen suuntaan kun reunalamellit. Näin ollen ristikkäiset lamellit estävät hirren painumisen.
CLT, eli Cross Laminated Timber, koostuu ristiin liimatuista lautakerroksista.
Kerroksia on tavallisesti kolme tai viisi. CLT-puu on kevyt sekä luja ja jäykkä.
Resilienssillä tarkoitetaan asian kykyä sopeutua muutokseen, kuten rakennuksen kykyä sopeutua muuttuvaan ilmastoon.
2.2 Suomen puurakentamisen historiaa
Tutkimustani perinteisten puurakentamisen käyttömahdollisuuksista nykypäivänä on hyvä taustoittaa katsastamalla, millaista puurakentaminen on ollut Suomessa
historiassamme. Puurakentaminen on kehittynyt alkeellisista kotarakennelmista aina tukeviin moderneihin rakennuksiin.
Ensimmäinen rakennus Suomen alueella, mikä on tarkoitettu asumiseen, on ollut pyöreä pistemäinen kota (Kaila, 2007. s.383). Kotarakennelma edustaa varhaista pyyntikuttuurin ajanjaksoa, jolloin elämäntapa oli liikkuvaa, eikä asuin- ja
säilytystilan tarve ollut suuri. Pistekota rakennettiin siten, että kolme salkoa sidottiin yhteen kärjistään, ja seuraavaksi ladottiin toisia niiden viereen. (Valonen & Vuoristo, 1994. s. 10.) Alkeismaanviljelyn kehittyessä hiljalleen myös pysyvämmän
rakentamisen tarve kasvoi. Kehittyi patsasrakenteita, kuten viistokattoinen laavu.
Suuremman suojan tarve kasvoi, kun alettiin kasvattaa myös karjaa ja karjalle ja rehuillekin tarvittiin katettua tilaa. Patsasrakenteista kehittyi muun muassa turvemajoja ja alkeellisia aittarakennelmia. Pihapiirissä saattoi olla useampikin rakennus. (Valonen & Vuoristo, 1994, s. 11.)
Ensimmäinen suomalainen asuinrakennus, kota.
Vasarakirveskulttuurin ja pronssikauden aikana kirveen käytön tekninen taito kehittyi huimasti ja mahdollisti näin paremman puuntyöstön, jolloin asumuksetkin kehittyivät kestävämmiksi (Valonen & Vuoristo, 1994, s.12). Vanhimpia hirsistä rakennettuja asuinrakennuksia ovat olleet Ahvenanmaan viikinkiaikaiset pitkätalot, joissa on usein ollut kaksi patsasriviä tukemassa kattoa. Sisämaassa
tammimetsävyöhykkeellä kehittyi patsasrakenteista ensimmäinen
pystypalkkikonstruktio sekä poikittainen varhopatsasrakenne. Nämä rakenteet veivät asuintalorakentamista paljon eteenpäin. (Valonen & Vuoristo, 1994, s. 13) Peltoviljelyn myötä asuminen asettui entisestään tiettyyn paikkaan. Toisaalta tapana oli myös rakentaa pohjoiseen eräsijoja, joissa käytiin metsästysretkillä. Näin
rakennuskulttuuri levisi myös pohjoiseen. Kuitenkin käänteentekevin muutos rakentamisessa oli, kun hirsien salvostekniikka kehitettiin. Salvosrakennuksesta tuli maanviljelijän pysyvä asunto ja varasto. Hirsirakenteet tiivistettiin rautakaudella savella, mutta keskiajalla sammaleella. Perusta tehtiin lämpimäksi käyttämällä multaa ja katoksi tehtiin joko turvekatto tai kaksilappeinen tuohikatto. (Valonen &
Vuoristo, 1994, s. 15.)
Pohjoisessa asuvalle kansalle oli tärkeää, että asunnossa pärjättiin talven yli.
Asukkaat kehittivät kivistä ladotun kiukaan, jota lämmittämällä myös asuinrakennus pysyi lämpimänä. Kehittyi sauna, riihi ja savupirtti. Pirtissä oli luukkuakkuna valon saamiseksi sekä räppänä katon rajassa savun poistamisen vuoksi. Sisätila on yhtenäinen savuinen huone, jossa oli seinillä makuu- ja istuinlavat. (Valonen &
Vuoristo, 1994, s. 15.)
Savupirtin aikakausi ei kuitenkaan ollut pitkä, sillä lännestä saapui Suomeen uusi asuintyyppi, tupa. Tuvan erotti pirtistä lämmitysjärjestelmä. Tuvassa verrattuna pirttiin kiukaan sijaan oli muurattu tehokkaampi kiviuuni. Uuni lyhensi savuista lämmitysaikaa, mikä teki sisäilmasta miellyttävämpää. (Valonen & Vuoristo, 1994, s.
19.) Keskiajan päätteeksi asuntojen kehitys koki huomattavan muutoksen, kun kehitettiin savupiippu. Savupiipuisten uunien myötä lasitetut ikkunat yleistyivät, sekä asunnot saivat tupien lisäksi useampia huoneita, kuten kamareita ja saleja.
Samalla huonekorkeus madaltui, sekä rakennuksiin alettiin rakentaa toinen kerros.
(Valonen & Vuoristo, 1994, s. 21.)
Hirsirakentaminen yleistyessä suosituin tapa käyttää hirsiä oli jättää ne pyöreiksi, eli pyöröhirsiksi. Hirsien veistäminen suoriksi yleistyi 1600-luvulla, mutta pyöröhirren suosio jatkui edelleen veistettyjen rinnalla. (Tiainen, Pihlajanniemi & Lakkala, 2017, s. 8.)
1700-luvulla kaupungistumisen sekä sahan käytön yleistymisen myötä puuarkkitehtuuri kukoisti. Käsittelemättömät hirsipinnat alkoivat vaihtua koristeellisempiin lautaverhoiluihin, jotka myös maalattiin. Kaupunkien
puurakentaminen alkoi kuitenkin vähentyä useiden tulipalojen takia 1800-luvulla, jolloin alettiin siirtyä kivirakentamiseen. Hirsirakenne säilyi kuitenkin maaseudulla aina 1950-kuvulle tultaessa, jolloin uusi, puurankarakenteinen asuinrakennus yleistyi. Hirsirakentaminen säilyi lähinnä loma-asunnoissa, kunnes se alkoi
puurankarakenteen tapaan kehittyä teollisemmaksi. (Tiainen ja muut, 2017, s. 8.)
