Vihreästä rakentamisesta 1/11 Rakennukset ja ympäristö Rakentamistarve kasvaa maailman väestömäärän mukana nopeasti. Viisikymmentä vuotta sitten maailman väestömäärä oli kolme miljardia, nyt se on seitsemän miljardia ja noin kahdentoista vuoden päästä sen arvioidaan ylittävän kahdeksan miljardia. Rakentaminen, rakennusten ylläpito ja rakennusten hävittäminen kuormittavat ympäristöämme valtavasti: - eurooppalaisessa rakentamisessa yli 50 % käytettävistä raaka-aineista otetaan luonnonvaroista. - 44 % kaikesta euroopassa kulutettavasta energiasta kuluu rakennuksissa. - rakennukset aiheuttavat noin kolmanneksen kasvihuonekaasupäästöistä euroopassa. - rakennukset tuottavat 33 % jätteistä euroopassa. Lähde: Glass for Europe Kansainvälisesti sovittuihin ympäristötavoitteisiin pääseminen edellyttää rakennussuunnittelulta, rakennusmateriaalien valmistajilta, rakentajilta sekä rakennuksen käyttäjiltä ja ylläpidolta ympäristöarvojen ymmärtämistä ja niiden mukaista toimintaa. Kaikelle rakentamiselle tulisi olla järkiperusteet ja olemassa olevia tiloja tulisi käyttää mahdollisimman tehokkaasti. Yleisesti rakennusten tärkeimmiksi ympäristöarvoiksi katsotaan energiatehokkuus, rakennuksen käytön helppous, tilojen toimivuus ja muunneltavuus sekä julkisen liikenteen ja palvelujen saatavuus. Suomen olosuhteissa energiatehokkuus on ollut itsestään selvä vaatimus jo pitkään. Tämän osoittaa vaikkapa se, että Suomessa on siirrytty käyttämään eristyslaseja lähes kaikissa rakennuksissa paljon aiemmin kuin keskieuroopassa. Eurooppalaisista rakennuksista reilussa 40 %:ssa on yhä yksinkertaiset lasit. Lähde: Glass for Europe Ympäristöystävällisen ja kestävän kehityksen mukaisen rakentamisen yhteydessä puhutaan vihreistä rakennuksista. Termi herättää joukon mielikuvia, mutta sen merkitystä ei yksiselitteisesti ole määritelty. Sillä tarkoitetaan mm. energiatehokasta, ekologista ja ympäristöään vähän kuormittavaa rakennusta sekä turvallista ja terveellistä rakennusta. Voidaan sanoa, että vihreällä rakentamisella tavoittellaan kestävän hyvinvoinnin mukaista toimivaa kokonaisuutta ekologisesta, sosiaalisesta ja taloudellisesta näkökulmasta katsottuna. Asuin- ja työtilojen laadulla on merkittävä vaikutus ihmisten elämänlaatuun ja terveyteen, oleskelemmehan noin 90% ajastamme sisätiloissa. Vihreällä rakentamisella parannetaan sekä ihmisten että ympäristön hyvinvointia, myös tuleville sukupolville. Miten rakennusten vihreyttä mitataan? Viimeisten vuosikymmenten aikana on kehitetty sekä kansallisia että kansainvälisiä laskenta- ja arviointimenetelmiä, joiden tarkoituksena on mitata kestävän kehityksen ja ympäristöystävällisen rakentamisen osa-alueita. Näistä vihreän rakentamisen arvoja mittaavista menetelmistä käytetään nimitystä ympäristöluokitusjärjestelmät. Suomessa ympäristöluokitusjärjestelmistä tunnetuimpia ovat BREEAM (UK), LEED (USA) ja PromisE (Suomi). Kansainväliset ympäristöluokitusjärjestelmät BREEAM ja LEED ohjaavat rakennuksen suunnittelua, rakentamista ja käyttöä sekä rakennuksen ympäristövaikutuksia rakennuksen koko elinkaaren aikana. Suomalainen PromisE on suppeampi ympäristöluokitusjärjestelmä joka tarkastelee rakennuksen ympäristöominaisuuksia neljässä pääluokassa: rakennuksen käyttäjien terveys, luonnonvarojen kulutus, ekologiset vaikutukset ja ympäristöriskien hallinta.
