Alkusanat

Tämä ohjekirja on tehty lumi- ja jäärakennusalalle. Ohjekirjan kohderyhmää ovat viranomaiset, suunnittelijat sekä alan rakentajat unohtamatta rakenteiden käyttäjiä. Ohjekirjan toivotaan tulevan yhteiseksi työkaluksi kaikille lumi- ja jäärakennusalalla toimiville tahoille.

Kirjassa käsitellään lunta, jäätä sekä sohjoa rakennusmateriaalina. Kirja on jaettu kahteen osaan. Ensimmäisessä osassa annetaan lumi- ja jäärakenteiden suunnitteluun, rakentamiseen sekä käyttämiseen liittyviä ohjeita ja suosituksia. Toinen osa sisältää käytännön rakentamisen ohjeita.

Lumi- ja jäärakentamisen ohjekirjan ensimmäinen painos tehtiin Rovaniemen ammattikorkeakoulun (nyk. Lapin ammattikorkeakoulu) lumeen ja jäähän liittyvien tutkimusten perusteella. Kirjan alkuperäisessä versiossa toimivat silloiset alan yritykset ja toimijat teknisinä asiantuntijoina. Erityisesti alan yksi uran uurtaja Lauri Riikonen antoi mittavan panoksen teoksessa mainittuihin käytännön rakentamisohjeisiin.

Alkuperäisen ohjekirjan tekemiseen aikaan lumi- ja jäärakenteista tutkittiin ja testattiin käytännön kohteissa usean talvikauden ajan. Myös laboratoriossa asiaa varmennettiin erityisesti sohjomateriaalin osalta. Kenttätutkimuksissa tutkittuja asioita on käytetty tämän ohjekirjan aineistona.

Mutta, ala on kehittynyt eteenpäin, jonka vuoksi ohjekirjan päivittäminen on ollut enemmän kuin tarpeellinen. Tämä lumi- ja jäärakentamisen ohjekirja on päivitetty vuosina 2023–2025 toteutettavassa ProSnow-hankkeessa. Hankkeen tavoitteena on kehittää lumi- ja jäärakentamisen turvallisuutta ja ilmastoresilienssiä. Hankkeessa toteutettiin muun muassa alan hiljaista tietoa kokoava haastattelututkimus, jonka aineistoa päivitystyössä hyödynnettiin.  Ohjekirjan sisällön päivittämiseen antoivat asiantuntevan panoksensa Niko Pernu, Emilia Launne, Kari Moilanen, sekä Valtteri Pirttinen.

Ohjekirja on käynyt alan lausuntokierroksella ja päivitetty sisältö ProSnow-hankkeen ohjausryhmällä lausuntokierroksella. Kiitän alan toimijoita hyvistä ja asiantuntevista kommenteista.

Kiitän kaikkia hankkeissa toimineita osapuolia. Ilman teidän työpanostanne näistä ohjeista olisi jäänyt puuttumaan paljon.

Rovaniemellä maaliskuussa 2025

Kai Ryynänen


Johdanto

Pohjoissuomalaisen matkailurakentamisen erityisosaamisaluetta on lumi- ja jäärakentaminen. Lumi- ja jäärakentamista on ammattimaisessa mielessä toteutettu lähes 30 vuoden ajan eri kohteissa ympäri Lappia. Rakenteiden suunnittelu ja toteutus edellyttävät erilaista lähestymistapaa kuin perinteinen rakentaminen, sillä viranomaisilla ja rakennushankkeisiin ryhtyvillä ei aina ole riittävästi tietoa lumi- ja jäämateriaaleista. Myös alan osaavien rakennussuunnittelijoiden määrä on rajallinen.

Ohjekirjassa käsitellään lunta, sohjoa ja jäätä rakennusmateriaalina. Ohjekirjan lähtöaineistoksi tehtiin lumi- ja jäärakenteiden tutkimusta kenttä- ja laboratoriokokeissa kahden talven ajan. Tutkimuksessa seurattiin käytetyimpiä rakennemuotoja ja materiaaliyhdistelmiä. Ohjekirjan uudistus- ja täydennystyön tueksi kerättiin muun muassa alan hiljaista tietoa haastattelututkimuksin sekä havainnoitiin turvallisuuden parhaita käytänteitä kenttävierailuin.

Kirjassa annetaan lumelle, jäälle ja sohjolle suunnitteluun ja rakentamiseen liittyviä teknisiä arvoja sekä yleisiä suunnittelun perusteita, sekä esitetään lumi- ja jäärakentamiseen soveltuvia, runsaasti käytettyjä tyyppirakenteita. Lisäksi kirja tarjoaa muun muassa alaan liittyviä turvallisuuskäytänteitä, pelisääntöjä ja käyttöohjeita erityisesti nykyisille ja tuleville lumi- ja jäärakentajille. Ohjeiden lähtökohtana on varmistaa lumi- ja jäärakenteiden ja -rakennusten sekä niiden rakentajien, että käyttäjien turvallisuus.

Kirjan loppuosassa annetaan käytännön rakentamisohjeita toimiviksi havaittujen lumi-, jää- ja sohjorakenteiden rakentamiseksi. Näitä rakenteita ovat puristusrakenteet, joissa rakennetta kuormittavat voimat pyrkivät painamaan rakennetta alaspäin. Yhdistelemällä jäätä, sohjoa ja lunta voidaan tehdä ohuempia rakenteita ja kehittää myös uusia rakennemuotoja.

1.   Lumi, jää ja sohjo rakennusmateriaaleina

1.1 Lumi- ja jäärakentamisen TKI-toiminta

Lapin ammattikorkeakoulussa, ja aiemmin Rovaniemen ammattikorkeakoulussa on tehty vuosia kestävää alan tutkimus- ja kehittämistyötä useissa eri hankkeissa yhdessä alan toimijoiden kanssa. Tämän ohjekirjan laatimiseen liittyvässä tutkimustyössä on tutkittu nykyisiä lumi- ja jäärakennemuotoja käytännön kenttäkohteissa. Jäälle ja sohjolle on tehty materiaalitutkimusta lisäksi koerakenteissa ja laboratorio-olosuhteissa. Ohjekirjan päivittämiseen liittyvä kehitystyö on sisältänyt muun muassa eri toimijoiden haastatteluja, kohdekäyntejä, yhteistyötä viranomaisten ja yritysten kanssa sekä alan hiljaisen tiedon keruuta.

SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus- ja ohjeistushankkeessa tutkittiin neljässä eri rakennuspaikassa sijainneiden lumi- ja jäärakenteiden käyttäytymistä kahden talven ajan vuosina 2008–2011. Yhteensä tutkittavia rakenteita oli kaksikymmentä. Tutkituista rakenteista seurattiin muodonmuutoksia, materiaalin tiheyden kehittymistä, rakenteen sisäisen lämpötilan muuttumista ja sen vaikutusta sulamiseen ja kantavuuteen. Rakenteiden muutoksiin vaikuttavien ilmiöiden yksityiskohtien varmentamiseksi jokaisen rakennuspaikan paikallissäätä mitattiin sääasemalla.

Käyttäjien vaikutusta lumi- ja jäärakenteisiin tutkittiin asentamalla sisälämpötilan ja ilman suhteellisen kosteuden muutoksia mittaavat anturit rakenteiden sisätilojen yläosiin. Näillä mittauksilla tutkittiin, vaikuttavatko käyttäjät lumen sulamiseen. Mittaustuloksia verrattiin lumen osalta aiempiin julkaistuihin tutkimustuloksiin ja selvitettiin esimerkiksi käyttäytyvätkö nykyiset lumirakenteet Suomen rakennusinsinöörien liitto RIL ry:n julkaiseman RIL 218-2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeet -kirjan mukaisesti. Jää- ja sohjorakenteiden osalta mittaustuloksia käytettiin tässä ohjeessa annettavien mitoitus- ja rakentamisohjeiden laatimisen perusteena. Lisäksi tutkittiin hankkeen ulkopuolisessa sivukohteessa täysin uutta kolmikerrosrakenteena toteutettua rakennetta kahden talven ajan. Tässä ohjekirjassa ei erikseen käsitellä yksittäisen tutkimuskohteen mittaustuloksia. Eri kohteiden mittaustuloksia on käytetty lähdeaineistona materiaalikohtaisten ohjeiden laatimisessa.

Vuosina 2019–2023 toteutettu Energiatehokas arktinen lumi -hanke pyrki ennakoivasti vastaamaan lumettomien syksyjen tuomiin haasteisiin tunnistamalla Rovaniemen Ounasvaaran mahdollisuuksia erityisesti talvilajien, lumi- ja jäärakentamisen sekä urheilullisten aktiviteettien perspektiivistä ja kasvattamaan arktista olosuhdeosaamista ja yritysyhteistyötä teemassa. Hankkeessa tutkittiin muun muassa lumen säilöntää säilöntämenetelmien, käyttötarkoitusten sekä sen kannattavuuden kautta.

Tämän lumi- ja jäärakentamisen ohjekirjankin taustalla on vuosina 2023–2025 toteutettava ProSnow-hanke, jonka tavoitteena on edistää lumi- ja jäärakentamisen turvallisuutta erityisesti arktiselle alueelle vahvasti vaikuttava ilmastonmuutos huomioiden. Hankkeen työ konkretisoitui tämän, alun perin vuonna 2011 laaditun lumi- ja jäärakentamisen ohjekirjan päivittämiseen alan uusimmalla tiedolla.  Hankkeen toimilla pyritään tarjoamaan selkeät, päivitetyt ohjeet lumirakennusten suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön niin rakentajien kuin valvovien viranomaisten tueksi. Hankkeen muiden julkaisujen kautta lumi- ja jäärakentajille tarjotaan myös ennakointia ja konkreettista tukea ilmastonmuutoksen tuomien haasteiden ratkomiseen.

1.2 Rakenteiden tutkimus

Lumirakenteiden tutkimus

SNOW & ICE METHODS -hankkeessa lumirakennetutkimuksen kohteita olivat:

  • 12 m halkaisijaltaan olevat lumikupoli yhdistettynä ympäröiviin lumihuoneisiin (kaksi talvea)
  • 3 m levyinen n. 3,5 m korkuinen lumikäytävä
  • 12 m halkaisijaltaan oleva lumikupoli
  • 10 m halkaisijaltaan oleva lumikupoli
  • 3 m halkaisijaltaan n. 4,5 m korkuinen niin sanottu sipuliholvikaari
  • 3 m levyinen suoraseinäinen lumikäytävä vinolla katolla
Tutkittu kupolirakenne ulkopuolelta kuvattuna.

Kuva 1. Tutkittu lumikupolirakenne (Ryynänen 2011)

Lumirakenteiden keskeisimmät tutkimustulokset, joihin viitataan myöhemmin tässä ohjekirjassa:

  • Ketjukäyrän ja ympyrän kaaren muotoiset lumirakenteet toimivat puristusrakenteena hyvin.
  • Painumat ovat tasaisia ja hallittuja.
  • Painumien suuruus riippuu käytetystä lumesta ja rakentamismenetelmästä sekä rakennusaikaisesta tiivistämisestä.
  • Rakenteet eivät menettäneet kantavuuttaan tai sulaneet käyttökelvottomiksi käytön aikana.
  • Lumen tiheys kehittyi kauden aikana.
  • Lumen sisäinen lämpötila seuraa ulkolämpötilaa tietyllä viiveellä.

Jäärakenteiden tutkimus

SNOW & ICE METHODS -hankkeessa jäärakennetutkimuksen kohteita olivat:

  • 3 x 6 m n. 2,2 m korkea jäähirsirakennelma
  • 3 x 4 m n. 2,2 m korkea jäähirsirakennelma
  • 4 m halkaisija n. 4,5 m korkea jääkartio (kaksi talvea)
  • 5 m halkaisija n. 4,6 m korkea jääkupoli (kuva 2)
Tutkittu jääkupolirakenne ulkopuolelta kuvattuna.

Kuva 2. Jääkupolirakenne (Ryynänen 2011)

Lisäksi tehtiin laboratorio-olosuhteissa tutkimusta jäämateriaalille:

  • 2 kpl 2 m halkaisija n. 2 m korkea jääkartio
  • 2 kpl 1,8 m halkaisija n. 1,8 m korkea jääkartio
  • jääkappaleiden puristuskokeet
  • jääkappaleiden jäädytyskokeet (kuva 3)
Tutkittuja kartion muotoisia jäärakenteita laboratoriotiloissa.

Kuva 3. Tutkittuja jääkartiorakenteita laboratorio-olosuhteissa (Ryynänen 2011)

Jäärakenteiden keskeisimmät tutkimustulokset, joihin viitataan myöhemmin tässä ohjekirjassa:

  • Jääkappaleista tehdyt jäärakenteet eivät juuri painu kauden aikana.
  • Kartion muotoinen jääkartio toimii puristusrakenteena hyvin.
  • Jäätä voidaan käyttää kantavana kerroksena muille rakenteille.
  • Jäärakenne sulaa nopeasti kevään edetessä.
  • Jää on herkkä tuulen aiheuttamalle kulumiselle eli eroosiolle.
  • Jäärakenteen iskun kestävyys on heikko alhaisilla lämpötiloilla.
  • Jäärakenteet ovat akustiikaltaan ja lämmöneristävyydeltään ”huonompia” kuin lumirakenteet.
  • Jään tiheys ei juuri muutu käytön aikana.
  • Jään puristuslujuuden tulos vaihtelee suuresti riippuen jäästä, lämpötilasta sekä puristusmenetelmästä.

Yhdistelmärakenteiden tutkimus

SNOW & ICE METHODS -hankkeessa yhdistelmärakenteina käytettiin sohjorakenteita, lumirakenteita, joihin oli lisätty vettä enemmän kuin 5 % sekä eri materiaalikerroksia sisältäviä rakenteita. 

Tutkittuja yhdistelmärakenteita olivat:

  • 16 m halkaisijaltaan n. 9,5 m korkea kupoli, jonka alaosa on n. 3 m korkea lumiseinärakenne sekä yläosa on jäädytetty jääkupoli
  • 5 m halkaisija n. 4,5 m korkea sohjokupoli
  • 5 m halkaisija n. 4,5 m korkea lumi-sohjokupoli
  • 3,2 m halkaisija n. 2,5 m korkea lumi-sohjokupoli
  • 5 m halkaisija n. 4,5 m korkea lumi-sohjokupoli, ohuella seinämällä
  • 10 x 15 m kokoinen n. 4,9 m korkea ovaalin muotoinen kolmikerrosrakenne jää-sohjo-lumi (kaksi talvea), (kuva 4)
Ovaalin muotoinen, keskeneräinen kolmikerrosrakenteella toteutettu rakennus ulkopuolelta kuvattu.

Kuva 4. Ovaalin muotoisella kolmikerrosrakenteella toteutettu rakennus (Ryynänen 2011)

Yhdistelmärakenteiden keskeisimmät tutkimustulokset, joihin viitataan myöhemmin tässä ohjekirjassa:

  • Yhdistelmärakenne oikein tehtynä on toimiva rakenne.
  • Ohut seinämäinen sohjorakenne toimii puristusrakenteena hyvin.
  • Läpi jäätynyt sohjorakenne ei juuri painu käytön aikana.
  • Hyvin tiivistetyn lumirakenteen painuminen on vähäistä rakenteen sisältäessä paljon vettä.
  • Kolmikerrosrakenne mahdollistaa uusien rakennemuotojen käyttämisen.

1.3 Materiaalikohtaiset ominaisuudet

Lumi rakennusmateriaalina

Lumi ja lumikide ovat ilman vesihöyrystä tiivistynyt jääkiteiden muodostama yhdistelmä. Yleensä lumikide esiintyy kuusikulmaisena prismanmuotoisena lumihiutaleena. Lumikiteen ja -hiutaleen muodostaman molekyylin eri osien sidosten lujuuksiin vaikuttaa esimerkiksi ympäristön lämpötila. Lumihiutaleen ja -kiteen koko ja muoto vaihtelee paljon, kuten kuviossa 1 esitetään. Lumihiutaleen ja -kiteen muoto muuttuu koko lumen elinkaaren ajan.

Lumeen vaikuttaa fysikaalinen ilmiö nimeltään metamorfoosi eli muodonmuutos. Luonnossa lumi on sataessaan kevyttä. Heti kun lumi kasautuu maahan tai rakenteen pinnalle, se alkaa muuttaa muotoaan. Alussa lumikiteeseen kohdistuu niin sanottua tuhoavaa metamorfoosia, jossa lumen kiderakenne hajoaa kiteen sisäisten sidosten rikkoontuessa. Lumipartikkelit pienenevät ja ne järjestäytyvät uudelleen. Lumikerroksessa olevat lumikiteet alkavat tiivistyä omasta painostaan ja tuulen vaikutuksesta. (Korhonen 1995)

Tuhoavan metamorfoosin seurauksena lumikerroksen kantavuus lisääntyy, jolloin tapahtuu niin sanottua rakentavaa metamorfoosia tai aikakovettumista. Aikakovettumisessa lumihiutaleet muodostavat suurempia lumipartikkeleita ja lumikiteiden sidokset lujittuvat. Tähän kantavuuden lisääntymiseen vaikuttavat aika, ulkoilman lämpötila ja lumikerroksen tilavuuspaino eli tiheys. (Korhonen 1995)

Ulkoilman lämpötilan ollessa 0 °C tai sen yli alkaa lumikerroksen ulkopinta sulaa ja lumikerroksen pintaan muodostuu vettä. Kun ulkoilman lämpötila laskee, lumikerroksen pinnassa oleva vesi jäätyy, jolloin pintakerroksen tiheys ja kantavuus kasvavat. Tätä ilmiötä kutsutaan sulattavaksi metamorfoosiksi. (Korhonen 1995)

Erilaisia lumikiteitä ja hiutaleita ruudukossa piirroksin kuvattuna.

Kuvio 1. Erilaisia lumikiteitä ja –hiutaleita (SnowCrystals 2011)

Lumen tiheys eli tilavuuspaino on tärkein materiaaliominaisuus joka tulee huomioida lumirakentamisessa. Lumen tiheys ei ole vakio. Tiheyden vaihteluun vaikuttaa kolme tekijää: lumipartikkelit (koko, muoto, järjestäytyminen materiaalissa), lujuuden muuttuminen eli lujuuskehittyminen ajasta riippuvana ilmiönä sekä ympäristön lämpötila. Lumen tiheydelle on mitattu ja taulukoitu erilaisia tiheyden arvoja (taulukko 1).

Taulukko 1. Lumen tiheysarvoja (RIL 2001, 52)

Lumen tiheys [kg/m³]Kuvaus
50 – 80Vasta satanut luonnonlumi
100 – 200Pakkautunut luonnonlumi
400Juuri kasaan tehty tekolumi / Minimitiheys lumirakenteessa RIL 218-2001 mukaisesti
400 – 600Lumen suunnittelulujuus lumirakenteessa, RIL 218-2001 mukaan
> 800Lumijää ja jää

Rakenteessa olevan lumen tiheys muuttuu koko rakenteen käyttöajan. Lumirakenteissa tapahtuu painumista sekä rakentamis- että käyttövaiheessa. Suurin painuma tapahtuu tavanomaisesti ensimmäisen kolmen vuorokauden aikana. Painuminen riippuu muun muassa rakentamiseen käytettävän lumen lähtötiheydestä ja tiivistämisen määrästä. Esimerkiksi suuremman tiheyden omaava säilölumi painuu tavanomaisesti tuoretta tekolunta vähemmän. Tiheyden muuttumisen ja lämpötilan vaikutuksen vuoksi tiheys ilmoitetaan muodossa:

ƴ=600 kg/m3, T= 10 °C

Jolloin kyseessä oleva lumi painaa 600 kg/kuutiometri lämpötilassa -10 °C.