2.3 Nykyajan puuarkkitehtuurin määritelmät ja tavoitteet Suomessa
Nykyajan puuarkkitehtuuri on laajaa. Siinä missä aikoinaan puusta rakennettiin vain hirsien tavoin pieniä tupia, nykyään vaihtoehdot ovat moninaistuneet. Tarjolla on monia puusta valmistettuja rakennusmateriaaleja, kuten massiivirakenteisia hirsiä, lamellihirsiä ja CLT-puuta. Nykyään puuta käytetään aiempaa enemmän myös julkisissa rakennuksissa.
Puu on etenkin pienissä rakennuksissa, kuten omakotitaloissa käytetyin
runkomateriaali. Peräti 68 % pientalojen rungoista on tehty puuelementeistä, 21 % teollista hirrestä ja loput 10 % betonista tiilestä ja harkosta (Pientaloteollisuus, 2021). Puu on ollut pientalojen ja loma-asuntojen rakenteissa eniten käytetty materiaali, mutta suuresta mediahuomiosta huolimatta yli kaksikerroksisista rakennuksista puisia on vain noin 1 % (Koivisto, 2021).
Kuitenkin viimevuosina on alettu rakentaa hirrestä myös kerrostaloja ja julkisia rakennuksia. Yksi esimerkki on Arkkitehtitoimisto Perko Oy:n suunnittelema Mansikkalan koulukeskus Imatran kaupungille. Se on kaksikerroksinen, 15 300 bruttoneliömetrin koulu, joka on rakennettu väestösuojaa lukuun ottamatta kokonaan puusta ja on samalla Suomen toiseksi suurin puukoulu Pudasjärven hirsikampuksen jälkeen. Rakennuksessa on kantavat liimapuupilarit, ja välipohjat- ja seinät ovat viilupuuta. (Murtomäki, 2020.)
Puuelementtirakentaminen on massiivirakenteista kaikkein käytetyin suuren mittakaavan teollisessa tuotannossa. Sen suosion lisääntymiseen ovat vaikuttaneet valtion puurakentamisen ohjelman kaltaiset hankkeet. Puurakentamisen ohjelma (2016–2022) on valtioneuvoston yhteinen, ympäristöministeriön hallinnoima ohjelma, jonka tavoitteena on lisätä puun käyttöä niin kaupunkien rakentamisessa, julkisessa rakentamisessa kuin suurissa puurakenteissakin. Ohjelma pyrkii samalla monipuolistamaan ja kasvattamaan puun käyttöä ja sen jalostusarvoa.
(Valtioneuvosto, 2018.) Jotta puurakentamista voitaisiin kehittää ja lisätä edelleen, on sen takia, palomääräyksiä uudistettu monta kertaa, sekä
lämmöneristävyysvaatimuksiin on kirjattu alemmat raja-arvot kuin muilla rakentamistavoilla. Puurakenteen lämmöneristävyysarvot ovat kuitenkin huonommat kuin monikerrosrakenteiden, mutta kun otetaan huomioon kokonaisuuden ympäristövaikutukset, puu voittaa. (Koivisto, 2021.) Yksittäisten rakennusten lisäksi myös kokonaisia puukaupunkeja on alettu suunnittelemaan. Pudasjärvi on ottanut imagokseen rakentaa mahdollisimman paljon hirrestä. Siellä on rakennettu/rakenteilla muun muassa maailman suurin hirsinen päiväkoti, hirsinen koulukampus, palvelukoti, toimisto-, majoitus- ja liikerakennuksia sekä asuinrakennuksia. Pudasjärvi pyrkii edelleen lisäämään hirren käyttöä rakentamisessaan. Samalla luodaan mahdollisuuksia hirsien tutkimukselle ja liiketoiminnalle. Hanketta on ollut kehittämässä muun muassa Oulun yliopiston arkkitehtuurin laitos. (Ryhänen, 2016.)
Puurakentamiseen liittyy myös tutkimusta tulevaisuuden skenaarioihin: Zero Acrtic on arktisen neuvoston ja Suomen ympäristöministeriön koordinoima hanke vuonna 2020, jossa etsittiin vaihtoehtoisia näkökulmia energiatehokkuuskeskeiselle
suunnittelulle. Sen tavoitteena oli kehittää hiilineutraaleja ja kestäviä asuinrakentamisen konsepteja arktisille alueille, joihin ilmastonmuutoksen vaikutukset tulevat kohdistumaan erityisen voimakkaasti. Projektissa käytettiin tieteellisen elinkaariarvioinnin lisäksi perinteisiin rakennusmenetelmiin liittyvää kulttuurihistoriallista aineistoa ja perimätietoa Suomesta, Kanadasta ja Japanista.
(Huttunen ja muut, 2021.) Zero Arctic-hanke loi kaksi tyyppitaloesimerkkiä, joissa sovelsivat perinteisen rakentamisen oppeja. Talot oli muun muassa hirrestä rakennettuja, siirrettäviä, niiden huoneet voitiin jakaa eri lämpövyöhykkeisiin ja niiden energian käyttö perustuu uusiutuviin energianlähteisiin.
Tärkeimmät huomioitavat asiat modernissa rakentamisessa ovat uusiutuvuus ja materiaalien uudelleenkäyttömahdollisuudet (Zero Arctic, 2020).
Siitä huolimatta, että nykyaikaisia insinööripuutuotteita markkinoidaan kaikkein ympäristöystävällisimpinä rakentamisessa, olisivat matalan jalostusasteen tuotteet kuitenkin myös hyvin kestävä vaihtoehto. Kun hirttä ja CLT-puuta vertaillaan, oli hirsi selvästi parempi vaihtoehto. Molemmilla kuitenkin voidaan saavuttaa
hiilineutraaliuus, mutta yksittäisinä kappaleina hirsi voitti CLT:n. (Koivisto, 2021.) Liima puurakenteissa on koettu haitalliseksi viime aikoina, sillä liimasta voi vapautua haitallisia kemikaaleja sisäilmaan käytön aikana tai ilmakehään elinkaaren alku- ja loppupäässä. Liimapuussa käytettävät liimat kuitenkin kehittyvät jatkuvasti.
Esimerkiksi puusta voidaan valmistaa liimaa sen omista ligniineistä. (Koivisto, 2021.) Hirren ja liimapuun välistä kuitenkin löytyy myös vaihtoehtoja, jotka eivät vielä ole niin tunnettuja. Aalto Haitek yritys on kehittänyt WLT-puuelementin, jotka kootaan aaltoprofiloiduista lankuista ja joiden siteenä ovat teräksiset kierretangot.
Puuelementtejä voidaan kiinnittää myös puuvaarnoilla, jotta saadaan liimaton lopputulos. Tallaisten liimattomien puurakenteiden hyötynä on sen purettavuus osiin käytön jälkeen. (Koivisto, 2021.)
