PEKKA HÄNNINEN

Hiilijalanjälki osaksi luonnossuunnittelua

Ilmastoselvitys ja sen myötä rakennuksen hiilijalanjälkilaskenta tulevat osaksi lupaprosessia. Hiilijalanjälkilaskennan pelätään kasvattavan työtaakkaa, mutta toisaalta se antaa mahdollisuuksia vertailla ja perustella erilaisia vaihtoehtoja.

Maan stabilointi, maamassojen siirto sekä paalutus lisäävät rakentamisen hiilijalanjälkeä. Perustamisen osuus voi 50 vuoden tarkastelussa olla suurempi kuin passiivikerrostalon lämmityksen.

Hiilijalanjäljellä tarkoitetaan rakennushankkeen elinkaarensa aikana aiheuttamia ilmastohaittoja. Elinkaareksi on rajattu eurooppalaisen käytännön mukaan 50 vuotta. Tämä ei tarkoita, etteikö talo saisi kestää pidempäänkin. Eri uudisrakennustyypeille on tulossa omat raja-arvonsa. Myös laajamittaisista korjaushankkeista on tehtävä selvitys. Korjaushankkeessa hiilijalanjälki arvioidaan vain korjaukselle ja sen jälkeiselle elinkaarelle.

Hiilijalanjäljen rinnalla ilmastoselvityksessä ilmoitetaan hiilikädenjälki. Se kuvaa mahdollisia hankkeesta koituvia ilmastohyötyjä, kuten rakenteisiin pitkäksi ajaksi varastoitunutta hiiltä, betonin karbonatisoitumista, rakennuksen osien uudelleen käyttöä ja kierrätettävyyttä tai rakennuksen kykyä tuottaa energiaa yli oman tarpeen.

Hiilikädenjälkeä ei vähennetä hiilijalanjäljestä, eikä se tee talosta hiilineutraalia, vaikka nettovaikutus olisikin negatiivinen. Puuosiin varastoituu hiiltä, mutta ne eivät sido hiiltä ilmakehästä, kuten elävät puut. IPCC:n määritelmän mukaan hiilineutraalissa tilanteessa hiilinielut, kuten metsät, sitovat yhtä paljon hiilidioksidia ilmakehästä, kuin alueen ihmistoiminta tuottaa päästöjä. Yksittäinen rakennus ei näin ollen voi olla hiilineutraali, ellei sen tontilla kasva huomattavaa määrää metsää. Hiilivarastona talo kyllä voi toimia.

Rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälki lasketaan ympäristöministeriön antaman ohjeen mukaan. Siihen sisältyvät valmistusvaihe (raaka-aineiden hankinta, kuljetus tehtaalle ja valmistus), rakentaminen (kuljetukset työmaalle ja työmaan toiminnot), käyttö (osien vaihdot ja rakennuksen energiankulutus) sekä elinkaaren loppu (purku, kuljetus, jätteenkäsittely ja loppusijoitus). Maanalaiset osat ovat näillä näkymin jäämässä laskennan ulkopuolelle, jotta rakennukset olisivat samalla viivalla rakennuspaikan olosuhteista riippumatta.

Toivottavasti laskentatapa nyt vakiintuu alkukokeilujen jälkeen. Tällä hetkellä eri vuosien laskentatavoissa on ollut pieniä eroja, eikä eri vuosien tuloksia voi aivan suoraan verrata toisiinsa.

Kaupallisia ja tee-se-itse-laskureita

Arkkitehtitoimistojen käytännöt suoriutua hiilijalanjälkilaskennasta vaihtelevat. Osa ostaa laskennan ulkopuolelta. Tämä säästää vaivaa, mutta kostautuu, jos tavoitteet eivät täyty ja pitkälle edenneitä suunnitelmia joudutaan muuttamaan. Siksi olisi hyvä tehdä laskelmia samaan tahtiin kuin suunnittelu etenee.

Markkinoilla on useita kaupallisia tuotteita, joilla hiilijalanjälkilaskenta on melko näppärä tehdä. Parhaimmillaan hiilijalanjälkilaskentaan tarvittavat materiaalimäärät saa siirrettyä suoraan suunnitteluohjelmasta laskentaan. Laskentaohjelmistojen valmistajat pitävät huolen, että niiden käyttämät päästökertoimet eri materiaaleille ovat ajantasaiset.

