Pistekiinnitteinen lasijulkisivu – mikä se on ja miksi?

Lasijulkisivuisia rakennuksia nousee kaupunkimaisemaan yhä enemmän. Läpinäkyviä seiniä käytetään toimistorakennuksissa, kauppakeskuksissa, kerrostaloissa ja monissa muissa kohteissa.

Katukuvaan on myös lisääntynyt rakennuksia, joiden sisäänkäynti tai jopa kokonainen seinä näyttäisi leijuvan ilmassa. Lasiseinän läpinäkyvyyttä ei estä mikään puite eikä sen siistiä ulkonäköä riko mikään yksityiskohta. Miten se on mahdollista? Miten saataisiin aikaan mahdollisimman läpinäkyvä lasijulkisivu?

Pistekiinnikkeet – enemmän valoa, näyttävämpi ratkaisu

Vastauksena ovat pistekiinnikkeet sekä eri muotoiset ja kokoiset kannattimet tai tukiosat, joilla suuret lasipaneelit kiinnitetään eri materiaaleista valmistettuihin rakenteisiin. Näin jokaiseen rakennukseen voidaan lisätä moderniutta ja ilmavuutta, sisään pääsee vielä enemmän valoa, ja jos kohteessa on käytetty lasipilareita, sisätilasta näkee ulos mistä tahansa kulmasta katsottuna.

Suuremman valonläpäisevyyden lisäksi pistekiinnitteinen julkisivu myös näyttää erittäin upealta. Voimme rohkeasti sanoa, että olipa arkkitehti keksinyt kuinka erikoisen ja hienon ratkaisun tahansa, se on toteutettavissa pistekiinnikkeillä.

Pistekiinnitteistä ratkaisua voidaan käyttää hyvin erityyppisissä julkisivuissa.

Lasinen kaksoisjulkisivu

Lasinen kaksoisjulkisivu on ikään kuin läpinäkyvä kuori, joka peittää yksinkertaisena lasiseinänä talon julkisivun. Kyseistä ratkaisua on käytetty esimerkiksi Viron kansallismuseon rakennuksessa, jossa betonitalon seinää peittää ilmava silkkipainettu lasi. Betonin ja lasin väliin on asennettu valaistus, joka tekee kaksoisjulkisivusta erittäin näyttävän.

Lasia voidaan käyttää samalla tavalla myös sisustuksessa, esimerkiksi hissikuilujen ympärillä, kaiteina tai muissa kohteissa, joihin arkkitehti on jonkin kiehtovan ratkaisun suunnitellut. Pistekiinnikkeet mahdollistavat puitteettomien lasien kiinnittämisen hyvin erilaisiin kulmiin.

Lasilla voi verhoilla jopa sisätilan katon. Usein varsinaisen sisäkaton ja lasisen alakaton väliin asennetaan valaistus, jolla voidaan saada aikaan mielenkiintoinen valokatto. 

Kirkkaan lasiseinän taakse voi asettaa näytteille myös arvokkaita taideteoksia tai muita esineitä. Näin on suojattu esimerkiksi Tallinnan Pyhän Nikolaoksen kirkon Antoniuksen kappelissa sijaitseva Kuolemantanssi-taulu.

Lasisen kaksoisjulkisivun hyötyjä näyttävän ulkonäön lisäksi on, kevyt suoja tuulelta ja melulta sekä myös parannus lämpöeristykseen. Painokuviodut lasit ja erikoisrakenteiset auringonsuojalasit suojaavat tiloja myös liialta auringonsäteilyltä eli ylilämpenemiseltä.

Lasinen kaksoisjulkisivu voi antaa uudet kasvot myös vanhalle rakennukselle.

Lasielementeillä verhoiltu lämmin lasijulkisivu

Pistekiinnikkeitä voidaan käyttää myös lämpimässä lasijulkisivussa eli itse asiassa talon ulkoseinässä. Tällaisessa tapauksessa 2- tai 3-kertaiset lasielementit kiinnitetään pistekiinnikkeillä kantavaan rakenteeseen (hienoimmissa ratkaisuissa esimerkiksi lasipilareihin). Lopputuloksena on jokaisesta kulmasta katsottuna läpinäkyvä mutta silti hyvin lämpöä eristävä julkisivu.

Rakenteena voidaan käyttää hyvin erilaisia materiaaleja: jo mainittuja lasipilareita, puuta, liimapuuta, terästä, betonia, komposiittipalkkeja tm.