2/11 Tällä hetkellä maailmalla suosituin ympäristöluokitusjärjestelmä lienee Yhdysvaltalainen LEED, (Leadership in Energy and Environmental Design). LEED-ympäristöluokituksia myöntää ja niiden käyttöä valvoo riippumaton Green Building Certificate Institute, joka toimii yleishyödyllisen U.S. Green Building Council (USGBC) -järjestön alaisuudessa. USGBC toimii ympäristövastuullisen rakentamisen edistäjänä ja tiedon levittäjänä ympäristöasioissa. http://www.usgbc.org/ LEED sertifikaattia voidaan hakea uudisrakennukselle, peruskorjattavalle rakennukselle tai olemassa olevalle rakennukselle. Sertifikaatti voidaan myöntää useimmille rakennustyypeille kuten toimistorakennuksille, julkisille rakennuksille, kauppakeskuksille sekä hotelleille ja asuinrakennuksille joissa on vähintään neljä asuinkerrosta. LEED sertifioinnissa rakennus, sen käyttö ja ylläpito pisteytetään koko elinkaarelle. Pisteytyksessä on käytössä 100 peruspistettä, sekä lisäksi mahdolliset lisäpisteet 1-6 pistettä innovatiivisesta suunnittelusta ja 1-4 pistettä lähialuevaikutuksesta (LEED 2009). LEED sertifikaatteja on neljää tasoa: - alin taso on LEED sertifioitu rakennus, jonka saamiseksi vaaditaan 40 49 pistettä. - Hopeataso, jonka saamiseksi vaaditaan 50 59 pistettä. - Kultataso, jonka saamiseksi vaaditaan 60 79 pistettä. - Platinataso, jonka saamiseksi vaaditaan vähintään 80 pistettä. LEED sertifioinnissa arvioitavat tekijät on jaettu eri luokkiin: Kestävän kehityksen mukainen maankäyttö, vedenkäytön tehokkuus, energiankäyttö ja ilmastovaikutus, materiaalit ja materiaalikierto, sisäilmaston ja -olosuhteiden laatu, rakennuksen käyttäjien tietoisuus ja valistus ympäristöasioissa, rakennuksen sijainti ja kulkuyhteydet, innovatiivisyys suunnittelussa sekä lähialuevaikutus. LEEDiä kehitetään ja ajanmukaistetaan koko ajan. Uusi versio LEED v.4 julkaistaan tämän hetkisen tiedon mukaan kesäkuun alkuun 2013 mennessä. LEED Suomessa LEEDin suosio kasvaa myös Suomessa sekä uudisrakentamisessa että olemassa olevien rakennusten korjausrakentamisessa. Varsinkin suuret yhtiöt näkevät toimitilojensa LEED sertifioinnin kannattavana. Esimerkkejä LEED sertifioiduista rakennuksista Suomessa: - Moveres Business Garden, 2009, Helsinki, hopeataso. Pohjoismaiden ensimmäinen LEED sertifioitu uudisrakennus. - Kauppakeskus Sello, 2010, Espoo, kultataso. Euroopan ensimmäinen kauppakeskukselle myönnetty olemassa olevan rakennuksen vastuullista käyttöä ja ylläpitoa koskeva kultatason LEED-sertifikaatti (LEED for Existing Buildings: Operations & Maintenance). - Nordean 14 pääkonttorirakennusta Suomessa, Tanskassa, Norjassa ja Ruotsissa, 2010, LEEDsertifikaatti. Hanke on tähän asti laajin olemassa olevien rakennusten LEED-sertifiointiprojekti Yhdysvaltojen ulkopuolella ja lajissaan ensimmäinen Euroopassa. - Vaisala Oyj pääkonttori, 2011, Vantaa, kultataso. Suomen ensimmäinen, LEED standardin uudistetut vaatimukset täyttävä kultatason sertifikaatti. Suomessa on parhaillaan työn alla useita LEED projekteja mm. maan suurin toimistorakentamisen työmaa, Töölönlahden talot Helsingissä, rakennuttajat Lemminkäinen ja Etera.
Ympäristöluokituksen ja vihreän rakentamisen hinnoista 3/11 Koska ympäristöluokituksen ja vihreän rakentamisen hinta riippuvat monesta tekijästä, vaihtelee niihin kuluvat summat tapauskohtaisesti melko paljon. Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että mitä varhaisemmassa vaiheessa rakennusprojektia ympäristöluokituksen ja vihreän rakentamisen vaatimukset saadaan liitettyä rakennusprojektiin, sitä halvemmaksi ne tulevat. Saadaksemme jonkun käsityksen vihreän rakentamisen ja ympäristöluokitusten hintojen suuruusluokasta, voidaan asiaa valaista hypoteesillä: Toimistorakennus kaupunkialueella, uudisrakennus, pinta-ala 20 000m 2 Pelkän sertifioinnin hinta: BREEAM: 70 000 75 000 EUR LEED: 80 000 85 000 EUR HQE (Ranska): 110 000 115 000 EUR Vuonna 2003 Yhdysvalloissa julkaistiin raportti ( * ) vihreän rakentamisen kustannuksista ja hyödyistä. Raportti perustuu LEED sertifioitujen vihreiden rakennusten ja vastaavien tavallisten rakennusten keskinäiseen vertailuun ja se on ilmeisesti laajin vihreän rakentamisen vaikutuksista tehty selvitys. Raportissa todetaan tavallisen toimitilarakentamisen maksavan 150 250 USD/neliöjalka. Raportin mukaan vihreän rakentamisen vaatimat lisäinvestoinnit nostivat rakentamiskuluja 3 5 USD/neliöjalka, joka vastaa noin kahta prosenttia rakentamiskustannuksista. Euroihin ja SI-yksikköihin muunnettuna raportin mukaiset vihreän rakentamisen lisäkustannukset olisivat noin 27 45 EUR/m 2, (1 = 1,2 $). Näillä hinnoilla hypoteesitapauksessamme vihreän rakentamisen ja LEED sertifioinnin lisäkustannukseksi tulisi 620 000 985 000 EUR. Kannattaa huomioida, että vuonna 2003 julkaistussa raportissa hinnat perustuivat silloiseen vihreän rakentamisen palveluiden ja tuotteiden saatavuuteen sekä hintoihin. Tänä päivänä vihreä rakentaminen on suhteessa halvempaa, koska kaikkea siihen liittyvää on tarjolla huomattavasti enemmän. Vihreästä rakentamisesta