Kestävän rakentamisen elinkaarimalli - esimerkki standardien soveltamisesta Panu Pasanen, Bionova Consulting 25. tammikuuta 2013
Lyhyesti Bionova Consultingista Tulosta mittaamalla, parantamalla ja hyödyntämällä ympäristötehokkuutta Teemme markkinalähtöistä ympäristö- ja energiatehokkuuden kehittämistyötä. Olemme tehneet kymmeniä KIRA-alan ympäristö- ja energiatehokkuushankkeita. Asiakkaitamme ovat muun muassa Helsingin kaupunki performance 2
1. Elinkaarimittarien Rakennusten elinkaarimittarien yleiset periaatteet tausta ja tarve 2. Elinkaarimittarien yleinen puite 3. Elinkaaren hiilijalanjälki 4. Elinkaarikustannus 5. Elinkaarimittarien hyödyntäminen päätöksenteossa performance 3
Mittaamalla vaikuttavuutta päätöksiin Mittaamalla suorituskykyä voidaan tehdä vaikuttavia päätöksiä ja toteuttaa niitä tehokkaasti, kun ratkaisujen seuraukset ovat tiedossa. Hyvä mittari edustaa kuvaamaansa ilmiötä luotettavasti ja ennustettavasti, on käyttäjilleen ymmärrettävä ja toimii käytännössä. Mittaa luotettavasti Päätä vaikuttavasti Toteuta tehokkaasti performance 4
Green Building Council Finlandin ohje Green Building Council Finland julkaisi 17.1.2013 Rakennusten elinkaarimittarit- ohjeen, jonka avulla voidaan kestävälle rakentamiselle saadaan yhteismitalliset tunnusluvut. Mittaristo sisältää kahdeksan mittaria, joista osa on hanke- ja osa käyttövaiheen tarpeisiin. Ohjeen energia- ja elinkaarimittarien osuuden on tuottanut ja ohjeen on koostanut Bionova Consulting. performance 5
Mittarit perustuvat toimialan tarpeisiin GBC Finlandin hankkeeseen osallistuneita jäseniä pyydettiin priorisoimaan elinkaarimittareiden tavoitteita. Tärkeimmät tavoitteet ovat: 1. Tuottaa käytännönläheinen ja ymmärrettävä tapa mitata elinkaaritehokkuutta, 2. Noudattaa kansainvälisiä standardeja ja soveltaa niitä Suomeen olosuhteisiin, 3. Luoda luottamusta toimintamalliin varmistamalla läpinäkyvyys, 4. Ohjata riittävään tarkkuuteen luotettavan kuvan saamiseksi, ja 5. Mahdollistaa tulosten vertailukelpoisuus. performance 6
Hallittava ja tasapainoinen kokonaisuus Mittareita on valittu käyttöön rajallinen määrä, jotta kokonaisuus säilyy hallittavana käyttäjälle. Eri käyttäjät voivat valita käyttämänsä mittarit ja niiden hyödyntämistavan omista tarpeistaan ja lähtökohdistaan. performance 7
Eri mittareita elinkaaren eri vaiheisiin Elinkaaren eri vaiheissa käytetään kulloinkin tehtävien päätösten ja valintojen kannalta hyödyllisiä mittareita. performance 8
Elinkaaritehokkuuden mittarit performance 9
Mittarit ja niiden mittaamat ilmiöt Mittarit korreloivat suoraan kuvaamiinsa ilmiöihin, ja ne auttavat suunnittelemaan vähähiilisiä tai elinkaareltaan edullisia rakennuksia. Elinkaarikustannus Energiankulutus Pohjateho kwh / kw Elinkaaren hiilijalanjälki Käytön hiilijalanjälki kg CO 2 EUR performance 10
1. Elinkaarimittarien yleiset periaatteet 2. Elinkaarimittarien yleinen puite 3. Elinkaaren hiilijalanjälki 4. Elinkaarikustannus 5. Elinkaarimittarien hyödyntäminen päätöksenteossa performance 11
Taustalla eurooppalaiset standardit Euroopan standardointijärjestö CEN julkaisi vuonna 2011 rakennusten ympäristötehokkuuden standardipaketin nimeltä CEN / TC 350. Tavoite on poistaa sisämarkkinoiden teknisiä esteitä, joita paikalliset ympäristömerkit jne. ovat ja korvata ne yhteisellä mittaristolla. Standardit toimivat saumattomasti eurooppalaisen sääntelyn kanssa. Rakennusta arvioidaan koko elinkaarensa ajalta ja kokonaisuutena, jolla on tietyt toiminnalliset vaatimukset. Standardit tuottavat numeerisia mittareita eivätkä arvota tuloksia. FIGBC:n elinkaarimittaristot soveltavat näitä julkaistuja standardeja. performance 12
