Teksti©Reino Laukkanen
Korkeat rakennukset - haaste suunnittelijoille Korkeimmat rakennukset Teksti: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com Juttu julkaistu Uudenmaan Alueen Insinöörien järjestölehdessä 14. elokuuta 2001. Taivaita piirtävät korkeat rakennukset ovat kiehtoneet ihmisiä raamatun ajoista asti. Baabelin torni on yksi ensimmäisistä yrityksistä kohota pilviä kohti. Kuinka välttää sen kohtalo ja saada rakennelma kestäväksi, siinä riittää pohdittavaa. Rakennuskorkeuden kasvaessa eteen tulee uusia ongelmia, joista maan päällä ei välttämättä ole aavistustakaan. Ensimmäisenä kannattaa muistaa, että tavaroiden siirtäminen ylös-alas -suuntaan on hankalampaa kuin sivusuunnassa. Riskianalyyseissä on varauduttava pahimpiin tilanteisiin. Ulkoa tulevia uhkia ovat vaikkapa lentokoneiden ja lintuparvien törmäys. Empire State Buildingin suunnittelussa ilmeisesti onnistuttiin. Rakennuksen seitsemänteenkymmenenteen yhdeksänteen kerrokseen törmäsi vuonna 1945 B-25 -pommikone ja yksi koneen moottoreista meni rakennuksen läpi. Tästä huolimatta rakennuskonstruktio ei kärsinyt vakavia vaurioita. Toinen ulkoa tuleva uhka voi olla auringon paisteen vaikutus ja sen aiheuttama yksipuolinen lämpölaajeneminen. Sääolosuhteet tuulineen on otettava tarkasti huomioon. Korkeista rakennuksista tehdyt pienoismallit viedään tuulitunnelikokeisiin sekä yksinään että ympäristöön sijoitettuina malleina. Sisäiset uhat liittyvät suuriin tilakorkeuksiin. NASAn kantorakettien kokoamishallin ongelmana on rakennuksen sisään muodostuvat ukkoskuurot. Hallin koko onkin poikkeuksellisen suuri. Kapeissa kuiluissa syntyy helposti hormivaikutus. Tämä takia ilmanvaihtokanavia ei voida tehdä satojen metrien mittaisiksi. Korkea rakennus jaetaankin osastoihin niin, että välissä on tekniikkakerros ja sen jälkeen taas miehitettyä tilaa vaikkapa toimistona. Hissikuilujen korkeus on optimoitava halutun siirtymänopeuden ja kuiluefektien mukaan. Korkeissa rakennuksissa on poikkeuksellista hissien käyttäminen poistumisreitteinä tulipalojen ja muiden vaarojen uhatessa. Tavallisesti vaaratilanteissa hissien käyttö on kiellettyä, mutta korkeissa rakennuksissa on tällaisten tapausten varalla varavoimala tuottamassa sähköä. Vielä kahdennestakymmenennestä korkeudesta voidaan portaita käyttää poistumiseen, mutta kerrosten määrän kasvaessa myös ihmisten määrä kasvaa. Poistuminen voidaan hoitaa myös katon kautta vaikkapa helikoptereiden avulla. Malesian pääkaupungissa Kuala Lumpurissa sijaitsevassa Petronas-yhtiön kaksoistornissa on tornien välillä yhdyskäytävä, jota kautta evakuointi voitaneen suorittaa myös toista tornia hyväksi käyttäen. Inhimilliset tarpeet Korkeissa rakennuksissa vesi- ja viemäritekniikka joutuu koetukselle. Sen lisäksi että vesi yleensäkin on nostettava kaikkiin kerroksiin, on sille myös saatava riittävä paine sekä huolehdittava etteivät poistovedet alas mennessään saa liikaa nopeutta. Tässä korostuu väliin sijoitettujen tekniikkakerrosten merkitys. Viemäriputkissa on oltava mutkittelua vauhdin hidastamiseksi ja viimeisten mutkien tulee olla kunnolla tuettuja. Korkeuseroista aiheutuu hormivaikutus ilmanvaihtopuolella. Lämpötilaerojen takia sattuu luonnollista ilman liikkumista. Se on estettävä, ettei synny kiusallista vedon vaikutelmaa. Alaovet ovat säännöllisesti pyöröovia ilmamäärän virtauksen hallitsemiseksi. |
