Puurakentamisella kohti hiilineutraalia yhteiskuntaa

Suomen on tarkoitus olla hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Osana hiilineutraaliuutta on puurakentamisen lisääminen. Ympäristöministeriössä on menossa puurakentamisen ohjelma, jonka tavoitteena on puunkäytön lisääminen rakentamisessa. Tässä artikkelissa avataan puurakentamisen hyötyjä rakentamisen hiilineutraaliuden kannalta.

Kirjoittaja: Topi Huhtanen

Rakennettu ympäristö osana hiilineutraalia Suomea vuonna 2035

Maailmanlaajuisesti kiinteistöjen ja rakentamisen osuus päästöistä on noin 40 %. Suomessa kiinteistöjen ja rakentamisen osuus päästöistä on noin 30 %. Suomi on kansainvälisten ilmastosopimusten ja EU:n kautta sitoutunut merkittäviin kasvihuonekaasupäästövähennyksiin. Rakennuskanta on suurimpia päästöjen aiheuttajia ja rakentaminen tehokkaimpia sektoreita vähentää niitä. (Bionova Oy 2017, 8)

Rakennettu ympäristö luo perustan ihmisten hyvälle elämälle, elinvoimaisille alueille sekä hiilineutraalille yhteiskunnalle. Ympäristöministeriön tavoitteena on varmistaa, että Suomessa rakennetaan laadukkaasti, ja että kaupunkeja ja alueita suunnitellaan kestävää kehitystä tukevalla tavalla. Rakennusten koko elinkaaren aikaisen hiilijalanjäljen huomioiminen sekä kuntien työ hiilineutraaliuuden puolesta ovat merkittäviä ilmastotavoitteiden saavuttamisessa ja luonnon monimuotoisuuden suojelussa. (Ympäristöministeriö 2021)

Sanna Marinin hallitusohjelman tavoitteena on, että Suomi on hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Tämä edellyttää nopeutettuja päästövähennyksiä kaikilla sektoreilla sekä hiilinielujen vahvistamista. Keinoihin kuuluvat mm. lähes päästötön sähkön- ja lämmöntuotanto 2030-luvun loppuun mennessä sekä rakentamisen hiilijalanjäljen pienentäminen. (Ympäristöministeriö 2019a)

Energian muuttuessa yhä vihreämmäksi ja vähäpäästöisemmäksi, korostuu rakennusten valmistus- ja purkuvaiheessa syntyneet päästöt yhä suurempaan osaan rakentamisen kokonaishiilipäästöistä. Kuvassa 1 on esitetty arviot energiantuotannon päästöistä vuoteen 2050 mennessä.

Kuva 1. Energiantuotannon päästöjen laskennallinen kehitys skenaarioissa (Vanhanen ym. 2010, 61).

Suomessa Ympäristöministeriö koordinoi YK:n ilmastosopimuksen alaisia ilmastoneuvotteluja sekä Euroopan unionin neuvotteluita ilmastoasioista. Kansallisessa ilmastopolitiikassa ympäristöministeriö vastaa koordinaatiosta sekä osaltaan valmistelusta ja raportoinnista. (Ympäristöministeriö 2021)

Rakennusten hiilijalan- ja hiilikädenjälki

Rakennusten hiilijalanjälki syntyy neljästä eri vaiheesta, joita ovat tuotevaihe, rakentaminen, käyttövaihe ja purkaminen. Myös rakennusten hiilikädenjälki koostuu neljästä eri vaiheesta: materiaalin uudelleen kierrätys ja käyttö, energiaksi muuttaminen, hiilivarasto ja karbonointi. Nämä vaiheet tulevat Ympäristöministeriön vähähiilisyyden arviointimenetelmästä. (Ympäristöministeriö 2019b, 14) Hiilikädenjäljellä tarkoitetaan niitä myönteisiä rakennuksen elinkaaren arviointirajauksen ulkopuolisia ilmastovaikutuksia, joita ei syntyisi ilman rakennushanketta, mm. pitkäikäiset hiilivarastot. (Ympäristöministeriö 2021)

Osana rakennusten valmistuksen aikaisia päästövähennyksiä on puurakenteiden lisääminen rakennuksiin. Rakennusmateriaaleista puulla on pienin hiilijalanjälki verrattuna betoniin, teräkseen ja tiileen. Puu on myös niitä harvoja rakennusmateriaaleja, joilla on hiilikädenjälki. Puu sitoo kasvunsa aikana hiilidioksidia ilmakehästä ja varastoi sen.

