Ilmastonmuutos Suomessa

Ilmastonmuutoksen haasteet yhdyskuntasuunnittelulle Urbaanin energiatehokkuuden parantamisen pullonkaulat ja mahdollisuudet, Ympäristötalo Leija, Vantaa 14.11.2007 Erikoistutkija, DI Irmeli Wahlgren irmeli.wahlgren@vtt.fi Ilmastonmuutos Suomessa Ilman keskilämpötila nousee 4 astetta 100 vuoden kuluessa Muutoksia lumipeitteen ja meren jääpeitteen kestoajoissa ja meriveden lämpötiloissa Suuret sademäärän muutokset Ääri ilmiöiden kuten myrskyjen, rankkasateiden ja pitkien kuivien tai kosteiden jaksojen todennäköisyys kasvaa Alueiden käyttöön vaikuttavat olosuhteet muuttuvat Yhdyskuntarakenne vaikuttaa ilmastonmuutokseen 2 1

Ilmastonmuutoksen haasteet Yhdyskuntarakennetta tulee kehittää niin, että sen tuottamisen ja käytön eri prosesseista ja niiden edellyttämästä liikenteestä aiheutuisi välittömästi ja välillisesti mahdollisimman vähän ilmastonmuutosta edistäviä kasvihuonekaasupäästöjä, ja toisaalta niin, että ilmastonmuutoksesta aiheutuisi yhdyskuntarakenteelle ja sen puitteissa tapahtuville toiminnoille ja ihmisille sekä luonnonympäristölle mahdollisimman vähän haitallisia vaikutuksia ja että sen hyödylliset vaikutukset voitaisiin hyödyntää. 3 ASUNTOALUEEN KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖT 50 VUODEN AIKANA KERROSNELIÖMETRIÄ KOHDEN 7000 6000 5000 CO2 ekv. kg/kerros m2 4000 3000 Liikenne Käyttö Tuotanto 2000 1000 0 Ekolehtilä, Uusikaupunki Copyright Irmeli Wahlgren Pellesmäki, Kuopio Puutosmäki, Vehmersalmi Haja asutusalueen "ekokyliä" Vuonislahti, Lieksa Ravirata, Sodankylä Hirssaari, Kotka ALUEET Seka alueita Tiivis pientaloalue Väljä pientaloalue Seka alue Tiivis kerrostaloalue 4 2

Edullinen asuntoalue on sellainen, joka sijaitsee edullisesti yhdyskuntarakenteessa jossa pärjää ilman henkilöautoa, kävellen, pyöräillen ja joukkoliikennevälineillä joka on rakennettu suhteellisen tehokkaasti joka hyödyntää kaukolämpöä tai uusiutuviin luonnonvaroihin perustuvia talokohtaisia lämmitysratkaisuja ja jossa on käytetty energiaa säästäviä rakenneratkaisuja ja ympäristöystävällisiä rakennusmateriaaleja. Alue on asuinympäristönä viihtyisä ja siellä on erilaisia taloja ja asuntoja, jotta ihmiset voivat asua samalla alueella elämänsä eri vaiheissa. Haja asutusalueilla keskeiseksi muodostuvat liikennetarve ja siihen liittyvät tavat. 5 Kuopion eteläisten osien kaupunkirakennevaihtoehdot Uusi asuinkerrosala VE0+ Uusi asuinkerrosala VE1 180 000 m2 240 000 m2 120 000 24 000 120 000 24 000 2.5 km 2.5 km 5 km Lehtoniemi 5 km Lehtoniemi 7.5 km Rautaniemi 7.5 km Rautaniemi 10 km Sav olanniemi 10 km Sav olanniemi Pirttiniemi i Pirttiniemi i Hiltulanlahti Hiltulanlahti 5 km 5 km Vaihtoehtojen Ve0+ ja Ve1 uusi asuinkerrosala vuoteen 2020 mennessä (Lähde: Halme & Harmaajärvi, Kuopion yhdyskuntatalousselvitys, eteläisten osien kaupunkirakennevaihtoehdot 2003) 6 3

