LINKIT 
             
 INFO 
 



 Korjausrakentaminen 
 Uudisrakentaminen 
 Rakennusmateriaalit 

 

 

Outi Palttala-Heiskala, Arkinor Oy

 

Savi rakennusaineena ja savirakennustekniikoita

 
Polttamatonta savilaattalattiaa savirapatussa matkailukäytössä olevassa liukuvalutekniikalla rakennetussa kevytsavitalossa Riittiön tilalla.

 

Savirakennuksia on Suomessa tehty 1700-luvun lopulta lähtien (Jokioisten vanha pappila 1797). Vanhimmat rakennukset on tehty massiivisavivalutekniikalla. Monet savirakennuksista on verhoiltu tai rapattu kalkkirappauksella, joten useitakaan niistä ei ole helppoa tunnistaa savirakennuksiksi. Massiivisavivalutekniikan lisäksi on käytetty pölkkysavimuuraustekniikaa. Suomessa uudempia savirakennustekniikoita ovat ns. kevytsavirakentaminen, jossa kantavana runkona on puu ja savettu olkimassa toimii seinän täytteenä ja eristeenä. Tämän tekniikan jälkeen on kiinnostuttu olkipaalisavirakentamisen mahdollisuuksista. Olkipaaliseinässäkin on yleensä kantava puurunko, mutta olkipaaleja on käytetty pienissä rakennuksissa myös kantavana rakenteena. Sekä kevytsaviseinä että olkipaaliseinä rapataan savirappauksella sisä- ja ulkopinnoiltaan. Savirakennusten suojataan vielä joko kalkkimaalilla tai ulkoverhouksella.

Savesta tehdään myös polttamattomia savituotteita esim. lattialaattoja ja tiiliä.

Seuraava teksti on lainaus Teuvo Rankin artikkelista "Savi kotieläinrakennusten materiaalina":

"SAVI KOTIELÄINRAKENNUSTEN MATERIAALINA

Savea on käytetty rakennusmateriaalina läpi historian. Savirakentaminen on ollut yleistä alueilla, missä savea on ollut saatavilla. Savi on usein ollut myös ainoa varteenotettava rakennusmateriaali, jos esim. puuvarannot ovat olleet vähäisiä. Suomessakin savirakentaminen on vanhastaan tunnettua. Savea on käytetty niin asuinrakennuksissa, kuin kotieläinrakennuksissakin.

Kotieläinrakennuksissa saven on havaittu pääasiassa toimineen hyvin. Eläimet ovat pysyneet terveinä ja rakennukset ovat olleet pitkäikäisiä. Tiedetään kuitenkin myös tapauksia, joissa savinavettojen kestävyydessä on ollut ongelmia. Näissä on todennäköisesti ollut rakentamistekniikkaan, materiaaleihin ja olosuhteiden huomioimiseen liittyviä puutteita. Savirakentamisesta kiinnostuneen ei kannatakaan lähteä kovin suureen rakennushankkeeseen ilman kunnollista asiaan perehtymistä ja opastusta. Pienimuotoisia kokeiluja sen sijaan voi hyvin tehdä, jotta saa tuntumaa materiaaliin.

Savirakentamisohjeita on julkaistu eri aikoina lehdissä ja rakentamisoppaissa. Maamies - lehdessä vuonna 1878 julkaistiin seikkaperäinen työohje massiivisavirakentamiseen (numerot 20, 21, 22), "Rakennuksia saviruukki-seinillä". Saven hyviä ominaisuuksia tuodaan esille mm. seuraavasti:

"Niiden monien etujen toteennäyttäminen, joita semmoiset rakennukset tarjoavat, lienee tätä nykyä tarpeetonta, koska savirakennuksia jo useammin paikoin Etelä- ja Keski-Suomessa on rakennettu; pää-asiana on, että kysymyksenalaiset rakennukset ovat: helppohintaisia, kestäväisiä, lämpimiä (joka nähtiin vakuuttavaisimmalla tavalla edellisenä kylmänä talvena), metsääsäästäväisiä, wähemmän tulenarkoja, siistejä (sillä asuinhuoneissa saviseinillä eivät menesty luteet) ja somia".

