Betonielementtien ehjänä irrottaminen uudelleenkäytettävinä rakennusosina rakennusliikkeen näkökulmasta

Abstract

Ilmastonmuutos ja kasvava raaka-aineiden sekä muiden resurssien kysyntä aiheuttaa ihmisen toiminnalle uusia haasteita. Rakennusalalla on keskeinen rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä sekä luonnonvarojen kestävässä käytössä. Näin ollen rakennusalan kiertotalous luo valtavasti mahdollisuuksia rakentamisen hiilipäästöjen vähentämiseen. Betonielementtien uudelleenkäyttö on yksi ratkaisu kiertotalouden edistämisessä rakennusalalla. Nykymuotoiset käytännöt ja toimintamallit eivät kuitenkaan mahdollista rakennusosien tehokasta uudelleenkäyttöä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää betonielementtien ehjänä irrottamisen ja uudelleenkäytön edellytyksiä liiketoiminnallisesta näkökulmasta yrityksessä, joka toimii pääurakoitsijana. Tämä diplomityö on osa EU:n rahoittamaa Tampereen yliopiston koordinoimaa ReCreate-hanketta. Tutkimus muodostuu kirjallisuuskatsauksesta ja empiirisestä tutkimuksesta. Kirjallisuuskatsauksessa muodostetaan tutkimukselle teoreettinen viitekehys, jossa perehdytään toimitusketjuja, kumppanuuksia sekä prosesseja käsittelevään kirjallisuuteen. Toinen osa kirjallisuuskatsausta on nykytila-analyysi, jossa perehdytään purkuhankkeiden tämänhetkiseen tilaan ja ohjeistuksiin. Nykytila-analyysissa tarkastellaan tavanomaista purkuprosessia sekä uudelleenkäytön edellytyksiä tällä hetkellä. Tutkimuksen empiirinen osuus muodostuu toimintatutkimuksesta, joka kohdistuu ReCreate-hankkeen purkupilotin valmisteluvaiheeseen kohdeyrityksessä. Tutkimuksen tekijä oli mukana purkupilotin valmistelussa ja suunnittelussa kohdeyrityksen työntekijänä. Tutkimusaineistoa muodostui havainnoinnista sekä kirjallisista dokumenteista kuten kokouspöytäkirjoista, purkusuunnitelmista, aikatauluista ja logistiikkasuunnitelmista. Tutkimuksen tulokset on jaettu pääryhmittäin aineiston analyysin pohjalta. Tuloksissa raportoidaan tärkeimmät havainnot hankkeen yhteistyöstä ja toimitusketjun hallinasta sekä toteutusvaiheen suunnittelusta pääurakoitsijan näkökulmasta. Toteutusvaiheen suunnittelussa pääurakoitsijan tulee huomioida erityisesti työturvallisuus sekä laadunvarmistus ja logistiikka. Onnistuminen näissä suunnitteluvaiheen toimenpiteissä pohjautuu yhteistyöhön hankkeen kumppaneiden kanssa. Tutkimuksen tulosten yhteydessä esitellään kirjallisuuskatsauksen ja toimintatutkimuksen pohjalta kehitetty ehdotus toimintamallista. Toimintamalli on esitetty pohjautuen ehjänä irrotettavan, uudelleenkäytettävän betonielementin toimitusketjuun. Toimintamallin tavoitteena on selkeyttää niitä toimenpiteitä, joita betonielementtien uudelleenkäyttö edellyttää. Toimintamallissa esitetään myös ajatus oletetusta vastuunjaosta hankekumppaneiden kesken. Nykyiset ohjeet mahdollistavat tavanomaisten purkuhankkeiden toteuttamisen laadukkaasti, mutta ne eivät huomioi rakennusosien uudelleenkäyttöä riittävissä määrin. Betonielementtien purkamiselle tulee laatia tyyppikohtaiset menetelmäkuvaukset perustuen käytännön havaintoihin, jotta työt voidaan suorittaa työturvallisesti. Rakenteellinen vakaus tulee tarkastella irrottamisen aikana erityisesti, sillä purettavassa rakennuksessa työskennellään samanaikaisesti. Lainsäädännön näkökulmasta rakennusosien uudelleenkäyttö jättää vielä tulkinnanvaraa. Kumppanuudet ovat avainasemassa, sillä menetelmiä tulee kehittää yhteistyössä eri osapuolten kanssa. Yhtenä jatkotutkimusehdotuksena on ehjänä irrottamisen kustannusten tutkiminen, jolla voitaisiin parantaa mahdollisten tulevien hankkeiden kannattavuutta ja ennustettavuutta. Toisena ehdotuksena on irrotettavien elementtien laadunvarmistusprosessin kehittäminen, jotta uudelleenkäytöstä voisi tulla osa normaalia liiketoimintaa.

Climate change and the growing demand for raw materials are causing new challenges for human activity. The construction industry plays a key role in climate change mitigation and in the sustainable use of natural resources. Therefore, the circular economy in the construction sector creates numerous possibilities for reducing carbon emissions in construction. Reusing concrete elements is one solution in fostering the circular economy in the construction industry. However, current practices and business models do not enable the efficient reuse of building components. The scope of this research is to examine the requirements for dismantling and reusing concrete elements from a business perspective in a company that operates as a main contractor. This research is part of the ReCreate project coordinated by Tampere University. The research consists of literature review and empirical research. In the literature review, a theoretical frame for the research is constructed, which discusses supply chains, partnerships, and processes. The second part of the literature review analyzes the current situation in building demolition projects, focusing on the usual demolition process and the current conditions for reuse. The empirical part of the research consists of action research, which focuses on the planning phase of the demolition pilot of the ReCreate project in the company. The researcher was involved in the preparation and design of the demolition pilot as an employee of the company. The research material consisted of observations and written documents such as meeting minutes, demolition plans, schedules, and logistics plans. The results of the study is divided into main groups based on the analysis of the material. Results report the most important observations about the project's cooperation and supply chain management, as well as the planning of the execution phase from the perspective of the main contractor. In the planning of the execution phase, the main contractor must especially concider work safety in the dismantling phase and logistics. Success in these planning phase actions is depends on cooperation with the project's partners. Alongside the study results, a proposal for an operating model is presented. It is developed based on the literature review and action research. The operating model is presented based on the supply chain of an intact detachable and reusable concrete element. The objective of the operating model is to clarify the actions required for the reuse of concrete elements. The operating model also presents an idea of assumed allocation responsibilities among the project partners. Current guidelines enable the implementation of typical demolition projects with quality, but they do not consider the reuse of building components. For dismantling the elements, type-specific method descriptions must be prepared based on practical observations, so that the work can be executed safely. Structural stability must be examined during demolition in a different way than in a typical demolition project because the demolition workers are working in the building during the dismantling phase. Reuse is also unknown from a legal perspective, leaving room for interpretation. Partnerships are in key role because methods must be developed in collaboration with partners. A proposal for further research is to analyse the costs of intact dismantling, which could improve the profitability and predictability of possible future projects. Another proposal is the development of a quality assurance process for dismantled elements, so that reuse could become part of normal business.