KOUVOLAN VÄHÄHIILISEN RAKENTAMISEN INNOVAATIOVERKOSTOT

Transkriptio

1 KOUVOLAN VÄHÄHIILISEN RAKENTAMISEN INNOVAATIOVERKOSTOT Aalto-yliopisto Lappeenrannan teknillinen yliopisto Matti Kuittinen, Kristjana Adalgeirsdottir Sanni Väisänen

2 1 1. Osatutkimuksen tavoitteet ja taustat 1. Tutkimustavoitteet Tämä osatutkimus on osa Kouvola Innovation Oy:n EAKR-rahoitteista tutkimushanketta Vähähiilisen rakentamisen innovaatio- ja toimintaverkosto. Tutkimushankkeen keskeisinä tavoitteina ovat olleet aktivoida Kouvolan alueen pk-yrityksiä ja edistää niiden kasvua, kilpailukykyä ja työllisyyttä EU:n vähähiilisen talouden(1) ja resurssitehokkuuden(2) tiekarttojen mukaisesti. Osana tutkimushanketta analysoitiin julkisen puurakennuksen elinkaaren hiilijalanjälki ja kustannukset. Työn tekivät yhdessä Aalto-yliopiston (Aalto) ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston (LUT) tutkijat. Tässä raportissa esitetään analyysin tulokset sekä niiden pohjalta tehdyt johtopäätökset ja suositukset. 2. Osatutkimuksen toteuttajat ja roolit 1. Aalto-yliopisto Tutkimushankkeessa Aallon tehtävät olivat - kiteyttää EU:n tavoitteiden ja kansallisten ohjelmien luomat vähähiilisen rakentamisen reunaehdot, - laatia Kouvolan tilanteeseen sopeutettu vähähiilisen rakentamisen toimintamalli, - testata mallia esimerkkihankkeen suunnitteluvaiheessa sekä - tehdä toimenpide-ehdotukset paikallisten sidosryhmien käyttöön vähähiilisen rakentamisen toteuttamiseksi. Osatutkimuksessa Aallon tehtävät olivat - laskea valitun rakennuksen valmistus- ja käyttövaiheen hiilijalanjälki, - arvioida rakennuksen eloperäiset hiilivarastotsekä - arvioida rakennuksen pihan viheralueiden hiilinieluvaikutus elinkaaren aikana. 2. Lappeenrannan teknillinen yliopisto Tutkimushankkeessa Lappeenrannan teknillisen yliopiston tehtävänä oli - laatia vähähiilisen rakennuksen elinkaarikustannusmalli, - toteuttaa elinkaarikustannuslaskentaa kaupungin osoittamaan kohteeseen. Osatutkimuksessa Lappeenrannan teknillisen yliopiston tehtävä oli - laskea valitun rakennuksen elinkaarikustannukset, - laskea valitun rakennuksen rakennusmateriaalien loppusijoituksen osuus hiilijalanjäljestä sekä - arvioida purkumateriaalien merkitystä rakennuksen kierrätyksen hiilijalanjäljen kannalta.

3 2 1.3 Tulosten käyttötarkoitus Tämän tutkimushankkeen tulokset on tarkoitettu käytettäväksi vain hankkeen tulosten raportoinnissa. Tuloksien pohjalta ei voida tehdä yleistyksiä muihin kohteisiin. Tulokset ovat julkiset.

4 3 2. Tapaustutkimus 2.1 Korian päiväkodin perustiedot Tapaustutkimukseen toimeksianto on vuonna 2014 valmistunut Korian Lehvätien päiväkoti. Rakennus on tehty puurunkoisista, esivalmistetuista tilaelementeistä. Rakennuksen perustiedot on esitetty taulukossa 1. Rakennuksen piirustukset ovat erillisessä liitteessä. Taulukko 1. Korian päiväkodin perustiedot. Nimi Korian päiväkoti Osoite Lehvätie 4, Koria Valmistumisvuosi 2014 Tekniset tiedot Kerrosala 1217m 2 Huoneistoala 1192m 2 Tilavuus 5120m 3 Tontin pinta-ala 7196m 2 Tonttitehokkuus 0.17 E-luku 121kWh/m 2 /a Lämmitystapa Maalämpö Runkomateriaali Puu Pääasiallinen verhousmateriaali Puu Katemateriaali Pelti Suunnittelijat Arkkitehti Arkilla Oy / Sirpa Wahlbom Rakennesuunnittelija RI-Plan Oy / Nina Vanhatalo, Jyri Laurinantti LVI-suunnittelija Positio Oy / Päivi Jyrkinen Sähkösuunnittelija Sähköasennus Espo / Mikko Espo Rakennuttaja Kouvolan kaupunki Tilaaja Kouvolankaupunki Urakoitsija Elementit-E Oy 2.3 Elinkaariarviointi Elinkaariarvioinnin menetelmä Rakennuksen elinkaariarviointi perustuu Eurooppalaiseen standardiin EN (3), jota on täydennetty standardien EN (4) ja EN (5) ohjeilla. Liite 1 kuvaa tarkasti laskennan rajaukset, taustatiedot, oletukset ja epävarmuustekijät. Laskentaan sisällytetyt rakennuksen elinkaaren eri moduulit on esitetty taulukossa 2. Moduulit pohjautuvat eurooppalaiseen standardisarjaan EN (6). Laskentaan sisällytetyt rakennusosat on esitetty taulukossa 2. Rakennusosien luokittelu perustuu Talo 80 nimikkeistöön.

5 4 Vähähiilisyydellä tarkoitetaan tässä raportissa rakennuksen elinkaaren hiilidioksidiekvivalenttipäästöjen (CO2e) sellaista tasoa, joka on alhaisempi kuin tavanomaisessa rakentamisessa Puumateriaalin hiilijalanjälki ja eloperäiset hiilivarastot Standardin EN mukaan puun eloperäinen hiilivarasto lasketaan negatiivisena osana valmistusvaiheen hiilijalanjälkeen silloin, kun puu on peräisin kestävästi hoidetusta metsästä. Näin ollen puutuotteella voi olla valmistusvaiheessa negatiivinen hiilijalanjälki. Puutuotteen elinkaaren lopussa eloperäinen hiili kuitenkin muuttuu CO2-päästöksi, kun puu poltetaan tai se maatuu. Näin eloperäisen hiilen tasapaino puutuotteen koko elinkaaren aikana on nolla. Tässä raportissa puutuotteelle on laskettu ainoastaan fossiiliset CO2-päästöt. Eloperäinen osa hiilijalanjäljestä on jätetty huomiotta, koska tase on nolla koko elinkaaren aikana tarkasteltuna. Standardin EN mukaan puutuotteeseen varastoitunut ilmakehän hiilidioksidi voidaan esittää erillisen teknisinä lisäinformaationa rakennustuotteen ympäristöselosteessa. Tässä raportissa puupohjaisiin rakennustuotteisiin sitoutunut hiilidioksidi on esitetty laskelmissa erillisenä lukuna puutuotteiden hiilivaraston havainnollistamiseksi Energian käyttö Rakennuksen käytönaikainen energia on laskettu energiatodistuksen pohjalta, eikä erillisiä energiasimulaatioita ole tehty. Energian käytön aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen laskennassa on oletettu sähkön hiilijalanjäljen pienentyvän 50 vuoden tarkastelujakson aikana Energiateollisuus ry:n raportin (7) mukaisesti. A1 Raaka-aineenhankinta A2 Kuljetus valmistukseen A3 Tuotteen valmistus A4 Kuljetus työmaalle A5 Työmaatoiminnot X Taulukko2. Lasketut elinkaaren vaiheet. B1 Käyttö rakennuksessa B2 Kunnossapito B3 Korjaus B4 Osien vaihto B5 Laajat korjaukset B6 Energian käyttö X B7 Veden käyttö C1 Purkaminen C2 Kuljetukset C3 Purkujätteen käsittely C4 Jätteen loppusijoitus 1 Maa- ja pohjarakennus =Laskettu X = Ei laskettu taiarvioitu Tuotevaihe Rakentaminen Käyttövaihe Purkuvaihe Taulukko 3. Lasketut rakennusosat. =Laskettu = Laskettuosittain X = Ei laskettu taiarvioitu 2 Perustukset ja ulkopuoliset rakenteet 3 Runko- ja vesikattorakenteet 4 Täydentävät rakenteet 5 Pintarakenteet 6 Kalusteet, varusteet ja laitteet X 7 Konetekniset työt X Telineet ja työmaan rakenteet Kasvillisuus

