Arto Saari TKK Rakentamistalous. Rakennusten ja rakennusosien ympäristöselosteet

Arto Saari TKK Rakentamistalous Rakennusten ja rakennusosien ympäristöselosteet

Rakennusten ja rakennusosien ympäristöselosteet Arto Saari TKK Rakentamistalous

Sisällysluettelo Esipuhe 3 Johdanto 4 Omakotitalon ympäristöseloste 10 Asuinkerrostalon ympäristöseloste 16 Rakennusosien ympäristöselosteet 22 Perustukset Rakennusrunko Julkisivu Yläpohja Täydentävät sisäosat ISBN 951-682-635-0 Julkaisija: Rakennustietosäätiö RTS Kustantaja: Rakennustieto Oy Helsinki 2001

Esipuhe Perusta tässä julkaisussa esitetyille ympäristöselosteille luotiin vuosina 1996-98 Teknillisen korkeakoulun rakentamistalouden laboratoriossa läpiviedyssä tutkimuksessa. Tutkimuksessa luotiin laskentamalli rakennusosien elinkaarellansa aiheuttamien ympäristökuormitusten laskentaan, tutkijoina Arto Saari ja Seppo Junnila. Mainitussa tutkimuksessa analysoitiin myös tyypillisen suomalaisen asuinkerrostalon ympäristökuormitus. Nyt käsillä olevassa julkaisussa edellä mainitut tulokset esitetään uudella tavalla, ympäristöselosteina. Myöskin tietoaineksen sisältöä ja erittelyä on muutettu. Julkaisussa esitetään uutuutena tyypillisen suomalaisen omakotitalon ympäristökuormitus. Samoin laadittiin lisää erilaisten asuinrakentamisessa tyypillisesti käytettävien rakennetyyppien elinkaarilaskelmia, joiden tuloksia esitetään ympäristöselosteina. Ympäristöselosteet laadittiin vuosina 1998-2000. Tutkimus tehtiin TEKES:n ja Rakennustieto Oy:n rahoittamana. Esitettyjen ympäristöselosteiden laadintaa on ohjannut Rakennustietosäätiön työryhmä, johon ovat kuuluneet dipl.ins. Harto Räty (pj.), arkkitehti Aila Korpivaara, arkkitehti Markus Lindroos, arkkitehti Olavi Montin, arkkitehti Petri Neuvonen, tekn.tri Arto Saari, dipl.ins. Markku Salmi, arkkitehti Sirkka-Liisa Söyrilä ja dipl.ins. Gunnar Åström. Ympäristöselosteet on laatinut Teknillisen korkeakoulun rakentamistalouden laboratoriossa tekn.tri Arto Saari avustajanaan rak.mest. Sari Tuomela. 3

Johdanto Rakennustarvikkeiden, rakennusosien ja rakennusten ympäristöselosteet Rakennusalalla on olemassa eri tasoisia ympäristöselosteita, joissa eritellään tuotteiden ympäristövaikutuksiin liittyviä ominaisuuksia. Yksittäisiä rakennustarvikkeita koskevat RTympäristöselosteet ovat luettavissa osoitteessa http://www.rts.fi. Tämä julkaisu käsittelee sen sijaan erilaisten rakennusosatyyppien sekä kokonaisten rakennusten ympäristöselosteita. (Kuva 1) Teoksesta selviävät tavanomaisten suomalaisten rakennusosien ja asuinrakennusten rakennusmateriaalien ja energian kulutus sekä keskeiset ilmastovaikutukset 50 vuoden tarkasteluajanjaksolla. Selosteet antavat myös kuvan siitä miten vaikutukset ajoittuvat rakennusosan ja koko rakennuksen elinkaarelle. Ympäristöselosteissa tarkasteltaviksi ympäristöominaisuuksiksi on valittu: energia ja raaka-aineet uusiutumaton energia (MJ) uusiutuva energiakulutus (MJ) tuotteisiin (rakennusosiin / rakennukseen) varastoitunut energia (MJ) uusiutumaton raaka-aine (kg) uusiutuva raaka-aine (kg) päästöt ilmaston lämpeneminen (g CO2 -ekv) tuotteisiin (rakennusosiin / rakennuksiin) varastoitunut CO2 (g) happamoituminen (g SO2 -ekv) oksidanttien muodostuminen (g eteeni -ekv) Rakennusosien ja rakennuksen elinkaaren vaiheet ovat: rakentaminen käytön aikainen rakennusosien kunnossapito käytön aikainen kiinteistönhoito purku. Rakentamisvaiheesta on ympäristöselosteisiin sisällytetty raaka-aineiden hankinnasta, rakennustarvikkeiden valmistuksesta ja itse työmaalla tapahtuvasta rakentamisesta aiheutuvat ympäristökuormitukset. Käyttövaiheesta on ympäristöselosteisiin sisällytetty kiinteistönhoidon ja rakennusosien kunnossapidon aiheuttamat ympäristökuormitukset. Selosteissa ei huomioitu mahdollisten muutoskorjausten aiheuttamaa kuormitusta. Kerrostalo- ja omakotitalojen ympäristöselosteissa kiinteistönhoidon kuormitusluvut sisältävät rakennuksen lämmitys- ja sähköenergian kulutuksesta sekä tontin liikennealueiden talvikunnossapidosta aiheutuvat ympäristökuormitukset. Rakennuksen vaipan osien ympäristöselosteissa esitetyt arvot sisältävät rakentamisesta, kunnossapidosta ja rakennusosan purkamista aiheutuvien kuormituksen lisäksi myös tarkasteltavana olevan vaipan osan kautta sisätilasta ulos kulkevan lämmitysenergian ja siitä aiheutuvat päästöt. 4