3. Perinteiset hirsirakentamisen materiaaliset hyödyt
Tässä kappaleessa käyn läpi, millaisia ominaisuuksia perinteisessä rakentamisessa käytetyllä puulla on. Tutkin, millaisia materiaalisia hyötyjä hirrellä on, ja samalla pohdin, miten niitä voitaisiin hyödyntää nykyarkkitehtuurissa.
3.1 Puu paikallisena materiaalina
Suomi tunnetaan metsistään, ja siksi puu onkin luonteva materiaali käyttää rakentamisessa, sillä sitä löytyy joka puolelta. Paras rakennuspuu on aina ollut mänty (Nikulainen, 1993, s. 15). Mäntyä löytyy läpi Suomen, jolloin
kuljetuskustannukset tulevat vähäisiksi, kunhan käytettäisiin mahdollisimman läheltä kaadettua puuta. Rakennusten ja asuinalueiden resurssiviisas sijoitus tulee siksi myös tärkeäksi huomioitavaksi (Zero Arctic, 2020). Mitä lyhyemmät
kuljetusmatkat, sitä vähemmän päästöjä kuluu kuljetukseen. Tulevaisuudessa olisi hyvä tutkia, miten myös kuusta voitaisiin paikallisena materiaalina hyödyntää mahdollisimman hyvin rakentamisessa, sillä se on männyn lisäksi toinen Suomen yleisimmistä puulajeista.
Perinteisessä arktisessa rakentamisessa luonnonvarojen niukkuuden huomioiminen on tärkeää koska arktisilla alueilla on muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta hyvin rajallinen infrastruktuuri. Kuljetuskustannusten pienentäminen voidaan saavuttaa käyttämällä mahdollisimman paljon paikallisia materiaaleja. (Zero Arctic, 2020.) On tosin todettu, että Suomesta paksut runkopuut ovat vähissä, joita
hirsirakentamisessakin käytetään. Tämän takia puuta joudutaan tuomaan Venäjältä, jolloin puu maksaa enemmän ja kuljetuskustannukset ja niiden päästöt kasvavat, mikä ei ole enää etu puurakentamisessa.
3.2 Puun uusiutuvuus ja hiilen sidonta
Puu on loistava rakennusmateriaali, sillä se sitoo itseensä hiiltä ilmakehästä. Näin ollen sen vähentää ilmaston lämpenemistä. Kun puu kaadetaan, se voidaan varastoida vuosiksi rakennuksiin.
Rakennuksessa hiilineutraaliuuteen on mahdollista päästä käyttämällä uusiutuvia energialähteitä ja päärakennusmateriaalina puuta. Kestävästi hoidetusta metsästä saatava puu on nykyisin niitä harvoja rakennusmateriaaleja, joilla voidaan
kompensoida rakentamisen ja purkamisen aiheuttamat päästöt. (Huttunen ja muut, 2021.) Aalto-yliopiston uuden tutkimuksen mukaan Suomen suurimpiin
kaupunkeihin voisi vuosittain sitoa satoja tuhansia tonneja hiilidioksidia, jos tämänhetkiset menetelmät vaihdettaisiin massiivipuurakentamiseen (Hohtari, 2021).
Koska puu on niin merkittävä tekijä ilmakehän hiilensidonnassa, on sen kaatamista rakennuskäyttöön myös kritisoitu, sillä puulla on suuremmat vaikutukset
hiilensidonnassa elävänä kuin rakennuksessa. Tällöin olisi tärkeämpää säästää puut metsissä. Puun sisältämä hiili palaa myös usein ilmakehään usein palamalla. Puun hiilensidonnalliset hyödyt tulevat kuitenkin siinä kohtaa etuuksiksi, kun rakennus kestää käytössä satoja vuosia. Tämä on kuitenkin harvinaista, joten puun
kierrätettävyyden parantaminen voisi olla ratkaisu.
3.3 Massiivipuun lämmöneristävyys, kosteuden sieto ja ilmapitävyys
Hirsiseinä luonnonmateriaalina toimii loistavasti rakennusmateriaalina. Materiaalina se sitoo itseensä auringon lämpöä, mukautuu hyvin eri kosteusolosuhteisiin ja sopivasti tiivistämällä on myös ilmanpitävä. Kuitenkin hirsiseinä, jota ei ole
lisäeristetty ei pääse samalle tasolle muiden yleisten seinärakennetyyppien kanssa lämpöeristävyyden suhteen. Mutta koska hirrellä massiivipuuna on huomattavia etuja rakentamisessa, esimerkiksi juuri hiilensidonnan ansiosta, on sille määritelty muista poikkeavia vaatimuksia energiatehokkuuden suhteen. (Tiainen ja muut, 2017, s. 58.)
Hirsirakennuksen lämmönpitävyyttä voidaan silti lisätä monellakin tapaa. Sen lisäksi, että puu varaa lämpöä hyvin ja imee itseensä auringon säteilyä, voidaan sen
eristyksiin myös vaikuttaa. Hirsiseinän hyvä ilmanpitävyys saavutetaan hirsien varauksien muotoilulla (palhoaminen), saumojen tiivisteillä ja nurkkaliitosten turpoavilla tiivisteillä. Huolellisella asennustyöllä on merkittävä rooli rakennuksen tiiviyden kannalta. (Tiainen ja muut, 2017, s. 58.)
Palhoamisella tarkoitetaan juurikin sitä, että ylemmän hirren alapinta veistetään koveraksi, ja alemman hirren yläpuoli taas pyöreäksi. Näin seinästä saatiin ilmatiivis ja lämmönpitävä. Varauksen ansiosta myös sadevesi ei pääse rakenteisiin.
(Nikulainen, 1993, s. 13.)
Puun on myös todettu vaikuttavan sisäilman mikrobien määrään edullisesti.
Sisäilmaston kannalta tärkeitä kysymyksiä ovat kiinteät rakenteet ja puiset sisäpinnat, jotka vähentävät sisäilmaston mikrobien määrää (Zero Arctic, 2020).
Hirsirakenteen etuna pidetään erityisesti myös kosteusteknistä turvallisuutta, joka heijastuu sisäilman laatuun. Sisäilman kosteuden noustessa puupinnat imevät itseensä kosteutta ja luovuttavat sitä, kun sisäilma puolestaan kuivuu. Näin ollen sisäilma pysyy jatkuvasti suotuisana käsittelemättömien puupintojen ansiosta. Ilmiö heikkenee, jos puupinnat käsitellään kosteuden siirtymistä estävällä pinnoitteella, kuten maalilla. (Siikanen, 2016, s.353.)
