Pientalon perustukset

 
  • Kirjoittaja(t): Unto Siikanen

Omakotitalon rakentaja pystyy harvoin valitsemaan rakennuspaikkansa maaperäolojen perusteella. Perinteisesti rakennukset pyrittiin sijoittamaan kuivalle, jos mahdollista, routimattomalle maaperälle. Nykyisin, varsinkin taajama-alueilla, maaperän laatua ei oteta riittävästi huomioon asuinalueita kaavoitettaessa. Omakotirakentaja saa vain harvoin valita rakennuspaikkansa maaperän sopivuuden perusteella. Niinpä hän saa varautua joskus kalliisiinkin perustusratkaisuihin, jotta vältyttäisiin mahdollisilta kosteuden ja rakennuspohjan painumien aiheuttamilta vaurioilta. Perustamiskustannusten osuus rakentamisen kokonaiskustannuksista on yleensä 10–20 %.

POHJATUTKIMUS

Ensimmäinen rakennuksen suunnitteluun liittyvä toimenpide on aina pohjatutkimus. Koska pohjatutkimus saattaa vaikuttaa ratkaisevasti perustamistavan ja joskus jopa rakennustyypin valintaan, tulisi se tehdä jo ennen rakennuksen varsinaisen suunnittelun aloittamista.

Joissakin tapauksissa maaperän laatu ja sille soveltuvat perustamisratkaisut voidaan määritellä silmämääräisesti. Yleensä suunnittelijan tulee kuitenkin rakentajan ja rakennuttajan kanssa huolellisesti selvittää rakennuksen, maapohjan, maastonmuodon ja perustamistavan keskinäinen riippuvuus. Tarvittaessa tehdään perusteellinen pohjatutkimus.

Pohjatutkimuksella pyritään selvittämään rakennuksen perustamiseen vaikuttavat maaperäolot, kuten kovan pohjan (kallio, kantava maa) syvyys rakennuksen eri osilla, maan kantavuus, maalajit, maan routivuus, pohjavesipinnan korkeus ja tontin eri osien korkeusasemat. Pohjatutkimuksesta laaditaan tutkimusraportti, joka sisältää tutkimustulokset ja suosituksen rakennuksen perustamistavaksi.

Pohjatutkimuksesta saatavaa hyötyä ja todellista kustannussäästöä ei osata arvostaa riittävästi. Pohjatutkimuksesta rakennuttajalle aiheutuvat kustannukset ovat vähäiset verrattuna siihen, että perustusten pettäminen voi aiheuttaa lähes korjaamattomia tai ainakin korjauskustannuksiltaan kalliita vaurioita.

RAKENNUSPOHJAN MAALAJIT

Maaperällä ja sen koostumuksella on suuri merkitys perustustyypin ja perustusten rakenteen suunnittelussa. Kantavuuden lisäksi maalajien kapillaarisuus ja maaperän routivuus ovat tärkeimpiä perustusten suunnittelussa huomioon otettavia seikkoja. Lisäksi on hyvä varmistaa jo ennen rakennuksen suunnittelun aloittamista, ettei rakennuspaikan radonpitoisuus ylitä sallittuja arvoja.

Kapillaarinen vedenliike maasta perustuksiin ja maan routiminen (maan jäätyminen, johon liittyy vesipitoisuuden kasvu ja myös routimisnousua) riippuvat pääasiassa maa-aineksen rakeisuudesta.

Routivia maalajeja ovat savi, hiesu, hienohieta ja yleensä sellaiset moreenit ja muut maalajit, joissa hiesua ja sitä hienompia lajitteita on enemmän kuin 3 painoprosenttia laskettuna 2 mm pienempien rakeiden määrästä.

Koska yleensä ei voi olla täysin varmoja maalajien hienojen ainesten määrästä, tulisi kapillaarisen vedennousun katkaisevana kerroksena käyttää rakeisuudeltaan vähintään 2 mm:n maa-ainesta eli soraa koko rakennuspohjan alueella.

Eloperäiset maalajit, kuten esim. turve, humus ja lieju tulee aina poistaa rakennuspaikalta ennen rakennustöiden aloittamista.

Anturoiden alle tulee normaalisti hyvin tiivistetty sora. Täyttömaana käytetään karkeaa, kapillaarisen vedennousun estävää salaojitussoraa.

RAKENNUSPOHJAN KUIVATUS

Perustusten toimivuuden lähtökohtana on aina maaperän riittävä kuivatus.
Perustusten kuivanapysyminen varmistetaan seuraavin toimenpitein:

  • maanpinta kallistetaan rakennuksesta poispäin ainakin kolmen metrin matkalla vähintään 1:20.

  • perustusten yhteyteen ja tarvittaessa rakennuksen alle asennetaan salaojitus, johon liittyy hyvin vettä johtava sorakerros.
  • perusmuurin ulkopuolelle, maanpinnan lähelle asennetaan perustuksiin kohdistuvaa vedenpainetta vähentävä tiivis kerros (muovi tai savi), joka ohjaa veden kauemmaksi perustuksista.

Salaojat

Salaojien tehtävänä on estää kosteuden haittavaikutukset maahan rajoittuvissa rakennusosissa (perusmuurit, kellarinseinät ja maanvaraiset alapohjat), osittain ohjailla pintavesiä sopiviin purkupaikkoihin ja kuivattaa maaperää sekä lisätä siten sen lämmönvastusta.

Salaojajärjestelmä muodostuu salaojaputkista, salaojakaivoista ja salaojiin yhteydessä olevista vettä hyvin läpäisevistä maakerroksista. Alapohjatyypistä ja perustamistavasta riippumatta perustukset salaojitetaan aina, ellei rakennuksen alla oleva maalaji ole hyvin vettä läpäisevää.