Yksi kilogramma puuta tarvitsee kasvaakseen noin 1,55 kilogrammaa ilman hiilidioksidia, jonka hiili varastoituu puuhun. Nyrkkisääntö on, että yksi kuutiometri puuta varastoi tonnin hiilidioksidia. (Metsä Group 2019) Ympäristöministeriön mukaan puurakenteen hiilikädenjälki on -1.6 kg CO2e /kg (Suomen ympäristökeskus 2021). Juuri kaadetun puun kosteuspitoisuus on jopa yli 40 %. Lankuiksi ja muunlaisiksi aihioiksi sahattu puu ilmakuivataan 15–18 % kosteuteen. (Pro Puu -keskus 2012a)

Puurakentamisen hyötyjä on myös materiaalin keveys, nopea rakentaminen sekä ympäristöystävällisyys. Keskikokoiseen puukerrostaloon tarvittava puuaines kasvaa metsissämme puolessa minuutissa. (Metsä Group 2019)

Metsät toimivat suurina, jokavuotisina hiilinieluina

Suomen metsien hiilinielun koko on vaihdellut vuosikymmenien aikana, mutta keskimäärin Suomen metsät sitovat Suomen vuosittaisista kokonaispäästöistä 30-60 prosenttia. Vuonna 2019 Suomen metsien nettohiilinielu oli tilastokeskuksen ennakkotiedon mukaan 25,6 milj.t CO2 ekv. (Maa- ja metsätalousministeriö 2020) Suomen metsien puuston poistuma oli 83,5 miljoonaa kuutiometriä vuonna 2020. Uusimpien inventointitulosten mukaan puuston vuotuinen kasvu on ollut noin 108 miljoonaa kuutiometriä. (Maa- ja metsätalousministeriö 2021)

Kuvassa 2 on kuvattu metsän vuotuinen kasvu. Metsikön tilavuuskasvu ilmaistaan aina kiintokuutiometreinä hehtaaria kohti. Kasvu voidaan ilmaista joko ilman kuorta tai kuorineen, mutta kasvu käsittää aina runkopuun kannosta latvaan ilman juuria ja oksia. Kokonaistuotos on koko tilavuuskasvu, joka on karttunut metsikön synnystä nykyhetkeen. Vuotuinen juokseva kasvu on metsikön tilavuuskasvu vuodesta seuraavaan. Vuotuinen keskikasvu on kokonaistuotos jaettuna iällä. (Pro Puu -keskus 2012b)

Kuva 2. Metsän kasvu (Pro Puu -keskus 2012b)

Puurakentamisella kohti hiilineutraalimpaa tulevaisuutta

Puurakentamisen ohjelma (2016–2022) on valtioneuvoston yhteinen, ympäristöministeriön hallinnoima ohjelma, jonka tavoitteena on lisätä puun käyttöä niin kaupunkien rakentamisessa, julkisessa rakentamisessa kuin suurissa puurakenteissakin. Ohjelma pyrkii samalla monipuolistamaan ja kasvattamaan puun käyttöä ja sen jalostusarvoa. (Ympäristöministeriö 2018)

Osana tätä ohjelmaa on Puukerrostalon tilaamisen kehityshanke (LAB 2021), joka on Lahden kaupungin hiilineutraalin rakentamisen kehityskeskuksen, Lahden Talot Oy:n ja LAB-ammattikorkeakoulun yhteistyöhanke. Hanke on osa Ympäristöministeriön puurakentamisen ohjelmaa ja Ympäristöministeriö on hankkeen rahoittajana. Osana hanketta on tutkittu puurakenteiden vaikutusta rakennuksen tuotevaikutusten aikaisiin hiilijalan- ja hiilikädenjälkiin.

Hankkeessa tutkittavana kohteena on suunnitteilla oleva viisikerroksinen CLT-rakenteinen puukerrostalo Lahdessa. Oheisessa kuvaajassa on verrattuna muutamien rakennusmateriaalien hiilijalan- ja hiilikädenjälkiä. Arvot on otettu Ympäristöministeriön päästötietokannasta ja kaikki on muutettu CO2ekg/m3.

Kaavio 1. Muutamien rakennusmateriaalien hiiliarvojen vertailua. Arvot on otettu rakentamisen päästötietokannasta (Suomen ympäristökeskus 2021).

Kerrostalon ulkoseinien kantava rakenne on 80 mm CLT-elementti. Yksi neliömetri 80 mm paksua CLT-seinää sitoo hiilidioksidia 60 kg. Vastaavasti 100 mm paksu CLT-seinä sitoo hiilidioksidia 70 kg. Jos CLT-seinä on 160 mm paksu, sitoo se hiilidioksidia 120 kg/m2. Vastaavasti seinän hiilijalanjälki kasvaa seitsemästä ja puolesta kilosta viiteentoista kiloon.

Lopuksi

Koska energia on muuttumassa puhtaammaksi ja energian päästöt laskevat, on rakentamisen aikaisilla päästöillä yhä suurempi merkitys. Puu bioperäisenä materiaalina sitoo elämisensä aikana hiilidioksidia ilmakehästä ja varastoi sen itseensä. Vaikka puu kaadetaan ja tuotteistetaan, ei sen hiilivarasto katoa mihinkään, vaan säilyy koko puutuotteen elinkaaren ajan. Nykyiset rakennukset suunnitellaan yleensä 50 vuoden käytölle. Jos rakennuksen käyttöikää kasvatetaan sataan vuoteen, saadaan puurakennuksista pitkäikäisiä hiilivarastoja. Mutta jo pelkkä puun käyttäminen rakennuksissa pienentää rakennusten hiilijalanjälkeä, koska puun hiilijalanjälki on pienempi, kuin muilla rakennusaineilla. Puu on uusiutuvana luonnonvarana mitä sopivin rakennusaine mentäessä kohti hiilineutraalia yhteiskuntaa.