Kuva 1. Eritasoisten ympäristöselosteiden liittyminen toisiinsa. Rakennustarvikkeiden ympäristöselosteet Rakennusosien ympäristöselosteet (sivut 22 92) Rakennusten ympäristöselosteet (sivut 10 21)

Kerros- sekä omakotitalon ympäristöselosteissa kuormitustiedot on eritelty myös seuraavan ryhmittelyn mukaan: rakennusosat LVI-järjestelmät vuotoilmanvaihto ilmaisenergiat sähköjärjestelmät Rakennusosat sisältävät kaikki ulkoalueen ja rakennuksen rakennustekniset osat. Vuotoilmanvaihto sisältää hallitsemattoman ilmanvaihdon kuten rakenteissa olevien rakojen kauttakulkevan ilman samoin kuin tuulettamisen. Rakennusta lämmittävät ilmaisenergiat tulevat auringon säteilystä sekä rakennuksen sisällä olevista lähteistä kuten valaistuksesta, hellan käytöstä samoin kuin ihmisistä. Kirjassa esitetyt ympäristöselosteet eivät muodosta varsinaista laskentajärjestelmää. Niiden avulla voidaan kuitenkin tehdä päätöksentekoa varten laskelmia erilaisten rakennetyyppien ympäristöominaisuuksien eroista. Ympäristöselosteiden laatimisen periaatteet Tässä esitettävät rakennusosien ympäristöselosteet perustuvat TKK:n Rakentamistalouden laboratoriossa tehtyihin elinkaariselvityksiin: Asuinkerrostalon rakennusteknisten rakennusosien elinkaaren ympäristökuormat 1, Asuinkerrostalon LVI-järjestelmien aiheuttamat ympäristökuormat 2 ja Rakennusosien aiheuttamien ympäristökuormien laskenta 3. Elinkaariselvitykset nojaavat ISO 14 040 elinkaariarvioinnin periaatteisiin. Ympäristövaikutusten laskennassa käytettiin Junnila & Saaren 4 kehittämää Rakennusosan elinkaaren ympäristökuormien laskentamenettelyä. Laskelmissa käytetyt rakennusmateriaalien sekä -tarvikkeiden sekä polttoaineiden energiankulutukset ja ympäristöpäästöt kattavat tiedot luonnonvarojen hankinnasta asti aina valmiiksi rakennusmateriaaleiksi ja -tarvikkeiksi tai käyttökohteeseen siirretyksi energiaksi saakka. Raaka-aineiden kulutuksen laskeminen poikkesi energiankulutuksen ja ympäristöpäästöjen laskemisesta. Raaka-aineiden kulutukseen laskettiin mukaan ainoastaan rakennustyömaalle asti tuotavien raaka-aineiden määrät. Rakennuksen raaka-aineiden kulutukseen ei siis laskettu mukaan esimerkiksi malmin louhinnan sivukiveä tai mitään muutakaan sellaista materiaalivirtaa, joka syntyy elinkaarella ennen rakentamisvaihetta ja joka ei jatku rakennustyömaalle saakka. Rakennusosien ympäristövaikutusten laskennassa lähtötietoina käytettiin pääasiassa Rakennustietosäätiön rakennusmateriaalien ympäristöselosteita 5. Rakennusmateriaalien ja -tarvikkeiden lähtötietoja täydennettiin lähteistä Rakennusmateriaalien ja -tuotteiden ympäristövaikutukset ja niiden arviointiperusteet 6, Environmental data for building materials in the Nordic countries 7 ja Energi- og miljöregnskap for bygg 8. Ympäristövaikutuksia laskettaessa käytettiin seuraavia päästöjen painokertoimia 9 : ilmaston lämpenemiseen vaikuttavat päästöt: CO 2 =1,CH 4 = 24,5, N 2 O = 320 happamoitumiseen vaikuttavat päästöt: SO 2 = 1, NO = 1,07, NO 2 = 0,70, NO X = 0,70, NH 3 = 1,88, HCl = 0,88, HF = 1,6 oksidanttien muodostukseen vaikuttavat päästöt Eteeni = 1, Metaani = 0,01, Muut = 0,4. Rakennusmateriaalin ympäristöselosteissa rakennusmateriaalien energiasisältöä laskettaessa noudatettiin periaatetta, jonka mukaan sellaisten rakennusmateriaalien oma energiasisältö otetaan laskennassa huomioon, joita käytetään polttoaineena tai joiden raaka-aineita käytetään polttoaineena. Energiasisältöä ei kuitenkaan oteta huomioon polttoaineena helposti kierrätettävien materiaalien, kuten massiivisen pinta- tai suojakäsittelemättömän sahatavaran arvioinnissa 10. Työmaalla syntyvien rakennusmateriaalihukkien määrittämisessä käytettiin lähdettä Talonrakennustöiden menekit 11. Jos yksittäisen rakennusmateriaalin määrä rakennusosan kokonaismassasta oli vähäinen arvioitiin sen hukaksi työmaalla 10 %. 6