ja ympäristöluokituksesta saatavat hyödyt Yhdysvaltalaisraportin ( * ) mukaan vihreä rakentaminen on kustannustehokasta. Pelkästään rakennuksen käyttökuluissa saavutettavat säästöt rakennuksen elinkaaren aikana voivat raportin mukaan olla kymmenkertaiset vihreään rakentamiseen investoituun summaan nähden. Raportissa kerrotaan myös eritasoisten vihreiden rakennusten vertailusta (eri LEED tasot). Vertailun mukaan korkeamman luokituksen rakennuksessa kulut olivat lyhyellä aikavälillä suuremmat, mutta pitkällä aikavälillä niiden kulut muodostuivat merkittävästi pienemmiksi. Vihreästä rakentamisesta saatavat hyödyt näkyvät rakennuksen pienemmissä käyttökuluissa, vuokralaisia ja ostajia kiinnostavammassa kohteessa, korkeammassa myyntiarvossa, korkeammissa perittävissä olevissa vuokrissa, rakennuksen käyttäjien kannalta terveellisemmässä ja viihtyisämmässä asuin- tai työympäristössä, pienemmissä jätemäärissä, pienemmässä energian ja veden kulutuksessa, pienemmissä kasvihuonekaasupäästöissä sekä mahdollisissa vihreään rakentamiseen perustuvissa verohelpotuksissa ja pienemmissä ympäristömaksuissa. Yhdysvaltalaisraportissa esitetyn arvion mukaan vihreän toimitilarakennuksen tarjoaman terveellisemmän ja viihtyisämmän työympäristön ansioista sairaspoissaolojen väheneminen ja työtehon paraneminen vaikuttaa enemmän tuottavuuden paranemiseen kuin maailmanlaajuinen laajakaista. On hyvä muistaa, ettei hyviä asioita pidä mitata pelkästään rahassa; elämänlaadun paraneminen missä tahansa muodossa on arvokas asia. Lasirakentamiseen liittyy Yhdysvaltalaisraportissa mainitut tutkimukset, joiden mukaan ihmisten suorituskyky ja työteho paranevat huomattavasti päivänvalon vaikutuksesta:
4/11 - Kolmen eri kaupungin oppilaitoksissa tehdyn tutkimuksen mukaan niiden opiskelijoiden suoritukset, joiden luokkahuoneissa oli eniten päivänvaloa olivat jopa 20% parempia kuin niiden oppilaiden, joiden luokkahuoneissa oli vähiten päivänvaloa. - Päivänvalon vaikutusta ihmisten työtehoon seuranneessa tutkimuksessa todettiin työtehokkuuden paranevan jopa 7% siirryttäessä tavallisista toimitiloista vihreään ja valoisaan toimitilaan. Vihreän rakentamisen yhtenä tarkoituksena on mahdollistaa rakennuksen pidempi käyttöikä. Yhdysvaltalaisraportin mukaan vihreä rakentaminen lisää rakennusten käyttöikää huomattavasti. Raportissa oletetaan tavallisen rakennuksen käyttöiäksi noin 40 vuotta, LEED hopeatason rakennukselle noin 60 vuotta ja LEED kulta- ja platinatason rakennuksille vielä enemmän. Raportissa mainitaan rakennuksen eri osien käyttöikien vaihtelevan suuresti ja siksi arvioissa on lähdetty oletuksesta, että rakennuksen energia- ja vesijärjestelmät sekä jätehuolto palvelevat ympäristöystävällisesti 20 vuotta, jonka jälkeen ne ajanmukaistetaan. Yhtenä suurena etuna ympäristöluokituksissa on, että luokitettuja rakennuksia voidaan vertailla paremmin. Vaikka eri ympäristöluokitukset eroavatkin toisistaan, voidaan ympäristöluokituksessa tehdyistä asiakirjoista löytää vertailun kannalta olennaiset tiedot. Lasirakenteet ympäristöluokitettavissa rakennuksissa. Lasirakenteet näyttelevät usein merkittävää osaa vihreässä rakentamisessa. Oikein suunnitelluilla ja toteutetuilla lasirakenteilla aikaansaadaan viihtyisiä ja arkkitehtonisesti näyttäviä rakennuksia sekä energiatehokkaita ja pitkäikäisiä rakenteita, joita vihreässä rakentamisessa tavoitellaan. Lasirakenteilla on merkitystä erityisesti tilojen viihtyvyydessä ja luonnonvalon hyödyntämisessä. Esim. LEED ympäristöluokituksessa asetetaan pisteitä antavat rajat päivänvalolle ja näkymille seuraavasti: IEQ Credit 8.1: Päivänvalo ja näkymät Päivänvalo Edellyttää päivänvalon vapaata pääsyä 75%:lle vakituisesti miehitetystä alasta. IEQ Credit 8.2: Päivänvalo ja näkymät Näkymät Edellyttää näköyhteyttä ulos 90%:lle vakituisesti miehitetystä alasta. LEED pisteytyksessä voi oikein valituilla rakennuslasituotteilla kertyä jopa 40 pistettä, joka riittää alimman LEED tason sertifikaatin saantiin. Lasirakenteiden vaikutus sisäilmastoon Vihreässä rakentamisessa kiinnitetään suurta huomiota rakennusten sisäilmaston laatuun ja lämpöolosuhteisiin. Yhdysvaltalaisraportin ( * ) mukaan toimitilojen käyttäjien mielestä kaksi tärkeintä sisäolosuhteiden laatuun vaikuttavaa tekijää ovat lämpömukavuus ja sisäilman laatu. Suomen rakentamismääräyskokoelma D2:n kohdassa 2.2 Lämpöolot, sanotaan mm. että: Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että oleskeluvyöhykkeen viihtyisä huonelämpötila voidaan ylläpitää käyttöaikana niin, ettei energiaa käytetä tarpeettomasti. Oleskeluvyöhykkeen huonelämpötilan lämmityskauden suunnitteluarvona käytetään lämpötilaa 21 ºC. Hyväksyttävä poikkeama oleskeluvyöhykkeen huonelämpötilan lämmityskauden suunnitteluarvosta huonetilan keskellä 1,1 m:n korkeudella on ±1 ºC. Suomen olosuhteissa lasirakenteiden vaikutus rakennuksen sisäilmastoon näkyy ensisijaisesti väli- ja talvikaudella. Lasirakenteet jäähtyvät ulkovaipan osana voimakkaimmin ja vaikuttavat sisäilmastoolosuhteisiin heikentävästi.
