Raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arviointi – lähtö­tie­to­jen merki­tys ja arvioin­ti­pro­ses­sin kehittäminen

Tausta

Tämä artik­keli on kirjoi­tettu Vähä­hii­li­nen ja ener­gia­te­ho­kas korjaus­ra­ken­ta­mi­nen -projek­tin yhtey­dessä tehdyn asuin­ker­ros­ta­lon elin­kaa­riar­vioin­nin pohjalta. Kysei­nen arviointi tehtiin samaan raken­nuk­seen kolmella erilai­sella arvioin­ti­ta­pauk­sella. Arvioin­ti­ta­pauk­set erosi­vat toisis­taan käyte­tyn pääs­tö­tie­to­kan­nan ja/tai niiden yhdis­tel­män osalta. Tarkoi­tuk­sena oli arvioida raken­nuk­sen elin­kaa­ren ilmas­to­vai­ku­tuk­set sekä vertailla arvioin­ti­ta­pauk­sissa käytet­ty­jen pääs­tö­tie­to­jen välisiä eroja.

Arvioin­ti­me­ne­tel­mänä käytet­tiin ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön arvioin­ti­me­ne­tel­mää (2019) julkai­sun 2019:22 Raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arvioin­ti­me­ne­telmä mukai­sesti. Vuonna 2019 ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön julkai­se­man mene­tel­män tarkoi­tuk­sena oli raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arvioin­nin testaus uudis­ra­ken­nus­koh­teissa ja laaja-alai­sissa korjauk­sissa. Testaus­vai­heen tavoit­teena oli kehit­tää mene­tel­mää niin, että raken­nus­ten elin­kaa­ren vähä­hii­li­syys olisi mahdol­lista sisäl­lyt­tää osaksi raken­nus­mää­räyk­siä vuoteen 2025 mennessä [1] [2].

Ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön arvioin­ti­me­ne­tel­män testaus­vai­heen ja siihen liit­ty­vän lausun­to­kier­rok­sen jälkeen, julkaisi ympä­ris­tö­mi­nis­te­riö vuonna 2021 asetus­luon­nok­sen raken­nuk­sen ilmas­to­sel­vi­tyk­sestä sekä luon­nok­sen raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arvioin­ti­me­ne­tel­mästä [2]. Näitä säädös­val­mis­te­lussa olevia muutok­sia ei huomioitu tässä artik­ke­lissa kuva­tussa elinkaariarvioinnissa. 

Raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arvioin­ti­me­ne­tel­män ohje­luon­nok­sessa 2021 esite­tään käytet­tä­väksi kansal­lista pääs­tö­tie­to­kan­taa arvioin­nissa. Kansal­li­sena pääs­tö­tie­to­kan­tana toimisi Suomen ympä­ris­tö­kes­kuk­sen yllä­pi­tämä ja kehit­tämä CO2data -pääs­tö­tie­to­kanta. Myös raken­nus­tuot­tei­den ympä­ris­tö­se­los­teita voitai­siin käyttää, mikäli tuote on määri­telty suun­ni­tel­missa [3].

Vähä­hii­li­sen raken­ta­mi­sen säädös­val­mis­telu on osa käyn­nissä olevaa laki­uu­dis­tusta, jossa uusi kaavoi­tus- ja raken­ta­mis­laki korvaisi nykyi­sen maan­käyttö- ja raken­nus­lain [4].

Raken­nuk­sen lähtötiedot

Elin­kaa­riar­vioin­nin kohteena oli luon­nos­suun­nit­te­lu­vai­heessa oleva beto­ni­run­koi­nen 8-kerrok­si­nen asuin­ker­ros­talo. Arvioin­nin lähtö­tie­toina toimi­vat luon­nos­vai­heen tieto­malli (Revit natii­vi­malli ja IFC), raken­ne­tyyp­pi­luet­telo sekä asuin­ker­ros­ten pohja­pii­rus­tuk­sen sisäl­tämä DWG -tiedosto. Lisäksi kohteesta oli määri­tetty lasken­nal­li­nen ostoe­ner­gian­ku­lu­tus Riuska -energiasimulointiohjelmistolla.

Elin­kaa­riar­vioin­nin työka­luna käytet­tiin itse tehtyä Excel -lasken­ta­tau­luk­koa arvioin­ti­ta­pauk­sissa 1 ja 2. Arvioin­ti­ta­pauk­sessa 3 käytet­tiin ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön raken­nus­ten hiili­ja­lan­jäl­jen arvioin­ti­las­ku­rin versiota 9.12.2019. Arvioin­ti­jak­sona kaikissa kolmessa arvioin­ti­ta­pauk­sessa oli 50 vuotta.

