Menu
Ilmastonmuutoksen seurauksena Suomessa sateisuus lisääntyy ja keskilämpötila nousee. Molemmat vaikuttavat rakennuksiin ja rakenteisiin. Sopeutumiseen on ryhdyttävä kiireesti.
Sateisuuden lisääntyminen lisää työmaa-aikaisen sääsuojauksen merkitystä.
Ilmastonmuutoksen seurauksena ulkolämpötila nousee Suomessa keskimäärin 5–8 °C vuosisadan loppuun mennessä pahimman lämpenemisskenaarion (SSP5–8.5) mukaan. Vuositasolla sademäärä kasvaisi saman skenaarion mukaan 15–20 %.
Ilmaston lämpenemistä simuloidaan ilmastomalleilla. Niissä verrataan, kuinka ihmiskunnan hiilidioksidipäästöjen määrä vaikuttaa maapallon lämpenemiseen ja muihin sääolosuhteisiin. Skenaarioissa mallinnetaan eri vaihtoehtoja voimakkaista päästötoimista vaihtoehtoon, jossa päästöjä ei juuri edes yritetä rajoittaa.
Tällä hetkellä näyttää todennäköisimmältä, että maapallon lämpeneminen seuraa keskiskenaarion (SSP2–4.5) kulkua. Sen mukaan maapallon keskilämpötilan nousu ylittäisi 2 asteen rajan verrattuna esiteolliseen aikaan. Suomessa lämpötila nousisi vajaa 4 °C. Vuotuinen sademäärä Suomessa lisääntyisi reilut 10 %. Tämä vaihtoehto toteutuu maapallon valtioiden nykyisellä ilmastopolitiikalla.
Ihmiskunnan nykyiset ilmastotoimet eivät riitä Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteeseen keskilämpötilan kohoamisen pitämisestä 1,5 asteen rajoissa. 1,5 asteen keskilämpötilan kohoamista pidetään rajana, jonka ekosysteemit ja ihmiskunta vielä sietäisivät kohtuullisilla vaurioilla. Nyt keskilämpötila on kohonnut jo reilun asteen.
Rakennusten ja rakenteiden käyttäytymistä muuttuvissa sääoloissa kannattaa tarkastella varovaisuusperiaattetta noudattaen huonomman ilmastoskenaarion (SSP5–8.5) mukaan. Voihan olla, että ihmiskunnan ilmastopolitiikka herpaantuu ja jäämme vieläkin kauemmaksi Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteista.
Ilmasto lämpenee voimakkaimmin lähellä napoja. Siksi Suomessa lämpötilannousu on kaksinkertainen verrattuna maapallon keskilämpötilan kohoamiseen. Lämpenemisen ja sateen lisääntymisen ohella Suomessa tuulisuus ja pilvisyys lisääntyvät, suhteellinen kosteus nousee jonkin verran ja sade tulee talvella enenevissä määrin lumen sijaan vetenä.
Talvet leudontuvat
Suurimmat muutokset Suomen ilmasto-olosuhteissa tapahtuvat talvella käytetystä skenaarioista riippumatta. Huonoimman päästöskenaarion mukaan sademäärä nousee syksyllä ja talvella peräti 20–35 % vuosisadan loppuun mennessä. Syksy on muutenkin haasteellisin aika kosteusrasituksen kannalta, ja rasitus vain kasvaa, kun talvet muuttuvat sääoloiltaan syksyä vastaavaksi.
Etelä-Suomessa lumisateet ovat hyvin harvinaisia vuosisadan loppuun mennessä. Vesisade kastelee julkisivuja huomattavasti enemmän kuin lumisade. Väestöstä, ja tätä myötä rakennuskannastamme, 70 % sijaitsee Jyväskylän eteläpuolella, siis alueella, jossa vesitalvet ovat vallitsevia.