5/11 Koska lasirakenne on rakennuksen ulkovaipan kylmin osa, pidetään lasirakenteen hyvää U-arvoa tärkeimpänä tekijänä lasirakenteen energiatehokkuudessa. Lasirakenteen U-arvo 1 W/(m 2 K) onkin vähimmäisvaatimustasona useimmissa uudisrakennuksissa. Tähän U-arvoon päästään, kun lasirakenteessa käytetään eristyslaseja, joiden U-arvo on noin 0,7 W/(m 2 K). Lasirakenteen U-arvo heikkenee jos eristyslaseissa käytetään pientä ruutukokoa, jolloin U-arvoltaan heikompia lasin reuna-alueita on pinta-alaan nähden enemmän kuin käytettäessä isoa ruutukokoa. Reuna-alueiden U-arvo voi olla 0,2 W/(m 2 K) huonompi kuin lasin keskiosan U-arvo. Myös eristyslasien muodolla on merkitystä lasirakenteen U-arvoon. U-arvon kannalta parhaiten toimivat neliönmuotoiset sekä korkeat ja kapeat lasit, heikoimpia U-arvon kannalta ovat matalat ja leveät lasit. On myös hyvä muistaa, että eristyslasien U-arvo heikkenee 10 30% kun eristyslasia kallistetaan pystysuunnasta vaakatasoon. Kallistuskulman aiheuttama prosentuaalinen muutos on sitä suurempi mitä parempi U-arvo eristyslasilla on. Rakenteessa käytettävällä karmilla on myös merkittävä vaikutus lasirakenteen U-arvoon. Energiatehokkuusvaatimukset ovat tuoneet markkinoille joitain alumiiniprofiilijärjestelmiä, joiden U-arvo on valmistajan ilmoituksen mukaan alle 1 W/(m 2 K). Useimpien käytössä olevien alumiiniprofiilijärjestelmien U-arvo on yli 1 W/(m 2 K). Rakennuksen eristysarvojen määrityksessä käytetään rakentamismääräyskokoelma D3:n antamia mitoittavia ulkoilman lämpötiloja. Niissä Suomen alue on jaettu neljään säävyöhykkeeseen ja mitoittavat ulkoilman lämpötilat vaihtelevat etelän -26 ºC:sta pohjoisen -38 ºC:en. Valitettavasti mitoittavat ulkoilman lämpötilat eivät ota huomioon tuulen vaikutusta, joka Suomen laajalla rannikkoalueella on yleistä myös talvisin ja minkä vaikutuksesta kaikki rakenteet jäähtyvät huomattavasti enemmän kuin tyynellä. Esimerkiksi -20 ºC lämpötilassa tuulen nopeudella 8 m/s ilman jäähdytysvaikutus on sama kuin tyynellä ilmalla -41 ºC lämpötilassa. Säänennustusmalli AROMEn mukaan (Suomen Tuuliatlas) tuulen aritmeettinen keskinopeus tammikuussa 50 m korkeudella on 8 10 m/s koko merenvastaisella rannikollamme. Suomen olosuhteissa lasirakenteen hyvä U-arvo ei aina riitä lämpöviihtyvyyden ylläpitoon tai rakentamismääräyksissä annettujen sisäilmastovaatimusten toteutumiseen. Varsinkin korkeampien lasitusten (>2 m) jäähtyessä talvella, lasirakennetta pitkin alas valuvan jäähtyneen sisäilman liikenopeudet saattavat ylittää rakentamismääräyskokoelma D2:ssa sisäilman nopeuksille asetetut ohjearvot moninkertaisesti. Tätä vedon aiheuttamaa häiriötä lämpöviihtyvyyteen yritetään tavallisesti korjata nostamalla patteriverkoston lämpötilaa tai tuomalla sähköpattereita työpisteisiin. Niillä lievennetään vedon aiheuttamaa epämukavuutta, mutta ne eivät poista vedon syntymekanismia. Lisäksi on hyvä muistaa, että sisälämpötilan nostaminen yhdellä asteella lisää lämmitysenergian kulutusta n. 5 %. Ympäristöystävällisenä ratkaisuna voidaan käyttää sähkölämmitteistä eristyslasia, jossa sisälasi lämmitetään pienellä sähköteholla (< 50 W/m 2 ) sisäilman lämpötilaan ja vedon syntymekanismi häviää. Sisälasin lämpötilaa ja lämmityksen päälläoloa ohjataan termostaateilla jotka takaavat sen, että lämmitys menee päälle ainoastaan silloin kun sisälasi jäähtyy alle asetetun lämpötilan. Samalla myös lasirakenteen sisäpinnan mahdollinen kondenssiriski häviää ja lasirakenne pysyy kuivana. Eristyslasin hyvän eristävyyden takia yli 90% lasin tehosta saadaan hyödynnettyä huonetilan lämmityksessä. Näin toteutettavan lasirakenteen rajaama tila saadaan vastaamaan sekä rakentamismääräyksien antamia ohjearvoja, Sisäilmastoluokitus 2008 S1 vaatimustasoa, että LEEDin IEQ Credit 7.1: Thermal Comfort- Design ja IEQ Credit 7.2: Thermal Comfort-Verification vaatimuksia.