Työmaalla käytetyistä apuaineista ja kalustosta huomioitiin laskennassa ainoastaan betonirakenteiden valumuottien käyttö. Valumuottien käytön ja kulumisen 12 aiheuttamat ympäristövaikutukset kohdistettiin valetulle rakenteelle. Rakennustyömaalla käytettävistä koneista aiheutuneet ympäristövaikutukset kohdistettiin rakennusosille päänostokaluston, betonipumpun ja maarakennuskaluston 13 osalta. Koneista aiheutuneet ympäristövaikutukset laskettiin koneen käyttöajan, tehon ja käyttöenergian tyypin (sähkö- tai, dieselmoottori) perusteella. Rakennusosien kunnossapitotoimenpiteinä ja -jaksoina käytettiin ensisijaisesti rakennustuotteiden ympäristöselosteissa 14 esitettyjä tietoja. Jos rakennustuotteiden ympäristöselosteissa ei kyseistä tietoa ole esitetty, niin rakennusosan kunnossapitotoimenpiteinä ja -jaksoina käytettiin pääsääntöisesti lähteessä Kiinteistöjen ylläpidon kustannustieto 15 esitettyjä arvoja. Kunnossapitotoimenpiteiden energia ja raaka-aineet sekä päästöt sisällytettiin tarkasteluajanjaksolle seuraavasti: jos kunnossapitojakso on esim. 20 vuotta, suoritetaan kunnossapitotoimenpide 50 vuoden tarkasteluajanjaksolla 2 ½ kertaa ( / 20 vuotta). Rakennusmateriaalien ja -tarvikkeiden sekä rakennusjätteiden kuljetusetäisyydet valittiin 50 kilometriksi. Poikkeuksena olivat maarakentamisessa käytettävät sora, murske ja humusmaa, joiden kuljetusetäisyyksiksi valittiin 25 km. Kuljetusten ympäristövaikutukset laskettiin lähteen Environmental data for building materials in the Nordic countries 16 perusteella. Rakennusosille kohdistettiin rakennuksen käytön aikaisesta energiankulutuksesta se osuus, johon tarkasteltavan rakennusosan suunnitteluratkaisuvalinnalla voidaan vaikuttaa esim. alapohjalle kohdistettiin sen läpi virtaava energia. Rakennusosan läpi johtunut lämpöenergia laskettiin Suomen rakentamismääräyskokoelman perusteella 17 18 19 20. Talokohtaisissa ympäristöselosteissa LVIjärjestelmälle kohdistettiin ilmanvaihtokoneiden kautta ulkoilmaan puhalletun ilman lämmittämiseen käytetty energia ja siitä aiheutuneet päästöt samoin kuin käytetyn lämpimän käyttöveden. Talokohtaisissa ympäristöselosteissa sähköjärjestelmälle kohdistettiin rakennuksen sähkön kulutus ilman asuntojen sähkönkulutusta. Rakennuspaikan astepäiväluvuksi valittiin S 20 arvo 5000 o Cvrk/a (vastaa lämmitystarvelukua 4220 o Cvrk/a). Rakennuksen käytönaikaiseksi lämpöenergiaksi valittiin kaukolämpö. Kaukolämmön polttoainejakaumaksi valittiin Suomessa vuonna 1998 keskimäärin käytössä ollut jakauma 21 : maakaasu 34% kivihiili 29% turve 20% 7% öljy 7% muut 3% Polttoaineiden tuotannon alkupään energian kulutukset laskettiin SIHTI2-tutkimusohjelman tulosten perusteella 22. Suomessa käytettävien kaukolämpöä tuottavien yhteistuotantolaitosten hyötysuhde oli vuonna 1998 keskimäärin 0,77 ja erillistuotantolaitosten oli 0,90. Vuonna 1998 Suomen kaukolämpölaitoksista oli 79% yhteistuotantolaitoksia ja 21% erillistuotantolaitoksia. 23 Näin keskimääräiseksi kaukolämpölaitosten hyötysuhteeksi saadaan 0,80. Mainituilla periaatteilla laskien tarkasteltavana olevaan rakennukseen tuodun lämpöenergian (kwh) koko elinkaaren energiamääräksi saatiin 5,0 MJ/kWh, josta uusiutumatonta on 4,6 MJ/kWh. Kaukolämmön ympäristövaikutusten laskennassa polttoaineiden päästöinä käytettiin myöskin SIHTI2-tutkimusohjelman tutkimustuloksia 24. Lämpöenergian ympäristövaikutuksiksi saatiin laskennallisesti yllä kuvatun mukaista kaukolämpöä käytettäessä: 7

