Miten voit pienentää asumisen hiilijalanjälkeä

Mitä tarkoittaa rakentamisen hiilijalanjälki ja miten siihen voi vaikuttaa rakennusmateriaalein ja rakennuksen käytössä? Vähä0-hankkeessa tutkittiin rakentamisen hiilijalanjälkeä sekä rakennusmateriaalien että rakennuksen käytön osalta. Pilottikohteina oli Porin Asuntomessuille kesällä 2018 valmistuneita omakotitaloja.

Kokosimme alle muutaman pääkohdan, joita kannattaa pohtia, kun halutaan huomioida rakennuksen hiilijalanjälki. Lisäksi avaamme hieman, miten kohteidemme hiilijalanjäljen laskenta on käytännössä toteutunut. Viimeisenä esittelemme hankkeemme pilottikohteet ja laskennan tulokset.

Panosta lämmitysjärjestelmän valintaan

Lämmitysjärjestelmän valinta on yksi tärkeimmistä asioista, kun mietitään rakentamista vähähiilisyyden kannalta. Rakennuksen lämmitysjärjestelmän valinnalla pystyy suoraan vaikuttamaan käytön aikaiseen hiilijalanjälkeen, sillä veden ja rakennuksen lämmitys aiheuttavat suurimman osan käytön kokonaishiilijalanjäljestä. Pilottikohteiden päälämmitysjärjestelminä on käytössä erilaiset lämpöpumput ja suora sähkölämmitys, yksi kohteista on kytketty kaukolämpöverkkoon. Rakennusmateriaaleista pienin hiilijalanjälki on puulla, mutta taas energiatehokkuuden kannalta se ei ole paras vaihtoehto. Kuitenkin jos rakennus on suunniteltu niin, ettei suuria kylmäsiltoja pääse syntymään ja ikkuna- ja ovipinta-alaa on kohtuullisesti, voidaan massiivipuulla saavuttaa vähähiilinen kokonaisuus. Rakennuksen käytönaikaisen hiilijalanjäljen pienentämiseen vaikuttaa suuresti rakenteen tiiviys ja lämmöneristävyys.

Suunnittele tarpeen mukaisesti

Tärkeää on pohtia, mikä on käyttäjän todellinen tilantarve. Hyvin suuret ja väljät tilat nostavat tarpeettomasti rakennusmateriaalin hiilijalanjälkeä ja käyttämättömien tilojen lämmittäminen aiheuttaa turhaa energiankulutusta. Rakennusta suunnitellessa on tärkeää myös miettiä, onko materiaalin suhteen tärkeintä tavoitella ympäristöystävällisyyttä ja pientä hiilijalanjälkeä. Onko yksi prioriteetti se, että elinkaaren lopussa rakennusmateriaalit pystytään hyötykäyttämään uudelleen mahdollisimman tehokkaasti? Tässäkin tapauksessa on tärkeää, että rakennuksen lämmitysjärjestelmään kiinnitetään huomioita ja valitaan mahdollisimman energiatehokas, uusiutuviin energiamuotoihin perustuva, vähän polttoainetta tai sähköä kuluttava järjestelmä. Myös rakennuksen käyttäjän toimilla on paljon merkitystä käytön aikaista hiilijalanjälkeä määriteltäessä.

Energiatehokkuutta rakenteella ja lämmitysjärjestelmällä

Jos suunnitteluvaiheessa rakennuksessa tavoitellaan mahdollisimman energiatehokasta rakennetta, tarkoittaa se sitä, että rakennusmateriaaliin osuus kokonaishiilijalanjälkeä laskettaessa kasvaa massiivisten seinärakenteiden sekä käytettyjen materiaalien vuoksi. Toisaalta säästöä tulee, kun rakenne mahdollistaa huomattavasti pienemmän energiankulutuksen rakennusta lämmitettäessä. Silloin, kun rakenne on tiivis ja lämpöä tehokkaasti eristävä ja näin ollen energiatehokas, ei lämmitysjärjestelmän valinnalla ole niin suurta vaikutusta käytön aikaiseen hiilijalanjälkeen. Tällöin energiankulutus rakennuksen lämmityksen suhteen pysyy joka tapauksessa kohtuullisena. Tässäkin kohtaa lämmitysjärjestelmää valitessa kannattaa kuitenkin pitää myös ympäristönäkökulma mielessä.

Lataa ohjekortti .pdf-muodossa tästä.