Hirsi mukautuukin erittäin hyvin vaihteleviin sääolosuhteisiin, jolloin se toimii hyvin rakennusmateriaalina, joka toimii itsenäisesti massiivirakenteena, eikä tarvitse lisäeristystä tai monikerrosrakennetta. Näin se on ekologisempi ja helpommin kierrätettävä myöhemmin. Vaikka hirsirakenne ei aivan pärjääkään tavallisille
seinärakennetyypeille lämmöneristävyyden suhteen, on hyvä, että sen muut edut on otettu huomioon ja näin ollen hirren energiatehokkuusmääräyksiä alennettu. Näin on mahdollista lisästä perinteisellä rakennustavalla tehtyjä rakennuksia.
3.4 Jalostamattomuus
Toisin kuin nykyisissä liimapuuhirsissä, perinteisen hirsirakenteen hienous on se, että se on luonnonmateriaali ja toimii sellaisenaan. Se on yksiaineinen, myrkytön ja sen voi palauttaa luonnon kiertokulkuun. Mitä jalostamattomampi puuaines on, sitä helpompi sille on löytää uudelleenkäyttömahdollisuuksia. Liimattomien
puurakenteiden hyötynä on sen purettavuus osiin käytön jälkeen (Koivisto, 2021).
Liima puurakenteissa on koettu haitalliseksi viime aikoina, sillä liimasta voi vapautua haitallisia kemikaaleja sisäilmaan käytön aikana tai ilmakehään elinkaaren alku- ja loppupäässä. Liimapuussa käytettävät liimat kuitenkin kehittyvät jatkuvasti.
Esimerkiksi puusta voidaan valmistaa liimaa sen omista ligniineistä. (Koivisto, 2021.) Mikäli liimapuu tulee kuitenkin kysymykseen, on siinäkin vaihtoehtoja. Käytettävien materiaalien kuten liiman, tulee puun lisäksi myös olla myrkytöntä ja
kompostointikykyisiä, mikä tulee tärkeäksi rakennusten hylkäämisen yhteydessä (Zero Arctic, 2020). Samaan aikaan alhainen käsittelyaste ja kysymys
rakennusmateriaalien paikallisista prosessointitekniikoista ovat tärkeitä (Zero Arctic, 2020).
Hirsi massiivimateriaalina on kuitenkin toistaiseksi varmin vaihtoehto, sillä siinä ei ole mitään ylimääräistä ainetta myrkyllisyyden ja kierrätettävyyden riskitekijänä.
Kuitenkin hirsi painuu kosteuskäyttäytymisensä takia vuosien saatossa hieman, joka vaikuttaa rakennuksen suunnitteluun. Lamellihirsiä voidaan kuitenkin suunnitella siten, että sen lamellien syyt menevät eri suuntiin, jolloin se ei painu. Tästä syystä lamellihirttä on usein helpompi käyttää, vaikka niissä onkin käytetty liimaa.
3.5 Puun pitkäikäisyys
Ensinnäkin hirsirakentamisen rakenteellinen käyttöikä on satoja vuosia, kuten pysyvät esimerkit osoittavat (Zero Arctic, 2020). Hirren pitkäikäisyys on yksi tärkeimpiä ominaisuuksia sen ekologisuudessaan. Sen sijaan monien viime vuosikymmenien rakennettujen talojen elinikä on jäänyt suhteettoman lyhyeksi, mikä on saanut ammattilaiset epäilemään modernin rakennustavan toimivuutta.
Huomio on etenkin kohdistunut monikerrosrakenteisiin, jossa seinä koostuu
nimensä mukaan monista eri kerroksista kuten ulkoverhoilusta, ilmansulkupaperista, eristeestä ja rangasta, sekä sisäverhoilusta. Monikerrosrakenteet ovat hallinneet rakentamista 60-luvulta alkaen, mutta on huomattu, että ne vaativat täydellistä uusimista lähes 50 vuoden välein. Hälyttävä tilanne, on saanut monet arkkitehdit kiinnostumaan uudelleen massiivirakenteiden mahdollisuuksista. (Vesikansa, 2021.) Massiivirakenteet ovat kaikki todella pitkäikäisiä, myös hirsi oikein käytettynä.
Tulevaisuudessa tulisikin keskittyä siihen, että rakennuksien suunnitellaan kestävän satoja vuosia, jotta niiden rakentamiseen käytetty hiilijalanjälki saisi mahdollisimman paljon vastinetta. Hirrestä on aiemminkin rakennettu satoja vuosia kestäviä
rakennuksia, joten miksei edelleenkin?
3.6 Hirsirakentaminen ja resilienssi
”Resilienssillä tarkoitetaan kykyä pysyä toimintakykyisenä vaihtelevissa muutostilanteissa. Ilmastonmuutos tulee aiheuttamaan arvaamattomia
sääolosuhteita, joten rakennukset pitää suunnitella korjauskelpoisiksi, vikasietoisiksi ja helposti ylläpidettäviksi, ja niiden tulee olla joustavasti käytettävissä erilaisissa tilanteissa ja sääoloissa”, kertoo Huttunen kumppaneineen Arkkitehtilehden artikkelissaan Zero Arctic (2021).
Ilmastonmuutos lisää rakennusten kosteusteknisiä riskejä. Nyt suunniteltavien rakennusten pitää suojata ihmisiä myrskytuulilta, rankkasateilta ja pitkiltä hellejaksoilta. Nykyiset energiaremontit, kuten eristerappaukset ja muu
lisäeristäminen ei kuitenkaan tuo rakennukselle lisää ikää. (Saatsi ja Saatsi, 2021.) Siksi onkin tärkeää, että rakennus suunnitellaan alusta asti muuttuvan ilmaston kestäväksi. Hirsi tunnetaan massiivirakenteena, joka hengittää. 1960-luvulla yleistynyt monikerrosrakenteen uskottiin olevan moderni kehitys rakentamiselle, joka on säästäväinen ja takaa samalla asumisen mukavuuden. Uusi rakennustapa otettiin nopeasti käyttöön, jolloin virhearvioita tehtiin paljon. Syntyi
kosteusvaurioita, sisäilmaongelmia ja korjauskelvottomia rakennuksia. (Koivisto, 2021.) Hirsi haastaa monikerrosrakenteen vahvasti, sillä hirsi on todistanut kestävänsä Suomen vaihtelevia sääolosuhteita tähänkin asti hyvin, joten voidaan
Tulevaisuudessa ilmaston lämpenemisen myötä sateet lisääntyvät, joten on tärkeää, että rakennus on suunniteltu kestämään rankkojakin sääolosuhteita. Massiivinen puurakenne sitoo kosteutta, eli hengittää. Se kykenee läpäisemään, sitomaan ja luovuttamaan sekä vesihöyryä, että nestemäistä vettä. Esimerkiksi rakenteeseen viistosateen myötä joutuva vesi pääsee haihtumaan, ja rakenne kuivuu. (Saatsi ja Saatsi, 2021.) Perinteinen puulämmitteinen talo voitiin myös aikanaan jättää
tarvittaessa kylmilleen, ilman että taloon tuli vaurioita. Nykyään tavanomainen uusi talo taas edellyttää jatkuvaa lämmitystä, jotta siinä oleva haavoittuvainen
talotekniikka ei vaurioituisi. (Huttunen ja muut, 2020.) Hirsi pärjää siis rakennuksessa itsenäisesti, eikä se vaadi samalla tavalla ylläpitoa.