kasvaa vähenee Kuopion eteläisten osien kaupunkirakennevaihtoehdot KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖT 50 VUODEN AIKANA 3500 3000 2500 1000 CO2 ekvivalenttitonnia 2000 1500 1000 Liikenne Verkostot yms. Rakennukset 500 0 Ei Saaristokatua Saaristokatu VE 0+ VE 1 (Lähde: Halme & Harmaajärvi, Kuopion yhdyskuntatalousselvitys, eteläisten osien kaupunkirakennevaihtoehdot 2003) 7 Pääkaupunkiseudun yhdyskuntarakennevaihtoehdot Kerrosalan kasvu perusmallissa verrattuna nykytilanteeseen 500 000 250 000 50 000 Kerrosala verrattuna perusmalliin kasvaa 500 000 250 000 50 000 vähenee 500 000 250 000 50 000 Kerrosala verrattuna perusmalliin 500 000 250 000 50 000 500 000 250 000 50 000 Perusmalli verrattuna nykytilanteeseen. Kasvusta osa aiheutuu asumisväljyyden kasvusta ja ruokakuntien muutoksista, osa väestönkasvusta. Tiivistetty rakenne verrattuna perusmalliin. Kasvua keskeisille alueille ja radanvarteen. Hajautunut rakenne verrattuna perusmalliin. Kasvu reuna alueille. (Lähde: Harmaajärvi & Huhdanmäki, Pääkaupunkiseudun yhdyskuntarakennevaihtoehtojen vaikutus hiilidioksidipäästöihin 1999) 8 4

Pääkaupunkiseudun yhdyskuntarakennevaihtoehdot PÄÄKAUPUNKISEUDUN HIILIDIOKSIDIPÄÄSTÖT MUUTTUVA RAKENNE 800 700 600 CO2 päästöt (1000 t/a) 500 400 300 Liikenne Asuinrakennusten lämmitys 200 100 0 Perusmalli Tiivistetty rakenne Hajautunut rakenne MAANKÄYTTÖMALLIT VTT/YKI 1999 (Lähde: Harmaajärvi & Huhdanmäki, Pääkaupunkiseudun yhdyskuntarakennevaihtoehtojen vaikutus hiilidioksidipäästöihin 1999) 9 Kunta ja seututason yhdyskuntarakennevalinnat Etäisyydet Liikennejärjestelmä Joukkoliikenne Rakenteen tiiveys Täydennysrakentamismahdollisuudet Hajarakentamisen osuus Talotyypit Asumisväljyys Lämmitystapa Palvelujen hyödyntäminen 10 5

Yhdyskuntarakenne hajautuu. Rakennetun alueen pinta ala kasvaa koko Suomessa 26 % vuosina 1999 2010, kun väestömäärä kasvaa 2 % ja asuinja palvelukerrosala 16 %. Lisäksi rakennetun alueen ulkopuolelle sijoittuu 6 % asuinrakennuksista, 0,1 % toimitiloista ja yli puolet lomarakennuksista. Yhdyskuntarakenteen kehitys Helsingin seudulla vuosina 1989 1998 kuvattuna rakennetun alueen laajenemisena. Kuvassa eivät näy rakennetun alueen ulkopuolella sijaitsevat rakennukset. Yhdyskuntarakenteen kehitys on ollut hajautuvaa. Nykykehitysskenaariossa yhdyskuntarakenteen hajautumisen oletetaan jatkuvan. (Lähde: Harmaajärvi, Huhdanmäki & Lahti, Yhdyskuntarakenne ja kasvihuonekaasupäästöt 2001) 11 Keskimääräinen työssäkäyntietäisyys v. 2010 yli 24 km 21 24 km 18 21 km 15 18 km 12 15 km 9 12 km 6 9 km 3 6 km Keskimääräinen työssäkäyntietäisyys v. 2010 yli 24 km 21 24 km 18 21 km 15 18 km 12 15 km 9 12 km 6 9 km 3 6 km alle 3 km Nykykehitysskenaario 2010 (keskimäärin 11,4 km) (Lähde: Harmaajärvi, Huhdanmäki & Lahti 2001) Tavoitteellinen skenaario 2010 (keskimäärin 9,1 km) 12 6