6 5 2.4 Elinkaarikustannukset Elinkaarikustannusten laskennan menetelmänä käytettiin kokonaiskustannuksiin (elinkaarikustannuksiin) perustuvaa tarkastelua. Tarkastelussa huomioitiin elinkaaren aikana syntyvät kustannukset, joiden perusteella rakennuksesta aiheutuville kustannuksille määritettiin nettonykyarvot (NPV) valitulla tarkastelujaksolla. Laskentamenetelmä mukailee EU:n rakennusten energiatehokkuusdirektiivin (244/2012) mukaista elinkaarikustannuksiin perustuvaa tarkastelutapaa Elinkaarikustannuslaskenta toteutettiin käyttäen seuraavaa kaavaa: C g (t) = C 1 + j t i=1(c a,i R I () R d ( )) V f,t R d ()], missä t on laskentajakso C g(t) on laskentajakson kokonaiskustannukset pitoajan alusta (t 0), C 1 on päiväkodin alkuperäisetinvestointikustannukset, C a,1 on päiväkodin vuotuiset kustannukset vuonnai, R I(i) on kustannusindeksimuutokseen perustuva indeksikerroin, joka lasketaan seuraavasti: I s 100 p R ( )=(1+ ), jossa p on vuosien lukumäärä ja s kustannusindeksinmuutos R d(i) on diskonttokorkoon r perustuva vuoden i diskonttaustekijä, joka lasketaan seuraavasti: R ( )= d 1 1+ r 100 p, jossa p on vuosien lukumäärä ja r reaalinen laskentakorko. V f,t on päiväkodin j jäännösarvo laskentajaksonlopussa. Reaalisena laskentakorkona (korko, josta on poistettu inflaation vaikutus) käytettiin arvoa 3%. Kokonaiskustannukset on määritelty huomioiden asiakkaan maksamat hinnat esimerkiksi energiakustannusten osalta kaupungin sähköyhtiölle maksamat energiamaksut kokonaisuudessaan. Laskennassa huomioitiin seuraavat elinkaaren aikana muodostuvat kustannukset: - Investointikustannus: lainan korkokulu, lainan lyhennys, saamatta jäänyt korkotulo; - Huoltokustannukset; - Kunnossapitokustannukset; - Sähköenergiakustannukset; - Lämpöenergiakustannukset; - Rakennuksen siirtämisestä uudelle rakennuspaikalle aiheutuvat kustannukset; - Rakennuksen jäännösarvo tarkastelujakson lopussa. - Rakennuksen purku- ja siirtokustannukset. Lisäksi laskennassa huomioitiin energianhinnan nousu, sekä rakennusindeksin ja kiinteistön ylläpidon kustannusindeksien vuosimuutos (Taulukko 4). Kustannusindeksit on laskettu huomioiden Tilastokeskuksen vastaavien kustannusindeksien muutokset vuosina laskemalla kymmenen vuoden ajajaksolta keskimääräinen vuosimuutos.

7 6 Taulukko 4. Laskennassa käytetyt kustannusindeksit ja niiden arvioitu vuosimuutos. Indeksit: Kiinteistön ylläpidon kustannusindeksin vuosimuutos: Työ 0,88% Tarveaineet 0,41% Työn osuusylläpitotoimista 50,00% Kaukolämpö 1,60% Käyttösähkö 1,08% Rakennuskustannusindeksin muutos: 2,32%

8 7 3. Hiilijalanjälkilaskennan tulokset 3.1 Yhteenveto Korianpäiväkodinhiilijalanjälkimuodostuupääasiassavalmistusvaiheenpäästöistä.Kuva1esittäälaskennan tulokset kgco2e Series1 Valmistusvaihe Rakennusvaihe Käyttövaiheen materiaalit Käyttövaiheen energia Purkuvaihe Kuva 1. Korianpäiväkodin elinkaaren hiilijalanjälki

9 8 3.2 Valmistusvaihe päästöt ja hiilivarastot Valmistusvaiheen päästöt syntyvät raaka-aineiden alkutuotannosta, kuljetuksista ja rakennusmateriaalien valmistuksesta. Vaihe käsittää kaikki ne toimenpiteet, jotka tarvitaan rakennustuotteiden valmistukseen. Tässä yhteydessä käytettävissä ei ole ollut elementtien kokoonpanoon kulunutta enegiatietoa, joten raportissa esitetään ainoastaan rakennusmateriaalien valmistuksen päästöt, ei esivalmisteisten elementtien kasauksen päästöjä. Korian päiväkodin valmistusvaiheen CO2e-päästöt on esitetty kuvassa 2 rakennusosittain. Maa- ja pohjarakennuksen osuus päästöistä on suurin. Vähäisimmät päästöt aiheutuvat pintarakenteiden valmistuksesta. Perustukset, runko, täydentävät rakenteet ja talotekniikka aiheuttavat valmistusvaiheessa samaa suuruusluokkaa olevat päästöt. Suurimmat hiilivarastot muodostuvat rakennuksen runkoon sekä ulkopuolisiin rakenteisiin. Näissä rakennusosissa on käytetty runsaasti puuta. kgco 2 e Valmistusvaiheenpäästöt 1 MAA-JA POHJARAKENNUS PERUSTUKSET JAULKOPUOLISET RAKENTEET RUNKO-JA VESIKATTO TÄYDENTÄVÄT RAKENTEET PINTARAKENTEET 6TALOTEKNIIKKA Hiilivarasto Hiilitase Kuva 2. Korian päiväkodin valmistusvaiheen CO2e-päästöt, materiaaleihin varastoitunut eloperäinen hiili ja hiilitase.

10 9 3.2 Vaikutusten jakautuminen rakennusosittain Maa- ja pohjarakennus Maa- ja pohjarakennus on selvästi suurin osatekijä rakennuksen valmistusvaiheessa. Sen osuus on 37%. Perustusten suuret päästöt aiheutuvat pääosin asfaltoiduista ajoväylistä sekä paalutuksesta. Näiden osuus on noin 61% kaikista maa- ja pohjarakentamisen päästöistä. Paalutus on seurausta valitun tontin perustamisolosuhteista, eikä sen tarvetta ole helppo enää rakennussuunnittelun aikana ehkäistä. Ajoteiden päästöjä voidaan pienentää suunnitteluratkaisuin, joissa käytetään vähemmän asfaltoituja pintoja. Esimerkiksi reikäkiveykset tai sorapinnat voivat olla vähähiilisempiä vaihtoehtoja. Kuva 3 esittää maa- ja pohjarakentamisen päästöjen jakauman. Teräsaita Sora Turvasora Multa Muurikivet Reunakiveys Betonikiveys Kevyetväylät Asfalttitiet Suodatinkangas Lecasora Suodatinkangas Murske Perusvesikaivot Tarkistusputket Salaoja Paaluhattu ja-kärki Teräspaalut Kuva 3. Maa- ja pohjarakennuksen materiaalinen valmistuksen päästöt.