4. Perinteisen hirsirakentamisen muut menetelmät ja niiden hyödyt
4.1 Asuinrakennuksen osat
Illustraatio, jossa havainnollistetaan asunnon jakaminen kylmiin ja lämpimiin osiin.
Sen lisäksi, että perinteisessä rakentamisessa käytetty hirsi on materiaaliltaan oivallinen materiaali rakentamiselle Suomen sääolosuhteissa, on rakennuksen ekologiseen kestävyyteen mahdollista vaikuttaa myös rakennuksen osilla ja tilaratkaisuilla.
Yksi esimerkki on rossipohjatyyppinen perustus. Rossipohja on tuulettuva alapohja.
Sen vaikutuksena tuuletus poistaa rakennuksesta maasta nousevan kosteuden, radonin ja muut epäpuhtaudet. Rossipohjan ryömintätilan tulisi olla vähintään 800 mm korkea, mikä asettaa haasteita nykypäivän esteettömyysvaatimuksille. (Saatsi ja Saatsi, 2021.)
Toinen hyvä ratkaisu on tuulettuva, kylmä vintti, joka toimii puskuritilana lämpimän ja kylmän välissä. Se vähentää sisätilojen kuumenemista kesällä sekä jääpatojen ja puikkojen muodostumista talvella. Myös vintiltä käsin on helppo havaita sateella vesikaton vuotokohdat, ennen kuin ne ehtivät aiheuttaa ongelmia. (Saatsi ja Saatsi, 2021.)
Perustuksen ja vintin lisäksi huoneiden järjestyksellä on myös väliä. Rakennusten ja huoneiden monitoimisuus, muunnettavuus ja joustavuus luovasti ja satunnaisesti, mukaan lukien mahdollisuus laajentaa ja pienentää lämmitettyä pinta-alaa
muuttuvien tarpeiden mukaan, on perinteisten rakennusten tärkeä piirre (Zero Acrtic, 2020.) Tilajärjestys mahdollistaa rakennuksen jättämisen osin tai kokonaan kylmilleen (Huttunen ja muut, 2021). Esimerkiksi aiemmin on ollut tyypillistä, että talvella koko rakennusta ei lämmitetä, vaan siitä jätetään harvemmin käytettyjä tiloja kylmilleen. Tällöin lämmitykseen tarvittava energiankulutus vähenee. Onkin syytä miettiä, voisiko tulevaisuudenkin omakotitaloja suunnitella niin, että osa tiloista, kuten eteinen, portaikko, komerot ja kuisti olisivat lämmittämättömiä tiloja.
Riittäisikö mukavuudenhaluiselle nykyihmiselle se, että talvisin vain keittiö, olohuone ja makuuhuoneet olisivat lämmitettyjä?
4.2 Liitokset ja salvokset
Lamasalvos
Perinteisen hirsirakentamisen merkittäviä hyötyjä on se, että hirsiä voidaan koota salvosten ja liitoksien tapaan ilman liimaa. Suosituimpia salvostyyppejä on ollut jo 800-luvulta asti venäläis-bysanttilainen vaaka- eli lamasalvostekniikka. Se on ollut suositussa käytössä 1950-luvulle asti, jolloin puunjalostus alkoi teollistua.
(Nikulainen, 1993, s. 13.)
Lamasalvosrakenteeseen pystytään tekemään monenlaisia nurkkasalvoksia, jotka eroavat toisistaan risteyskohdan jälkeisellä pituudellaan. Niiden veistämisessä kehittyivät eri tarpeisiin sopivat muodot. Pitkänurkat koirankaulasalvoksineen olivat usein vaatimattomammissa rakennuksissa, kun taas arvokkaammissa ja kalliimmissa rakennuksessa nurkkaliitoksissa käytettiin lyhytnurkkia, kuten lohenpyrstösalvos ja hakasalvos. (Nikulainen, 1993, s15.) On myös osoitettu, että kirveellä veistetty hirren pää kestää säitä paremmin kuin sahattu (Nikulainen, 1993, s.15). Tällöin perinteisten menetelmien suosiminen on kannattavampaa.
Hirret pinottiin toistensa päälle siten, että hirsien alareunat veistettiin koveriksi (kutsutaan nimellä varaus) ja sovitettiin alemman hirren kaartuvan yläpinnan muotoihin. Tällä tavoin seinästä saatiin ilmatiivis ja lämmönpitävä. Varauksen ansiosta myös sadevesi ei pääse rakenteisiin. (Nikulainen, 1993, s.13.)
Hirsirakennukset usein mitoitetaan hirren pituisiin osiin, mutta jotta saataisiin pidempiä yhtenäisiä sivuja aikaiseksi, on hirsiä mahdollisuus myös jatkaa. Tällaisissa tilanteissa seinähirret jatketaan tappipäisellä suoralla puskuriliitoksella. Toisen hirren päähän tehdään hahlo siten, että porataan vaarnakairalla noin 5 cm etäisyydelle hirren päästä reikä, joka avataan kirveellä hahloksi. Toisen hirren päähän tehdään hahloon sopiva tappi, jonka pituus on myöskin noin 5 cm.
Jatkokseen tehdään lämminvarat sahaamalla pielet vähän sisäänpäin vinoiksi.
(Siikanen, 2016, s.335.)
Varhaiset rakennukset osoittavat, että on mahdollista rakentaa jäykkä ja kestävä rakennus muotoilemalla kappaleet oikein, jolloin erikoisempia kiinnikkeitä tai liimoja ei tarvita. Tällöin rakentaminen on ekologisempaa. Tulevaisuudessa tulisikin ottaa oppia vanhasta, ja miettiä, miten rakennuksen kappaleita voisi muotilla niin, että rakennus pikemminkin asennettaisiin, ei rakennettaisi. Tällöin rakennus olisi helpommin siirrettävissäkin, jolloin rakennuksen elinikä nousee.
4.3 Siirrettävyys, uusiokäyttö ja korjattavuus
Illustraatio, joka havainnollistaa hirren kierrätettävyyden.