Taulukkoon 2 on koottu keskeisimpiä lumeen liittyviä materiaaliominaisuuksia. Näitä materiaaliominaisuusarvoja tarvitaan esimerkiksi lumirakenteiden suunnittelussa ja laadunvalvonnassa. Tarkempaa tietoa lumen materiaaliominaisuuksista sekä niiden käyttämisestä löytyy eri lähdeaineistoista, kuten RIL 218-2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeesta. Lumirakenteiden suunnittelutehtävissä käytettävät materiaaliominaisuuden arvot valitaan tapauskohtaisesti rakenteiden suunnittelijan toimesta. Suunnittelussa harvoin tarvitaan kaikkia materiaaliarvoja. Materiaaliarvoihin vaikuttavat lämpötila, lumen laatu sekä lumen ja rakenteen kuormitus.

Taulukko 2. Lumen materiaaliominaisuuksia (RIL 2001 & Valtanen 2009)

OminaisuusArvoYksikköLisätiedot
Puristuslujuus, fck0 – 5MPaArvo tekolumelle lämpötilassa -5 °C. Tärkein ominaisuus mitoituksessa. RIL218-2001 kaavio.
Vetolujuus, ftk0 – 1,4MPaArvo tekolumelle -5 °C. RIL218-2001 kaavio.
Leikkauslujuus, fvk0 – 0,8MPaArvo tekolumelle -5 °C. RIL218-2001 kaavio. Normaalijännitys samaan aikaan.
Kimmomoduuli, Ek100 – 2900MPaArvo tekolumelle -5 °C. RIL218-2001 kaavio. Lumi lineaarisesti kimmoisa.
Viruma, εViruma nopea ilmiö lumella. Jaetaan palautuvaan ja palautumattomaan.
Emissiivisyys, ε0.8Lumen ikä ja lika vaikuttaa.
Absorptiokerroin0,1 – 0,6Lumen ikä ja likaisuus vaikuttaa.
Lämmönjohtavuus, λ0,2 – 1,1W/m·KRiippuu lumen tiheydestä.
Ominaislämpökapasiteetti, Cl2.1kJ/kg °CRiippuu lämpötilasta.
Sulamis- ja jäätymislämpö, S335kJ/kgVedelle.
Haihtumis- ja tiivistymislämpö Hv2835kJ/kgLumi voi haihtua suoraan ilman kautta.

Jää rakennusmateriaalina

Jää muodostuu jääkiteistä. Yksittäisen jääkiteen muodostaa happi- ja vetymolekyylien sidos. Molekyylien keskinäinen sijainti saa aikaan jääkiteen kuusikulmaisen muodon. Jääkiteiden koko vaihtelee suuresti. Jääkiteen kokoon vaikuttavat muun muassa jäätymisreaktio ja kuinka paljon jäähän on jäänyt happimolekyylejä. Jääkide muodostaa jäätymissuuntaan kerroksia, jotka ovat päällekkäin (kuvio 2). (Kilpeläinen & Mäkinen 2003, 5) Jään rakenteesta johtuen levyjen suuntaisia tasoja kutsutaan perustasoiksi ja levyjä vastaan kohtisuorassa olevaa suoraa kideakseliksi.

Jääkiteitä piirroksin kuvattuna neljänä erilaisena muotona.

Kuvio 2. Jääkiteiden muotoja (Kilpeläinen & Mäkinen 2003)

Jääkiteiden muoto vaihtelee. Kiteet voivat olla lohkaremaisia, pitkänomaisia eli neulamaisia tai levymäisiä. Jääkiteiden kideakselit voivat olla lähes samansuuntaisia tai ne voivat olla satunnaisesti suuntautuneita. Jääkiteiden erilaisesta koosta, muodosta ja kerrostuneisuudesta johtuen jää on hyvin heterogeeninen eli epätasa-aineinen materiaali. Tästä seuraa esimerkiksi se, että jään materiaaliominaisuudet vaihtelevat suuresti.

Jään muodostuessa luonnonvesissä veden epäpuhtauksista ja jään rakenteesta johtuen jäähän syntyy ilmataskuja, jotka heikentävät jään lujuusominaisuuksia. Ilmataskujen koko voi vaihdella jäässä runsaasti, minkä vuoksi jään lujuudessa on suurta hajontaa. Luonnonvesissä jää muodostuu kerroksina (kuva 5). Aluksi veden pinnalle muodostuu jääkuori-teräsjää. Teräsjään päälle muodostuvia jääkerroksia kutsutaan kohvajääksi. Kohvajäätä muodostuu, kun jään pinnalle kertynyt lumi sekoittuu ja jäätyy teräsjään halkeamien kautta imeytyneeseen veteen.

Jään kiderakenne ei pysy vakiona muun muassa kuormituksen ja sulamisen vaikutuksesta. Jään ominaisuudet muuttuvat jään lämpötilan mukaan. Jään rakenneominaisuudet ovat heikoimmillaan 0 °C:n lämpötilassa. Jään lämpötilan noustessa sen lujuus heikkenee, kimmokerroin ja liukukerroin sekä viruma kasvavat.

Erilaisia jääkerroksia omaavia isoaja jääkappaleita rinnakkain lankkujen päällä.

Kuva 5. Jään eri kerrokset (Ryynänen 2011)

Taulukkoon 3 on koottu jäähän liittyviä materiaaliominaisuuksia, joita tarvitaan suunnittelussa ja rakentamisessa. Suunnittelussa harvoin tarvitaan kaikkia lueteltuja materiaaliarvoja. Materiaaliarvoihin vaikuttavat lämpötila, jään laatu sekä rakenteen kuormitus.

Taulukko 3. Jään materiaaliominaisuuksia (Valtanen 2009, Kilpeläinen & Mäkinen 2003)

OminaisuusArvoYksikköLisätiedot
Tiheys917 – 920kg/m³Tiheys vaihtelee lämpötilan mukaan.
Puristuslujuus, fck0 – 7MPaEi vakio, riippuu mm. nopeudesta. Laskennallisia kaavoja.
Vetolujuus, ftk<0,8 ->2,4MPaRiippuu rakenteesta ja lämpötilasta. Keskimääräisarvo 0,95 MPa.
Leikkauslujuus, fvk<0,4 ->1,2MPaNoin puolet vetolujuudesta.
Kimmokerroin, E10GPaArvo 0 °C lämpötilassa.
Viruma, εJaetaan palautuvaan, viskoosiin ja viivästyneeseen.
Emissiivisyys, ε0.97Arvo 0 °C lämpötilassa.
Lämmönjohtavuus, λ2.25W/m·KVaihtelee lähteittäin.
Ominaislämpökapasiteetti, C2.13kJ/kg·KKun jää lämpötilassa 0 °C.
Sulamis- ja jäätymislämpö, S335kJ/kgVedelle.
Haihtumislämpö H2500kJ/kgEri lähteiden mukaan 0 °C jäällä.

Sohjo rakennusmateriaalina

Sohjoksi kutsutaan lumen, jään sekä veden yhdistelmänä muodostunutta seosta. Sohjorakenteiksi kutsutaan lumi- ja jäärakenteita, joissa lisättävän veden määrä ylittää rakennusvaiheessa RIL218-2001 ohjeen suosituksen 5 % käytetyn lumen määrästä. Valmistusvaiheessa sohjossa lumen ja jään alkuperäinen rakenne muuntuu täysin märäksi. Yhdistelmässä eri aineosien suhde ei ole tasaisesti jakaantunut. Tämän vuoksi sohjolle ei voida määrittää tarkkoja materiaaliarvoja.

Sohjon materiaaliominaisuuksiin vaikuttavat muun muassa käytetyn lumen ja veden ominaisuudet, sohjokerroksen paksuus sekä muodostuneen sohjon ja ympäristön lämpötila. Sohjorakenteet eivät edellytä yhtä suuria rakennevahvuuksia kuin lumi. Sen takia sohjorakenteita voidaan hyödyntää esimerkiksi kohteissa, missä lunta on rajallisesti saatavilla.

Rovaniemen ammattikorkeakoulun SNOW & ICE METHODS -hankkeessa vuosina 2008–2011 tehtyjen tutkimusten mukaan sohjomateriaalin ominaisuudet ovat lähes jään kaltaisia, kun sohjo on jäätynyt. Pitkäaikaisen vuosia kestävän materiaalitutkimuksen puuttuessa ei tässä vaiheessa voida esittää tarkempia lukuarvoja sohjomateriaalin teknisille ominaisuuksille.

2.   Rakenteiden suunnittelu

2.1 Yleiset suunnitteluperusteet

Lumi-, jää- ja sohjorakenteiden suunnittelun lähtökohtana on rakennetta käyttävien ihmisten turvallisuus. Tässä ohjekirjassa annettavat ohjeet koskevat rakenteita, jotka ovat suuruudeltaan tai käyttötarkoitukseltaan sellaisia, joiden rakentamiseen tarvitaan viranomaisten myöntämä lupa. Rakenteiden suunnittelua Suomessa ohjaavat Rakentamislaki, Suomen rakentamismääräyskokoelma, Ympäristöministeriön asetukset, Ympäristöministeriön ohjeet, kunnallinen rakentamisohjaus sekä alan standardit ja ohjeet. Vuodesta 2010 lähtien Eurokoodeihin perustuva suunnittelu on ollut ensisijaisena suunnittelujärjestelmänä. 

Lumirakenteiden suunnittelussa sovelletaan Eurokoodeja EN 1990 Rakenteiden suunnitteluperusteet sekä EN 1991-1-1 Eurokoodi 1. Rakenteiden kuormat kuormitusten laskennassa. Lumirakenteiden suunnitteluun ei ole Eurokoodia, jonka vuoksi lumi-, jää- ja sohjorakenteiden rakenteiden suunnittelussa voidaan soveltaa RIL 218- 2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeet -kirjassa annettuja ohjeita. Kantavien rakenteiden suunnittelussa tehtävät mitoitustarkastelut ovat seuraavat:

  • Murtorajatilalaskelmat; osoitetaan rakenteiden varmuus murtumista ja kaatumista vastaan.
  • Käyttörajatilalaskelmat; osoitetaan rakenteiden varmuus muodonmuutoksia vastaan.

Laskelmissa käytetään osavarmuuskerroinmenettelyä. Osavarmuuskertoimilla laskettaessa saadaan rakenteiden kuormituksille luotettavat raja-arvot, jotta voidaan ennustaa rakenteiden muodonmuutokset ja kuormien muuttuminen käytön aikana.

Murtorajatilalaskelmissa rakenteen tai rakenneosan kestävyyden yhdistelmässä kuorman mitoitusarvo Fd määritellään seuraavasti: (SFS-EN 1990, 88):

Kuitenkin vähintään:

Jossa:

Kfi                  = Kuormakerroin 
Gk,j                = Pysyvät kuormat 
γ                    = Esijännityskuorman osavarmuuskerroin 
P                   = Esijännityskuorma 
Qk,1                = Määräävä muuttuva kuorma 
Ψ0,i                = Muuttuvan kuorman yhdistelykerroin 
Qk,i                = Muut muuttuvat kuormat

Käyttörajatilatarkasteluissa laskentakuorma F saadaan: (SFS-EN 1990, 88):

Ominaisyhdistelmä:

Tavallinen yhdistelmä:

Pitkäaikainen yhdistelmä:

Sääolojen vaikutus lumi-, jää- ja sohjorakenteisiin tulee arvioida. Sääolojen arviointiin voidaan käyttää RIL218-2001-ohjetta. Mikäli rakennuspaikka ja rakenteet ovat vuosittain samat, voidaan käyttää aiempina vuosina riittävän luotettavasti tehtyjen mittausten perusteella mitattuja sääolotietoja rakenteiden käyttäytymisen arviointiin.

Käyttörajatilatarkastelussa rakenteelle asetetaan raja-arvot, joiden täyttyessä tai ylittyessä jää- ja lumirakenteen käyttö tulee keskeyttää tai lopettaa. Lumi- ja jäärakenteille voidaan sallia raja-arvoja suuremmat kallistumat ja painumat, mutta tällöin on käytönajan seurannan oltava tavanomaista tiheämpää ja luotettavaa. Alkuperäinen rakennemuoto tulee jokaisessa tapauksessa säilyä.

Raja-arvoja käyttörajatilassa ovat:

  • Kallistuma, vapaasti seisoville rakenteille, kun rakenteen korkeuden L ja kallistuman suuntaisen ja rakenteen kannan poikkileikkausmitan H suhde on suurempi kuin 2,5 (kuvio 3). (RIL 2001, 39) Raja-arvona on L/20, kun L on tarkastelupisteen vaakasuora etäisyys rakenteen alareunasta (kuvio 3). (RIL 2001, 40)
  • Painuma, vapaasti seisovalle rakenteelle raja-arvo on L/5 (RIL 2001, 40), kun L on tarkastelupisteen pystysuora etäisyys rakenteen alareunasta (kuvio 4). Alareunan tarkastelupisteen luotettavuus ja pysyvyys on varmistettava.
  • Rakenteen alkuperäisen muodon säilyminen on varmistettava erityisesti holvi-, kaari- ja kupolirakenteiden kohdalla (kuvio 5). Mikäli rakenne menettää alkuperäisen muodon, on sen käyttö keskeytettävä, kunnes varmistetaan rakenteen käytön jatkamisen edellytykset. Esimerkiksi holvikaaren painuminen suoraksi aiheuttaa aina rakenteen käytön keskeyttämisen.
  • Ikkuna- ja oviaukkojen toimivuus.
Lumirakenteen kallistuman raja-arvot kuvattuna suorakulmaista lumimuurirakennetta esimerkkinä käyttäen.

Kuvio 3. Rakenteen kallistuman raja-arvot lumi-, jää- ja sohjorakenteissa (RIL 2001, 36)

Kuvio 4. Painuman raja-arvot vapaasti seisovat rakenteet (RIL 2001)

Painuman raja-arvot lumikuutiota esimerkkinä käyttäen kuvattuna.

Kuvio 5. Rakenteen alkuperäisen muodon säilyminen lumi-, jää- ja sohjo- rakenteissa (SNOW & ICE METHODS –hanke)

Vihje: Alkuperäisen rakennemuodon tulee säilyä koko käytön ajan.

2.2 Materiaalikohtaiset suunnitteluohjeet

Lumirakenteiden suunnittelu

Tehtäessä kantavia rakenteita lumesta rakenteiden suunnitteluun käytetään Suomen Rakennusinsinöörien Liitto ry:n vuonna 2001 julkaisemaa ohjetta: Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeet, RIL218-2001.

Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjetta käytetään kantavien, luvanvaraisten, lyhytaikaisten ja kausittaisten rakenteiden (käyttöikä alle 6 kk) suunnitteluun ja rakentamiseen. Suunnittelu- ja rakentamisohjeen käyttö edellyttää, että lumen tiheys kantavassa rakenteessa on 400–800 kg/m3 (RIL 2001, 7) Mikäli tehdään lumirakenteita, joita ei RIL 218-2001 –ohjeessa tunneta, on niiden kohdalla aina noudatettava erityismenettelyä suunnittelussa.

Lumirakenteiden suunnitteluun liittyvissä tarkasteluissa tulee erityisesti huomioida tasapaino eli stabiliteetti. Rakenteen kaatumisen todennäköisyys kasvaa, kun rakenne on hoikka tai rakenne on yli 4 m korkea. Lisäksi tulee huomioida riskit yleensä kupolirakenteessa esiintyvään yläosan leikkaantumiseen eli läpilyöntiin.

Jännitykset ja muodonmuutokset lasketaan rakennemallin avulla. Rakennemalli tehdään rakenteen nimellismitoilla. Laskenta tehdään RIL 218-2001 -ohjeen mukaisesti huomioiden geometrian muutokset painumisesta ja säävaikutuksesta. Laskelmassa rakenteen käyttöaika jaetaan kuormitusjaksoihin. Suunnittelussa toisiinsa kytkeytyvien rakenteiden keskinäiset vaikutukset ja kokonaisuuden tasapaino tulee huomioida.

Vihje: Lumirakenteiden suunnittelussa noudatetaan lähtökohtaisesti RIL 218-2001 -ohjetta.

Jäärakenteiden suunnittelu

Jäästä tehtävien rakenteiden suunnitteluun sovelletaan tässä teoksessa annettuja ohjeita. Tietyin osin voidaan soveltaa myös RIL 218-2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeita. Jäärakenteiden kuormat lasketaan yleisten suunnitteluperusteiden mukaisesti. Jään tiheytenä voidaan laskelmissa käyttää 920 kg/m3 riippumatta siitä, käytetäänkö luonnon jäätä tai tekojäätä. Auringon sulattava ja tuulen kuluttava vaikutus huomioidaan rakennevahvuuksia määritettäessä.

Jään erityisominaisuus on sen heikko iskunkestävyys alhaisissa lämpötiloissa. Jään lämpötilan noustessa sen iskunkestävyys eli niin sanottu sitkeys kasvaa. Tämä otetaan huomioon suunnittelussa, rakentamisessa sekä käytön aikana. Jäärakenteet suunnitellaan 0 °C:n lämpötilassa, jolloin jään materiaaliominaisuudet ovat eri tutkimusten mukaan luotettavimmat ja tällöin saavutetaan riittävä käytönajan turvallisuus.

Jään kiteiden koolla, muodolla ja kideakseleiden keskinäisellä suuntautuneisuudella on erittäin suuri vaikutus lujuus- ja muodonmuutosominaisuuksiin. Tämän vuoksi jäärakenteet suunnitellaan niin, että kiderakenne vaihtelee mahdollisimman vähän rakenteen eri osissa. Suunnittelussa huomioidaan se, että käytettäessä jääkappaleita ne tulee asentaa jäätymissuunta puristusvoimaa vastaan. Jäähän kohdistuva kuormitus suunnitellaan pidettäväksi rakenteen käytön aikana mahdollisimman alhaisena sekä vakiona. Pidettäessä kuormitusta vakiona jäällä voidaan havaita kolme eri vaihetta ajasta riippuvassa muodonmuutoksessa (kuvio 6). (Kilpeläinen & Mäkinen 2003, 52)

Ajasta riippuvia muodonmuutoksia jäälle ovat:

  • Primäärimuodonmuutos, joka on kuvaajan alkuosa.
  • Sekundäärimuodonmuutos, jolloin muodonmuutos kasvaa likimain vakionopeudella.
  • Tertiäärimuodonmuutos, jos kuormitus on riittävän suuri. Tällöin saavutetaan murtotila.
Jään kuormituksen ja ajan välisen suhteen kuvaaja.

Kuvio 6. Jään kuormituksen muutos ajasta riippuvana (Kilpeläinen & Mäkinen 2003)

Jään muodonmuutosnopeus on pieni. SNOW & ICE METHODS -hankkeen mittausten ja laskelmien mukaan esimerkiksi 2 m korkean jääseinän painuminen kauden aikana jää muutamaan millimetriin.

