Puurakenteiden ominaispäästöt ePuu-kirjaston rakenteille

Tämä artikkeli on kirjoitettu osana ”Entä jos rakentaisin puusta” hanketta, jossa laskettiin erityyppisille puurakenteille näiden ilmastoa lämmittävä vaikutus (Global Warming Potential, GWP) hiilidioksidiekvivalenteissa. Rakenteen GWP havainnollistaa sitä, kuinka paljon lämpöenergiaa rakenteesta syntyvät kasvihuonekaasupäästöt sitovat ilmakehään tietyllä ajanjaksolla. Hankkeen päätavoitteena oli edistää puurakentamista luotettavan ja helposti saatavilla olevan ympäristövaikutustiedon kautta, sekä luoda mahdollisuus tilaajille, suunnittelijoille, sekä tuotevalmistajille tuoda esille vaivattomasti ja luotettavasti puuvaihtoehtojen päästövaikutukset keskeisissä päätöksentekovaiheissa.

Hankkeessa määriteltiin tyypilliset puurakenteet, sekä alaa edustavat verrokkirakenteet. Tehdyn selvityksen jälkeen rakenteet päädyttiin luomaan pientaloille, rivitaloille, asuinkerrostaloille, toimistoille, sekä kouluille, jotka edustavat hyvin tyypillisiä puurakennuksia. Jokaiselle rakennustyypille mallinnettiin rakennevaihtoehdot, jotka edustavat ympäristövaikutuksiltaan erilaisia vaihtoehtoja. Tyypillisten puurakenteiden määrityksen osalta hankkeessa tehtiin yhteistyötä ePuu -hankkeen kanssa.

Rakenteiden ympäristövaikutusten laskenta toteutettiin EN 15978 ja Ympäristöministeriön vähähiilisyyden arviointimenetelmän (versio 30.8.2019), sekä Level(s) -menetelmän mukaisesti. Arvioinnissa huomioitiin valittujen menetelmien rajauksen mukaiset elinkaaren vaiheet. Ympäristövaikutustietojen mallinnuksessa hyödynnettiin julkaistuja ympäristöselosteita ja muuta EN 15804 standardin mukaista alaa edustavaa tietoa.

Rakenteita arvioitiin kolmessa eri kategoriassa rakennustyypin ja paloluokan mukaan. Rakennevaihtoehdot on mallinnettu konservatiivisimman vaihtoehdon mukaan, eli valitut rakennepaksuudet toteuttavat vaativimmat U-arvo-, palonkesto- ja äänenvaimennusvaatimukset. Alla oleva taulukko havainnollistaa asuinkerrostalon tai toimiston erilaisten puurakenteiden GWP:tä, joka on mitattu kilogrammoina hiilidioksidiekvivalenttia neliötä kohden vuodessa.

1. Kerrostalon puurakenteet

Rakenne ePuu rakennekirjasto CO2e/m2
Kerrostalon ulkoseinät
Rankarakenne US001_P2_8 ja US004_P2_8, US002_P2_8 ja US005_P2_8, US003_P2_8 ja US006_P2_8 30
CLT US101_P2_8 ja US104_P2_8 22
Massiivi-CLT US201_P2_8 ja US204_P2_8 20
Hirsirakenne US401_P2_8 ja US403_P2_8 48
Kerrostalon sisäseinä
Rankarakenne VS001_P2_8 ja VS002_P2_8 19
CLT HVS101_P2_8, HVS103_P2_8 11
Massiivi-CLT HVS101_P2_8, HVS103_P2_8 12
Hirsirakenne VS402_P2_2 ja VS404_P2_8 37
Kerrostalon välipohja
Puupalkkirakenne VP003_P2_8 ja VP006_P2_8 36
LVL-avokotelolaatta VP003_P2_8 ja VP006_P2_8 34
CLT VP103_P2_8 ja VP106_P2_8 29
Kerrostalon yläpohja
Puupalkkirakenteinen tasakatto YP002_P2_8 ja YP004_P2_8 43
NR-ristikko – harjakatto YP001_P2_8 ja YP003_P2_8 71