Putkisalaojina käytetään yleisimmin muovi- tai tiiliputkia. Putkien nimellishalkaisijan on oltava vähintään 100 mm. Pintavesien suora pääsy putkistoon estetään maanpinnan muotoilulla ja putkiston yläpuolella olevalla tiiviillä kerroksella (savi, muovi). Salaojaputket liittyvät aina hyvin vettä johtavaan sorakerrokseen. Myös salaojaputkien sivuilla ja alla tulee olla vähintään 100 mm soraa.

Sijoitettaessa salaojat matalaan perustetun rakennuksen perusmuurin ulkopuolelle routaeristeen alle, on salaojan peitesyvyyden oltava vähintään 0,5 m. Jos routaeristettä ei käytetä, salaojan syvyyden täytyy olla Etelä-Suomessa vähintään 0,8 m, Keski-Suomessa 1 m ja Pohjois-Suomessa vähintään 1,2 m. Salaojaa ei sijoiteta yleensä 1,5 m:ä kauemmaksi anturasta. Kellarinseinän yhteydessä salaoja sijoitetaan mieluimmin anturan alareunan alapuolelle ja vähintään 300 mm alinta lattianpintaa alemmaksi.

Pintavedet

Sadevesiviemäröinnnillä on olennainen merkitys sekä tontin että rakennuksen perustusten suunnittelussa.
Sadevesiviemäröinti on myös osa pihasuunnitelmaa. Suunnitelmassa esitetään sopivat kallistukset, avo-ojat ja maan alla sijaitsevat sadevesiviemärit kaivoineen. Katolta tulevat sadevedet tulee ohjata joko pintakourujen välitykselle riittävän kauaksi rakennuksesta tai sadevesikaivojen välityksellä sadevesiviemäreihin. Tärkeintä on, että sadevedet kulkeutuvat sellaiseen paikkaan, missä ne eivät kuormita tarpeettomasti perustusten salaojaverkostoa eivätkä aiheuta haittaa rakennuksen tai tontin toiminnoille eivätkä myöskään ympäristölle.

Paras tapa johtaa kattovedet pois rakennuksen läheisyydestä on erillinen sadevesiviemäröinti. Siinä kattovedet ohjataan syöksytorvista suoraan sadevesikaivoon, josta ne johdetaan noin 50 cm:n syvyyteen asennettuja muoviviemäreitä pitkin haluttuun purkupaikkaan. Tarvittaessa sadevesikaivot routaeristetään kuten muutkin kylmät rakennusosat.

PERUSTUS

Perustukset käsittävät tavallisesti rakennuksesta maaperään kuormia välittävän anturan, perusmuurin
(joskus pilarit) ja näihin liittyvät kosteuden kulkua säätelevät kerrokset ja lämmöneristeet.

Rakennusten perustukset on suunniteltava huolellisesti, sillä perustusten virheellisestä toteutuksesta aiheutuneet vauriot aiheuttavat yleensä myös vaurioita muissa rakenteissa. Niiden korjaaminen on erityisen vaikeaa ja kallista.

Perustukset ryhmitellään niiden alapinnan korkeusaseman perusteella kahteen pääryhmään:
• syväperustus ja
• matalaperustus.

Syväperustus

Syväperustuksella tarkoitetaan rakennuksen massasta aiheutuvien kuormien viemistä pilareiden tai perusmuurien välityksellä routarajan alapuolelle. Pilareiden ja perusmuurien alla käytetään anturoita, joiden mitoitus määräytyy niihin kohdistuvan kuormituksen ja sallitun maanpaineen perusteella.

Yleisimmät syväperustamismenetelmät ovat:
• peruspilarit
• peruspilarit ja sokkelipalkki sekä
• perusmuuri.

Peruspilarit soveltuvat käytettäviksi routivalle maaperälle perustetuissa kellarittomissa rakennuksissa, joissa on ryömintätilainen alapohja ja kantavat, osittain maanpäälliset pilarit perustuksena. Ryömintätila jää pilareiden väliseltä osalta avoimeksi. Peruspilareiden materiaalina on yleisimmin joko teräsbetoni tai kevytsorapilariharkot. Myös teräspilareita käytetään.

Sokkelipalkilla tarkoitetaan pilareihin tukeutuvaa palkkia, joka ottaa kuormituksia yläpuolisista rakenteista ja siirtää ne peruspilareille. Sokkelipalkin alareuna ulotetaan maanpinnan alapuolelle. Perustamistapa soveltuu käytettäväksi sekä ryömintätilaisen että maanvaraisen alapohjan kanssa. Sokkelipalkki tehdään yleensä teräsbetonista joko paikallavaluna tai esivalmisteisina elementteinä.

Perusmuuri siirtää yläpuolelta tulevat kuormat anturoiden välityksellä routarajan alapuolelle. Routarajan alapuolelle perustettua perusmuuria käytetään pientaloissa yleensä vain silloin, kun se toimii samanaikaisesti kellaritilan seinänä.

Kellarinseinä

Kellarinseinän materiaaleina käytetään yleisimmin teräsbetonia, betoniharkkoja tai kevytsoraharkkoja. Lämpimän kellaritilan ulkoseinämateriaaliksi soveltuvat parhaiten tuotteet, joilla on sellaisenaan hyvä lämmöneristyskyky (kevytsoraharkot ja (lisälämmöneristetyt harkot).

Viime vuosina ovat yleistyneet rakenteet, joissa huokoisiin kiviaineisiin kellaritilojen ulkoseiniin liittyy ulkopuolinen pystysalaojitus ja tuuletus. Nämä toteutetaan useimmiten perusmuurilevyjen ja jäykän kosteutta sietävän lämmöneristeen (esim. solupolystyreeni- tai kivivillalevyt) avulla. Tällaiset rakenteet päästävät kosteuden ulos seinien läpi ja tekevät samalla kellaritilan ilman oleskelukelpoiseksi. Ulkopuolinen lämmöneriste pysyy yleensä kuivana ja parantaa samalla seinän lämmöneristävyyttä. Koska kellarinseiniin
kohdistuu voimakas maanpaine, tulee harkkoseinät jäykistää riittävästi esimerkiksi kiviaineisilla väliseinillä.

