Hiilijalanjälki betoni- ja puukohteissa: Case Makkarajärvi
Koivisto, Kiia (2021)
Koivisto, Kiia
2021
Rakennustekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-06-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202106095801
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202106095801
Tiivistelmä
Rakennuksista ja rakentamisesta aiheutuu yli kolmannes Suomen kasvihuonekaasupäästöistä. Ilmastonmuutoksen hidastaminen vaatii kiireellisiä toimia päästöjen vähentämiseksi. Vähähiilisessä rakentamisessa päästöt on minimoitu eli rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälki on mahdollisimman pieni. Jotta hiilijalanjälkeä voidaan pienentää, tulee sitä ensin arvioida. Tässä työssä selvitettiin, miten betoni- ja puurakentaminen eroavat toisistaan hiilijalanjäljen osalta.
Kirjallisuuskatsauksella haluttiin perehtyä vähähiiliseen rakentamiseen, päästöjen pienentämisen keinoihin sekä aiempiin tutkimuksiin aiheesta. Lisäksi tarkasteltiin vertailtavia materiaaleja hiilinäkökulmasta ja tutkittiin päästölaskentaan liittyviä standardeja sekä yleisimpiä työkaluja.
Tampereen vuokratalosäätiö (VTS-kodit) ja Tampereen opiskelija-asuntosäätiö (TOAS) ovat mukana tekemässä Tampereesta hiilivapaata kaupunkia vuoteen 2030 mennessä. Tähän liittyi kirjallisuuskatsauksen lisäksi tarkasteltu case eli Makkarajärvi. Makkarajärvi on Tampereen Hervantaan rakentuva uusi asuinalue, johon VTS-kodit rakennuttaa uudiskohteen betonista ja TOAS puusta.
Tarkastelussa keskityttiin vertailemaan kohteiden keskeisintä eroavaisuutta: runkomateriaaleja betonia ja puuta. Rajaukseen päädyttiin kohteiden isojen eroavaisuuksien sekä materiaali- ja laajuustietojen osittaisen puutteellisuuden vuoksi. Hiilijalanjäljet arviointiin yleisimmistä rakennetyypeistä eli ulkoseinistä, väli-, ylä- sekä alapohjista. Rakenteiden hiilijalanjäljet laskettiin materiaalikerroksittain yhden neliömetrin osalta ja summaamalla ne yhteen saatiin koko rakenteen hiilijalanjälki vastaavalta alueelta.
Saaduista tuloksista huomattiin, että kaikissa rakennetyypeissä betoniset rakenteet aiheuttavat huomattavasti enemmän päästöjä kuin puurakenteet. Suurimmat päästöt aiheutuivat yläpohjarakenteista, pienimmät puulla ulkoseinärakenteesta ja betonilla alapohjarakenteesta. Vertailu näyttää suuntaa eri rakennetyyppien päästöistä. Pelkkien rakennetyyppien vertailu ei kuitenkaan kerro todellisuutta kohteiden koko elinkaaren aikaisesta hiilijalanjäljestä. Oletettavasti erot pienenevät kohteiden päästöjen välillä kokonaiskuvassa, kun katsotaan koko hiilijalanjälkeä ja elinkaarta. Muita hiilijalanjälkeen vaikuttavia asioita voidaan toteuttaa kohteissa hyvin samankaltaisesti.
Nykyään rakentamisessa käytetään paljon kierrätettyä betonia. Kun betonia murskataan, sen pinta-ala imee enemmän hiilidioksidia ja tapahtuu enemmän karbonatisoitumista. Sen vaikutus hiilijalanjälkeen jää usein kuitenkin huomioimatta, kun laskennassa oletuksena käytetään ei-kierrätettyä betonia. Puurakentamisessa tulee huomioida ääneneristykset sekä paloturvallisuus sprinklerijärjestelmällä. Lisäksi puurunkoisessa rakennuksessa on yleensä myös betoniosia.
Hiilijalanjäljen arvioinnissa ja vertailussa voi tulla vastaan monia haasteita. Ympäristöministeriön vähähiilisyyden arviointimenetelmän pilotointi on vielä käynnissä ja tarkoistakin lähtötiedoista huolimatta elinkaariarviointiin sisältyy aina luonteeltaan epävarmoja skenaarioita eli oletuksia tulevaisuudesta. Laskentaan liittyy oleellisesti myös tarkkuustason ja kattavuuden arviointi.
