Rakennusmateriaalien hiilijalanjäljen laskenta: Hiilijalanjäljen laskentaan vaikuttavat tekijät

Abstract

Hiilijalanjäljenlaskenta on koko ajan yleisempää ja merkityksellisempää. Hiilijalanjäljenlaskennan avulla voidaan saavuttaa ympäristötavoitteita, ja todistaa niiden olevan mahdollisia. Tässä tutkimuksessa selvitetään hiilijalanjäljen laskentaa, sekä tutkitaan eri rakennusmateriaalien vaikutusta rakennuksen hiilijalanjälkeen. Tutkimuksessa selvitetään, kuinka paljon rungon materiaali määrittää hiilijalanjälkeä ja kuinka paljon hiilijalanjälkeen voidaan vaikuttaa yksittäisillä materiaalivalinnoilla. Tutkimuksessa selvitetään myös yksittäisen rakenneosan tasolla, miten paljon yksittäisen rakenneosan muutos vaikuttaa kokonaishiilijalanjälkeen. Tutkimuksessa on käytetty rakenneosana yläpohjaa. Laskentaa tehdään tavanomaisilla rakennusmateriaaleilla, tällä hetkellä tarjolla olevilla vähähiilisillä materiaaleilla, sekä rakennusmateriaalien keskiarvotiedoilla. Työn tavoite on saada selville, kuinka paljon eri rakennusmateriaaleilla voidaan vaikuttaa hiilijalanjälkeen. Työn alussa hiilijalanjäljen laskentaa selvitetään standardin SFS-EN 15804: 2012 ja Ympäristöministeriön (2019) julkaiseman Rakennuksen vähähiilisyyden arviointimenetelmä -raportin mukaan. Työssä esitellään rakennuksen elinkaaren kaikki vaiheet eli moduulit. Moduulit ovat osa elinkaariarviointi menetelmää, jonka kautta rakennuksen hiilijalanjälkeä voidaan arvioida. Tässä tutkimuksessa huomioidaan vain A1-3 ja A4, sekä C moduulit. Tutkimuksen menetelmänä on elinkaariarviointi, joka toteutetaan Excel-ohjelmalla. Laskenta perustuu materiaalien määrätietoihin ja päästötietoihin, eli GWP-arvoihin. Tutkimuksen rakennuksena on halli, joka toteutetaan puu-, terä ja betonirunkoisena. Hallin laskennassa on huomioitu, sen sisällä mahdollisesti oleva siltanosturin tukirunko. Tutkimusta varten on saatu hallien rakenteiden määrätiedot, jokaiselle runkotapaukselle. Materiaalien päästötiedot saadaan tuotevalmistajilta, Rakennussäätiön Rakennustiedon -sivuilta, sekä keskiarvotiedot Suomen ympäristökeskuksen Rakentamisen päästötietokannasta. Tutkimuksen mukaan yleisesti käytetyillä, tällä hetkellä tavanomaisilla rakennusmateriaaleilla, vähähiilisin runkoratkaisu on betonirunkoinen halli puisella kattoelementtiyläpohjalla. Betonirunkoisen hallin hiilijalanjälki pienenee jopa 11 %, yhden rakenneosan materiaalimuutoksella. Vähähiilisillä materiaaleilla tilanne on sama. Siinä betonirunkoisen hiilijalanjälki pienenee yläpohjan muutoksella 9 %. Kummassakin tapauksessa teräsrunkoisella ratkaisulla on suurin hiilijalanjälki. Teräsrunkoinen ratkaisu puisella yläpohjalla pienentää hallin hiilijalanjälkeä huomattavasti. Tutkimuksen perusteella erilaiset runkojen yhdistelyt ja hybridirakentaminen ovat suhteellisen hyviä keinoja hiilijalanjäljen pienentämiseen. Tutkimuksessa vähähiilisinä rakennusmateriaaleina käytetään tällä hetkellä markkinoilla olevia vähähiilisiksi markkinoituja tai muuten GWP-arvoltaan vähähiilisempiä rakennusmateriaaleja, verrattuna tavanomaisiin tuotteisiin. Vähähiilisillä materiaaleilla hallin eri runkoratkaisuista eniten hiilijalanjälki pienenee betonirunkoisella hallilla, noin 40 %, tavanomaisiin materiaaleihin verraten. Vähiten hiilijalanjälki pienenee teräsrunkoisella hallilla, mutta silläkin hiilijalanjälki pienenee noin 31 %. Tutkimuksen perusteella hiilijalanjälkeä saadaan pienennettyä erittäin tehokkaasti vähähiilisillä materiaaleilla. Tulevaisuuden näkyvät ovat hyviä vähähiilisille materiaaleille. Niitä tulee koko ajan enemmän markkinoille ja niitä tullaan kehittämää vielä lisää. Tutkimuksessa todetaan kuitenkin, etteivät tällä hetkellä markkinoilla olevat vähähiiliset rakennusmateriaalit riitä vastaamaan yritysten ympäristötavoitteita, saati Suomen hiilineutraaliustavoitteisiin. Tulevaisuus näyttää, kuinka pitkälle vähähiilisien materiaalien kehityksellä päästään.