Nykynäkemyksen mukaan kellarinseinä tulee suunnitella samoin periaattein kuin maanpäälliset lämpimät seinät. Seinän tulee olla ilmatiivis,riittävästi lämpöä eristävä ja sen vesihöyrynläpäisevyyden tulee kasvaa sisältä ulospäin mentäessä eli seinän tulee ”hengittää” ulospäin. Lisäksi seinärakenteen tulee aina pysyä kuivana.

Kellaritilan ulkoseinärakenteissa esiintyviä kosteusvaurioita saattavat aiheuttaa väärin suunnitellun seinärakenteen lisäksi mm. maanpinnan puutteelliset kallistukset rakennuksen ulkopuolella, liian tiivis täyttömaa perusmuurin vieressä sekä salaojituksen huono toiminta tai väärä sijainti.

Matalaperustus

Matalaperustus on suomalaisen pientalon perinteinen perustustyyppi. Luonnonkivinen sokkeli ja joustava hirsirakenne mahdollistivat vähäiset perustusten routaliikkeet ilman merkittäviä rakenteellisia vaurioita. Betonisten sokkeleiden, levyjäykisteisten puuseinien ja varsinkin muurattujen kiviaineisten seinien yleistyttyä korostui perustusten liikkumattomuuden merkitys.

Ryömintätilainen alapohja ja betonisokkeli olivat tavallisin perustamistapa 1950-luvulle saakka. 1950-luvun lopulla alkoi Suomessa yleistyä matalaperustus ja maanvarainen alapohja. Se onkin nykyisin yleisin alapohjatyyppi.

Matalaperustuksen liikkumattomuus routivalla maaperällä perustuu pääasiassa kesäaikana maahan varastoituneen lämmön ja rakennuksesta perustuksiin johtuvan hukkalämmön hyväksikäyttöön.

Perustettaessa rakennus routarajan yläpuolelle muodostavat maaperä routaeristyksineen, perustukset, alapohja ja ulkoseinän alaosa toiminnallisen kokonaisuuden,joten niitä tulee aina tarkastella samanaikaisesti.

Lämpöperustusjärjestelmä on uutta Suomen markkinoilla: Perustuslaattaan asennetaan ennen valua putkisto, jossa kiertävä ilma lämmittää rakennuksen lattiaa. Itse lämmitys ei ole sidonnainen tiettyihin energiamuotoihin.

Routaeristys

Käsite “routaeristys” tuli käyttöön vasta 1970-luvun loppupuoliskolla, jolloin ns. energiakriisin seurauksena alettiin kiinnittää entistä enemmän huomiota myös perustusten kautta tapahtuvaan energianhukkaan.

Routaeristyksellä tarkoitetaan toimenpiteitä, joilla estetään, käyttäen hyväksi maahan varastoitunutta lämpöä, maan jäätyminen kylmien rakennuksen osien ja matalaperustusten alla sekä niiden välittömässä läheisyydessä.

Lämpimän rakennuksen perustusten routaliikkeet estetään maaeristeillä, jotka liitetään kiinteästi hyvin lämpöä eristävään perusmuuriin tai asetetaan huonosti lämpöä eristävän perusmuurin alle. Perustusten alle sijoitettu routaeriste saattaa kuitenkin aiheuttaa rakennuksen vähäistä painumista. Routaeristysten merkitys korostuu ennen kaikkea rakennusten kylmien osien (autokatos, pilarit, portaat, tms.) yhteydessä.

Maaeristeinä käytetään tarkoitukseen soveltuvia solupolystyreeni- ja kivivillalevyjä ja kevytsoraa. Roudan tunkeutumissyvyys perustusten yhteydessä riippuu mm. maaperästä, perustusten syvyydestä, rakennuksen maantieteellisestä sijainnista, lumipeitteen paksuudesta ja rakennuksesta perustuksiin johtuvasta lämpömäärästä. Eristeet mitoitetaan pakkasmäärän, perustusten syvyyden, rakennuksen tai rakennusosan luonteen (kylmä, lämmin) ja eristeen sijainnin (seinä, nurkka) perusteella.

Talonrakennuksen routasuojausohjeiden perusteella Suomi jaetaan erilaisiin ilmastovyöhykkeisiin I–V mitoituspakkasmäärän perusteella. (RT 81-10590), Kuva 4.

Matalaperustusten yhteydessä käytettävän routaeristyksen leveys näkyy kuvassa 5.

Tarvittava eristyspaksuus riippuu perustuksen tyypistä ja mm. lattiatason korkeudesta ympäröivään maaperään nähden.

Lämpimän perustuksen seinälinjojen yhteydessä käytettävä routaeristys-paksuus vaihtelee seuraavasti: Nurkissa tulee kuvassa 5 esitetyssä laajuudessa routaeristyksen paksuuden olla 40 % suurempi kuin seinälinjoilla.

Matalaperustamistavat

Perustamissyvyyteen vaikuttavat monet seikat, mutta se on yleensä 0,5–0,6m. Pohjarakennusohjeiden mukaan perustusten alapinnan on oltava vähintään 0,3 m maanpinnan alapuolella. Matalaperustamistapa valitaan pääasiassa rakennustyypin, alapohjatyypin ja maaperän laadun ja kantavuuden perusteella.

Matalaperustustyypit nimetään siihen liittyvän alapohjan mukaan:
• ryömintätilainen kylmä tai lämmin alapohja
• maanvarainen alapohja

Ryömintätilainen alapohja

Ryömintätilaisella alapohjalla tarkoitetaan perusmuuriin tai palkkiin tukeutuvaa alapohjaa, jonka alla on tuulettuva ilmatila. Ryömintätilaisen alapohjan yhteydessä käytetään yleensä joko pilari- tai perusmuuriperustusta. Pilariperustus soveltuu lähinnä pienehköihin puurakenteisiin loma-asuntoihin sekä varasto ja tilapäisrakennuksiin.