Jäärakenteen suunnittelussa tulee varmistaa ehto: Puristuslujuus σ käyttötilassa suhteessa jään lämpötilaan T tulee täyttää (Kilpeläinen & Mäkinen 2003, 62)

σ ≤ -0,1·T + 0,2 MPa.

Esimerkiksi jään lämpötilan ollessa -10 °C tulee puristuslujuuden olla σ ≤ 1,2 MPa.

Jääkappaleista tehtävien rakenteiden suunnittelussa yleisten suunnitteluperiaatteiden lisäksi suositellaan seuraavaa:

  • Rakenteiden tulee olla puristusrakenteita.
  • Rakenteiden hoikkuus ja korkeus saa olla:
    • Enintään 200 mm:n paksut ja leveät (b x L) jääkappaleet, joiden maksimikorkeus tukemattomana on 2 m.
    • Tuettuna muuhun rakenteeseen korkeus saa olla korkeintaan tukevan rakenteen korkeus.
  • Kappaleiden päällekkäiset saumat on limitettävä vähintään seuraavasti:
    • Jääharkot ja vastaavat muotokappaleet minimissään puolen harkon limitys.
    • Pitkillä jääkappaleilla vähintään 1/3 osan limitys (kuviot 7 & 8).
  • Mikäli käytetään vetorakenteita, kuten oviaukkojen suorat palkit
    • Maksimi aukon leveys saa olla 1500 mm
    • Vetorakenne on sallittu vain pitkillä jääkappaleilla (kuten jäähirret)
    • Vetorakenteen tuenta on varmistettava.
  • Jään liittyminen muihin rakenteisiin on varmistettava käyttämällä vettä tai sohjoa liitoskohdissa.
  • Jään materiaaliominaisuudet vaihtelevat suuresti, joten suunnittelussa käytetään riittävää varmuuskerrointa lujuuksia määritettäessä.
Jääkappalepiirroksia tavanomaisin mitoin sekä limityspituuksin.
Jäähirsipiirroksia tavanomaisin mitoin sekä limityspituuksin.

Kuvio 7 & 8. Jääkappaleiden suositellut limityspituudet jäärakenteissa (SNOW & ICE METHODS -hanke)

Jäädyttämällä tehtävien rakenteiden suunnittelussa yleisten suunnitteluperiaatteiden lisäksi suositellaan:

  • Rakenteen muotona käytetään puristusrakennetta.
  • Rakennekerroksen vahvuus tulee olla vähintään (kuvio 9)
    • 50–100 mm lyhytaikaisissa rakenteissa (maksimissaan 1 kk:n käyttöaika)
    • 100–200 mm pitkäaikaisissa rakenteissa (maksimissaan 6 kk:n käyttöaika) Vahvuus varmistetaan laskennalla esim. RIL218-2001 ohjetta soveltaen ottaen huomioon sulamisen vaikutus.
    • Vähimmäisvahvuus riippuu lisäksi rakenteen korkeudesta ja muodosta.
  • Liittyminen muihin rakenteisiin on varmistettava käyttämällä riittävästi vettä tai sohjoa.
  • Käytettäessä ilmanpainemuotteja muottipaine määrätään suunnitteluvaiheessa. Muottipaineen on todettu olevan riittävä, kun paine kantaa muotin oman paino eikä tuulikuorma liikuta muottia alkuvaiheessa. (Kurtakko 2011)
Kupoli- ja kartiorakenteet lyhyt- ja pitkäaikaiskäytön minimivahvuuksin piirroksina esitettynä.

Kuvio 9. Jääkerroksen minimivahvuus jäästä tehtävässä rakenteessa (SNOW & ICE METHODS –hanke)

Sohjorakenteiden suunnittelu

Sohjosta tehtäviin rakenteisiin sovelletaan tässä teoksessa annettuja ohjeita. Tietyin osin voidaan soveltaa myös RIL 218-2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeita. Sohjorakenteiden kuormat lasketaan yleisissä suunnitteluperusteissa kuvatusti. Kauden aikana tapahtuvat jännitykset ja muodonmuutokset lasketaan RIL 218-2001 -ohjeen mukaan. Sohjorakenteet suunnitellaan toteutettavaksi siten, että sohjon annetaan jäätyä kokonaan työn etenemisen mukaan. Mikäli sohjo saadaan jäätymään läpi materiaalin paksuuden, muuntuu se lähes jään kaltaiseksi käytön aikana. Tällöin sohjolle voidaan noudattaa ohjeita, jotka on annettu jäälle. Lisäksi silloin rakenteen käytön aikaiset muodonmuutokset ja painumat ovat tehtyjen tutkimusten mukaan pieniä. Tutkimusten mukaan sohjorakenteilla muodonmuutokset ovat samankaltaisia kuin jäärakenteilla. Auringon sulattava ja tuulen kuluttava vaikutus huomioidaan rakennevahvuuksia määritettäessä.

Sohjosta tehtävien rakenteiden suunnittelussa yleisten suunnitteluperiaatteiden lisäksi suositellaan seuraavaa:

  • Rakenteista tehdään puristusrakenteita.
  • Rakennevahvuus tulee olla:
    • Lyhytaikaisissa rakenteissa vähintään 300 mm, käyttöaika maksimissaan 1 kk (kuvio 10)
    • Pitkäaikaisissa enintään 6 kk, käyttöajan rakenteiden vahvuus määritetään laskelmin käyttötarkoituksen mukaan.
  • Rakenteiden liittyminen muihin rakenteisiin on varmistettava.
  • Käytettäessä ilmanpainemuotteja muottipaine määrätään suunnitteluvaiheessa.
Piirros sohjorakenteisesta kupolista ja rakenteen minimipaksuudesta.

Kuvio 10. Sohjon minimivahvuus lyhytaikaisessa rakenteessa (SNOW & ICE METHODS -hanke)

2.3 Rakennusmuottien suunnittelu

Rakennusmuotit antavat lumi-, jää- ja sohjorakenteille oikean muodon rakentamisvaiheessa. Muottimateriaalina voidaan käyttää lähes mitä vain käytettävissä olevaa muottiainesta, kuten rakennuslevyjä, peltiä, muovia sekä puuta. Käytettävä muotti mitoitetaan kestämään rakentamisen aiheuttamaa muottipainetta siten, että muotti pysyy liikkumatta ja sortumatta materiaalin kuormituksesta. Mitoitusmenetelmä riippuu rakennemuodosta ja muottimateriaalista. RIL 218-2001 -ohjeessa on ohjeita laskennasta seinä- sekä kaari- ja kupolimuoteille.

Muotti määrittää sillä tehtävän rakenteen muodon ja toimintaperiaatteen, jonka myötä muottia suunnittelevien tahojen tulisi määrittää muodolle “kriittiset pisteet” muodon ja painuman seurantaan sekä muotin käyttöön ja täyttöön rakennusvaiheessa.

Seinämuottia käytettäessä muottipaine määritetään kuvion 11 mukaan. (RIL 2001, 55)

Muottipaineen voimat ja niiden suunnat nuolin esitettynä.

Kuvio 11. Seinämämuotin muottipaineen määräytyminen (RIL 2001)

px = (ρ · g · x + q) · Ka

jossa

px                  seinämuotin muottipaine [kN/m2
ρ                    lumen/sohjo/jään tiheys [kg/m3
q                    työnaikainen pintakuorma, q ≥ 1 kN/m2 
Ka                  kitkakulma, lumelle ja sohjolle 0,5; jäälle määritetään erikseen.

Kaari- ja kupolimuottien muottipaine määritetään kuvion 12 mukaan. (RIL 2001, 56)

Kupolimuotin muottipaineen voimat ja niiden suunnat nuolin esitettynä.

Kuvio 12. Kaari- ja kupolimuottien muottipaine (RIL 2001)

pα = ρ · g · dv · cos2 α  

jossa

p                    muottipaine [kN/m2] 
ρ                    lumen tiheys [kg/m3] 
dv                  tarkastelukohdan pystysuora paksuus [m]

Kaaren muotoisista muoteista lumella ja sohjolla rakennettaessa toimii parhaiten ketjukäyrän muotoinen kaari. Ketjukäyrän, hyperbolisen kosinin kuvaaja, muodostaa kahden tukipisteen varaan ripustettu taipuisa ketju tai köysi (kuvio 13), (kuva 6 & 7). Liitteessä 1 on ohje ketjukäyrän määrittämisestä.

Ketjukäyrän matemaattinen kaava on (Valtanen 2009, 61)

Ketjukäyrän graafinen kuvaaja.

Kuvio 13. Ketjukäyrän kuvaaja.

Tutkimuksissa on todettu, että ketjukäyrä toimii lumella ja sohjolla rakennettaessa myös kupolimuodoilla, joissa kupolin jokaisessa leikkaussuunnassa toteutuu ketjukäyrän muoto.

Ketjukäyrän muotoinen teräksinen holvikaarimuotti.

Kuva 6. Ketjukäyrän muotoinen teräksinen holvikaarimuotti (Ryynänen 2011)

Ketjukäyrän muotoinen ilmanpainemuotti paineistettuna.

Kuva 7. Ketjukäyrän muotoinen ilmanpainemuotti (Pernu 2022)

2.4 Tyyppirakenteet

Tyyppirakenteet ovat rakennemuotoja, joiden on todettu toimivan hyvin rakennettaessa lumi- ja jäärakenteita. Mikäli noudatetaan tämän ohjekirjan sekä RIL 218-2001 -ohjeita, ei yleensä tarvita tarkempaa rakennesuunnittelua kyseisille rakenteille.

Tyyppirakenteiden käyttämiseen liittyvät ehdot ovat seuraavat: 

  • Rakennemuodot ovat edellä mainituissa ohjeissa esitetyt. 
  • Rakennevahvuudet ovat edellä mainituissa ohjeissa esitetyt. 
  • Lumen tiheys on vähintään 400 kg/m3 rakentamisvaiheessa. 
  • Rakenteet ovat lähinnä puristusrakenteita. Vetorakenteita käytetään vain kapeissa kulku- tai oviaukoissa. 
  • Lumen ja sohjon tiivistäminen rakennusvaiheessa tulee tehdä huolellisesti. 
  • Suurissa rakenteissa voidaan käyttää kolmikerrosrakennetta, jossa ovat jää-sohjo-lumikerrokset.

Seinät, muurit ja tornit

Seiniä, muureja (kuva 8) ja torneja voidaan käyttää tyyppirakenteina: 

  • Kun rakennetaan lumesta ja sohjosta tai rakenteet muurataan jää- kappaleista. 
  • Rakenteet ovat pystysuoria yleensä vapaasti seisovia rakenteita. 
  • Muotona voi olla tasapaksu, tasaisesti tai portaittain ylöspäin oheneva. 
  • Mitoituksessa huomioidaan rakenteen kaatuminen, kallistuminen ja painuminen.
Vapaasti seisova tasapaksu lumimuuri joen vierellä.

Kuva 8. Vapaasti seisova tasapaksu lumimuuri (Pernu 2025)

Kaari- ja holvirakenteet

Kaari- ja holvirakenteita voidaan käyttää tyyppirakenteina: 

  • Rakennetaan lumesta ja sohjosta tai jäädyttämällä (kuvio 14, kuva 9). 
  • Rakenteen pääjännitykset ovat puristusjännityksiä, rakenteen paras muoto on ketjukäyrä. 
  • Kaaren ja holvin nuolikorkeuden f suhde sisäpuoliseen jännemittaan L rakennelman käyttöönottovaiheessa tulee olla vähintään f/L>0,5. 
  • Rakenteen kannan paksuuden dk ja jännemitan L suhteen on oltava vähintään dk/L>0,2 (RIL 2001, 40) 
  • Rakenteen laen paksuuden dl ja jännemitan L suhde on oltava vähintään dl/L>0,1. (RIL 2001, 40)
Kaarirakenteen mittasuhteet piirroksena esitettynä.

Kuvio 14. Kaarirakenteen mittasuhteet ja osat (RIL 2001)

Kaarenmuotoinen, lukuisia oviaukkoja sisältävä lumikäytävä sisältä kuvattuna.

Kuva 9. Kaarenmuotoinen lumikäytävä (Pernu 2024)

Esimerkki 1. On tarkistettava, täyttyvätkö mitoitusehdot rakenteen käyttöönottovaiheessa, kun tehdään lumella rakennettava kaarikäytävä, jonka mitat ovat:

  • Käytävän sisätilan leveys 3 m 
  • Sisätilan korkeus alussa 2,5 m 
  • Lumen paksuus kannassa 0,8 m 
  • Lumen paksuus laella 0,4 m.

Ratkaisu

Kaaren ja holvin nuolikorkeuden f suhde sisäpuoliseen jännemittaan L

f / L = 2,5 m / 3 m = 0,833 > 0,5 (ok)

Kannan paksuuden dk ja jännemitan L suhde

dₖ / L = 0,8 m / 3 m = 0,266 > 0,2 (ok)

Laen paksuuden dl ja jännemitan L suhde

dₗ / L = 0,4 m / 3 m = 0,133 > 0,1 (ok)

Kupolirakenteet

Kupolirakenteet (kuva 10) ovat kaari- ja holvirakenteen ohella käytetyimpiä tyyppirakenteita. Kupolirakenteiden käytöstä on kertynyt jo runsaasti kokemusta. Rakenne kestää painumista hyvin, kunhan alkuperäinen muoto säilyy.

Kupolirakenteita voidaan käyttää tyyppirakenteina: 

  • Kun rakennetaan lumesta ja sohjosta tai jäädyttämällä. 
  • Nuolikorkeuden f suhde sisäpuoliseen halkaisijaan L on oltava käyttöottovaiheessa vähintään f/L>0,5. (RIL 2001, 44) 
  • Ellipsin muotoisilla rakenteilla nuolikorkeuden suhde f/L ei ole joka suuntaan vakio. Ellipsin muotoiset rakenteet vaativat aina jääkerroksen kantavaksi kerrokseksi.
Sohjorakenteinen kupolirakenne rakennuksen edessä.

Kuva 10. Kupolirakenne (Pernu 2022)

3.   Luvitus- ja rakennusprosessi

3.1 Lainsäädäntö ja viranomaistoiminta

Suomessa lumi- ja jäärakentamista muun rakentamisen tapaan rakentamista ohjaa Rakentamislaki sekä Suomen rakentamismääräyskokoelma. Lisäksi kunnat voivat antaa rakennusjärjestyksissään erityisiä määräyksiä ja ohjeita.

Lumesta, jäästä tai sohjosta rakennettavien ammattimaisessa, kuten matkailurakenteet, käytössä olevien rakennuksien tai rakennelmien rakentamiseen tulee tavanomaisesti olla rakentamislupa. Vuonna 2025 voimaan astunut rakentamislaki mahdollistaa joidenkin rakennusten rakentamisen ilman rakentamislupaa, mutta tästä huolimatta rakentaminen on tehtävä voimassa olevia määräyksiä ja lakeja noudattaen. Lumi- ja jäärakennukset voidaan toteuttaa väliaikaisina rakennuksina, jos rakennus on tarkoitettu pystytettäväksi enintään 10 vuodeksi. Tämä luvitusmenettely voi mahdollistaa poikkeamisen rakennuslaista. Tietoa rakentamisluvasta ja tarvittavista asiakirjoista saa voimassa olevan lainsäädännön ohella paikallisesta rakennusvalvonnasta. Tavoitteena on aina varmistaa rakennusten turvallinen käyttö.

Tässä ohjeessa suositellaan, että rakentamiseen liittyvä lupamenettelyä tarvitaan ainakin seuraavissa tapauksissa: 

  • Lumi-, jää- tai sohjorakenteessa harjoitetaan ammattimaista majoitus- tai ravintolatoimintaa
    • huoneet yöpymistarkoitukseen 
    • tilat ravintolakäyttöön ja ruoka- tai juomatarjoiluun suunnatut tilat
    • kokoontumistilat
  • Rakenteen muoto ja koko ovat sellaisia, että käyttäjät menevät rakenteen sisään tai kantavien rakenteiden alle. 
  • Rakenne on rakennettu julkiselle paikalle, kuten torille ja alue on vapaasti yleisön käytössä.

Lupakäytännöt ja viranomaisvaatimukset voivat vaihdella paikkakunnittain. Tästä johtuen lumi- ja jäärakentamishankkeissa on suositeltavaa ottaa yhteys paikallisiin viranomaisiin varhaisessa vaiheessa, jotta suunnittelussa osataan huomioida yleisten vaatimusten ohella paikalliset vaatimukset. Menettelyssä voidaan vaatia  seuraavia tietoja ja dokumentteja: 

  1. Asemapiirustus
  2. Pohjapiirustus
  3. Työselostus
  4. Pelastussuunnitelma
  5. Käyttö- ja turvallisuussuunnitelma
  6. Vastuuhenkilöiden nimeäminen

Lumi- ja jäärakentamista säätelevät muun muassa seuraavat rakentamislain pykälät:

“Rakennuksen on täytettävä olennaiset tekniset vaatimukset siihen yleisesti ennakoitavissa oleva kuormitus ja rakennuksen käyttötarkoitus huomioon ottaen. Myös rakennelman ja käyttöturvallisuuden kannalta merkittävän kohteen on täytettävä ne olennaiset tekniset vaatimukset, jotka ovat turvallisuuden kannalta olennaisia, jos niiden vauriosta voi aiheutua vaaraa henkilöturvallisuudelle. Rakentamisen on lisäksi oltava hyvän rakennustavan mukaista.  

Rakennuksen on oltava tarkoitustaan vastaava, korjattavissa, huollettavissa ja muunneltavissa sekä, sen mukaan kuin rakennuksen käyttötarkoituksen mukainen käyttö edellyttää, sovelluttava myös sellaisten henkilöiden käyttöön, joiden kyky liikkua tai toimia on rajoittunut.” (Rakentamislaki 2023/751 § 29)”

”Rakentamishankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava siitä, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan sen käyttötarkoituksen edellyttämällä tavalla siten, että sen käyttö ja huolto on turvallista. Rakennuksesta tai sen ulkotiloista ja kulkuväylistä ei saa aiheutua sellaista tapaturman, onnettomuuden tai vahingon uhkaa, jota ei voida pitää hyväksyttävänä. 

Ympäristöministeriön asetuksella voidaan antaa uuden rakennuksen rakentamista, rakennuksen korjaus- ja muutostyötä sekä rakennuksen käyttötarkoituksen muutosta koskevia tarkempia säännöksiä rakennukselta edellytettävästä käyttöturvallisuudesta.” (Rakentamislaki 2023/751 § 34)”

”Rakentamishankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava siitä, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan rakentamista koskevien säännösten ja määräysten sekä myönnetyn luvan mukaisesti. Rakentamishankkeeseen ryhtyvällä on oltava hankkeen vaativuuden mukaiset edellytykset sen toteuttamiseen.

Rakentamishankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava, että rakentamishankkeessa on kelpoisuusvaatimukset täyttävät suunnittelijat ja että muillakin rakentamishankkeessa toimivilla on heidän tehtäviensä vaativuuden edellyttämä asiantuntemus ja ammattitaito.” (Rakentamislaki 2023/751 § 91)”

“Rakentamislupaa edellyttävässä rakentamishankkeessa on oltava pääsuunnittelija. Pääsuunnittelijan on huolehdittava suunnittelun kokonaisuudesta ja laadusta sekä siitä, että rakennussuunnitelma ja erityissuunnitelmat muodostavat kokonaisuuden siten, että rakentamista koskevat säännökset ja määräykset sekä hyvän rakennustavan vaatimukset täyttyvät. Pääsuunnittelija voi avustaa rakentamishankkeeseen ryhtyvää rakennus- ja erityissuunnittelijoiden valinnassa. Pääsuunnittelijan on huolehdittava siitä, että rakentamishankkeeseen ryhtyvä saa tiedon huolehtimisvelvollisuutensa kannalta merkityksellisistä suunnittelua koskevista seikoista.” (Rakentamislaki 2023/751 § 92) “

”Rakentamislupaa edellyttävässä rakennustyössä on oltava rakennustyötä johtava vastaava työnjohtaja. 

Vastaavan työnjohtajan on huolehdittava rakennustyön kokonaisuudesta ja laadusta sekä siitä, että rakennustyö tehdään rakentamisluvan, suunnitelmien, rakentamista koskevien säännösten ja määräysten sekä hyvän rakennustavan mukaisesti. Vastaavan työnjohtajan on myös huolehdittava, että rakennustyön aloittamisesta ilmoitetaan rakennusvalvontaviranomaiselle ja että rakennustyön tarkastusasiakirja pidetään rakennustyömaalla ajan tasalla.” (Rakentamislaki 2023/751 § 96)”

”Rakentamishankkeeseen ryhtyvän rakennuspaikan omistajan tai haltijan on haettava kunnalta rakentamislupaa kirjallisesti.” (Rakentamislaki 2023/751 § 61)”

“Rakennus on väliaikainen, jos se sen rakenne, arvo ja käyttötarkoitus huomioon ottaen on tarkoitettu pysytettäväksi paikallaan enintään 10 vuotta. 

Väliaikaisen rakennuksen rakentaminen voi poiketa tässä laissa ja sen nojalla annetuissa asetuksissa säädetystä. Väliaikaisen rakennuksen sallittavuuden harkintaan vaikuttavat kaavoituksen ja luonnonsuojelun tavoitteet, rakennuksen tarkoitus sekä lujuuden, terveellisyyden, liikenteen, paloturvallisuuden ja ympäristöön sopeutuvuuden vaatimukset. Väliaikainen rakennus ei saa johtaa merkittävään rakentamiseen.” (Rakentamislaki 2023/751 § 10)”

“Pääsuunnittelijan on huolehdittava siitä, että uudelle rakennukselle laaditaan konekielisesti luettavissa oleva rakennuksen tietomalleihin tai koneluettaviin tietoihin perustuva käyttö- ja huolto-ohje. Käyttö- ja huolto-ohje on laadittava korjauksen kohteena olevasta toimenpidealueesta myös rakennuksen korjaus- ja muutostyössä tai käyttötarkoituksen muutoksen yhteydessä silloin, kun toimenpide edellyttää rakentamislupaa. 

Rakennuksen käyttö- ja huolto-ohjeen on sisällettävä tiedot rakennuksen ja rakennuspaikan käyttötarkoituksen mukaista käyttöä ja kunnossapitovelvollisuudesta huolehtimista varten ottaen huomioon rakennuksen ominaisuudet sekä rakennuksen ja sen rakennusosien ja laitteiden suunniteltu käyttöikä.” (Rakentamislaki 2023/751 § 139)”

“Rakennuslain (751/2023) 140 § mukaan: Rakennuksen omistajan on: 

1) pidettävä rakennus ympäristöineen sellaisessa kunnossa, että se jatkuvasti täyttää terveellisyyden, turvallisuuden ja käyttökelpoisuuden vaatimukset eikä aiheuta ympäristöhaittaa tai rumenna ympäristöä; 

2) pidettävä rakennus ja sen energiahuoltoon kuuluvat järjestelmät sellaisessa kunnossa, että ne rakennuksen rakennustapa huomioon ottaen täyttävät energiatehokkuudelle asetetut vaatimukset; 

3) seurattava rakennuksen kantavuuden kannalta keskeisten rakenteiden kuntoa. 

Kaavassa tai lain nojalla suojellun rakennuksen omistajan on rakennuksen käytössä ja kunnossapitämisessä lisäksi otettava huomioon rakennussuojelusta johtuvat vaatimukset heikentämättä rakennuksen turvallisuuteen tai terveellisyyteen liittyvää ylläpitoa.”

Lumi- ja jäärakenteen rakentamiseen ja käyttöön liittyy käyttötarkoituksesta riippuen myös muita lakeja, kuten kulutusturvallisuuslaki ja työsuojelulaki.  Lisäksi lakien ohella toimintaan voi liittyä myös viranomaislupia ja -ohjeita, joita rakentamisessa ja rakennuksen käyttöön ja toimintaan liittyvässä toiminnassa tulee noudattaa.

Näitä ovat muun muassa: 

  • Tukes, Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Lumi- ja jäärakennelmien turvallisuusohje vuodelta 2008). Ohje on tämän ohjekirjan liitteenä 2. 
  • Pelastustoimi (pelastautumissuunnitelma, palosuojaus sekä käyttö- turvallisuus).
  • Valvira (esimerkiksi anniskelulupa) 

3.2 Rakenteista laadittavat piirustukset

Lumi-, jää- ja sohjorakenteista laaditaan arkkitehti- ja rakennepiirustukset rakentamislupamenettelyä ja rakentamista varten. Piirustusmerkinnöissä suositellaan käytettäväksi RT-ohjekorttia 103396. Piirustukset laatii henkilö, jolla katsotaan olevan riittävä ammattitaito piirustusten laadintaan. Liitteessä 3 ovat mallipiirustukset lumi- ja jäärakenteesta.

Lumi-, jää- ja sohjorakenteiden piirustuksissa tulee esittää vähintään: 

  • Rakenteiden päämitat ja sallitut mittapoikkeamat 
  • Mitat nimellismittoina rakenteen valmistumishetkellä 
  • Vaadittava lumen ja sohjon vähimmäistiheys eri osissa kantavia rakenteita 
  • Muut mahdolliset materiaalit rakenteissa, kuten teräs ja puukannakkeet 
  • Ovet, ikkunat, muut syvennykset ja heikennykset 
  • Rakenteiden arvioidut painumisnopeudet 
  • Rakenteiden sallitut kallistuskulmat
  • Muut rakenteiden lujuuteen ja turvallisuuteen vaikuttavat tiedot ja seikat 
  • Rakenteiden käytön lopettamiseen ja sulkemiseen johtavat muuttuneet rajamitat 
  • Muodonmuutosten mittauspisteet kantavissa rakenteissa 
  • Muodonmuutoksien mittaukseen liittyvien kiintopisteiden sijainti.

Rakennustyössä käytettävistä muoteista laaditaan erilliset muottipiirustukset. Muotit mitoitetaan rakennusmateriaalista ja muottien siirrosta aiheutuville kuormille. Muottipiirustukset laaditaan käytettävän muottimateriaalin mukaan. Tarvittaessa muoteista tehdään käyttösuunnitelma. Tehtäessä vuosittain samat rakenteet eri järjestykseen, piirustukset päivitetään ja tarkistetaan muuttuneiden sijaintien mukaan.

3.3 Työselostus

Lumi-, jää- ja sohjorakenteista laadittavia arkkitehti- ja rakennepiirustuksia voidaan täydentää työselostuksella. Työselostuksessa käydään läpi yksityiskohtaisesti rakentamisen työvaiheet. Liitteessä 4 on malli lumi- ja jäärakentamisen työselostuksesta. Työselostus laaditaan tarvittaessa ja on pakollinen erityismenettelyn piirissä olevissa kohteissa.

Työselostukseen tulee sisältyä ohjeita ja suosituksia seuraavista asioista:

  • Käytettävät rakennusmateriaalit
    • Lumi (luonnonlumi/tekolumi) 
    • Jää (jääkappaleet/jäädyttämällä tehtävät rakenteet) 
    • Sohjo (sisältäen veden määrän) 
    • Muut materiaalit (esimerkiksi teräs- ja puukannakkeet) 
  • Materiaalin käsittely rakentamisvaiheessa
    • Lumen tiivistys 
    • Veden lisääminen lumeen sohjorakentamisessa 
    • Jäiden esikäsittely 
  • Rakentamismenetelmät
    • Muottirakentaminen 
    • Jääkappaleiden kiinnittäminen toisiinsa sohjolla tai vedellä 
  • Rakentamisen vaiheet
    • Työjärjestys eri rakenteilla
  • Käytettävät muotit
    • Muottikierto 
    • Muottien asennusohjeet 
  • Käytettävät työkoneet ja -laitteet
    • Lumen siirto (alueella/rakenteisiin) 
    • Jäiden siirto 
  • Muodonmuutosmittapisteet
    • Sijainti 
    • Kiintopisteen materiaali ja rakentaminen.

3.4 Rakennuspaikka

Rakennuspaikka määräytyy käyttäjän tarpeen mukaan. Suosituksia rakennuspaikan valintaan vaikuttavista asioista ovat: 

  • alue, jossa riittävästi tilaa rakentamiselle ja rakenteille (kuvio 15) 
  • alueella oltava käytössä vesiliittymä ja sähkö 
  • mikäli alueella tehdään tekolumi, se lisää tarvittavan rakennusalueen kokoa 
  • auringolta suojainen alue, jotta hidastetaan rakenteiden sulamista keväällä 
  • maaperä oltava mahdollisimman tasainen 
  • alusta, joka voidaan jäädyttää vedellä ja lumella 
  • jäädytetty alue tulee olla laajempi kuin rakenteet vaativat 
  • riittävä työskentelytila rakennuskoneille niiden koosta riippuen 
  • rakennuskoneilla tulee voida kiertää rakennuskohde, etenkin lumetettavat rakenteet 
  • rakenteiden sulamisesta johtuvat sulamisvedet ja niiden johtaminen hallitusti pois alueelta. 
  • Maaperän routivuuden ja roudan vaikutusten huomiointi erityisesti jäärakenteiden ja -elementtien käytössä 
  • Alueen ilmansaasteiden ja epäpuhtauksien vaikutusten huomiointi: lumessa oleva ja lumen päälle kerääntyvä epäpuhtaus heikentää lumen kykyä heijastaa auringonvaloa ja nopeuttaa sulamista erityisesti keväisin
Esimerkki pyöreän lumirakenteen rakennusalueesta ja siihen tarvittavasta tilasta.

Kuvio 15. Esimerkki rakentamisalueen koon määrittämisestä (Riikonen 2009)

4.   Rakennusvaiheen turvallisuus

4.1 Lumi- ja jäärakentamisen työturvallisuus

Lumi- ja jäärakentaminen on olosuhteiden ja materiaaliensa puolesta vaativaa, mikä edellyttää tavanomaisesta rakennustyömaasta osin poikkeavia huomioita työturvallisuuteen. Rakentaminen tapahtuu ulkona talviolosuhteissa, joissa kylmyys, pimeys ja liukkaus asettavat omat haasteensa työskentelylle. Työmaalla turvallisuuden lähtökohtana on kattava riskien tunnistaminen ja niiden minimointi. Mahdolliset vaaranpaikat kartoitetaan tarkasti ennen työn aloittamista. Tämän perusteella laaditaan turvallisuussuunnitelma, jossa määritellään työn riskienhallintakeinot ja annetaan selkeät ohjeet turvalliseen toimintaan. 

Perehdytys työntekijöille on olennainen osa turvallisuuskäytäntöjä. Perehdytyksessä käsitellään turvallisuusohjeita ja työmaan erityispiirteitä ja opastetaan turvalliseen toimintaan työmaalla. Kaikki turvallisuuteen liittyvät asiat dokumentoidaan tarkasti. Kirjallinen dokumentointi ei ole pelkästään muodollisuus, vaan auttaa varmistamaan, että riskit on mietitty ja hallittu ennalta. Hyvät käytännöt, kuten selkeä ohjeistus ja yhteistyö työmaalla, tukevat turvallisuutta ja tekevät työskentelystä sujuvaa.

Työturvallisuuden muistilista

  • Tunnistakaa riskit: Vaaran paikat kartoitetaan etukäteen 
  • Minimoikaa riskit: Tunnistetut riskit tulee lähtökohtaisesti poistaa, tai jos riski ei ole poistettavissa, niin altistus riskeille minimoida  
  • Suojautukaa asianmukaisesti: Suojautukaa tunnistetuilta riskeiltä, joita ei voida poistaa 
  • Perehdyttäkää työmaalla työskentelevät: Työntekijöille annetaan kattava perehdytys 
  • Luokaa turvallisuussuunnitelma: Suunnitelma sisältää riskienhallintakeinot ja ohjeet turvalliseen työskentelyyn 
  • Ohjeistakaa selkeästi: Hyvä tiedonkulku ja selkeät ohjeet ovat avainasemassa turvallisuuden ylläpitämisessä.

Työturvallisuusvarusteet

Riskejä voi ennaltaehkäistä ja riskeiltä suojautua työturvallisuusvälinein. Kypärä, turvakengät, kuulosuojaimet ja suojalasit ovat perustarvikkeita, mutta ulkotyöskentelyyn tulee varautua myös säähän sopivalla vaatetuksella. Esimerkiksi lämpimät ja vedenpitävät huomiovaatteet vaatteet auttavat ehkäisemään paleltumien syntymisen, mutta varmistavat myös miellyttävän työskentelyn ja työntekijän riittävän näkyvyyden pakkasessa ja lumessa. Pimeässä työskentelyssä tarvitaan otsalamppuja, jotka tarjoavat näkyvyyden sekä eteen- että taaksepäin. Työskentelyalueen valaisemisen ohella otsalampuilla on rooli myös työntekijän näkyvyydessä työmaalla mahdollisesti liikkuville koneille. Liukkailla alustoilla suositellaan käytettäväksi kengän päälle asetettavia liukuesteitä, kuten ketjuja tai nastoja kun rakennustyöt ovat kesken.

Suositeltavat suojavarusteet lumi- ja jäärakentamiseen: 

  • Kypärä 
  • Turvakengät 
  • Kuulosuojaimet 
  • Suojalasit 
  • Lämpimät ja säänmukaiset vaatteet 
  • Otsalamppu (etu- ja takavalolla) 
  • Liukuesteet kenkiin (ketjut tai nastat) 
  • Mahdolliset lisävarusteet soveltavia työkaluja käytettäessä (esim. moottorisahaus tai putoamissuojaus)

4.2 Rakennustyömaan ja -vaiheiden turvallisuus

Varsinaisen rakennustyömaan turvallisuus on varmistettava huolellisella suunnittelulla ja laadukkaalla turvallisuustoimien toteutuksella. Työskentelyalueet on aidattava ja rajattava, jotta ulkopuoliset eivät pääse vahingossa työmaa-alueelle. Lumi- ja jäärakentamisen työskentely painottuu vuoden pimeimpiin ajanjaksoihin, jonka vuoksi työmaa tulee valaista hyvin riskien minimoimiseksi.  Rakennustöiden edetessä alueen liukkaille pinnoille on suoritettava liukkaudentorjuntatoimenpiteet kuten hiekoitus, kun se tulevat työvaiheet huomioiden on mahdollista tehdä. Putoamissuojaus on toteutettava tavanomaisen rakentamisen tapaan, mikäli työskentelyn luonne sitä työturvallisuutta kulloinkin ohjaavan lainsäädännön mukaan edellyttää. Alustan ollessa lunta ja jäätä, on tärkeä kiinnittää erityistä huomiota telineiden ja muiden työskentelyalustojen vakauteen.  

Muotin purkuvaiheessa rakenne voi romahtaa, jonka vuoksi rakenteen alle ei tule mennä ennen kuin rakenne on todettu oikein ja suunnitelmien mukaisesti toteutetuksi ja turvalliseksi. Romahduksiin muotin purkuvaiheessa voivat vaikuttaa esimerkiksi poikkeamat rakennekerroksissa työn jaksotuksen tai olosuhteiden muutoksen seurauksena, tai rakenteen riittämätön lujuuskehitys ennen muotin poistoa. Pareittain työskentely on hyvä turvallisuuskäytäntö riskialttiissa tilanteissa. Esimerkiksi lumiseinää sahaamalla aukotettaessa parityöskentelyllä voidaan sijoittaa työvaiheeseen osallistuvat työntekijät seinärakenteen molemmilla puolilla sijaitseviin tiloihin ja näin varmistaa, ettei seinän toiselta läpi tuleva sahanterä aiheuta vaaraa. 

Lisäksi työskentelyalueiden lähellä on hyvä olla lämmitetty huoltotila, jossa työntekijät voivat lämmitellä ja pitää taukoja. Huoltotilan merkitys riskienhallinnassa korostuu erityisesti hypotermian mahdollisuuden noustessa. Tällaisia tilanteita voi esimerkiksi syntyä, kun lämmitettyjä kiinteitä rakennuksia lähistöllä ei ole, sää on erityisen kylmä ja työskennellessä käsitellään vettä, jolloin varusteiden kastuminen on mahdollista. 

Oikeiden työvälineiden valinta ja käyttö ovat erityisen tärkeitä jäärakentamisessa. Juuri lumi- ja jäärakentamiseen suunnattuja työkaluja on yhä markkinoilla niukasti, jonka vuoksi usein päädytään hyödyntämään toisille aloille kehitettyjä välineitä. Tällaisissa tilanteissa kaikkia tarvittavia, juuri lumi- ja jäärakentamisen kontekstiin sovellettuja turvallisuusvälineitä, -ohjeita ja varotoimenpiteitä ei välttämättä ole saatavilla, joka edellyttää työnjohdolta osaamista varotoimenpiteiden ja tarvittavien turvavarusteiden määrittelyyn sekä kattavan perehdytyksen toteuttamiseen. Terävät taltat, akku- ja moottorisahat sekä muut erikoistyökalut, kuten lumiraspit, voivat olla hyödyllisiä, mutta niiden käytössä on huomioitava käyttöohjeissa mainitut rajoitteet ja suojauduttava työkalujen tuomilta riskeiltä asianmukaisesti: esimerkiksi akku- tai moottorisahaa käyttäessä turvavarustusta kannattaa täydentää metsureille suunnatuin, sahan osumilta suojaavin varustein. Akkukäyttöiset sähkösahat ovat erityisen suositeltavia, sillä ne poistavat johtoihin liittyvät kompastumisriskit.

4.3 Tekniikka ja sähköturvallisuus

Lumi- ja jäärakentamisessa erilaisia sähkölaitteita, tekniikkaa ja teknologiaa hyödynnetään sekä turvallisuutta, että käyttömukavuutta ja viihtyvyyttä varten. Rakennuksissa voi usein olla sähköisiä varoitus- ja opastuslaitteita, kuten palovaroittimia sekä valaistuja hätäpoistumistiekylttejä (kuva 11). 

Valaistu hätäpoistumistien opaste lumirakenteeseen tehdyn oviaukon yläpuolella.

Kuva 11. Valaistu hätäpoistumistien opaste. (Pernu 2024)

Käyttömukavuutta ja viihteellistä puolta puolestaan tarjoavat valaistus, mahdolliset projisoinnit sekä muu media- ja AV-tekniikka. Lisäksi rakennuksissa suoritettaviin toimintoihin, kuten ravintolapalveluihin, voi liittyä muita tiloihin sijoitettavia ja tiloissa käytettäviä sähkölaitteita. 