Tuulisuuden ja sateen lisääntymisen yhteisvaikutuksen seurauksena viistosaderasitus julkisivuille kasvaa. Sade tulee viistosti, ja tunkeutuu seinien rakosiin. Tuuli saattaa työntää vettä julkisivuilla jopa ylöspäin. Tämän takia julkisivurakenteiden liitoskohdat tulee suunnitella äärimmäisen huolella ja turhia saumoja välttää varsinkin etelä- ja länsijulkisivuilla – talvella vallitsevat tuulet puhaltava näistä suunnista.
Pakkasten vähetessä rakenteiden kuivuminen hidastuu syksyllä ja talvella varsinkin Etelä-Suomessa. Pakkasilma kuivaa rakenteita siinä missä pyykinkin, kun niissä oleva kosteus jäätyy ja jää muuttuu vesihöyryksi eli sublimoituu. Toisaalta pakkasrapautumisen riski vähenee talvien leudontuessa alueilla, jossa pysytään plussan puolella. Lämpötilan sahaaminen nollan molemmin puolin pahentaa tilannetta.
Vaikka talvien lumisuus vähenee, voi lunta silti sataa hetkittäin runsaasti. Ja se on märkää ja painavaa. Tämä tulee ottaa huomioon muun muassa kattojen kantavien rakenteiden mitoituksessa.
Pihapiireissä ja kaupunkien kaduilla lumelle tulee miettiä paikka välivarastointia varten. Lumi luultavimmin sulaa nopeasti pois, eikä sen kuljettaminen lumenkaatopaikoille ole nykyiseen tapaan tulevaisuudessa järkevää. Näin vältetään turhaa rekkarallia ja päästöjä.
Toisaalta lyhytaikaisetkin pakkaset riittävät jäädyttämään maan ja hulevesien kulkureitit. Salaoja- ja hulevesijärjestelmien hyvä suunnittelu ja toiminta ovat entistä tärkeämpiä.
1950- ja -70-lukujen lähiöt rakennettiin väljästi ja vanhoja puita säästellen. Puut viilentävät haihduttamalla ja varjostamalla lähiympäristöä ja vähentävät näin myös asuntojen ylikuumentumisriskiä. Tämä voi olla kilpailuvaltti kesien lämmetessä. Puuttomilla kansipihoilla ei vastaavaa vaikutusta ole.
Rakenteiden kosteusriski kasvaa
Ilmastonmuutoksen edetessä rakennusten kosteusrasitus kasvaa, jolloin myös rakenteiden kosteusvaurioriskit lisääntyvät. Kosteuden siirtyminen ulkoa sisään päin lisääntyy julkisivuissa, joihin imeytyy sadevettä. Homeen kasvulle otolliset olosuhteet lisääntyvät varsinkin rakenteiden ulko-osissa.
RAIL-hankkeessa (Rakennusten kosteusvauriot ja ylilämpeneminen muuttuvassa ilmastossa) tutkittiin laskennallisesti Suomen asuinrakennuskannan homeindeksit eri ulkoseinärakenteilla nykyisissä ja tulevissa aina vuoteen 2080 ulottuvissa sääoloissa. Tulevaisuutta tarkasteltiin huonoimmalla skenaariolla (RCP8.5).
RAIL-hankkeen mukaan yleisistä rakennetyypeistä riskialttein (homeindeksi yli 3) on puurunkoinen mineraalivillalla eristetty tiiliverhottu julkisivu. Rakennetyyppiä on käytetty 1970–90-luvuilla 175000 omakoti-, pari- ja rivitalossa.
Toiseksi riskialttein rakennetyyppi on tiiliverhoiltu mineraalivillalla eristetty betonielementti (homeindeksi yli 1,75). Tällä rakenteella on tehty reilut 6000 kerrostaloa 1940–80-luvuilla. Tyypillinen betonisandwichelementti on kolmannella sijalla (homeindeksi yli 1). Sitä on käytetty lähes 18000 asuinkerrostalossa.
Loppujen yleisesti käytettyjen rakennetyyppien homeriski on RAIL-selvityksen mukaan pienempi (homeindeksi alle 1). Joukkoon kuuluvat ennen 1970-lukua yleiset massiivitiili ja -hirsiseinät, purueristeiset puurankarakenteet, jota on käytetty muun muassa rintamamiestaloissa, sekä siprox yhdistettynä tiileen tai betoniin.
