Insinööritoimisto Mäkeläisen visio on olla kestävän huomisen suunnittelija. Mutta mitä se käytännössä tarkoittaa? Edellisessä asiantuntija-artikkelissani kerroin ilmastoselvityksestä sekä siihen liittyvästä hiilijalanjäljen optimoinnista. Tällä kertaa käsittelen kestävyyttä laajemmin: mitä kaikkea kestävä suunnittelu tarkoittaa meille sekä miten uusi rakentamislaki sen määrittelee.
Ilmastonmuutos on rakennusten hiilijalanjälkilaskennan ja siihen liittyvän rakentamislain uudistamisen perimmäinen syy. Materiaali- ja energiatehokkuuden merkitys rakentamisessa korostuisi vähemmän, elleivät nykyiset kulutustottumuksemme vaarantaisi elinmahdollisuuksiamme tällä planeetalla. Ilmastoselvityksen laatiminen, eli käytännössä rakennuksen hiilijalanjäljen minimointi ei kuitenkaan yksin riitä varmistaa tulevan rakennuskannan kestävyyttä. Rakennusten on toimittava optimaalisesti muuttuvan ilmaston ja yleistyvien sään ääri-ilmiöiden armoilla vuosikymmenten ajan – ja vieläpä kustannustehokkaasti ympäristöä mahdollisimman vähän kuormittaen. Vähähiilisyyden arviointimenetelmän 50 vuoden tarkastelujakso ei mielestäni riitä, kun tarkastellaan rakennuskannan kestävyyttä pitkällä aikavälillä. Pidemmälle käyttöiälle tulisikin tarjota parempia kannustimia.
Artikkelin kirjoittaja Noora Santi työskentelee Mäkeläisen Helsingin toimipisteessä, joka muutti keväällä Malmille. Nooran ensimmäisiä työtehtäviä Mäkeläisellä oli aikoinaan As Oy Helsingin Vanhalinnan ulkoseinäelementtien suunnittelu. Yksi niistä pääsi Betoni-lehden 2/2013 kanteen. Nooralla on kaksi rakennesuunnittelun FISE-pätevyyttä sekä yhtä monta Tekla Global BIM Awards -voittoa. Noora asuu yli 50 vuotta vanhassa talossa, jonka katolle on hiljattain asennettu aurinkopaneelit, mikä kuvastaa hänen kiinnostustaan kestävään kehitykseen myös vapaa-ajalla.
Mitä uudessa rakentamislaissa sanotaan?
Ensi vuoden alusta voimaan tulevan rakentamislain 39 §:n mukaan:
“Rakentamishankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan sen käyttötarkoituksen edellyttämällä tavalla elinkaariominaisuuksiltaan ekologiseksi sekä tavoitteelliselta tekniseltä käyttöiältään pitkäikäiseksi. Erityisesti huomiota on kiinnitettävä […] rakenteiden kestävyyteen sekä rakennuksen ja sen tilojen, rakennusosien sekä teknisten järjestelmien käyttöikään, käytettävyyteen, huollettavuuteen, muunneltavuuteen ja korjattavuuteen sekä rakennusosien purettavuuteen ja uudelleenkäytettävyyteen.”.
Lisäksi lain 5 §:n mukaan: ”…rakentamisen on hillittävä ilmastonmuutosta perustumalla elinkaariominaisuuksiltaan kestäviin ja taloudellisiin, energiatehokkaisiin, sosiaalisesti ja ekologisesti toimiviin sekä kiertotaloutta edistäviin ratkaisuihin.”.
Nämä kaksi lakikohtaa määrittelevät kestävän rakentamisen mielestäni erinomaisesti ja jopa kunnianhimoisesti. Ne heijastavat juuri sitä tapaa, jolla mekin ymmärrämme kestävän rakennesuunnittelun. Näiden velvoitteiden toteuttaminen edellyttää laajaa asiantuntemusta ja tiivistä moniammatillista yhteistyötä, jotta voimme saavuttaa parhaan mahdollisen lopputuloksen. Lain tavoitteena ei ole pelkästään rakennusten aiheuttamien hiilidioksidipäästöjen minimointi, vaan ennen kaikkea niiden pitkäaikainen kestävyys niin muuttuvan ilmaston kuin taloudellisuuden näkökulmasta. Kuitenkin ilmastoselvityksen vaatimuksia tarkasteltaessa todellisuus näyttäytyy osin toisenlaisena – tästä lisää myöhemmin.