Onko energiatehokkuus pelkästään hyvä asia? 6/11 Rakennusten energiatehokkuuden parantamisessa on välillä luultu enemmän ja tiedetty vähemmän. Liian tiiviiksi rakennetuissa taloissa todetut homevauriot ovat kantapään kautta opettaneet, ettei pelkkää energiatehokkuutta parantamalla päästä aina hyvään tulokseen. Homevaurioita syntyy kun rakenteisiin pääsee vettä esimerkiksi vesivahingon tai vuotavan katon kautta, mutta usein myös väärin rakennetun ulkovaipan sisällä tiivistyvästä ilman kosteudesta. Koska rakenteissa liikkuu ilmanpaineen vaihtelujen takia aina ilmaa, riippumatta miten tiiviiksi ne on pyritty tekemään, voi kylmänä vuodenaikana ilmankosteuden kastepiste löytyä rakenteen sisältä ja silloin peli on menetetty. Kondenssin aiheuttamia homevaurioita on syntynyt esimerkiksi ikkunoiden aiheuttamina, kun karmiin on energiatehokkuuden parantamiseksi lisätty laseja. Näissä tapauksissa sisäilman sisältämä kosteus on talvisaikana tiivistynyt lasien välissä ja vettä on valunut raamia pitkin seinärakenteen sisään käynnistäen siellä homeen kasvun. Homeongelmien välttämistä koskettaa mm. Suomen rakentamismääräyskokoelma D2, Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, Määräykset ja ohjeet 2012, kohta 2.3.2: Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että sisäilmankosteus pysyy rakennuksen käyttötarkoituksen mukaisissa arvoissa. Sisäilman kosteus ei saa olla jatkuvasti haitallisen korkea eikä kosteus saa tiivistyä rakenteisiin eikä niiden pinnoille tai ilmanvaihtojärjestelmiin siten, että se aiheuttaa kosteusvaurioita, mikrobien tai pieneliöiden kasvua tai muuta terveydellistä haittaa. Hyvän U-arvon eristyslasit valokatteissa Eristyslasien hyvän eristävyyden haittapuolena on, että valokatteiden eristyslasit keräävät päälleen lunta ja jäätä, joka ei sula lämpövuodosta kuten huonomman U-arvon laseilta. Lasien päälle kerääntyvä lumi on saatava pois liian suureksi kasvavan lumikuorman välttämiseksi, eikä lumen ja jään mekaaninen poistaminen lasirakenteelta ole helposti toteutettavissa. Todettakoon myös, että valokate jonka päällä on muutama sentti lunta tai jäätä näyttää umpikatteelta, koska lumi ei läpäise valoa hyvin. Kustannustehokas pysyväisratkaisu lumen ja jään poistamiselle valokatteelta on sähkölämmitteinen lasi. Lumen ja jään sulattaminen valokatteilta vaatii n. 350 W/m 2 lämmitystehoa ulkolasin lämmittämiseen jotta lumi ja jää sulaa tehokkaasti pois lasirakenteelta. Lumen ja jään sulatuksessa käytetään ohjausjärjestelmää, joka kytkee lumensulatuksen päälle ainoastaan kun lunta sataa. Ohjausjärjestelmä kytkee sulatuksen vastaavasti pois heti kun lumi ja jää on sulanut laseilta. Sähkölämmitteinen eristyslasi kuluttaa vähän sähköenergiaa ja sen vaikutus rakennuksen E-lukuun on pieni. Esimerkki toteutuneesta sähköenergian kulutuksen hinnasta valokatteen lumensulatuksessa: Verkatehdas, Hämeenlinna Sähkölämmitteinen eristyslasikate, 550 m 2, lumensulatuksen neliöteho 350 W/m 2. Talvina 2009 2011 lumensulatukseen kulutetun sähkön keskihinta n. 500 EUR/ talvi eli alle 1 EUR/m 2 / vuosi. Vertailuna pääkaupunkiseudun hintataso lumenpudottamisesta ja lumen poisviennistä / pudotuskerta: Lumenpudotus katolta 2 4 EUR/m 2 + alv 23% Pyöräkuormaaja 65 EUR/h + alv 23% Lumen poiskuljettaminen kuorma-autolla (15 m 3 ) 350 EUR + alv 23% Lumen pudottaminen 550 m 2 katolta maksaa 1100 2200 EUR + alv 23% / pudotuskerta Pyöräkuormaajaa tarvitaan esim. 6 h / pudotuskerta; 6 x 65 EUR = 390 EUR + alv 23% Lumen poiskuljetus kuorma-autoilla, esim. 8 lavallista; 8 x 350 EUR = 2800 EUR + alv 23%
