Puurakentamisen mahdollisuudet hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamisessa
Ruoti, Miina (2024)
2024
Rakennustekniikan DI-ohjelma - Master'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
2024-11-20
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202411029792
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202411029792
Tiivistelmä
Ilmastoneutraalius on yksi Euroopan unionin keskeisistä tavoitteista tuleville vuosille. Tämän myötä Suomi on asettanut oman hiilineutraaliustavoitteensa vuoteen 2035. Hiilineutraaliustavoitteen saavuttamiseen tähtäävät toimet on Suomessa aloitettu lainsäädännön päivittämisen kautta. Uusi lainsäädäntö koskee muun muassa rakentamisalaa sen tuottaessa noin kolmasosan Suomen kasihuonekaasupäästöistä.
Rakennusmateriaalin valinnalla on huomattava merkitys rakennuksen elinkaaren aikaisiin kasvihuonekaasupäästöihin. Puu on uusiutuva materiaali ja sillä on kyky toimia hiilivarastona. Tämän seurauksena se on hyvä materiaalivaihtoehto hiilineutraaliuden kannalta. Puumateriaalin uusiutuminen vie kuitenkin aikaa ja metsien toimiessa hiilinieluina niiden liian suuret hakkuut taistelevat hiilineutraaliuden toteutumista vastaan. Puurakennusten suunnittelussa on täten kiinnitettävä erityistä huomioita rakennetyyppien materiaalitehokkuuteen, mikäli puurakentamista halutaan lisätä suurissa määrin.
Tässä työssä perehdytään Suomen hiilineutraaliustavoitteen ja sitä tukevan lainsäädännön lisäksi erilaisiin Suomessa käytössä oleviin puurakennetyyppeihin sekä niiden yleisyyteen erilaisissa puurakennuksissa. Nykyään suosittuja puurakenneratkaisuja ovat muun muassa ranka-, hirsi-, elementti- ja CLT-rakenteet. Tutkimuksessa mukana olleista puurakennetyypeistä kartoitetaan laskennallisin keinoin tehokkaimmat rakenteet niiden hiilijalanjäljen sekä rakenteen kuluttaman puumäärän suhteen. Lisäksi työssä tarkastellaan suunnitteluohjeiden asettamia rajoituksia puurakenteille ja niiden vaatimalle materiaalimäärälle.
Tutkimus osoittaa, että pienten rakennusten osalta rakennetyypin valinta ei ole kriittisessä asemassa. Suurempien rakennusten kuten kerrostalojen suuret kuormat sekä tiukemmat suunnitteluohjeet vaativat rakenteilta enemmän aiheuttaen samalla suurempaa hajontaa eri rakennetyyppien välillä. Työssä tehdyn laskennan mukaan ranka- ja elementtirakenteet saavuttavat tutkituista rakenteista yleisesti parhaat keskinäiset vertailuluvut omissa rakennetyyppiluokissaan. Näihin verraten nykyään suosiotaan kasvattaneiden CLT-rakenteiden laskennalliset tulokset jäävät hiilijalanjäljen ja materiaalitehokkuuden suhteessa heikoiksi.
Rakennusmateriaalin valinnalla on huomattava merkitys rakennuksen elinkaaren aikaisiin kasvihuonekaasupäästöihin. Puu on uusiutuva materiaali ja sillä on kyky toimia hiilivarastona. Tämän seurauksena se on hyvä materiaalivaihtoehto hiilineutraaliuden kannalta. Puumateriaalin uusiutuminen vie kuitenkin aikaa ja metsien toimiessa hiilinieluina niiden liian suuret hakkuut taistelevat hiilineutraaliuden toteutumista vastaan. Puurakennusten suunnittelussa on täten kiinnitettävä erityistä huomioita rakennetyyppien materiaalitehokkuuteen, mikäli puurakentamista halutaan lisätä suurissa määrin.
Tässä työssä perehdytään Suomen hiilineutraaliustavoitteen ja sitä tukevan lainsäädännön lisäksi erilaisiin Suomessa käytössä oleviin puurakennetyyppeihin sekä niiden yleisyyteen erilaisissa puurakennuksissa. Nykyään suosittuja puurakenneratkaisuja ovat muun muassa ranka-, hirsi-, elementti- ja CLT-rakenteet. Tutkimuksessa mukana olleista puurakennetyypeistä kartoitetaan laskennallisin keinoin tehokkaimmat rakenteet niiden hiilijalanjäljen sekä rakenteen kuluttaman puumäärän suhteen. Lisäksi työssä tarkastellaan suunnitteluohjeiden asettamia rajoituksia puurakenteille ja niiden vaatimalle materiaalimäärälle.
Tutkimus osoittaa, että pienten rakennusten osalta rakennetyypin valinta ei ole kriittisessä asemassa. Suurempien rakennusten kuten kerrostalojen suuret kuormat sekä tiukemmat suunnitteluohjeet vaativat rakenteilta enemmän aiheuttaen samalla suurempaa hajontaa eri rakennetyyppien välillä. Työssä tehdyn laskennan mukaan ranka- ja elementtirakenteet saavuttavat tutkituista rakenteista yleisesti parhaat keskinäiset vertailuluvut omissa rakennetyyppiluokissaan. Näihin verraten nykyään suosiotaan kasvattaneiden CLT-rakenteiden laskennalliset tulokset jäävät hiilijalanjäljen ja materiaalitehokkuuden suhteessa heikoiksi.