Miten ilmasto muuttuu ja mitä se tarkoittaa rakennuksille?
Kuvaan seuraavaksi tiivistetysti, miten sääolosuhteet Suomessa muuttuvat seuraavan sadan vuoden aikana rakennuskannan näkökulmasta. Ilmaston lämpeneminen, esimerkiksi kahdella asteella globaalisti, nostaa Suomen keskilämpötilaa todennäköisesti kolmesta kuuteen astetta. Tämän seurauksena rakennuksiin kohdistuvat säärasitukset lisääntyvät ja sään ääri-ilmiöt, kuten puuskatuulet, rankkasateet, helle- ja pakkasjaksot, yleistyvät. Sadanta voi kasvaa jopa yli 20 %, minkä lisäksi lumipeite ja roudan syvyys pienenevät. Vaikka osa muutoksista, kuten roudan väheneminen, saattaa helpottaa rakentamista, keskityn tässä artikkelissa negatiivisiin muutoksiin, koska ne ovat kokonaisuudessaan merkittävimpiä.
Sään ääri-ilmiöiden aiheuttamasta haitasta ihmisille puhutaan paljon, ja rakennukset ovat ensimmäinen suoja näitä ilmiöitä vastaan. Kuitenkin, jos rakennuskantamme ei kykene sopeutumaan ilmastonmuutokseen, olemme vakavissa ongelmissa. Tämä muistutuksena kaikille, jotka epäilevät aiheen tärkeyttä.
Rakennusten säärasituksille altteimpia osia ovat julkisivut, parvekkeet ja vesikatot, sekä tulvavaara-alueilla maanalaiset ja maanpinnan läheisyydessä olevat rakenteet, kuten kellarit, sokkelit ja alapohjat. Vesi, erityisesti viistosateen muodossa, on merkittävin ilmastonmuutoksen myötä lisääntyvä uhka, sillä se kasvattaa rakennuksiin kohdistuvaa kosteusrasitusta etenkin syksyllä ja talvella. Suuremmat sademäärät ja kasvava pilvisyys myös heikentävät rakenteiden kuivumista tukevia olosuhteita. Lisääntynyt kosteusrasitus yhdessä lämpötilan vaihteluiden kanssa voi johtaa kosteuden tiivistymiseen ja homeen kasvun riskiin erityisesti ulkoseinärakenteiden ulko-osissa. Diffuusiolla ulospäin kuivuvien rakenteiden, kuten eristerapattujen julkisivujen pitkäaikaiskestävyyteen liittyy tulevaisuudessa enemmän haasteita.
Rankkasateet rasittavat erityisesti tasakattoisten rakennusten sisäpuolisia vedenpoistojärjestelmiä, jotka voivat saavuttaa kapasiteettinsa äärirajan ja aiheuttaa tulvimista räystäiden yli. Sateiden vuoksi myös tonteilla voi esiintyä tulvimista, minkä vuoksi hulevesien hidastamisen ja hallinnan suunnitteluratkaisut tulevat entistä tärkeämmiksi. Toistuvat puuska- ja myrskytuulet taas rasittavat hoikkia ja väsymiselle alttiita rakenteita, kuten julkisivuun kiinnitettyjä katoksia ja levytyksiä aiempaa enemmän.
Hellejaksot tuovat omat haasteensa paitsi ihmisille, myös rakennuksille ja niiden ilmanvaihto- ja jäähdytysjärjestelmille. Lämpötilan ja ilmankosteuden nousu vaikeuttaa sisäilmaston hallintaa. Voimistuneet lämpötilamuutokset aiheuttavat julkisivurakenteisiin suurempia lämpöliikkeitä ja nopeuttavat yhdessä auringon UV-säteilyn kanssa materiaalien turmeltumista.
Edellä kuvatut sääolosuhteiden muutokset eivät helpota työmaidenkaan arkea. Sääsuojausta tarvitaan yhä useammin, mutta huputus hankaloittaa nostoja, ja sen kiinnitys on suunniteltava myrskytuulet kestäväksi. Kesäisin kuumuus tuo lisähaasteita etenkin sisätyövaiheisiin ja ulkona käsiteltäessä tummia, helposti kuumenevia rakennusmateriaaleja. Syksyisin ja talvisin lisääntyvät sateet muuttava työmaan entistä useammin mutavelliksi, jossa liikkuminen niin ihmiselle kuin raskaille työkoneillekin on haastavaa ja hidasta. Pitkittyvät sadejaksot voivat myös viivästyttää tiettyjä työvaiheita, kuten esimerkiksi betonivaluja tai puurakenteiden asentamista.
