Purkavan uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaren aikaiset CO2-päästöt toimistorakennuksessa
Tuominen, Tiia-Lotta (2021)
Tuominen, Tiia-Lotta
2021
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-ohjelma - Programme in Environmental and Energy Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-11-05
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202110207742
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202110207742
Tiivistelmä
Vanhan rakennuskannan korjaamisella purkamisen ja uudisrakentamisen sijaan on tunnistettu mahdollista päästövähennyspotentiaalia, kun materiaalipäästöjen suuren osuuden synnyttävät runko- ja kantavat rakenteet säilyvät. Uudis- ja korjausrakentamisen koko elinkaaren aikaisten hiilidioksidipäästöjen tarkastelu sekä merkittävimpien päästölähteiden ja niiden erojen tunnistaminen toimii keskeisenä päätöksenteon työkaluna, kun hankkeen varhaisessa vaiheessa arvioidaan toteutettavan ratkaisun vaikutuksia.
Tutkimus taustoitettiin tarkastelemalla kirjallisuuskatsauksessa rakennuksen elinkaaren käsitettä, elinkaaren arviointimenetelmää sekä aikaisempia tutkimuksia uudis- ja korjausrakentamisen elinkaarien arvioinnista. Lisäksi kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaria ja menetelmiä elinkaaren aikaisten vaikutusten, erityisesti päästöjen, vähentämiseen. Uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaria ja niiden vaikutuksia tarkasteltiin materiaalien ja niiden käyttöiän näkökulmasta, elinkaaren aikana saavutetun energiatehokkuuden ja energiankulutuksen näkökulmasta sekä toimistorakennuksissa keskeisen parametrin, eli muuntojoustavuuden ja tilatehokkuuden näkökulmasta.
Uudis- ja korjausrakentamisen päästöt simuloitiin työn empiirisessä osuudessa muodostamalla yhteensä kahdeksan uudis- ja korjausrakentamisen toteutusskenaariota ja laskemalla näille One Click LCA-laskentaohjelmalla koko elinkaaren aikaiset päästöt huomioiden myös tontilla sijaitsevan vanhan rakennuksen purun kokonaan tai osittain. Laskennan keskeisimpänä tavoitteena oli tarkastella, millainen päästövaikutus kohteen korjaamisella on purkavan uudisrakentamisen sijaan.
Laskennan tuloksista havaittiin, että tarkastellessa koko elinkaaren aikaisia hiilidioksidipäästöjä, oli kaikissa tapauksissa korjausrakentaminen uudisrakentamista vähäpäästöisempää. Tarkastellessa päästöjä elinkaaren eri vaiheittain, havaittiin että korjausrakentamisessa tuotevaiheen päästöt olivat noin viides osan (2,4–2,5 kgCO2e/m2/a) koko elinkaaren aikaisesta päästöstä aiheuttaen merkittävästi pienemmän hiilipiikin verrattuna uudisrakentamiseen, jossa tuotevaiheen päästöt olivat noin puolet tai yli 7,2–7,3 kgCO2e/m2/a) koko elinkaaren aikaisista päästöistä. Korjausrakentamisessa merkittävä osuus elinkaaren aikaisista päästöistä muodostui käytön aikaisen energian aiheuttamista päästöistä, kun uudisrakentamisessa osuus oli pienempi energiatehokkaamman tason seurauksena.
Suoritetuissa tutkimuksissa on havaittu, että korjausrakentaminen ei ole kaikissa tilanteissa uudisrakentamista vähäpäästöisempää. Korjausrakentamisen elinkaaripäästöjen suuruuteen vaikuttaa merkittävästi korjausten laajuus, korjausten yhteydessä saavutettu tilankäytön tehokkuus sekä saavutettu energiatehokkuuden taso. Vanhan rakennuskannan korjaus uuden rakentamisen sijaan voi olla ilmastonmuutoksen hillinnän näkökulmasta suositeltavaa, jos edellä mainituissa parametreissa saavutetaan uudisrakentamisen taso tai sitä parempi taso. Tarkasteltaessa toteutettavia ratkaisuja hankkeen alkuvaiheessa, tulisi eri toteutuksia tarkastella vertailevasti sekä tarkastella ratkaisujen todellista toteutettavuutta. Yleisesti elinkaariajattelu tulisi integroida osaksi päätöksen tekoa läpi hankkeen. Korjausten ja purun yhteydessä toteutuva kiertotalous, elinkaarikustannukset eri toteutuksissa sekä käytön vaikutuksesta päästöihin, kustannuksiin ja energiankulutukseen synnyttivät tutkimuksen toteutuksen aikana lisätutkimusaihioita.