Aikoinaan, kun rakentaminen oli huomattavasti työläämpää käsityömenetelmiensä takia nykyisiin mahdollisuuksiin verrattuna, oli tavallista, että hirsiä käytettiin uudelleen useitakin kertoja. Hirsitalo voitiin purkaa osiin ja koota muualla
uudestaan, tai mikäli rakennus oli tarpeeksi pieni, voitiin se siirtää uudelle paikalle sellaisenaan (Hakalin, 1984. s. 91). On kuitenkin tavallisempaa, että hirsitalo puretaan osiin ennen siirtoa. Silloin hirret merkataan nurkkien mukaan omilla
kirjaimillaan sekä numeroidaan alhaalta ylös. Näin uudessa paikassa hirret on helppo koota paikalleen samaan järjestykseen. Kun vanhaa hirsitaloa halutaan käyttää uudelleen, on todettu, että se oli hyvä käyttää uudelleen samaan tarkoitukseen, jotta kosteusolosuhteet eivät muutu hirren elinaikana liikaa. (Hakalin, 1984. s. 90–
91.)
Hirren uusiokäyttö onkin ollut ensiluokkaista historian saatossa. Hirsiä käytettiin monta kertaa uudelleen, kunnes ne eivät enää olleet käyttökelpoisia, vaan saattoivat olla muun muassa liian lahoja. Jos kuitenkin vain pieni osa rakennuksen hirsistä oli mennyt pilalle, voitiin lahonnut osa korvata uudella ja loput osat käyttää uudelleen.
Hirret voidaan myös heti valmistusvaiheessa veistää helposti siirrettäviksi (Hakalin, 1984. s. 90).
Hirsien monipuolisesta uusiokäytöstä voi ottaa paljon oppia. Hirsi sopii materiaalina uuteen trendiin, jossa rakennukset suunnitellaan purettaviksi niin, että ne voidaan helpommin uusiokäyttää, kuin vaikkapa muutama kymmen vuotta vanhat
elementtirakennukset. Hirsi sopiikin hyvin uudelleen käytettäväksi sen lujuuden ja ominaisten mittasuhteidensa takia.
Silloinkin kun rakennetaan puusta, joka jo itsessään on hiilensidonnassa loistava materiaali, on olennaista ottaa huomioon, mitä sille tapahtuu elinkaaren lopussa.
Massiivirakenteena käytetyn puun kierrätys on todennäköisintä. (Huttunen ja muut, 2021.)
Jotta rakennus on kestävästi rakennettu, tulee sen olla kierrätettävissä mieluiten samaan käyttöön, ei vain alemman jalostusarvon käyttöön. Tämä edellyttää siis, että rakennus suunnitellaan jo alussa siirtokelpoiseksi eli osina purettavaksi, kuten perinteisen hirsirakennukset. Ne voidaan siirtää kokonaisuudessaan, myös
uusiokäyttää uuden tai korjattavan rakennuksen osana, joko isompina kehikkoina tai yksittäisinä hirsinä. Nykyaikaiset massiivipuuelementit tarjoavat uusia
mahdollisuuksia suunnitteluun ja rakentamiseen, mutta hirsirakennukset ovat kuitenkin Suomessa ainoa rakennustyyppi, jonka kierrättämisestä on pitkäaikaista kokemusta. (Huttunen ja muut, 2021.) Tulevaisuudessa, voisi pohtia, voisiko hirsiä suunnitella niin, että olisi jotkin standardimitat, joita voisi hyödyntää useissa erilaisissa rakennuksissa, jolloin hirsien uudelleenkäytöstä tulisi entistä helpompaa.
5. Esimerkkikohteet
Tässä kappaleessa esittelen kaksi kohdetta, joiden suunnittelussa on hyödynnetty hyvin perinteisiä puurakentamisen menetelmiä. Näiden kohteiden on tarkoitus havainnollistaa käytännössä, miten perinteisiä puurakentamisen menetelmiä voi soveltaa nykypäivänä.
5.1 Zero Arctic
Zero Arctic
Zero Acrtic on vuosina 2018–2020 arktisen neuvoston ja Suomen
ympäristöministeriön koordinoima hanke, jossa etsittiin vaihtoehtoisia näkökulmia energiatehokkuuskeskeiselle suunnittelulle. Tarkemmin Suomen osuuden
toteuttivat Ulkoministeriön rahoituksella ympäsritöministeriö, Aalto yliopisto, arkkitehtitoimisto Livady ja VTT. Tutkimus löytyy seuraavasta linkistä:
https://livady.fi/wp-content/uploads/Zero-Arctic-kevyt.pdf. Hankkeen tavoitteena oli kehittää hiilineutraaleja ja kestäviä asuinrakentamisen konsepteja arktisille alueille, joihin ilmastonmuutoksen vaikutukset tulevat kohdistumaan erityisen voimakkaasti. Projektissa käytettiin tieteellisen elinkaariarvioinnin lisäksi perinteisiin rakennusmenetelmiin liittyvää kulttuurihistoriallista aineistoa ja perimätietoa Suomesta, Kanadasta ja Japanista. (Huttunen ja muut, 2021.)
Hankkeen keskeisenä lopputulemana oli, että rakennuksen päästövaikutuksia tulee tarkastella elinkaaren jokaisessa vaiheessa. Rakennuksen pitkäikäisyydestä,
vikasietoisuudesta ja kierrätettävyydestä ei tule koskaan tinkiä. Nykyiset energiatehokkuusmääräykset perustuvat poikkeuksetta käytön aikaiseen laskennalliseen energiakulutukseen. (Huttunen ja muut, 2021.)
Zero Arctic hankkeen tapaustutkimustalot ovat konseptitasolla, mutta ne jo osoittavat, että perinteisiä rakentamisen ratkaisuja soveltamalla on mahdollista täyttää nykypäivän asumisvaativuudet ja -mukavuudet, noudattaa
rakennusmääräyksiä ja saavuttaa hiilineutraaliuus (Huttunen ja muut, 2021).
Tapaustutkimustalot on suunnitellut Arkkitehtitoimisto Livady. Talot on suunniteltu perheasumiseen, mutta kuitenkin siten, että tilat ovat jaettavissa kylmiin ja
lämpimiin tiloihin, jolloin se mahdollistaa käytön joustavuuden. Talot on suunniteltu hirrestä, joka on mahdollisimman paikallista. Ne ovat myös suunniteltu siirrettäviksi.
Myös muut materiaalit on pyritty valitsemaan mahdollisimman
ympäristöystävällisesti. Vaikka tapauksessa on pyritty hyödyntämään perinteisiä menetelmiä, on ne kuitenkin suunniteltu nykyaikaisemmiksi muun muassa ulkoiselta arkkitehtuuriltaan ja tarvittavilta asumisen nykymukavuuksiltaan. (Livady, 2020.)