Perusmuuri soveltuu kaikkiin omakotirakennuksiin. Perusmuuri voi olla lämmöneristetty tai lämmöneristämätön. Ryömintätilaisen lämpimän alapohjan yhteydessä tehdään perusmuuri hyvin lämpöä eristäväksi. Tällöin perustus toimii lämpöteknisesti samalla tavoin kuin maanvaraisessa alapohjassa.

Kylmä ryömintätila

Perinteinen lämmöneristetty ryömintätilainen alapohja on ns. rossipohja. Sen muodostavat lattiapalkkien väliin ladotut irtolaudat, joiden päällä on tuulensuojalevy tai -paperi ja lämmöneriste. Laudat on tuettu joko lattiapalkkien kylkeen tai alapintaan kiinnitettyihin rimoihin tai tukilautoihin. Uudemmissa ratkaisuissa rossipohjalaudoitus korvataan usein huokoisella kosteudenkestävällä kuitulevyllä ja joskus jäykällä lämmöneristyslevyllä.

Kylmän ryömintätilan perusmuuri tehdään nykyisin yleisimmin kevytsoraharkoista, joiden alla
on teräsbetoninen antura. Ryömintätilan korkeus on tavallisesti 0,4–1,0 m. Jos ryömintätilassa on putkivetoja tms., korkeuden tulisi olla vähintään 0,7 m. Suunnittelussa ja toteutuksessa on kiinnitettävä huomiota erityisesti perustusten liikkumattomuuteen ja alapohjan ja ryömintä-tilan riittävään kuivuteen. Erityisesti huomiota on kiinnitettävä alapohjan ilmatiiviyteen, varsinkin liitoskohdissa.

Jos maaperä on routiva, perustusten liikkumattomuus voidaan varmistaa esimerkiksi lämmöneristämällä perusmuuri riittävästi ja käyttämällä ulkopuolista routaeristettä. Tällöin kesäaikana maahan varastoitunut ja alapohjan läpi virtaava lämpö estävät perustusten routimisen.

Betonisen lämmöneristämättömän sokkelin liikkumattomuus voidaan varmistaa esimerkiksi perustusten alle sijoitettavilla routaeristeillä. Tämä ei ole kuitenkaan suositeltavaa, sillä perustusten alle sijoitettavat routaeristeet lisäävät kaivu- ja täyttökustannuksia. Perustuksissa saattaa myös esiintyä vähäistä painumista. Käyttämällä betonisokkelin anturaosan valussa runkoaineena kevytsoraa voidaan välttyä perusmuurin alle sijoitettavilta routaeristeiltä.

Ryömintätilan tuuletus

Ryömintätila tulee lämmöneristää reunoiltaan riittävästi, jotta lämpötila pysyisi talvella riittävän korkeana. Toisaalta ryömintätila tulee tuulettaa riittävästi, jotta lähinnä maaperästä kapillaarisesti ja diffuusion muodossa noussut kosteus tuulettuisi riittävästi.

Tavallisesti ryömintätilassa käytetään luonnollista tuuletusta, jossa ilman kierron ryömintätilassa
saa aikaan rakennuksen eri puolilla vallitseva ilmanpaine-ero. Tuuletuksen tehokkuus riippuu
paikan pienilmastosta, paikallisesta säätyypistä, tuulisuudesta, läheisistä rakennuksista, kasvillisuudesta ja pinnanmuodostuksesta.

Ryömintätilan tuuletusta varten perusmuuriin tehdään tuuletusaukkoja, joiden yhteenlaskettu pinta-ala on yleensä vähintään 5–10 cm2 /m2 lattiapinta-alaa, jos aukot ovat oikein sijoitetut. Tuulelta suojatussa paikassa tarvitaan aukkoalaa enemmän. On huomattava myös, että tuuletusaukkojen suojana olevat ritilät pienentävät tuuletusaukkoja jopa n. 50 %. Kostealla maaperällä tuuletuksen riittävyyden varmistamiseksi poistoilma voidaan ohjata eristetyllä tuuletuskanavalla vesikaton yläpuolelle.

Tuuletusaukkojen alareunan tulee olla vähintään 200 mm, mieluimmin 300 mm viereisen ulkopuolisen maanpinnan yläpuolella. Aukot peitetään ritilällä, joka estää sadeveden ja lumen pääsyn ryömintätilaan.

Ryömintätilaan pääsyä varten perusmuuriin, samoin kuin ryömintätilassa oleviin perusmuureihin, tehdään aukot tai avattava tarkastusluukku. Huoltoluukun tulisi olla kooltaan vähintään 400
mm x 500 mm.

Ryömintätilasta on poistettava kaikki orgaaninen aines. Ruokamulta korvataan kapillaarisen vedennousun estävällä riittävän paksulla sora- tai sepelikerroksella. Ryömintätilan maapohjaan ei saa sijoittaa muovikalvoa estämään kosteuden haihtumista maasta ryömintätilaan. Jos maaperä on sen verran kostea, että voidaan normaalioloissa olettaa maaperästä haihtuvan liian paljon vesihöyryä, tulee tuuletusta lisätä ja levittää ryömintätilaan noin 200–300 mm:n paksuinen kerros kevytsoraa, jonka alla on vähintään 100 mm:n karkea sora- tai sepelikerros katkaisemassa kapillaarisen vedennousun. Lämpöä eristävä kevytsorakerros pitää kesällä perusmaan lämpötilan riittävän alhaisena, jolloin kosteuden haihtuminen maaperästä vähenee.
Samalla pienenee perustusten routimisvaara talvella, vaikka ryömintätilan tuuletusta lisättäisiinkin. Maanpinta rakennuksen alla ja ympärillä on muotoiltava siten, että ulkopuolinen vesi ohjautuu rakennuksesta poispäin ja ettei rakennuksen alle pääse muodostumaan vesilammikoita.