Seuraavassa kuvassa näkyy rakenne, jossa pistekiinnike kiinnittyy vain elementin sisälasiin. Tällaisella ratkaisulla talon ulkoseinän pesu helpottuu huomattavasti, kun mahdollisista häiritsevistä osista vältytään – pinta on ylhäältä alas täysin sileä. Tämä ratkaisu varmistaa myös lasielementin maksimaalisen lämpöeristävyyden, koska kylmäsilta puuttuu.

Kattolyhdyt ja lasiset vesikatot – mahdollisuus tehdä rakennuksesta vielä mielenkiintoisempi ja valoisampi

Arkkitehti voi hyödyntää pistekiinnitteisiä laseja kolmannellakin tavalla. Kyseessä ovat kattolyhdyt ja lasiset vesikatot. Kattolyhty on arkkitehtoninen osa rakennuksen katolla, jonka kautta rakennukseen pääsee enemmän valoa. Kattolyhty valmistetaan usein muovista. Pistekiinnitteinen lasilyhty tekee rakennuksen ulkonäöstä ja itse sisätilasta kuitenkin vielä kiehtovamman ja ainutlaatuisemman.

Pistekiinnikkeillä on turvallista ja helppoa kiinnittää kattolaseja kantavaan rakenteeseen, joita voivat olla myös esimerkiksi lasipalkit. Omapainon ja tuulikuorman lisäksi vesikattoratkaisuja suunniteltaessa on huomioitava myös lumikuorma.

Tulemme apuun sekä rakentajille että arkkitehdeille

Arkkitehdit voivat haaveilla rohkeasti ja piirtää vaikka kuinka jännittäviä ratkaisuja, koska rajoja ei ole. Pistekiinnikkeillä voidaan toteuttaa mikä tahansa suunnitelma.

Usein asentaja eivät tiedä, mitä sellaisella ratkaisulla voisi tehdä, koska kyseessä on kapean erikoisalan tuote, jonka kanssa kaikki rakentajat eivät ole olleet tekemisissä. Arkkitehtien toiveita toteutettaessa voimme tulla apuun tai suositella toista asiantuntijaa, joka on päivittäin tekemisissä tällaisten julkisivujen kanssa.

Jokainen pistekiinnitteinen lasijulkisivu vaatii rakentajalta hankekohtaista lähestymistapaa, koska julkisivuun vaikuttavat tuulikuormat ja lasien mitat ovat aina erilaisia. Tuulikuormasta riippuen on mitoitettava oikea lasien paksuus, josta riippuu lasien omapaino. Tuulikuorma ja omapaino ovat taas oikeiden kiinnitystarvikkeiden valinnan perusta. 

Autamme tuottamaan turvallisia lasijulkisivuja: teemme lujuus-, tuulikuorma- ym. laskelmat, teemme ehdotuksen kaikki vaatimukset täyttävästä ratkaisusta, laadimme suunnitelman sekä valmistamme ja toimitamme tuotteet, joiden mukana tulevat lujuusilmoitukset ja takuu. Tilaaja saa meiltä täyden palvelun.

Suurin hyöty insinööriosaamisestamme on kuitenkin osallistuessamme hankkeeseen jo arkkitehtisuunnitteluvaiheessa.

Arkkitehtien ja muiden suunnittelijoiden työn helpottamiseksi olemme kehitelleet GPR1- ja GPR3-kokolasikaiteiden tietomallit (BIM) sekä Autodesk Revitiä että Archicadia varten. Ne ovat ladattavissa tuotteiden yhteydessä: GPR1-lasikaideprofiili ja GPR3-lasikaideprofiili. Revitin tietomallien käytön opetusvideo on tässä, Archicadin tietomallien pdf-muotoiset käyttöohjeet sisältyvät ladattavaan zip-tiedostoon. Kyseiset tietomallit ovat parametrisia, joten niitä voi käyttää asianomaisen ohjelman kaidetyökalulla.

Seuraavassa artikkelissa on kuvailtu tarkemmin tietomallinnuksen olemusta ja mahdollisuuksia.

Mitä BIM-käsite tarkoittaa?

Englanninkielisellä lyhenteellä BIM on suurin piirtein kaksi merkitystä: Building Information Modelling eli rakennustiedon mallintaminen ja Building Information Management eli rakennustiedon hallinta. Tässä artikkelissa keskitymme ensimmäiseen merkitykseen eli rakennustiedon mallintamiseen.