ilmaston lämpenemistä aiheuttavien päästöjen osalta 400 g CO2-ekv /kwh happamoitumista aiheuttavien päästöjen osalta 0,71 g SO2-ekv /kwh oksidanttien muodostumista aiheuttavien päästöjen osalta 0,0083 g eteeni-ekv /kwh. Sähköenergian ympäristövaikutuksina käytettiin puolestaan: ilmaston lämpenemistä aiheuttavien päästöjen osalta 220 g CO2-ekv /kwh happamoitumista aiheuttavien päästöjen osalta 0,39 g SO2-ekv /kwh oksidanttien muodostumista aiheuttavien päästöjen osalta 0,004 g eteeni-ekv /kwh. Tarkasteltavana olevaan rakennukseen tuodun sähköenergian (kwh) koko elinkaaren energiamääränä käytettiin 7,2 MJ/kWh, josta uusiutumatonta on 5,7 MJ/kWh. Sähköenergian ympäristövaikutustiedot sekä energiatiedot (MJ/kWh) määritettiin laskennallisesti, siten että ne vastaavat Suomessa vuonna 1998 toteutunutta sähköntuotantoa voimalaitostyyppien ja niissä käytettyjen polttoaineiden osalta. Esimerkkejä ympäristöselosteiden käytöstä Esimerkki 1 Tehtävä: Kuinka paljon rakennuksen ympäristöominaisuudet muuttuvat, jos tiloja rajaavien ulkoseinien suhteellinen määrä kasvaa vertailukerrostalon määrästä 0,60 usm2/brm2 määrään 0,80 usm2/brm2? Ulkoseinätyyppi on F31-US02 (Betoninen elementtiulkoseinä, tiililaattapinta) ja sen k-arvo on 0,28 W/m2K. Tarkasteltava rakennus on tässä vertailukerrostalo (ks. sivut 16 21). Ratkaisu: Ulkoseinän suhteellinen määrä kasvaa +0,20 usm2/brm2 Ulkoseinän ympäristöominaisuudet muuttuvat 50 vuoden tarkasteluajanjaksolla seuraavasti (suluissa muutos suhteessa vertailukerrostalon 50 vuoden tarkasteluajanjaksoon): Uusiutumaton energia: +0,20 usm2/brm2 * 8800 MJ/usm2 = +1800 MJ/brm2 (+4,4%) Uusiutuva energia: +0,20 usm2/brm2 * 640 MJ/usm2 = +130 MJ/brm2 (+2,4%) Ulkoseinään varastoitunut energia: +0,20 usm2/brm2 * 27 MJ/usm2 = +5,4 MJ/brm2 +0,63%) Uusiutumattomien raaka-aineiden käyttö: +0,20 usm2/brm2 * 420 kg/usm2 = +84 MJ/brm2 (+2,6%) Uusiutuvien raaka-aineiden käyttö: +0,20 usm2/brm2 *2kg/usm2= +0,40 kg/brm2 (+0,74%) Ilmaston lämpeneminen (CO2-ekv): +0,20 usm2/brm2 * 750 000 g/usm2 = +150 000 g/brm2 (+4,5%) Ulkoseinään varastoitunut energia: +0,20 usm2/brm2 * 880 g/usm2 = +180 g/brm2 (+0,24%) Happamoituminen (SO2-ekv): +0,20 usm2/brm2 * 1700 g/usm2 = +340 g/brm2 (+4,7%) Oksidanttien muodostuminen (eteeni-ekv): +0,20 usm2/brm2 * 33 g/usm2 = +6,6 g/brm2 (+3,3%) Esimerkki 2 Tehtävä: Kuinka paljon rakennuksen ympäristöominaisuudet muuttuvat, jos tiloja rajaavien ulkoseinän k- arvo alenee arvosta 0,28 W/m2K arvoon 0,21 W/m2K? Ulkoseinien suhteellinen määrä on 0,60 usm2/brm2 ja ulkoseinätyyppi on F31-US02 (Betoninen elementtiulkoseinä, tiililaattapinta). Tarkasteltava rakennus on sama kuin esimerkissä 1. 8