Hiilijalanjäljen laskennan toteutus

Materiaalin hiilijalanjälki laskettiin rakentajilta saatujen rakennuspiirustusten mukaan. Materiaalin hiilijalanjäljen laskemiseen tehtiin selkeä rajaus vain rakennuksessa käytettävään rakennusmateriaaliin. Kuljetuksia, hukkaa, mahdollisia korjauksia tai sitä, mitä materiaalille tapahtuu rakennuksen purkamisen jälkeen ei otettu laskennassa huomioon. Kokonaishiilijalanjälkeä laskettaessa huomioitiin niin materiaalin päästö- kuin varastoarvot.

Rakennuspiirustusten perusteella määriteltiin materiaalin tilavuus. Valmistajilta ja valmiista taulukoista haettiin rakennusmateriaalin tiheys. Näiden tietojen avulla saatiin laskettua rakennuksessa olevan materiaalin massa. Materiaalin massa kerrottiin materiaalin päästökertoimella. Päästökertoimia tiedusteltiin rakennusmateriaalien valmistajilta tai haettiin muun muassa Suomen ympäristökeskuksen valmiista taulukosta.

Käytön hiilijalanjälki laskettiin IDA ICE -simulointiohjelmaa apuna käyttäen. Rakennuksesta luotiin simulointiohjelmaan piirustusten mukainen malli, jota apuna käyttäen saatiin tutkittua rakennuksen energiankulutusta eri vuodenaikoina ja erilaisissa sääolosuhteissa. Simulointiohjelmalla laskettiin standardinmukainen käyttö, jota käytettiin pohjana käytön hiilijalanjäljen laskemiseen. Käytön aikainen hiilijalanjälki laskettiin 50 vuoden käytön ajalta ja se sisälsi rakennuksen lämmityksen, lämpimän käyttöveden, LVI-laitteet, valaistuksen ja kuluttajalaitteet. Käytön hiilijalanjäljen laskennassa rajauksena oli se, ettei laskenta perustunut todelliseen asukasmäärään ja heidän todelliseen energiankulutukseensa vaan energian kulutus määriteltiin standardien mukaisesti. Puun polttoa ei myöskään huomioitu laskennassa.

Päästökertoimena sähkön kulutukselle laskennassa käytettiin Suomen keskimääräistä arvoa. ”Laskennan päästökertoimet ovat elinkaarikertoimia, eli sisältävät muutkin kuin suoran palamisen päästöt. Näitä päästöjä ovat mm. polttoaineen raaka-aineen ottaminen, jalostaminen, kuljetukset ja suorat päästöt ilmakehään, kuten maakaasuputkien vuoto tai kaasupäästöt öljyn pumppauksen yhteydessä. Näitä päästöjä syntyy myös vihreän sähkön osalta.” (GBC Finland www-sivut.)

Laskentakohteet

Pilottikohteinamme oli viisi erilaista kohdetta. Kaikki rakennukset rakennettiin vuoden 2018 Porin asuntomessuille. Yksikään näistä kohteista ei ole rakennettu pelkästään hiilijalanjälkiajattelu edellä vaan kohteet ovat tavallisia ja suomessa tyypillisiä uudisrakennuksia.

Villa Edla

Villa Edla on passiivikivitalo, jonka runko on tehty polystyreenivaluharkoista. Rakennuksen ulkopinnassa on ohutrappaus.

Villa Edlassa suurin hiilinielu syntyy puurakenteisista kattotuoleista. Laskennan tuloksissa tämä näkyy niin, että perustuksen, ulko- ja väliseinien sekä alapohjan osuus aiheuttaa selkeästi suurimman osan rakennusmateriaalien hiilijalanjäljestä. Passiivirakenne on energiatehokas, mutta materiaalin hiilijalanjälki on suuri suhteessa asunnon pinta-alaan.

Villa Edlan päälämmitysjärjestelmänä on maalämpö. Maalämpö on erittäin tehokas keino vähentää rakennuksen lämmityksestä johtuvaa energiankulutusta. nykyaikaiset pumput hyvällä hyötysuhteella mahdollistavat koko rakennuksen tarvitseman energiantuoton melko pienellä sähkönkulutuksella.

Villa Edlan käytön hiilijalanjäljessä rakennuksen lämmityksen suhde käytön hiilijalanjälkeen vaikuttaviin tekijöihin oli laskentakohteidemme pienin. Tämä johtunee pääasiassa juuri passiivirakenteesta, rakennus on myös pinta-alaltaan pilottikohteidemme pienin. Rakennuksen koko vaikuttaa toki lämmityksen tarpeeseen, mutta myös siihen, että passiivirakenteen melko suuripäästöiset materiaalien kokonaishiilijalanjälki ei kasva suhteettoman suureksi.