Runkorakenteiden vaikutus rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälkeen

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin A-Insinöörit Suunnittelu Oy:n toimeksiannosta. Työssä tutkittiin runkorakenteiden vaikutusta betonirunkoisen asuinkerrostalon hiilijalanjäljen muodostumiseen. Runkorakenteista eniten päästöjä aiheuttavaksi rakenneosaksi paljastui välipohjat. Hiilijalanjälkilaskennan avulla tutkittiin päästöjen muutosta, kun välipohjarakennetta muutettiin vähäpäästöisemmäksi. Laskennan lisäksi työssä käsitellään tulevaa lainsäädäntöä sekä ohjausta, joka koskee rakennusten hiilijalanjälkeä.

Hiilijalanjälki laskettiin ympäristöministeriön vuoden 2021 arviointimenetelmää käyttäen betonirunkoiselle asuinkerrostalolle sekä neljälle eri optimointivaihtoehdolle, joiden avulla hiilijalanjälkeä pienennettiin. Laskennan kohteena olevan rakennuksen välipohjat olivat paikallavalettuja teräsbetonilaattoja. Optimointivaihtoehdoissa välipohjan rakenteena käytettiin ontelolaattoja, vähähiilistä betonia, vähähiilisestä betonista valmistettuja ontelolaattoja sekä vähähiilisten ontelolaattojen ja vähähiilisen betonin yhdistelmää.

Opinnäytetyön laskennassa vähähiilisten ontelolaattojen ja vähähiilisen betonin yhdistelmää käyttämällä hiilijalanjälkeä saatiin pienennettyä referenssitasosta 1,26 kgCO2e/hum2/a, joka vastasi noin 7 prosentin pienennystä. Opinnäytetyön tulokset osoittivat, että tuotesidonnaisten päästöjen osuus on kasvanut noin 44 % käyttösidonnaisia päästöjä suuremmaksi, ja jatkossa pientä hiilijalanjälkeä uudisrakennuksille ja erityisesti asuinrakennuksille tavoiteltaessa kannattaakin keskittyä rakennusmateriaalien päästöihin. Ontelolaattavälipohjalla pystytään vähentämään välipohjarakenteen synnyttämiä päästöjä noin 22 % ja vähähiilisillä ontelolaatoilla jopa 37 %.

Opinnäytetyössä ei huomioitu kustannusten muutosta vähähiilisiä rakenteita käytettäessä. Mikäli kustannukset pysyvät lähes ennallaan kannustaisi se myös tilaajia ja urakoitsijoita vähähiiliseen rakentamiseen, jo ennen lainsäädännön voimaanastumista. Kustannusten muutosta olisikin hyvä tutkia jatkossa.

This thesis was commissioned by A-Insinöörit Suunnittelu Oy. The objective of this study was to gather information about frameworks' effects to carbon footprint of concrete framed residential apartment buildings. The largest emissions of the framework were found to be produced by intermediate floors. Carbon footprint calculations were used to study changes in emissions when the intermediate base structure was changed to a structure with lower emissions. In addition to the calculation, the study deals with future legislation and guidance of the buildings' carbon footprint.

Carbon footprint is calculated by using the assessment methodology published by the Ministry of the Environment in 2021 for concrete framed residential apartment buildings and four other optimization options. The results showed that subfloor emissions can be reduced approximately 22% by using hollow core slabs and with low carbon hollow core slabs by up to 37 % compared to cast in place structure. The results also noted that embodied emissions have grown larger than operational emissions. For that reason, it is worthwhile focusing on emissions of the building materials in the future when trying to get a small carbon footprint for buildings.

The thesis did not consider the changes in costs when using low-carbon structures. If the costs would remain almost unchanged it would also encourage subscribers and contractors to build on low carbon, even before the legislation enters into force. It would be good to study the changes in costs in the future.