Useat arkkitehtitoimistot ovat kehittäneet laskurinsa itse. Etu on se, että laskenta on avointa ja laskiessa pysyy tuntuma kohteen hiilijalanjäljen muodostumiseen. Haaste on ehkä käytettyjen kertoimien päivittämisessä. Sinänsä hiilijalanjälkilaskenta ei ole rakettitiedettä, ja laskenta hoituu normaaleilla taulukko-ohjelmien käyttötaidoilla. Oman laskurin voi virittää nimenomaan luonnosvaihetta ohjaavaksi.

Ympäristöministeriön sivulla on avoin laskuri, joka on simppeli, mutta hieman kankea käyttää. Sen etu on taustadatan ajantasaisuus.

Parhaimmillaan hiilijalanjälkilaskenta toimii osana suunnittelua ja kertoo reaaliaikaista tietoa suunnitteluratkaisujen vaikutuksista hankeen hiilijalan- ja hiilikädenjälkeen. Suunnitelmia voi näin korjata laskentatuloksen palautteen perusteella. Tähän suuntaan ollaan menossakin.

Näppituntuman saa kokemuksella

Laskurien ohella näppituntuma hiilijalanjäljestä on arkkitehdeille tärkeä varsinkin luonnosvaiheessa. Luonnosvaiheessa tehdään päätökset, jotka vaikuttavat läpi projektin. Ja tämä osaaminen syntyy kokemuksen kautta hiilijalanjälkilaskentoja tehdessä. Jokainen talo ja hanke on hieman erilainen, ja esimerkiksi rivitalon tai sairaalan hiilijalanjäljet muodostuvat erilaisista tekijöistä.

Perustukset tuottavat huomattavan osan hankkeen hiilijalanjäljestä. Puisen pientalon hiilijalanjäljestä suurin osa kertyy mahdollisesta perusmuurista ja maanvaraisesta laatasta – kevyt pilariperustus on hiilijalanjälkinäkökulmasta parempi. Raskaiden betoni- tai tiilirunkoisten talojen perustusten hiilijalanjälki on suurempi kuin keveämpien puu- tai teräsrunkovaihtoehtojen.

Maan stabilointi ja paalutus voivat aiheuttaa jopa suuremman hiilijalanjäljen kuin itse talon rakentaminen, mutta maatöitä ei lasketa mukaan rakennuksen hiilijalanjälkeen. Kaavoituksessa tulisi perustusolosuhteet tutkia huolella hiilijalanjäljen näkökulmasta. Milloin saadaan raja-arvot rakennuspaikan hiilijalanjäljelle?

Asuinkerrostaloissa välipohjilla on suurin vaikutus hiilijalanjälkeen. Niiden yhteen laskettu pinta-ala on suuri. Puukerrostalossa puiset välipohjat saavat usein betonivalun ylleen lattialämmityksen takia, ja tämä nostaa hiilijalanjälkeä. Puiset välipohjat ovat merkittävä hiilivarasto, joka kasvattaa hiilikädenjälkeä. Seuraavaksi merkittävimmät hiilijalan- tai kädenjäljen suuruuteen vaikuttavat osat asuinkerrostalossa ovat talotekniikka, ulkoseinät ja kantavat seinät.

Puukerrostalon rakentamisen hiilijalanjälki on tyypillisesti 30–40 % pienempi kuin betonirunkoisen – puukerrostaloissakin on yllättävän paljon betonia. Tiilitalon rakentamisvaiheen hiilijalanjälki on betonitaloa suurempi, teräsrakenteisen taas hieman pienempi. Puutalon hiilikädenjälki on rakenteisiin varastoituneen hiilen ansiosta massiivinen verrattuna betoni-, tiili- tai terästaloon.

Energiavalinnoilla on ratkaiseva vaikutus rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälkeen. Maalämpö voi tällä hetkellä pienentää hiilijalanjälkeä jopa kymmeniä prosentteja verrattuna fossiilisilla polttoaineilla tuotettuun kaukolämpöön. Kaukolämpöyhtiöt ovat tosin kovaa kyytiä siirtymässä vähähiilisiin energiantuotantotapoihin, joka parantaa tilannetta.

Puukerrostalon päästöt ovat noin kolmanneksen pienemmät kuin vastaavan betonirunkoisen talon.

