Aurinkokaupunki Nurmi-Sorila Hiilineutraalin ekotehokkaan kaupunginosan toteutussuunnitelma Oy Eero Paloheimo Ecocity Ltd Arkkitehtuuritoimisto B&M Oy Pacsdata Oy
1 Aurinkokaupunki Nurmi-Sorila Aurinkokaupunki Nurmi-Sorilan toteutussuunnitelmalla haetaan uusia kaupunkisuunnittelun keino ekotehokkaan vähähiilisen asuinalueen luomiseen. Käsillä oleva toteutussuunnitelma on lopputuote huhtikuussa 211 alkaneesta projektista, jolla on ollut selkeä tavoite: suunnitelman tulee kuvata tilanne, jossa Nurmi-Sorilan alueella tuotetaan vuonna 2 asukasta kohden kasvihuonekaasupäästöjä 8 prosenttia vähemmän kuin Tampereella keskimäärin vuonna 199. Toteutussuunnitelma vastaa kysymykseen: Millaisilla määräyksillä, ohuskeinoilla toimintaympäristön muutoksilla lähes hiilineutraali kaupunginosa on mahdollinen 25 vuoden kuluttua? Toteutussuunnitelmassa osoitetaan, että Nurmi-Sorila on täysin mahdollista rakentaa siten, että se täyttää sille asetetun päästövähennystavoitteen. Tavoitteen saavuttaminen kuitenkin edellyttää lukuisia toimia niin kaavoituksessa, rakentamisen ohamisessa, energiahuollossa kuin liikennesuunnittelussakin. Nurmi-Sorilan rakentumista on arvioitu kolmesta eri näkökulmasta. Ensimmäisessä näkökulmassa alueen kehittymistä on tarkasteltu kokonaisvaltaisesti energia-, liikenne-, rakentamisratkaisujen osalta. Nurmi-Sorilassa arvioidaan asuvan noin 1 asukasta vuonna 2. Näiden asukkaiden tarvitsemat asunnot, palvelut infrastruktuuri vaikuttavat kaikki osaltaan myös kasvihuonekaasupäästöjen syntymiseen: hiilineutraalisuus koostuu monen pienen tekijän yhteisvaikutuksesta. Kokonaisvaltaisessa tarkastelussa Nurmi-Sorilalle on haettu sellaisia reunaehto, joiden puitteissa päästövähennystavoite voi alueella toteutua. Joukkoliikenneratkaisut, uusiutuvien energiamuotojen käyttö, moderni jätehuolto, vähähiiliset rakennusmateriaalit, tiiviin kaupunkirakenteen suosiminen ovat kaikki osatekijöitä, joilla hiilineutraalisuustavoite voidaan saavuttaa. Hankkeen toisessa tarkastelunäkökulmassa on arvioitu Nurmi-Sorilan rakentumista korttelitasolla. Tätä tarkastelua varten on luotu joukko esimerkkikortteleita, joiden tiiviys, rakenne, sekä energia- liikenneratkaisut poikkeavat toisistaan huomattavasti. Erityisesti energian liikenteen kannalta tulevaisuuden Nurmi-Sorila näyttäytyykin varsin monimuotoisena kokonaisuutena. Rakennusten energiatehokkuuden parantuessa uusiutuvan, hautetun energiatuotannon lisääntyessä omakotitaloasuminen ei aina ole energiapäästöiltään kerrostaloasumista huonompi vaihtoehto. Liikennepäästöt puolestaan ovat omakotiasujilla tyypillisesti kerrostaloasukkaita korkeammat. Näiden tekijöiden optimaalinen suunnittelu korttelitasolla on haastava tehtävä. Vaikka asukaskohtaiset päästöt ovat samaa suuruusluokkaa Nurmi-Sorilan kokonaisarviossa korttelitason arviossa, korttelitason näkökulma vapauttaa suunnittelit tuottamaan luovia monipuolisia ratkaisuehdotuksia esimerkiksi lämmöntuotantoon alueen eri osissa. Samalla kortteliesimerkit antavat ensivaikutelman siitä, miltä tulevaisuuden ekologinen