Alapohjarakenteet

Kantavan alapohjapalkiston tyyppi ja mitoitus riippuvat lähinnä kantavien perusmuuri- tai palkkilinjojen keskinäisestä etäisyydestä. Alapohjapalkit voivat olla:
• massiivisia sahatavarapalkkeja
• liimapuupalkkeja
• viilupuupalkkeja (esim. Kertopuu)
• ohutuumapalkkeja
• ristikkopalkkeja tai arinapalkkeja (ristikkäiset palkit)
 

Kun alapohjan kantavat palkit tehdään massivisesta sahatavarasta, on vältettävä kolmea metriä pitempiä jännevälejä. 4–5 metrin jänneväleihin suositellaan käytettäviksi lattiapalkkeina vaneriuuma-, kuitulevyuuma-, liimapuu- tai kertopuu-palkkeja.
Arinarakenteet (kantavat ristikkäiset palkit) lisäävät alapohjarakenteen jäykkyyttä. Lämmöneristeiden kannalta edullisin palkkijako on k 600 mm. Viittä metriä pidempiä jännevälejä ei yleensä kannata tehdä muun muassa lattian haitallisen notkumisen ja värähtelyn kannalta. Palkkien kantavuus ei ole ongelma. Rakenteiden jäykkyys lisääntyy myös, kun konstruktiivinen pintalevy (vaneri, puukipsi- tai lastulevy) liimataan ja ruuvataan palkkeihin.
Puinen alapohja ja ulkoseinä muodostavat toiminnallisen kokonaisuuden. Ulkoseinän rankotolpat voidaan tukea joko lattiapalkin alla tai päällä oleviin alasidepuihin.

Tuulensuojan on oltava ehdottoman tiivis. Tiiviys on erityisen tärkeää ulkoseinän ja alapohjan sekä putki- yms. läpivientien liitoskohdissa. Lämmöneristeen tulee täyttää koko sille varattu tila, ja sen on oltava kiinni lämpimässä lattiapinnassa. Ryömintätilainen alapohja voidaan tehdä myös käyttämällä kantavana rakenteena esim. ontelolaattoja, ns. liittolaattoja tai Siporex-lankkuja. Perustukset tehdään joko paikalla valamalla tai muuraamalla tai kokoamalla valmiista elementeistä.

Lämmin ryömintätila

Suomessa on harvinainen sellainen alapohja, johon liittyy lämmin ryömintätila. Varsinainen alapohja
on joko täysin eristämätön tai vain vähän eristetty, kun taas ulkoilmaan rajoittuvat perusmuurit ja ryömintätilaan rajoittuva maanpinta ovat hyvin lämmöneristetyt.

Lämmin ryömintätila on yleensä osa rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmää, joita on kaksi toiminnaltaan erilaista:
• ilma johdetaan ryömintätilaan lattian reunaosien kautta suoraan huonetilasta.
• ilma johdetaan huoneesta yläpohjan kautta ryömintätilaan.

Näistä yksinkertaisempi on järjestelmä, jossa huonetilojen poistoilma kuljetetaan lattian reunoissa olevien rakojen kautta ryömintätilaan ja sieltä edelleen painovoimaisesti tai koneellisesti vesikaton yläpuolelle.
 

Korvausilma otetaan ohjatusti edullisimmin ikkunalasien välistä, jolloin ikkunan tehollista U-arvoa (lämpötasetta) voidaan samalla parantaa. Yksikerroksisissa taloissa saattaa olla varminta käyttää poistohormissa huippuimuria varmistamaan ryömintätilan pysyvä alipaine. Järjestelmän suurin etu on se, että ilman virtaus katosta lattiaan tasaa huoneen lämpötilaeroja. Lattiarakenteilta ei vaadita erityistä tiiviyttä eikä lämmöneristävyyttä. Järjestelmä, jossa huonetilan poistoilma johdetaan yläpohjan kautta ryömintätilaan ja sieltä edelleen vesikaton yläpuolelle, edellyttää aina koneellista ilmanvaihtoa ja tiivistä lattiarakennetta. Jotta järjestelmä toimisi moitteettomasti, tulee koneellisen ilmanvaihdon olla ehdottoman toimintavarma.

Maanvarainen alapohja

Maanvaraisessa alapohjassa lattiarakenteet lepäävät ilman tuuletettua ilmaväliä suoraan kantavan maakerroksen päällä. Maanvaraista alapohjaa on Suomessa käytetty omakotirakennuksissa 1950-luvulta alkaen. Rakennuksen ulkopuoliset lämmöneristeet, routaeristeet, tulivat käyttöön 1970-luvun loppupuolella. Perustusten liikkumattomuus pyrittiin varmistamaan varhaisemmissa ratkaisuissa joko rakennuksesta johdetun lämmön (heikko reunaosien lämmöneristys, eristämätön lämmitysveden paluuputki yms.) tai perustusten alapinnan ulkonurkkaan sijoitetun lämmityskaapelin avulla.

Nykyisin perustusten routimattomuus varmistetaan riittävillä ja tarkoitukseen erikseen hyväksytyillä routaeristeillä.

Riittävän paksut lämmöneristyskerrokset alapohjan reunaosissa (noin 1 m leveä kaista) ja perusmuurin yhteydessä sekä perusmuuriin liittyvät ulkopuoliset maaeristeet vähentävät perustusten kautta tapahtuvaa energianhukkaa. Samalla lattian reunaosien pintalämpötila nousee.