Kertoimet elävät

Hiilijalanjälkilaskenta perustuu eri materiaaleille, kuljetuksille, energiamuodoille jne. annettuihin päästökertoimiin. Suomen ympäristökeskus SYKE ylläpitää CO2data.fi -sivustoa, jolta ajantasaiset kertoimet löytyvät. Laskenta mahdollistaa myös muiden, kuten tuotekohtaisten, kertoimien käyttämisen.

Rakennusteollisuus on ottanut vihreän siirtymän haasteen vastaan, ja tuotteita viritellään kilvan vähähiilisemmiksi. Nykyisellään runsaita hiilidioksidipäästöjä tuottavia betonin, teräksen ja tiilen valmistusprosesseja kehitetään vähähiilisemmiksi. Toisaalta, tulisiko ekologisena pidetyn puun hiilijalanjälki arvioida uudelleen, kun metsien hakkuut pienentävät hiilinieluja? Eri valmistajien toisiaan vastaavien tuotteiden hiilijalanjäljissä voi olla suuria eroja.

Energiantuotannon päästöille CO2-data antaa keskiarvoja. Esimerkiksi paikallisten kaukolämpöyhtiöiden päästöissä voi olla suuriakin eroja tuotantotavasta riippuen. Kertoimet kannattaa siis napsia paikalliselta toimijalta. Sähkön ja kaukolämmön kertoimet pienenevät aikaperspektiivissä imitoiden energiantuotannon siirtymistä vähähiilisempiin ratkaisuihin.

Mikään uusiutuva energiamuoto ei ole täysin päästötöntä, kun tarkastellaan energiamuodon koko elinkaarta: laitteiden valmistus, kuljetus ja huolto aiheuttavat päästöjä. Nykyisellään rakennuksessa esimerkiksi aurinkopaneelilla tuotettu sähkö lasketaan päästöttömäksi, mutta paneelit lasketaan osaksi rakennuksen hiilijalanjälkeä. Jos energiamuotojen laitteet laskettaisiin mukaan tuotetun energian hiilijalanjälkeen, eri energiamuotoja olisi helpompi verrata toisiinsa. Aurinkosähkön elinkaaren hiilijalanjälki on noin 30 g/kWh kun taas sähkön tuotannon keskipäästöt ovat 153 g/kWh.

Taakka vai mahdollisuus

Ilmastoselvityksen ja siihen liittyvän hiilijalanjälkilaskennan on pelätty lisäävän arkkitehtien ja pääsunnittelijoiden sekä toisaalta rakennusvalvontojen työkuormaa. Toisaalta ilmastoselvitys lisää kommunikaatiota rakennusalalla ja helpottaa hankkeiden ympäristövaikutusten hahmottamista ja vertailua. Päästöjä on helpompi vähentää, kun ne voi hahmottaa numeraalisessa muodossa ja suhteessa kokonaisuuteen.

Ilmastoselvitys ja selkeä hiilijalanjäljen laskentaraportti auttavat neuvottelutilanteessa. Niiden avulla tilaaja tai muut suunnittelijat on helppo vakuuttaa tehtyjen suunnitteluratkaisujen taakse. Yleinen tahtotila on kuitenkin jo vähähiilisten vaihtoehtojen takana. Rakennusyhtiön suunnalta on kuulunut jopa palautetta, että miksi raja-arvoihin ei vielä ole siirrytty kun hiilijalanjälkilaskenta on jo opittu. Hiilijalanjälkilaskenta kirittää koko rakennussektoria ilmastoviisaampaan rakentamiseen.

Ilmastoselvitys ilmoittaa hiilijalanjäljen neliötä kohden, joka onkin näppärää verratessa kohteita toisiinsa, mutta esimerkiksi asumisen hiilijalanjälkeen vaikuttaa merkittävästi se, kuinka tiiviisti asutaan eli kuinka monen hengen kesken asunnon hiilijalanjälki jaetaan.

Mutta onko ilmastoselvitys riittävän voimakas ja nopea työkalu tarvittaviin ripeisiin päästövähennyksiin? Haaveet ilmaston lämpenemisen pysäyttämisestä 1,5 asteeseen alkavat olla jo musertuneita ja 2 asteen rajakin tekee tiukkaa ihmiskunnalle. Entä luonnonvarojen ylikulutus ja luontokato? Milloin niille saadaan rajat?

Pekka Hänninen
Kirjoittaja on ekologisesti kestävään rakentamiseen keskittynyt arkkitehti ja tietokirjailija.

Kuvat: Pekka Hänninen, Kimmo Kuismanen ja Tilda Oksman.