Outi Palttala-Heiskala, Arkinor Oy

Rakennuksen perustustavan valinta

Perustustavan valintaan vaikuttavat tekijät

Pientalon perustustavan valinnalla voidaan vaikuttaa paitsi rakennuksen lämpötalouteen, huollettavuuteen ja kosteusriskiin myös perustuksen ja alapohjarakenteen aiheuttamiin ympäristövaikutuksiin. Suuret massanvaihdot kuluttavat soraharjujamme tai kallioitamme sekä kuljetusten kautta uusiutumatonta energiaa. Rakennuspaikalla perustustavan valinta vaikuttaa myös maisemaan, vesiolosuhteisiin (mahdollisesti pohjavesitasoonkin) ja siihen voidaanko rakennuspaikkaa palauttaa myöhemmin takaisin luonnonympäristöksi.töksi.

Rakennuspaikan maan laatu tulisi selvittää mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Varsinkin kaava-alueella kunnan rakennusvalvonnasta kannattaa tiedustella valmista kartta- ja pohjatutkimusaineistoa. Maaperän rakenne saattaa vaihdella pienilläkin etäisyyksillä merkittävästi, mutta lähellä sijaitsevien rakennusten pohjamaan rakennetta kannattaa myös kysellä.

Mikäli voidaan muuten varmistua siitä, että rakennuspaikalla on pelkkää kalliota, tiiiviitä karkearakeisia maakerroksia (sora, hiekka) tai moreenia riittää usein pelkkä (esim. rakennesuunnittelijan) maastotarkastus. Mikäli maapohjasta tarvitaan perustussuunnittelun pohjaksi tarkempia tietoja (hienot maalajit, notkot) ennen kaivuutöiden alkamista, voidaan tilata tehtäväksi pohjatutkimus. Sillä selvitetään maalajit, maakerrosten paksuudet sekä pohjaveden pinnan korkeus. Pohjatutkimuksen tarvittava laajuus selvitetään tapauskohtaisesti. Yleensä tilataan vähintään rakennuksen nurkissa tehtävä painokairaus ja maanäytteiden ottaminen, vaikeissa pohjaolosuhteissa selvitetään myös pehmeiden kerrosten kokoonpuristuvuusominaisuudet).

Tarkemmin pohjatutkimuksesta:
http://www.betoni.com/harkkokasikirja/site/default.asp?cat=4&ava=16

Tarkemmin maapohjista:
http://www.betoni.com/harkkokasikirja/site/default.asp?cat=4&ava=17

Rakennuspaikan kaltevuus kannattaa selvittää suunnittelun lähtötiedoiksi vaaitsemalla rakennuspaikan korkeustasot. Rakennuksen korkeusaseman määrittäminen kannattaa tehdä huolellisesti vaaitustietojen avulla sekä suunnittelemalla rakennuspaikalla (rakennuspaikan korkeuserot, teiden ja katujen korkeusasemat, piha-alueen kuivatus ja käyttö). Suuria täyttöjä pitäisi välttää (kustannukset, painumat).Jotta sade- ja sulamisvedet eivät patoutuisi seinää vasten, maanpinta muotoillaan rakennuksesta poispäin viettäväksi 3 metrin matkalla vähintään 15 cm.

Maanvaraisia alapohjaratkaisuja (laattaperustus) ei koskaan tulisi käyttää rinteessä. Tasaisella rakennuspaikallakin tuuletettu alapohjavaihtoehto (perusmuuri, pilariperustus) kannattaa aina tutkia.

Korkeusasemaa valittaessa joudutaan ottamaan huomioon monia eri tekijöitä: rakennuspaikan korkeuserot, teiden tai katujen korkeusasema, piha-alueen kuivatus jne. Turhan korkeita täyttöjä tulee välttää, koska ne aiheuttavat kustannuksia ja lisäävät pehmeillä maapohjilla painumaa. (kuva 4-6).

Rakennustyypin päättäminen vaikuttaa luonnollisesti tehtävään perustusratkaisuun. Onko talossa kellarikerros, monta kerrosta vai yksitaso. Lisäksi tasoerot, rakennetyyppi ja runkomateriaali sekä massan monimuotoisuus vaikuttavat perustusratkaisuun. Rakennustyypin päättämiseen puolestaan vaikuttavat mm. käyttötarkoitus, maasto, tonttikoko, kaava, tilantarve ja mieltymys sekä rakennuspaikan sijainti.

Perustusvaihtoehdot

Perustustukset jaotellaan matalaperustuksiin (antura routarajan yläpuolella) ja syväperustuksiin (routimaton maa). Matalaperustukset voivat olla joko ryömintätilaisia tuuletettuja (perusmuuri tai pilariperustus) tai maanvaraisia (laattaperustus). Routivalla maapohjalla vaaditaan perustusten (anturan) perustussyvyydeksi vähintään 600 mm lopullisesta maanpinnan tasosta. Tällöin routasuojauksen päälle tulee noin 300 mm maakerros seinän vierustalle. Kohtuullinen perusmuurin korkeus lisää myös perustuksen pituussuuntaista jäykkyyttä. Routimattomilla, kovilla pohjilla perusmuuri voi olla vastaavasti matalampi.