SAVEN RAKENNUSFYSIKAALISISTA OMINAISUUKSISTA

Kosteus

Yksi saven tärkeä etu liittyy saven kosteusteknisiin ominaisuuksiin. Kunnolla kuivuneen saven tasapainokosteus on hyvin pieni, vain muutaman prosentin. Tämän ansiosta savirakenne säilyy kuivana, vaikka ympäröivän ilman suhteellinen kosteus olisi korkeakin. Kuivan saven sisällä myös saven kanssa kosketuksessa olevat orgaaniset aineet, kuten puu ja olki, säilyvät hyvin, koska kuiva savi "suojelee" niitä saamasta haitallista määrää kosteutta itseensä. Tämän edellytyksenä on kuitenkin, että orgaaniset aineet ovat täysin kuivia, kun niitä käytetään.

Polttamaton savi reagoi herkästi huoneilman kosteuteen ja pystyy sitomaan itseensä tarvittaessa runsaastikin kosteutta. Kosteus tasapainottuu kuitenkin nopeasti rakenteessa ja haihtuu siitä helposti pois. Kun savirakenteessa on vielä runsaasti massaa, ei saven kosteuspitoisuus pääse nousemaan haitallisen korkeaksi.

Tästä on hyvänä esimerkkinä Kaarinassa v. 1801 rakennettu savinavetta, joka on ollut navettakäytössä koko historiansa ajan. Navettaan oli tehty 1970 - luvulla laajennusosa kalkkihiekkatiilestä, joka oli eristetty lasivillalla. Tämä laajennusosa oli yhdistetty samaksi navettatilaksi vanhan savinavetan kanssa. Kirjoittajalla oli tilaisuus vierailla navetassa eräänä helmikuun päivänä, kun ulkona oli 15 astetta pakkasta. Navetta oli täynnä lehmiä. Kalkkihiekkatiilestä tehty seinäpinta valui vettä, kun sisäilman kosteus tiivistyi siihen. Vanha savirakenteinen seinä sen sijaan oli täysin kuiva. Myös savinavetan alkuperäiset puiset sisäkattorakenteet olivat parinsadan vuoden ikäisinä edelleen terveitä ja hyväkuntoisia.

Savi siis pystyy sitomaan talven aikana itseensä kosteutta huoneilmasta ja haihduttamaan sen vähitellen pois. Tämä saattaa osittain myös selittää savirakennuksista kerrottua tietoa, että savirakennukset ovat talvella lämpimiä ja kesällä viileitä. Sitoessaan ilmassa vesihöyrynä olevaa kosteutta savi samalla luovuttaa veden olomuotomuutoksessa syntyvää energiaa (lämpöä) ympäristöönsä ja lämmittää näin huonetilaa. Saman ilmiön voisi ajatella toimivan kesällä käänteisesti. Toisin sanoen, talven aikana kertyneen kosteuden haihtuminen rakenteista tarvitsee energiaa, jota se ottaa ympäristöstään jäähdyttäen näin huonetilaa samalla.

Tämän ilmiön perusteellinen tieteellinen tutkiminen olisi hyvin mielenkiintoista ja voisi antaa uutta tietoa luonnonmukaisten rakennusmateriaalien fysikaalisista ominaisuuksista, todellisesta lämmöneristävyydestä ja energiataloudesta.

Paloturvallisuus

Savi on hienojakoisinta kivennäismaa-ainesta ja näin ollen täysin palamatonta. Tämä on helppo ymmärtää ajateltaessa vaikka savesta poltettavia tiiliä. Kun orgaanisia aineita (esim. puu tai olki) käsitellään savella, paranee niiden palonkestävyys. Rappaamalla pinnoitetut savirakenteet ovat selviytyneet hyvin palokokeissa. Kotieläinrakennuksissa paloturvallisuus on tärkeä ominaisuus.