Käytännön ratkaisuja kestävään rakentamiseen
Edellisessä kappaleessa esille tuoduille ongelmille on olemassa useita käyttökelpoisia ratkaisuja, jotka parantavat rakenteiden kestävyyttä ja toimivuutta. Esittelen seuraavaksi muutamia konkreettisia keinoja, joilla voidaan edistää rakennusten pitkäaikaiskestävyyttä ja ilmastonmuutokseen sopeutumista:
- Eristerappauksen sijaan käytetään tuulettuva levyrapattu julkisivujärjestelmä, jossa tuulensuojalevyn materiaali on valittu homeenkasvua hillitseväksi.
- Erityisesti puurunkoisen tiilimuuratun julkisivun rakennusfysikaalista toimivuutta voidaan parantaa kaksinkertaisella tuuletusraolla, jossa tiiliverhouksen taakse asennetaan kahden tuuletusraon väliin niin sanottu sadetakkipelti, joka estää kosteuden siirtymisen rakenteen sisäosiin.
- Puurunkoisissa ulkoseinissä lisätään rungon ulkopintaan lisäeristeeksi esimerkiksi tuulensuojapintainen kovavilla tai puukuitulevy. Ulkopinnan koolausten ja levyjen kiinnityksissä käytetään kuumasinkittyjä tai ruostumattomia kiinnikkeitä, ja jäykistävien levyjen kiinnitys toteutetaan nauloilla tai ruuveilla hakasten sijaan.
- Betonisten sandwich-elementtien ulkokuorten raudoituksen vaihtaminen ruostumattomaan teräkseen pidentää suunnitellun käyttöiän viidestäkymmenestä sataan vuoteen ilman, että ulkokuoren paksuutta tarvitsee kasvattaa.
Lattiakoron nostaminen taas suojaa tulvien vaikutuksia vastaan, ja säilytettävä ja istutettava kasvillisuus (sekä esimerkiksi viherkatot) auttavat hulevesien hallinnassa sekä viilentävät ja suojaavat auringolta. Myös pidemmät räystäsrakenteet suojaavat julkisivupintoja sateelta ja tuulelta sekä tarjoavat kesällä kaivattua varjostusta.
Rakennusosien esivalmistus mahdollistaa tasalaatuisemmat työskentelyolosuhteet ja siten yleensä parantaa rakentamisen laatua, sekä vähentää työmaan energiankulutusta ja lyhentää työmaa-aikaa. Esivalmistusastetta voidaan nostaa esimerkiksi suurkatto-, kylpyhuone- ja tilaelementtien käytöllä ja raudoitematoilla.
Miten hiilijalanjäljen minimointi on ristiriidassa ilmastonmuutokseen sopeutumisen kanssa?
Edellä mainitut ratkaisut tukevat erinomaisesti rakentamislain 39 §:n ja 5 §:n tavoitteita varmistaen rakenteiden pitkäaikaiskestävyyden ja teknisen toimintavarmuuden jopa sadan vuoden käyttöiällä, samalla vähentäen sekä rakennusten että työmaiden energiankulutusta. Sanonnan mukaan ”sitä saat, mitä mittaat,” joten voisi kuvitella rakentamislain jotenkin mittaavan kaikkien 39 §:n ja 5 §:n tavoitteiden toteutumista ja kannustavan edellä kuvattujen ratkaisuiden käyttöön. Näin ei kuitenkaan ole. Tällä hetkellä rakentamislaki mittaa ja sääntelee ainoastaan rakennuksen hiilijalanjälkeä, eikä se huomioi rakenteiden pitkäikäisyyttä tai ilmastonmuutokseen sopeutumista.
Hiilijalanjälki koostuu rakennusmateriaalien valmistuksesta ja kuljetuksesta, työmaan energiankulutuksesta, rakennuksen käytön aikaisesta energiankulutuksesta, elinkaaren aikaisista huolloista ja korjauksista sekä rakennuksen purkamisesta ja kierrätyksestä. Vähähiilisyyden arviointimenetelmässä käytettävä 50 vuoden tarkastelujakso on toivottavasti huomattavasti lyhyempi kuin rakennuksen todellinen elinkaari. Tämä rajallinen tarkastelujakso antaa vääristyneen kuvan rakennuksen todellisesta elinkaaren aikaisesta hiilijalanjäljestä ja saattaa jopa kannustaa valitsemaan lyhytikäisempiä ratkaisuja.