5.2 Honkasuon hirsitalot
Honkasuon hirsitalot
Henrik Hohteri kirjoitti Maaseudun tulevaisuus – lehteen artikkelin Honkasuon hirsitaloista, jossa haastatteli niiden suunnittelijoita arkkitehtia Minna Aarniota ja rakennusinsinööriä Jukka Reinikaista.
Helsinkiin rakennetaan sadan vuoden tauon jälkeen ensimmäiset käsityönä veistetyt kaksikerroksiset rivitalot. Helsingin pohjoispuolelle Honkasuon kaupunginosaan rakentuva seitsemän hirsirungon kokonaisuus on rakennusasiaintoimisto Aarteen käsialaa. (Hohteri, 2021.) Reinikaisen ja Aarnion mukaan sysäys hirsirakentamiseen sai alkunsa huolesta ilmastokriisistä. Reinikainen ja Aarnio päättivät ottaa osaa ilmastokriisin torjumiseksi perustamalla suunnittelu- ja rakennuttajayrityksen, jonka
Honkasuon hirsitalot rakentuvat siis perinteisestä massiivihirrestä käsityötavoin veistämällä. Hirren sivut on jätetty molemmin puolin näkyviin. Suunnitteluvaiheessa kaupungin rakennusvalvoja oli ehdottanut hirsipinnan peittämistä laudoituksella, mutta silloin energialuokka olisi laskenut. Hirsiseinän auringonlämpöä varaava vaikutus olisi jäänyt tuuletusraon vuoksi pois. (Hohteri, 2021.)
Aarnion mukaan Honkasuon hirsitalot varastoivat piharakennuksineen satoja kuutiometrejä puuta. Hän korostaa, että puun ominaisuudet hiiltä sitovana ja varastoivana rakennusmateriaalina ovat merkittäviä. Kuitenkin, sen lisäksi että Honkasuon taloissa on käytetty hirttä, on sen suunnitelmissa pyritty muutenkin ekologisuuteen. Sen tavoitteena esimerkiksi on kestää käytössä yli 200 vuotta.
Aarnio kertoo myös, että rakennusmääräysten tulkinta on muuttunut viime vuosian aiempaa suotuisammiksi perinteisille menetelmille. Honkasuon hirsitalot saivat energialuokituksessa luokan A, mikä on paras luokitus. Talot todistavatkin siis, että perinteisillä rakennustavoillakin voi päästä parhaaseen energialuokitukseen.
(Hohtari, 2021.)
Aarnio toivoo, että mahdollisimman moni kopioisi Honkasuon hirsitalojen menetelmät.
6. Yhteenveto ja johtopäätökset
Suomessa on aina rakennettu puusta. Puurakentaminen on kehittynyt alkeellisista kotarakennelmista laavujen ja pitkätalojen kautta tupiin ja pirtteihin. Hirren ja lamasalvostekniikan kautta puurakentaminen kehittyi valtavasti, jolloin rakennuksista tuli paremmin suojaa antavia. Nykyään puurakentamisesta on innostuttu uudelleen. Puurakentaminen on pysynyt suosiossaan
pientalorakennuksissa, mutta uusina innovaatioina on suunniteltu isompiakin
kohteita, kuten kerrostalo ja kouluja. Suurempien rakennusten rakentamisen on osin mahdollistanut uusien puuelementtien kehitys, kuten erilaiset liimapuurakenteet.
On kuitenkin huomattu, että usein elementeissä käytetty liima on osoittautunut ympäristölle ja sisäilmalle haitalliseksi, samoin tavoin kuin usein käytetyt
monikerrosrakenteet. Tästä syystä on kiinnostavaa tutkia historiaa, ja etsiä sieltä mahdollisuuksia terveellisemmän, kestävämmän, ekologisemman ja
kierrätettävämmän rakennuskannan perustaksi. Perinteisten rakennustapojen hirsi voi hyvinkin olla tulevaisuuden pelastaja.
Hirren ehdottomina hyötyinä on sen paikallisuus: Puuta löytyy Suomesta kaikkialta, joten siksi on perusteltua käyttää läheltä löytyvää materiaalia, jotta
kuljetuskustannuksiin kuluisi mahdollisimman vähän päästöjä ja energiaa. On kuitenkin todellisuutta, että Suomesta on tarpeeksi paksut tukkipuut
hirsirakentamiseen loppumassa, joten tukkeja joudutaan tuomaan Venäjältä. Tämä on taloudellisesti ja ekologisesti huonompi vaihtoehto. Onkin syytä tutkia, kumpi vaihtoehto on lopulta parempi: tuoda ulkomailta valmiiksi käytettävää
jalostamatonta hirttä, vai tuottaa itse pienemmistä kotimaisista rungoista liimapuuta?
Puun ehdottomia hyötyjä on myös se, että se sitoo itseensä hiiltä ilmakehästä. Se on siis ainoa rakennusmateriaali, jolla on hillitsevä vaikutus ilmakehän lämpenemiseen.
Kun puuta käytetään rakennuksiin, hiiltä varastoituu sadoiksi vuosiksi.
Taustapuolena on se, että hiili kuitenkin palautuu yleensä lopulta takaisin
ilmakehään, yleensä sen palaessa. On myös väitetty, että puuta ei olisi hyvä kaataa metsistä yhtään enempää, sillä puulla on suurempi mahdollisuus sitoa itseensä hiiltä elävänä. Myöskään rakennukset vain harvoin säilyvät satoja vuosia. Nämä
näkemykset veisivät perustan koko hirsirakentamiselta. Ratkaisuna voisi olla se, että metsien annettaisiin kasvaa nykyistä pidempää, jolloin niiden hiilensidonnallinen aika pitenisi. Samalla rungot levenisivät, jolloin niitä voitaisiin käyttää sellaisenaan hirsinä. Myös hirsien kierrätettävyyteen ja rakennuksen elinikään on panostettava nykyistä enemmän.
Tavallisen hirren etuina on myös se, että se on jalostamattomana aineena täysin myrkytön. Tällöin se on ilmastolle ja ympäristölle ystävällinen ja takaa ihmiselle terveellisen elinympäristön. Myös, jos hirsirakennus joskus hylätään,
myrkyttömyytensä ansiosta se voi luonnollisesti maatua takaisin ympäristöön ilman haittoja (kunhan muu talotekniikka poistetaan). Sen sijaan kuitenkin, että hirsitalo hylättäisiin, voidaan hirsirakennus siirtää sellaisenaan tai osissa uuteen paikkaan.