Ilmanläpäisevyys ja rakenteen hengittävyys

Rapattu saviseinä on ilmatiivis. Koska rakenteeseen ei tule tiiviitä kerroksia, on erilaisilla kaasuseoksilla (happi, hiilidioksidi, vesihöyry) kuitenkin mahdollisuus kulkea rakenteen läpi pikkuhiljaa. Tästä ominaisuudesta on tiettävästi hyötyä huoneilman laatua ajatellen. Kotieläinrakennuksissa tarvitaan tietysti erikseen suunniteltu asianmukainen ilmanvaihto.

Lämmöneristävyys

Saven lämmöneristävyys riippuu saven, ja siinä käytetyn kevyemmän täyteaineen (esim. olki, järviruoko, hake) suhteesta. Kevyempi rakenne eristää paremmin lämpöä, savipitoisempi on taas parempi käsittelemään kosteutta ja on paloturvallisempaa." (katso taulukko edempänä)

Saviesiintymät ja saven laatu

Runsaimmat saviesiintymät painottuvat Suomessa pohjanmaalle, lounaaseen ja maan eteläosiin. Paikallisia esiintymiä löytyy eri puolelta Suomea. Savi ei ole aina samanlaista, vaan sen koostumus voi vaihdella paljonkin. Savet voivat olla lihavampia (plastisia, hienojakoisia) tai laihempia (hiesupitoisia, vähemmän plastisia). Plastisista savista saa tehtyä esim. saviastioita, laihemmat sopivat taas hieman paremmin esim. tiilien tekoon.

Savirakentamisessa käytettävissä olevan saven laatu ja ominaisuudet on tiedettävä ja testattava tarvittaessa. Lihavammat savet ovat parempia ns. kevytsavitekniikassa, laihempia voi käyttää massiivisavirakentamisessa."

Rakentamiseen käytettävä savi ei saa sisältää humusta, joten se on nostettava riittävän syvältä kaapimalla ohuina kerroksina, jotta työläitä paakkuja ei muodostuisi. Saven laatua voidaan testata humuskokeella joko polttokokeella tai lipeäkokeella, joka sopii kenttäolosuhteisiinkin. Siinä laitetaan lasipurkkiin 1/4 osa savinäytettä ja 3/4 3% NaOH eli lipeä liuosta. Näytettä sekoitetaan lipeään niin kauan, että se on siihen täysin liuennut ja annetaan seistä vähintään vuorokauden. Savi on rakentamiseen humuspitoisuutensa osalta kelvollista, jos liuoksen väri on väritön tai vaalean keltainen. MItä tummempi liuoksen väri on sitä enemmän näytteessä on humusta. Humuspitoisuuden lisäksi voidaan tutkia myös saven muita ominaisuuksia: - raekokoa ja saven sidosominaisuuksia. Saven lihavuutta voidaan tutkia yksinkertaisesti muovaamalla tuoreesta savesta noin 5 cm:n suuruisia palloja. Mikäli savea ei voida sen murenemisen takia muovailla tai kuivat savipallot menevät etusormen ja peukalon välissä puristettaessa helposti rikki tai kuivunut savipallo pölyää on savi laihaa. Toinen yksinkertainen menetelmä saven lihavuuden tutkimiseksi on pudostuskoe: jos maakosteana palloksi muovailtu savipallo pudotetaan kuivana pöydän korkeudelta lattialle ja pallo murenee pieniksi muruiksi, se on hyvin laihaa. Jos savipallo hajoaa moneen osaan osaan, muttei kuitenkaan murene, se on keskilihavaa. Jos pallo pysyy ehjänä, on savi hyvin lihavaa. (2)

Seuraavassa edelleen lainaus Teuvo Rankin artikkelista "Savi kotieläinrakennusten materiaalina":


"RAKENTAMISTEKNIIKOISTA

Kotieläinrakennusten olosuhteita ajatellen on eduksi, jos rakenteet sisältävät savea reiluhkosti. Suuremmasta savipitoisuudesta on erikoisesti hyötyä kosteuden käsittelykykyä ja paloturvallisuutta ajatellen. Suomessa perinteisesti käytetyt massiivisavitekniikalla toteutetut kotieläinrakennukset ovat tässä mielessä olleet hyviä.