Ratkaisu: Ulkoseinän ympäristöominaisuudet muuttuvat 50 vuoden tarkasteluajanjaksolla seuraavasti(suluissa muutos suhteessa vertailukerrostalon 50 vuoden tarkasteluajanjaksoon): Uusiutumaton energia: (7000 MJ/usm2-8800 MJ/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = -1080 MJ/brm2 (-2,6%) Uusiutuva energia: (510 MJ/usm2-640 MJ/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = -78 MJ/brm2 (-1,5%) Ulkoseinään varastoitunut energia: (27 MJ/usm2-27 MJ/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = 0 MJ/brm2 (0%) Uusiutumattomien raaka-aineiden käyttö: (430 kg/usm2-420 kg/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = +6 MJ/brm2 (+0,2%) Uusiutuvien raaka-aineiden käyttö: (0 kg/usm2-0 kg/usm2) * 0,6 usm2/brm2 = 0 kg/brm2 (0%) Ilmaston lämpeneminen (CO2-ekv): (600 000 g/usm2 750 000 g/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = -90 000 g/brm2 (-2,7%) Ulkoseinään varastoitunut energia: (880 g/usm2-880 g/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = 0 g/brm2 (0%) Happamoituminen (SO2-ekv): (1400 g/usm2-1700 g/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = -180 g/brm2 (-2,5%) Oksidanttien muodostuminen (eteeni-ekv): (31 g/usm2-33 g/usm2) * 0,60 usm2/brm2 = -1,2 g/brm2 (-0,6%) 1 Junnila & Saari. Asuinkerrostalon rakennusteknisten rakennusosien elinkaaren ympäristökuormat. Teknillinen korkeakoulu, Rakentamistalous, Raportti 167. Espoo 1998. 101s. 2 Saari & Kokkonen. Asuinkerrostalon LVI-järjestelmien aiheuttamat ympäristökuormat. Teknillinen korkeakoulu, Rakentamistalous, Raportti 164. Espoo 1999. 3 Junnila & Saari. Rakennusosien aiheuttamien ympäristökuormien laskenta. Teknillinen korkeakoulu, Rakentamistalous, Raportti 150. Espoo 1997. 90s. 4 Junnila & Saari. Rakennusosien aiheuttamien ympäristökuormien laskenta. Teknillinen korkeakoulu, Rakentamistalous, Raportti 150. Espoo 1997. s. 29-31. 5 Rakennusmateriaalien ja -tarvikkeiden RT-ympäristöselosteet (http://www.rts.fi). 6 Häkkinen et al. 1997. Rakennusmateriaalien ja -tuotteiden ympäristövaikutukset ja niiden arviointiperusteet. VTT Tiedotteita 1836. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Espoo. 148 s. 7 Environmental data for building materials in the Nordic countries. 1995. TemaNord 1995:577. Nordic Council of Ministers. Copenhagen. 127 s. 8 Fossdal. 1995. Energi- og miljöregnskap for bygg. Norges byggforskninginstitutt, Projektraport 173. Oslo. 162 s. 9 Häkkinen et al. 1997. Rakennusmateriaalien ja -tuotteiden ympäristövaikutukset ja niiden arviointiperusteet. VTT Tiedotteita 1836. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Espoo. s 22. 10 Häkkinen et al. 1997. Rakennusmateriaalien ja -tuotteiden ympäristövaikutukset ja niiden arviointiperusteet. VTT Tiedotteita 1836. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Espoo. s. 19. 11 Talonrakennustöiden menekit. 1995. Rakennusteollisuuden Keskusliitto. Rakennustieto Oy. Helsinki. 214 s. 12 Talonrakennustöiden menekit. 1995. Rakennusteollisuuden Keskusliitto. Rakennustieto Oy. Helsinki. 214 s. 13 RIL 88, rakennuskoneet. 1972. Suomen Rakennusinsinöörien liitto. Helsinki. 948 s. 14 Rakennusmateriaalien ja -tarvikkeiden RT-ympäristöselosteet (http://www.rts.fi). 15 Kiinteistöjen ylläpidon kustannustieto. 1993. TKK, Rakentamistalous, Raportti 119. Otaniemi. s. 156-159. 16 Environmental data for building materials in the Nordic countries. 1995. TemaNord 1995:577. Nordic Council of Ministers. Copenhagen. s. 79-86. 17 RT RakMK-20553. 1985. Ympäristöministeriö. Kaavoitus- ja rakennusosasto. Suomen rakentamismääräyskokoelma. Helsinki. 3s. 18 RT RakMK-20183. 1978. Sisäasiainministeriö. Suomen rakentamismääräyskokoelma. Helsinki. 9s. 19 RT RakMK-20188. 1978. Sisäasiainministeriö. Suomen rakentamismääräyskokoelma. Helsinki. 4s. 20 RT RakMK-20194. 1978. Sisäasiainministeriö. Suomen rakentamismääräyskokoelma. Helsinki. 18s 21 Suomen kaukolämpöyhdistys, Mirja Tiitinen, puhelinhaastattelu kesäkuussa 1999. 22 Heikkinen, A., Järvinen, P., Elinkaariarviointi ja sähkön tuotanto, Imatran Voima Oy, Tutkimusraportteja IVO-A- 06/94, Vantaa 1994, 61 s. 23 Suomen kaukolämpöyhdistys, Mirja Tiitinen, puhelinhaastattelu kesäkuussa 1999. 24 SIHTI 2, Polttoaineketjujen paikalliset ympäristövaikutukset, Energia-Ekono, Raportti 60P00650-Q070-011A, Espoo 30.5.1997, 191 s. 9

Omakotitalon ympäristöseloste Rakennuksen ympäristövaikutuksiin vaikuttavat sekä rakennuksen ominaisuudet että rakennuspaikan olosuhteet. Junnila & Saari 1 ja Saari & Kokkonen 2 tutkivat laskennallisesti rakennushankkeessa tehtävien valintojen vaikutusta rakennuksen elinkaarella syntyviin päästöihin. Tutkimuksissa selvisi, että rakennuksen lämmöntuottotavalla on suuri vaikutus rakennuksen aiheuttamiin ilmastovaikutuksiin, erityisesti ilmaston lämpenemiseen että happamoitumiseen. Myös paikkakunnan astepäiväluku, rakennusosien määrä, vaipan lämmöneristävyys sekä ilmanvaihdon mitoitus, ilmanvaihdon käyntiajat samoin kuin sisälämpötila vaikuttavat merkittävästi rakennuksen aiheuttamiin ilmastovaikutuksiin. Taulussa 1 esitetään tavanomaisen suomalaisen yksikerroksisen rakenteisen omakotitalon ympäristöseloste, josta ilmenee myös laskennan kohteen tarkempi kuvaus. Kuvissa 2 ja 3 on esitetty graafisesti omakotitalon ympäristöominaisuuksia elinkaaren vaiheittain ja kuvissa 4 ja 5 aiheuttajien mukaan eriteltynä. Ympäristöselostetta ei suositella käytettäväksi suoraan kohdekohtaisena arviona, koska yksittäisten rakennuskohteiden ympäristöominaisuudet vaihtelevat voimakkaasti. 10

