Sairaalarakennuksen pilari-palkkirungon kehityksen vaikutus rungon hiilijalanjälkeen

Abstract

Rakentamisesta aiheutuvien CO2-päästöjen vaikutus ilmaston lämpenemiseen on merkittävä. Päästöjen hillitsemiseksi on laadittu lakeja ja säädöksiä sekä asetettu kunnianhimoisia tavoitteita. Suomen tavoite on olla hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Tavoitteen saavuttamiseksi uusi rakentamislaki (tulee voimaan 2025) velvoittaa ilmoittamaan rakennuksen ilmastovaikutukset.

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin Laakson yhteissairaalan päärakennuksen pilari-palkkirungon kehityksen vaikutusta rungon hiilijalanjälkeen. Toimeksiantajana opinnäytetyölle toimi A-Insinöörit Suunnittelu Oy. Opinnäytetyö tehtiin osana sairaalan hiilijalanjälkikartoitusta ja siinä selvitettiin sairaalan päärakennuksen rungon hiilijalanjälki kehitystyön eri vaiheissa.

Työssä tarkastellaan Case-tarkasteluiden kautta suunnittelun aikana tehtyjen päätösten vaikutusta rungon hiilijalanjälkeen. Rakennuksen rungon pääasialliset rakennusmateriaalit ovat betoni ja teräs. Hiilijalanjälkilaskenta on rajattu elinkaaren vaiheisiin A1-A3 Tuotevaihe, A4 Kuljetus ja A5 Työmaavaihe ja se koskee sairaalarakennuksen runkoa anturan yläpinnasta ylöspäin.

Laakson yhteissairaalan päärakennuksen hiilijalanjälki laskettiin ympäristöministeriön vuoden 2021 arviointimenetelmää mukaillen kolmelle Case-tapaukselle: Lähtötilanne ennen muutoksia (Case 1), yhden kerroksen pois jättämisen vaikutukset (Case 2) ja optimointi käyttämällä vähähiilisiä betonituotteita (Case 3). Laskentaa varten tarvittavat päästötiedot saatiin hankkeeseen valituilta materiaalitoimittajilta, Lujalta ja Nordec:lta, sekä määrätiedot rakennesuunnittelijalta A-Insinööreiltä. Laskentaan käytettiin A-Insinööreiltä saatuja Excel-laskentapohjia.

Opinnäytetyön laskennan tulosten perusteella voidaan todeta, että yhden kerroksen poisjättämisen vaikutus verrattuna lähtötilanteeseen on rungon hiilijalanjäljen kannalta noin -8 %. Vähentämällä kerros sekä käyttämällä vähähiilisiä ontelolaattoja ja seinäelementtejä pystyttiin hiilijalanjälkeä pienentämään kokonaisuudessaan noin 17 % lähtötilanteeseen verrattuna. Tulokset osoittivat, että betonituotannon aiheuttamien merkittävien päästövaikutuksen takia tehokas tapa pienentää rungon hiilijalanjälkeä on optimoida materiaalimäärät sekä käyttämällä vähähiilisiä betonituotteita.

This thesis was commissioned by A-Insinöörit Suunnittelu Oy to study how the Laakso hospital building’s frame’s development affects its carbon footprint. The building is made of concrete and steel and has a column-beam frame. The study aimed to calculate the carbon footprint of the main building frame in three stages: the initial state, omitting one floor, and using low-carbon concrete products.

The calculation followed the Ministry of Environment's 2021 carbon footprint assessment method, and it only included three stages of the building's life cycle: A1- A3 product stage, A4 transport, and A5 site operations. The emission data necessary for the calculations were obtained from the selected material suppliers for the project, Luja and Nordec, and the quantity information from the structural designer at A-Insinöörit. The calculations were done using Excel templates provided by A-Insinöörit.

The results showed that omitting one floor reduces the building frame's carbon footprint by around 8%, and using low-carbon concrete products can reduce it by approximately 17%. To reduce the carbon footprint of the building frame, it is important to optimize material amounts and use low-carbon concrete products due to the significant impact of concrete production on emissions.