Tehtäessä valamalla rakennuksia, olisi saviosuuksien rakennustyö saatava tehtyä ennen juhannusta, jotta kuivumiselle jäisi riittävästi aikaa. Savirakennusten pinnoittaminen kannattaa tehdä vasta seuraavana vuonna.

Rakentamistyö massiivisavitekniikassa

Massiivisavitekniikassa seinät rakennetaan muokatusta savimassasta. Saven ollessa lihavaa, joudutaan siihen sekoittamaan hiekkaa ehkäisemään liiallista kutistumista. Laihempi savi saattaa olla sellaisenaan kelvollista, mutta savi on kuitenkin syytä muokata kunnolla ennen käyttöä.

Seinien paksuus on 500 - 600 mm ja ne rakennetaan muotin kanssa. Savimassa juntataan muottiin n. 100 mm:n kerroksina, joiden väliin laitetaan kanervia vahvikkeeksi. Massiivisaviseinästä saadaan niin luja, että se kantaa päälle rakennettavat välipohjan ja katon. Erillistä runkorakennetta ei siis tarvita. Rakentamisessa tarvitaan kuitenkin savea suuri määrä ja mahdollisesti myös hiekkaa. Vaikka massiivisavirakennusten lämmöneristävyyttä saatetaan luulla huonoksi, ei niitä kuitenkaan ole moitittu kylmiksi, vaan pidetty enemminkin lämpiminä. Kuivan massiivisaviseinän tiheys on n. 1800 - 2000 kg/m3.

Suomessa lienee parisensataa vanhaa massiivisavirakennusta. Viimeiset on rakennettu 1950 - luvulla. Toistaiseksi uusia massiivisavirakennuksia ei Suomeen ole tehty.

Rakentamistyö kevytsavitekniikassa

1990 - luvulla Suomessa lähdettiin kokeilemaan ns. kevytsavitekniikan käyttöä. Tässä menetelmässä tehdään ensin sakea saviliete (lihavasta savesta), johon sekoitetaan sopivaa täyteainetta, kuten kuivaa olkea tai haketta. Näin saatua massaa käytetään seinien valamiseen tai harkkojen valmistamiseen. Kevytsavi ei ole yhtä lujaa kuin massiivisavi, joten kevytsavitekniikassa tarvitaan kantava puurunko, jonka varaan rakennuksen välipohja- ja vesikattorakenteet tukeutuvat.

Kevytsaven ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa saven ja täyteaineen suhteita säätelemällä. Kevytsavesta tehdyissä kotieläinrakennuksissa savea tulee olla niin paljon, että kuivan rakenteen tiheydeksi tulee n. 700 - 1000 kg/m3. Esim. olkea käytettäessä on rakenteessa tällöin olkea 80 - 100 kg / m3 ja savea 600 - 900 kg / m3.

Savilietteen valmistamiseen sopii ns. mammuttimylly hyvin. Jos käytetään haketta tai kutterinlastua massassa, voidaan nekin sekoittaa lietteeseen samassa sekoittimessa. Jos taas käytetään olkea, soveltuu savilietteen ja oljen sekoittamiseen lannan levittämiseen tarkoitettu peräkärry hyvin. Silputun oljen käyttö helpottaa sekoittamistyötä.

Seiniä voidaan valaa muotilla, kuten massiivisavitekniikassakin, tai massasta voidaan tehdä harkkoja, joita käytetään rakentamiseen niiden kuivuttua. Kevytsavesta on myös mahdollista tehdä välipohjarakenteita usealla eri tavalla."(1)

Kevytsavirakentamista on kehitetty Suomessa 1990-luvulta lähtien. Mikael Westermarkin ja Franz Volhardin kirjassa "Savirakentaminen" keskitytään kevytsavirakentamiseen. Kevytsaven lämmönjohtavuudeksi kirjassa on esitetty seuraavia arvoja (perustuvat kirjottajan, Volhardin, tekemiin kokeisiin):

  kuivatiheys kg/m3 lämmön johtavuus W/mK lämpökapasiteetti kj/kgK lämmön varauskyky kJ/m3K lämpökonvektio kJm2h½K
kevytsavi 300 0,10 1,3 390 11,8
  600 0,17 1,1 660 20,1
  1000 0,35 1,1 1100 37,2
massiivisavi 1800 0,91 1,0 1800 76,8
vertailuna          
havupuut 500 0,14 2,1 1260 24,3
(2)