LED-valaistu, lumeen upotettu jäinen lohkare huonenumerolla varustettuna.

Kuva 12. LED-valaistuksella ja jäällä toteutettu huonenumerointi Lehtojärven lumi- ja jäähotellilla. (Pernu 2024)

Lumirakentamisessa käytettävät laitteet, johdot ja muut liittyvät tarvikkeet on oltava CE-merkittyjä ja IP-luokitukseltaan ulkokäyttöön soveltuvia. Mahdollisuuksien mukaan kannattaa käyttää DC-jännitteellä toimivia laitteita, kuten LED-valoja ja medialaitteita. Vaihtovirtalaitteiden kanssa on käytettävä vikavirralla varustettuja työmaakeskuksia tai vastaavia ulkokäyttöön suunniteltuja koteloita. Jos jatkojohtoja käytetään, liitoskohdat pitää suojata IP-luokitelluilla suojarasioilla, esim. kuvien 13 ja 14 mukaisella ratkaisulla. Sähköasennuksissa suojaus on toteutettava siten, ettei käyttäjä tai asiakas pääse käsiksi sähkötekniikkaan. Sekä työmaan että käytön aikaiset sähköjohdot tulee suojata siten, että esimerkiksi työmaaliikenne tai ylläpidon toimet eivät voi vaurioittaa sähköjohtoja. Tämä onnistuu esimerkiksi johtokouruilla.

Kuvat 13 ja 14. IP-luokiteltu suojakotelo johtoliitosten suojaamiseen sekä suljettuna, että avattuna.

Kuvat 13 ja 14. IP-luokiteltu suojakotelo johtoliitosten suojaamiseen. (Pernu 2024)

Isommissa kohteissa kannattaa käyttää sähkösuunnittelijaa kokonaisuuden hallintaan ja asennusten helpottamiseksi. Sähköasennuksista viranomainen vaatii tavanomaisesti tarkastuspöytäkirjan. Kaikki sähkölaitteet tuottavat lämpöä, joka pitää ottaa huomioon, kun laitteita sijoitetaan lumen sisään. Valaisimen muodostama lämpö ei muodostu ongelmaksi, jos valaisu tehdään kohdevalaisuna etäämpää kuten kuvassa 15. Sulamista voidaan minimoida ja turvallisuutta parantaa niin kutsuttuja heikkovirtajärjestelmiä hyödyntäen. 

Jäinen ilvespatsas lumirakennuksen sisällä sekä patsaan vierelle asennettu kohdevalaisin.

Kuva 15. Jääveistoksen valaisu sivusta Lehtojärven lumi- ja jäähotellilla. (Pernu 2025)

Ylläpidon ja huollon tarpeet lumi- ja jäärakenteissa kannattaa huomioida asennuspaikkoja suunnitellessa. Muiden materiaalien asentaminen lumen tai jään sisään voi olla haastavaa, jos materiaalien lämmönjohtuminen poikkeaa lumen vastaavasta ominaisuudesta runsaasti. Esimerkkinä metallit, jotka “sulattavat” tilaa ympärilleen.  Tällaisissa tapauksissa on suositeltavaa käyttää lämpöä johtamattomia tukirakenteita syvemmällä rakenteessa. Käytännössä kauden aikana voi joutua paikkaamaan lumella rakoja ja railoja rakenteista. Johdotusten purkaminen kannattaa huomioida suunnitteluvaiheessa, jos mahdollista, jotta asennusten purkaminen ei edellytä lumi- ja jäärakenteen täydellistä sulamista.

5.   Rakennusmateriaalien valmistus ja säilöntä

5.1 Tekolumen valmistus

Tekolumen valmistuksessa käytetään yleisimmin kahta erilaista laitetta: puhallintykkejä ja lance-tykkejä (pillit). Näistä on olemassa myös erilaisia variaatioita. Tykkejä voidaan ohjata joko manuaalisesti tai automaattisesti, esimerkiksi sääolosuhteiden mukaan. Lumen tuotantoon tarvitaan tykkien ohella sähköä ja vettä, ja vedenpaineen nostamiseen käytetään yleensä paineenkorotuspumppua. Lumetuksen suunnittelussa on tärkeää ottaa huomioon kohteen sähköliittymän kapasiteetti ja saatavilla oleva vesimäärä.  

Turvallisuuden kannalta on tärkeää, että sähkölaitteet ovat olosuhteisiin sopivia ja varustettu asianmukaisilla IPX-luokituksilla. Vesilinjoissa on yleensä useiden kymmenien baarien paine, joten niitä ei saa avata paineellisena. Lisäksi mahdolliset letkurikot on huomioitava erityisesti silloin, kun letkuja vedetään maastossa. Jos käytettävissä laitteissa on sisäänrakennettu paineilmalaitteisto, myös sen korkea paine on otettava huomioon turvallisuuskäytänteissä.  

Ulkona työskenneltäessä on varmistettava, että työskentelyvarusteet ja huomiovaatetus sopivat vallitseviin sää- ja työolosuhteisiin. Lisäksi tuuliolosuhteet on huomioitava, jotta tykkilumi pysyy sille suunnitelluilla alueilla eikä häiritse lähialueen toimintoja.

Lentokenttien läheisyydessä lumentekoon liittyy merkittäviä turvallisuus- ja kustannusnäkökulmia, jotka ovat tärkeitä huomioida. Lumitykkien tuottamat jääkiteet voivat kulkeutua kiitoteille jopa 10–15 kilometrin päästä tietyissä olosuhteissa.  Kun kiteet tarttuvat kiitotien pintaan, ne heikentävät merkittävästi kitkaa ja aiheuttavat haittaa lentoliikenteelle. Erityisesti kovilla pakkasilla (-20 °C tai alle) kiitoteille tarttuneen jään poistaminen voi olla erittäin haastavaa tai jopa mahdotonta ja aiheuttaa huomattavia kustannuksia.    

Merkittävä tekijä tykkilumen kulkeutumisessa on tuulen suunta. Tuulen suunnan huomioimisen ohella tykkien tehon laskeminen ja säätö voivat auttaa vähentämään kiitoteille kulkeutuvien kiteiden määrää.

Muistilista lumetukseen lentokentän läheisyydessä:  

  • Huomioi tuulen suunta: Älä tee lunta, jos tuuli kuljettaa kiteitä lentokentän suuntaan.  
  • Säädä tykkien suunta ja teho: Suuntaa tykit maata kohti ja vähennä tarvittaessa tehoa.   
  • Toimi yhteistyössä: Ole tarvittaessa yhteydessä alueen lentokenttätoimijaan ja varmistakaa lumenteon varotoimenpiteiden riittävyys yhteistyössä. 

5.2 Lumen säilöminen 

Lumirakentamisessa lunta säilötään tavanomaisesti sekä lumentekotarpeen pienentämiseksi, että olosuhderiskien hallitsemiseksi. Säilölumi soveltuu erityisesti piiloon jääviin ja toissijaisiin rakenteisiin, pohjarakenteisiin ja lunta vaativien väylien rakentamiseen. Sen rakenne on jäisempää ja kiteet suurempia, mikä tekee siitä kestävää ja käyttökelpoista tilanteissa, joissa lumen puhtaudella tai ulkonäöllä ei ole suurta merkitystä. Säilölunta voidaan käyttää myös lumirakennusten rakenteissa, mutta se vaatii usein käsittelyä, kuten lingolla jauhamista, jotta lumen koostumus saadaan tasaisemmaksi. Jos säilölumeen lisätään tuoretta lunta, sen käyttömahdollisuudet paranevat huomattavasti. 

Säilölumen heikkoudet liittyvät sen karkeaan ja jäiseen rakenteeseen sekä epäpuhtauksiin, mitkä tekevät siitä huonosti soveltuvaa yksityiskohtaisiin veistoksiin tai rakenteisiin, joissa visuaalisuus on oleellista. Säilölumi voi sisältää paakkuja, mikä vaikeuttaa sen muotoilua ja vaatii usein korjaamista tuoreella lumella. Veistoksissa tämä voi johtaa siihen, että yksityiskohtia, kuten esimerkiksi hahmojen pieniä osia, ei voida toteuttaa tarkasti. 

Säilöttyä, rakeista ja kellertynyttä lunta ja jäätä ja tuoretta, puhdasta lunta samassa rakenteessa vierekkäin.

Kuva 16. Säilöttyä lunta ja jäätä (vas.) ja tuoretta lunta (oik.) samassa rakenteessa Lehtojärven lumi- ja jäähotellilla. (Pernu 2025)

Seuraavaa kautta varten lunta voidaan säilöä kahdella tavalla. Lunta voidaan joko tykittää suoraan kasaan säilöntää varten, tai kerätä aiemmista rakenteista, rinteistä tai muista kohteista kauden lopussa ja kasata varastoitavaksi. Lumikasojen muodostamiseen voidaan käyttää esimerkiksi rinne- tai kaivinkoneita tai pyöräkuormaajia. Kasan muoto määräytyy käytettävän peitemateriaalin mukaan, mutta yleisimmin ne ovat pitkiä ja kapeita, poikkileikkaukseltaan puolikaaren muotoisia kasoja.

Yleisimmät peitemateriaalit ovat geotekstiilit, XPS-eristeellä varustetut peitteet sekä sahanpuru, jota käytetään kuitenkin yhä harvemmin. Geotekstiilit levitetään kasan päälle joko käsin tai kaivinkoneen avulla lomittain, ja geotekstiiliä tavanomaisesti laitetaan kahdesta kolmeen kerrosta päällekkäin. Saumat teipataan kiinni, jotta peitteet pysyvät paikoillaan. Asennuksen ja purkamisen aikana on huomioitava peitteiden ja lumen liukkaus, ja turvavarusteiden käyttö on välttämätöntä. 

XPS-eristeisiä peitemateriaaleja voidaan levittää samalla tavoin joko käsin tai kaivinkoneella. Näiden materiaalien käsittelyssä on myös tärkeää ottaa huomioon eristeiden pinnan liukkaus ja käyttää asianmukaisia turvavarusteita. Sahanpuru on edullinen ja pienen partikkelikokonsa myötä helposti käsiteltävä materiaali lumen säilöntään, ja sitä käytettäessä peitekerros on tavanomaisesti muutamia kymmeniä senttimetrejä. Aiemmista vaihtoehdoista poiketen purua sekoittuu purkuvaiheessa jonkin verran säilöttävän lumen pintakerroksiin ja kulkeutuu helposti tuulisessa ympäristössä toisaalle, jonka myötä sahanpurun käyttö ei sovellu kaikkiin säilöntäkohteisiin.

5.3 Jää- ja sohjorakenteiden valmistus

Jäädyttämällä tehtävien rakenteiden rakentamisessa huomioidaan:

  • Vettä sumutetaan siten, että vesi ehtii jäätyä edellisen kerroksen päälle rakentamisen edetessä. 
  • Ulkolämpötilan on oltava riittävän alhainen, jotta jään muodostumista tapahtuu käytettävällä vedellä. 
  • Jäädyttämisessä käytettävä vesi on oltava puhdasta. Likapartikkelit heikentävät materiaalin pitkäaikaiskestoa. 

Jääkappaleista tehtävien rakenteiden rakentamisessa huomioidaan:

  • Jääkappaleina voidaan käyttää luonnonvesistä nostettuja jääkappaleita ja -harkkoja (kuva 17) sekä muoteilla jäädytettyjä kappaleita. 
  • Harkkojen paksuus ja koko vaihtelee jään ja rakenteen mukaan. 
  • Nostettaessa jäätä sen jäätymissuunta tulee merkitä. 
  • Jäät asennetaan rakenteisiin jäätymissuuntaisesti, jotta varmistutaan materiaalin kestävyydestä puristussuunnassa.
Jääharkkorakenteinen seinä lumitunnelin suulla.

Kuva 17. Jääharkkorakenteinen seinä Jukkasjärvellä (Pernu 2024)

Sohjolla rakentamisessa huomioidaan:

  • Vesi sumutetaan hajottavalla suuttimella (esimerkiksi Pesukarhu-suutin) lumetusvaiheessa lumen sekaan (kuva 18).  
  • Veden määrä riippuu ulkoilman lämpötilasta, lumen ominaisuuksista, lunta linkoavan laitteen tehosta ja linkoamistavasta. 
  • Veden määrälle ei voida antaa yksiselitteistä määrää lumen suhteessa. 
  • Varmistutaan rakenteen riittävästä tiivistämisestä. 
  • Veden jäätyminen tulee varmistaa. Jos vettä sumutetaan liikaa, valuu se rakenteen alle tai jää jäätymättömänä rakenteeseen. Tästä voi seurata painumia rakenteeseen. 
  • Rakenteen sisäilman jäähdyttäminen tulee varmistaa heti muotin poiston jälkeen, jotta sohjomateriaali saadaan jäätymään heti rakennusvaiheessa. Jäätyminen vähentää painumien syntymistä.
Vettä sumutetaan lumitykin torvesta lentävään lumisuihkuun rakenteen lumetusvaiheessa.

Kuva 18. Veden sumutus lumetusvaiheessa (Pernu 2022)

6.   Käytännön ohjeita rakennusvaiheeseen

6.1 Kupolit

Ilmamuotin lumetus

Ilmamuotilla rakentamiseen liittyviä vaiheita ovat: 

  1. Aluksi lingotaan lunta ilmamuotin alareunaan kierros. Lumi valuu muotin juureen. Tiivistetään tallaamalla lumi muottivanerin ja ilmamuotin väliin. Kulkuaukkojen ja tunnelin seinustat ovat tärkeät. Lunta ei saa tiivistää liian läheltä ilmamuottia, jotta ei paineta muottia sisään. 
  2. Paine säädetään lumetukseen sopivaksi, riippuen esimerkiksi käytettävän muotin koosta. 
  3. Puhallinyksikkö suojataan siten, ettei vesi tai lumi pääse puhaltimen imuaukkoon. Jos näin käy, muotin paine laskee. 
  4. Sähkövirran saanti tulee turvata koko rakentamisvaiheen ajan. 
  5. Lumi lingotaan lumi suoraan muottia kohti, jolloin lumi valuu alas muotin pintaa pitkin. Näin tehden lumessa olevat kokkareet lentävät pois muotin pinnasta ja sisäpinnasta tulee siisti. 
  6. Lingotaan lunta pitkällä torvella suoraan ylhäältä alaspäin. Näin tehden lumi tiivistyy hyvin rakenteeseen. Lumi tulee tiivistää sitä mukaa, kun työ edistyy. 
  7. Nostetaan vanerimuottia sen jälkeen, kun se on täyttynyt. 
  8. Mikäli lumen sekaan sumutetaan vettä, sitä tulee tehdä koko lumettamisen ajan. 
  9. Lumetuksen keskeytyessä ei saa jättää vinoja pintoja, joista lumi jatkossa voi lähteä liukumaan. Tiivistäminen tallaamalla auttaa, koska tällöin lumen pinnasta tulee epätasainen. 
  10. Sisääntulotunnelien seinustat tulee kastella lähes sohjoksi ja tiivistää hyvin. Näin tehden oviaukkojen muoto säilyy rakenteen käytön aikana.

Lumimuotti pyöreille rakenteille (liukuvalu)

Liukuvalumuotin (kuvio 16) rakentamisessa tarvitaan: 

  • Muottivaneria, jota käytetään 6 mm:n vesivaneria, koko 1,5 m x 3 m. Vaneria tarvitaan ympyrän kehän pituuden määrä. Määrään lisätään 250 mm jokaista liitosta kohden. 
  • Vaijeritaljoja tarvitaan 1 kpl jokaista vanerien liitosta kohden. 
  • Sokkanauloja tarvitaan 3 kpl jokaista vaneria kohden.
  • Muotin nostoputkina käytetään esimerkiksi 1½ tuuman vesijohtoputkea 3 m pituisina tankoina jatkomahdollisuuksin. 
  • Lisäksi tarvitaan muoviköyttä vanerin nostoa varten vanerin ja vaijeritaljan väliin.
Liukumuotin rakenne 3D-kuvalla esitettynä.

Kuvio 16. Liukumuotin osia (Riikonen 2009)

Tekolumi suorapuhalluksena rakenteeseen

Rakennuspaikalla tehtävä tekolumi voidaan lumettaa tekovaiheessa lumitykillä suoraan muotin päälle. Suorapuhallusmenetelmässä huomioidaan: 

  • Lumi puhalletaan aloittaen muotin alaosasta. 
  • Lumitykkiä siirretään kohteen ympäri. Lumetus tehdään tasaisesti muotin ympärille. 
  • Lumi tiivistetään lumetuksen aikana sitä mukaa kun työ edistyy. 
  • Muotin yläosaan kertyvä lumi poistetaan alussa. 
  • Lumetuskerrosten tulee olla riittävän ohuita. Kerrosten annetaan jäätyä lumetuksen välissä. 
  • Korkeissa rakenteissa voidaan käyttää esimerkiksi korkeapainetykkiä (kuva 19), jonka suutin voidaan nostaa rakennettavan kohteen yläpuolelle. 
  • Suoralumetuksessa on suunniteltava ja mahdollistettava ylimääräisen veden poistaminen rakenteesta 

Suoralumetuksen myötä rakenteesta tulee kestävä, ja siihen saadaan puhdas ja tasainen sisäpinta. Samalla rakentamisen työvaiheet vähenevät ja myös työkonekustannukset pienenevät. Lisäksi käytettävän tekolumen tarve saadaan pienemmäksi.

Suoralumetukseen soveltuvia korkeapainetykkejä vierekkäin aukiolla.

Kuva 19. Suoralumetukseen soveltuva korkeapainetykki Ounasvaaralla (Pernu 2025)

Sohjorakenne isoihin rakenteisiin

Suuret ilmamuotit voidaan toteuttaa myös sohjorakenteena (kuvio 17). Tällöin rakentamisessa tulee ottaa huomioon: 

  • Paineistetaan muotti ja pidetään sama paine muotissa koko rakentamisen ajan, esim. 2 kPa. 
  • Lingotaan lunta muottia vasten kierros ympäriinsä. 
  • Tiivistetään lumi tallaamalla, samalla lumi kastellaan hyvin. 
  • Jäädytetään muodostunut sohjokerros. 
  • Seuraavassa vaiheessa sumutetaan vettä muotin päälle, kunnes jäätä kertyy noin 60–100 mm:n kerros eli kantava kerros. 
  • Kantavan kerroksen ollessa riittävän vahva lingotaan veden sekaan lunta vähintään 150 mm:n kerros. 
  • Ulkokehälle asennetaan vanerimuotti ympärille. 
  • Vanerimuottia nostetaan ylöspäin tarpeen mukaan.
Kupolinmuotoisen sohjorakenteen poikkileikkaus esimerkkipaksuuksin.

Kuvio 17. Esimerkki suuren sohjorakenteen rakennevahvuuksista (Riikonen 2009)

Ovaalinmuotoinen kolmikerrosrakenne

Kun tehdään suuria rakenteita, teknisesti toimivin rakennetyyppi on kolmikerrosrakenne. Kolmikerrosrakenne on sisältäpäin lueteltuna: jääkerros, sohjokerros ja lumikerros. 

Käytetyimmät kolmikerrosrakenteen kerrosvahvuudet ovat olleet seuraavat (kuvio 18): 

  • jääkerros n. 50 mm 
  • sohjokerros n. 150 mm 
  • lumikerros n. 400 mm.
Kolmikerrosrakenteen poikkileikkaus esimerkkipaksuuksin.

