Ympäristöministeriön vähähiilisen rakentamisen ohjeen vaikutus rakennesuunnitteluun

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua Ympäristöministeriön ohjeistukseen ja toimiin koskien vähähiilistä rakentamista sekä hyödyntää niitä käytännössä laatimalla hiililaskelmat kolmesta eri hallirakennuksesta. Laskelmat laadittiin hyödyntämällä Ympäristöministeriön ohjeita, laskentaohjelmia ja päästötietokantojen tietoja.

Ilmastonmuutos on yksi ihmiskunnan suurimmista haasteista ja sen hillitseminen vaatii välittömiä toimia. Suomi tavoittelee hiilineutraaliutta vuoteen 2035 mennessä, mikä tulee tarkoittamaan suuria päästövähennyksiä kaikkialla yhteiskunnassa. Rakentaminen ja rakennukset tuottavat kolmanneksen Suomen hiilipäästöistä, joten niiden hillitseminen on avainasemassa. Tämän vuoksi Ympäristöministeriö on käynnistänyt hankkeen rakennusten hiilipäästöjen seuraamiseksi ja rajoittamiseksi.

Opinnäytetyössä tarkasteltujen hallirakennusten rungot olivat liimapuuta, betonia ja terästä, minkä vuoksi hiilijalanjäljet erosivat toisistaan. Laskelmat tehtiin hyödyntämällä Ympäristöministeriön ohjeistusta sekä EN 15978 -laskentametodia. Ympäristöministeriön ohjeistuksen mukaan tehtyjen laskelmien tulokset olivat keskimäärin 5-7 % suuremmat kuin EN 15978 -laskentametodia hyödyntämällä saadut tulokset. Teräsrunkoisen hallin hiilijalanjälki oli suurin. Betonirunkoisen hallirakennuksen päästöt olivat noin 5 % teräsrunkoista hallirakennusta pienemmät ja liimapuurunkoisen hallin noin 20 % teräsrukoista hallirakennusta pienemmät. Liimapuurunkoisen hallin ilmastohyödyt eli niin sanottu hiilikädenjälki oli sekä rakennuksen elinkaaren aikana että elinkaaren ulkopuolella selvästi suurin, teräsrunkoisen hallirakennuksen hyötyjen ollessa toiseksi suurimmat.

Tulokset osoittivat, että rakennusmateriaaleilla oli suuri vaikutus rakennuksen hiilipäästöihin. Lisäksi Ympäristöministeriön laskentamenetelmässä hyödynnettävät taulukkoarvot kasvattivat hiilijalanjälkeä, mikä johtuu taulukkoarvoissa olleesta epävarmuuskertoimesta. Koska laskelmat olivat hallirakennuksista, ei esimerkiksi kerrostaloissa esiintyvistä rakennusmateriaaleista ja rakenneratkaisuista johtuvia eroja voitu kartoittaa. Kun Ympäristöministeriön pilottivaihe päättyy kesällä 2020, tullaan saamaan tarkempaa tietoa menetelmän toimivuudesta ja luotettavuudesta. Tämän jälkeen voi olla mielekästä tehdä jatkotutkimusta aiheen pohjalta esimerkiksi tutkimalla kerrostalojen hiilijalanjälkiä.

The purpose of this thesis was to get acquainted with the guidelines and measures of the Ministry of the Environment regarding low-carbon construction, and to utilize them in practice by preparing carbon calculations for three different hall buildings. The calculations were made using the instructions of the Ministry of the Environment, calculation programs and data from emission databases.

Climate change is one of humanity's greatest challenges and its mitigation requires immediate action. Finland aims for carbon neutrality by 2035, which will mean major emission reductions throughout society. Construction and buildings produce one third of Finland's carbon emissions, so curbing them is fundamentally important. For this reason, the Ministry of the Environment has launched a project to monitor and limit carbon emissions from buildings.

The frames of the hall buildings were made of glulam, concrete, and steel, which made the carbon footprints different. The calculations were made using the guidelines of the Ministry of the Environment and the EN 15978 calculation method. The results of the calculations made according to the guidelines of the Ministry of the Environment were on average 5-7 % higher than the results obtained using the EN 15978 calculation method. The carbon-footprint of the steel-framed hall was the largest. The emissions from the concrete-framed and glulam-framed hall buildings were approximately 5% and 20% lower, respectively, than the emissions from the steel-framed hall buildings. The climate benefits of a glulam-framed hall were clearly the most significant both during the life cycle of the building and outside the life cycle.

The results showed that building materials had a large impact on carbon emissions during the life cycle of a building. In addition, the table values used in the Ministry of the Environment's calculation method increased the carbon footprint, which is due to the uncertainty factor in the table values. When the pilot phase of the Ministry of the Environment ends in the summer of 2020, more detailed information on the functionality and reliability of the method will be available. After this, it would be useful to do further research on the subject area, for example by examining the carbon footprints of apartment buildings.