mielekäs kaupunginosa voi näyttää. Päästöjen kannalta mielekkäät ratkaisuehdotukset ovat arvottomia, jos niitä ei voida viedä käytännön suunnitteluun. Tästä syystä hankkeen kolmas näkökulma on aluesuunnittelin: millaisia kaavoituksen suunnittelun ohjeita määräyksiä hiilineutraalin Nurmi-Sorilan rakentaminen edellyttää? Nämä ohjeet määräykset on eroteltu laajemmasta ekologisen aluesuunnittelun periaatekokoelmasta erityisen merkittävinä ohusvälineinä. Toteutussuunnitelman liitteenä on myös laajempi kokoelma, jossa esitetyt suositukset soveltuvat niin Nurmi-Sorilan kuin muidenkin alueiden ekologiseen suunnitteluun. Työvälineet on kuvattu mahdollisimman kokonaisvaltaisesti, jotta ne toimisivat sekä ekologisen, että miellyttävän toimivan kaupunginosan suunnittelun tukena. Aurinkokaupunki Nurmi-Sorilan toteutussuunnitelma on tehty Tampereen kaupungin kehityshankkeena huhtikuun 211 joulukuun 212 välillä. Hanke on saanut rahoitusta Tekesin Kestävä yhdyskunta -ohjelmasta. Tampereen kaupungin rahoituksesta ovat vastanneet ECO2-ohjelma Kaupunkiympäristön kehittäminen. Kaupungin tytäryhtiöistä liikelaitoksista hanketta ovat olleet rahoittamassa Tampereen Sähkölaitos, Tampereen Vesi, Pirkanmaan Jätehuolto Oy Tredea Oy. Toteutussuunnitelman pääkonsulttina on toiminut Oy Eero Paloheimo Ecocity Ltd alikonsultteina Arkkitehtuuritoimisto B&M Oy Pacsdata Oy. aurinkokaupunki nurmi-sorila, TOteutussuunnitelma // EPECC OY / arkkitehtuuritoimisto b&m oy / PACSDATA OY // 2.12.212 2
2 Hiilineutraaliuden toteutuminen Nurmi-Sorilassa Suomi on osana EU:n energia- ilmastopakettia sitoutunut vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä 2 prosentilla vuoteen 22 mennessä verrattuna vuoden 199 tasoon. Vaikka energia- ilmastopaketti ei suoraan velvoita kuntia tiettyyn päästövähennyksen tasoon, ovat monet suomalaiset kunnat asettaneet itselleen vähennystavoitteita. Nämä tavoitteet esitetään tyypillisesti asukaskohtaisesti laskettuina, mikä vaikeuttaa vertailua EU:n velvoitetasoon. Helsinki, Espoo, Vantaa Kauniainen ovat asettaneet yhteiseksi tavoitteekseen 9 prosentin asukaskohtaiset päästövähennykset vuoteen 2 mennessä. Turussa tavoitteena on prosentin asukaskohtainen vähennys vuoteen 22 mennessä Tampereella 4 prosenttia asukasta kohti vuoteen 2 mennessä. Tampere on lisäksi ilmoittanut kokonaisvähennystavoitteekseen prosenttia vuoteen 2 mennessä. Suomen kaupungeista tiukimpia tavoitteita on asettanut Lahti, jossa asukaskohtaisesti laskettuna päästöjä pyritään vähentämään 5 prosenttia vuoden 199 tasosta vuoteen 225 mennessä. Nurmi-Sorilan aurinkokaupunkihankkeen tavoitteena on 8 prosentin vähennys kasvihuonekaasuissa vuoden 199 tasosta vuoteen 2 mennessä. Hankkeessa on arvioitu asumisen työpaikkojen energiankulutuksen, rakennusmateriaalien, liikenteen, jätehuollon, maatalouden metsänhoidon kasvihuonekaasupäästöjä, sekä hiilinielujen vaikutusta. Arviointimenetelmässä huomioidaan sekä alueella tuotetut kasvihuonekaasupäästöt (energia, maatalous, liikenne, jätehuolto, metsänhoito) että alueelle tuodun energian