Vähähiilistä mikrorakentamista
Vahvasti trendaavat vähähiilinen rakentaminen ja energiatehokkuus olivat CoolBox-hankkeen arvot, joiden mukaan uudenlainen mikrorakennuksen konsepti suunniteltiin ja rakennusprojekti toteutettiin. Huomioon otettiin myös yritysten näkökulmat, jotka liittyvät ennalta mainittujen trendien lisäksi pienrakentamisen kehittämiseen, jonka avulla pystytään vaikuttamaan kasvaviin tarpeisiin kausivaihtelun, väliaikaismajoittumisen ja rakennusten siirreltävyyden osalta.
Mikrorakennuksen tavoitteena on saada mahdollisimman suuri hyöty irti mahdollisimman pienestä neliömäärästä. Mikroasuminen on tunnistettu kasvavaksi kansainväliseksi trendiksi ja mikroasumisella tavoitellaan esimerkiksi minimalismia, ekologisuutta, asumisen edullisuutta ja helppoutta sekä toisinaan myös yhteisöllisyyttä. Suomessa mikrorakennuksille on kysyntää erityisesti haja-asutusalueilla, jossa asuntokysynnässä on kausittaista vaihtelua esimerkiksi matkailun vuoksi.
Kuvia valmiista CoolBox-pienrakennuksesta
Käyttäjäystävälliset pienrakennuskonseptit
CoolBox-hankkeen käyttäjätutkimus perustui tarpeeseen saada tietoa pienrakennusten käyttäjistä. Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti selvittämään potentiaalisten loppukäyttäjien tarpeita ja toiveita pienrakennuksille. Kyselyt ja haastattelut suoritettiin helmi–maaliskuussa 2021, ja vastaajia oli yhteensä 51 eri kansalaisuutta edustavaa henkilöä. Tutkimuksen tuloksena muodostettiin viisi pääprofiilia, jotka perustuivat käyttäjien elämäntyyliin ja suunnitteluajureihin. Profiilit olivat eräilijä, aktiiviliikkuja, rauhoittuja, elämysmatkailija ja luksusmatkailija. Näiden profiilien avulla pyrittiin ymmärtämään käyttäjien tarpeita ja ohjaamaan suunnittelutyötä. Vaikka tutkimus alkoi matkailuorientaatiolla, mukana oli myös muita, esimerkiksi etätyöskentelyyn liittyviä näkökulmia, jotka otettiin huomioon myöhemmissä palvelukonsepteissa.
CoolBox-hankkeessa kehitettiin modulaarisia mikrorakennusten konsepteja, jotka perustuivat käyttäjätarpeisiin ja palvelunäkökulmaan. Konseptit jaettiin matkailuun, työskentelyyn ja asumiseen, jokaisessa korostaen tarpeiden mukaista joustavuutta. Päämoduuli, itsenäinen yksikkö, muodostui oleskelutilasta, kylpyhuoneesta ja parvitilasta, ja siihen voitiin liittää lisämoduuleja tarpeen mukaan. Konseptit huomioivat eri käyttötarkoitukset, kuten kompaktit matkailumoduulit, etätyöskentelyratkaisut ja modulaarisen asumisen tarpeet. Lisäksi tutkittiin uusiutuvan energian off-grid -yksikköä, joka voisi palvella useita rakennuksia omavaraisena järjestelmänä. Palvelukonseptien tarkoituksena oli tarjota joustavia ja räätälöitäviä ratkaisuja käyttäjien ja asiakkaiden tarpeisiin.
Rakennusratkaisut
Coolbox mikrorakennus on kaksikerroksinen siirreltävä pienrakennus. Rakennus on rakennettu hallissa kahdeksi siirreltäväksi elementiksi. Alakerta ja yläkerta muodostavat omat siirreltävät elementit. Alla olevassa kuvassa on esitelty mikrorakennuksen pohjapiirustukset. Kuvaa painamalla voi suurentaa näkymän.
