Rakennusten vähähiilisyys on tulossa osaksi lainsäädäntöä Maankäyttö- ja rakennuslain (MRL) kokonaisuudistuksen yhteydessä. Lainsäädännön myötä tavoitteena on asettaa raja-arvoja uusien rakennusten elinkaaren hiilijalanjäljelle vuoteen 2025 mennessä. Rakennuksen elinkaari kattaa rakennusmateriaalien valmistamisen, kuljetukset ja työmaa toiminnot, käytönaikaiset korjaukset ja energian käytön sekä elinkaaren lopun purkamisen ja jätteenkäsittelyn vaikutukset. Hiilijalanjäljen arviointiin Ympäristöministeriö on kehittänyt vähähiilisen rakentamisen arviointimenetelmän.
Rakennuksen käytönaikana talotekniikan laitteet kuluttavat merkittävän osan vuotuisesta kokonaisenergiankulutuksesta tuottaakseen viihtyisät ja terveelliset sisäilmasto-olosuhteet. Merkittävien käytönaikaisten energianpäästöjen lisäksi talotekniikan elinkaaren aikana päästöjä aiheutuu eri laitteiden ja materiaalien valmistamisesta. Näitä päästöjä kutsutaan tuotesidonnaisiksi päästöiksi.
Hiilijalanjälkiarvioinnin lähtötietojen puuttuminen talotekniikan laitteille tekee tuotesidonnaisten päästöjen arvioinnista haastavaa
Tuotesidonnaisten päästöjen arviointi talotekniikan laitteille on kuitenkin haastavaa, sillä eri laitteista ei ole saatavilla hiilijalanjälkiarvioinnin lähtötietoja: määrätietoa yksityiskohtaisesti ja päästötietoja talotekniikan eri osille. Arvioinnin haasteellisuutta lisää se, että talotekniikan laitteet sisältävät usean eri valmistajan valmistamia komponentteja, ja osa näistä komponenteista valmistetaan Suomen ulkopuolella. Näistä haasteista johtuen talotekniikan tuotesidonnaisten päästöjen arviointi on saatettu rajata hiilijalanjälkiarviointien ulkopuolelle tai vaihtoehtoisesti arvioida käyttäen neliöpohjaisia päästötietoja.
Talotekniikan rajaaminen arviointien ulkopuolelle voi heikentää laskennan totuudenmukaisuutta merkittävästi, sillä laitteiden valmistamiseen käytetään hiili-intensiivisiä metalleja. Lisäksi laitteiden käyttöiät ovat tyypillisesti rakennuksen käyttöikään nähden lyhyempiä, jonka seurauksena laitteet voidaan uusia vähintään kertaalleen rakennuksen elinkaaren aikana.
Myöskään neliöpohjaisten arvojen käyttö ei kerro rakennuksen todellista hiilijalanjälkeä, sillä arvot eivät kaikissa tapauksissa huomioi rakennuskohtaisia järjestelmäratkaisuja. Esimerkiksi lisääntyvän paikan päällisen energiantuotannon laitteita ei ole välttämättä sisällytetty arvoihin.
Rambollilla ongelmaa päätettiin lähteä selvittämään, jotta varmistetaan että hiilijalanjälkilaskennalla ohjataan päästöjä aidosti vähäpäästöisempiin ratkaisuihin.
Ramboll Villagen talotekniikan tuotesidonnaiset päästöt
Ongelman selvittämiseksi määritimme Espoossa sijaitsevan vuonna 2019 valmistuneen toimistorakennuksemme, Ramboll Villagen, talotekniikan tuotesidonnaisten päästöjen määrän toteutusratkaisujen mukaisesti.
Tarkasteluun sisältyivät lämmitysjärjestelmä sisältäen maalämpö- ja kaukolämpöjärjestelmät, säteilypaneelijäähdytyksen, koneellisen ilmanvaihdon, vesi- ja viemärijärjestelmät, sähköjärjestelmät sisältäen aurinkopaneelit sekä hissit.
Päästöjen määräksi saatiin bruttoalaan suhteutettuna 120 kg CO2e/brm2 eli 2 520 t CO2e, kun elinkaaren pituudeksi oletettiin 50 vuotta ja talotekniikan osia oletettiin vaihdettavan kohteen kunnossapitosuunnitelman sekä kiinteistöjen tekniset käyttöiät ja kunnossapitojaksot -kortiston käyttöikäoletusten mukaan.
Merkittävin tuotesidonnaisiin päästöihin vaikuttava tekijä on terästuotteiden valmistaminen, joiden osuus on talotekniikassa käytetyistä materiaaleista noin 56 prosenttia. Muiden metallien, kuten kuparin, messingin ja alumiinin, sekä muovimateriaalien osuudet jäävät pienemmiksi.