Arvioin­ti­pro­ses­sissa suun­ni­tel­mista muodos­tet­tiin alus­ta­vien raken­ne­tyyp­pien mukai­set geomet­ria, raken­nus­osa­tie­dot sekä mate­ri­aa­li­tie­dot sisäl­tävä lasken­ta­malli määrä­las­ken­taa varten. Määrä­las­kenta tehtiin lasken­ta­mal­lista Archicad 25 -ohjel­mis­ton tieto­mal­li­las­ken­nan työka­luilla ja tietoja täyden­tä­vällä Excel -taulukkolaskennalla.

Arvioin­nissa käyte­tyt pääs­tö­tie­to­kan­nat arviointitapauksittain.
Elin­kaa­ren vaihe	Arviointi 1	Arviointi 2	Arviointi 3
A1-A3 Tuot­tei­den valmistus*	CO2data	CO2data	YM laskuri
A4 Kulje­tuk­set työmaalle	CO2data	YM laskuri	YM laskuri
A5 Raken­ta­mi­nen	CO2data	YM laskuri	YM laskuri
B3-B4 Korjauk­set ja vaihdot**	CO2data	YM laskuri	YM laskuri
B6 Ener­gian käyttö	CO2data	YM laskuri	YM laskuri
Käytön jälkeen, C	CO2data	YM laskuri	YM laskuri
Elin­kaa­ren ulko­puo­li­set vaiku­tuk­set, D	CO2data	YM laskuri	YM laskuri
Arvioin­ti­työ­kalu	Excel	Excel	YM laskuri
*Beto­ni­por­tai­den pääs­tö­tieto kaikissa arvioin­ti­ta­pauk­sissa YM:n lasku­rin mukainen.
** Tuote­vai­heessa (A1-A3) käytet­tä­vät pääs­tö­tie­dot vaikut­ta­vat arvioin­nissa myös B4 suuruuteen.
Arvioin­ti­ta­pauk­sessa 2 on käytetty myös talo­tek­nii­kan osien vaihdon CO2data tauluk­koar­voa B4 kohdassa.

Taulukko 1. Elin­kaa­riar­vioin­nissa käyte­tyt pääs­tö­tie­to­kan­nat ja arvioin­ti­työ­kalu arviointitapauksittain.

Merkit­tä­vim­mät kasvi­huo­ne­pääs­töjä aiheut­ta­vat raken­nuk­sen elin­kaa­ren vaiheet

Arvioi­dun raken­nuk­sen massa muodos­tuu pääosin beto­ni­ra­ken­teista. Tuote­vai­heen pääs­töistä valtaosa muodos­tuu­kin kanta­vien raken­tei­den ja ulko­vai­pan teräs­be­to­ni­ra­ken­teista. Raken­nuk­sen elin­kaa­ren koko­nais­pääs­töistä yli puolet syntyy ennen käyttöä eli tuote- ja raken­ta­mis­vai­heessa. Ener­gian käyttö raken­nuk­sen käyt­tö­vai­heessa on seuraa­vaksi eniten pääs­töjä aiheut­tava elin­kaa­ren vaihe. Käyt­tö­vai­heen ener­gian­ku­lu­tuk­sen osuus arvioin­ti­jak­son koko­nais­pääs­töistä on noin 40 prosenttia.

Arvioin­nissa käytet­tävä arvioin­ti­jakso 50 vuotta ja raken­ne­rat­kai­sut (teräs­be­toni) vaikut­ta­vat siihen, että kohteessa tuote­vai­heen päästöt ovat käyt­tö­vai­heen ener­gian käyttöä suurem­mat. Myös arvioin­nissa käytet­tä­vät pääs­tö­tie­to­kan­nan ener­gias­ke­naa­rioi­hin perus­tu­vat ener­gian pääs­tö­ker­toi­met vaikut­ta­vat olen­nai­sesti käyt­tö­vai­heen ener­gian käytön pääs­töi­hin. Pääs­tö­tie­to­kan­to­jen ener­gias­ke­naa­rioissa olete­taan ener­gian pääs­tö­jen pienen­ty­vän tule­vai­suu­dessa. Käytetty arvioin­ti­jakso on ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön mene­tel­män mukai­nen ja pidem­missä arvioin­ti­jak­soissa voisi epävar­muus esimer­kiksi ener­gian­tuo­tan­non pääs­tö­tie­to­jen paik­kan­sa­pi­tä­vyy­den osalta kasvaa.