Coolbox mikrorakennuksen seinärakenteissa on käytetty 80 mm vahvaa CLT-levyä. Kantavan rakenteen lisäksi CLT-levyt toimivat osana rakenteen höyrynsulkuna ja osana rakenteen lämmöneristystä. Mikrorakennuksen alapohjan kantava rakenne on toteuttu kertopuupalkiston avulla. Yläpohjan kantavuus on toteutettu hyödyntäen NR-ristikoita. Lämmöneristeenä rakenteissa on hyödynnetty Hunton Nativo- puukuitueristettä. Alla olevassa kuvassa esitetään mikrorakennuksen leikkauskuva sekä rakennuksenjulkisivukuvat.
Coolbox mikrorakennuksesta luotiin myös tietomalli Sini Rainion arkkitehtisuunnitelmien pohjalta, johon kerättiin tärkeimmät tiedot Coolbox mikrorakennuksesta. Luotua tietomallia hyödynnettiin läpi rakennus- ja tutkimushankkeen ajan erilaisten suunnittelu- ja toteutusratkaisujen kehittämisessä.
Tekniset ratkaisut
Mikrorakennuksen äly ja automaatio on rakennettu Z-Wave-kotiautomaatiolaitteiden ympärille ja höystetty langattomalla M-Bus yhteydellä käyttövesi- ja lattialämmitysmittareissa. Lisäksi lukoissa on käytössä bluetooth-tekniikkaa.
Mikrorakennuksen off-grid-luonteen vuoksi viemäröinti toteutettiin säiliöratkaisulla ja polttavalla käymälällä. Rakennuksen lattian alle asennettiin ruostumattomasta teräksestä valmistettu harmaavesisäiliö, johon keittiön ja kylpyhuoneen käyttövesi kerääntyy. Säiliön tilavuus on n. 1600 litraa. Kun säiliö on täynnä, se tyhjennetään imuautolla rakennuksen alapuolelta.
Mikrorakennuksessa on käyttöliittymä, josta voidaan hallita asujan kannalta tärkeimpiä toimintoja, kuten valaistusta, ilmastointia ja lattialämmitystä. Tavallisia valokatkaisijoita ja muita painikkeita rakennus ei sisällä. Lisäksi on käytetty liiketunnistimia, joilla esimerkiksi valot voidaan sytyttää automaattisesti. Rakennus sisältää kuitenkin yleisen kaukosäätimen, joka voidaan ohjelmoida toimimaan käyttöliittymän rinnalla.
Mikrorakennuksen sisäkattoon on asennettu Barrisol-valaistusjärjestelmä, joka sisältää sekä RGB-, että valkoisia LEDejä, joita voi ohjailla useassa eri ryhmässä. LEDien päällä on koko katon peittävä kalvo, joka levittää valon tasaisesti tilaan. Ohjelmallisesti kattoon voidaan luoda esimerkiksi revontuliefektiä tai sirkadiaanista valaistusta, jossa valo seuraa auringon liikkeitä ja tukee asujan vireystilaa.
Ilmastointi toteutettiin Lunos Ego -poisto- ja tuloilmanvaihtojärjestelmällä. Se sisältää lämmön talteenoton ja on suunniteltu erityisesti pieniin tiloihin ja kylpyhuoneisiin. Älyrakennuksen mukaisesti valmis ohjainyksikkö korvattiin Z-Wave-releellä, jolloin myös ilmastointi saatiin liitettyä automaation piiriin.
Making of CoolBox-pienrakennus
Mikrorakennus on toteutettu osana Lapin ammattikorkeakoulun TEQUn CoolBox-hanketta. CoolBox on julkinen kehityshanke, jonka tavoitteena on aktivoida lappilaisia pk-yrityksiä käynnistämään tuotekehitystoimia vähähiilisen ja energiatehokkaan rakentamisen alalla. CoolBox-hanke toteutetaan Lapin liiton myöntämällä EAKR- ja valtion rahoituksella.