Kuvio 18. Kolmikerrosrakenteen kerrosvahvuudet (SNOW & ICE METHODS -hanke)

Esimerkiksi käytettäessä tehdasvalmisteista, 10 x 15 x 4,9 m suuruista, ovaalin muotoista muottia ovat sen rakentamisen vaiheet seuraavat: 

  1. Tehdasvalmisteinen ovaalin muotoinen pohjaton muotti kiinnitetään jäähän jäädyttämällä tasaiselle alustalle, jota on korotettu märällä lumella. 
  2. Korotus tehdään, jotta pintavedet eivät keväällä tule rakenteen sisälle. 
  3. Muotti kiinnitetään jäädyttämällä noin 10 mm leveään ja 80 mm syvään uraan. 
  4. Muotin kiinni jäätymisen jälkeen muotti paineistetaan heikolla paineella. 
  5. Mennään vetoketjuovesta sisälle. Laitetaan sohjoa muotin sisäpuolelle.
  6. Paineistetaan muotti noin 1,3–2,0 kPa:n paineeseen. 
  7. Jäädytetään vesisuihkulla noin 50–60 mm:n jääkerros. 
  8. Jääkerroksen loppuvaiheessa lisätään veden sekaan lunta ja tehdään noin 150 mm:n sohjokerros. 
  9. Jää- ja sohjokerroksen vahvuuden ollessa yhteensä noin 200 mm voidaan lisätä pelkkää lunta. 
  10. Kerrokset tiivistetään hyvin toisiinsa kiinni. 
  11. Lumikerroksen paksuus ei saa olla yli 500 mm.

Yöpymisiglut

Yöpymisiglun seinämän vahvuuden tulee olla rakenteen sisätilan lämmön sekä valon läpäisevyyden vuoksi riittävän vahva (kuvio 19). Yöpymisiglut noudattelevat tavanomaisesti rakenteen suunnittelun osalta kupolirakenteita. Tässä annettavat rakennevahvuussuositukset perustuvat käytännössä toimiviksi havaittuihin rakenteisiin. Ilman vaihtumista varten yöpymisigluissa tulee olla reikä rakenteen yläosassa kuvion 19 mukaisesti. Korvausilman saanti on helpoin toteuttaa oviaukon kautta. Mahdollista ovea käytettäessä korvausilmaa varten tulee jättää oven ala- tai yläpuolelle ilmarako, tai järjestää korvausilman saanti toisaalta rakenteen alaosista. 

Kupolirakenteen poikkileikkaus esimerkkipaksuuden ja paksuuden mittauspisteen kanssa esitettynä.

Kuvio 19. Suositeltu rakennevahvuus ja vahvuuden tarkastuspiste lumirakenteisessa yöpymisiglussa (Riikonen 2009)

Esiintymislava lumesta

Esiintymislavan rakentaminen lumesta tai sohjosta ilmamuotin avulla voidaan toteuttaa seuraavasti (kuva 20): 

  1. Pystytetään ilmamuotti, esimerkiksi 5 m halkaisijan muotti. 
  2. Asetetaan ovimuotti tulevan lavan takapuolelle lavan nousua varten. 
  3. Asetetaan ulkokehän vanerimuotti paikoilleen. 
  4. Lumetetaan muottien väli. Lumen sekaan suihkutetaan vettä paljon, erityisesti esiintymislavan yläosaan, ei kuitenkaan leikattavalle osalle. 
  5. Nostetaan vanerimuottia työn edetessä. 
  6. Annetaan sohjon jäätyä ennen muotin poistamista. 
  7. Muotoillaan esiintymislava leikkaamalla ylimääräinen lumi pois.
Lumesta tehty, valaistu esiintymislava pimeällä.

Kuva 20. Lumesta tehty esiintymislava Kemin lumilinnassa (Riikonen 2011)

Käytännössä on todettu, että lumikupolirakenteesta voi leikata puolet pois. Esiintymislava on mahdollista toteuttaa myös tunnelirakenteena, jossa lava sijoittuu tunnelirakenteen suuaukolle.

6.2 Tunnelit

Kiinteällä kaarimuotilla rakentaminen (ketjukäyrä)

Luonnonlumesta rakennettaessa lumi tulee lingota vähintään kahteen kertaan ja lisätä vettä lumen sekaan linkousvaiheessa. Lumisuihku suunnataan aiemmin lumetettuun kerrokseen (kuvio 20).

Kaarimuottiin lumettamisen periaate kuvattuna poikkileikkauspiirrokseen.

Kuvio 20. Lumetus kiinteään kaarimuottiin (Riikonen 2009)

Kiinteällä muotilla rakentamiseen liittyviä vaiheita ja tärkeitä huomioita ovat: 

  • Jos rakentamisen aikana lumi laskeutuu ja muodostaa halkeaman, tulee tiivistää syntynyt rako umpeen, ennen kuin muotti lasketaan alas. 
  • Lumen kiderakenne tulee rikkoa linkoamalla lumi kahteen kertaan ennen muotin päälle linkoamista. 
  • Lingotaan siten, että lumisuihku suuntautuu suoraan aiemmin lingottuun lumeen. 
  • Tiivistetään lunta jatkuvasti lumetuksen aikana ja vähintään 300-500 millimetrin kerrosten välein
  • Muottia siirrettäessä tehdyn kaaren sisään ei mennä heti sortumisvaaran takia. 
  • Lumikerroksen tulee olla molemmin puolin muottia saman vahvuinen.

Muovikalvomuotilla käytävän teko

Korotetun käytävän rakentamisen vaiheita ovat (kuvio 21) 

  1. Jäädytettyyn alustaan jäädytetään noin 1 m välein lyhyet soirot syrjälleen. 
  2. Levitetään 15 m leveä muovikalvo siten, että muovin toinen reuna tulee noin 30 mm yli kiinnityslaudan. 
  3. Asennetaan molemmille puolille muovin päälle kiinnityslaudat. 
  4. Asennetaan muovin korotuslauta paikoilleen muovin päälle. 
  5. Kierretään muovi nostopalkin yli ja teipataan aumateipillä muovin reunat yhteen toisen kiinnityslaudan päällä. 
  6. Paineistetaan muotti riittävän kovalla paineella. 
  7. Jäädytetään jääkerros noin 50 mm. 
  8. Jääkerroksen päälle tehdään sohjokerros lumella ja vedellä. Rakennevahvuus sohjolla on yläosassa noin 100 mm, seinämillä noin 600 mm.
Käytävämuotin periaate poikkileikkauksella sekä sivuprofiililla esitettynä.

Kuvio 21. Käytävämuotin periaatepiirros (Riikonen 2009)

Valmiit ovimuotit

Rakentamisessa voidaan käyttää valmiita oviaukkomuotteja (kuva 21). 

Ovimuottien käytössä huomioidaan: 

  • Ovimuotissa ja -aukossa paras muoto on ketjukäyrä. Tällöin rakenne painuu oven kohdalta tasaisesti. 
  • Muotti muotoillaan siten, että varsinaisen rakenteen muottia vasten tuleva pääty on hieman kapeampi. 
  • Muotin irrottamiseksi muottia tulee voida laskea noin 50–100 mm. 
  • Vettä käytettäessä asennetaan muovikelmu ovimuotin päälle jäätymisen estämiseksi. 
  • Lunta käytettäessä muottien reunat tulee tiivistää huolellisesti. 
  • Mikäli käytetään rakenteessa ovimuottia, voidaan puhallin asentaa muotin sisälle.

Oviaukon ja –muotin suunnittelussa tulee huomioida myös rakenteen painuminen ja joko mitoittaa aukko riittävän suureksi, jotta painuma ei haittaa käyttöä, tai ylläpidossa huomioida painuma suurentamalla aukkoja tarpeen mukaan. Varsinaisen oven kiinnittämistä varten rakenteeseen voidaan istuttaa esimerkiksi puuta tai jäätä, johon ovi on helppo ruuvata.

Musta, muovinen ovimuotti ilmatäytteisen kupolirakenteen viereen sijoitettuna.

Kuva 21. Ovimuotti (Ryynänen 2011)

Lumisauna

Lumisauna on ainutlaatuinen saunaelämys, jonka suunnittelussa ja käytössä on huomioitava siihen kohdistuva, tavanomaista lumirakennusta korkeampi lämpö- ja kosteuskuorma. Saunominen kuluttaa saunan rakenteita; yhden saunomiskerran aikana seinämävahvuus voi ohentua jopa 3–5 millimetriä. Seinämävahvuuden muutokset ovat tapauskohtaisia ja riippuvat muun muassa kiukaan tehosta ja saunomisen kestosta. Tämä on syytä ottaa huomioon rakennetta suunnitellessa rakennepaksuudessa, jotta saunan seinärakenne kestää sille suunniteltujen käyttökertojen määrän ja rakennevahvuus säilyy riittävän paksuna käytöstä huolimatta. Saunarakenteen sisäpinta tehdään tavanomaisesti jääpeitteisenä, sillä jää kestää löylyjen höyryä lunta paremmin. (Haavikko 2025) 

Lumisaunoissa voidaan käyttää esimerkiksi niin sanottua aina valmista kiuasta, joka mahdollistaa saunan käytön nopeasti ja vaivattomasti ilman, että saunatilaan kohdistuu merkittävää lämpökuormaa käyttöajan ulkopuolella. Kiuasta ympäröivät alueet kannattaa suojata kiukaan lämmöltä. Rakenteiden kestävyyden kannalta on tärkeää, että saunassa on riittävän isot aukot ilmanvaihtoon, kiukaan operointiin sekä kulkemiseen, sillä pienistä aukoista kulkevat lämpimät ilmavirrat voivat sulattaa rakenteita erittäin nopeasti. (Haavikko 2025) 

Saunan tilavuus on keskeinen tekijä, sillä se vaikuttaa merkittävästi sen toimintaan ja käyttäjäkokemukseen. Käytön aikana näkyvyys on heikko, minkä vuoksi ilmanvaihtoturvallisuuteen on kiinnitettävä erityistä huomiota valaisussa ja saunan käyttöön opastuksessa. (Haavikko 2025)

Lumisaunan siniseksi valaistut sisätilat.

Kuva 22. Lumisaunan sisätilat lumi- ja jäähotellilla Lehtojärvellä. (Pernu 2025)

6.3 Kartiot

Kartion mallisen muotin valmistuksen vaiheet ovat: 

  1. Leikataan muotti esimerkiksi aumamuovista. Muotin muoto on kuvion 22 mukainen. 
  2. Teipataan käytettävälle muoville soveltuvalla teipillä muotin suorat sivut puskusaumalla yhteen. A- ja B- piste teipataan vastakkain O-pisteeseen asti. Teippi laitetaan molemmin puolin muovia. 
  3. Leikataan muotin huipusta pala pois, jotta saadaan noin 100 mm:n reikä ilmankiertoa varten. 
  4. Teipataan alareunaan noin 6 mm paksuinen muovinaru siten, että käännetään muovin reunaa sisäänpäin noin 20 mm. Narun avulla varmistetaan muotin pysyminen paikoillaan rakentamisen aikana.
Kotamuotin leikkaamisen periaatepiirros.

Kuvio 22. Kotamuotin leikkaamisen periaatepiirros (Riikonen 2009)

Kartion muotoisen rakenteen rakentamisen vaiheet ovat: 

  1. Rakentamispaikkaan tiivistetään noin 150 mm:n kerros lunta. Kerros voidaan kastella vedellä sekä antaa jäätyä. Jäädyttämisellä varmistetaan muotin pysyminen paikalla rakentamisen ajan. 
  2. Kartiomuotti asetetaan alustalle. Alustaan piirretään muotin alareunan suuruinen ympyrän kehä. 
  3. Muotti asennetaan uraan, jonka syvyys noin 50 mm. Muotti kiinnitetään sohjolla, joka jäädytetään. 
  4. Muottiin tehdään reikä puhaltimen putkea varten. Reikä tehdään noin 300 mm:n korkeudelle. 
  5. Puhaltimen putki teipataan kiinni muottiin. Apuna voidaan käyttää 110 mm:n viemäriputkea. 
  6. Puhalletaan muotin sisälle ilmaa. Puhallusvaiheessa tulee varmistaa, ettei muotti irtoa alustastaan. 
  7. Muotin ilmanpaineena voidaan käyttää noin 0,6–1,2 kPa riippuen kotarakenteen koosta ja puhaltimesta. 
  8. Muotin päälle sumutetaan kylmää vettä. Veden sumuttamiseen voidaan käyttää verkostopaineista vettä tai riittävän tehokasta painepesuria. 
  9. Veden sumutuksessa tulee varmistua, ettei ilmanpaine puhalla vettä pois muotin pinnalta tai ettei sumutettava vesi sulata jo jäätynyttä kerrosta.
  10. Jäärakenteen pinnan tulee olla jäätynyt ennen seuraavan kerroksen sumutusta. 
  11. Jääkerroksen vahvuus tulee olla muotin koosta riippuen vähintään 20–30 mm. 
  12. Veden sekaan voidaan seuraavassa vaiheessa lingota lunta. 
  13. Veden ja lumen muodostamaa sohjokerrosta tehdään rakenteen päälle noin 250–300 mm:n kerros. Rakenteen yläosassa kerrosvahvuus voi olla puolet alareunan vahvuudesta noin 100–150 mm. 

Kartiorakenteeseen tulee aina tehdä jää- ja sohjokerrokset rakenteen sisäpintaan kantavuuden varmistamiseksi. Rakentamisen lopuksi rakennetta voidaan vahvistaa lumella, erityisesti jos rakennetta käytetään pitkään.

Kartion muotoinen jäärakenne rakennuksen vieressä pimeällä.

Kuva 23. Kartion muotoinen jääkartio (Ryynänen 2011)

Muita kota/kartion muotoisista rakenteita ovat: 

  • Matkailukota sohjorakenteena
    • Nämä voidaan tehdä umpinaisena tai ylhäältä avonaisena 
    • Erityisesti suurella käyttäjämäärällä ylhäältä avonainen rakenne pysyy paremmin viileänä 
  • Valotornit, jotka tehdään normaalilla vesijohdon verkostopaineella
    • Jäästä tulee kirkas ja valo pääsee hyvin läpäisemään rakenteet. 
    • Tällainen rakenne ei kestä auringon valoa. 
    • Rakenteeseen voidaan sekoittaa luonnonlunta tekovaiheessa. Tällöin rakenteesta tulee huonommin valoa läpäisevä ja hiukan puhdasta jäärakennetta sitkeämpi

6.4 Muurit

Lumimuurit ovat yksi vaikeimmista lumirakentamisen muodoista. Käytännössä on todettu, että lumimuuri tulee rakentaa alareunasta leveämmäksi. 

Lumimuurin rakentamisessa huomioitavia asioita ovat: 

  • Linkous suoritetaan alhaalta ylöspäin koko muotin matkalta, ei takaa etuosaan. 
  • Lumi lingotaan ensin muotin seinämiä vasten siten keskelle. 
  • Muotin siirto on helpompaa, jos muotti on avattavissa ennen siirtoa.
  • Luonnonlumesta tehtäessä lumi on kasteltava ja tiivistettävä tallaamalla koko lumettamisen ajan. 
  • Muottivanerin kastelua vältetään jäätymisvaaran takia. 
  • Pienempiä muureja voi tehdä myös irtonaisilla vanerilevyillä, jotka asennetaan sopivalle etäisyydelle toisistaan ja lumetetaan.
Lumimuurirakenteen poikkileikkaus ja esimerkkidimensiot piirustusmuodossa.

Kuvio 23. Lumimuurin rakenteen periaatepiirros (Riikonen 2009)

7.   Rakenteiden seuranta ja purkaminen

Lumi-, jää- ja sohjorakenteita tulee seurata rakenteiden käytön aikana. Seuranta sisältää päivittäisiä ylläpitotarkastuksia sekä pitempiaikaista seurantaa, kuten muodonmuutosten mittausta. Rakenteiden käytönajan seurantaan määritellään vastuuhenkilöt, jotka seuraavat rakenteen käyttöturvallisuutta ja vastaavat rakenteen käytöstä sen elinkaaren ajan. 

Jokaisesta lumi- ja jäärakennuskohteesta laaditaan erillinen käyttö- ja turvallisuus- suunnitelma osana rakentamisprosessia. Käyttö- ja turvallisuussuunnitelma hyväksytään viimeistään rakennushankkeen aloituskokouksessa. Käyttö- ja turvallisuus- suunnitelman laatii rakennushankkeeseen ryhtyvä tai hänen edustajansa. Liitteessä 5 on malli lumi- ja jäärakenteen käyttö- ja turvallisuussuunnitelmasta. 

Käyttö- ja turvallisuussuunnitelmassa tulee olla määritettynä vähintään: 

  • Kantavien rakenteiden sallitut muodonmuutokset 
  • Kantavien rakenteiden muodonmuutosmittaukset 
  • Kantavien rakenteiden sallitut lämpötilat 
  • Rakenteiden kovuus ja tiheys riippuen materiaalista 
  • Rakenteen purkamiseen johtavat seikat.

7.1 Rakenteiden muodonmuutokset

Lumi- ja jäärakenteiden muodonmuutoksia seurataan koko rakennelmien käytön ajan. Rakennuspiirustuksissa ja mahdollisessa työselostuksessa määritetään kustakin kantavasta rakenteesta muodonmuutosten mittauskohdat ja mittausväli. Mittausten toteuttamistavat määritetään osana käyttö- ja turvallisuussuunnitelmaa. Mittaussuunnitelman laatii rakenteen suunnittelija tai rakentaja. Mittaussuunnitelman varmentavat allekirjoituksellaan rakennushankkeeseen ryhtyvä tai hänen edustajansa, rakenteen käyttäjä, mikäli hän on eri kuin rakennushankkeeseen ryhtyvä, muodonmuutosten suorittaja sekä rakennusviranomainen. 

Muodonmuutosten seurannassa tulee käyttää riittävän luotettavia mittausmenetelmiä riippuen rakenteen koosta ja muodosta. Näitä ovat manuaaliset tai sähköiset mittausmenetelmät. Muodonmuutosmittaustulokset talletetaan mittauspöytäkirjaan ja liitetään osaksi rakenteen käyttö- ja turvallisuusraportointia. Mittausten ohella seurannassa tulee kiinnittää huomiota myös alkuperäisen muodon säilymiseen. Painuminen on lumirakenteille ominaisuus, ja sitä tapahtuu sekä rakennus- että käyttöaikana. Jää- ja sohjokerroksellisissa rakenteissa painuma on huomattavasti vähäisempää.

Mittapisteet valitaan lumi- ja jäärakenteiden toiminnan kannalta kriittisiin pisteisiin. Mittapisteet merkitään piirustuksiin suunnitteluvaiheessa. Kriittisiä pisteitä ovat esimerkiksi: 

  • Korkein kohta rakenteissa 
  • Eri materiaalien rajakohdat 
  • Ovi tai ikkuna-aukot sekä muut heikennykset kantavissa rakenteissa 
  • Kaarevissa rakenneosissa laki, kaaren puolipisteet sekä kanta 
  • Vapaasti seisovat rakenteet ylin piste sekä rakenteen puoliväli.

