Jätevedenpuhdistamon rakennetekniikka arktisilla alueilla

Abstract

Tässä työssä on tutkittu arktisiin olosuhteisiin rakennettavan jätevedenpuhdistamon rakennetekniikkaa, so. rakentamisen, konstruktioiden ja materiaalivalintojen erityiskysymyksiä ko. alueilla. Jätevedenpuhdistamo käsitetään tässä tutkimuksessa omalla rakennusvaipalla varustetuksi, lämmitetyksi hallimaiseksi rakennukseksi. Tutkimus on tehty lähinnä kirjallisuustutkimuksena käyttäen saatavilla olevaa ulkomaista (NL, USA, Kanada) ja suomalaista (VTT) tutkimus- ja kirjallisuusaineistoa. Olemassa olevan tiedon perusteella on pyritty valitsemaan sopivat rakennevaihtoehdot ja -järjestelmät eri rakennuksen osiin (perustukset, runko, vaippa, altaat). Prosessialtaiden osalta on myös pyritty kehittämään keskisuuriin ja suuriin puhdistamoihin soveltuvia teräselementteihin perustuvia allasjärjestelmiä. Kirjallisuustutkimuksen perusteella on havaittu, että nykyisellään arktisilla alueilla on tarvetta toimivien jätevedenpuhdistamojen rakentamiselle sekä suunniteltavissa että jo olemassa olevissa yhdyskunnissa. Arktisilla alueilla rakennuskustannukset ovat vähintään 3-4 kertaa normaalia suuremmat johtuen lähinnä ankarista olosuhteista ja kaukaisesta sijainnista. Olosuhteet suosivat asennusvalmiita rakennuselementtejä. Rakennesuunnittelussa on edellisen lisäksi otettava huomioon suuret lämpötilavaihtelut sekä paikalliset rakentamismääräykset ja normit. Perustusten päätyyppi on ylös nostetut, tuuletetut paaluperustukset. Perustukset ja suuraltaat kannattaa tehdä betonista, jos yhdyskunnan muukin rakentaminen sisältää betonointia ja raaka-aineita on saatavilla, muulloin teräspaalut, -palkkialapohja ja -altaat ovat järkevin vaihtoehto. Teräsaltaissa huomionarvoisimpia suunnittelulähtökohtia ovat elementtijärjestelmien kehittäminen sekä korroosiosuojaus. Betonialtaissa paikalliset perusraaka-aineet voivat aiheuttaa ongelmia laatunsa suhteen ja vaativat huolellisen tutkinnan ennen käyttöä. Teräs- tai liimapuukannattajat täyttävät arktisten olosuhteiden kriteerit parhaiten rakennusrungossa. Stabiliteettikysymykset vaativat ylös nostetuilla perustuksilla erikoishuomiota samoin kuin lämmitettävän hukkailmatilan minimointi rungon muotoa optimoimalla sekä liitossuunnittelu. Vaipan rakenteita suunniteltaessa on sen rakennusfysikaaliseen toimivuuteen kiinnitettävä erityistä huomiota ankaran ulko- ja aggressiivisen sisäilmaston takia. Sandwich-tyyppiset solumuoviytimiset metallipinnoitteiset paneelit ovat yleisesti käytetty rakennetyyppi sekä katossa että seinissä, jos vain paikalliset palomääräykset sen sallivat. /Kir09