Arvioin­ti­ta­paus­ten vertailu

Suurin koko­nais­hii­li­ja­lan­jälki muodos­tui arvioin­ti­ta­pauk­sessa 1, jossa käytet­tiin elin­kaa­ri­vai­hei­den arvioin­nissa CO2data pääs­tö­tie­to­kan­nan arvoja. Ero arvioi­dun hiili­ja­lan­jäl­jen suuruu­dessa arvioin­ti­ta­pauk­sen 1 ja 3 välillä oli n. 13,3 %. Arvioin­ti­ta­pauk­sessa 3, joka tehtiin koko­naan ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön lasku­ria ja sen pääs­tö­tie­toa käyt­täen, oli hiili­ja­lan­jälki kaikista arvioin­ti­ta­pauk­sista pienin. Erot arvioin­ti­ta­paus­ten välillä muodos­tui­vat erityi­sesti eroista käytet­ty­jen pääs­tö­tie­to­kan­to­jen tauluk­koar­voissa mm. talo­tek­nii­kan, ener­gian, ikku­noi­den ja ovien sekä kulje­tuk­sen ja raken­ta­mi­sen päästöissä.

Myös hiili­kä­den­jälki muodos­tui CO2data pääs­tö­tie­to­kan­nan arvoja käytet­täessä suurem­maksi kuin YM:n lasku­ria käytet­täessä. Hiili­kä­den­jälki koostuu pääasiassa pääs­tö­tie­to­kan­noissa puutuot­teille biogee­ni­sestä hiili­va­ras­tosta. Arvioin­ti­ta­pauk­sien välistä hiili­kä­den­jäl­jen eroa selit­tää tieto­kan­to­jen arvoissa olevien erojen lisäksi CO2data tieto­kan­nassa teräk­sen uudel­leen käytön ja kier­rä­tyk­sen (D1) hiili­kä­den­jälki, jota ei ole YM:n lasku­rin mate­ri­aa­lien arvoissa esitetty.

Elin­kaa­riar­vioin­nin tulokset
	Arviointi 1	Arviointi 2	Arviointi 3
Elin­kaa­ren hiilijalanjälki	2858,6	2562,1	2522,0	tn CO2e
Elin­kaa­ren hiilikädenjälki	-97,8	-97,8	-36,1	tn CO2e
Pääs­tö­vai­ku­tuk­set ennen käyttöä (A1-A5)	9,62	8,77	8,41	kg CO2e/m2/a
Pääs­tö­vai­ku­tuk­set käytön aikana (B3-B4, B6)	7,66	6,89	7,00	kg CO2e/m2/a
Pääs­tö­vai­ku­tuk­set käytön jälkeen (C)	0,95	0,67	0,67	kg CO2e/m2/a
Hiili­ja­lan­jälki (A-C summa)	18,23	16,34	16,08	kg CO2e/m2/a
Hiili­kä­den­jälki (D)	-0,62	-0,62	-0,23	kg CO2e/m2/a

Taulukko 2. Elin­kaa­riar­vioin­nin tulok­set arvioin­ti­ta­pauk­sit­tain raken­nuk­sen elin­kaa­ren vaiheille.

Eri pääs­tö­tie­to­kan­noista ei vält­tä­mättä löyty­nyt toisi­aan vastaa­via mate­ri­aa­li­tie­toja. Myös­kään tieto­kan­to­jen tauluk­koar­vot eivät ole kaikilta osin vertai­lu­kel­poi­sia keske­nään niihin sisäl­ty­vien osien tai lasken­ta­pe­ri­aat­tei­den eroista johtuen. Esimer­kiksi talo­tek­nii­kan arvioi­dut päästöt poik­ke­si­vat arvioin­ti­ta­pauk­sissa tästä syystä melko paljon.

Merkit­tä­viä eroja oli myös pääs­tö­tie­to­kan­to­jen välillä ener­gian käytön pääs­tö­ker­toi­missa ja ener­gias­ke­naa­rion lasken­ta­pe­ri­aat­teessa arvioin­ti­jak­solle. Ener­gian käytön pääs­tö­tie­tona käytet­tiin arvioin­ti­ta­pauk­sissa 2 ja 3 YM:n lasku­rin tietoja. Arvioin­ti­ta­pauk­sessa 1 ener­gian käytön pääs­tö­ker­toi­mina käytet­tiin CO2data -pääs­tö­tie­to­kan­nan kertoimia.