Rakenteisiin kiinnitettävien mittapisteiden pysyminen kiinni materiaalissa tulee varmistaa. Mittapisteiden materiaalina tulee käyttää lumeen ja jäähän kiinnittyviä, kuten puisia ja muovisia sauvoja. Rakenteiden painumien ja muodonmuutoksien raja-arvoina käytetään lähtökohtaisesti ohjekirjan kappaleessa “Yleiset suunnitteluperusteet” annettuja arvoja tai ne voidaan määrittää tapauskohtaisesti erikseen.

Käytettäessä sähköisiä mittausmenetelmiä voidaan painumien seurannasta laatia piirroksia, joilla voidaan luotettavasti havainnoida rakenteiden muodonmuutoksia ajan suhteessa (kuviot 24 ja 25). Liitteessä 6 on esimerkki SNOW & ICE METHODS -hankkeessa tehdyn lumi- ja jäärakenteen sähköisen muodonmuutosmittauksen mittaustuloksesta.

Mittapisteiden ohella rakenteiden turvallisuuden kannalta oleellista on myös suunnitellun muodon säilyminen painumasta huolimatta. Rakenteen alkuperäisen muodon tulee säilyä, jotta rakenteen käyttö on turvallista. Esimerkiksi ketjukäyrän muotoa noudattavien kupoli- ja tunnelirakenteissa alkuperäisen muodon menettäminen johtaa poikkeuksetta rakenteen käytön keskeyttämiseen.

Lumirakenteen painuma laserkeilauspiirroksena.

Kuvio 24. Lumirakenteen painuma laserkeilauspiirroksena (SNOW & ICE METHODS -hanke)

Laserkeilainmittaustulos painumakarttana.

Kuvio 25. Laserkeilainmittaustulos painumakarttana (SNOW & ICE METHODS -hanke)

Lumi-, jää- ja sohjorakenteiden muodonmuutosten seurantaan voidaan käyttää erilaisia mittausmenetelmiä ja mittalaitteita, kuten silmämääräistä seurantaa, mittakeppiä, takymetriä, elektronista etäisyysmittaria tai laserkeilausta. Silmin tehtävät havainnot ja seurannat soveltuvat muodon säilymisen havainnointiin, oviaukkojen esteettömyyden havainnointiin, halkeamien ja materiaalien puristumisen seurantaan. Mittakepillä tai mittalatalla voidaan seurata painumia ja sivuttaisliikettä. Tämä mittausmenetelmä on helppo ja kustannustehokas, mutta edellyttää systemaattista mittaustapaa ja mittapisteiden määrittelyä virheiden välttämiseksi.

Takymetrimittaus (kuva 24) vaatii rakenteen pinnasta mittaavan takymetrin, mutta mittaukseen ei tarvita erillisiä prismoja. Menetelmän mittatarkkuus on hyvä ja se soveltuu myös pienten rakenteiden mittaukseen. Takymetrimittaus vaatii kiintopisteet, jotka eivät liiku kauden aikana. Elektronisella etäisyysmittarilla voidaan seurata painumia ja sivuttaisliikettä. Menetelmän hyviä puolia ovat mittatarkkuus, nopeus ja laitteen soveltuvuus kylmiin olosuhteisiin. Laserkeilaimella (kuva 25) on mahdollista saavuttaa erittäin tarkka mittaustulos, mutta laitteen hankintahinta on korkea. Laserkeilaus on rakenteen pinnasta mittaava menetelmä, joka vaatii kiintopisteet ja tähtäinprismat. Tähtäinprismojen mittaukseen tarvitaan lisäksi takymetri. Menetelmä soveltuu hyvin myös pienten rakenteiden mittaukseen. 

Henkilö käyttää takymetriä lumirakennemittauksissa.

Kuva 24. Takymetri lumirakennemittauksissa (Ryynänen 2011)

Laserkeilaimen tähtäinprismat sekä laserkeilain lumirakennemittauksessa lumirakennuksen sisällä.

Kuva 25. Laserkeilaimen tähtäinprismat lumirakennemittauksessa (Ryynänen 2011)

7.2 Rakenteen lämpötila

Lumi-, sohjo- ja jäärakenteen sisäinen lämpötila tulee käytön aikana olla riittävän alhainen, jotta voidaan varmistua materiaalin toimivuudesta. RIL 218-2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeessa annetaan suosituksia lumirakenteen lämpötilan mittaukselle. Mikäli muuta arviota ei tehdä, voidaan noudattaa edellä mainitussa ohjeessa annettua suositusta lämpötilan seuraamiselle massiivilumirakenteissa, joiden rakennevahvuus on 1,5m tai enemmän. Lämpötilan seurantatulokset liitetään osaksi käyttö- ja turvallisuusraportointia.

RIL 218-2001 -ohjeen mukaan (RIL 2001, 67): 

”Lumirakenteiden lämpötila pitää mitata silloin kun sisä- tai ulkoilman lämpötila on ollut yhtäjaksoisesti nollan yläpuolella yli kaksi vuorokautta. Mittaus tehdään rakenteesta vähintään 20 cm syvyydeltä rakenteen pinnasta. Mittaukset tehdään rakenteista, joissa lumi on kattorakenteena.”

Lisäksi mainitaan:

”Mittauksista pidetään päiväkirjaa, jotta voidaan todeta rakenteiden lämpeneminen ja laskea mahdollinen sulaminen ja pehmeneminen. Sitten kun rakenteen sisäinen lämpötila nousee korkeammaksi kuin -1,0 °C on aloitettava rakenteen kovuuden tarkkaileminen”.

SNOW & ICE METHODS -hankkeessa seurattiin kahden talvikauden ajan lumi-, sohjo- ja jäärakenteiden rakenteiden lämpötiloja eri rakennuskohteissa. Tehdyn tutkimuksen mukaan lumi- ja sohjorakenteen sisäinen lämpötila seuraa ulkoilman lämpötilaa tietyllä viiveellä. Rakenteen sisäinen lämpötila ei ole koskaan vakio huolimatta rakenteen vahvuudesta (kuvio 26).

Jäärakenteiden rakennevahvuus on yleensä niin ohut, ettei rakenteen sisäisen lämpötilan seurannalla ole merkitystä rakenteen käytössä. Tämä sen vuoksi, että jään sisäisen lämpötilan noustessa jää lähes aina on menettänyt jo kantavuutensa ja kiinteän olomuotonsa.

Kuvaaja lumirakenteen sisäisestä lämpötilan muutoksesta rakenteen käytön aikana.

Kuvio 26. Esimerkki lumirakenteen sisäisen lämpötilan muutoksesta rakenteen käytön aikana (SNOW & ICE METHODS -hanke)

Lumi-, jää- ja sohjorakenteen materiaalin sisäisen lämpötilan seurannassa voidaan käyttää erilaisia mittausmenetelmiä. Moderneja, langattomia lämpötila-antureita (kuva 26) voidaan asentaa rakenteen sisään, josta ne välittävät mittauspisteen tiedot langattomasti palvelimeen tai älylaitteeseen. Anturit ovat usein edullisia ja asennus on rakennusvaiheessa helppoa, mutta anturien jälkiasennus olemassa olevaan rakenteeseen on työlästä. 

Toinen vaihtoehto on toteuttaa lämpötilamittaus sähköputken sisään asennetuin lämpötila-anturein tiedonkeruujärjestelmän kanssa. Käytännössä tähän vaaditaan anturien lisäksi sähköputkea, tiedonkeruuyksikkö sekä tietokone ja/tai yhteys verkkoon. Mittausmenetelmä mahdollistaa tarkan ja luotettavan lämpötilaprofiilin muodostamisen, mutta vaatii erityisosaamista ja räätälöidyn ratkaisun. Lisäksi järjestelmä on hankintahinnaltaan korkea. 

Kolmantena vaihtoehtona on yleismittarilla ja upotettavalla lämpötila-anturilla tehtävä lämpötilamittaus. Tällä saadaan luotettavasti hetkellinen lämpötila selville, mutta menetelmä ei sovellu pitkäaikaiseen seurantaan ja laitteiden hankintahinta on korkeahko.

Langaton lämpötilasensori lumen pinnalla.

Kuva 26. Langaton lämpötilasensori lumirakenteen asennettavaksi (Pernu 2025)

7.3 Rakenteen kovuus ja tiheys

Rakenteen kovuutta seurataan käytön aikana säännöllisin väliajoin tapahtuvin mittauksin. Kovuuden seurantaa tehdään mittausten lisäksi silmin havainnoiden. RIL 218-2001 -ohjeessa on suositus lumirakenteiden kovuuden seurantaan (RIL 2001, 68): 

”Lumisten kattorakenteiden kovuuden toteaminen tulee aloittaa, kun lumirakenteella on mahdollisuus pehmetä sulamisen vaikutuksesta — ilman lämpötila nousee yli +0 °C. Niin kauan kuin rakenne on kova, sitä voidaan pitää käyttökelpoisena.” 

SNOW & ICE METHODS -hankkeessa tehtyjen tiheysmittausten perusteella voidaan todeta, että lumen ja sohjon tiheys kasvaa rakenteen käytön aikana eli tapahtuu lujuuskehittymistä. 

Tässä ohjeessa suositellaan: Lumen ja sohjon tiheys varmistetaan rakentamisvaiheessa. Luotettavalla muodonmuutosten ja kovuuden seurannalla voidaan varmistaa rakenteen lujuuden kehittyminen käytön aikana. Tiheyttä mitataan, mikäli siihen havaitaan jokin erityinen syy. Erityinen syy voi olla esimerkiksi äkillinen lämmin ajanjakso rakenteen käytön aikana. Tiheyden arvot eri materiaaleille löytyvät taulukoista 1 ja 3. Tutkimusten mukaan jäärakenteiden tiheys ei muutu rakenteen käyttövaiheen aikana.

Sulamisvaiheen alkaessa lumi-, jää- ja sohjomateriaalin kiderakenne muuttuu niin sisäisesti kuin ulkoisestikin. Auringon ja tuulen vaikutuksesta rakenne alkaa pehmentyä pinnalta ja materiaali muuttuu kiinteästä vedeksi ja vesihöyryksi. Sulamisprosessin aikana tapahtuu päivisin sulamista ja ilman jäähtyessä öisin rakenne jäätyy. Tämä sulamis-jäätymisvaihe osittain parantaa lumi- ja jäärakenteen kestävyyttä.

Lumen ja sohjon kovuuden mittaamiseen voidaan käyttää terästankoa. RIL218-2001-ohjeessa ohje lumelle kovuuden mittaamiseen terästangolla. Lumen ja sohjon kovuusmittauksissa on huomioitava materiaalin heterogeenisuus toteuttamalla mittaus lukuisista eri kohdista rakennetta. Menetelmän etuna on sen edullisuus. 

Lumen, sohjon ja jään tiheyden mittaamiseen voidaan käyttää joko upotusmenetelmää tai poranäytteenottoa. Upotusmenetelmää käytettäessä rakenteesta otetaan noin 3 litran kokoinen koekappale, jonka tiheys määritetään liitteen 7 mukaisesti. Upotusmenetelmän etuina ovat sen soveltuvuus monen muotoisille näytekappaleille, sekä edullisuus. Tiheyden määritys on mahdollista toteuttaa myös poranäyttein (kuva 27), jossa esimerkiksi jäänäytteiden ottoon valmistetulla poralla otetaan näyte lumesta. Tiheyden määrittämiseksi näyte punnitaan ja sen massa suhteutetaan tilavuuteen. Menetelmä mahdollistaa nopeat ja tarkat mittauksen paksuistakin rakenteista, mutta on hankintahinnaltaan korkea.

Lumentiheyden mittaamiseen sovellettu jääpora porareiän suulla.

Kuva 27. Lumen tiheyden mittaaminen jääporan avulla (Pernu 2022)

7.4 Käyttöturvallisuus

Paloturvallisuus ja pelastautuminen

Lumi- ja jäärakennusten turvallisuussuunnittelussa on monia erityispiirteitä, jotka vaikuttavat rakennusten käyttäjien turvallisuuteen. Varsinaisten rakenteiden turvallisuuden ohella myös rakennuksen pohjaratkaisu on oleellinen osa käytönaikaista turvallisuutta. Poistumistiet ja evakuointi tulee hätätapausten varalta suunnitella kulloinkin voimassa olevien lakien ja asetusten, kuten pelastuslain ja Ympäristöministeriön asetusten mukaisesti, ja merkitä selkeästi ja asianmukaisesti. Kulkuaukkojen ja väylien tulee säilyä riittävän suurina rakenteiden painumista huolimatta.  Tavanomaisesti edellytyksenä on, että rakennuksesta on mahdollista poistua vähintään kahta eri kautta ja siihen varatut poistumistiet pidetään irtaimistosta vapaana. Lisäksi alueen suunnittelussa on suositeltavaa ottaa huomioon rakennuksen tai rakennusten eri osien saavuttaminen pelastusväyliä pitkin. 

Lumirakennusten paloturvallisuus on rakennusmateriaalista ja viileistä sisäolosuhteista johtuen hyvä, sillä palon syttyminen vaatii palavaa irtaimistoa ja tulen- tai lämmönlähdettä. Lyhytkestoisesta palosta ei tavanomaisesti aiheudu sortumavaaraa erityisesti paksuille lumirakenteille, ja näkyvyys tiloissa säilyy pitkään, mikä helpottaa evakuointia. 

Lumi- ja jäärakennukset sijaitsevat usein etäämmällä asutuksesta, jonka vuoksi hätätilanteissa ulkopuolisen avun saanti voi kestää. Hyvin harvinaisissa, mutta mahdollisissa sortumatilanteissa korostuu toimijoiden omat valmiudet sortumapelastukseen. Sortumapelastus lumi- ja jäärakennuskohteissa on usein haastavaa, sillä pelastettava henkilö on todennäköisesti hyvin tiiviin lumen tai jään alla tai sisällä.  Pelastustilanteissa on tärkeää, että pelastajilla on käytössään hyvät pelastusväylät, rakennusten pohjakuva ja tieto sisällä olevista henkilöistä. 

Lumi- ja jäärakentamista ja sen turvallisuutta ohjaavat viranomaiset tekevät tavanomaisesti katselmuksia kohteisiin ja tarkastavat, että turvallisuusnäkökulmat on huomioitu rakennuksessa ja sen käytössä. Liitteessä 2 on yksityiskohtaisemmin määritelty viranomaisvaatimuksia lumi- ja jäärakennusten turvallisuuteen liittyen.

Liukkaudentorjunta 

Lumi- ja jäärakentamisessa ja -rakennuksissa liukkaus on merkittävä turvallisuustekijä, joka vaatii jatkuvaa huomiota. Liukkauden torjuntaan käytetään monenlaisia menetelmiä, jotka valitaan tilanteen ja olosuhteiden mukaan. Mekaaninen karhennus on yksi yleisimmistä tavoista. Siinä käytetään mekaanisia työkaluja tai koneita lumen tai jään pinnan karhentamiseen, jolloin liukas pinta muuttuu kitkaisemmaksi. Myös puhdasta lunta voidaan lisätä liukkauden vähentämiseksi, sillä tuore, karhea lumipinta tarjoaa usein paremman kitkan kuin jäiseksi pakkautunut vanhempi lumi. Tavanomaisesti lumipintaisilla alustoilla kävijämäärien kasvaessa myös liukkaudentorjunnan ylläpitotoimien tarve kasvaa.

Kumimattoja jääportaiden päälle asetettuna.

Kuva 28. Liukkaudentorjunta jääportaissa kumimatoin. (Pernu 2024)

Erilaiset kitkaa lisäävät elementit ja materiaalit ovat myös soveltuvia liukkaudentorjuntaan lumi- ja jäärakennuksissa. Kitkaa voidaan lisätä asettamalla lumi- tai jääpinnalle erilaisia ritiläpintaisia levyjä ja tekstiili- tai kumimattoja kuvan 28 tapaan. Nopeina ratkaisuina havaittuihin liukkaisiin pintoihin toimii myös hiekoitushiekka (kuva 29) tai sahanpuru. Hiekoitushiekkaa on saatavilla myös vaaleana, joka usein on estetiikan kannalta tavanomaista hiekoitushiekkaa parempi vaihtoehto.

Jääportaat vaalealla hiekalla hiekoitettuna.

Kuva 29. Hiekoitetut portaat. (Pernu 2024)

Rakennusvaiheessa liukkaudentorjunta edellä mainituin keinoin ei aina ole mahdollista, jolloin liukkauden tuomien riskien hallinta voi olla helpommin toteutettavissa esimerkiksi nastakengin tai kenkien päälle puettavin ketjuin. Lisäksi oikeanlainen perehdytys lumi- ja jäärakennustyömaan lainalaisuuksiin sekä työskentelyalustojen, kuten telineiden puhdistaminen lumesta voi ennaltaehkäistä liukastumisia merkittävästi. 

Liukkaudentorjunnassa ja -hallinnassa korostuu tilojen kitkan säännöllinen tarkkailu ja ylläpito. Ilmeneviin liukkaisiin lattiapintoihin tulee reagoida nopeasti, jotta tiloja voidaan käyttää turvallisesti. 

Tavanomaiset keinot liukkaudentorjuntaan: 

  • Mekaaninen karhennus (esimerkiksi karhennustyökalut ja koneet) 
  • Lumen lisääminen kitkan parantamiseksi 
  • Hiekoitus  
  • Sahanpurun käyttö  
  • Nastakengät tai muu asianmukainen jalkinevalinta 
  • Liukkaiden alueiden matottaminen

Toiminnalliset elementit

Lumi- ja jäärakenteisiin ja niiden läheisyyteen sisällytetään usein toiminnallisia elementtejä, joista yleisin on lumesta tai jäästä rakennettu liukumäki. Toiminnalliset elementit tuovat tiloihin normaalista poikkeavaa liikettä ja toimintaa, joka on hyvä huomioida erityisesti turvallisuuden näkökulmasta.  

Liukumäkien turvallisuudessa huomio kiinnittyy erityisesti liukastumisten, törmäysten ja putoamisen estämiseen. Sekä lumiset että jäiset liukumäkirakenteet ja niille johtavat portaat voivat muuttua runsaan käytön seurauksena liukkaiksi, jonka myötä pinnan kitkaa tulee lisätä esimerkiksi edellisessä kappaleessa esitetyin keinoin. Liukumäen liukuväylällä ei saa olla esteitä tai ulokkeita joihin käyttäjä voisi törmätä.

Värivaloin valaistu jäästä rakennettu liukumäki ja kaiderakenne.

Kuva 30. Jäästä rakennettu liukumäki ja kaiderakenne. (Pernu 2024)

Liukumäen kulma tulee suunnitella siten, ettei käyttäjien vauhti kasva liian suureksi. Käytössä ja olosuhteiden vaihtuessa liukumäen kitka voi muuttua huomattavasti, jonka vuoksi liukumäet vaativat suunnittelun ohella säännöllistä seurantaa ja reagointia havaittuihin poikkeamiin. Liukumäen loppupuolelle voi asentaa erilaisia hidastavia pintamateriaaleja (kuva 31), kuten kumi- tai huopamattoa jotta käyttäjä pysähtyy hallitusti ja turvallisesti. Liukumäkirakenteissa käyttäjä on usein metrien korkeudessa, jonka vuoksi riittävän korkeat ja vahvat kaiderakenteet ovat välttämättömät.