Kerrostaloissa 1940–80-luvuilla yleisesti käytetty levy-villa-betoniseinä sekä myöhemmät mineraalivillalla eristetyt puurunkoiset laudat tai levyverhoillut seinärakenteet kuuluvat pienimmän riskin joukkoon samoin kuin käytännössä kaikki 2000-luvun rakenteet.
Homeindeksirajan yli 1 ylittäviä rakennuksia on Suomessa valtava määrä. Rakenteissa ja taloissa on toki suuria laatueroja, ja vaipan ilmanpitävyydestä ja ilmanvaihdon tehokkuudesta tai tehottomuudesta sekä korvausilmaventtiilien olemassaolosta riippuu, päätyvätkö julkisivurakenteen homeitiöt sisäilmaan.
Koneellinen poistoilmanvaihto ilman korvausilmaventtiileitä saattaa huonontaa sisäilman laatua, kun korvausilma tulee hallitsemattomasti seinärakenteen läpi. Esimerkiksi rakoventtiilit ikkunoiden uusimisen yhteydessä parantavat tilannetta.
RAIL-selvitys suosittelee rakenteiden kunnon selvittämistä systemaattisella kuntotutkimuksella, johon kuuluu myös rakennuksen vaipan ilmanpitävyysmittaukset, ja tekemään tarvittavat toimenpiteet. Edessä on paljon julkisivuremontteja.
Olemassa olevan rakennuksen korjaaminen on yleensä uudisrakentamista vähähiilisempi ja materiaalitehokkaampi ratkaisu, vaikka uusi rakennus olisi energiatehokkaampi.
Vanhojen betonijulkisivujen pakkasrapautumisriski ei merkittävästi lisäänny, mutta puutteellisesti suojattujen betoniterästen korroosioriski lisääntyy.
Nykyiset asunnot kuumenevat
Aivan oma – ja iso – lukunsa on olemassa olevien asuntojen lämpeneminen. RAIL-hankkeessa simuloitiin sisälämpötiloja vuoden 2018 säätiedoilla tyypillisissä 1970-luvun asuinkerrostalossa ja vanhainkodissa sekä uusissa nykynormit täyttävissä rakennuksissa. Kesä 2018 oli helteinen ja vastaa tulevaisuuden tyypillisiä kesiä.
Tyypillisessä 1970-luvun asuinkerrostalossa kuumimman asunnon 27 asteen sisälämpötila ylittyi 17000 astetunnin verran. Astetunti ilmoittaa niiden tuntien määrän, jotka ylittävät tietyn lämpötilan kerrottuna rajan ylittäneiden asteiden lukumäärällä. Mikäli raja ylittyy 2 astetta 3 tunnin ajan, kertyy astetunteja 6.
1980-luvun vanhainkodissa 25 asteen sisälämpötila ylittyi 27000 astetunnin verran. Myös uudiskerrostalossa ja vanhainkodissa rajat ylittyivät kymmenillä tunneilla, kun sisälämpötiloja tarkasteltiin kesän 2018 lämpötiloilla.
Sisälämpötilanormien täyttymistä rakennuksissa tutkitaan simuloimalla käyttäen vertailuarvona energialaskennan testivuoden 2012 (TRY2012) säätietoja. Vuoden 2012 kesä oli poikkeuksellisen viileä. Näin rakennamme jatkuvasti lisää rakennuksia, jotka ovat tulevaisuudessa tukalan kuumia.
Helleaallot ovat jo nykyilmastossa merkittävä terveysriski. Esimerkiksi Uudellamaalla arvioitiin helleaalloista aiheutuvan vuosittain keskimäärin 35 kuolemaa ja 38 sairaalahoitojaksoa. Lähitulevaisuudessa helteen vakavat terveyshaitat lisääntyvät Suomessa väistämättä ikääntyneiden määrän kasvaessa, jos varautumista helleaaltoihin ei paranneta nykyisestä.