Taulu 1. Omakotitalon ympäristöseloste. Laskennan kohde: Vertailuomakotitalo, 1.krs Laskentayksikkö: 1 brm2 sekä päästöt Yksikkö/ Rakentaminen Kunnossa- Yht Kiinteistönhoito Yht Purku laskenta- pito vuotta tarkasteluyksikkö Uusiutumaton energia MJ 2 800 1 700 4 500 1 000 50 000 55 000 56 Uusiutuva energia MJ 1 500 1 100 2 700 92 4 600 7 300 0 Tuotteisiin varastoitunut energia 1 700 1 100 2 700 0 0 2 700 0 uusiutumaton raaka-aine kg 2 800 100 2 900 1 52 2 900 0 uusiutuva raaka-aine kg 110 67 170 0 0 170 0 Ilmaston lämpeneminen g CO2 -ekv 200 000 104 000 300 000 80 000 4 200 000 4 500 000 4 500 Tuotteisiin varastoitunut CO2 g CO2 150 000 100 000 254 000 0 0 250 000 0 Happamoituminen g SO2 -ekv 1 200 600 1 800 150 7 700 9 600 42 Oksidanttien muodostuminen g eteeni -ekv 80 52 130 2 78 210 2 Yksikkö/ Rakennus- LVI- Vuoto- Ilmais- Sähkö- Yht laskenta- osat järjestelmät ilman- energiat järjestelmät yksikkö vaihto Uusiutumaton energia MJ 29 000 25 000 5 500-8 100 3 100 55 000 Uusiutuva energia MJ 4 500 2 200 480-700 900 7 300 Tuotteisiin varastoitunut energia 2 700 0 0 0 0 2 700 uusiutumaton raaka-aine kg 2 900 0 0 0 0 2 900 uusiutuva raaka-aine kg 174 0 0 0 0 170 Ilmaston lämpeneminen g CO2 -ekv 2 400 000 2 200 000 480 000-700 000 120 000 4 500 000 Tuotteisiin varastoitunut CO2 g CO2 250 000 0 0 0 0 250 000 Happamoituminen g SO2 -ekv 5 900 3 900 850-1 300 220 9 600 Oksidanttien muodostuminen g eteeni -ekv 180 22 5-7 4 210 Asa 19.12.2000\vert1kg sisäilmaan. Kierrätys Rakennuksen osien ja rakennusmateriaalien kierrätys on esitetty rakennusosakorteissa. Rakennuspaikka: tontti 3,7 m2/brm2, täytöt h=0,5m perustamisolosuhteet normaalit Laajuus: bruttoala 135 brm2, rakennustilavuus 410 rm3 Tilaohjelma: 5h+k, 1 kpl, yht. 121 as-m2, vapaarahoitteinen taso Suunnitteluratkaisu: rakennuksen ala 1,00 m2/brm2 anturaperustus, normaali perustamissyvyys maanvastainen alapohja, RT AP 207, k-arvo: 0,30 W/m2K;1,00 m2/brm2 runkoiset ulkoseinät, lautaverhous, RT US 602, k-arvo 0,28 W/m2K; 0,80 m2/brm2 muut ulkoseinän osat, 0,24 m2/brm2 kantava ristikko yläpohja profiilopeltikatteella, RT YP 601, k-arvo 0,18 W/m2K; 1,00 m2/br2 kolmilasiset ikkunat, k-arvo 1,75 W/m2K; 0,1/brm2 rakenteiset ulko-ovet, k-arvo 1,75 W/m2K; 0,01 kpl/brm2 kevyet peltirankaiset väliseinät asuinhuoneiden seinäpinnat maalatut tai tapetoidut ja lattioissa parketti keittiökalusteet vakiolaatuiset kylpyhuoneen seinät ja lattia laatoitetut vesikiertoinen radiaattorilämmitys, kaukolämpö vesi- ja viemärijärjestelmä tavanomainen, vedenkulutus 160 l/vrk/asukas, josta 1/3 lämmintä käyttövettä ilmanvaihtona koneellinen poisto, mitoitus SRMK D2 :n ohjearvojen mukaan, tehostettu vaihto 4 h/vrk, ei lämmöntalteenottoa sähköjärjestelmä tavanomainen, käytön aikainen sähkön kulutus sisältää vain kiinteistösähkön (ei asuntojen sähkön kulutusta)

Uusiutumaton energia PURKU 56 KIINT.HOITO 50 000 KUNNOSSAPITO RAK.MATER.TUOTANTO JA RAKENTAM. 1700 2 800 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 MJ/brm2 Uusiutumaton raaka-aine PURKU 0 KIINT.HOITO 52 KUNNOSSAPITO 100 RAK.MATER.TUOTANTO JA RAKENTAM. 2800 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 kg/brm2 Kuva 2. Omakotitalon ympäristöseloste. Uusiutumaton energia ja uusiutumaton raaka-aine elinkaaren vaiheittain. Energiatietoihin sisältyvät energiankulutus luonnonvarojen hankinnasta asti aina käyttökohteeseen siirretyksi energiaksi saakka. Raaka-ainetiedot sisältävät vain rakennustyömaalle tai rakennettuun kohteeseen tuotavien raaka-aineiden määrät. Laskelmien tarkasteluajanjakso on 50 vuotta. 12