Käytön­ai­kai­sen ener­gian­ku­lu­tuk­sen pääs­tö­jen osalta arvioin­nissa käytet­tiin arvioin­ti­ta­pauk­sen pääs­tö­tie­to­kan­nan mukai­sia pääs­tö­ar­voja kauko­läm­mölle ja sähkölle. Ener­gian pääs­tö­jen pienen­ty­mi­nen tule­vai­suu­dessa huomioi­tiin käytet­ty­jen pääs­tö­tie­to­kan­to­jen arvioin­ti­pe­ri­aat­tei­den mukaisesti.

Elin­kaa­riar­vioin­nin luotet­ta­vuu­teen vaikut­ta­via tekijöitä

Suun­ni­tel­mien tark­kuus­taso vaikut­taa keskei­sesti elin­kaa­riar­vioin­nin luotet­ta­vuu­teen. Esimer­kiksi luon­nos­vai­heessa suun­ni­tel­mista saata­vat arvioin­nin lähtö­tie­dot ovat usein vielä puut­teel­li­sia tai perus­tu­vat oletuk­siin, jotka vaikut­ta­vat arvioin­nin luotet­ta­vuu­teen heiken­tä­västi. Ennen mate­ri­aa­li­mää­rit­te­ly­jen tarken­tu­mista käyte­tään arvioin­neissa taval­li­sesti pääs­tö­tie­to­kan­to­jen tauluk­koar­voja. Pääs­tö­tie­to­kan­to­jen keski­mää­räis­ten arvojen käyttö voi johtaa poik­kea­miin raken­net­ta­van kohteen todel­li­sista päästöistä.

Eri pääs­tö­tie­to­kan­to­jen mate­ri­aa­li­tie­dot eivät vält­tä­mättä ole vertai­lu­kel­poi­sia keske­nään. Myös­kään täysin suun­nit­te­lua­sia­kir­joissa esite­tyn mukai­sia mate­ri­aa­leja ei vält­tä­mättä pääs­tö­tie­to­kan­noista löydy. Tällöin arvioin­nin tekijä joutuu valit­se­maan arvioin­tiin parhai­ten suun­nit­te­lua­sia­kir­joissa esitet­tyä mate­ri­aa­lia kuvaa­van pääs­tö­tie­don käytet­täessä pääs­tö­tie­to­kan­to­jen tauluk­koar­voja. Arvioin­nissa tehtä­vät yleis­tyk­set heiken­tä­vät tulos­ten tark­kuutta ja luotettavuutta.

Pohdinta

Raken­nuk­sen elin­kaa­ren vähä­hii­li­syy­teen vaikut­ta­vat erityi­sesti rakenne- ja tila­rat­kai­sut, ener­gia­te­hok­kuus, käytet­tävä pääs­tö­tieto sekä arvioin­ti­jak­son pituus.

Elin­kaa­ren vähä­hii­li­syy­den arvioin­neissa on suosi­tel­ta­vaa käyttää suun­nit­te­lu­tie­toi­hin perus­tu­vaa mahdol­li­sim­man hyvin arvioi­ta­van kohteen ominai­suuk­sia kuvaa­vaa saata­villa olevaa pääs­tö­tie­toa. Pääs­tö­tie­to­kan­to­jen tauluk­koar­vo­jen käyttö on perus­tel­tua silloin, kun mate­ri­aa­li­tie­toja ei ole vielä suun­ni­tel­missa yksi­löity tarkasti tai mate­ri­aa­lista ei ole saata­villa tarkem­pia päästötietoja.

Kun käyte­tään pääs­tö­tie­to­kan­to­jen tauluk­koar­voja on tarpeen ymmär­tää mihin pääs­tö­tie­don tauluk­koarvo perus­tuu ja mitkä seikat ovat merkit­tä­viä arvioin­ti­tu­lok­sen kannalta. Samaan raken­nuk­seen tehty pääs­tö­tie­to­kan­to­jen vertailu on hyvä keino syven­tää ymmär­rystä pääs­tö­tie­to­kan­to­jen sisäl­löstä ja käytet­tä­vän pääs­tö­tie­don vaiku­tuk­sista arvioin­nin tuloksiin. 

Arvioin­ti­tu­los­ten luotet­ta­vuutta heiken­tä­vät mahdol­li­set puut­teet ja virheet mate­ri­aali-, määrä- ja pääs­tö­tie­doissa. Virheitä näihin tietoi­hin arvioin­ti­pro­ses­sissa voivat aiheut­taa esimer­kiksi suun­nit­te­lua­sia­kir­jo­jen virheel­li­nen tulkinta, tieto­mal­lin tiedon­siir­rossa tapah­tu­vat virheet tai tieto­mal­lissa piile­vät puut­teet, eril­lis­ten työka­lu­jen käytön seurauk­sena lisään­ty­vät työvai­heet sekä inhi­mil­li­set virheet, jotka liit­ty­vät manu­aa­li­seen tiedon­siir­toon arviointiprosessissa.