Elinkaarimittareilla on yhtenäinen puite Sekä elinkaarikustannus että elinkaaren hiilijalanjälki tarkastelevat rakennusta samalla tavalla, CEN/TC 350-standardiperheen mukaisesti. performance 13
Tarkastelu tehdään vaaditulle käyttöiälle Rakennettavat kohteet ovat niin erilaisia, että yhdenmukainen käyttöikä ei ole perusteltu. Esimerkiksi teollisuushallien ja suurten julkisten rakennusten elinkaaret ovat täysin erilaisia. Tarkastelujakso määräytyy seuraavassa prioriteettijärjestyksessä: 1. Rakennuttajan esittämä käyttöikävaatimus, 2. Rakennuksen suunniteltu tekninen käyttöikä, tai 3. EN 1990:2002 Eurocode mukaiset ohjeelliset käyttöiät, esim. 50 vuotta tavanomaisille rakennuksille. performance 14
Toiminnalliset vaatimukset dokumentoitava Tulosten tulkinnan ja vertailun mahdollistamiseksi on tärkeää dokumentoida ne toiminalliset vaatimukset, joita kohteelle on asetettu. Tuloksia ei pääsääntöisesti voida verrata keskenään, jos toiminnalliset vaatimukset kohteille poikkeavat toisistaan. Esimerkki: rakennus A ja B ovat samankokoisia toimistorakennuksia. B:n elinkaaren hiilijalanjälki on 10 % suurempi. Rakennus B:ssä on sisäilmaluokka S1, kun taas rakennus A:ssa ei ole sisäilmaluokitusta. Ilmanvaihtotarpeesta johtuva ero rajoittaa vertailukelpoisuutta. Ohjeistuksessa annetaan vaaditut toiminnallisuutta kuvaavat tiedot. performance 15
Mittareihin sovelletaan yhtenäisiä periaatteita Mittareihin sovelletaan soveltuvin osin yhtenäisiä periaatteita, jotka koskevat tulosten ilmoittamistarkkuutta, raportointitapaa, yksikköä, jota kohti tulos ilmoitetaan, ja muita yleisiä puitteita. Mittarit ohjeistavat myös tulosten jyvittämisestä eri kohteille tai käyttäjille. Elinkaaren hiilijalanjäljelle ja elinkaarikustannukselle on yhtenäisiä erityissääntöjä, jotka koskevat muun muassa: - Rakennusten ja rakennustuotteiden käyttöikää, - Rakennusten elinkaaren vaiheiden määrittelyä, - Rakennusten tarjoaman palvelutason määrittelyä, ja - Laskennassa käytettävien tietojen laatua. performance 16
Varhaisessa vaiheessa on helpoin vaikuttaa Mittaristo huomioi hankkeen valmisteluasteen ja antaa helpotuksia ja oletusarvoja laskentamenettelyyn hankkeen varhaisessa vaiheessa. performance 17
Yhteneväinen raportointimalli Mittarit raportoidaan yhteneväisillä pohjilla, ja aina kun tuloksia julkistetaan tämän mittariston pohjalta, tulee vaaditut tiedot antaa. performance 18
1. Elinkaarimittarien yleiset periaatteet 2. Elinkaarimittarien yleinen puite 3. Elinkaaren hiilijalanjälki 4. Elinkaarikustannus 5. Elinkaarimittarien hyödyntäminen päätöksenteossa performance 19
Hiilijalanjäljen laskentaprosessi etenee vaiheittain performance 20
Rakennuksen elinkaaren vaiheet Rakentamisvaihe kattaa maansiirron, materiaalit, kuljetukset, jätehuollon ja energian käytön. Pääomahyödykkeitä (telineet, työkoneet) ei lasketa. Sen sijaan väliaikaisten rakenteiden materiaalit ja jätteet lasketaan. Irtonaiset kalusteet tai laitteet eivät kuulu mukaan tarkasteluun. Rakennuksen käyttövaiheelle huomioidaan käyttö, ylläpito, korjaus, osien vaihto, muuntaminen, käytönajan energia ja vesi. Kuluttajalaitteiden kulutus ei kuulu mukaan tarkasteluun. Elinkaari päättyy rakennuksen purkuun, jonka kaikki päästöt lasketaan jätteen End of Waste-tilaan saakka. Rakennuksen elinkaaren ulkopuolisia (rakennuksen ulkopuolella tai elinkaaren jälkeen tapahtuvia) hyötyjä voidaan ilmoittaa lisätietoina. performance 21