| Tulipalon sattuessa Tulipalojen varalle rakennetaan nykyisin sprinklauksen eli automaattisen sammutusjärjestelmän lisäksi myös automaattinen hälytysjärjestelmä, joka vie hälytyksen eteenpäin, vaikkei ihminen sitä paikan päällä olisi havaitsemassakaan. Poistumistiet ja porraskäytävät paineistetaan, ettei mahdollinen savu pääse tulemaan niihin. Sisutusmateriaalit on valittava huolellisesti, ettei niistä tulipalon sattuessa tule vaarallisia päästöjä. Tästä syystä nykyään käytetään halogeenittomia kaapeleita, jotka eivät palaessaan aiheuta kosteuden kanssa suolahappoa, kuten tavanomaiset kaapelit. Sprinklausjärjestelmän ansiosta palo harvemmin pääsee niin isoksi, että se aiheuttaa ongelmia, mutta savu saattaa olla tappavaa jo huomattavasti aikaisemmin. Savu on pidettävä aisoissa, ettei se pääse kiertämään porrashuoneen, ulkolasien tai muun kautta toisiin kerroksiin. Savun muodostumisesta ja liikkeistä on olemassa erilaisia tietokoneohjelmia. Niillä voidaan simuloida tulipalotilanteita ja määritellä suojaustasoja. Määräyksissä sanotaan, että yhden sammutusjärjestelmän taakse voidaan savupiippuvaikutuksen vuoksi liittää seitsemän kerrosta. Näin ollen korkeissa rakennuksissa ei tarvitse tehdä erityisratkaisuna isoa järjestelmää, vaan voidaan käyttää useita kappaleita pienempiinkin rakennuksiin soveltuvaa ratkaisua. Suomalaisten rakennusmääräysten mukaan työtiloihin täytyy tulla auringonvaloa. Tästä syystä meillä on tehty rakennuksia, joissa on sisäpiha. Pienissä toimistorakennuksissa voidaan ikkuna rikkoa ja savu puhaltaa pois. Kun runkosyvyydet ovat suuria, tulee eteen uusia ongelmia. Avokonttori on yksi tapa saada kasvatettua runkosyvyyttä. Missä rajat korkeudelle? Teoriassa ainakaan teknisiä rajoituksia ei ole. Suomessa vastaan tulevat asemakaavamääräykset, joista tosin myönnetään erivapauksia. Kuopioon on tulossa Teknologiakeskus Tekniaan neljätoistakerroksinen maamerkki. Pitäjänmäelle tulee kahdeksantoistakerroksinen Sys Open Tower ja Espoon Keilalahteen samankorkuinen Konebuilding. Muuten rakentamista ei rajoita kuin rahoittajan voimavarat ja hankkeen mielekkyys. Kyse on hieman samasta asiasta kuin kuulennot. Onhan se mahdollista, mutta onko se tarpeellista? Arkkitehti Cesar Pelli, joka on suunnitellut Petronaksen kaksoistornin lisäksi lukuisia korkeita rakennuksia, muun muassa New Yorkin nelitornisen World Financial Centerin, on sanonut, että kustannukset neliömetriä kohden alkavat nousta huomattavasti seitsemännenkymmenen kerroksen jälkeen. Hänen mukaansa korkeiden rakennusten rakentaminen ei niinkään ole uuden kerroksen lisäämistä entisen päälle vaan enemmänkin rakennuksen nostamista ja uuden kerroksen asettamista maan pinnalle.  |
|
 |
 |
Sys Open Tower marraskuussa 2008. Kuva © Reino Laukkanen |
Sys Open Tower kesäkuussa 2009. Kuva © Reino Laukkanen |
| Mukaanpääsy ulkomaisiin rakennuskohteisiin Suomalaisten rakennusyhtiöiden toiminta ulkomailla tapahtuu yleensä yhteistyössä paikallisten toimijoiden ja viranomaisten kanssa. Rakennusprojekteissa muodostetaan yhteistyöorganisaatio, joka pystyy viemään hankkeen läpi alusta loppuun. Ulkomaan kohteet edellyttävät hyvää paikallisten rakennusmääräysten ja tapojen tuntemusta. Tekniset ratkaisut ovat jonkun verran erilaisia eri maissa. Suomessa käytössä olevia ratkaisuja ei välttämättä suoraan hyväksytä. Tärkeää jo kustannussyistä on osata rakentaa kohdemaassa niillä materiaaleilla, joita siellä on normaalisti saatavilla. Lisäksi viranomaisten