Maanvaraiset alapohjatyypit

Tavallisimmat maanvaraiset perustyypit ovat
• perusmuuri + maanvarainen alapohja ja
• reunapalkilla vahvistettu maanvarainen kantava laatta
 

Perustyypistä riippumatta omakotitaloissa käytetään kahta alapohjaratkaisua, jotka poikkeavat toisistaan lämmöneristeen sijainnin suhteen:
• lämmöneriste lattialaatan yläpuolella ja
• lämmöneriste lattialaatanalapuolella

Lämmöneriste lattialaatan yläpuolella

Teräsbetonilaatta valetaan yleensä hyvin tiivistetyn ja tasatun, paksuudeltaan vähintään 200 mm:n sorakerroksen päälle. Sorakerros estää kapillaarisen vedennousun maaperästä betonilaattaan. Lämmöneriste on perinteisesti sijoitettu betonilaatan ja lattialaudoituksen tai -levytyksen väliin. Ei lattiarakenteeseen eikä lattian alapuolisiin rakennekerroksiin saa sijoittaa höyrynsulkumuovia. Sen sijaan puukorokkeet tulee erottaa betonilaatasta kattohuopakaistalla. Kosteusteknisen toiminnan varmistamiseksi tulisi vähintään puolet lämmöneristyspaksuudesta sijoittaa betonilaatan alle ainakin lattian reunaosilla, jolloin myös voidaan pienentää
puulattian korokekorkeutta.

Rakenne sopii parhaiten lautalattialle. Lämmöneristeenä voidaan käyttää, mineraalivillaa tai joko levymäistä tai puhallettavaa puukuitueristettä. Lauta- tai levylattian ja lämmöneristeen väliin tulee jättää ilmarako, joka on reunoilta yhteydessä huoneilmaan.

Lattialaatan päälle voidaan tehdä myös ns. kelluva lattia, jossa pintalattia asennetaan riittävän lujuuden omaavan EPS-eristyskerroksen varaan.

 

Lämmöneriste lattialaatan alapuolella

Kahdesta maanvaraisesta alapohjatyypistä uudemmassa ja nykyisin yleisimmin käytetyssä on lämmöneriste lattialaatan alapuolella. Alapohjarakenteen muodostaa tasatun maakerroksen päälle asennettu kuormituksia ja kosteutta kestävä lämmöneriste, jonka päällä on yläpuolisia kuormia vastaanottava laatta. Se on yleensä teräsbetonia paksuus 70–100 mm.

Lämmöneristeeksi soveltuvat jäykkä mineraalivilla, solumuovit tai kevytsora. Lämmöneristeen alla pitää olla vähintään 200 mm paksu kerros soraa. Lattiarakenteessa ei käytetä yleensä höyrynsulkua. Kun lattianpäällysteenä on lautaparketti, asennetaan betonin ja lautaparketin väliin askeläänen- ja kosteudeneristeeksi esimerkiksi korkkirouheella pinnoitettu höyrytiivis kermi tai vastaava.

Alapohjatyypistä riippumatta perusmuurin materiaaleina ovat yleisimmin kevytsoraharkot ja -teräsbetoni.
Maanvaraisen alapohjan suunnittelussa ja toteutuksessa tulee ottaa huomioon muun muassa:
• maanpinnan muotoilu ja ulkopuolinen salaojitus tehdään samoin kuin ryömintätilaisessa alapohjassa
• riittävä lämmöneristys alapohjassa (1 m leveällä reunakaistalla 2-kertainen paksuus keskiosiin verrattuna) ja perusmuurissa sekä rakennuksen ulkopuolinen routaeristys
• rakennuksen ulkonurkissa tulee routaeristyksen paksuutta lisätä vähintään 40 %
• lattialämmityksen yhteydessä kannattaa aina käyttää riittävän paksuja ja tehokkaita lämmöneristeitä, jotta energiahäviöt saadaan kuriin
• ulkopuolinen maanpinta on 300 mm lopullisen lattiatason alapuolella.
• ulkopuolinen maanpinta on vähintään 200 mm alempana lattian ja ulkoseinän puuaineisia rakennustarvikkeita; julkisivuun liittyviä puuaineisia tarvikkeita ei saa kuitenkaan ulottaa 300 mm lähemmäksi ulkopuolista maanpintaa
• tarpeettoman korkealla maanpinnasta sijaitseva lattia lisää maantäyttökustannuksia, perusmuurin kustannuksia, porras-askelmien tarvetta ja perusmuurin lämmöneristystarvetta
• huolehditaan kapillaarisen vedenliikkeen estävästä sorakerroksesta ja kosteussuluista
• puu ei saa joutua kosketuksiin betonin, hiekan tai täytemaan kanssa, ja puuaineisiin tarvikkeisiin joutuneen kosteuden tulee päästä esteettä poistumaan rakenteista
• ”valesokkelin” käyttöä tulee välttää ennen kaikkea puurakenteiden yhteydessä
• puuaineisen ulkoseinän tulee olla kokonaan kiviaiseisen perusmuurin ja betonilaatan yläpuolella. Myöskään puuaineista väliseinää ei saa alaosistaan upottaa betonilaatan sisälle
• on vältettävä rakentamista maapohjalle, jossa pohjavesi on korkealla

PERUSTUS

Perustukset käsittävät tavallisesti rakennuksesta maaperään kuormia välittävän anturan, perusmuurin
(joskus pilarit) ja näihin liittyvät kosteuden kulkua säätelevät kerrokset ja lämmöneristeet.

Rakennusten perustukset on suunniteltava huolellisesti, sillä perustusten virheellisestä toteutuksesta aiheutuneet vauriot aiheuttavat yleensä myös vaurioita muissa rakenteissa. Niiden korjaaminen on erityisen vaikeaa ja kallista.

Perustukset ryhmitellään niiden alapinnan korkeusaseman perusteella kahteen pääryhmään:
• syväperustus ja
• matalaperustus.

Syväperustus

Syväperustuksella tarkoitetaan rakennuksen massasta aiheutuvien kuormien viemistä pilareiden tai perusmuurien välityksellä routarajan alapuolelle. Pilareiden ja perusmuurien alla käytetään anturoita, joiden mitoitus määräytyy niihin kohdistuvan kuormituksen ja sallitun maanpaineen perusteella.

