A block of wooden multi-storey buildings to Isokuusi, Tampere - Wooden claddings in housing architecture

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Arts, Design and Architecture | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Location:
Date
2013
Major/Subject
Puurakentaminen
Mcode
A-112
Degree programme
Language
fi
Pages
115 s. + liitt. 16
Series
Abstract
In Finland, the need to seek sustainable architectural solutions has motivated renewed interest in the use of wood as a building material. However, building long-term structures with wood poses special challenges in environments experiencing extreme climatic variation, such as the Nordic countries. As part of a collective town planning project organized by the city of Tampere, this thesis sought to develop design principles for a cluster of multi-storey, wooden apartment blocks to be located in the new Isokuusi district of Tampere. The project area was based on the general plan for Isokuusi drawn up by the B&M architectural office. The buildings had an overall floor area of 7450 m<sup>2</sup>, which in addition to the apartments included 500 m<sup>2</sup> of retail and work spaces as well as 300 m<sup>2</sup> of hobby rooms, clubrooms and saunas for common use. The buildings were massed to take advantage of the compass orientation as well as the surrounding urban scene, and were designed to stand 3-5 stories on the northern edge and 2-3 stories on the southern edge of the plot. The only exception was a building of eight stories with one stairwell located at the western corner of the plot. The roofs tilt systematically towards the inner courtyard, thus enabling the apartments to gain exposure sunlight. In addition, the storm waters can be infiltrated within the plot. The proposed housing design provides pleasant entrances with pass-through staircases. Emphasized with red ochre paint, the retractable entrances divide the building masses into smaller parts and enable light to pass from two directions into the small adjacent apartments. Common-use balconies are located beside the entrances on each storey. The timber-framed walls are designed as elements. The intermediate floors are made of either ribbed slabs or, in the case of wet spaces or staircases, short spans of cross-laminated timber (CLT). To guide the design of wooden facades, a literature review was carried out. The long-term durability of wooden facades can be promoted by structural protection (eaves, overhangs, canopies and plinths), coatings, regular maintenance, using thick timber (at least 28 mm) and heat treating the wood. The carbon emissions during the life cycle of wooden claddings are mostly affected by the choice of the coating system. In addition the design principles of four existing wooden facades were examined and their functionality was evaluated based on their present state. Calculations based on weather statistics were made to study the intensity of weather stresses for different compass directions. In order to ensure that all facades would weather at the same rate, the southern facades, subjected to higher weather stresses, were designed to be heat-treated wood, oriented vertically and coated with light colours. The facades were designed to be individual elements that are separately attached onto exterior wall elements, thus allowing the layout of the seam lines to vary freely and the elements to be removed for maintenance. Wooden facades last long when they are designed well, made carefully and maintained with regularity.

Suomalainen puurakentaminen elää mielenkiintoisia aikoja. Nykyisen hallituksen tavoitteena on tehdä Suomesta ilmastonmuutoksen edelläkävijä ja hiilineutraali yhteiskunta, mikä luo hyvät edellytykset puun käytön lisäämiselle rakentamisessa. Suomen voimakkaasti vaihteleva ilmasto asettaa kuitenkin puurakentamiselle erityisvaatimuksia. Tämän diplomityön puukerrostalokorttelisuunnitelma tehtiin osana Tampereen kaupungin järjestämää kumppanuuskaavoitushanketta ja palautettiin suunnittelukilpailuun yhtenä kolmestatoista ehdotuksesta syksyllä 2012. Suunnittelukorttelin lähtötiedot perustuvat Isokuusen kumppanuushankkeen yleissuunnitelmaan, jonka on laatinut Arkkitehtuuritoimisto B&M. Korttelin kokonaiskerrosala on noin 7450 m<sup>2</sup>, mihin sisältyy asuntojen lisäksi 500 m<sup>2</sup> liike- ja työtiloja, sekä 300 m<sup>2</sup> asukkaiden yhteiskäytössä olevia askartelu-, kerho- ja saunatiloja. Korttelin massoittelu perustuu suuntaukseen edullisiin ilmansuuntiin ja tonttia ympäröiviin toimintoihin. Rakennusten katot kallistuvat järjestelmällisesti sisäpihalle päin, minkä ansiosta asuntoihin saadaan runsaasti auringonvaloa ja hulevedet voidaan imeyttää tonttikohtaisesti. Rakennusmassat ovat korttelin pohjoisreunalla 3-5 -kerroksiset ja eteläreunalla 2-3 -kerroksiset. Poikkeuksen tekee länsinurkan 8-kerroksinen pistetalo. Rakennusten suunnittelun lähtökohtana ovat olleet miellyttävät sisäänkäynnit läpikuljettavine porrashuoneineen. Punamultamaalein korostetut sisäänkäyntisyvennykset jakavat rakennusmassoja pienempiin osiin ja mahdollistavat viereisten asuntojen valonsaannin kahdesta suunnasta. Syvennysten yhteyteen on sijoitettu myös kerroskohtaiset tuuletusparvekkeet. Puurunkoiset seinät toteutetaan elementteinä. Välipohjina käytetään puurakenteisia ripalaattoja ja lyhyillä jänneväleillä, kuten märkätilojen ja porrashuoneiden kohdalla, ristiinliimattuja massiivipuulevyjä (CLT). Puujulkisivujen suunnittelun tueksi tehtiin kirjallisuustutkimus. Puujulkisivun pitkäaikaiskestävyyttä voidaan edistää rakenteellisella suojauksella (räystäät, ulokkeet, katokset ja sokkelit), pintakäsittelyllä, saannollisella huollolla, paksun puumateriaalin käytöllä (vähintään 28mm) sekä puun lämpökäsittelyllä. Julkisivuverhousten elinkaariaikaisiin hiilidioksidipaastoihin vaikuttaa eniten valittu pintakäsittelysysteemi. Lisäksi tutustuttiin neljän olemassa olevan puujulkisivun suunnitteluperiaatteisiin ja arvioitiin niiden toimivuutta nykytilan perusteella. Säärasitusten voimakkuutta eri ilmansuuntiin osoittaville julkisivuille tutkittiin säätilastoihin perustuvien laskelmien avulla. Puujulkisivujen suunnittelussa on pyritty siihen, että ne vanhenisivat tasaisesti. Etelän puoleisilla julkisivuilla joihin kohdistuu kovin säärasitus - käytetään pääosin lämpökäsiteltyä puuta, pystysuuntaista verhousta ja vaaleita pintakäsittelysävyjä. Julkisivut suunniteltiin ulkoseinäelementeistä erillisiksi elementeiksi, jolloin niiden koko ja suunta voi vaihdella vapaasti ja ne voidaan irrottaa huoltoa varten. Puujulkisivut kestävät pitkään, kun ne suunnitellaan hyvin, toteutetaan huolellisesti ja huolletaan säännöllisesti.
Description
Supervisor
Heikkinen, Pekka
Thesis advisor
Hirsi, Hannu
Keywords
wooden multi-storey building, puukerrostalo, wooden facade, puujulkisivu, long-term durability, pitkäaikaiskestävyys, weather stresses, säärasitukset, driving rain, viistosade, carbon footprint, hiilijalanjälki
Other note
Citation