Maanpäällisen perustuksen korkeudeksi ja lattiapinnan sekä maanpinnan välinen korkeusero tulee olla määräysten mukaan vähintään 300 mm, mutta suositeltava muurin korkeus on 500 mm, jotta vältytään julkisivumateriaalien kosteusrasitukselta (kasvillisuuden, lumipeitteen ja roiskeveden aiheuttama kosteus).

Pientalon perustamistapoja eri maapohjaolosuhteissa, lähde: Pientalon rakentaminen, Anssi Koskenvesa, Tarja Pussinen

Kellariperustus

Betonista valettujen anturoiden päälle tehdään harkoista (kevytsorabetoni/ eristetty betoni) muuraamalla perusmuurit, jotka ulottuvat lämmitetyn tai kylmän kellarin lattiatason ja vallitsevan maanpinnnan yläpuolelle ja useimmiten kannattavat puista tai kiviaineista välipohjaa. Tämä rakenne vaatii kantavan ja kaivuukelpoisen maapohjan (kallion räjäytys muodostaa kustannuksia ja muuttaa pysyvästi maanrakennetta). Varsinkin lämpimän kellaritilan tekeminen vaatii huolellisen maankuivatuksen (salaojitus) sekä maakosteussuojauksen. Perustustavan etuja ovat lämpötalous (vähemmän ulkoseinää), sekä täyttöjen vähyys, rinnetontille toteutettuna kellaritiloista saadaan usein käyttökelpoista asuintilaa (luonnonvalo). Huonona puolena voidaan pitää kosteusriskin kasvamista, huollon hankaluutta (betonilattia), asuintilojen vähäistä luonnonvalon saantia. Rakennusaineisiin on myös sitoutunut paljon energiaa (vrt puu- ja savirakenteet kellarittomissa rakennuksissa).

Perusmuuri, ryömintätilainen tuulettuva alapohja (rossipermanto)

Betonista valettujen anturoiden päälle tehdään harkoista (kevytsorabetoni/ eristetty betoni) muuraamalla perusmuurit, joiden varaanrakennetaan joko kiviaineinen tai puurakenteinen kantava alapohja , jolloin alapohjarakenteen alle jää vaihtelevan korkuinen tuuletettu ryömintätila. Tämä rakenne vaatii kantavan maapohjan. Ryömintätilan korkeus vaihtelee maastonmuodon mukaan, mutta tulisi olla vähintään 500 mmm. Perustustavan etuja ovat vähäiset kaivuutyöt ja täytöt (säästöä kustannuksissa ja luonnossa), johtojen asennus ja muunneltavuus sekä huollettavuus (varsinkin puinen alapohjarakenne) ovat helppoja, varmatoiminen oikein käytettynä (tuuletusluukut auki kasvukauden ajan ja alapohja on ilmatiivis) ja radonriskin pienenee. Huonona puolena voidaan pitää tuuletusluukkujen huoltotyötä 2-kertaa vuodessa. Tuuletettua ryömintätilaa ei saa käyttää varastona.

Pilariperustus, ryömintätilainen tuulettuva alapohja

Betonista valettujen anturoiden päälle tehdään kiviaineiset (valettu/ harkoista muuratut) pilarit, joiden varaan rakennetaan joko kiviaineinen tai puinen palkisto, jonka päälle rakennetaan varsinainen kiviaineinen tai puinen alapohjarakenne. Alapohjan alle jää ryömintätila, joka voi olla hieman perusmuuriratkaisussa käytettyä minimiä (500) pienempikin. Perustustavan etuja ovat vähäiset kaivuutyöt ja täytöt (säästöä kustannuksissa ja luonnossa), johtojen asennus ja muunneltavuus sekä huollettavuus (varsinkin puinen alapohjarakenne) ovat helppoja, erittäin varmatoiminen (kosteusriski on pienin mahdollinen). Huonona puolena voidaan pitää energiataloutta, alapohja on tehtävä hyvin eristettynä ja tuulitiiviinä (alapohjan alla on ulkolämpötila). Tuuletettua ryömintätilaa ei kannata käyttää varastona.

Puurakenteinen alapohja-aihe on käsitelty laajasti Rakennustietosäätiön rt-kortiston sivulla:
http://www.rakennustieto.fi/82-10560/alapohja.htm#4%20ALAPOHJARAKENTEET

Maanvarainen laattaperustus

Tehdään joko reunavahvistettuna betonivaluna tai betonianturoiden päälle muurattujen harkkoseinämien sisäpuolelle tehdyn täytön päälle valetusta betonilattialaatasta. Laattaperustuksen hyviä puolia on se, että lattiapinta saadaan halutessa alemmas (käytännössä noin 40 cm alemmas verrattuna ryömintätilaiseen alapohjaratkaisuun), jakaa kuormia koko rakennuksen pinta-alalle eikä vaikuta syvimpiin maakerroksiin (pohjaveden korkeus) ja on lämpötaloudellisesti hyvä. Huonoja puolia on lattiarakenteen ja siinä sijaitsevien putkistojen kunnon seurannan, huollon ja korjauksen äärimmäinen hankaluus, suuret soratäytöt sekä niiden tuoma painonlisäys rakennuspohjaan.

Perustusohjeita ja harkkorakenteita tarkemmin:

http://www.betoni.com/harkkokasikirja/site/default.asp?cat=4