7/11 Lumen pudottamisen ja poisviennin kustannukset 550 m 2 katolta ovat 4290 5390 EUR + alv 23% per lumenpudotuskerta. Viime vuosina lunta on jouduttu pudottamaan katoilta useampana kertana talvessa. Taloudellisesta näkökulmasta lumensulattaminen sähkölämmitteisellä lasilla on todella kustannustehokasta, jos vaihtoehtona on lumen mekaaninen pudottaminen ja poisvienti. Sähkölämmitteisen eristyslasin hintaero vastaavaan eristyslasiin ilman sähkölämmitteisyyttä on n. 150 EUR/m 2. Esimerkiksi 550 m 2 suuren valokaton sähkölämmitteisten eristyslasien hintaeroksi vastaaviin kylmiin eristyslaseihin verrattuna tulee 550m 2 x 150 EUR/m 2 = 82500 EUR, joka vastaa lumenpudottamisesta esitetyn laskelman hinnoilla vajaan kahdenkymmenen lumenpudotuksen ja lumen poisviennin hintaa. Runsaslumisten talvien sattuessa valokatteen sähkölämmitteisen lumensulatuksen investoinnin takaisinmaksuaika verrattuna lumenpudotuksen ja lumen poiskuljetuksen hintaan on neljä - viisi vuotta. Valokatteiden lumensulatuksessa sähkölämmitteinen lasi on ympäristöystävällinen ratkaisu, etenkin jos rakennuksessa käytetään vihreää sähköä. Lasirakenteen heikkoon eristysarvoon perustuva, eli sisätilan lämmönhukalla toimiva lumensulatus on ympäristövaikutuksiltaan huono ja energiatehokkuudeltaan heikko ratkaisu, koska huonosti eristävä rakenne vuotaa lämpöä ulos kellon ympäri koko lämmityskauden ajan vaikka ulkona ei lunta sataisikaan. Luonnonvalo pääsee rakennukseen lasirakenteiden kautta Oikein toteutetut lasirakenteet vähentävät merkittävästi sisätilojen valaisussa päiväsaikaan tarvittavaa sähkövalon tarvetta. Yhdysvaltalaisraportin ( * ) mukaan toimitilojen valaisemiseen käytettävän sähköenergian osuus on toiseksi suurin päiväsaikanaan mitatusta huippukulutuksesta. Eurooppalaisen lasinvalmistajan järjestämässä kokeessa selvitettiin ikkunapinta-alan vaikutusta sisätilan valaisuun kuluvan sähkön kulutuksessa. Koetilanteessa tutkittiin kahta identtistä huonetta, joissa toisessa oli pienehkö ikkuna pinta-ala ja toisessa melko suuri vastaavalla ulkoseinällä oleva ikkunapinta-ala. Pienen ikkunan valoaukon pinta-ala indeksi oli 16,4% ja suuren ikkunan valoaukon pinta-ala indeksi oli 24,5%. Pienen ikkunan antaman päivänvalon vaikutus huoneen valaisuun oli keskimäärin 43% ja suuren ikkunan vaikutus keskimäärin 72%. Vaadittuun valaisutasoon pääsemiseksi käytetyn sähköenergian määrä pienen ikkunan huoneessa vastasi 4,2 kwh/a ja suuren ikkunan huoneessa 2,7 kwh/a. Koejärjestelyssä saatujen mittaustulosten perusteella voitiin todeta suuremman ikkuna pinta-alan vähentävän valaisuun käytettävän sähkön kulutusta keskimäärin 36% vuodessa. Lasirakenteet voivat aiheuttaa jäähdytystarpeen Etenkin kesällä lasirakenteen kautta säteilee sisätilaan auringon lämpöenergiaa, joka voi hetkessä nostaa sisälämpötilaa huomattavasti mukavuuslämpötilan yläpuolelle aiheuttaen sisäilman jäähdytystarpeen. Yhdysvaltalaisraportin ( * ) mukaan toimitilojen jäähdyttämiseen käytettävän sähköenergian osuus on pääsääntöisesti suurin päiväsaikanaan mitatusta huippukulutuksesta.
8/11 Rakentamismääräyskokoelma D3:n mukaan ylilämpenemisen ehkäisemiseksi rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että tilat eivät lämpene haitallisesti. Ylilämpenemisen estämiseksi tulisi käyttää ensisijaisesti rakenteellisia ja muita passiivisia keinoja esim. lippoja, markiiseja, kaihtimia ja sopivia auringonsuojalaseja. Ikkunalasituksen tyyppi U-arvo W/(m 2 K) g kohtisuora 2K + 1K, eristyslasi + erillislasi 2,7 0,7 3K, eristyslasi matalaemissiviteettipinnoitetuilla 0,6 0,9 0,4 0,6 laseilla 1K, tehokas auringonsuojalasi 5,7 0,3 Taulukko 1. Ikkunan valoaukon auringon kokonaissäteilyn läpäisykertoimia, g kohtisuora Yhtenä suoran auringonvalon haittana on sen osana oleva UV-säteily, joka haalistaa esimerkiksi tekstiilien värejä. Auringon UV-säteilyn haittavaikutuksia voidaan tehokkaasti vähentää jos lasirakenteessa käytetään PVB laminoitua lasia, koska laminaattikalvo läpäisee huonosti UV-säteilyä. Ympäristöarvot tuotekehityksen kiihdyttäjänä Tiukentuvat ympäristövaatimukset vaikuttavat voimakkaasti rakennustuotteiden tuotekehitykseen. Tämä näkyy myös rakennuslasituotteissa, jossa esimerkiksi energiatehokkuuden parantamiseksi tehdyn tuotekehityksen ansiosta nykyisten