Rakennusmateriaaleja koskeva tieto Rakennusmateriaalien ympäristövaikutuksia käsitellään ensisijaisesti EN 15804-standardin mukaisten ympäristötuoteselosteiden kautta. Ympäristötuoteseloste voi olla tuotekohtainen tai toimialan yhteinen. Muutakin tietoa saadaan käyttää, jos soveltuvia ympäristötuoteselosteita ei ole saatavilla. Tällöin tulee kuitenkin varmistua tiedon laadusta. Silloin kun laskennassa käytetään muuta kuin soveltuvaa EN 15804 mukaista tietoa, lisätään näiden tuotteiden ympäristövaikutuksiin 10 %. Tällä pyritään varmistamaan konservatiivinen tulos. performance 22
Energian kulutusta ja päästöjä koskeva tieto Energian kulutus lasketaan ensisijaisesti todellisella käyttöprofiililla simuloiduilla arvoilla, ja standardikäytöllä jos muuta tietoa ei ole käytössä. Käytettävät energian päästökertoimet annetaan raportin liitteessä. Tällä sekä tehostetaan työtä että vältetään laskennassa syntyviä eroavuuksia. performance 23
Esimerkki: taustatiedot 1/2 performance 24
Esimerkki: taustatiedot 2/2 performance 25
Esimerkki: lopputulos performance 26
Hiilijalanjälki: eri asia elinkaarelle ja käytölle Hiilijalanjälkeä voidaan mitata hankkeille rakennuksen elinkaarelle (esim. 30-200 vuotta) tai olemassa oleville rakennuksille vuositasolla. performance 27
1. Elinkaarimittarien yleiset periaatteet 2. Elinkaarimittarien yleinen puite 3. Elinkaaren hiilijalanjälki 4. Elinkaarikustannus 5. Elinkaarimittarien hyödyntäminen päätöksenteossa performance 28
Elinkaarikustannuksen laskentaperiaatteet Elinkaarikustannuslaskenta mittaa rakennuksen taloudellista kestävyyttä yhteismitallisella tavalla. Laskennan perusperiaatteita ovat: - Mittaa kustannuksia, ei tuloja ( lowest life cycle cost ), - Kustannukset jaksotetaan rakennuksen koko elinkaarelle, - Kustannukset yhteismitallisestaan nettonykyarvoon diskonttauskorolla, - Inflaation vaikutusta ei huomioida: kustannukset lasketaan nykyhinnoin, - Diskonttauskorko valitaan; rinnakkaisia korkolaskentoja voidaan tehdä, - Rahan hintaa kuvaa yksinomaan diskonttauskorko, - ALV huomioidaan tai ei huomioida rakennuksen käyttäjän mukaisesti, ja - Rajaukset tehdään samalla periaatteella kuin hiilijalanjälkilaskennassa. Elinkaarikustannuslaskenta pohjaa ISO- ja EN-standardointiin, ja ohjeistus kehittyy yhä käynnissä olevan EN-standardoinnin myötä. performance 29
Elinkaarikustannuslaskelman jakautuminen performance 30
Laskennan yksinkertaistaminen performance 31
Kustannustiedon lähteet Kustannustiedon tulee perustua olemassa oleviin teknologioihin ja markkinoilla olemassa oleviin ratkaisuihin tai muihin tosiasiallisesti toteutuskelpoisiin ratkaisuihin. Hintatasona pidetään nykyhintoja. Kustannustietoja suositellaan valittavaksi seuraavassa järjestyksessä: 1. Saatuihin tarjouksiin perustuvat kohdekohtaiset hinnat, 2. Kustannuslaskentaan perustuvat kohdekohtaiset hinnat, 3. Kokemusperäiset tai muuten käytetyt yleiset suoriteperusteiset (esim. siivous / m2 / kk vastaavassa kohteessa) keskiarvohinnat vastaavalle rakennustyypille vastaavista palveluista tai suoritteista, 4. Kokemusperäiset tai muuten käytetyt kustannuskertoimet vastaavalle rakennustyypille vastaavista palveluista tai suoritteista (esim. osien vaihdon osuus % rakentamiskustannuksista per vuosi ensimmäisen kymmenen vuoden jälkeen). performance 32