11 10 2. Perustukset ja ulkopuoliset rakenteet Perustusten ja ulkopuolisten rakenteiden osuus koko rakennuksen valmistuksen päästöistä on 15%. Kuva 4 esittää rakennusosakohtaisen päästöjakauman. Perustusten päästöjen suurimmat yksittäiset aiheuttajat ovat alapohjaa kannattavat teräspalkit. Niiden osuus perustusten ja ulkopuolisten rakenteiden päästöistä on 51%. Näiden jälkeen eniten päästöjä aiheuttavat mineraalivillaeristeet(14%), lastulevyt(7%) ja viilupuut(6%). Kaikkien muiden rakennusmateriaalien osuudet päästöistä jäävät alle prosentin(kuva 5). Vaikka teräspalkit ovat perustusten näkökulmasta suurin yksittäinen päästöjen aiheuttaja, on valittu rossipohjarakenne silti merkittävästi vähäpäästöisempi kuin vaihtoehtoinen maavarainen betonilaatta solumuovieristeineen tai ontelolaatalla tehty rossipohja. Näiden vaikutusta perustuksen hiilijalanjälkeen on esitetty tarkemmin vertailurakennusten kohdalla (ks. 3.8). Puurakenteisiin on varastoitunut merkittävä määrä ilmakehän hiiltä, joten käyttöikänsä ajan nämä rakennusosat toimivat hiilivarastoina. 3. Runko- javesikattorakenteet Rakennuksen rungon valmistusvaiheen päästöt ja hiilivarastot muodostavat 16% koko rakennuksen päästöistä. Suurimmat päästöt syntyvät ulkoseinien ja kattorakenteiden valmistuksesta (kuva 6). Suurimmat hiilivarastot muodostuvat kattorakenteisiin. Ulkoseinien ja kattorakenteiden välillä vallitsee päästöjen ja hiilivarastojen välinen epäsuhta. Tämä selittyy sillä, että ulkoseinissä on runsaasti kipsilevyjä. Niiden osuus ulkoseinien päästöistä on 66% ja koko runko- ja vesikattorakenteiden päästöistä 38%, mutta silti vain 6% koko rakennuksen valmistusvaiheen päästöistä. 4. Täydentävät rakenteet Täydentävät rakennusosat käsittävät väliseinät, ovet, ikkunat sekä kanavat ja hormit. Näiden osuus rakennuksen valmistusvaiheen päästöistä on 14%. Päästöt syntyvät lähinnä väliseinien materiaalien valmistuksesta. Niiden kipsilevyjen valmistus aiheuttaa 81% väliseinien ja 56% kaikkien täydentävien rakenteiden päästöistä. Kuva 7 esittää täydentävien rakennusosien päästöjen jakauman. 5. Pintarakenteet Pintarakenteet ovat rakennusosien pienin päästölähde. Niiden osuus koko rakennuksen päästöistä on 6%. Pintarakenteiden suurimmat päästöt syntyvät lattioiden muovimattojen valmistuksesta. Niiden osuus on 24% kaikista pintarakenteiden ja 69% lattiapintojen päästöistä. 6. Talotekniikka Talotekniikan materiaaleihin on laskettu LVI- ja sähköosat. Näiden osuus koko rakennuksen päästöistä on 12%. Suurin vaikutus talotekniikan valmistuksen päästöihin on alumiinisilla lattialämmityslevyillä. Niiden osuus kaikista talotekniikan päästöistä on 27%. Muuten talotekniikan osien päästöt hajautuvat eri materiaalien kesken, eikä muita yksittäisiä merkittäviä päästölähteitä havaittu. Talotekniikan materiaaleissa ei ollut eloperäisiä hiilivarastoja.

12 11 Ulkovaraston vesikattovarusteet Ulkovarastonyläpohja Ulkovaraston perustus ja runko AlapohjaAP1 Sokkelirakenne Peruspalkit Kuva 4. Perustusten ja ulkopuolisten rakenteidenpäästöjen jakauma. CO2e-päästöt Eloperäinen hiilivarasto Mineraalivilla Kertopuu Lastulevy TeräspalkkiHEA TeräspalkkiIPE Kuva 5. Perustukset ja ulkopuoliset osat: Suurimmat yksittäiset päästölähteet. Päästöt Varastot Ullakko- ja kattorakenteet Ulkotasot japarvekkeet Ulkoseinät Laatat ja palkit Pilarit ja palkit Kuva 6. Runko- ja vesikattorakenteiden päästöjen ja hiilivarastojen jakauma.

13 12 Päästöt Varastot Jakoseinät, tikkaat jahormit Väliseinät Ovet Ikkunat Kuva 7. Täydentävien rakennusosienpäästöjen ja hiilivarastojen jakauma. Sähkötarvikkeet LVI-osat Kuva 8. Talotekniikan valmistuksen päästöt Päästöt Nielut Puuvartiset kasvit Puut Nurmikot Ulkokalusteet ja varusteet Läpäisevätpinnat Puoliläpäisevätpinnat Läpäisemättömät pinnat Liikennealueet Kuva 9. Pihan materiaalien hiilijalanjälki ja kasvillisuuden hiilinielut.

14 Pihan hiilijalanjälki ja hiilinielut Päiväkodin piharakenteiden valmistuksen päästöt ja kasvillisuuden sitoma hiilidioksidi laskettiin erikseen. Materiaalit sisältyvät pääasiassa ryhmiin 1 (maa- ja pohjarakennus) ja 2 (perustukset ja ulkopuoliset rakenteet). Näitä päästöjä vertailtiin pihalle istutettujen puiden, puuvartisten kasvien ja nurmikkojen sitomaan hiileen. Kun kasvit kasvavat, ne sitovat ilmakehän hiilidioksidista hiiliatomeja omaan biomassaansa. Tämän hiilen määrä kasvaa ajan myötä myös maaperässä juuriston ja kasvinosien kertyessä maaperään eloperäiseksi hiileksi. Kasvien hiilinielun ilmastonmuutosta hillitsevä vaikutus voi olla paljon aiemmin oletettua tärkeämpi myös kaupunkimaisessa rakennetussa ympäristössä(8). Korian päiväkodin pihalla piharakenteiden valmistuksen päästöt ovat kuitenkin moninkertaiset verrattuna kasvillisuuden kykyyn sitoa hiiltä. 50 vuoden laskentajakson aikana pihan kasvillisuus kykenee laskennallisesti sitomaan itseensä 13% pihan rakenteiden valmistuksen aiheuttamista päästöistä. Jos mukaan laskettaisiin vielä pihan rakenteiden huolto- ja korjaustyöt, vähenisi kasvillisuuden osuus entisestään. Kuva 9 osoittaa pihojen päästöjen ja hiilinielujen suhteen. 3. Rakennus- ja purkuvaiheet Rakennusvaiheen hiilidioksidipäästöt arvioitiin laskennallisesti. Rakennusvaiheeseen on tässä raportissa sisällytetty myös tilaelementtien kokoonpano tehtaalla. Kokoonpanon päästöt laskettiin valmistuksen sähkönkulutuksesta. Kuljetuksen päästöt laskettiin tilaelementtien painon mukaan käyttäen VTT:n Lipastotietokannan päästöarvoja. Työmaan rakentamisen ja purkamisen konetöiden päästöt laskettiin arvioitujen konetyötuntien perusteella. Työmaasähkön päästölaskelmat perustuvat sähkölaskuun ja energiayhtiön sähkön hiilijalanjälkitietoon. Työntekijöiden päivittäiset työmatkat työmaalle arvioitiin ja työmatkojen henkilöautojen päästöt laskettiin VTT:n Lipasto-tietokannan perusteella. Purkuvaiheen jätteenkäsittelyn päästöt laskettiin elinkaarimallinnuksen perusteella. Rakentamisen ja purkuvaiheen päästöt ovat pienet verrattuna muihin elinkaaren vaiheisiin. Rakentaminen vastaa vain noin 1% ja purkuvaihe 2% päiväkodin koko elinkaaren päästöistä. 4. Käyttövaihe Käyttövaiheen päästöihin laskettiin energian kulutus 50 vuoden aikana energiatodistuksen pohjalta sekä rakennuksen huolto- ja korjaustöissä tarvittavien materiaalien valmistuksen päästöt. Käyttöikäoletukset tehtiin RT-kortin pohjalta. Käyttövaiheen energiankulutuksen päästöt on esitetty kuvassa 10 ja korjausmateriaalien valmistuksen päästöt kuvassa 11. Kuva 12 osoittaa käyttövaiheen päästöjen jakauman. Päästöistä noin neljännes syntyy korjausmateriaalien valmistuksesta, mutta valtaosa laskennallisesta energiankulutuksesta. Todellisuudessa jakauma saattaa olla erilainen, riippuen siitä minkälaisia muutoksia tai korjauksia rakennuksen käytön aikana tarvitaan tai miten paljon energiaa todellisuudessa käytetään. Energiankulutus on laskettu käyttäen Energiateollisuus ry:n energian vähähiilisyyden skenaariota (7). Sen mukaan sähköntuotannon hiilijalanjälki laskee asteittain vuoteen 2050 mennessä. Todellisuudessa alueelliset ratkaisut voivat vähentää sähkön hiilijalanjälkeä entisestään. Esimerkiksi Kouvolan seudulla muuta maata runsaampi vesivoiman käyttö tai uusiutuvien energiamuotojen mahdollinen hyödyntäminen tulevaisuudessa voisivat laskea energian tuotannon kasvihuonekaasupäästöjä.

