Rakenteilla oleva Pieksämäen Maaselän päiväkotikoulu on Etelä-Savossa merkittävä puurakentamisen kohde. Kuva: Mirva Tarkiainen

Xamk edistää vähähiilistä rakentamista

01.06.2020

Rakentaminen aiheuttaa noin kolmasosan Suomen kasvihuonepäästöistä. Suurin osa rakentamisen päästöistä aiheutuu rakennusten energian kulutuksesta. Energiatehokkuuden parantaminen ja siirtyminen vähähiilisen lämmitysratkaisuihin onkin paras keino rakentamisen päästöjen vähentämiseen pitkällä aikavälillä.

Suomen ympäristöministeriö julkaisi vuonna 2017 vähähiilisen rakentamisen tiekartan. On tarkoitus, että rakennusten elinkaaren vähähiilisyys tulee osaksi rakennusmääräyksiä 2020-luvun puoliväliin mennessä.

Vähähiilisyys on myös olennaisena osassa uudistettaessa maankäyttö- ja rakennuslakia. Vuoden 2019 hallitusohjelma edellyttää vähähiilisen rakentamisen tiekartan täytäntöönpanon nopeuttamista.

Rakennusmateriaalit aiheuttavat rakennuksen elinkaaren alkuvaiheessa hiilipiikin. Rakennusmateriaalien osuus rakennuksen elinkaaren päästöistä on noin 15-25 prosenttia. Materiaalien osuus rakennuksen elinkaaren päästöistä kasvaa, kun energian päästöt vähenevät kiinteistöjen siirryttäessä entistä enemmän uusiutuviin energialähteisiin.

Puu rakennusmateriaalina on ympäristöystävällinen. Kasvaessaan puusto sitoo itseensä hiiltä. Sitoutunut hiili pysyy puumateriaalissa kunnes materiaali saavuttaa elinkaarensa lopun. Käytännössä kuitenkin kaikki suuremman mittakaavan rakennukset ovat myös tulevaisuudessa hybridirakennuksia – niiden toteutukseen tarvitaan sekä betonia, terästä mutta myös kasvavassa määrin puurakenteita.

Hiilijalanjälki ja hiilikädenjälki laskennan kohteeksi

Vähähiilisen rakentamisen tiekartan mukaan vähähiilisellä rakennuksella on pieni hiilijalanjälki ja suuri hiilikädenjälki. Hiilijalanjäljen arviointi kattaa rakennuksen koko elinkaaren rakennustuotteiden valmistuksesta aina rakennuksen käyttöiän päättymisen jälkeen tapahtuvaan purkuun ja materiaalien kierrätykseen saakka.

Hiilikädenjälki puolestaan sisältää sellaisten ilmastovaikutusten nettohyödyt, joita ei syntyisi ilman rakennushanketta. Nettohyödyiksi voidaan laskea esimerkiksi rakennuksen hiilivarastot ja hiilinielut, elinkaaren aikana rakennuksen järjestelmillä tuotettu ylimääräinen uusiutuva energia sekä myös rakennustuotteiden uudelleenkäytön tai kierrätyksen tuottama hyöty.

Xamk Kuitulaboratoriossa rakennusten energiatehokkuuden arvioinnissa käytetään One Click LCA:ta, joka on kehitetty ohjelmisto elinkaariarvioinnin, elinkaarikustannusten, hiilijalanjäljen ja muiden ympäristövaikutusten arviointiin. Ohjelmisto perustuu standardiin EN 15978, joka on standardien ISO 14040 ja 14044 mukainen.

One Click LCA on BREEM-arvioitu ohjelmisto, joka on saanut BREEM-laatuarvioinnissa sadan prosentin tuloksen. BREEM on kestävän kehityksen arviointimenetelmä, joka on luotu ja kehitetty parantamaan maailmanlaajuisesti rakennushankkeiden ympäristöllistä, sosiaalista ja taloudellista kestävyyttä. Se kannustaa rakennusteollisuutta omaksumaan kehittyneempi ja tieteellisesti helpompi lähestymiskeino vihreisiin ja terveisiin rakennuksiin.

Esimerkkinä Maaselän päiväkotikoulu Pieksämäellä

Esimerkkikohteeksi laskennalle valikoitui Maaselän päiväkotikoulu. Maaselän päiväkoti koulun on 3900 neliömetrin kolmekerroksinen betoni-pilarirunkoinen rakennus, jossa katto- ja ulkoseinäelementit ovat puurakenteisia, samoin osa välipohjista. Maaselänkoulu on hybridirakenteinen rakennus. Rakennus valmistuu Pieksämäelle vuoden 2020 loppuun mennessä.

Kohteesta tehtiin LCA-arviointi ja pilottikohteen hiilijalanjälkeä haluttiin vertailla täysin betonirakenteisen rakennuksen hiilijalanjälkeen. Esimerkkitarkastelussa on vertailtu vain materiaalien aiheuttamia ympäristövaikutuksia.

Huomattavin ero rakennusten ympäristövaikutuksista oli rakennusten hiilivarastojen ero. Toteutuvassa hybridirakennuksessa hiilivarasto oli noin yhdeksän kertaa suurempi verrattuna täysin betoniseen rakennukseen. Hybridirakenteisen rakennuksen hiilivarasto on noin 30 prosenttia hiilijalanjäljestä.

– Uuden päiväkotikoulumme suuri hiilikädenjälki tehdyn laskennan tuloksena oli meille positiivinen yllätys. On hienoa, että hybridirakenteinen uusi koulumme vastaa jo nyt rakentamisen tuleviin ympäristötavoitteisiin, sanoo Pieksämäen kaupungin tilapalvelupäällikkö Jukka Salovainio.

Laskelmat on tehty Etelä-Savon maakuntaliiton ja Euroopan Unionin EAKR-ohjelman rahoittamassa projektissa PUURAKES – Puurakentamisen pilotoinnit Etelä-Savossa -projektissa.

Kirjoittaneet Samuli Hottinen ja Lasse Pulkkinen

Hottinen työskentelee tutkimusinsinöörinä Xamkin Kuitulaboratoriossa ja Pulkkinen tutkimusjohtajana Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun metsän, ympäristön ja energian vahvuusalalla.