rakennusmateriaalien aiheuttamat päästöt. Muista alueelle tuoduista hyödykkeistä, kuten kulutustavaroista, aiheutuvat elinkaaripäästöt on jätetty tämän arvion ulkopuolelle. Tässä selvityksessä Nurmi-Sorilan päästöjä vuonna 2 on verrattu Tampereen keskimääräisiin asukaskohtaisiin päästöihin vuonna 199. Vertailussa on käytetty Ekokumppanien Tampereen kaupungille Kasvener-ohjelmalla laskemia päästöarvo. Liikenteen, jätehuollon, maatalouden osaksi myös lämmitysenergian osalta luku voidaan verrata Nurmi-Sorilan laskennassa käytettyihin lukuihin. Energiankulutuksen teollisuuden päästöjen suhteen vertailu on vain suuntaa antava, koska Nurmi-Sorilan alueelle ei ole suunnitteilla energiaintensiivistä tai suoria kasvihuonekaasupäästöjä aiheuttavaa teollisuutta. Tulevaisuuden nurmi-sorilalaisen päästöprofiili ei siis ole puhtaasti vertailukelpoinen keskimääräisen Tampereen asukkaan päästöprofiilin kanssa. Tässä laskennassa vertailuarvoista on vähennetty teollisuuden energiankulutuksen aiheuttama päästökuorma. Syntyvät päästöt on laskettu raportoitu arvioidun rakentumisaikataulun mukaan vuosien 218 25 välille. Asukaskohtaisiksi päästöiksi laskettuna 8 prosentin vähennystavoite tarkoittaa, että nurmi-sorilalainen saa vuonna 2 aiheuttaa korkeintaan 1,61 tco2- ekv* suuruiset kasvihuonekaasupäästöt. Tämä tavoite voidaan saavuttaa monella eri tavalla, tässä kuvattu ratkaisu edustaa mielekästä yhdistelmää erilaisista päästövähennyskeinoista. Oheisessa taulukossa annettu päästötase noa oletuksiin asumisen energiatehokkuuden parantumisesta, ostoenergian ominaispäästökertoimien pienenemisestä, liikennekäyttäytymisen muuttumisesta liikennevälineiden ominaispäästöjen pienenemisestä, sekä uusiutuvan energian käytöstä asuinrakennuksissa seuraavalla tavalla: Rakennustyyppikauma kaavarungon mukainen Pientaloista 75 prosenttia muista rakennuksista 5 prosenttia on puurakenteisia Kaikki asuinrakennukset on oletettu vähintään vuonna 21 voimaan astuvan uuden energiatodistusasetuksen A-energialuokan mukaan rakennettaviksi (E-luku alle 6 kwh/m2) Ostosähkön ominaispäästökerroin vuonna 2 on pudonnut arvoon,15 tco2-ekv/mwh kaukolämmön ominaispäästökerroin arvoon,6 tco2/mwh Sähköautojen täyshybridien yhteenlaskettu osuus autokannasta on noussut 17 prosenttiin nykyisestä 2,4 prosentista vuoteen 2 mennessä Asukaskohtainen autoliikennesuorite on pienentynyt, joukkoliikenteen sekä kevyen liikenteen suorite on kasvanut nykyisestä Alueelle ei ole rakennettu keskitettyä aurinko- tai tuulivoimaa, mutta aurinkovoimaa on rakennettu runsaasti asuin- liikerakennuksiin niiden ympäristöön Kotitalousjätettä ei loppusijoiteta kaatopaikalle, vaan se hyödynnetään kokonaisuudessaan materiaalina tai energiana Esitetyillä ratkaisuilla raehdoilla saavutetaan laskennan perusteella vuoteen 2 mennessä 8 prosentin päästövähennys Tampereen vuoden 199 päästötasoon verrattuna. Rakennusten energiatehokkuudella, paikallisilla uusiutuvan energian ratkaisuilla kasvavalta osin hiilineutraalisti tuotetulla ostoenergialla voidaan saavuttaa vuoden 199 tasoon nähden jopa yli 