15 14 Korjausmateriaalien valmistuksessa suurimmat uusimistarpeeseen 50 vuoden käyttöaikana. päästöt liittyvät asfaltoitujen pintojen korjaus- ja kgco2e Päästöt Kuva 10. Energian käytön CO 2 -päästöjenkertymä vuosikymmenittäin. 6TALOTEKNIIKKA 5 PINTARAKENTEET 4 TÄYDENTÄVÄT RAKENTEET 3 RUNKO- JA VESIKATTO 2 PERUSTUKSET JA ULKOPUOLISET RAKENTEET 1 MAA- JA POHJARAKENNUS Kuva 11. Korjausmateriaalien valmistuksenpäästöt.

16 15 Energia Korjausmateriaalit % % Kuva 12. Käyttövaiheenpäästöjen jakauma 3.6 Elinkaaren ulkopuoliset vaikutukset Elinkaaren ulkopuolisiin vaikutuksiin luetaan rakennuksen purkujätteiden kierrätyksestä saatava hyöty korvattaessa kierrätetyillä materiaaleilla primäärisiä rakennusmateriaaleja. Korian päiväkodin rakennusmateriaaleista suuri osa voidaan kierrättää ja hyödyntää(ks. luku 5) esimerkiksi lasivillan, metallien, kipsituotteiden, betonin ja bitumikermin osalta. Korvattaessa primääristä raaka-ainetta kierrätysmateriaaleilla, voidaan jätteen käsittelyn kasvihuonekaasupäästöistä vähentää se potentiaalinen hyöty, joka aiheutuu korvattavan raaka-aineen valmistuksen tarpeen vähenemisestä ja siten päästöjen pienenemisestä toisessa tuoteketjussa. Tässä raportissa elinkaaren ulkopuolisia vaikutuksia ei ole huomioitu rakennusten elinkaarenaikaisten kasvihuonekaasupäästöjen laskennassa. 3.8 Vertailu muihin rakennuksiin Korian päiväkotia verrattiin kolmeen pääkaupunkiseudulla vuosina toteutettuun päiväkoti- ja koulurakennukseen. Vertailussa oli rakennusten valmistuksen hiilijalanjälki sekä energiatehokkuus. Vertailtavien rakennusten laskelmat on tehty Aalto-yliopistossa samoin rajauksin ja taustatiedoin kuin Korian päiväkodin laskelmat. Ainoa vertailun laatuun vaikuttava tekijä on todennäköisesti päiväkotien materiaalien määräluettelojen mahdollisesti eroava tarkkuus. Vertailukohteiden perustiedot on esitetty taulukossa 5. Valmistusvaiheen hiilijalanjäljen erot on esitetty kuvassa 13. Taulukko 5. Vertailukohteiden perustiedot Kohde Kerrosala m 2 Tilavuus m 3 E-luku kwh/m 2 /a Runkomateriaali Verrokki 1 Päiväkoti Puu Verrokki 2 Koulu Betoni Verrokki 3 Asukaspuisto Puu Verrokki 4 Päiväkoti Betoni/puu Korian päiväkoti Puu

17 16 Vertailu osoittaa, että Korian päiväkodin valmistusvaiheen hiilijalanjälki on alhaisin. Jos määräluettelon kattavuudesta mahdollisesti johtuvat erot suljetaan pois, on todennäköisin selitys erolle rakennuksen kevyessä perustus- ja alapohjaratkaisussa. Muissa rakennuksissa alapohja on toteutettu maavaraisella betonilaatalla ja osin paaluttaen. Näiden rakenteiden valmistusvaiheen hiilijalanjälki on merkittävästi suurempi, kuin Korialla käytetty kevyt puurakenteinen rossipohja teräspaalujen päällä. Korian päiväkodin hiilivaraston on myös vertailukohteita suurempi. Tämä johtuu pääasiassa rakennuksen rungossa käytetystä sahatavarasta ja yksinkertaisista puutuotteista. Näiden valmistuksen päästöt ovat paljon hiilivarastoa pienemmät. Tästä syystä Korian päiväkodin runkoon on väliaikaisesti varastoitunut merkittävä määrä ilmakehän hiilidioksidia.

18 17 4. Elinkaaren kustannuslaskennan tulokset 4.1 Yhteenveto Elinkaarikustannusten jakautumista eri kustannusluokkien välille on havainnollistettu kuvissa 14 ja 15: Päiväkodin elinkaarikustannuksista suurin osuus aiheutuu lainan lyhennyserien aiheuttamista kustannuksista. Toinen merkittävä kustannustekijä muodostuu huoltokustannuksista, joiden osuus kokonaisuudesta on 19%. Kunnossapitokustannuksilla ja energiakustannuksilla on kokonaisuudessa pienempi merkitys johtuen rakennuksen pienestä energiankulutuksesta ja lyhyestä käyttöajasta, jolle ei oletuksena ajoitu perusparannustarvetta tai muitakaan merkittäviä korjaustarpeita. Kuvasta 15 ja taulukosta 6 nähdään, että kokonaisuudessaan päiväkodin 25 vuoden tarkasteluajanjakson elinkaarikustannuksiksi saadaan , joka pinta-alaan suhteutettuna on 2719 /kem 2. Laskennan reunaehdot ja lähtötiedot on tarkemmin kuvattu seuraavissa kappaleissa ja tuloksen herkkyyttä muutoksille on tarkasteltu herkkyystarkastelulla, jonka tulokset esitetään kappaleessa Lainan korkokulu Lainan lyhennys Huoltokustannukset Kunnossapitokustannukset Sähköenergiakustannukset Lämpöenergiakustannukset Jäännösarvo Purku/siirtokustannukset Pääomakustannukset Käyttövaihe(Ylläpitokustannukset) Purkuvaihe Yhteensä Kuva 14. Päiväkodin elinkaarikustannukset 25 vuoden tarkasteluajalta.

19 18 4% 7 % 4% 9% 19% 57% Lainan korkokulu Huoltokustannukset Sähköenergiakustannukset Lainan lyhennys Kunnossapitokustannukset Lämpöenergiakustannukset Kuva 15. Päiväkodin elinkaarikustannusten jakautuminen eri kustannusluokkien välillä. 4.2 Valmistusvaihe ja rakennusvaihe Elinkaarikustannuslaskenta on tehty tässä tapauksessa vain yhden toimijan rakennuttajan näkökulmasta ja valmistusvaiheen sekä rakennusvaiheen kustannuksena on käytetty investointikustannuksen aiheuttamia pääomakustannuksia. Koko rakennuksen hinta on laskennassa oletettu lainaksi, jonka korkomenojen ja lyhennyserän laskennassa on käytetty lainan korkoa 1 %. Lainan lyhennysmuotona on käytetty annuiteettia ja laina-aikana rakennuksen käyttöikää, 25 vuotta. Taulukko 6. Päiväkodin elinkaarikustannusten jaottuminen eri vaiheiden välillä, kokonaissumma. NYKY- DISKONTTAUS- DISKONTTAUS- ARVO ELINKAAREN VAIHE JAKSOJEN MÄÄRÄ KERROIN (KORKO K) NIMELLISARVO 1000 /vuosi 1000 /25 vuotta A1-A5 RAKENTAMINEN A1-A5 PÄÄOMA- KUSTANNUKSET 1 -n =25 (LAINANMAKSUERÄT) 1 /((1+k)^1 n) 25 x B1 - B6 KÄYTTÖ(VUOSITTAISET) B1HUOLTO 1 -n =25 1 /((1+k)^1 n) 25x B2KUNNOSSAPITO 1 -n =25 1 /((1+k)^1 n) 25x B6 ENERGIANKÄYTTÖ 1 - n = 25 1 /((1+k)^1 n) 25 x C1 PURKU/SIIRTO n = 25 1 /((1+k)^1 n) ELINKAARI YHTEENSÄ /M