RAIL-hankkeen vertailussa sisälämpötilojen rajaylityksiä saatiin vähennettyä puoleen käyttämällä passiivisia aurinkosuojausmenetelmiä, kuten sälekaihtimia, yötuuletusta, varjostavia lippoja jne. Koneellisella viilennyksellä olemassa olevien rakennusten sisälämpöolosuhteet saisi kuumimpina päivinä vieläkin paremmin hallintaan, mutta se on kallis ja usein mahdotonkin toteuttaa.
Tiiliverhoiltu puurakenteinen ja mineraalivillalla eristetty seinärakenne on RAIL-hankkeen selvityksen mukaan alttein homehtumaan yleisesti käytössä olevista rakennetyypeistä. Julkisivun riittävä tuuletus vähentää riskiä. Pakkasrapautumisen odotetaan vähenevän alueilla, joilla lämpötilat jäävät etupäässä plussan puolelle.
Suunnitteluun uusia näkökulmia
Muuttuvat ilmasto-olosuhteet tuovat uusia haasteita suunnitteluun niin kaava- kuin rakennustasolla ja uudis- ja korjausrakentamisessa. Kesien lämpeneminen ja pitkät hellejaksot koettelevat varsinkin riskiryhmiä ja asuntojen aurinkosuojaus korostuu.
Läpituuletettavat asunnot, ylisuurten ikkunapintojen välttäminen, ikkunoiden varjostus markiisein, lipoin tai kasvillisuuden avulla ovat passiivisia keinoja välttää asuntojen ylikuumeneminen. Koneellinen viilennys kuluttaa energiaa – ja lisää osaltaan päästöjä, jotka lämmittävät ilmakehää.
Kasvillisuus viilentää haihduttaessaan ja varjostamalla rakennuksia ja rakennettua ympäristöä. Puiston läheisyyden on todettu pienentävän lämpösaarekeilmiön vaikutusta kaupungeissa. Samoin katupuilla on paikallisesti suuri vaikutus pienilmastoon ja ilman laatuun. Ei ihme, että Pariisissa istutetaan vimmalla katupuita.
Sateiden lisääntyessä detaljien huolellinen suunnittelu korostuu. Pitkät räystäät sekä ylä- ja alapohjarakenteiden sekä julkisivujen vähintään riittävä tuulettuminen vähentävät rungon kastumisriskiä. Rakenteiden ja materiaalien suojaaminen sateelta työmaavaiheessa korostuu.
Kokonaisuuden hallinta, suunnittelualojen yhteistyö sekä huolellisempi ja virheettömämpi rakentaminen ja ylläpito vähentävät riskejä muuttuvassa ilmastossa. Rakennukset pihapiireineen ovat kokonaisuuksia, jossa kaikki vaikuttaa kaikkeen. Kasvillisuudella on tulevaisuudessa suurempi merkitys sään ääri-ilmiöiden tasaamisessa.
Pimeys on uusi elementti, joka varjostaa varsinkin Etelä-Suomen talvia, kun lumen valaiseva vaikutus katoaa. Talvet ovat pitkää harmaata marraskuuta. Miten estää laajamittainen kaamosmasennus? Miten saada lisää valoisuutta asuinympäristöihin kaavoituksen ja rakennussuunnittelun keinoin? Ainakaan massiivinen korkea rakentaminen ja asuntojen syvät runkosyvyydet eivät paranna tilannetta.
Kapea runkosyvyys ja korkeat ikkunat mahdollistavat valon pääsyn syvemmälle asuntoon – aurinkosuojaus toki huomioiden.
Pekka Hänninen
Kirjoittaja on ekologisesti kestävään rakentamiseen erikoistunut arkkitehti ja vapaa kirjoittaja.
Kuvat: Pekka Hänninen, Tilda Oksman
Aiheesta lisää:
Rakennusten kosteusvauriot ja ylilämpeneminen muuttuvassa ilmastossa – RAIL
Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 2023:2