Lähteet

Bionova Oy. 2017. Tiekartta rakennuksen elinkaarenhiilijalanjäljen huomioimiseksi rakentamisen ohjauksessa. [Viitattu 09.12.2021]. Saatavissa: https://ym.fi/documents/1410903/38439968/Tiekartta-rakennuksen-elinkaaren-hiilijalanjaljen-huomioonottamiseksi-rakentamisen-ohjauksessa-4B3172BC_4F20_43AB_AA62_A09DA890AE6D-129197.pdf/1f3642e1-5d58-8265-40c1-337deeab782d/Tiekartta-rakennuksen-elinkaaren-hiilijalanjaljen-huomioonottamiseksi-rakentamisen-ohjauksessa-4B3172BC_4F20_43AB_AA62_A09DA890AE6D-129197.pdf?t=1603260760602

LAB. 2021. Puukerrostalon tilaamisen kehityshanke. [Viitattu 16.12.2021]. Saatavissa: https://lab.fi/fi/projekti/puukerrostalon-tilaamisen-kehityshanke

Maa- ja metsätalousministeriö. 2020. Metsien hiilinielut. [Viitattu 09.12.2021]. Saatavissa: https://mmm.fi/metsat/metsatalous/metsat-ja-ilmastonmuutos/metsien-hiilinielut

Maa- ja metsätalousministeriö. 2021. Suomen metsien kasvua ja kestävyyttä koskevat laskelmat. [Viitattu 09.12.2021]. Saatavissa: https://mmm.fi/metsat/metsatalous/metsatalouden-kestavyys/kestavyytta-koskevat-laskelmat

Metsä Group. 2019. Jokainen puurakennus on hiilivarasto. [Viitattu 09.12.2021]. Saatavissa: https://www.metsagroup.com/fi/Campaigns/AlykasMetsa/urbancarbon/jokainen-puurakennus-on-hiilivarasto/Pages/default.aspx#

Pro Puu -keskus. 2012a. Puun ominaisuudet. PuuProffa. [Viitattu 09.12.2021] Saatavissa: https://puuproffa.fi/liitosten-arkki/puun-liitokset/puun-ominaisuudet/

Pro Puu -keskus. 2012b. Metsän kasvu. PuuProffa.[Viitattu 09.12.2021]. Saatavissa: https://puuproffa.fi/puutieto/puut-kasvavat/metsan-kasvu/

Suomen ympäristökeskus. 2021. Rakentamisen päästötietokanta. [Viitattu 09.12.2021] Saatavissa: https://co2data.fi/

Vanhanen, J., Vehviläinen, I., Halonen, M. ja Kumpulainen, A. Gaia Consulting Oy. 2010. Energiaskenaarioiden järjestelmävaikutukset ja niiden taloudelliset, ympäristölliset ja yhteiskunnalliset seuraukset. Helsinki: Sitra. Sitran selvityksiä 30. [Viitattu 09.12.2021] Saatavissa: https://media.sitra.fi/2010/09/19161308/Selvityksi%C3%A4-30.pdf

Ympäristöministeriö. 2018. Puurakentamisen toimenpideohjelma. [Viitattu 09.12.2021] Saatavissa: https://ym.fi/hankesivu?tunnus=YM025:00/2018

Ympäristöministeriö. 2019a. Hallituksen ilmastopolitiikka: kohti hiilineutraalia Suomea 2035. [Viitattu 09.12.2021] Saatavissa: https://ym.fi/hiilineutraalisuomi2035

Ympäristöministeriö. 2019b. Rakennuksen vähähiilisyyden arviointimenetelmä. Helsinki: Ympäristöministeriö. Ympäristöministeriön julkaisuja 2019:22. [Viitattu 09.12.2021]. Saatavissa: https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/161761/YM_2019_22_Rakennuksen_vahahiilisyyden_arviointimenetelma.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Ympäristöministeriö. 2021. Vähähiilinen rakentaminen: Kysymyksiä ja vastauksia vähähiilisestä rakentamisesta. [Viitattu 09.12.2021] Saatavissa: https://ym.fi/kysymyksia-ja-vastauksia-vahahiilisesta-rakentamisesta

Kirjoittaja

Topi Huhtanen työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa projektisuunnittelijana ja toimii projektityöntekijänä Puukerrostalon tilaamisen kehitys – PTK-hankkeessa.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/fi/photo/1055205 (CC0)

Julkaistu 16.12.2021