Lopuksi

Oppi­mi­sen ja kehit­tä­mi­sen näkö­kul­masta kiin­nos­ta­via aiheita ovat elin­kaa­riar­vioin­tiin liit­ty­vien lasken­to­jen auto­ma­ti­soin­nin mahdol­li­suu­det. Olisiko mate­ri­aa­lien määrit­tä­mistä, määrä­las­ken­taa ja elin­kaa­riar­vioin­tia mahdol­lista integroida enemmän tai jopa koko­naan tehtä­väksi suun­nit­te­luun käytet­tä­vän ohjel­mis­ton sisäi­sillä toiminnoilla?

Tavoite raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arvioin­nin sisäl­lyt­tä­mi­sestä osaksi raken­nus­mää­räyk­siä lisän­nee tule­vai­suu­dessa tarvetta esimer­kiksi raken­nus­suun­nit­te­lun oheis­tuot­teena synty­välle elin­kaa­riar­vioin­nille. Riip­puen tieto­mal­lin­nus­oh­jel­mis­tosta, on niissä jo tällä hetkellä erinäi­nen määrä toimin­nal­li­suuk­sia, joiden avulla suun­nit­te­lija voi tarvit­taessa muokata tieto­si­säl­töä elin­kaa­riar­vioin­nin tarpeita vastaa­vaksi. Arvioin­ti­pro­ses­sin tehok­kuutta ja tulos­ten luotet­ta­vuutta lisäisi suun­nit­te­luoh­jel­mis­to­jen ja työta­po­jen kehit­ty­mi­nen siten, että elin­kaa­riar­viointi tai vähin­tään­kin siihen liit­tyvä määrä­las­kenta sisäl­tyisi tieto­mal­lin­ta­mi­sen työnkulkuun.

Raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arvioin­tia kaavail­laan osaksi raken­ta­mi­sen määräys­ten­mu­kai­suu­den osoit­ta­mista raken­nus­lu­pa­vai­heessa laadit­ta­valla ilmas­to­sel­vi­tyk­sellä. Raken­nuk­sesta laadit­tava ilmas­to­sel­vi­tys yhdessä muiden raken­nus­lu­pa­vai­heen vaati­mus­ten ja kasva­vien tieto­mal­lin­nus­ta­voit­tei­den kanssa lisän­nee tarvetta käyn­nis­tää hank­kei­den suun­nit­telu entistä varhai­sem­massa vaiheessa ennen raken­ta­mi­sen aloittamista.

Suun­nit­te­li­joi­den osalta tulevat muutok­set vaati­vat ainakin oman osaa­mi­sen ja työta­po­jen kehit­tä­mistä tulevia vaati­muk­sia vastaa­viksi. Muutos­ten seurauk­sena suun­nit­te­lu­pro­ses­sin tehos­ta­mi­selle muodos­tu­nee lisä­tar­peita, joka näkynee myös suun­nit­te­lu­työ­ka­lu­jen kehittymisenä.

Lähteet

[1] Ympä­ris­tö­mi­nis­te­riö. 2019. Ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön julkai­suja 2019:22. Raken­nuk­sen vähä­hii­li­syy­den arviointimenetelmä.

[2] Ympä­ris­tö­mi­nis­te­riö. n/d. Vähä­hii­li­sen raken­ta­mi­sen tiekartta. Verk­ko­sivu. Viitattu 20.4.2022. https://ym.fi/vahahiilisen-rakentamisen-tiekartta.

[3] Oikeus­mi­nis­te­riö. 2021. Lausun­to­pyyntö: Ehdotus ympä­ris­tö­mi­nis­te­riön asetuk­seksi raken­nuk­sen ilmas­to­sel­vi­tyk­sestä. Diaa­ri­nu­mero: VN/14758/2021. https://www.lausuntopalvelu.fi/FI/Proposal/Participation?proposalId=0b297461-cdee-4657-9a4e-d2791315257d.

[4] Ympä­ris­tö­mi­nis­te­riö. 2021. Kaavoi­tus- ja raken­ta­mis­laki lausun­noille. Verk­ko­sivu, tiedote 27.9.2021. https://ym.fi/-/kaavoitus-ja-rakentamislaki-lausunnoille.

---

Kirjoit­taja:
Jani Huovi­nen, lehtori, Karelia-ammattikorkeakoulu