Hirsiä tulisi suunnitella helposti uudelleenkoottaviksi. Tällöin hirren elinikä kasvaa huomattavasti. Hirsirakennuksia voidaan myös koota käyttämällä erilaisia salvoksia ja liitoksia käyttäen hirttä itsenään, jolloin myrkyllisiä liimoja ei tarvita.
Ilmasto tulee muuttumaan tulvaisuudessa paljon, muun muassa sateet tulevat lisääntymään. Hirren on todettu olevan resilienssiltään, eli ilmastoon
sopeutuvuudeltaan loistava materiaali. Puu läpäisee vettä ja se hengittää, jolloin se mukautuu vallitseviin kosteusolosuhteisiin. Hirsitalon voi myös jättää kylmilleen, ilman että se vaurioituu. Sen julkisivu voidaan myös veistää niin, ettei sadevesi pääse hirsien rakoihin.
Myös tilojen käytöllä voidaan vaikuttaa rakennuksen energiankulutukseen.
Rakennukseen voidaan suunnitella tuulettuva alapohja, joka estää maasta nousevan kosteuden pääsyn rakennukseen. Vintti sen sijaan toimii puskuritilana ulkoilman ja sisätilan välillä, jolloin rakennusta on helpompi pitää lämpimänä talvella ja kesällä viileämpänä. Myös huonejako voidaan suunnitella niin, että osa huoneista jätetään talvella kylmilleen, jolloin lämmitykseen kuluu vähemmän energiaa. Lämpimät tilat sijoitetaan toistensa läheisyyteen. Tämä vaatii kuitenkin ihmiseltä kykyä olla ei-niin- mukavuudenhaluinen.
Perinteisetä puurakentamisesta voimme siis oppia paljon, mikä tekee
rakentamisesta ekologisempaa ja ihmiselle terveellisempää. Se vaatii kuitenkin asennemuutosta, muun muassa rakennusten tavoitellun elinajan osalta. Koska hirttä on Suomessa huonosti saatavilla, olisikin hyvä jatkokehittää moderneja liimapuita,
sitookin itseensä hiiltä, ei sitä sovi ruveta tuhlailemaan. Puuta tarvitaan myös
hiilinieluina, joten puuta tulisi käyttää harkiten, kierrättäen ja pitkäikäisyyttä vaalien.
Lähteet
Hakalin Pekka. 1984. Hirsirakentaminen. Rakentajain Kustannus Oy. Helsinki Hohteri Henrik. 13.10.2021.Maaseudun tulevaisuus.
https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/metsa/artikkeli-
1.1594650?fbclid=IwAR0d83htNpDXtTRMIG8e4LmyFi99HYx8yHL0kDI82smU6LOLub dwEIg4A3U
Huttunen Marko, Mikkola Juulia, Saraste Frans, Savolainen Panu. Zero Arctic.
Arkkitehti 2/2021
Kaila Panu. 2007. Talotohtori. WSOY. Porvoo
Koivisto Elina, Missä menet, massiivirakentaminen?, Arkkitehti 2/2021 Murtomäki Irene, 2020, Suomen suurin puukoulu on tekijöiden taidonnäyte, Projektiuutiset,
https://www.projektiuutiset.fi/suomen-suurin-puukoulu-on-tekijoiden-taidonnayte/
Nikula Riitta. 1993. Rakennettu maisema, Suomen arkkitehtuurin vuosisadat. Otava.
Keuruu
Pientaloteollisuss.fi, 2021. Lähdettä lainattu 12.11.2021:
https://www.pientaloteollisuus.fi/fin/rakentajalle/keskimaarainen- omakotitalo/runkomateriaali/
Pihlajaniemi Janne, 2016, Moderni hirsikaupunki -hanke,
https://www.oulu.fi/sites/default/files/news/Sali%20F_Pihlajaniemi%20Janne_Mod erni%20hirsikaupunki_0.pdf
Puuinfo.fi
https://puuinfo.fi
Ryhänen Aila, 2016, Moderni hirsikaupunki – Pudasjärven osahanke, Pudasjärvi.fi, https://www.pudasjarvi.fi/kaupunki-ja-hallinto/projektit-ja-hankkeet/paeaettyneet- hankkeet/moderni-hirsikaupunki
Saatsi Emilia ja Saatsi Pekka. Korjaten ja kehittäen kohti kestävää. Arkkitehti 2/2021
Siikanen Unto. 2016. Puurakentaminen. Rakennustieto. Helsinki
Tiainen Anna-Riikka & Pihlajaniemi Janne & Lakkala Matti. 2017. Arkkitehdin hirsiopas. Oulun yliopisto. Oulu
Valonen Niilo & Osmo Vuoristo. 1994. Suomen kansan rakennukset. Museovirasto.
Vammala
Valtioneuvosto, 2018
https://valtioneuvosto.fi/hanke?tunnus=YM025:00/2018 Vesikansa Kristo, Pääkirjoitus Aika ja materia, Arkkitehti 2/2021 Zero arctic. 2020.
https://livady.fi/wp-content/uploads/Zero-Arctic-kevyt.pdf
Kuvalähteet:
Kuva1 Kanerva Teuvo, Hirsitalo peltomaisemassa. 1960
https://finna.fi/Search/Results?filter%5B%5D=%7Eformat_ext_str_mv%3A%220%2FI mage%2F%22&filter%5B%5D=free_online_boolean%3A%221%22&dfApplied=1&loo kfor=HIrsitalo&type=AllFields
Kuva 2, Väisänen A. O. Kota. 1926
https://finna.fi/Search/Results?lookfor=kota&type=AllFields&filter%5B%5D=%7Efor mat_ext_str_mv%3A%220%2FImage%2F%22&filter%5B%5D=free_online_boolean%
3A1&dfApplied=1&limit=20
Kuva 3 Honkonen Ville, Mäntymetsä, 2018 https://yle.fi/uutiset/3-10516859
Kuva 4 Livady, Asuinrakennuksen tilat, 2020 https://www.ark.fi/2021/02/reader/#page/49 Kuva 5 Nikkanen Ritva, Navetan salvos, 1961
https://finna.fi/Search/Results?lookfor=salvos&type=AllFields&filter%5B%5D=%7Efo rmat_ext_str_mv%3A%220%2FImage%2F%22&filter%5B%5D=free_online_boolean
%3A1&dfApplied=1&limit=20
Kuva 6 Livady, Hirren siirrettävyys, 2020 https://livady.fi/projektit/zero-arctic/
Kuva 7 Livady, Zero Arctic, 2020
Kuva 8 Salonen Kari, Honkasuon hirsitalot, 2021
https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/metsa/artikkeli-
1.1594650?fbclid=IwAR0d83htNpDXtTRMIG8e4LmyFi99HYx8yHL0kDI82smU6LOLub dwEIg4A3U