Mitä BIM on?

BIM on tietomalli, joka käsittää kolmiulotteisen mallin ja siihen liittyvän tiedon:

BIM = 3D-geometria + tieto (materiaaleja koskeva tai muu tieto).

BIM-lyhenteen painotetuin kirjain on epäilemättä I. Jos menee kymmenkunta vuotta ajassa taaksepäin, voi sanoa, että BIM on ollut rakennusalalla käytössä aina, mutta toisenlaisessa muodossa. Kun työmaalle oli asennettava esimerkiksi lasikaide tai ontelolaatta, niin kyseisen lasikaiteen mukana oli toimitettava 2D-piirustus ja tuoteseloste, josta ilmenivät tuotteen tekniset tiedot. Nyt samat tiedot on vain sisällytetty 3D-malliin, ja samasta mallista voi saada tuotekohtaiset tiedot, 2D-piirustukset jne.

Miten tietomallista hyötyy rakentaja?

Rakentaja saa itselleen suunnitelman, joka on harkittu huomattavasti paremmin. Tietomallisuunnitelmassa esiintyy jopa 90 % vähemmän virheitä kuin 2D-suunnitelmassa.  Tämä tarkoittaa, että työmaalla on vähemmän improvisointia ja turvautumista hätäratkaisuihin. Lopputuloksena tilaaja saa itselleen paremmin harkitun rakennuksen. Hyvin laaditusta tietomallista voi saada nopeasti ja mukavasti materiaalivolyymit, voi laatia tarkempia aikatauluja, tietomalliavusteisia budjetointijärjestelmiä ja paljon muuta.

Miten tietomallista hyötyy materiaalivalmistaja?

Tietomallia voi kuvitella havainnollisesti legona, jonka palikoita ovat parvekekaide, ikkuna, ovi, tiskiallas, keittiötaso ja työtuoli eli BIM-kohteet. Niiden ei tarvitse erillisinä olla kovin arvokkaita. Kokonaisuudessa, esim. toimistorakennuksen kattavassa mallissa, sellaiset osat ovat kuitenkin merkittäviä arkkitehdille, muulle suunnittelijalle, rakentajalle ja tilaajalle. Edellä mainitut legopalikat auttavat kokoamaan rakennuksen mallin helposti käyttämällä markkinoilla sellaisenaan tai mittatilauksesta tarjolla olevia ratkaisuja. Sellainen lähestymistapa auttaa säästämään kaikkien asianosaisten työaikaa. Arkkitehdin ei tarvitse keksiä tuotetta, ja rakentaja saa nopeasti tarkan käsityksen ja volyymit. Tilaaja saa paremmin harkitun ratkaisun ja tarkemman toteutusmallin. Kaikki voittavat.

Mikä tuo tietomallin ”legopalikka” eli BIM-kohde on?

Itse asiassa BIM-kohde on jonkin konkreettisen tuotteen digitaalinen kaksonen. Tuotteella tarkoitan esim. ovea, ikkunaa, ovenvedintä, porraskaidetta, rakenneosia, kiinnikkeitä, valaisinta jne. Tuote, jota voit mennä katselemaan esim. johonkin myymälään, on nyt digitaalisessa muodossa ja virtuaalisena edessäsi, ja arkkitehti tai suunnittelija voi käyttää sitä koko rakennuksen tai rakennelman konseptia ratkaistessaan.

Saavuttaakseen rakennuksen koko elinkaaren vakavuuden ja tehokkuuden on tärkeää, että jokainen materiaalivalmistaja alkaisi puhua ”BIM-kielellä” ja omistaisi tuotteistaan samat digitaaliset kaksoset, joita arkkitehti tai suunnittelija voi käyttää rakennuksen tai rakennelman kokonaiskuvan ratkaisemiseksi. Epäammattimaista olisi käyttää Viroon rakennettavan toimistotalon suunnitelmassa yhdysvaltalaisen valmistajan kaiteita tai ikkunoita sen takia, että kaikki virolaiset materiaalivalmistajat eivät ole ajan tasalla.

Hyvärakenteisesta tietomallista pääsee suhteellisen helposti selville adekvaateista volyymeista. Esimerkiksi siitä, kuinka paljon tietyn kokoisia kaiteita, ikkunoita tai ovia mallissa on. Maksimaalinen hyöty tietomallista tulee silloin, kun kaikilla asianosaisilla on asianmukaiset valmiudet.