Yleisimmät syväperustamismenetelmät ovat:
• peruspilarit
• peruspilarit ja sokkelipalkki sekä
• perusmuuri.

Peruspilarit soveltuvat käytettäviksi routivalle maaperälle perustetuissa kellarittomissa rakennuksissa, joissa on ryömintätilainen alapohja ja kantavat, osittain maanpäälliset pilarit perustuksena. Ryömintätila jää pilareiden väliseltä osalta avoimeksi. Peruspilareiden materiaalina on yleisimmin joko teräsbetoni tai kevytsorapilariharkot. Myös teräspilareita käytetään.

Sokkelipalkilla tarkoitetaan pilareihin tukeutuvaa palkkia, joka ottaa kuormituksia yläpuolisista rakenteista ja siirtää ne peruspilareille. Sokkelipalkin alareuna ulotetaan maanpinnan alapuolelle. Perustamistapa soveltuu käytettäväksi sekä ryömintätilaisen että maanvaraisen alapohjan kanssa. Sokkelipalkki tehdään yleensä teräsbetonista joko paikallavaluna tai esivalmisteisina elementteinä.

Perusmuuri siirtää yläpuolelta tulevat kuormat anturoiden välityksellä routarajan alapuolelle. Routarajan alapuolelle perustettua perusmuuria käytetään pientaloissa yleensä vain silloin, kun se toimii samanaikaisesti kellaritilan seinänä.

Kellarinseinä

Kellarinseinän materiaaleina käytetään yleisimmin teräsbetonia, betoniharkkoja tai kevytsoraharkkoja. Lämpimän kellaritilan ulkoseinämateriaaliksi soveltuvat parhaiten tuotteet, joilla on sellaisenaan hyvä lämmöneristyskyky (kevytsoraharkot ja (lisälämmöneristetyt harkot).

Viime vuosina ovat yleistyneet rakenteet, joissa huokoisiin kiviaineisiin kellaritilojen ulkoseiniin liittyy ulkopuolinen pystysalaojitus ja tuuletus. Nämä toteutetaan useimmiten perusmuurilevyjen ja jäykän kosteutta sietävän lämmöneristeen (esim. solupolystyreeni- tai kivivillalevyt) avulla. Tällaiset rakenteet päästävät kosteuden ulos seinien läpi ja tekevät samalla kellaritilan ilman oleskelukelpoiseksi. Ulkopuolinen lämmöneriste pysyy yleensä kuivana ja parantaa samalla seinän lämmöneristävyyttä. Koska kellarinseiniin
kohdistuu voimakas maanpaine, tulee harkkoseinät jäykistää riittävästi esimerkiksi kiviaineisilla väliseinillä.

Nykynäkemyksen mukaan kellarinseinä tulee suunnitella samoin periaattein kuin maanpäälliset lämpimät seinät. Seinän tulee olla ilmatiivis,riittävästi lämpöä eristävä ja sen vesihöyrynläpäisevyyden tulee kasvaa sisältä ulospäin mentäessä eli seinän tulee ”hengittää” ulospäin. Lisäksi seinärakenteen tulee aina pysyä kuivana.

Kellaritilan ulkoseinärakenteissa esiintyviä kosteusvaurioita saattavat aiheuttaa väärin suunnitellun seinärakenteen lisäksi mm. maanpinnan puutteelliset kallistukset rakennuksen ulkopuolella, liian tiivis täyttömaa perusmuurin vieressä sekä salaojituksen huono toiminta tai väärä sijainti.

Lämmin ryömintätila

Suomessa on harvinainen sellainen alapohja, johon liittyy lämmin ryömintätila. Varsinainen alapohja
on joko täysin eristämätön tai vain vähän eristetty, kun taas ulkoilmaan rajoittuvat perusmuurit ja ryömintätilaan rajoittuva maanpinta ovat hyvin lämmöneristetyt.

Lämmin ryömintätila on yleensä osa rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmää, joita on kaksi toiminnaltaan erilaista:
• ilma johdetaan ryömintätilaan lattian reunaosien kautta suoraan huonetilasta.
• ilma johdetaan huoneesta yläpohjan kautta ryömintätilaan.

Näistä yksinkertaisempi on järjestelmä, jossa huonetilojen poistoilma kuljetetaan lattian reunoissa olevien rakojen kautta ryömintätilaan ja sieltä edelleen painovoimaisesti tai koneellisesti vesikaton yläpuolelle.
 

Korvausilma otetaan ohjatusti edullisimmin ikkunalasien välistä, jolloin ikkunan tehollista U-arvoa (lämpötasetta) voidaan samalla parantaa. Yksikerroksisissa taloissa saattaa olla varminta käyttää poistohormissa huippuimuria varmistamaan ryömintätilan pysyvä alipaine. Järjestelmän suurin etu on se, että ilman virtaus katosta lattiaan tasaa huoneen lämpötilaeroja. Lattiarakenteilta ei vaadita erityistä tiiviyttä eikä lämmöneristävyyttä. Järjestelmä, jossa huonetilan poistoilma johdetaan yläpohjan kautta ryömintätilaan ja sieltä edelleen vesikaton yläpuolelle, edellyttää aina koneellista ilmanvaihtoa ja tiivistä lattiarakennetta. Jotta järjestelmä toimisi moitteettomasti, tulee koneellisen ilmanvaihdon olla ehdottoman toimintavarma.

Maanvarainen alapohja

Maanvaraisessa alapohjassa lattiarakenteet lepäävät ilman tuuletettua ilmaväliä suoraan kantavan maakerroksen päällä. Maanvaraista alapohjaa on Suomessa käytetty omakotirakennuksissa 1950-luvulta alkaen. Rakennuksen ulkopuoliset lämmöneristeet, routaeristeet, tulivat käyttöön 1970-luvun loppupuolella. Perustusten liikkumattomuus pyrittiin varmistamaan varhaisemmissa ratkaisuissa joko rakennuksesta johdetun lämmön (heikko reunaosien lämmöneristys, eristämätön lämmitysveden paluuputki yms.) tai perustusten alapinnan ulkonurkkaan sijoitetun lämmityskaapelin avulla.