Teuvo Rankin artikkeli jatkuu:

"Pölkkymuuraustekniikka

Useita kotieläinrakennuksia on rakennettu menetelmällä, jossa kuivia, n. 300 mm:n pituisia puunpätkiä käytetään "tiilinä" ja muurataan niistä seinät savesta ja sahanpurusta tehtyä laastia käyttäen. Puut voivat olla esim. hirrenpätkiä tai isokokoisia pilkkeitä. Seinän pituussuuntaisia lautoja käytetään isoissa rakennuksissa muurauskerrosten välissä jäykistämään seinää. Pölkkyseinän varaan voidaan rakentaa välipohja- ja vesikattorakenteet, kuten massiivisavitekniikassakin. Kirjassa "MAATALOUDEN RAKENNUKSET" (1960) on menetelmästä hyvä ohje. Tätä menetelmää on käytetty myös aivan viimeaikoina, mm. savusaunojen rakentamisessa. " (katso pölkkysavi)

Savi lattiamateriaalina

Yksi mielenkiintoinen käyttömahdollisuus savelle voisi olla lattioissa. Saven ja hiekan seoksesta tehty lattia on tiettävästi hevosen jaloille terveellinen. Samoin voitaisiin savesta ja sopivasta täyteaineesta valmistettuja laattoja käyttää esim. lehmien makuuparsien alustoina. Tällaiset alusrakenteet voisivat olla lehmälle miellyttävämpiä, kuin betonista tehdyt alustat. Savilaattojen vaurioiduttua olisi niitä helppo uusia. Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole riittävästi tietoa toimivista materiaalikoostumuksista. Tarvittaisiinkin sopivia koerakentamishankkeita yhteistyössä eläinlääkärien ja asiaan liittyvien tutkimuslaitosten kanssa, jotta näistäkin saven mahdollisuuksista saataisiin lisätietoa.

Savirakentamisen tulevaisuus

Savella on monia hyviä rakennusteknisiä ominaisuuksia. Saven mahdollisuuksiin rakennuskäytössä ei olekaan syytä suhtautua vähätellen. Monet rakentamiseen ja nykyään käytettäviin materiaaleihin liittyvät ongelmat ovat osoittaneet, ettei maailma ole vielä rakennusteknisesti valmis. Laajasti esiintyvänä ja helposti saatavana raaka-aineena savi on syytä pitää mukana kehitettäessä uuden vuosituhannen rakentamista. Savi on myös ennakkoluulottoman, asiaan paneutuvan omatoimirakentajan käytössä." (1)

 


Lähteet:

  1. Savi kotieläinrakennusten materiaalina, Teuvo Rankin kirjoittama artikkeli
  2. Savirakentaminen -kevytsavitekniikka; Franz Volhard, Mikael Westermark, RAK, Helsinki 1994

 

  Savirakentamisen osaajia ja tuotteita löytyy osaajat ja tuotteet osastoista
  Lue lisää
kevytsavitekniikka sivu tulossa
pölkkysavitekniikasta
 Linkkejä

Saviyhdistys: http://koti.mbnet.fi/saviry/

Luonnonmukaisen rakentamisen tutkimusyksikkö: http://www.hut.fi/Yksikot/LRT/

 

Kirjallisuutta

Luonnonmukaiset rakennusaineet; Mikael Westermarck, Eija-Reetta Heuru, Bengt Lundsten, Rakennustieto Oy, Helsinki 1998

Savirakentaminen -kevytsavitekniikka; Franz Volhard, Mikael Westermark, RAK, Helsinki 1994

Maatalouden rakennukset, 1960

Talo olkipaaleista; Tuomi Virpi 2002

Pienviljelijän rakennusoppi; Heikki Siikonen, Helsinki 1951

Handbook of Sustainable Building. An Environmental Preference Method for Selection of Materials for Use in Construction and Refurbishment; Anink David, Boonstra Chiel, Mak John, 1996