9 prosentin päästövähennys. Liikenteen päästöt voidaan puolittaa tehokkaan julkisen liikenteen liikenteen sähköistymisen myötä, rakentamisessa päästövähennykset voidaan saavuttaa elinkaarisuunnittelun puurakentamisen kautta. Päästövähennystavoitteeseen voidaan toki päästä muillakin keinoin kuin esitetyllä ratkaisuehdotuksella. Herkkyystarkastelujen avulla voidaan arvioida korvaavien ratkaisuvaihtoehtojen merkitsevyyttä päästötaseen kannalta. Oheisessa kuvaassa esitetään Nurmi-Sorilan kasvihuonekaasupäästöjen kehitys vuosien 218 25 välillä. Kuvaassa virhemarginaalit havainnollistavat herkkyystarkastelujen enimmäisvaikutuksia koko taseeseen. Herkkyystarkasteluissa saavutetaan kasvihuonekaasupäästöissä kaavarungon Nurmi- Sorilan kasvihuonekaasupäästöt 218-25 - Kaavarunko, tco2e/capita,a mukaisella maankäytöllä pienimmillään 75 prosentin,5 suurimmillaan 85 prosentin päästövähennys vuoden 199 vertailutasoon nähden. Päästötarkasteluiden 2,5 suhteen olennaista on, että aurinkokaupunkihankkeessa analysoiduista aihealueista (rakentaminen, 2 energia, liikenne, infrastruktuuri, jätehuolto, maatalous) ei yksinään radikaalisti heiken- 1,5 nä mahdollisuuksia saavuttaa huomattavia päästövähennyksiä, jos muut tavoitteet toteutuvat ennakoidun 1 mukaisesti. Samalla kuitenkin esimerkiksi energia, rakentaminen liikenne sisältävät sellaisia riskitekijöitä, jotka toteutuessaan estävät 8 prosentin pääs-,5 tövähennystavoitteen saavuttamisen. Nurmi-Sorilan alueen suunnittelussa kehityksen ohamisessa tuleekin kiinnittää huomiota kaikkiin aihealueisiin ilmastonäkökulmasta, jotta päästövähennystavoite saavutetaan. 22 225 2 25 24 245 25 Kasvihuonekaasupäästöt Tampere 199 / Nurmi-Sorila 2, Kaavarungon mukainen malli (ton CO2-ekv / asukas) Kasvihuonekaasupäästöt Nurmi-Sorila 218-25,5 (ton CO2-ekv / asukas) MAATALOUS JÄTE/NFRA RAKENTAMNEN LKENNE ENERGA 2,5 2 1,5 1,5 Tampere Nurmi-Sorila 199 2 Lämmitys sähkö 5,1,2 Liikenne 1,55,76 Rakentaminen,66,21 Jätehuolto / nfra,67, Maatalous,15,7 Yhteensä 8,5 1,8 Metsänielut -,4 Nurmi- Sorilan kasvihuonekaasupäästöt 218-25 - Kaavarunko, tco2e/capita,a 22 225 2 25 24 245 25 MAATALOUS JÄTE/NFRA RAKENTAMNEN LKENNE ENERGA * Päästöt hiilidioksidiekvivalenteiksi laskettuna. Hiilidioksidiekvivalentti on summa hiilidioksidin, typpioksiduulin metaanin aiheuttamasta ilmastopakotteesta 1 anksolle laskettuna. aurinkokaupunki nurmi-sorila, TOteutussuunnitelma // EPECC OY / arkkitehtuuritoimisto b&m oy / PACSDATA OY // 2.12.212 4
Ekotehokas hiilineutraali Nurmi-Sorila korttelitasolla Hankkeessa on tutkittu kaupunkirakenteen asteittaista tiivistymistä tehostumista keskustaa kohden edetessä. Kullekin tehokkuusvyöhykkeelle on lisäksi suunniteltu tietyn tehokkuuden toteuttavia esimerkinomaisia mallikortteleita. Keskustapalveluiden läheisyyteen on sijoitettu tehokkain rakenne, osayleiskaavaehdotuksen korttelialueiden reunavyöhykkeelle väljimmät. Tehokkuusvyöhykkeet on esitetty pelkistetysti; eri tyyppisiä kortteleita tultanee sijoittamaan erityisesti lähipalveluiden lähistöllä toisin. Eri malle niiden