Esimerkiksi kaikki edellä kuvatut julkisivujen toimintavarmuutta ja pitkäaikaiskestävyyttä parantavat ratkaisut vievät enemmän materiaaleja aiheuttaen siten suuremman hiilijalanjäljen kuin nipin napin 50 vuotta kestävät julkisivuratkaisut. Esimerkiksi ruostumattomien betoniraudoitteiden hiilijalanjälki on moninkertainen tavanomaisiin raudoitteisiin verrattuna. Kuitenkin, kun verrataan sadan vuoden käyttöiälle suunniteltua ruostumattomalla raudoituksella varustettua sandwich-elementtiä tai pitkäikäistä puujulkisivua kahteen 50 vuoden välein uusittavaan vastaavaan ratkaisuun, pitkäikäinen vaihtoehto on elinkaaren hiilijalanjäljen kannalta selkeästi edullisempi. Sama pätee moniin muihinkin ratkaisuihin, jotka kestävät huomattavasti pidempään kuin vähähiilisyyden arviointimenetelmän suosima 50 vuotta.
Korkean esivalmistusasteen hyödyt työmaan energiankulutuksen osalta näkyvät vain, jos laskennassa käytetään todellista työmaa-aikaista energiankulutusta Ympäristöministeriön taulukkoarvojen sijaan. Tämä vaatii tarkempaa työmaa-aikaista seurantaa ja raportointia, jotta saadaan realistinen kuva hiilijalanjäljestä, mutta lisää samalla arvioinnin monimutkaisuutta ja aikaa.
Lisäksi nykyinen hiilijalanjäljen arviointimenetelmä ei huomioi rakennusten tai rakenneosien käytettävyyttä, korjattavuutta tai purettavuutta. Rakennusosien uudelleenkäytettävyydestä on merkittävää hyötyä aikaisintaan 50 vuoden kuluttua seuraavassa rakennuksessa, johon purettuja rakenneosien käytetään, ellei sitten laki, jonka mukaan uudelleenkäytettävien rakennusosien (esimerkiksi toisesta rakennuksesta puretut betonielementit) hiilijalanjälki on nolla, ole siihen mennessä jo muuttunut. Tämäkin osoittaa, kuinka nykyinen arviointimenetelmä ei ota riittävästi huomioon pitkäjänteisiä, ilmastonmuutokseen sopeutuvia ratkaisuja.
Kestävää suunnittelua sen kaikissa merkityksissä
Vaikka rakennusten vähähiilisyyden arviointimenetelmä ei kata kestävyyden ulottuvuuksia yhtä laajasti kuin mitä itse käsitämme, meillä Mäkeläisellä on vahva tahto säilyttää kestävät ja korkealaatuiset suunnitteluratkaisut osana projektejamme. Pyrimme varmistamaan, että nämä ratkaisut eivät ole ristiriidassa hiilijalanjäljen minimoinnin tavoitteiden kanssa. Uskomme, että optimaalisten ratkaisujen löytäminen koko rakennetun ympäristön hiilijalanjäljen ja rakennuskannan elinkaarikustannusten osalta on mahdollista vain, kun otamme huomioon rakennusten kestävyyden sekä niiden kyvyn sopeutua muuttuvaan ilmastoon koko niiden todellisen elinkaaren ajan. Tärkeää on myös tarkastella rakennusmateriaalien kiertotalouden mahdollisuuksia, sillä nämä näkökohdat voivat tuoda hyötyjä tuleviin rakennushankkeisiin sekä kustannusten hallinnassa että vähähiilisyyden edistämisessä.
Olemme suosineet kestäviä rakennesuunnitteluratkaisuja jo vuosikymmenten ajan, koska uskomme sen olevan oikein. Kestävyys on meillä verissä. Mikäli haluat tehdä kanssamme yhteistyötä kestävän huomisen puolesta, ota yhteyttä asiantuntijatiimiimme! Noora Santin tavoittaa puhelimitse numerosta 050 370 5997 tai sähköpostilla noora.santi@insmakelainen.fi.
Artikkeli julkaistu 10/2024