eristyslasien U-arvo on noin kolme kertaa parempi kuin parinkymmenen vuoden takaisten eristyslasien. Ympäristövaatimukset pakottavat valmistajia löytämään haitallisia aineita sisältävien tuotteiden tilalle turvallisempia sekä kehittämään ympäristöä vähemmän kuormittavia valmistusprosesseja. Hyvänä esimerkkinä tälläisestä ovat peilit, joiden valmistuksessa on perinteisesti käytetty paljon lyijyä. Ympäristövaatimusten ja kysynnän takia valmistajat ovat joutuneet kehittämään peilejä ja niiden valmistustekniikoita, jotka ovat vähentäneet peilien lyijypitoisuuden murto-osaan aiemmasta: Perinteisesti valmistetun peilin lyijypitoisuus < 50 000 ppm - Eurooppalaisen standardin RoHS vaatimus, lyijypitoisuus < 1000 ppm - Yhdysvaltalainen vaatimustaso, lyijypitoisuus < 90 ppm - Uuden sukupolven peilit, esim. SGG MIRALITE REVOLUTION, lyijypitoisuus < 50 ppm Kaikki ei ole niin vihreää kuin miltä näyttää Vihreisiin arvoihin viittavia merkkejä on valtava määrä, ja niitä tulee koko ajan lisää. Jotkut ympäristömerkeistä vahvistavat yksiselitteisesti tuotteen olevan ympäristöystävällinen ja jotkut taas pyrkivät luomaan kuluttajalle sen suuntaisia mielikuvia vaikka tuote ei käytännössä eroaisi mitenkään vastaavaasta ei vihreästä tuotteesta. Puhtaasti markkinointitarkoitukseen luotua mielikuvaa tuotteen vihreydestä kutsutaan viherpesuksi, englanniksi green washing. Markkinoilta löytyvistä ympäristömerkeistä voidaan erottaa kolme tyyppiä: 1. Viralliset ja elinkaaritarkasteluun (Life Cycle Assessment, LCA) perustuvat ympäristömerkit. 2. Kolmannen osapuolen (esim. yleishyödyllisen järjestön) myöntämät ympäristömerkit. 3. Valmistajan itsensä kehittämät, omille tuotteille annetut ympäristömerkit. Mainituista ympäristömerkeistä vahvimpia ovat viralliset ja elinkaaritarkasteluun perustuvat ympäristömerkit.
9/11 Virallisia ympäristömerkkejä ovat EU:n ympäristömerkki Eurokukka, Energiamerkki ja Joutsenmerkki. Pääsääntöisesti myös luettelossa toisena olevat, kolmannen osapuolen myöntämät ympäristömerkit ovat merkittäviä ympäristömerkkejä. Tälläisiä ovat esimerkiksi rakennuksille myönnettävät LEED ja BREEAM ympäristöluokitusmerkit. Kolmannen osapuolen myöntämien ympäristömerkkien heikkona puolena on, etteivät ne aina ole toisiinsa nähden vertailukelpoisia ja siksi näiden ympäristömerkkien myöntämisperusteiden yhdenmukaistamista kannattaa pyrkiä edesauttamaan. Luettelossa kolmantena olevat ympäristömerkit, eli valmistajien itse kehittämät ympäristömerkit ovat lukumäärältään suurin ja merkitykseltään epäselvin ryhmä. Mukaan kuuluu sekä todellisiin ympäristöarvoihin perustuvia merkkejä että puhtaasti markkinointikikkana kehitettyjä merkkejä. CE-merkintä CE-merkintä on valmistajan vakuutus siitä, että tuote täyttää Euroopan unionin asettamat turvallisuutta, terveyttä, ympäristöä ja kuluttajansuojaa koskevat vaatimukset. Heinäkuussa 2013 astuu EU:ssa voimaan uusi rakennustuoteasetus jonka mukaan CE-merkintä tulee rakennustuotteille pakolliseksi. Rakennusmateriaalien arviointi ympäristöluokituksessa Rakennuksen ympäristöluokituksessa ne rakennustuotteet, joille on tehty elinkaaritarkastelu ja todennettu ympäristöseloste huomioidaan ympäristöluokituksen pisteytyksessä täysmääräisesti. Toistaiseksi vain harvoille rakennuslasituotteille, esimerkiksi eristyslaseille, on tehty elinkaaritarkastelu (Life Cycle Assessment, LCA) ja todennettu ympäristöseloste (Verified Environmental Product Declaration, EPD). Elinkaaritarkastelu on tuotteen elinkaaren ympäristövaikutusten selvitys, jossa esitetään tuotteen ympäristövaikutukset alkaen tuotteen raaka-aineiden valmistuksesta aina tuotteen loppukäsittelyyn (esim. kierrätykseen). Elinkaaritarkasteluun sisältyy tuotteen hiilijalanjäljen määrittely CO 2 vastineena. Todennettu ympäristöseloste on riippumattoman akkreditoidun tarkastuslaitoksen laatima ja vahvistama kansainvälisten ISO ympäristöstandardien vaatimustenmukaisuustodistus.
