Näillä näkymin vuonna 2025 voimaan tuleva uusi rakentamislaki sisältää uutena osana rakennuksen elinkaariominaisuudet. Elinkaariominaisuuksiin kuuluvat rakennusosien uudelleenkäytettävyys, rakennuksen joustavuus sekä rakennusosien säilyvyys. Elinkaariominaisuuksien määrittelyn tavoitteena on varmistaa rakennusten ja rakennusosien pitkä käyttöikä ja näin vähentää luonnonvarojen kulutusta sekä ehkäistä ilmastonmuutosta.

Teksti: Jukka Lahdensivu, tekniikan tohtori, johtava asiantuntija, Ramboll Finland Oy

Uudelleenkäytettävyys

Rakennusosien uudelleenkäytettävyys voidaan jakaa kahteen osaan: uudelleenkäytettävyys komponentteina ja rakennusten suunnittelu siirrettäväksi.

Rakennusosien uudelleenkäytöllä voi olla oleellista merkitystä uuden rakennuksen materiaaleihin sitoutuneeseen hiilijalanjälkeen. Ympäristöministeriön julkaiseman Rakennuksen vähähiilisyyden arviointimenetelmä (Kuittinen, 2019) -ohjeen mukaan uudelleenkäytettävien rakennusosien hiilijalanjälki on 0 kgCO₂e (A1-A3) uudessa rakennuksessa. Rakennusosan irrottamisessa, käsittelyssä ja kuljetuksessa kuluu energiaa, minkä vuoksi uudelleenkäytettävällä rakennusosalla on kuitenkin jonkinlainen hiilijalanjälki. Saksalaisten tutkimusten mukaan uudelleenkäytettävien rakennusosien tuotevaiheen hiilijalanjälki on 2–5 prosenttia uuden vastaavan tuotteen hiilijalanjäljestä (Asam, 2006; Mettke, 2010).

Esimerkkinä hallimainen rakennus

Hallimaisissa rakennuksissa hiilijalanjälki jakautuu eri rakennusosille eri tavoin kuin asuinkerrostaloissa. Rakennuksen rungon osuus sitoutuneista kasvihuonepäästöistä on huomattavasti pienempi kuin asuinkerrostaloissa. Hiilijalanjälki muodostuu suuremmilta osin perustuksista (riippuu pohjaolosuhteista), ulkoseinistä sekä yläpohjasta.

Purettaessa esimerkin hallirakennuksen uudelleenkäytettäviä rakennusosia ovat kaikki muut paitsi perustukset, maata vasten valettu alapohja sekä yläpohjan vesikatteen (bitumikermi) osuus. Puretuista osista samanlaisena uudelleenkoottavan hallin hiilijalanjälki on siten yli puolet pienempi kuin kokonaan uusista rakennusosista koottu halli.

Rakennus voidaan jo alkujaan suunnitella sellaiseksi, että se voidaan purkaa ja siirtää uuteen paikkaan käyttötarpeen päättyessä. Helpoiten uudelleenkäytettäväksi suunnittelu onnistuu pilari-palkkirunkoisissa rakennuksissa, joita edelle esitetty esimerkkikin edustaa.

Rakennusten joustavuus

Rakennusten muuntojoustavuudesta on käyty keskustelua jo vuosikymmeniä, mutta nyt se on kirjattu lakiin. Yksinkertaistaen se tarkoittaa sitä, että uuden rakennuksen suunnittelussa sille mietitään myös seuraava ja mahdollisesti myös kolmas käyttötarkoitus. Rakennuksen runkoon on sitoutunut materiaaleja paljon, tyypillisesti rungon osuus on 60–80 prosenttia koko rakennuksen hiilijalanjäljestä. Pitkäikäistä runkoa tulee siten käyttää mahdollisimman pitkään ja muokata rakennuksen tiloja käyttäjien tarpeiden mukaan.

Muuntojoustavuus voi tarkoittaa asunnon sisäistä muunneltavuutta esimerkiksi kevyitä väliseiniä poistamalla tai lisäämällä huoneen/huoneiston monikäyttöisyyttä erilaisiin sen elinkaaren aikana tuleviin tarpeisiin. Muuntojoustavuus voi tarkoittaa myös toimintojen muuttumista rakennuksessa. Esimerkiksi toimistosta asuin- tai majoituskäyttöön, jolloin tehdään suurempia muutoksia muun muassa märkätiloihin rakennuksen rungon säilyessä suunnilleen alkuperäisenä. Rakennuksen muuntojoustavuuden toteutuminen rakennushankkeessa on hyvää ammattitaitoa vaativaa suunnittelua kaikilta osapuolilta.