Jäästä tehdyn liukumäen loppupäähän sijoitettu kuminen hidastematto.

Kuva 31. Liukumäen loppupäähän sijoitettu kuminen hidastematto. (Pernu 2024)

Koristeellisuus, veistokset ja alueiden rajaus

Lumi- ja jäärakentamisessa visuaalisuus on keskeinen vetovoimatekijä rakennusmateriaalien rinnalla. Rakennusten, rakenteiden ja veistosten estetiikka ilmenee tyypillisesti veistetyissä seinä- ja pilaripinnoissa, muotoilluissa kalusteissa sekä erillisissä taideteoksissa. Visuaalinen houkuttelevuus voi kuitenkin herättää käyttäjissä uteliaisuutta ja johtaa rakenteiden ja veistosten päälle kiipeämiseen, jonka vuoksi turvallisuuden varmistamiseksi jo suunnittelu- ja rakentamisvaiheessa on tärkeää minimoida kiipeilyyn houkuttelevat elementit, kuten kolot ja ulokkeet. Lisäksi alueiden selkeä rajaus ja opastus toimivat ennaltaehkäisevät käyttäjien ei-toivottua toimintaa. 

Vapaasti seisovissa veistoksissa rakenne tulee suunnitella ja perustaa siten, että rakenne ei voi kaatua käytön aikana. Käytön ohella ulkoisia voimia veistoksiin voi kohdistua esimerkiksi routivasta maaperästä, joka voi kallistaa veistoksia ja muita jäisiä rakenteita. Lisäksi kertaalleen mainitun kiipeilyn estämisen, sekä veistosten säilymisen kannalta alueiden rajaus voi usein olla tarpeellista, erityisesti herkkien ja suurikokoisten veistosten kohdalla. Suurten ulokkeiden osalta rakenteiden kestävyys ja toimivuus tulee osoittaa lujuuslaskelmin, ja turvallisuussyistä on suositeltavaa rajata suurien ulokkeiden alaiset alueet pois yleisestä käytöstä. 

Rakenteiden veistämisessä rakenteesta riippumatta tulee kiinnittää huomiota suunnitellun rakennevahvuuden ja muodon sekä pilarien kohdalla poikkileikkauksen säilymiseen. Erityisesti moniulotteisissa ja suurissa veistoksissa syvyyksien ja rakennepaksuuksien hahmottaminen voi olla haastavaa ilman täydentäviä mittauksia.

7.5 Rakenteiden purkaminen

Mikäli lumi-, jää- ja sohjorakenteen käyttöaikana saavutetaan jokin seuraavista raja- arvoista, tulee rakenteen käyttö keskeyttää. Mikäli keskeytys on pitkäaikainen tai syytä ei voida poistaa, tulee harkita rakenteen purkua.  

Raja-arvoina purkamiselle käytetään seuraavia 

  • Lumen osalta sovelletaan RIL218-2001 Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeen kohdassa 8.3 olevaa ohjetta. 
  • Kantava rakenne on painunut tai kallistunut yli sallitun raja-arvon. 
  • Kantavan rakenteen muoto ei ole säilynyt suunnitellun mukaisena. 
  • Kantava rakenne on murtunut/sortunut. 
  • Käytetyn materiaalin sisälämpötila nousee yli annetun raja-arvon. 
  • Materiaalin aineominaisuudet ovat muuttuneet niin, etteivät ne enää täytä esim. sohjon ominaisuuksia. 

Lumi- ja jäärakenteesta vastaava taho määrittää rakenteen purkuajankohdan. Rakennushankkeen osapuolten on suositeltavaa määritellä rakennuksen purkamisesta käyttö- ja turvallisuusohjeissa. Viranomainen voi määrätä rakenteelle myös ulkopuolisen tahon, joka määrittää rakenteen purkamisen edellytykset, kuten erityismenettelyn piirissä olevat kohteet. 

Purkamisessa lumi- ja jäärakenne on rikottava niin perusteellisesti, ettei sitä voida käyttää alkuperäiseen tarkoitukseensa, eikä rakennukseen ole mahdollista enää päästä sisälle. Kantavat rakenteet on purettava kokonaan. 
Purkaminen dokumentoidaan valokuvin ja viranomaisille toimitetaan kirjallinen ilmoitus rakenteen käytön lopettamisesta ja purkamisesta. Tavanomaisesti lumi- ja jäärakenteiden käytöstä poiston syynä on, että estetiikka sekä tilojen käytettävyys heikkenevät huomattavasti sulamisen ja sulamisveden myötä sekä sesongin päättyminen, ei niinkään rakenteiden kantavuuteen liittyvät tekijät.

Yhteenveto

Kirjassa on pyritty antamaan ohjeita jää- ja sohjorakenteiden turvalliseen rakentamiseen, suunnitteluun ja käyttöön. Jää on rakennusmateriaalina niin heterogeeninen, ettei sille voida antaa yksiselitteisiä raja-arvoja ja ohjeita, kuten esimerkiksi lumelle voidaan. Jäälle tuleekin suunnittelussa asettaa riittävän suuret materiaali- ja kuormitusosavarmuuskertoimet, jotta voidaan varmistua rakenteiden turvallisesta käytöstä. 

Lumi- ja jäärakenteille on ohjeessa esitetty tyyppirakenteita materiaalivahvuuksineen. Nämä tyyppirakenteet perustuvat lähes kolmenkymmenen vuoden aikana tehtyihin muotoihin ja niissä tehtyihin havaintoihin eri rakennusvuosina. Voidaan väittää, että tehtäessä kyseisiä rakennetyyppejä ohjeessa mainituin ehdoin rakenteet ovat luotettavia käytön ajan. Tyyppirakenteille ei esitetä ohjeen mukaan erillistä rakennesuunnittelua. 

Yhteen koottuna keskeisiä lumi- ja jäärakentamiseen liittyviä asioita ovat: 

  • Kantavan rakenteen muoto tulee olla puristusrakenne. 
  • Lumi käsitellään lumen laadun ja ympäristön lämpötilan mukaan.
    • Luonnonlumi on pakkasella lingottava moneen kertaan ennen rakenteeseen linkoamista. 
    • Luonnon lumen sekaan lisätään vettä, jos ulkoilman lämpötila on -15 – -20 °C. 
    • Aiemmin kasaan tehtyä tekolunta voidaan käyttää sellaisenaan. 
    • Tekolumen sekaan lisätään vettä tarvittaessa, mutta harkiten. 
    • Pakkaslumi käy rakenteeseen sellaisenaan. 
  • Lumi ja sohjo tiivistetään aina mekaanisesti hyvin. 
  • Jääkappalerakenteet
    • Jään iskun kestävyys on heikko. 
    • Jäätä on käsiteltävä rakennusvaiheessa huolellisesti ja varoen. 
    • On käytettävä ohjeiden mukaista limityspituutta jääkappalekerrosten välillä. 
    • Jään liittyminen muihin rakenteisiin on varmistettava käyttämällä vettä tai sohjoa liitoskohdissa. 
  • Jäädyttämällä tehdyt rakenteet
    • Rakenteeseen tulee tehdä riittävä jääkerros.
  • Jäädyttämisnopeus ulkoilman lämpötilan ja veden jäätymisen mukaan. 
  • Käytön ajan seuranta
    • Rakenteiden painumien ja muodonmuutosten seuranta tulee suorittaa suunnitelmien mukaisesti ja toteuttaa huolellisesti. 
    • Rakenteen alkuperäisen muodon tulee säilyä käyttövaiheen ajan. 
    • Rakenteiden käyttämiselle on nimettävä vastuuhenkilö(t). 
    • Asetetaan selkeät rajat rakenteen käytön lopettamiseen ja purkamiseen liittyen. 
  • Rakenteiden purkaminen
    • Kantavat rakenteet puretaan perusteellisesti. 
    • Dokumentoidaan purkuvaihe.

Lumi- ja jäärakenteiden suunnitteluun ja rakentamisen valvontaan tulee alalle saada lisää ammattitaitoisia toimijoita. Alan toimijoille tulisikin tehdä oma sertifiointikoulutus, jonka käytyään alalle tuleva toimija voi osoittaa olevan ammattitaitoinen lumi- ja jäärakentaja. Ilman tätä esitettyä sertifiointiakin nykyiset alan toimijat ovat kaikki huippuammattilaisia. 

Kirjassa annetut rakentamisohjeet perustuvat käytännön kohteissa moneen kertaan toteutettuihin rakennemuotoihin. Ohjeet eivät ole verrattain nuorella ja nopeasti kehittyvällä alalla täydelliset – eivätkä ne siihen pyrikään. Alan toimijoille toivotaan jäävän luovaa ajattelutapaa, jotta alalle saadaan kauan kaivattua uusia rakennemuotoja ja uudistumista. 

Kirjan alkuperäisellä julkaisuhetkellä todettiin, että on “vasta on raapaistu jään pintaa”. Kirjan päivitystyön myötä vuonna 2025 voimme todeta, että ala on kehittynyt reilussa vuosikymmenessä monipuolisesti, mutta erityisesti perinteiseen rakentamiseen verrattuna ollaan vielä matkan alkutaipaleella – paljon uutta on vielä löydettävissä ja kokeiltavissa, mutta vastaavasti myös uusia haasteita siintää horisontissa muun muassa ilmastonmuutoksen myötä. Uskomme, että toimijoiden innovatiivisuuden ja TKI-yhteistyön myötä haasteisiin löytyy jatkuvasti uusia ratkaisuja.

Muu alaan liittyvä kirjallisuus

Listasimme alle vielä muutamia teoksia, jotka käsittelevät lumen ja jään ominaisuuksia, niiden hyödyntämistä sekä rakenteellisia ja fysikaalisia ilmiöitä. Alla olevat teokset tarjoavat lisää tietoa niin lumen ja jään perusperiaatteista kuin lumen ja jään käytännön sovelluksista, kuten rakentamisesta ja taiteellisesta muotoilusta. Näiden lähteiden avulla lukija voi perehtyä tarkemmin talvisten materiaalien käyttäytymiseen ja hyödyntämiseen eri yhteyksissä sekä lumen tekoon sekä -säilöntään.

Gray D.M., Male D. H. 1981. Handbook of Snow. Principles, processes, management & use. University of Saskatchewan, Division of Hydrology. Saskatoon, Canada.

Huhmarniemi, M. et al. 2003. Talven taito – Ohjeita lumi- ja jääveistoon. Lapin Yliopisto. Rovaniemi.

Kilpeläinen Mikko, Mäkinen Seppo. 2003. Jään rakennustekniset ominaisuudet. NorTech Oulun julkaisuja 2/2003. Oulun yliopisto. Oulu. 

Makkonen L. 2008. Ice and Construction. Rilem report 13. Taylor & Francis Group. New York.

Mäkinen Seppo, Kilpeläinen Mikko. 2000. Lumen muodonmuutosominaisuudet lumirakenteissa. Oulun yliopisto. Rakennetekniikan laboratorio, julkaisu 58. Oulu. 

Petrenko Victor F., Whitworth Robert W. Physics of Ice. 1999, Oxford University Press. New York. 

Turpeenniemi, S. et al. 2021. Arktinen lumi – energiatehokkuus lumielinkeinoissa. Energiatehokas arktinen lumi -hankkeen julkaisu. Lapin Ammattikorkeakoulu. Rovaniemi.

Turpeenniemi, S. et al. 2022. Arktinen lumi – lumen tutkimus. Energiatehokas arktinen lumi -hankkeen julkaisu. Lapin Ammattikorkeakoulu. Rovaniemi.

Lähteet

Haavikko, V. 2025. Snowflake Oy. Toimitusjohtaja. Keskustelut lumisaunan toimintaperiaatteesta vierailun yhteydessä 3.1.2025. 

Kilpeläinen Mikko, Mäkinen Seppo. 2003. Jään rakennustekniset ominaisuudet. NorTech Oulun julkaisuja 2/2003. Oulun yliopisto. Oulu. 

Konttila Arto. 2001. Työ- ja tiivistysmenetelmien vaikutus lumirakenteiden tiheyteen. Opinnäytetyö. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. 

Korhonen Esa, Diplomityö. Lumi- ja jäärakentaminen. 1995. Oulun yliopisto. Kuluttajavirasto. 2008. Lumi- ja jäärakennelmien turvallisuus. Kuluttajavirasto. 

Mäkinen Seppo, Kilpeläinen Mikko. 2000. Lumen muodonmuutosominaisuudet lumirakenteissa. Oulun yliopisto. Rakennetekniikan laboratorio, julkaisu 58. Oulu. 

Pitkänen Martti. 2003. Rakennusvalvonnan näkökulma lumirakentamiseen, turvallisuustekijät. Kemin kaupungin rakennusvalvonta. Kemi. 

Rakentamislaki 751/2023. Viitattu 10.1.2025 https://finlex.fi/fi/laki/alkup/2023/20230751 

SFS-EN 1990. Eurokoodi. Rakenteiden suunnitteluperusteet. Suomen Standardit.  

Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. 2001. Lumirakenteiden suunnittelu- ja rakentamisohjeet. RIL 218-2001. Yleisjäljennös – Painopörssi. 

Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. 2002. Rakenteiden kuormitusohjeet. RIL 144-2002.  

Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. 2008. Suunnitteluperusteet ja rakenteiden kuormat. Eurokoodi. RIL 201-1-2008. 

Suomen Standardisoimisliitto SFS. 8.3.1982. SFS 4733, Rakennuspiirustukset, viivat. Valtanen Esko. 2009. Tekniikan taulukkokirja. Genesis-kirjat Oy.

Ympäristöministeriö. 2007.                 Erityismenettely rakentamisen riskinhallintaan. Ympäristöministeriön julkaisu Faktaa rakentamisessa. Helsinki. 

Snowcrystals. 2011. Viitattu 28.9.2011. Http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/class.htm

SNOW & ICE METHODS -hankkeessa tuotettu lähdekirjallisuus ja tutkimusaineisto

Autioniemi, Juha. 2009. Automaattinen tiedonkeruu sääasemalta, opinnäytetyö. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Mäkelä, Lauri. 2010. Laserkeilausaineiston käsittely Zoller+Fröhlich LaserControl ja Trimble RealWorks Survey Advanced –ohjelmistoilla, opinnäytetyö. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Määttä, Lasse. 2009. Sääasemien instrumentointi, opinnäytetyö. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Peltokoski, Otto-Ville. 2010. Jään puristuslujuuden mittaaminen, opinnäytetyö. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Riikonen Lauri. 2009. Lumirakentamisen konsultaation loppuraportti. Rovaniemen ammatti- korkeakoulu. SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus ja ohjeistushanke. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Ryynänen, Kai. 2008. Väliraportti 1 ajalta 1.8. 31.12.2008. SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus- ja ohjeistushanke. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Ryynänen, Kai. 2009. Väliraportti 2 ajalta 1.1. – 31.5.2009. SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus- ja ohjeistushanke. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Ryynänen, Kai. 2009. Väliraportti 3 ajalta 1.6. – 31.12.2009. SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus- ja ohjeistushanke. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Ryynänen, Kai. 2010. Väliraportti 4 ajalta 1.1. – 30.6.2010. SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus ja ohjeistushanke. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi.

Ryynänen, Kai. 2010. Väliraportti 5 ajalta 1.7. – 31.12.2010. SNOW & ICE METHODS. Lumi- ja jäärakentamisen tutkimus- ja ohjeistushanke. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi. 

Syväjärvi, Jussi. 2010. Lumi-, jää- ja yhdistelmärakenteiden Deformaatiomittaus laserkeilaimella, opinnäytetyö. Rovaniemen ammattikorkeakoulu. Rovaniemi.

Kuvaluettelo

Kuva 1. Tutkittu lumikupolirakenne. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 2. Jääkupolirakenne. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 3. Tutkittuja jääkartiorakenteita laboratorio-olosuhteissa. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 4. Ovaalin muotoisella kolmikerrosrakenteella toteutettu rakennus. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 5. Jään eri kerrokset. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 6. Ketjukäyrän muotoinen teräksinen holvikaarimuotti. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 7. Ketjukäyrän muotoinen ilmanpainemuotti. Energiatehokas Arktinen Lumi- hanke. Pernu, Niko. 2022.  

Kuva 8. Vapaasti seisova tasapaksu lumimuuri. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2025. 

Kuva 9. Kaarenmuotoinen lumikäytävä. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024. 

Kuva 10. Kupolirakenne. Pernu, Niko. 2022. 

Kuva 11. Valaistu hätäpoistumistien opaste. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024.

Kuva 12. LED-valaistuksella ja jäällä toteutettu huonenumerointi Lehtojärven lumi- ja jäähotellilla. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024. 

Kuvat 13 ja 14. IP-luokiteltu suojakotelo johtoliitosten suojaamiseen. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024. 

Kuva 15. Jääveistoksen valaisu sivusta Lehtojärven lumi- ja jäähotellilla. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2025. 

Kuva 16. Säilöttyä lunta ja jäätä (vas.) ja tuoretta lunta (oik.) samassa rakenteessa Lehtojärven lumi- ja jäähotellilla. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2025. 

Kuva 17. Jääharkkorakenteinen seinä Jukkasjärvellä. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024. 

Kuva 18. Veden sumutus lumetusvaiheessa. Energiatehokas Arktinen Lumi –hanke. Pernu, Niko. 2022. 

Kuva 19. Suoralumetukseen soveltuva korkeapainetykki Ounasvaaralla. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2025. 

Kuva 20. Lumesta tehty esiintymislava Kemin lumilinnassa. Riikonen, Lauri. 2011. 

Kuva 21. Ovimuotti. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 22. Lumisaunan sisätilat lumi- ja jäähotellilla Lehtojärvellä. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2025.

Kuva 23. Kartion muotoinen jääkartio. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 24. Takymetri lumirakennemittauksissa. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 25. Laserkeilaimen tähtäinprismat lumirakennemittauksessa. SNOW & ICE METHODS –hanke.  Ryynänen, Kai. 2011.

Kuva 26. Langaton lämpötilasensori lumirakenteen asennettavaksi. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2025.   

Kuva 27. Lumentiheyden mittaaminen jääporan avulla. Energiatehokas Arktinen Lumi- hanke. Pernu, Niko. 2022. 

Kuva 28. Liukkaudentorjunta jääportaissa kumimatoin. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024.  

Kuva 29. Hiekoitetut portaat. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024. 

Kuva 30. Jäästä rakennettu liukumäki ja kaiderakenne. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024.

Kuva 31. Liukumäen loppupäähän sijoitettu kuminen hidastematto. ProSnow –hanke. Pernu, Niko. 2024.  

Liitteet

Liite 1. Ohje ketjukäyrän määrittämisestä lumirakenteeseen

Liite 2. Kuluttajaviraston tuoteturvallisuusvalvonnan lumi- ja jäärakennelmien turvallisuusohje. 

Liite 3. Lumi- ja jäärakentamisen mallipiirustukset. 

Liite 4. Malli lumi- ja jäärakentamisen työselostuksesta. 

Liite 5. Malli lumi- ja jäärakenteen käyttö- ja turvallisuussuunnitelmasta. 

Liite 6. Esimerkki SNOW & ICE METHODS -hankkeessa tehdyn lumi- ja jäärakenteen sähköisen muodonmuutosmittauksen mittaustuloksesta.

Liite 7. Ohjeita lumen tiheyden määrittämiseksi.