Eristyslasin ympäristövaikutuksista 10/11 Eristyslasi lyhyesti: - Eristyslasi koostuu vähintään kahdesta lasista, lasien välissä olevasta reunan tuntumassa kiertävästä välilistasta ja reunakittauksesta sekä lasien välisestä kaasutäytteisestä tilasta. - Yleisimmin eristyslaseissa käytetään joko 4 mm tai 6 mm laseja tai niistä ja PVB kalvosta valmistettuja lasilaminaatteja. - Eristyslaseissa käytettävät lasit ovat pääsääntöisesti float laseja tai täysin kirkkaita rautaoksidivapaita laseja matalaemissiviteetti pinnoitteella tai ilman sekä massavärjättyjä tai peiliheijastavia auringonsuojalaseja. - Lasien laminoinnissa käytetään yleisimmin erivahvuisia (0,38 mm tai sen kerrannaisia) PVB kalvoja (polyvinyylibuturaalikalvoja). - Eristyslasien välilistoja on markkinoilla paljon, eniten käytetään kahta päätyyppiä: metallivälilistoja tai muovikomposiittivälilistoja. Välilistoissa on mekaanisesti kantava rakenne jonka sisällä on kuivikeainetta, sekä kaasusulkuna toimiva kerros esim. metallifolio. - Eristyslasin rakenteen pitää koossa reunakittaus. Sitä pursotetaan tavallisesti lasien välinen reunalistan ulkopuolinen tila täyteen. Reunakitteinä käytetään yleisimmin butyyli-, polyuretaani-, polysulfidi- tai silikonipohjaisia reunakittejä. - Reunakittauksen teon loppuvaiheessa lasien välinen kaasutila täytetään kuivalla kaasulla. Yleisimmin eristyslaseissa käytetään argonia tai kuivaa ilmaa, joskus myös kryptonia. Eristyslasin ympäristövaikutuksia voidaan arvioida tekemällä sille elinkaaritarkastelu (Life Cycle Assessment, LCA). Siinä määritellään tuotteen valmistuksesta, käytöstä ja hävittämisestä syntyvät ympäristöhaitat, mm.: - luonnonvarojen kulutus: energia ja raaka-aineet - veden kulutus - päästöt ilmastoon, maaperään ja vesistöihin - vaikutus ilmastonmuutokseen (hiilijalanjälki) - kaatopaikkajätteen ja kierrätettävän jätteen määrä Elinkaaritarkastelun pohjalta voidaan tuotteesta tehdä todennettu ympäristöseloste (Verified Environmental Product Declaration), johon kerätään ympäristövaikutusten kannalta olennaiset tiedot tuotteesta laskennallisen elinkaaren ajalle. Esimerkki eristyslasille tehdyn todennetun ympäristöselosteen tiedoista kansainvälisten ympäristöstandardien ISO 14025, ISO 14040 ja ISO 14044 mukaisesti: Eristyslasi SGG Climaplus 4-16-4 (ulkolasi 4 mm Planilux float, 16 mm välilista ja argon täyttö, sisälasi 4 mm matalaemissiviteettipinnoitettu Planitherm float), U = 1-1,1 W/(m 2 K), T L = 71 80%, g = 40 64%. (Arvot riippuvat eristyslasiin valittavasta matalaemissiviteettipinnoitteesta). Eristyslasin koko 1m 2. Eristyslasin elinkaaren pituus 30 vuotta. (Laskennallinen arvo, käytännössä elinkaari on paljon pidempi) Eristyslasin 30 vuoden elinkaarena kuluttamat energiamuodot ja määrät: - puu: 0,0395 kg - kivihiili: 3,30 kg - ruskohiili: 2,68 kg - maakaasu: 4,45 kg - öljy: 2,20 kg - uraani: 0,000193 kg Eristyslasin reunakitistä ilmakehään haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) määrä: < 76 μg/m 3. Eristyslasin puhdistamiseen 30 vuoden aikana tarvittava pesuaineen määrä: 6 litraa. Eristyslasin 30 vuoden aikana käytettävä veden määrä: 244 litraa. Eristyslasin 30 vuoden aikana kulutettava energian määrä: 484 MJ. Eristyslasin valmistuksessa käytettävän hiekan määrä: 13,1 kg. Eristyslasin vaikutus ilmastonmuutokseen 30 vuoden aikana: 31,4 kg vastine CO 2 :a. Elinkaaritarkastelussa kerätyt tiedot tuotteen ympäristövaikutuksista ovat tieteellisesti vertailukelpoisia.
11/11 Yksiselitteisten tietojen vertailussa käy ilmi myös mahdollinen ympäristöhaitan siirros eli näennäisesti ympäristöystävällisen tuotteen johonkin elinkaaren vaiheeseen sisältyvä huomattava ympäristöhaitta. Lasi on vihreää Lasi on yksi harvoista rakennusmateriaaleista, jota voidaan kierrättää lähes loputtomasti. Eristyslasit rasittavat vähän ympäristöä. Eristyslasien käytöllä saavutettavat lämmitysenergian säästöt hidastavat ilmastonmuutosta. Oikein toteutetut lasirakenteet parantavat lämpömukavuutta, viihtyvyyttä, akustiikkaolosuhteita, ilman laatua ja turvallisuutta. Lasirakenteiden antama päivänvalo parantaa ihmisten työtehoa ja suorituksen laatua. Hyvin suunnitellut ja toteutetut lasirakenteet ovat huoltovapaita ja pitkäikäisiä. Lasirakenteiden käyttö vähentää huomattavasti sisätilojen valaisun tarvetta päiväsaikaan. Oikein toteutettu lasirakenne on energiatehokas. Monet näyttävimmistä arkkitehtonisista luomuksista ovat syntyneet lasirakenteiden avulla. Ympäristöasioiden merkitys rakennuslasituotteiden valmistuksessa on ymmärretty hyvin alan suurimpien toimijoiden keskuudessa ja siksi jotkut lasintuottajista toimivat ympäristöasioissa edelläkävijöinä. Lauri Leinonen, Saint-Gobain Glass Finland Oy Viittaukset ( * ) : Greg Kats, Capital E, (2003): The Costs and Financial Benefits of Green Buildings, a Report to California s Sustainable Building Task Force. http://www.usgbc.org/docs/news/news477.pdf