Ilmaston lämpeneminen PURKU 4500 KIINT.HOITO 4 200 000 KUNNOSSAPITO RAK.MATER.TUOTANTO JA RAKENTAM. 104 000 200 000 0 500 000 1 000 000 1 500 000 2 000 000 2 500 000 3 000 000 3 500 000 4 000 000 4 500 000 gco2-ekv/brm2 Happamoituminen PURKU 42 KIINT.HOITO 7700 KUNNOSSAPITO 600 RAK.MATER.TUOTANTO JA RAKENTAM. 1200 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 gso2-ekv/brm2 Oksidanttien muodostuminen PURKU 2 KIINT.HOITO 78 KUNNOSSAPITO 52 RAK.MATER.TUOTANTO JA RAKENTAM. 80 0 20 40 60 80 100 120 geteeni-ekv/brm2 Asa 19.12.2000\vert1kg_ku3ja4 Kuva 3. Omakotitalon ympäristöseloste. Kohteen aiheuttama ilmastonlämpeneminen, happamoituminen sekä oksidanttien muodostuminen elinkaaren vaiheittain. Laskelmien tarkasteluajanjakso on. 13

Uusiutumaton energia SÄHKÖJÄRJESTELMÄT 3100-8 100 ILMAISENERGIAT VUOTOILMANVAIHTO 5500 LVI-JÄRJESTELMÄT 25 000 RAKENNUSOSAT 29 000-15 000-10 000-5 000 0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 MJ/brm2 Kuva 4. Omakotitalon ympäristöseloste. Uusiutumaton energia aiheuttajien mukaan eriteltynä. Energiatietoihin sisältyvät energiankulutus luonnonvarojen hankinnasta asti aina käyttökohteeseen siirretyksi energiaksi saakka. Laskelmien tarkasteluajanjakso on. 14

Ilmaston lämpeneminen SÄHKÖJÄRJESTELMÄT 120 000-700 000 ILMAISENERGIAT VUOTOILMANVAIHTO 480 000 LVI-JÄRJESTELMÄT RAKENNUSOSAT 2200000 2400000-1 500 000-1 000 000-500 000 0 500 000 1 000 000 1 500 000 2 000 000 2 500 000 3 000 000 gco2-ekv/brm2 Happamoituminen SÄHKÖJÄRJESTELMÄT 220-1 300 ILMAISENERGIAT VUOTOILMANVAIHTO 850 LVI-JÄRJESTELMÄT 3900 RAKENNUSOSAT 5900-2 000-1 000 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 gso2-ekv/brm2 Oksidanttien muodostuminen SÄHKÖJÄRJESTELMÄT 4 ILMAISENERGIAT -7 VUOTOILMANVAIHTO 5 LVI-JÄRJESTELMÄT 22 RAKENNUSOSAT 180-50 0 50 100 150 200 Kuva 5. Omakotitalon ympäristöseloste. Kohteen aiheuttama ilmastonlämpeneminen, happamoituminen sekä oksidanttien muodostuminen aiheuttajien mukaan eriteltynä. Laskelmien tarkasteluajanjakso on. 1 Junnila & Saari. Asuinkerrostalon rakennusteknisten rakennusosien elinkaaren ympäristökuormat. Teknillinen korkeakoulu, Rakentamistalous, Raportti 167. Espoo 1998. s. 41-68. 2 Saari & Kokkonen. Asuinkerrostalon LVI-järjestelmien aiheuttamat ympäristökuormat. Teknillinen korkeakoulu, Rakentamistalous, Raporttiluonnos 20.12.1999. geteeni-ekv/brm2 Asa 19.12.2000\vert1kg_ku4ja5 15

Asuinkerrostalon ympäristöseloste Kuten jo edellisessä luvussa, omakotitalon ympäristöselosteen yhteydessä mainittiin rakennuksen ympäristövaikutuksiin vaikuttaa rakennuksen ominaisuudet sekä rakennuspaikan olosuhteet. Todettiin, että rakennuksen lämmöntuottotavalla on suuri vaikutus rakennuksen aiheuttamiin ilmastovaikutuksiin, erityisesti ilmaston lämpenemiseen että happamoitumiseen. Myös paikkakunnan astepäiväluku, rakennusosien määrä, vaipan lämmöneristävyys sekä ilmanvaihdon mitoitus, ilmanvaihdon käyntiajat samoin kuin sisälämpötila vaikuttavat merkittävästi rakennuksen aiheuttamiin ilmastovaikutuksiin. Taulussa 2 esitetään tavanomaisen suomalaisen kolmikerroksisen betonielementtirakenteisen asuinkerrostalon ympäristöseloste. Laskennan kohteena oleva asuinkerrostalo vastaa ominaisuuksiltaan talonrakennuksen kustannustietojärjestelmän kolmikerroksisen asuinrakennuksen vertailutasoa. 1 Kuvissa 6 ja 7 on esitetty graafisesti asuinkerrostalon ympäristöominaisuuksia elinkaaren vaiheittain ja kuvissa 8 ja 9 aiheuttajien mukaan eriteltynä. Ympäristöselostetta ei suositella käytettäväksi suoraan kohdekohtaisena arviona, koska yksittäisten rakennuskohteiden ympäristöominaisuudet vaihtelevat voimakkaasti. 16