Toteuttamamme arvioinnin perusteella talotekniikan tuotesidonnaisten päästöjen osuudeksi saatiin 16 prosenttia Ramboll Village -rakennuksen koko elinkaaren tuotesidonnaisista päästöistä (741 kg CO2e/brm2).
Päästöjen tarkastelu luotettavasti tapahtuu rakennuskohtaisesti
Jos Villagen talotekniikan eri järjestelmien tuotesidonnaiset päästöt arvioidaan käyttäen valmiita OneClickLCA-laskentaohjelmasta löytyviä neliöpohjaisia arvoja (metadatan lähde: Ecoinvent), olisivat päästöt 84 kg CO2e/brm2. Vastaavasti, kun tuotesidonnaiset päästöt arvioidaan rakentamisen päästötietokannassa esitetyllä toimistorakennuksen neliöpohjaisella päästötietueella, ovat päästöt 129 kg CO2e/brm2. Eri lähtötietoihin perustuen Villagen talotekniikan tuotesidonnaisten päästöjen määrä vaihtelisi välillä 84 - 129 kg CO2e/brm2.
Vaihtelevien tulosten sekä tulevaisuudessa paikanpäällisen energiantuottamiseen ja energiatehokkuuden parantamiseen käytettyjen laitteiden määrällisen kasvun seurauksena rakennuskohtainen hiilijalanjälkilaskenta on ainoa luotettava tapa tarkastella päästöjä, jos tietoa halutaan käyttää ohjaavana tekijänä.
Talotekniikan vähähiilisyyttä edistävät tekijät
Rakennuksen vähähiilisyyttä voidaan ohjata laatimalla eri suunnitteluratkaisuista hiilijalanjälkitarkasteluja suunnittelun varhaisesta vaiheesta lähtien. Rambollilla on kertynyt runsaasti kokemusta eri suunnitteluratkaisujen hiilijalanjälkivaikutuksesta. Alla on listattu muutamia keinoja, joilla voitaisiin edistää rakennuksen elinkaaren vähähiilisyyttä talotekniikan näkökulmasta:
- Hybridimaalämmitysjärjestelmällä on mahdollista vähentää rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälkeä noin kuusi prosenttia verrattuna kaukolämmitys ja kaukojäähdytys- tai kaukolämmitys ja vedenjäähdytyskoneratkaisuihin.
- Aurinkopaneelijärjestelmän elinkaaren tuotesidonnaiset päästöt voivat olla jopa 22 prosenttia pienemmät verrattuna päästöihin, jotka aiheutuvat, kun aurinkopaneelien tuottama sähköenergianmäärä katettaisiin ostosähköllä. Toteutetussa tarkastelussa aurinkopaneeleilla tulisi tuottaa vähintään 27 vuotta sähköenergiaa ennen kuin paneelien elinkaaren tuotesidonnaiset päästöt jäävät verkosta ostetun sähkön päästöjä pienemmäksi. Tarkastelujaksona oli 50 vuotta.
- Muuntojoustavalla ilmanvaihtojärjestelmällä on mahdollista vähentää rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälkeä 1-2 prosenttia.
- Lattialämmitysverkoston tuotesidonnaiset päästöt voivat olla 30 prosenttia vähemmän verrattuna säteilypaneeliverkoston päästöihin, ja kuusi prosenttia vähemmän verrattuna patteriverkoston päästöihin.
- Vesi- ja viemärijärjestelmän vähähiilisyyttä voidaan edesauttaa vähemmän hiili-intensiivisillä ja kevyemmillä putkivalinnoilla.
- Eri järjestelmien vähähiilisyyttä voidaan edesauttaa suunnittelemalla käyttöiältään mahdollisimman pitkiä järjestelmiä.
Talotekniikan tuotesidonnaisten päästöjen arviointia sekä vähähiilisyystarkasteluja on toteutettu vielä verrattain vähän. Talotekniikan laitteiden ympäristöselosteiden kattavampi tarjonta edistäisi talotekniikan tuotesidonnaisten päästöjen arviointia rakennusten hiilijalanjälkilaskennoissa.
Heräsikö kysymyksiä tai kiinnostaako rakennusten hiilijalanjälkilaskenta tai rakennusten vähähiilisyyden ohjaus? Ole yhteydessä asiantuntijoihimme Sanni Heikkiseen tai Henna Näsäseen.
Kirjoittaja Henna Näsänen työskentelee vähähiilisyyden asiantuntijana Rambollilla. Hän on tutkinut talotekniikan tuotesidonnaisia päästöjä Aalto-yliopistolle tehdyssä diplomityössään.