Elinkaarikustannus - parametrit Laskennassa käytetään tiettyjä yhtenäisiä laskentaoletuksia ja laskennasta rajataan pois tiettyjä vaikutuksia lisätieto-osioihin. POIS RAJATTAVAT performance 33
Elinkaarikustannus - esimerkki Elinkaarikustannus mittaa nettonykyarvoon diskontattua elinkaaren aikaista menovirtaa, johon ei huomioida tuloja tai jäännösarvoa. Tässä laskentakorkona on 5 % ja arvonlisäveroa ei huomioida. performance 34
1. Elinkaarimittarien yleiset periaatteet 2. Elinkaarimittarien yleinen puite 3. Elinkaaren hiilijalanjälki 4. Elinkaarikustannus 5. Elinkaarimittarien hyödyntäminen päätöksenteossa 5. Elinkaarimittarien hyödyntäminen päätöksenteossa performance 35
Esimerkki: elinkaarikustannus, taustatiedot Esimerkin laskennassa on käytetty alla esitettyjä huolto- ja energiakustannusten kehitystrendejä. performance 36
Esimerkki: elinkaaripäästöt ja -kustannukset Esimerkissä oli mukana laaja paneeli teknologioita ja toimittajia, ja niiden elinkaarivaikutuksia tutkittiin tulevien hankintojen kohdistamista varten. Elinkaaripäästöt per yksikkö Teknologia 3 Teknologia 4 Teknologia 2 Teknologia 1 Elinkaarikustannus per yksikkö performance 37
Rakentaminen: energiatehokas rakennuttaja Energiatehokkaan rakennuttajan tavoitteina ovat alemmat hiilipäästöt ja alemmat elinkaarikustannukset. Kyseinen rakennuttaja aloitti yhteistyön Bionovan kanssa mitatakseen rakennuttamiensa kerrostalojen elinkaarivaikutuksia GBC Finlandin mittaristolla. Hyötyinä rakennuttaja saa: - Kyvyn mitata suoraan heitä kiinnostavia tunnuslukuja, ja - Kehittää suunnittelu- ja rakennuttamisprosessiaan. performance 38
Tontinluovutuksen tarjousten pisteyttäminen Porvoon kaupunki järjestää yhteistyössä Bionovan kanssa tontinluovutus- ja kumppanuuskaavoituskilpailun Länsirannalla. Kilpailussa pisteytetään ehdotusten vähähiilisyyttä GBC Finlandin mittarilla. Hyötyinä kaupunki saa: - Teknologianeutraalin mittarin parhaan ratkaisun valintaan - Vähähiilisiä tarjouksia, ja - Rakentajat hyötyvät, sillä mitatusti paras voittaa. performance 39
Porin DiaVilla kohteen esittely Porin DiaVilla on Länsi- Suomen Diakonialaitoksen säätiön rakennuttama palveluasumis- ja toimistorakennus. Valmistumisajankohta on kesä 2013. Rakennushankkeelle ei asetettu alun pitäen ympäristötavoitteita, vaan kohde on rakenteellisesti hyvin tavanomainen kerrostalo. Kohteen energialuokka on B, ja se rakennetaan vuoden 2010 rakennusmääräyskokoelman vaatimusten mukaisesti. Tässä käydään läpi rakennus siinä tilassa, kuin se on toteutettu, ja tutkitaan millä keinoilla sen elinkaaren hiilijalanjälki voitaisiin puolittaa tai saada peräti kolmasosaan. performance 40
Kohde lähtötilassa: jos mitään ei tehdä toisin Alla on kohteen päästötaso eurooppalaisen EN 15978-standardin periaatteiden mukaisesti, jos mitään ympäristötehokkuutta parantavia toimia ei tehdä. Kohteen päästöt laskettuna 50 vuoden elinkaarelle ovat noin 5 500 tonnia CO2e. Elinkaaren vaihe Huomioita Tonnia CO2e A1-A3 Materiaalit - 830 A4-A5 Rakentaminen - 60 B1 Käyttö Karbonatisaatio, ei kylmäaineita -40 B2 Ylläpito Arvio huolto-ohjelmasta 20 B3 Korjaus Ei huomioitu - B4 Osien vaihto 50 vuoden aikana 50 B5 Muuntaminen Ei huomioitu - B6 Käyttöenergia Energiatodistuksen mukaan 4 440 B7 Käyttövesi Energiatodistuksen mukaan 90 C1-C4 Purku Arvioitu massojen perusteella 60 Elinkaari yhteensä 5 510 D Lisätiedot -240 performance 41