Yhdyskuntarakenne ja kasvihuonekaasupäästöt YHDYSKUNTARAKENTEEN KEHITTÄMISEN MAHDOLLISUUDET VÄHENTÄÄ KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖJÄ SUOMESSA VUONNA 2010 (Mt CO2 ekv./a) Seutujen sisäinen henkilöliikenne Rakennukset Mt CO2 ekv./a Yhdyskuntatekniset verkot 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Päästöjen vähennys VTT Rakennus ja yhdyskuntatekniikka 2001 Yhdyskuntarakenteen kehittämisen avulla voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä jopa 2,3 miljoonaa hiilidioksidiekvivalenttitonnia eli 15 % Suomen päästövähennystavoitteesta! (Lähde: Harmaajärvi, Huhdanmäki & Lahti 2001) 13 Suosituksia Hyödynnetään olemassaolevat rakenteet Täydennysrakentaminen Käyttötarkoitusmuutokset Vasta sitten uusia alueita käyttöön Hyvä sijainti yhdyskuntarakenteessa Kävely, pyöräily, joukkoliikenne, raideliikenne Hyvä sisäinen rakenne ja sopiva tehokkuus Maankäytön suunnittelun lisäksi toimenpiteitä tontti ja asuntopolitiikassa liikenne, talous ja veropolitiikassa 14 7

Alueiden käyttöön vaikuttavien olosuhteiden muutokset Lisääntyvät tulvat ja vedenpinnan nousu Tärkeä kaikilla kaavatasoilla! Maakuntakaava, yleiskaava, asemakaava Valtakunnalliset alueidenkäyttötavoitteet Rakennusjärjestykset Sadannan kasvu, maan kosteuden ja pohjavesiolosuhteiden muutokset, eroosion ja sortumariskien lisääntyminen Maaperäselvitykset, kuivatus, rakenteiden sijoittaminen Tuulisuuden, rankkasateiden ja myrskyjen lisääntyminen Rakennusten sijoittaminen ja suuntaus Jäätymisolosuhteiden muutokset Kunnossapito, korkeussuhteet 15 Suosituksia kaavoitukseen ja rakentamiseen Maakuntakaava Tulvariskialueiden määrittely Rakentamisrajoitukset Yleiskaava Tulvariskialueiden määrittely Rakentamisrajoitukset Toimintojen sijoitus, erityiskohteet Yleiskaava, asemakaava, rakennusluvat Pienilmaston, maaston ja maaperän huomioonottaminen Rakennusten korkeusasema ja etäisyydet rannasta Rakennusten sijoittaminen, muoto, suuntaus Verkostojen sijoittaminen Kuivatuksen suunnittelu, sadevesiviemärit, ojat, imeytysaltaat, päällystetyt pinnat jne. Ohjeet, suositukset, säännökset 16 8

Pienilmaston vaihtelu asuntoalueella (Lähde: Kivistö & Rauhala, Asuntoalueen kaavoitus ja käyttökustannukset (ASTA II) 17 Rakennusten ilmastonmukainen sijoittaminen 10 kultaista sääntöä 1. Sijoita rakennus siten, että se on tuulensuojassa, mutta pystyy hyödyntämään auringonsäteilyä. 2. Käytä maastoa tuulensuojana. 3. Sijoita talo maastossa korkealle lämpötilaero voi olla jopa 0,3 o C/m korkeusero 4. Estä kylmän ilman valuminen kasveilla ja/tai rakennetuilla elementeillä. 5. Älä sijoita rakennusta notkoon siellä vallitsevat usein kylmät ilmavirtaukset 6. Istuta kasvillisuutta tuulensuojaksi. 7. Säilytä olemassa olevaa puustoa pohjoispuolella tuulensuojaksi. 8. Sijoita rakennus rinteeseen siten, että maasto suojaa ja rakennus avautuu valoon päin. 9. Tiiviissä rakentamisessa ota huomioon valonsaanti ja tuulensuoja. 10. Sijoita rakennukset tiiviissä rakentamisessa etelärinteeseen siinä ne voivat sijaita lähekkäin varjostamatta toisiaan. (Lähde: Bruno Erat: Ekologia, ihminen, ympäristö) 18 9