vaikutuksia on tutkittu maankäytön skenaarioissa. Vyöhykkeet on ettu kolmeen: Keskusta, kaupunkikorttelit palstakorttelit. Kaikki korttelit ovat asuinkortteleita, mutta niihin sisältyy myös muita toiminto. Joka vyöhykkeellä on kaksi tehokkuudeltaan kaupunkikuvallisesti toisistaan poikkeavaa mallikorttelia. Kortteleiden siinnin tehokkuuden suhteen niissä on tutkittu erilaisia energiavaihtoehto. Kortteleissa noudatetaan yleisiä kestävän kehityksen periaatteita sovellettuna Nurmi-Sorilaan. Korttelit on tarkoitettu varioitaviksi, malleissa on esitetty olennaiset elementit. Kortteleiden perusrakennetta varioimalla sekoittamalla osa-alueille niille soveltuvia korttelityyppejä saadaan aikaan halutusti monimuotoista tai hallitun yhdenmukaista rakennetta. Korttelityyppien energiaratkaisut vaihtelevat tyypeiltään mahdollisuuksiltaan. Kortteleiden taselaskennassa on tutkittu liikenteen vaikutuksia rakennustyyppien siinnin mukaan. Asumisväljyyden vaihtelua on tutkittu herkkyystarkasteluna asukaskohtaiselle CO2-päästötaseelle. Puutarhakortteli Maankäytön skenaarioiden mallikortteleiden laskennassa on havaittu olennaisia päästöihin vaikuttavia tekijöitä. Julkisen kevyen liikenteen suosiminen on ensisiisen tärkeää kortteleiden saavutettavuus vähäpäästöisillä kulkumuodoilla tulee aiempaa suhteellisesti tärkeämmäksi. Palveluiden hyvä saavutettavuus lähipalveluiden riittävä verkko edesauttavat liikenteen päästöjen vähentämistä. varasto/jäte Yhteydet lankulkureitti viheryhteys tontin rat väljemmässä mallissa Asumismuotojen väliset päästöt vähenevät erityisesti tehokkaalla maankäytöllä, jolloin kerrostalo- pientaloasumisen välisen energiankulutuksen välinen asukaskohtainen ero tulee vähemmän merkityselliseksi. Rakennuksissa, tonteilla niiden läheisyydessä uusiutuvan energian tuotantomahdollisuuksien edistäminen helpottaa A-energialuokan saavuttamista jopa tätä parempaan tavoitteeseen pääsemistä. tontin rat tiheämmässä mallissa Toiminnot asuminen piha yhteisrakennus yhteistilat lira rtte ko julkinen viheralue era alu Uusiutuvan energian integrointi rakennuksiin tulee tutkittavaksi kaavoituksessa. Ratkaisut voidaan joutua tekemään melko pienissä yksiköissä ennen tekniikoiden vakiintumista. Kilpailullisen astelman käyttäminen kohteiden toteuttamisessa helpottaa parhaan saatavilla olevan tekniikan käyttöön käyttöön saamisessa. 5 Asemapiirros 1: 1 Kyläkortteli Kaavojen toteutumista tulee seurata. Prosessi on monitahoinen, edellyttää yhteistyötä viranomaisten välillä. Tavoitteiden selkeä kohdekohtainen asettelu helpottaa seurantaa. varasto/jäte Yhteydet lankulkureitti viheryhteys alu era ko rtte lira yhteisrakennus viljelmät Toiminnot piha keskusta keskustakortteli kaupunkivillat kaupunkikorttelit townhouse puistokortteli asuminen yhteistilat julkinen viheralue 5 1 Asemapiirros 1: palstakorttelit kyläkortteli puutarhakortteli aurinkokaupunki nurmi-sorila, TOteutussuunnitelma // EPECC OY / arkkitehtuuritoimisto b&m oy / PACSDATA OY // 2.12.212 6