20 19 Taulukossa 7 esitetään taulukon 6 tiedot suhteutettuna päiväkodin pinta-alaan. Taulukko 7. Päiväkodin elinkaarikustannusten jaottuminen eri vaiheiden välille, tulokset neliömetriä kohden. DISKONTTAUS- DISKONTTAUS- NYKYARVO JAKSOJEN KERROIN NIMELLISARVO /m 2 /25 ELINKAAREN VAIHE MÄÄRÄ (KORKOK) /m 2 /vuosi vuotta A1-A5 RAKENTAMINEN A1-A5 PÄÄOMA- KUSTANNUKSET 1 -n =25 1/((1+k)^1 n) 25x (LAINANMAKSUERÄT) B1 -B 6 KÄYTTÖ (VUOSITTAISET) B1HUOLTO 1 -n =25 1 /((1+k)^1 n) 25x B2KUNNOSSAPITO 1 -n =25 1 /((1+k)^1 n) 25x B6 ENERGIANKÄYTTÖ 1 - n = 25 1 /((1+k)^1 n) 25 x C1 PURKU/SIIRTO n = 25 1 /((1+k)^1 n) ELINKAARI YHTEENSÄ Käyttövaihe /M Käyttövaiheen kustannuksina on tässä tarkastelussa huomioitu huoltokustannukset, kunnossapitokustannukset, käyttösähkön sekä lämmityksen aiheuttamat energiakustannukset. Huoltokustannusten määränä on tässä laskelmassa käytetty hintaa 2,37 /kk (Mäntsälän kunta 2015, Helsingin kaupungin kiinteistöviraston Tilakeskus), joka sisältää siivouksen, vesi- ja jätevesimaksun, jätehuoltomaksun, ulkoilualueiden hoidon sekä teknisen isännöinnin kustannuserät. Vuotuisina kunnossapitokustannuksina käytettiin arvoa 0,3% (11) kyseisen vuoden mukaisesta jälleenhankintahinnasta, jokaensimmäisenävuonnaolisi0,58 /kem 2 /a,eli682 /a. Kustannuslaskennan lähtötietoina on käytetty mahdollisuuksien mukaan todellisia toteutuneita kustannuksia (esimerkiksi sähkölaskut) ja puuttuvia tietoja on täydennetty toiselta, vastaavalta (Riihipellon) päiväkodilta saaduilla tiedoilla lämmitykseen tarvittavan energian osalta sekä kirjallisuudesta kerättyjä tietoja ylläpitokustannusten arvioinnin osalta. Koska energiakustannukseen vaikuttaa energiankäytön ajankohta (käyttömaksu talviarkipäivänä ja muuna aikana eroavat), vuoden arvioitu lämmitysenergian kulutus on jaettu kuukausittaiseksi tarpeeksi käyttäen paikkakuntakohtaisia lämmitystarvelukuja. Sähkön hintana ja muun kuin lämmityksen aiheuttamana sähkönkulutustietona on käytetty Lehvätien päiväkodin sähkölaskun tietoja(heinäkuu 2015, Kymenlaakson Sähkö Oy) ja hinnassa on huomioitu käyttömaksun lisäksi perusmaksut ja sähkövero. Maalämpöpumpun hyötysuhteena COP on käytetty lukuarvoa 3. Sähkönkulutusarvona on lämmityksenosaltakäytettylähtötietoa48,23kwh/kem 2 /ajamuunkäytönosalta 89,5kWh/kem 2 /a. 4.4 Purkuvaihe Rakennuksen 25 vuoden käyttöajan lopussa rakennus oletetaan olevan siirrettävissä uudelle käyttöpaikalle. Rakennuksen siirtokustannuksina on käytetty arviota, jonka mukaan siirtokustannus olisi noin 10 % rakennuksen investoinnista (12). Investointikustannuksena on käytetty laskettua jälleenhankinta-arvoa

21 20 vuonna 25 huomioiden rakennuskustannusindeksin muutoksen ja laskentakoron vaikutuksen. Rakennuksen jäännösarvona on vastaavasti oletuksena käytetty 30%:a jälleenhankinta-arvosta. 4.5 Herkkyystarkastelu Tuloksiin vaikuttavien lähtötietojen merkittävyyttä voidaan arvioida tekemällä saadulle tulokselle herkkyystarkastelu. Herkkyystarkastelun kohteeksi valittiin lainan korko, sähkön hinta, ylläpito- ja huoltokustannusten taso, energiankulutus sekä laskentakorkokanta annuiteettikertoimien laskennassa. Taulukossa 8 esitetyistä tuloksista nähdään, että suurin muutos lopputulokseen syntyy lainan koron muuttamisesta 1 %:sta 5 %:iin, jolloin elinkaarikustannukset kasvavat 39 %. Myös annuiteetin korkotasoa muuttamalla ±2 % lopputulos muuttuu peräti 16 %. Sähkön hinnan, energiankulutuksen ja ylläpito- sekä huoltokustannusten muutos vaikuttaa lopputulokseen vähemmän. Voidaan kuitenkin todeta, että useamman lähtötietona käytetyn parametrin samanaikainen muuttaminen vaikuttaa tulokseen merkittävästi. Tästä syystä vertailtaessa eri päiväkotirakennusten elinkaarikustannuksia, on vertailtavan päiväkodin elinkaarikustannusten laskentaparametrien tunteminen keskeistä oikeiden johtopäätösten tekemiseksi. Taulukko 8. Herkkyystarkastelun tulokset. Lainan korko 1% 3% 5% Elinkaarikustannukset /k-m Muutos 19% 39% Sähkön hinta 50% 7,5 snt/kwh 100% 15 snt/kwh 150% 30 snt/kwh Elinkaarikustannukset /k-m Muutos -6% 12% Ylläpito-ja huoltokustannukset (ei energia) 75% 100% 125% Elinkaarikustannukset /k-m Muutos -6% 6% Energiankulutus Energiatodistus 100% 125% Elinkaarikustannukset /k-m Muutos -9% 3% Annuiteetin korko 1% 3% 5% Elinkaarikustannukset /kem Muutos 16% -15%

22 21 5. Rakentamistavan vaikutus purkujätteen kierrätettävyyteen ja kierrätyksestä aiheutuvaan hiilijalanjälkeen rakennuksen elinkaaren päättyessä Rakennusmateriaalien kierrätyksellä voidaan vähentää neitseellisen materiaalin käyttöä säästäen näin luonnonvaroja ja energiaa. EU:n jätedirektiivi(2008) edellyttää rakennusten ja purkujätteiden kierrätettävän osuuden saavuttamaan 70% tason vuoteen 2020 mennessä. Tällä hetkellä näiden jätejakeiden kierrätysaste on vain 26%, joten EU:n jätedirektiivin asettaman tavoitteen saavuttamiseksi kierrätystä on lisättävä merkittävästi. Yleisesti rakentamiseen käytettävistä luonnonvaroista määrällisesti suurimmat materiaalivirrat muodostuvat maa-aineksista, betonista puusta ja teräksestä. Korian päiväkodin tapauksessa jätteiden kokonaismäärästä maa-aineksia muodostuu 71%, betoni- ja tiilijakeita 21%, puujätettä 3%, kipsilevyjä 2% ja muita jätejakeita kutakin alle 1%:n osuuden. Betonia käytetään rakentamisessa erityisesti perustuksissa ja seinärakenteissa. Korian päiväkodin tapauksessa on hyödynnetty puumateriaaleja runkorakenteissa ja teräspilareita perustusratkaisussa, mikä vähentää betonin tarvetta rakentamisessa. Kuvassa 16 esitetään Korian päiväkodin purkamisesta muodostuvat jätevirrat pois lukien maa- ja pohjarakennuksessa käytetyt maa-ainekset sekä lecasora, joita muodostuu ylivertaisesti eniten, mutta joita voidaan hyödyntää mahdollisesti rakennuspaikan maisemoinnissa tai myöhemmässä uuden rakennuksen rakentamisvaiheessa samalle rakennuspaikalle. Jätteen paino(t) Bitumikermikate Lasivilla Mineraalivilla Puujäte Vaarallinen jäte Maa-ainekset Pahvi Muovit Metallit Turvalasi Alumiini-ikkunat Puuovet ja-ikkunat Kipsilevyt Betoni & Tiili Kuva 16. Esimerkkipäiväkodin purkamisesta muodostuvat jätejakeet. Kuvasta puuttuvat maa-ja pohjarakennuksesta aiheutuvat jätteet, joita muodostuu ylivertaisesti muihin jakeisiin nähden: leca-soraa noin 1000 t ja maa-aineksia noin 4000t.