Hiilijalanjälkeä voidaan pienentää mm. vähentämällä päästöjä aiheuttavia materiaali- ja energiavirtoja. Vähähiilisessä rakentamisessa ei kuitenkaan suosita tiettyjä materiaaleja, vaan vähähiilisyyteen voidaan päästä monia reittejä pitkin. Vähähiilisyyden kannalta olennaista on päästöohjaamisen kehittäminen, hankekohtaisten tavoitteiden asettaminen, hiilijalanjäljen arviointi sekä vähähiilisten vaihtoehtojen punnitseminen jo aikaisessa suunnitteluvaiheessa.
Kirjallisuuskatsauksella haluttiin perehtyä vähähiiliseen rakentamiseen, päästöjen pienentämisen keinoihin sekä aiempiin tutkimuksiin aiheesta. Lisäksi tarkasteltiin vertailtavia materiaaleja hiilinäkökulmasta ja tutkittiin päästölaskentaan liittyviä standardeja sekä yleisimpiä työkaluja.
Tampereen vuokratalosäätiö (VTS-kodit) ja Tampereen opiskelija-asuntosäätiö (TOAS) ovat mukana tekemässä Tampereesta hiilivapaata kaupunkia vuoteen 2030 mennessä. Tähän liittyi kirjallisuuskatsauksen lisäksi tarkasteltu case eli Makkarajärvi. Makkarajärvi on Tampereen Hervantaan rakentuva uusi asuinalue, johon VTS-kodit rakennuttaa uudiskohteen betonista ja TOAS puusta.
Tarkastelussa keskityttiin vertailemaan kohteiden keskeisintä eroavaisuutta: runkomateriaaleja betonia ja puuta. Rajaukseen päädyttiin kohteiden isojen eroavaisuuksien sekä materiaali- ja laajuustietojen osittaisen puutteellisuuden vuoksi. Hiilijalanjäljet arviointiin yleisimmistä rakennetyypeistä eli ulkoseinistä, väli-, ylä- sekä alapohjista. Rakenteiden hiilijalanjäljet laskettiin materiaalikerroksittain yhden neliömetrin osalta ja summaamalla ne yhteen saatiin koko rakenteen hiilijalanjälki vastaavalta alueelta.
Saaduista tuloksista huomattiin, että kaikissa rakennetyypeissä betoniset rakenteet aiheuttavat huomattavasti enemmän päästöjä kuin puurakenteet. Suurimmat päästöt aiheutuivat yläpohjarakenteista, pienimmät puulla ulkoseinärakenteesta ja betonilla alapohjarakenteesta. Vertailu näyttää suuntaa eri rakennetyyppien päästöistä. Pelkkien rakennetyyppien vertailu ei kuitenkaan kerro todellisuutta kohteiden koko elinkaaren aikaisesta hiilijalanjäljestä. Oletettavasti erot pienenevät kohteiden päästöjen välillä kokonaiskuvassa, kun katsotaan koko hiilijalanjälkeä ja elinkaarta. Muita hiilijalanjälkeen vaikuttavia asioita voidaan toteuttaa kohteissa hyvin samankaltaisesti.
Nykyään rakentamisessa käytetään paljon kierrätettyä betonia. Kun betonia murskataan, sen pinta-ala imee enemmän hiilidioksidia ja tapahtuu enemmän karbonatisoitumista. Sen vaikutus hiilijalanjälkeen jää usein kuitenkin huomioimatta, kun laskennassa oletuksena käytetään ei-kierrätettyä betonia. Puurakentamisessa tulee huomioida ääneneristykset sekä paloturvallisuus sprinklerijärjestelmällä. Lisäksi puurunkoisessa rakennuksessa on yleensä myös betoniosia.
Hiilijalanjäljen arvioinnissa ja vertailussa voi tulla vastaan monia haasteita. Ympäristöministeriön vähähiilisyyden arviointimenetelmän pilotointi on vielä käynnissä ja tarkoistakin lähtötiedoista huolimatta elinkaariarviointiin sisältyy aina luonteeltaan epävarmoja skenaarioita eli oletuksia tulevaisuudesta. Laskentaan liittyy oleellisesti myös tarkkuustason ja kattavuuden arviointi.
Hiilijalanjälkeä voidaan pienentää mm. vähentämällä päästöjä aiheuttavia materiaali- ja energiavirtoja. Vähähiilisessä rakentamisessa ei kuitenkaan suosita tiettyjä materiaaleja, vaan vähähiilisyyteen voidaan päästä monia reittejä pitkin. Vähähiilisyyden kannalta olennaista on päästöohjaamisen kehittäminen, hankekohtaisten tavoitteiden asettaminen, hiilijalanjäljen arviointi sekä vähähiilisten vaihtoehtojen punnitseminen jo aikaisessa suunnitteluvaiheessa.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8996]