Nykyisin perustusten routimattomuus varmistetaan riittävillä ja tarkoitukseen erikseen hyväksytyillä routaeristeillä.

Riittävän paksut lämmöneristyskerrokset alapohjan reunaosissa (noin 1 m leveä kaista) ja perusmuurin yhteydessä sekä perusmuuriin liittyvät ulkopuoliset maaeristeet vähentävät perustusten kautta tapahtuvaa energianhukkaa. Samalla lattian reunaosien pintalämpötila nousee.

Maanvaraiset alapohjatyypit

Tavallisimmat maanvaraiset perustyypit ovat
• perusmuuri + maanvarainen alapohja ja
• reunapalkilla vahvistettu maanvarainen kantava laatta
 

Perustyypistä riippumatta omakotitaloissa käytetään kahta alapohjaratkaisua, jotka poikkeavat toisistaan lämmöneristeen sijainnin suhteen:
• lämmöneriste lattialaatan yläpuolella ja
• lämmöneriste lattialaatanalapuolella

Lämmöneriste lattialaatan yläpuolella

Teräsbetonilaatta valetaan yleensä hyvin tiivistetyn ja tasatun, paksuudeltaan vähintään 200 mm:n sorakerroksen päälle. Sorakerros estää kapillaarisen vedennousun maaperästä betonilaattaan. Lämmöneriste on perinteisesti sijoitettu betonilaatan ja lattialaudoituksen tai -levytyksen väliin. Ei lattiarakenteeseen eikä lattian alapuolisiin rakennekerroksiin saa sijoittaa höyrynsulkumuovia. Sen sijaan puukorokkeet tulee erottaa betonilaatasta kattohuopakaistalla. Kosteusteknisen toiminnan varmistamiseksi tulisi vähintään puolet lämmöneristyspaksuudesta sijoittaa betonilaatan alle ainakin lattian reunaosilla, jolloin myös voidaan pienentää
puulattian korokekorkeutta.

Rakenne sopii parhaiten lautalattialle. Lämmöneristeenä voidaan käyttää, mineraalivillaa tai joko levymäistä tai puhallettavaa puukuitueristettä. Lauta- tai levylattian ja lämmöneristeen väliin tulee jättää ilmarako, joka on reunoilta yhteydessä huoneilmaan.

Lattialaatan päälle voidaan tehdä myös ns. kelluva lattia, jossa pintalattia asennetaan riittävän lujuuden omaavan EPS-eristyskerroksen varaan.

 

Lämmöneriste lattialaatan alapuolella

Kahdesta maanvaraisesta alapohjatyypistä uudemmassa ja nykyisin yleisimmin käytetyssä on lämmöneriste lattialaatan alapuolella. Alapohjarakenteen muodostaa tasatun maakerroksen päälle asennettu kuormituksia ja kosteutta kestävä lämmöneriste, jonka päällä on yläpuolisia kuormia vastaanottava laatta. Se on yleensä teräsbetonia paksuus 70–100 mm.

Lämmöneristeeksi soveltuvat jäykkä mineraalivilla, solumuovit tai kevytsora. Lämmöneristeen alla pitää olla vähintään 200 mm paksu kerros soraa. Lattiarakenteessa ei käytetä yleensä höyrynsulkua. Kun lattianpäällysteenä on lautaparketti, asennetaan betonin ja lautaparketin väliin askeläänen- ja kosteudeneristeeksi esimerkiksi korkkirouheella pinnoitettu höyrytiivis kermi tai vastaava.

Alapohjatyypistä riippumatta perusmuurin materiaaleina ovat yleisimmin kevytsoraharkot ja -teräsbetoni.
Maanvaraisen alapohjan suunnittelussa ja toteutuksessa tulee ottaa huomioon muun muassa:
• maanpinnan muotoilu ja ulkopuolinen salaojitus tehdään samoin kuin ryömintätilaisessa alapohjassa
• riittävä lämmöneristys alapohjassa (1 m leveällä reunakaistalla 2-kertainen paksuus keskiosiin verrattuna) ja perusmuurissa sekä rakennuksen ulkopuolinen routaeristys
• rakennuksen ulkonurkissa tulee routaeristyksen paksuutta lisätä vähintään 40 %
• lattialämmityksen yhteydessä kannattaa aina käyttää riittävän paksuja ja tehokkaita lämmöneristeitä, jotta energiahäviöt saadaan kuriin
• ulkopuolinen maanpinta on 300 mm lopullisen lattiatason alapuolella.
• ulkopuolinen maanpinta on vähintään 200 mm alempana lattian ja ulkoseinän puuaineisia rakennustarvikkeita; julkisivuun liittyviä puuaineisia tarvikkeita ei saa kuitenkaan ulottaa 300 mm lähemmäksi ulkopuolista maanpintaa
• tarpeettoman korkealla maanpinnasta sijaitseva lattia lisää maantäyttökustannuksia, perusmuurin kustannuksia, porras-askelmien tarvetta ja perusmuurin lämmöneristystarvetta
• huolehditaan kapillaarisen vedenliikkeen estävästä sorakerroksesta ja kosteussuluista
• puu ei saa joutua kosketuksiin betonin, hiekan tai täytemaan kanssa, ja puuaineisiin tarvikkeisiin joutuneen kosteuden tulee päästä esteettä poistumaan rakenteista
• ”valesokkelin” käyttöä tulee välttää ennen kaikkea puurakenteiden yhteydessä
• puuaineisen ulkoseinän tulee olla kokonaan kiviaiseisen perusmuurin ja betonilaatan yläpuolella. Myöskään puuaineista väliseinää ei saa alaosistaan upottaa betonilaatan sisälle
• on vältettävä rakentamista maapohjalle, jossa pohjavesi on korkealla