Taulu 2. Asuinkerrostalon ympäristöseloste. Laskennan kohde: Vertailukerrostalo, 3.krs Laskentayksikkö: 1 brm2 sekä päästöt Yksikkö/ Rakentaminen Kunnossa- Yht Kiinteistönhoito Yht Purku laskenta- pito vuotta tarkasteluyksikkö Uusiutumaton energia MJ 2 500 760 3 200 750 38 000 41 000 88 Uusiutuva energia MJ 690 450 1 100 84 4 200 5 300 0 Tuotteisiin varastoitunut energia 560 300 860 0 0 860 0 uusiutumaton raaka-aine kg 2 600 560 3 100 1 57 3 200 0 uusiutuva raaka-aine kg 36 18 50 0 0 54 0 Ilmaston lämpeneminen g CO2 -ekv 220 000 47 000 260 000 60 000 3 000 000 3 300 000 6 900 Tuotteisiin varastoitunut CO2 g CO2 48 000 25 000 74 000 0 0 74 000 0 Happamoituminen g SO2 -ekv 1 200 230 1 400 110 5 700 7 200 59 Oksidanttien muodostuminen g eteeni -ekv 100 40 140 1 57 200 3 Yksikkö/ Rakennus- LVI- Vuoto- Ilmais- Sähkö- Yht laskenta- osat järjes- ilman- energiat järjesyksikkö telmät vaihto telmät Uusiutumaton energia MJ 18 000 23 000 5 100-10 000 5 700 41 000 Uusiutuva energia MJ 2 100 2 000 500-900 1 600 5 300 Tuotteisiin varastoitunut energia 860 0 0 0 0 860 uusiutumaton raaka-aine kg 3 200 0 0 0 0 3 200 uusiutuva raaka-aine kg 54 0 0 0 0 54 Ilmaston lämpeneminen g CO2 -ekv 1 500 000 2 000 000 500 000-900 000 220 000 3 300 000 Tuotteisiin varastoitunut CO2 g CO2 74 000 0 0 0 0 74 000 Happamoituminen g SO2 -ekv 4 000 3 500 890-1 600 390 7 200 Oksidanttien muodostuminen g eteeni -ekv 180 20 5-9 4 200 sisäilmaan. Kierrätys Rakennuksen osien ja rakennusmateriaalien kierrätys on esitetty rakennusosakorteissa. Rakennuspaikka: tontti 1,46 m2/brm2, täytöt h=0,5m perustamisolosuhteet normaalit Laajuus: bruttoala 2447 brm2, rakennustilavuus 7800 rm3 Tilaohjelma: asuntoja yhteensä 1680 m2, aravataso, ilman asuntosaunoja, 28 kpl, keskipinta-ala 60,0 m2 1h+k, 5 kpl, yht. 170 m2 2h+kk, 4 kpl, yht. 180 m2 2h+k, 6 kpl, yht. 330 m2 3h+k, 8 kpl, yht. 580 m2 4h+k, 5 kpl, yht. 420 m2 yhteistilaa yhteensä 275 m2 Suunnitteluratkaisu: rakennuksen ala 0,33 m2/brm2 anturaperustus, normaali perustamissyvyys maanvastainen alapohja, RT AP 205, k-arvo: 0,26 W/m2K; 0,32 m2/brm2 väestösuoja, 0,02 m2/brm2 kantavat betoniväliseinät, RT VS 201, 0,30 m2/brm2 ontelaattavälipohjat, RT VP 501 betonisandwich-ulkoseinät, elementtitiili pinnalla, RT US 503, k-arvo 0,28 W/m2K; 0,60 m2/brm2 muut ulkoseinän osat, 0,06 m2/brm2 betoniparvekkeet teräspilareilla ontelolaattayläpohja, loiva rak. harjakatto kermikatteella, RT YP 512, k-arvo 0,17 W/m2K; 0,33 m2/br2 kolmilasiset ikkunat, k-arvo 1,75 W/m2K; 0,09 m2/brm2 ulko-ovet, k-arvo 1,75 W/m2K; 0,017 kpl/brm2 kevyet rankaiset väliseinät asuinhuoneiden seinäpinnat maalatut tai tapetoidut ja lattioissa muovimatot keittiökalusteet vakiolaatuiset kylpyhuoneen seinät ja lattia laatoitetut ei hissejä vesikiertoinen radiaattorilämmitys, kaukolämpö vesi- ja viemärijärjestelmä tavanomainen, vedenkulutus 160 l/vrk/asukas, josta 1/3 lämmintä käyttövettä ilmanvaihtona koneellinen poisto, mitoitus SRMK D2 :n ohjearvojen mukaan, tehostettu vaihto 4 h/vrk, ei lämmöntalteenottoa sähköjärjestelmä tavanomainen, käytön aikainen sähkön kulutus sisältää vain kiinteistösähkön (ei asuntojen sähkön kulutusta)

Uusiutumaton energia PURKU 88 KIINT.HOITO 38 000 KUNNOSSAPITO RAKENTAMINEN 760 2500 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 MJ/brm2 Uusiutumaton raaka-aine PURKU 0 KIINT.HOITO 57 KUNNOSSAPITO 560 RAKENTAMINEN 2600 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 kg/brm2 Asa 19.12.2000\vert3kg_ku2ja3 Kuva 6. Asuinkerrostalon ympäristöseloste. Uusiutumaton energia ja uusiutumaton raaka-aine elinkaaren vaiheittain. Energiatietoihin sisältyvät energiankulutus luonnonvarojen hankinnasta asti aina käyttökohteeseen siirretyksi energiaksi saakka. Raaka-ainetiedot sisältävät vain rakennustyömaalle tai rakennettuun kohteeseen tuotavien raaka-aineiden määrät. Laskelmien tarkasteluajanjakso on 50 vuotta. 18