Valinnat vaiheelle 1: passiivitaso Tuloksesta nähdään, että käyttöenergian osuus päästöistä on noin 80 %. On siis luontevaa etsiä merkittäviä päästövähenemiä vähentämällä energian kysyntää. Vaiheen 1 toimenpiteet ja niiden vaikuttavuus Vihreä betoni koko betonimassaan ja massan optimointi Rakennuksen parantaminen passiivienergitasolle Maalämpöpumppu (COP=3, ei maksimimitoitusta) Vaiheen 1 toimenpiteet yhteensä - 190 tn CO2e -1 500 tn CO2e -1 040 tn CO2e -2 730 tn CO2e Näillä toimilla voidaan puolittaa kohteen päästöt. Toteuttamiselle on todennäköisesti löydettävissä perusteet käyttökustannusten alenemisen kautta. Mikään ratkaisuista ei ole luonteeltaan korkeariskinen. Uutta on vihreän betonin käyttö, jonka avulla saadaan rakentamisvaiheessa noin 20 % päästövähenemä. performance 42
Valinnat vaiheelle 2: lähes nollaenergiataso Vaiheessa 2 pitää päästä selvästi alempiin päästöihin. Rakennus on saatava lähes nollaenergiatasolle ja sen on tuotettava joko merkittävä osa omasta sähköstään, tai sitten kaikki lämpöenergiansa puupolttoaineilla. Tässä on valittu toimenpiteeksi aurinkosähkön tuottaminen puolelle tarvitusta kiinteistösähköstä. Vaiheen 2 toimenpiteet ja niiden vaikuttavuus Rakennuksen parantaminen lähes nollaenergiatasolle Maalämpöpumpun käyttö vähenee hieman Aurinkosähkön merkittävä tuotanto kiinteistön käyttöön Vaiheen 2 toimenpiteet yhteensä -810 tn CO2e +90 tn CO2e -380 tn CO2e -1 100 tn CO2e Vaiheella 2 on selvästi korkeammat riskit ja kustannukset. Etenkin aurinkosähkön tuotanto nostaa investointikustannusta huomattavasti. Mahdollisuudet vähentää esim. betonirakenteiden päästöjä edelleen olisivat tervetulleita. performance 43
Skenaarioiden lopputulos Kohde on mahdollista toteuttaa nykyteknologialla puolella tai kolmasosalla siitä päästötasosta, joka kohteella on, jos mitään erityistä toimenpidettä ei käynnistetä. Päästöt vähenevät tehokkaimmin ensiksi käyttöenergiasta, mutta rakentamisvaiheen päästöjen osuus kokonaisuudesta ja sen tehostamisen merkitys kasvavat. 6 000 Rakennuksen elinkaaren hiilijalanjäljen skenaariot 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 RakMk 2010 nykytila Passiivi + maalämpö Lähes nolla + aurinko C Purku A Rakentaminen B Käyttö performance 44
Mitä tulokset tarkoittavat? Jos tulokset ilmoitetaan esimerkiksi tuttuina henkilöauton ajokilometreinä talon asukasta (50) ja vuotta (50) kohti, vastaavat perustason ratkaisun päästöt noin kahta kolmasosaa keskimääräisen suomalaisen vuosittaisesta autoilusta. Perustilanne RakMk 2010 30 miljoonaa ajokilometriä, tai 12 000 km per asukas per vuosi Vaihe 1: passiivitaso 15 miljoonaa ajokilometriä, tai 6 000 km per asukas per vuosi Vaihe 2: lähes nollaenergia 9 miljoonaa ajokilometriä, tai 3 700 km per asukas per vuosi Keskimääräinen ajosuorite 18 000 km / v. Laskettu keskimääräisellä henkilöautolla 180 g CO2e / km performance 45
NOPEAMPAA KASVUA YMPÄRISTÖTEHOKKUUDELLA Bionova Consulting parantaa tehokkuutta ja kilpailukykyä ympäristötehokkuuden avulla. Ota yhteyttä ja selvitä miten voit hyötyä. Your partner for sustainable performance Yhteydenotot Panu Pasanen +358 44 2871 722 panu.pasanen@bionova.fi www.bionova.fi performance 46