kanssa on käytävä, varsinkin korkeiden rakennusten osalta, raskaita ja aikaa vieviä neuvotteluja. Vaikka Eurooppa on yhdentynyt, eivät rakennusliikkeet ole tehneet merkittävässä määrin projekteja muihin länsimaihin, eikä sieltäkään olla paljoa Suomeen tultu rakentamaan. Yleensä kohdemaiden rakentajien oma osaamistaso on ollut sitä luokkaa, ettei muilla ole asiaa heidän tontilleen. Sen sijaan perinteisiin vientikohteisiin Baltiaan ja Venäjälle on edelleen tehty. Euroopan ulkopuolelta ja kehitysmaista, joiden oman tietotaito ei riitä, ovat enemmänkin vientiponnistelujen kohteena. Teksti: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com Jutun teossa ovat avustaneet Insinööritoimisto Olof Granlundista suunnittelupäällikkö Jaakko Latomäki, suunnittelujohtaja Kari Kaleva ja suunnittelupäällikkö Jukka Tyni. Toimisto on ollut mukana toteuttamassa em. Sys Open Toweria, Konebuildingia ja Teknian rakennuksia. Sys Open Tower Teräsrakenneyhdistyksen lehdessä. TAKAISIN OTSIKOIHIN |
|
Korkeimmat rakennukset
Tällä hetkellä (elokuussa 2001) korkeimmat rakennukset maailmassa ovat: Petronas Towers, Kuala Lumpur, Malesia, 452 metriä Sears Tower, Chicago, Illinois, 443 metriä World Trade Center, New York, 411 metriä Empire State Building, New York, 381 metriä Amoco, Standard Oil Building, Chicago, Illinois, 346 metriä John Hancock Center, Chicago, Illinois, 344 metriä 
Mikä näistä on maailman korkein rakennus? Asialle omistautunut neuvosto, the Council on Tall Buildings and Urban Habitat, on määritellyt neljä kategoriaa, joiden mukaan korkeita rakennuksia mitataan: - kuinka korkealla on rakenteellinen tai arkkitehtoninen huippu. - kuinka korkealla on ylimmän asutun kerroksen lattia. - kuinka korkealla on katon korkein kohta. - kuinka korkealla on antennin huippu. Chicago Public Libraryn mukaan, Sears-torni johtaa toista ja kolmatta kategoriaa, Petronaksen kaksoistorni ensimmäistä ja New Yorkin World trade Center johtaa ensimmäistä kategoriaa (1758 ft= 586 metriä). Kokonaan toinen juttu on kiista korkeimmasta rakennelmasta. Kanadassa, Torontossa on CN-torni, jolla on korkeutta 605 metriä. Vaikkakin siinä on muutamia asuttuja kerroksia, kaikki eivät pidä sitä korkeimpana rakennuksena. Suurin osa siitä on putkea, jonka sisällä kulkee hissi, eikä edellä mainittu instituutti tästä syystä pidä sitä maailman korkeimpana rakennuksena. Korkeuskisassa tornit jaetaan vielä sen mukaan, ovatko ne vapaasti seisovia vai tuetaanko niitä köysillä. Rakennusten korkeus mitataan maasta ylöspäin. Jos se mitattaisiin perustusten alimmasta pisteestä, saataisiin koko pituus. Esimerkiksi Petronaksen kaksoistornin perustukset ulottuvat sadanviidentoista metrin syvyyteen. Tulevaisuudessa kisa kiihtyy Tänä vuonna valmistunee Shanghai Financial Centre, jonka korkeudeksi aiotaan saada 460 metriä. Chongqingiin, Kiinaan on tekeillä 457 metriä korkea torni. Mahtiliikemies Donald Trump on ilmoittanut haluavansa rakentaa maailman korkeimman pilvenpiirtäjän New Yorkiin. Siihen tulisi 140 kerrosta ja korkeutta olisi 546 metriä. Arkkitehti Norman Foster on paljastanut suunnitelmat rakentaa Euroopan korkeimman rakennuksen Lontoon keskustaan. Korkeudeltaan 385 metriä oleva pilvenpiirtäjä ylittäisi Frankfurtiin rakenteilla olevan Commerzbankin 300 metrisen vastaavan. (Jälkihuomautus: Artikkeli julkaistiin netissä 14.8.2001, samaan aikaan kuin lehden paperiversio.) TAKAISIN OTSIKOIHIN |