4 Aluesuunnittelun keino ekologisesti kestävän kaupunginosan kehittämiseen Aurinkokaupunkihankkeessa on kuvattu tilanne, jossa Nurmi-Sorila keskimäärin saavuttaa asetetun tavoitteen hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä. Osin on oletettu, että päästövähennykset ovat seurausta sellaisista laajojen teknologisten järjestelmien muutoksista, joihin kaupunkisuunnittelit eivät suoraan pysty vaikuttamaan. Tällaisia muutoksia ovat esimerkiksi energiahuollon liikennevälineiden ominaispäästöjen pieneneminen. Toisaalta hiilineutraali Nurmi-Sorila edellyttää myös suunnittelijoilta selkeitä toimia. Kaupunkisuunnittelun kaavoituksen rooli hiilidioksidipäästöjen pienentämisessä on esitetty aihepiirikohtaisesti seuraavassa: Keskustavyöhykkeellä 4 m säteellä pääkadusta sillä siitsevista joukkoliikenteen pysäkeistä suositus aluetehokkuudeksi (pl. viheralueet) on vähintään e=1. Muilla vyöhykkeillä joukkoliikennepysäkin läheisyydessä aluetehokkuudeksi (pl. viheralueet) suositellaan vähintään,. Kaava-alueen asunnoista vähintään 8% tulee siita kävelyetäisyydellä joukkoliikenteen pysäkistä. Etäisyyssuositus enintään 4m, edellytyksenä toimiva vuoroväli. Joukkoliikenteen tulee toimia tehokkaasti alusta lähtien. Kevyelle liikenteelle tulee toteuttaa tehokas verkko alueella siihen liittyen mahdollistamaan työmatkapyöräily kevyet sähkökäyttöiset ajoneuvot. Asuinrakennusten tulee olla vähintään ankohtaista A-energialuokkaa. Muiden rakennusten tulee olla mahdollisimman energiatehokkaita. Tonttikoon, rakennusten sijoittamisen rakennusalojen määrittelyssä huomioidaan maalämmön sijoittamismahdollisuus. Pientaloalueella kaikille asuinrakennuksille tulee olla mahdollista toteuttaa asuntokohtainen tai yhteinen maalämpökaivo ensisiisesti tontilla toissiisesti tontin läheisyydessä. Kerrostaloalueella palvelutoimintojen alueilla korttelin alueelle / tai sen läheisyyteen tulee voida sijoittaa maalämpöjärjestelmä. Rakennusten sijoittamisen tulee mahdollistaa aurinkoenergian aktiivinen passiivinen hyödyntäminen. Jokaisen uuden yli 1-kerroksisen rakennuksen katolle tulee voida sijoittaa aurinkopaneeleita niin, että ne saavat aurinkoa vähintään 2 kulmasta kaakon-lounaan väliltä ilman viereisen rakennuksen tai kasvillisuuden kohtuutonta varjostusta. Ennen asemakaavoitusta tai sen alkuvaiheessa tulee selvittää alueellisen keskitetyn lämmitysratkaisun ekotehokkuus verrattuna kiinteistökohtaisiin järjestelmiin. Asemakaava-alueilla, joilla keskitetty alueellinen lämmitysratkaisu on ekotehokkain, voidaan alueelliseen ratkaisuun sitouttaa. Kiinteistöt saavat toteuttaa sen lisäksi myös muita lämmitysjärjestelmiä. Mikäli sähkön kaukolämmön ominaispäästökertoimet eivät alita ennakoitu ra-arvo (,15 tco2- ekv/mwh sähkölle,6 tco2/mwh kaukolämmölle vuonna 2), tulee alueen hiilineutraalisuuden toteutuminen varmistaa muilla keinoilla. Alueen kotitalouksissa palveluissa syntyvää jätettä ei tule loppusijoittaa kaatopaikalle. Jäte tulee joko kierrättää materiaalina tai hyödyntää energiantuotannossa. Jokaisen asemakaavan laatimisen toteutuksen yhteydessä tulee seurata asetetun päästötavoitteen toteutumista.