Artikkeli jatkuu mainoksen jälkeen

Säilyvyys

Rakennusosien säilyvyys ei sinällään ole uusi asia. Siitä on säädetty jo nykyisin voimassa olevassa ympäristöministeriön asetuksessa kantavista rakenteista (477/2014). Uutta on se, että kantavien rakenteiden osalta vähimmäistavoitteena on 100 vuotta ja että käyttöikä tule osoittaa laskennallisesti. Betoni- ja teräsrakenteille on käytössä laskennallinen käyttöikämitoitus, mutta puurakenteilta se toistaiseksi puuttuu. Lämpimissä sisätiloissa olevissa rakenteissa säilyvyysvaatimus toteutuu helposti mistä tahansa materiaalista toteutettuna, mutta säälle alttiille rakenteille on tarvetta kehittää luotettavia käyttöikämalleja.

Muutoksia suunnitteluun

Elinkaariominaisuuksien vaikutukset suunnitteluun ja toteutukseen voivat olla suuria tai pieniä tai jotain siltä väliltä riippuen siitä, millaisia elinkaariominaisuuksia rakennukseen halutaan. Rakennusten tulee olla jatkossakin paloturvallisia, terveellisiä, ääniolosuhteiltaan vaatimusten mukaisia, rakennusfysikaalisesti toimivia sekä lujuudeltaan ja vakavuudelta vaatimukset täyttäviä.

Rakennusosien uudelleenkäytettävyys joko komponentteina tai koko rakennuksen siirrettävyys aiheuttavat muutostarpeita rakenteiden liitosten suunnitteluun sekä rakenneosien lujuusmitoitukseen. Edellä mainitut oleelliset vaatimukset tulee täyttyä jatkossakin, mutta liitosten tulee olla irrotettavia ja uudelleen kiinnitettäviä. Lujuusmitoituksessa tulee ottaa huomioon rakennusosan tai siirrettävän rakennuksen kuormitukset myös uudessa rakennuskohteessa tai uudessa rakennuspaikassa. Tai sitten rajoittaa siirrettävän rakennuksen uusi sijoituspaikka sellaiseksi, joka vastaa alkuperäisiä suunnittelukuormia tai on niitä alhaisempia.

Muuntojoustavuus tuo mukanaan samantyyppisiä muutoksia suunnitteluun. Tarkasteltavat kuormat ja kuormitusyhdistelmät voivat olla hyvin erilaisia eri muutosskenaarioille. Myös muuntojoustavuuden aiheuttama rakenteiden purettavuus aiheuttaa omat muutostarpeensa rakenteiden ja talotekniikan suunnittelulle. Edelleen rakenteiden oleellisten vaatimusten tulee täyttyä, mikä tuo omat haasteensa muun muassa ääneneristävyydelle.

Elinkaariominaisuuksien huomioon ottaminen erilaisissa rakennuksissa tuo mukanaan muutos- ja kehitystarpeita nykyisiin rakennejärjestelmiin. Rakenteiden kehitys kiertotalous huomioon ottaen ja rakennusten pitkäikäisyyden lisääntyminen vievät rakennusalaa kokonaisuutena kestävän kehityksen suuntaan.

Lähteet:

• Asam, C. 2006. Recycling prefabricated building components for future generations. IEMB Info 1/2006. Berlin. Institute for Preservation and Modernisation of Buildings at the TU Berlin.
• Kuittinen, M. 2019. Rakennuksen vähähiilisyyden arviointimenetelmä. Ympäristöministeriön julkaisuja 2019:22. 54 s.
• Mettke, A. 2015. Beispiele für Wieder- / Weiterverwendungsmaßnahmen unter Verwendung gebrauchter betonbauteile. 4 p.
• Ympäristöministeriön asetus kantavista rakenteista 477/2014.

ARTIKKELIN KIRJOITTAJA Dosentti, TkT Jukka Lahdensivu toimii Rambollissa johtavana asiantuntijana korjausrakentamiseen liittyvissä projekteissa sekä uudisrakentamisen rakenteiden rakennusfysikaalisen toimintaan ja betoniteknologiaan liittyvissä erityiskysymyksissä. Erityisosaamisena ovat korjausrakentaminen, suunnitteluohjeiden laatiminen, rakenteiden rakennusfysikaaliseen toimivuuteen, betonin valintaan ja käyttöikään sekä kiertotalouteen liittyvät kysymykset.