23 22 Kuvasta 16 voidaan havaita esimerkiksi, että Korian päiväkodin kaltaisessa rakennuksessa puujätettä muodostuu lähes kaikissa rakennusosissa pois lukien vain talotekniikkaan luokiteltavat järjestelmät, jonka pääjakeet muodostuvat muovista ja eri metalleista. Jätelajijakauma koko rakennukselle on esitetty taulukossa 9. Rakentamistavan vaikutuksen arvioimiseksi Korian päiväkodin tuloksia tulee verrata muihin vastaaviin, mutta eri tavalla toteutettujen rakennusten tuloksiin. Vertailuun valittiin mukaan kaksi muuta päiväkotia, jotka poikkeavat Korian päiväkodista perustamistavaltaan ja seinäratkaisultaan. Koska päiväkodit poikkeavat pinta-alaltaan, esitetään tässä tulokset materiaalijakaumasta kerrosneliöihin suhteutettuna taulukoissa 9, 10 ja 11. Jaottelu eri jätejakeisiin mukailee Helsingin seudun ympäristöpalveluiden HSY ja Kymenlaakson jätteen antamia rakennusjätteen lajitteluohjeita. Korian päiväkodissa käytetyistä materiaaleista muodostuu pienempi rakennusjätemäärä kuin muista tarkastelluista päiväkodeista. Toisaalta kierrätyskelvottoman jätteen osuus on Korialla käytetyssä rakentamistavassa suurempi. Kaatopaikkajätteestä valtaosa koostuu mineraalivillajätteestä. Taulukko 9. Korian päiväkodin purkamisesta aiheutuvien jätejakeiden määrä suhteutettuna pinta-alaan. TERÄSPILARIPERUSTUS, PUURAKENTEISETSEINÄT Osuus jätteistä Jätelaji Kg/m2 (%) Kierrätyskelpoisuus Betoni, sementti jalaasti 1 0,4% Uusiokäyttö ja kierrätys Puujäte ,6% Uusiokäyttö ja kierrätys Metallit 43 13,0% Kierrätys Muovit 34 10,1% Kierrätys Kaatopaikkajäte 40 11,9% Ei Kestopuu 1 0,4% Kierrätys Kipsilevyt 76 22,9% Uusiokäyttö ja kierrätys Keraamiset laatat ja levyt 1 0,3% Uusiokäyttö Polttokelpoinen rakennussekajäte 6 1,7% Ei Lasi 1,6% Kierrätys 328,1 100,0% 86,3% Taulukko 10. Vertailupäiväkoti nro 1:n purkamisesta aiheutuvien jätejakeiden määrä suhteutettuna pinta-alaan. PERUSMUURILLA TOTEUTETTU ANTURAPERUSTUS, ONTELOLAATOISTA TEHTY, TUULETTUVA ALAPOHJA JA PUISET SEINÄT Osuusjätteistä Jätelaji Kg/m2 (%) Kierrätyskelpoisuus Betoni, sementti jalaasti ,8% Uusiokäyttö ja kierrätys Puujäte ,6% Uusiokäyttö ja kierrätys Metallit 61 4,1% Kierrätys Muovit 34 2,3% Kierrätys Kaatopaikkajäte 17 1,1% Ei Kestopuu 2 0,1% Kierrätys Kipsilevyt 2 0,1% Uusiokäyttö ja kierrätys Keraamiset laatat ja levyt 6 0,4% Uusiokäyttö Polttokelpoinen rakennussekajäte 1 0,1% Ei Lasi 5 0,4% Ei ,0% 98,4%

24 23 Taulukko 11. Vertailupäiväkoti nro 2:n purkamisesta aiheutuvien jätejakeiden määrä suhteutettuna pinta-alaan. MAANVARAINEN LAATTA, PAALUTUS TERÄSBETONIPILAREILLA, BETONISEINÄT Osuusjätteistä Jätelaji Kg/m2 (%) Kierrätyskelpoisuus Betoni, sementti jalaasti 2517,3 85,2% Uusiokäyttö ja kierrätys Puujäte 190,3 6,4% Uusiokäyttö ja kierrätys Metallit 139,3 4,7% Kierrätys Muovit 29,2 1,0% Kierrätys Kaatopaikkajäte 25,8 0,9% Ei Kestopuu 14,8 0,5% Kierrätys Kipsilevyt 13,4 0,5% Uusiokäyttö ja kierrätys Keraamiset laatat ja levyt 11,2 0,4% Uusiokäyttö Polttokelpoinen rakennussekajäte 5,4 0,2% Ei Lasi 5,5 0,2% Kierrätys Epoksi 0,9 0,0% Ei 2953,2 98,9% Taulukoissa esitetyistä jätejakaumista voidaan havaita, että puurakenteinen, teräspilariperustukselle perustettu Korian päiväkoti on vertailtavista päiväkodeista kevein. Ero muodostuu suurimmaksi osaksi perustustavasta, koska sekä maanvaraisessa (vertailupäiväkoti nro 2) että tuulettuvassa (vertailupäiväkoti nro 1) perustusratkaisussa käytetty betoni painaa huomattavasti enemmän, kuin Korian päiväkodissa käytetty teräspilariperustusratkaisu. Lisäksi voidaan havaita, että nykyisellään kierrätettävien jätteiden osuus vaihtelee 86-99%:n välillä. Rakentamistavan vaikutusta elinkaaren loppuvaiheessa muodostuvaan kierrätysvaiheen kasvihuonekaasupäästövaikutukseen tarkasteltiin laskemalla hiilidioksidiekvivalentit päästöluvut edellä kuvattujen kolmen päiväkotirakennuksen jätteiden kierrätykselle. Päästölaskennassa huomioitiin rakennuksen purkuvaiheessa kuluvan sähkön tuotannon päästöt, kaikkien jätteiden kuormaus ja kuljetukset kierrätys- tai uudelleenkäyttöpaikoille, metallien lajittelun, muovien lajittelun ja pesun sekä kierrätyskipsin tuotannon aiheuttamat päästöt sekä rakennussekajätteen poltosta ja kaatopaikkajakeen käsittelystä aiheutuvat päästöt. Lasijätteen oletettiin ohjautuvan lasivillan valmistukseen ja puun lastulevyn valmistukseen. Koska lastulevyteollisuus käyttää raaka-aineenaan pääasiassa jätepuuta, puun kierrätyksen osalta huomioitiin vain kuljetusvaihe. Kestopuu oletettiin poltettavan ongelmajätelaitoksella ja siitä vapautunut CO2 sisällytettiin laskentaan, koska puuhun sitoutunut hiili huomioitiin myös rakentamisvaiheessa muodostuvana hiilivarastona.

25 Kg CO2-ekv Korianpäiväkoti Vertailupäiväkoti 1 Vertailupäiväkoti 2 Kuormaus jakuljetus Lasinkierrätys Metallin kierrätys Kipsin kierrätys Sähkön kulutus, purkaminen Muovin kierrätys Kaatopaikkajätteen loppusijoitus Rakennussekajätteen poltto Kyllästetyn puun poltto Betonin, sementin ja laastin sekä keraamisten laattojen hyötykäyttö maarakenteissa Kuva17.KorianpäiväkotirakennuksenpurkamisestajajätejakeidenkierrätyksestäaiheutuvatCO 2-ekv. päästöt. Korian päiväkodin purkujätteiden kierrätyksen CO2-ekvivalenttien päästöjen kannalta merkittävimmät jätejakeet ovat muovi, kipsi ja rakennussekajäte. Myös kuljetusvaiheen päästö erottuu kuvasta selvästi. Kuvasta 17 voidaan havaita, että betonin kierrätyksen päästöt muodostavat merkittävimmän osan kierrätysvaiheen päästöistä vertailtavien päiväkotirakennusten osalta. Suurempi muodostuva jätemäärä purkuvaiheessa kasvattaa myös jätteiden kuljetuksesta aiheutuvaa päästövaikutusta. Päiväkotirakennukset ovat pinta-alaltaan erikokoisia (Koria: 1177 m 2, vertailupäiväkoti 1: 497 m 2 ja vertailupäiväkoti 2: 1495 m 2 ), mikä tulee huomioida tuloksia tulkittaessa. Kun kierrätyksen kokonaispäästöt jaetaan rakennusten neliömäärillä, aiheutuu Korian tapaan rakennetun päiväkodin purkujätteistä kasvihuonekaasupäästöjä 17,2 kg CO2/m 2, vertailupäiväkoti 1:n purkujätteistä 83,5 kg CO2/m 2 ja vertailupäiväkoti 2:n purkujätteistä peräti 185,9kgCO2/m 2.