Millä ohjelmilla tietomalleja tuotetaan?

Tietomallien tuottamiseen maailmassa on runsaasti kapasiteetiltaan ja hintatasoltaan erilaisia ohjelmia. Virossa ja Pohjoismaissa yleisimpiä rakennusalan suunnitteluohjelmia ovat Autodesk Revit, Archicad ja Tekla.

Autodesk Revit on aika monikäyttöinen ohjelma, joka sopii sekä rakenteiden että arkkitehtonisten ratkaisujen suunnitteluun. Archicad on arkkitehdeille tarkoitettu ohjelma, jolla voi tuottaa nopeasti ja mukavasti rakennuksen arkkitehtonisen mallin ja konseptin. Tekla on erikoistunut rakennesuunnitteluun, esim. teräs-, betoni- ja teräsbetonirakenteiden piirustuksiin ja malleihin.

Ihanteena on, että tietomallit tehdään molempien ohjelmien – sekä Revitin että Archicadin – käyttäjille. Siihen on yksinkertainen syy: toisella ohjelmalla tuotettuja kaiteiden, ovien, ikkunoiden ja muiden osien tietomalleja ei voida avata toisella ohjelmalla. Revitissä tuotetut käsijohteet eivät avaudu Archicadissa ja päinvastoin. Sama pätee esim. rakenneosiin. Ihanteellista olisi, että rakenteiden tietomallit tehtäisiin sekä Revit- että Tekla-ohjelmaa varten.

Mitä tietomalliluettelot ovat ja miksi niitä tarvitaan?

Tietomalliluettelot ovat eri materiaalivalmistajien, usein tietyllä maantieteellisellä alueella toimivien, tekninen kirjasto, joka on tarkoitettu helpottamaan suunnittelijan päivittäisiä tehtäviä ja työnkulkua. Idea on siinä, että jokaisen materiaalivalmistajan ei tarvitse julkaista omilla verkkosivuillaan kaikkia teknisiä tietoja tai tietomalleja, vaan hän käyttää siihen konkreettista ympäristöä, jossa suunnittelija käy. Useimmilla sellaisilla ympäristöillä on jonkinlainen suora yhteys käytettävään tietomallinnusohjelmaan – esim. ProdLib-nimisellä digitaalisella tuoteluettelolla Revitiin, Archicadiin ja useisiin muihin ohjelmiin.

Helppokäyttöinen se on siinä mielessä, että suunnittelijan ei tarvitse tuhlata tunteja etsien ja ladaten eri valmistajien sivustoilta tietoa ja tarvitsemiaan malleja, vaan hän pääsee niihin suoraan ohjelmastaan käsin.

Missä tietomallinnus alkaa ja päättyy?

Tietomallinnus alkaa tilaajan visiosta luoda jotakin, ja myös päättyy tilaajan toimesta, kun visio on toteutunut. Näin se on ollut tuhansia vuosia – aina, kun historian suurhahmoilla on ollut idea saada jotakin aikaan. Ainoa ero on siinä, että kun alun perin suunnitelmia toteutettiin 10 vuotta tai joskus jopa eliniän, niin nykyään kokonaisia kampuksia rakennetaan muutamassa vuodessa. Miten se on mahdollista? Vastaus on yksinkertainen. Kaikesta on tullut tehokkaampaa. Ihmiskäsien tilalla ovat miehitetyt tai jo miehittämättömät koneet, jopa lennokit, eikä suunnitelmia enää laadita kynällä ja paperilla, vaan tietokoneella erilaisia 3D-mahdollisuuksia hyödyntämällä. Myös rakennushankkeen osapuolten välinen viestintä on tehostunut. Yksinkertaisesti sanoen tietomallinnus ei ole lopulta mitään muuta kuin saman asian tekemistä harkitummin ja tehokkaammin. Sama koskee pyrkimystä hyödyntää suunnitteluvaiheessa valmistunutta tietomallia myöhemmin kiinteistön isännöinnissä. Miksi pitäisi kerätä ja etsiä tietoa rakennuksesta suunnitelma-arkiston ruskettuneelta paperilta, kun sen voi tallentaa muistitikulle tai pilvisovellukseen, jolloin pääsy siihen on taattu milloin tahansa?

Teksti: Kaur Tull, TULITEC OÜ