Tutkimus taustoitettiin tarkastelemalla kirjallisuuskatsauksessa rakennuksen elinkaaren käsitettä, elinkaaren arviointimenetelmää sekä aikaisempia tutkimuksia uudis- ja korjausrakentamisen elinkaarien arvioinnista. Lisäksi kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaria ja menetelmiä elinkaaren aikaisten vaikutusten, erityisesti päästöjen, vähentämiseen. Uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaria ja niiden vaikutuksia tarkasteltiin materiaalien ja niiden käyttöiän näkökulmasta, elinkaaren aikana saavutetun energiatehokkuuden ja energiankulutuksen näkökulmasta sekä toimistorakennuksissa keskeisen parametrin, eli muuntojoustavuuden ja tilatehokkuuden näkökulmasta.
Uudis- ja korjausrakentamisen päästöt simuloitiin työn empiirisessä osuudessa muodostamalla yhteensä kahdeksan uudis- ja korjausrakentamisen toteutusskenaariota ja laskemalla näille One Click LCA-laskentaohjelmalla koko elinkaaren aikaiset päästöt huomioiden myös tontilla sijaitsevan vanhan rakennuksen purun kokonaan tai osittain. Laskennan keskeisimpänä tavoitteena oli tarkastella, millainen päästövaikutus kohteen korjaamisella on purkavan uudisrakentamisen sijaan.
Laskennan tuloksista havaittiin, että tarkastellessa koko elinkaaren aikaisia hiilidioksidipäästöjä, oli kaikissa tapauksissa korjausrakentaminen uudisrakentamista vähäpäästöisempää. Tarkastellessa päästöjä elinkaaren eri vaiheittain, havaittiin että korjausrakentamisessa tuotevaiheen päästöt olivat noin viides osan (2,4–2,5 kgCO2e/m2/a) koko elinkaaren aikaisesta päästöstä aiheuttaen merkittävästi pienemmän hiilipiikin verrattuna uudisrakentamiseen, jossa tuotevaiheen päästöt olivat noin puolet tai yli 7,2–7,3 kgCO2e/m2/a) koko elinkaaren aikaisista päästöistä. Korjausrakentamisessa merkittävä osuus elinkaaren aikaisista päästöistä muodostui käytön aikaisen energian aiheuttamista päästöistä, kun uudisrakentamisessa osuus oli pienempi energiatehokkaamman tason seurauksena.
Suoritetuissa tutkimuksissa on havaittu, että korjausrakentaminen ei ole kaikissa tilanteissa uudisrakentamista vähäpäästöisempää. Korjausrakentamisen elinkaaripäästöjen suuruuteen vaikuttaa merkittävästi korjausten laajuus, korjausten yhteydessä saavutettu tilankäytön tehokkuus sekä saavutettu energiatehokkuuden taso. Vanhan rakennuskannan korjaus uuden rakentamisen sijaan voi olla ilmastonmuutoksen hillinnän näkökulmasta suositeltavaa, jos edellä mainituissa parametreissa saavutetaan uudisrakentamisen taso tai sitä parempi taso. Tarkasteltaessa toteutettavia ratkaisuja hankkeen alkuvaiheessa, tulisi eri toteutuksia tarkastella vertailevasti sekä tarkastella ratkaisujen todellista toteutettavuutta. Yleisesti elinkaariajattelu tulisi integroida osaksi päätöksen tekoa läpi hankkeen. Korjausten ja purun yhteydessä toteutuva kiertotalous, elinkaarikustannukset eri toteutuksissa sekä käytön vaikutuksesta päästöihin, kustannuksiin ja energiankulutukseen synnyttivät tutkimuksen toteutuksen aikana lisätutkimusaihioita.