26 25 6. Resurssitehokkuus ja rakentaminen 1. Resurssituottavuus Euroopan komission vuonna 2011 julkaiseman resurssitehokkuuden tiekartan (2) etenemistä on ehdotettu seurattavaksi tulostaulu-ajattelun (score board) mukaisesti (11). Pääindikaattoriksi on ehdotettu resurssituottavuutta (resource productivity). Termiä käytetään yleensä kansallisessa tilastoinnissa, ja sillä tarkoitetaan bruttokansantuotteen suhdetta kulutettuihin luonnonvaroihin. Vuonna 2015 Suomen resurssituottavuus (1,12 /kg) jäi alle EU:n keskiarvon (2,00 /kg) (12). Kestävän kehityksen tavoitteiden mukaisesti bruttokansantuotteen kasvun ja luonnonvarojen kulutuksen tulisi erkaantua toisistaan. Talouden kasvun ei siis pitäisi rasittaa ympäristö edelleen. Resurssitehokkuuden tuloskortissa pääindikaattorin resurssituottavuuden lisäksi on ehdotettu useita lisäindikaattoreita. Näitä ovat materiaaleihin, maankäyttöön, veteen ja hiileen liittyvät dashboardindikaattorit. Lisäksi talouden muutokseen, luontoon ja ekosysteemeihin sekä EU:n kehityksen avainalueisiin liittyvät ruokatuotannon, rakennusten perusparannuksen ja tehokkaan liikkuvuuden temaattiset indikaattorit. Resurssitehokkuuden mittarointi on siis hyvin laaja-alainen ja kunnianhimoinen. Haasteena on eri lisäindikaattorien arvottaminen suhteessa toisiinsa: onko resurssitehokkaampaa vähentää rakentamisen hiilijalanjälkeä, vesijalanjälkeä vai materiaalien kulutusta? 2. Resurssitehokkuus rakentamisessa Rakentamisen resurssitehokkuuden parantaminen on osa EU:n resurssitehokkuusohjelmaa. EU:n resurssitehokkuuden tiekarttaa (2) on edelleen kehitetty rakentamisen resurssitehokkuuden parantamista koskien. Vuonna 2014 julkaistussa Euroopan komission raportissa (13) suositellaan rakennusmateriaalien käytön tehostamista mm. paremman hanke- ja rakennussuunnittelun, resurssitehokkaamman rakennusmateriaalien valmistuksen sekä resurssitehokkaampien rakentamis- ja korjausmenetelmien kautta. Osana rakennusten resurssitehokkuuden parantamiseen tähtäävää normien kehitystä julkaistiin vuonna 2016 ehdotus EU:ssä käytettävistä resurssitehokkuuden indikaattoreista (14). Raportissa ehdotetaan kuutta päätavoitetta resurssitehokkuuden parantamiseksi: 1 Rakennuksen elinkaaren energiankulutuksen CO2-päästöt 2 Resurssitehokkaat materiaalien elinkaaret 3 Vesivarojen tehokas käyttö 4 Terveelliset ja viihtyisättilat 5 Ilmastonmuutoksen kestävyys 6 Optimoitu elinkaarikustannus ja laatu Elinkaaren ympäristövaikutukset Laatu, suorituskyky ja arvo

27 Vähähiilinen rakentaminen ja resurssitehokkuus Vähähiiliseen rakentamiseen liittyy tavoite indikaattori 1. Tämän päätavoitteen toteutumista ehdotetaan mitattavaksi kahdella indikaattorilla: Käytönaikainen primäärienergian kulutus o Laskenta standardin EN mukaan. o Yksikkö:kWh/m 2 /a. o Lisäindikaattorit: rakennuksen ilmatiiviys ja lämpökamerakuvaus Elinkaaren CO2-päästöt o Laskenta standardin EN mukaan. o Laskenta sisältää elinkaaren moduulit A1-3(valmistus) sekä B6(käytönaikainen energia). o Toimistorakennuksissa lasketaan lisäksi moduulit B2-4 (ylläpito, korjaus ja vaihdot), jotta esimerkiksi julkisivumateriaalien tekninen kestävyys voidaan ottaa huomioon. Toinen vähähiilistä rakentamista sivuava tavoite on indikaattori 2, resurssitehokkaat materiaalien elinkaaret. Otsikko kattaa neljä laajaa asiakokonaisuutta: Rakenteellinen optimointi o Rakennuksen muodon optimointi: painon suhde pinta-alaan o Rakennusmateriaalien optimointi: painon suhde pinta-alaan Rakennuksen muuntojoustavuus o Tilojen muunneltavuutta edesauttavien tekijöiden huomioiminen suunnittelussa: runkosyvyys, kerroskorkeus ja vapaa huonekorkeus, kantavat väliseinät, talotekniikka jne Rakennuksen purettavuus o Purettavuuden arviointi kolmen tekijän kannalta: Talotekniikka, kantavat rakenteet ja eikantavat rakenteet Rakennus- ja purkujätteen minimointi o Purettavista rakennusosista tehtävien uusien rakennusosien osuus (prosenttia purkujätteen painosta) o Rakennus- ja purkujätteen kokonaismäärä (tonnia sataa huoneneliömeträ kohden) Sekä elinkaaren CO2-päästöt että rakennusmateriaalien elinkaaret vaikuttavat suoraan rakennuksen vähähiilisyyteen. Näihin kahteen päätavoitteeseen sisältyy kuitenkin useita indikaattoreita, jotka voivat joskus olla keskenään ristiriitaisia. Lisäksi niillä voi tapauskohtaisesti olla hyvin erilainen vaikutus rakentamisen hinnanmuodostukseen. Resurssitehokkuuden indikaattorien käyttöönotto ei vaikuta mahdolliselta, ellei suunnittelukäytäntöjä kehitetä edelleen eri alojen varhaisempaa yhteistyötä kohden. 6.4 Esivalmistus ja resurssitehokkuus Esivalmistusasteen nostamisella ja rakentamisen resurssitehokkuuden parantamisella näyttää olevan selvä yhteys toisiinsa. Rakennushankkeet yleensä kärsivät aikataulu- ja kannattavuusongelmista (15), tuottavat suuren osan yhteiskuntien jätteistä ja CO2-päästöistä(16) sekä johtavat usein laatua koskeviin valituksiin(19). Niinsanottu lean-rakentaminen (lean construction) voi tuoda ratkaisuja näihin ongelmiin. Lean-

28 27 rakentamisella tarkoitetaan toimintatapaa, jolla tavoitellaan lisäarvoa asiakkaalle rakentamisen erilaisten prosessien jatkuvan parantamisen kautta (20). Tutkimuksen mukaan (19) lean-ajattelua soveltaneista rakennusliikkeistä 84% raportoi parantuneesta rakentamisen laadusta, 80% havaitsi asiakastyytyväisyyden kohonneen, 77% kertoi tuottavuuden parantuneen ja 58% huomasi rakennushankkeiden aikataulujen lyhentyneen. Esivalmistusasteen nostaminen on havaittu keskeiseksi menetelmäksi lean-rakentamisessa. Tutkimuksen mukaan esivalmistusta hyödyntäneistä rakennushankkeista 66% saatiin valmiiksi aiempaa lyhyemmässä aikataulussa, 65% alitti budjetin ja 77% hankkeista jätti jälkeensä vähemmän jätettä. Jätteen määrän vähentäminen on oleellinen osa resurssitehokkuuden parantamista. Euroopan komission 2014 julkaiseman Zero Waste Programme kiertotalousohjelman mukaan (20) parantamalla tuotantoketjujen toimintaa voitaisiin saavuttaa 17-24% vähennys raaka-aineiden tarpeessa jo vuoteen 2030 mennessä. Yhtenä keinona parantaa kiertotaloutta ja vähentää jätteen määrää on komission ohjelman mukaan eloperäisten materiaalien optimaalinen käyttö. 5. Resurssitehokkuuteen liittyvät havainnot Korian päiväkodin rakennushankkeessa Resurssitehokkuuden näkökulmasta tarkastellen voidaan Korian päiväkodin hankkeesta löytää seuraavia huomionarvoisia seikkoja, joita on seuraavassa tarkasteltu suhteessa Euroopan komission ehdottamiin rakentamisen resurssitehokkuusindikaattoreihin: - Rakennus on hyvin kevyt verrattuna muihin vastaaviin päiväkoteihin pääkaupunkiseudulla. Jos keveys ei johdu epätäydellisestä määräluettelosta, on sillä myönteinen vaikutus rakenteen optimointiin (ehdotettu indikaattori 2.1) sekä materiaalien valmistuksen kasvihuonekaasupäästöihin (ehdotettu indikaattori 1.2). Keveydellä voi olla vaikutuksia rakennuksen ylikuumenemisen riskiin, mutta etenkin pohjoisessa ilmastossa riski voi olla marginaalinen (21) (22). - Perustukset on tehty kevyin rakenteellisin ratkaisuin. Tällä on voitu välttää sekä materiaalien kulutusta että valmistuksen hiilidioksidipäästöjä. Kevyt teräspilariperustus vaikuttaa lisäksi olevan helpommin purettavissa kuin yleisemmin käytetty maavarainen betonilaatta. Tämä piirre täyttää purettavuuden ja siirrettävyyden kriteerit(ehdotettu indikaattori 2.3). - Rakennus on tehty tilaelementeistä, jotka voidaan tarvittaessa siirtää sellaisenaan uuteen käyttöpaikkaan. Vaikka siirron valmistelusta aiheutuukin arviolta % lisä rakennuskustannuksiin, mahdollistavat tilaelementit muuntojoustavuuden (ehdotettu lisäindikaattori 2.2). Alueellisen palvelurakenteen kustannustehokkaan ylläpidon kannalta tämä voi olla merkittäväetu. Korian päiväkodin teknisissä ratkaisuissa on hyviä käytännön esimerkkejä siitä, miten resurssitehokasta rakentamista voidaan toteuttaa olemassa olevilla menetelmillä. 6. Yhteenveto - Rakentamisen elinkaaren ympäristövaikutukset, erityisesti CO2-päästöt, otettaneen lähivuosina EU:ssa osaksi rakentamisen normeja. Suomessa Ympäristöministeriö on aloittanut työn rakennusmateriaalien valmistuksen päästöjen liittämiseksi osaksi rakentamisen ohjausta.

