Rakentamisen hiilivarasto

Transkriptio

1 TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY Rakentamisen hiilivarasto Puupäivä Wanha Satama Tarja Häkkinen, Sirje Vares

2 Hiilivarasto Puun sisältämä hiili varastoituu puutuotteisiin tuotteen käyttöiän ajaksi. Kun puutavara on hankittu kestävästi hoidetuista metsistä, hiilisisältö voidaan ottaa huomioon miinusmerkkisenä elinkaaren tuotevaiheessa. Kestävässä metsänhoidossa puuta kasvaa vuoden aikana enemmän kuin sitä hakataan. Kun puuston kasvu sitoo enemmän hiiltä kuin hakkuut ja lahoaminen vapauttavat, niin metsä toimii hiilinieluna. Elinkaaren päätösvaiheessa varastoitunut eloperäinen hiili palaa takaisiin päästönä ilmastoon. Jos puutuote siirtyy seuraavaan käyttökohteeseen, tuotteen jatkokäytön mukana seuraa myös hiilivarasto.. EN 16485:2014 Round and sawn timber - Environmental Product Declarations - Product category rules for wood and wood-based products for use in construction EN 15978:2011 Sustainability of construction works Assessment of environmental performance of buildings Calculation method

3 Tavoite Arvioida suomalaisen rakennuskantaan sitoutuneen hiilen varasto Arvioida eri rakennustapojen vaikutusta hiilivaraston kehittymiseen uudisrakentamisessa ja korjausrakentamisessa Arvioida samalla khk-päästöjä ja ottaa substituutiovaikutuksena huomioon päästöjen muutos korvattaessa betonirakenneratkaisuja samat toimivuusvaatimukset täyttävillä puurakennejärjestelmillä

4 Lähtökohtana mallikerrostalo 4-kerroksinen asuintalo - Puuinfon mallikerrostaloon Kaikki 4 kerrosta puurakenteisia / betonirakenteisia Samat keskeiset rakennusmääräykset Kaikilla vertailtavilla rakennuksilla on sama tilaratkaisu. Rakennustyyppi Kerrosten lukumäärä Asuinkerrostalo 4 krs Bruttoala 1922 m 2 Huoneistoala 1402 m 2 Asuntojen lukumäärä 32 kpl

5 Rakennejärjestelmät 5 puurakennejärjestelmää ja betonielementtirakennus: puupilari-palkki-runko (A), CLT-rakenteiset suurelementit (B), puurankarakenteiset tilaelementit (C), puurankarakenteiset suurelementit (D), CLT-rakenteiset tilaelementit (E), betonielementtirakennus (F)

6 Materiaalien määrät kg/br-m2 US, VS, VP, YP + vesikatto, perustus, parvekkeet, hormit, portaat, hissikuilu, pilarit ja palkit, ovet, ikkunat Rakennus A B C D E F Rakennusmateriaalien tarve kg / br-m Puumateriaalien määrä kg / br-m Puumateriaalien osuus 15 % 26 % 20 % 17 % 32 % 2 % A B C D E F KAIKKI PUUMATERIAALIT

7 Hiilijalanjälki (CO2e-päästö) Puutuotteisiin varastoituva hiili (CO2:na) RAKENNUS A B C D E F PÄÄSTÖ kg CO2e / br-m2 (A1 A4) kg CO2e / br-m2 (A1 A5, B2, B4) VARASTO Hiilivarasto kg CO2 / br-m PÄÄSTÖ 350 VARASTO A1-A4 A1-A5,B2,B A1-A A B C D E F A B C D E F 7

8 Tulokseen vaikuttavia tekijöitä Betoni karbonatisoituminen ja hiilisisältö (50 vuotta) betonikerrostalon betonirakenteiden pinnat karbonatisoituvat 50 vuoden käyttöiän aikana 2 cm sementtiä käytetään keskimäärin 280 kg/m 3 betonin hydratoitumisaste on 0,75 sementin CaO-pitoisuus 60% Yoon et al. Atmospheric Environment 41 (2007) Yoon et al Effect of global climatic change on carbonisation progress of concrete. Atmospheric Environment 41 (2007) Tonnia CO2 / rakennus kg CO2 / br-m

9 Tulokseen vaikuttavia tekijöitä Palokipsilevyt ja KHK-päästöt kgco2e /br-m2 (perustapaus) kgco2e /br-m2 (ilman palokipsilevyjä)

10 Johtopäätöksiä substituutiovaikutuksesta 4-kerroksinen asuinkerrostalo Investointivaihe KHK-päästöjen säästö % Investointivaihe + käyttövaihe KHK-säästö % jos energiateollisuuden päästöt eivät muutu KHK-säästö % jos energiateollisuuden päästöt 50 v aikana keskimäärin puolet 2016 tasosta Hiilivarasto Hiilivaraston kasvu % Suurin varasto kun materiaalina CLT ja järjestelmänä tilaelementit Varasto pysyy koko käyttöiän ajan Elinkaaren lopussa hiili vapautuu jos hyödyntäminen lämmöntuotannossa. Hiilisisältö pysyy varastona jos hyödyntäminen seuraavassa käyttökohteessa (EN 16485:2014)

11 Uusia puukerrostaloasuntoja tulossa Varmat k-m2 Todennäköiset k-m2 Mahdolliset k-m2 Yhteensä k-m

12 Vaikutus hiilivarastoon Hiilivarasto Varmat & tod.näk. Summa 1000 tonnia CO tonnia C Vaikutus KHK-säästöön KHK-säästö Varmat & tod.näk. Mahdolliset Mahdolliset Summa 1000 tonnia CO Vastaa 1730 kerrostalon (mallitalon) käyttövaiheen vuosipäästöjä

13 Rakennetun ympäristön hiilivaranto 1000 tonnia Puumateriaalit CO 2 C Osuudet Erilliset pientalot % Kesämökit % Maatalous- ja muut (talous)rakennukset % Rivi- ja kerrostalot % Teollisuus- ja varastorakennukset % Liike-, toimisto ja julkiset rakennukset % Vähäiset rakennukset % Piharakenteet % Infrarakenteet % Yhteensä %

14 Suomen rakennuskannan hiilivaranto ilman kiintokalusteita noin 64 milj. tonnia CO2. Eniten hiilivarantoa on erillisissä pientaloissa 31 %. Suomen metsät sitoivat 2000-luvulla keskimäärin 34 milj. tonnia CO asuinkerrostalojen tuotanto oli 1,3 milj. k-m2, josta puukerrostalokohteita vain muutama. Lähivuosina kohteita tulossa n. 0,425 milj. k- m 2. Kasvattavat hiilivarastoa, mutta tälläkin volyymillä hitaasti. Puukerrostalojen materiaalipohjaiset khk-päästöt eri puurakennusjärjestelmillä noin kgco 2 e/br-m 2 Puurakennejärjestelmien välinen ero pieni. Puukerrostalojen säästövaikutus betonielementtirakentamiseen noin %. Säästövaikutus noin 120 kg/m2.