Ilmastonmuutoksen huomioiminen kaavoituksessa Tutkimushanke 2006 2007 Ympäristöklusterin tutkimusohjelma Ilmastonmuutoksen sopeutumistutkimusohjelma Tavoitteena on edistää ilmastonmuutokseen sopeutumista ja sen hillitsemistä kaavoituksessa ja siten mm. vähentää tulva ja myrskytuhoja sekä kasvihuonekaasupäästöjä. Yhdyskuntien suunnitteluperiaatteita tulisi kehittää niin, että samaan aikaan voidaan ottaa huomioon sekä ilmastonmuutoksen hillitsemiseen että sopeutumiseen liittyvät tavoitteet. Tutkimuksessa tarkastellaan suunnittelua maakuntakaava, yleiskaava ja asemakaavatasoilla käytännön esimerkkien kautta. Kullekin kohteelle laaditaan arvio ilmastonmuutoksesta alueellisen ilmastomallin simulointitulosten perusteella Tuloksena saadaan suositukset ilmastonmuutoksen vaikutusten arviointiin ja sopeutumistoimiin alueidenkäytön ja yhdyskuntien suunnitteluun käytännössä. Tutkimuskohteet: Helsinki, Uusimaa, Kokkola, Kuopio, Pohjois Savo, Sodankylä? 19 HadAM3H RH RCAO A2 CONTROL B2 RHA2 EXTREMES/Lasse Makkonen Ilmastonmuutoksen ennakointi tutkimuspaikkakunnilla RHB2 (EXTREMES/Lasse Makkonen) GLOBAL MODELS REGIONAL MODEL SIMULATIONS PREDICTIONS OVERALL PREDICTION ECHAM4/ OPYC3 RE RCAO A2 CONTROL B2 REA2 REB2 Perustuu EXTREMES projektissa (Lasse Makkonen) kehitettyihin ilmastosimulointi ja ääriarvoanalyysimenetelmiin: Ruotsin ilmatieteen laitoksen Rossby Centre:n maa meri alueilmastomalli RCAO Extreemit Helsingin yliopisto ja VTT Simuloinnit kahden globaalin mallin reunaehdoilla ja kahta eri Kansainvälisen Ilmastopaneelin IPCC määrittelemää päästöskenaariota (A2 ja B2) käyttäen Tulokset muutosten osalta kuvaavat näistä saadun neljän simuloinnin keskiarvoa paikallisessa laskentapisteessä, joka vastaa mallissa 50km*50 km aluetta Vertailujaksona ( nykytila ) on simulointijakso 1961 1990 ja skenaariojaksona ( ennuste ) on simulointijakso 2071 2100 Extreemit eli maksimit ja minimit kuvaavat keskimäärin kerran 50 vuodessa ylittyvää (alittuvaa) arvoa 20 10

Ilmastonmuutoksen huomioiminen kaavoituksessa Tutkimuskohde 1: Sörnäistenrannan Hermanninrannan (Kalasataman) osayleiskaava, Helsingin kaupunki (Wahlgren, Kuismanen & Makkonen, 2007, VTT Tutkimusraportti VTT R 00471 07) Lähde: Helsingin kaupunkisuunnitteluvirasto 21 Sörnäistenrannan Hermanninrannan (Kalasataman) osayleiskaava Arvioidut muutokset: Vuoden keskilämpötila +4 o C Maksimilämpötila +4 o C Minimilämpötila +16 o C Sulamis jäätymissyklit 40 % Vuoden keskituulennopeus +2 % Maximituulennopeus +15 % Vuoden sademäärä +15 % 6 tunnin sademaksimi 0 % 5 vuorokauden sademaksimi +15 % Vuoden lumisateen vesiarvo 60 % 6 tunnin lumisademaksimi 0 % Lumipeitteen maksimivesiarvo 50 % Lumipeitteen kestoaika 70 vrk Meren jääpeitteen kestoaika 120 vrk (Lähde: Wahlgren et al. 2007) 22 11