29 28 - Esivalmistettu rakentaminen voi vähentää raaka-aineiden tarvetta, vähentää jätettä, nopeuttaa rakennushankkeita sekä parantaa rakennussektorin tuottavuutta. - Puun käyttö rakentamisessa mahdollistaa EU:n kiertotaloustavoitteita sekä vähentää uusien raaka-aineiden tarvetta ja jätteiden määrää. Samalla se voi tukea alueellista työllisyyttä. - Korian päiväkodin rakenteiden keveys ja tilaelementtien siirtomahdollisuus ovat hyviä esimerkkejä resurssitehokkaasta rakentamisesta. 7. Johtopäätökset ja suositukset 1. Vähähiilisyyteen kannattaa totutella jo nyt Vähähiilisyys on yksi resurssitehokkuuden kuudesta päätavoitteesta. Ympäristöministeriö on käynnistänyt ohjelman, jonka tavoitteena on liittää rakennuksen hiilijalanjäljen arviointi osaksi rakennusmääräyksiä. Euroopan komission julkisia vihreitä hankintoja koskevissa ohjeissa suositellaan elinkaariarviointia julkisten rakennusten ympäristöystävällisyyden arvioinnissa. Vähähiilisen rakentamisen menetelmiä ja optimointia kannattaa tämän vuoksi soveltaa jo nyt. 2. Huomio rakennusmateriaaleihin ja energiaan Korian Lehvätien päiväkoti edustaa nykyistä energiatehokasta julkista rakentamista. Tämän vuoksi sen elinkaaren päästöistä valtaosa muodostuu rakennusmateriaalien valmistuksesta. Energiatehokkaiden rakennusten vähähiilisyys toteutuu parhaiten silloin, kun rakennusmateriaalien valmistus aiheuttaa mahdollisimman vähän päästöjä. Tällaisia materiaaleja ovat mm. kotimaiset puutuotteet, joiden puuaines on kuivattu uusiutuvalla energialla ja joiden kuljetusmatkat ovat lyhyet. Energiatehokkuus on tärkeä tekijä sekä päästöjen että kustannusten vähentämisessä. 3. Tilaaja voi edellyttää vähähiilisyyden arviointia nykyisillä työkaluilla Tilaajan tulisi edellyttää suunnittelijoilta vaihtoehtoisia menetelmiä vähähiilisyyden saavuttamiseksi. Suunnitteluvaiheessa vähähiilisyyttä voidaan arvioida esimerkiksi tietomallin määräluettelon pohjalta. Määräluettelon tiedot voidaan syöttää elinkaarilaskennan ohjelmistoihin, kuten kotimaiseen VTT:n ILMARItyökaluun. Rakentamisen vähähiilisyyttä voidaan hieman parantaa esivalmistuksella. Esivalmistuksen vähähiilisyyteen vaikuttaa oleellisesti tuotantotiloissa käytetyn energian hiilijalanjälki. Elementit valmistanut yritys hankkii osan sähköstään omista aurinkopaneeleistaan, mikä on hyvä keino pienentää tuotannon hiilijalanjälkeä. Lisäksi materiaalitoimitusten kuljetusmatkojen lyhentäminen, tulo- ja paluukuormien täyttöasteen optimointi sekä valmistuksen hukkaprosentin pienentäminen edesauttavat vähähiilistä esivalmistusta. Esivalmistuksessa käytetty keskitetty tuotantotapa voi paikalla rakentamiseen verrattuna mahdollistaa monipuolisemmin uusiutuvan energian käytön rakentamisessa.

30 29 4. Rakennusvalvonnan ohjausmahdollisuudet vielä heikot ennen lakimuutoksia Vähähiiliseen rakentamiseen velvoittavat ohjauskeinot ovat toistaiseksi vaatimattomat. Ympäristöministeriön tavoitteena on, että 2025 rakennusmateriaalien valmistuksen päästöjen arviointi olisi osana rakennusmääräyksiä. Perustustavalla on suuri merkitys rakennuksen valmistus- ja purkuvaiheiden ympäristövaikutuksiin. Rakennuksen lupakäsittelyssä voitaisiin kiinnittää huomiota perustustapaan niissä kohteissa, joissa kellaria ei tarvita. Rakentamista voitaisiin ohjata tontilla kohtaan, jossa maaperää ei tarvitse stabiloida tai jossa paalutuksen tarve on pieni. Pienissä ja keskikokoisissa puurunkoisissa julkisissa rakennuksissa voitaisiin, esteettömyydestä tinkimättä, ohjata puisen rossipohjan ja teräspaalujen yhdistelmään, koska sen hiilijalanjälki on merkittävästi pienempi kuin maavaraisen ratkaisun. 5. Hiilitaloudelliset julkiset rakennushankinnat Tehdyn elinkaarikustannuslaskennan perusteella, vertailtaessa muihin kunnallisiin päiväkoti- ja kouluhankkeisiin, vähähiilinen rakentaminen vaikuttaisi olevan kustannustasoltaan muiden rakentamistapojen kanssa samalla tasolla. Aineiston perustella puurakentamisessa voi työvoiman tarve olla suurempaa, kuin esimerkiksi rakennettaessa rakennusta betonielementeistä, mutta vastaavasti edullisemmat rakennusmateriaalit voivat kompensoida työkustannuksia. Rakennusjätteiden osalta sekä jätteiden vähentäminen että korkea kierrätettävyys vähentävät elinkaarikustannuksia rakennuksen elinkaaren loppupäässä. 6. Suosituksia Kouvolan alueen toimijoille vähähiiliseen rakentamiseen - Muodostetaan alueelle vähähiiliseen suunnitteluun ja rakentamiseen erikoistuva toimijaverkosto. Mukana voisivat olla KyAMKin ja Kouvolan kaupungin lisäksi suunnittelijoiden ja rakentajien edustajia. Verkoston aktiivinen toiminta edellyttäisi, että vähähiilisellä rakentamisella olisi ainakin paikallista kysyntää. - Toteutetaan vähähiilisen rakentamisen pilottikohteita. Valituissa julkisissa rakennushankkeissa voitaisiin soveltaa vähähiilistä suunnittelua, rakentamista ja luvitusta siten, että tilaaja asettaa tavoitteet joihin muu toteutusketju vastaa. - Kehitetään palvelurakennusten siirrettävyyttä ja muuntojoustavuutta. Perustusratkaisun lisäksi talotekniikan helppo purettavuus ja päivitettävyys on tärkeä kustannustekijä. Materiaalien luettelointi ja tuotetietojen sisällyttäminen osaksi tietomallia auttaisi siirtovaiheen suunnittelua ja toteutusta. - Kehitetään rakennus- ja jätesektorin toimijoiden yhteistyötä. Siirrettävien rakennusten ennakoiva jätejakeiden arviointi antaisi mahdollisuuden optimoida siirrosta aiheutuvia kustannuksia ja palauttaa kiertoon sellaiset materiaalit, joille on kysyntää kierrätysmarkkinoilla siirtohetkellä.