Sörnäistenrannan Hermanninrannan (Kalasataman) osayleiskaava Muutokset Lämpötilat nousevat Tuulisuus ja myrskyt lisääntyvät Vesisateet lisääntyvät Lumimäärät vähenevät, mutta lumimyrskyt voivat olla ankaria Meri on jäässä vain lyhyen ajan; aallokko lisääntyy Ilmastonmuutokseen varautuminen suunnittelussa Erityinen huomio tuulisuuden lisääntymiseen Energiankulutus ei vähene Rakennusten ja ulkotilojen suojaus Suojaus allokon roiskeilta Sadevesiviemärien mitoitus Ilmastonmuutoksen hillitseminen Kasvihuonekaasupäästöt suhteellisen pienet, liikenteen osalta erittäin pienet Alue sijaitsee keskeisesti yhdyskuntarakenteessa Mahdollistaa kaukolämmön hyödyntämisen Joukkoliikenne, raideliikenne: metro ja raitiovaunu Kävely ja pyöräily Pärjää ilman henkilöautoa (Lähde: Wahlgren et al. 2007) 23 Kokkolan Vanhansatamanlahden yleiskaavan ilmastovaikutukset Kuva ASTRA projektin aineistosta 24 12

Kokkolan Vanhansatamanlahden alueen tuulisuuskartta (Kimmo Kuismanen) VOIMAKAS KYLMÄ POHJOIS TAI LUOTEISTUULI VOIMAKAS LÄNSI TAI LOUNAISTUULI SUOJAMETSÄ 1) ALAVA, TUULILLE JA MYRSKYTULVILLE ALTIS RANTAKAISTA 2) RANNALLA MYRSKYTUULIA JA LENTÄVIÄ PISAROITA 3) ASUNTOALUE TÄYTTÖMAALLA 4) RUNSAASTI LIIKENTEEN PÄÄSTÖJÄ 25 Kokkolan Vanhan satamanlahden yleiskaavan ilmastovaikutukset Suunnitteluohjeita Aluetaso Korttelitaso Rakennukset kaavoituksessa Rantarakentamisen vaihtoehtoiset ratkaisut Tuulensuojakasvillisuuden suunnittelu Ehdotukset Tuulitestauksen käyttäminen Yleiskaavaluonnoksen kehittäminen Kasvihuonekaasupäästöt Rakennukset Liikenne 26 13

Uudenmaan maankäytön kehityskuvavaihtoehdot 2035 3 vaihtoehtoa, eroavat toisistaan: Asukkaiden ja työpaikkojen sijoittuminen Aluetehokkuudet Liikennejärjestelmä Arviointi Ilmastonmuutosennusteet: rannikko ja sisämaa Tulvariskialueet Kasvihuonekaasupäästöt Rakennukset, liikenne 27 YHDYSKUNTASUUNNITTELU ILMASTONMUUTOKSEN HALLINNASSA Suunnittelun avulla voidaan vaikuttaa merkittävästi yhdyskuntarakenteesta aiheutuviin kasvihuonekaasupäästöihin Tärkeää myös varautua ilmastonmuutoksesta aiheutuviin vaikutuksiin Samat suunnitteluperiaatteet voivat olla hyödyllisiä kummankin tavoitteen kannalta! Edistää elinympäristön turvallisuutta, terveellisyyttä ja viihtyisyyttä Taloudellisesti, ekologisesti ja sosiaalisesti kestävää 28 14