Kerrostalon paloluokka on P2 ja sen palokestovaatimus R on 60. Ulkoseinissä 240 mm paksu massiivi-CLT-rakenne on poikkeuksellisesti 120 mm paksua CLT-rakennetta vähäpäästöisempi, johtuen ohuemman CLT-seinän eristyksen lisäämisestä. Verrattaessa CLT-vaihtoehtoa rankarunkoiseen seinään, CLT-laatan umpinaisuus lisää palonkestoaikaa sekä seinän eristävyyttä, kun taas rankarunkoratkaisu vaatii lisää eristettä ja erillisen tuulensuojalevyn. Hirsirakenteet ovat kantavuutensa takia seinistä paksuimmat, tehden näistä päästöintensiivisemmät muihin vaihtoehtoihin verrattuna.

Lattiarakenteista puupalkki- ja LVL-avokotelolaattarakenteiden päästöjä lisää kaksinkertainen palokipsilevy. Puupalkkilattiassa on lisänä 100 mm ääneneristevillaa, LVL-avokotelolaatassa vain 10 mm ja CLT-laattalattiassa tätä ei tarvita ollenkaan. Äänieristevilla sekä palokipsilevy tekevät puupalkki- ja LVL-avokotelolaattarakenteesta CLT-rakennetta päästöintensiivisemmän.
Kattorakenteiden osalta suurin ero tasakattoisen ja NR-ristikon välillä syntyy puumateriaalin massan määrästä, joka on NR-ristikkorakenteessa huomattavasti suurempi.

2. Koulurakennuksen puurakenteet

Rakenne ePuu rakennekirjasto CO2e/m2
Koulurakennuksen ulkoseinät
Rankarakenne US001_P3_2, US002_P3_2, US003_P3_2 29
CLT US101_P3_2, US102_P3_2, US103_P3_2 18
Massiivi-CLT US201_P3_2, US202_P3_2, US203_P3_2 16
Hirsirakenne US401_P3_2 44
Koulurakennuksen sisäseinä
Rankarakenne HVS002_P3_2 , HVS004_P3_2 13
CLT VS102_P3_2 3
Massiivi-CLT VS101_P3_2 6
Hirsirakenne VS401_P3_2 33
Koulurakennuksen välipohja
Puupalkkirakenne HVP001_P3_2 35
LVL-avokotelolaatta VP303_P2_2 25
CLT VP103_P3_2 35
Koulurakennuksen katto
Puupalkkirakenteinen tasakatto YP001_P2_2 41
NR-ristikko – harjakatto YP002_P2_2 71

Koulurakennuksen osalta ero rakenteiden välillä perustuu samoihin mekanismeihin, kuin kerrostalojenkin kohdalla. Suurimmat erot rakenteiden välillä syntyvät eroista materiaalien ja puumassan määrässä. Päästöt ovat kuitenkin koulurakennusten osalta yleisesti pienemmät verrattuna kerrostaloihin, sillä koulurakennuksen osalta palokestovaatimus on kerrostalorakennusta pienempi (R30), jolloin materiaalien osalta ei ole tarvittu samanlaista palokestävyyttä. Näin materiaaleja, niiden määriä ja massoja, sekä näistä koituvia päästöjä on voitu vähentää.

3. Pientalon puurakenteet

Rakenne ePuu rakennekirjasto CO2e/m2
Pientalon ulkoseinät
Rankarakenne US001_P3_2, US002_P3_2, US003_P3_2 28
CLT US101_P3_2, US102_P3_2, US103_P3_2 18
Massiivi-CLT US201_P3_2, US202_P3_2, US203_P3_2 16
Hirsirakenne US401_P3_2 44
Pientalon sisäseinä
Rankarakenne HVS002_P3_2 , HVS004_P3_2 13
CLT VS102_P3_2 3
Massiivi-CLT VS101_P3_2 5
Hirsirakenne VS401_P3_2 33
Pientalon välipohja
Puupalkkirakenne HVP001_P3_2 32
CLT VP103_P3_2 25
Pientalon katto
Puupalkkirakenteinen tasakatto YP002_P3_2 36
NR-ristikko – harjakatto YP003_P3_2 59

Maksimissaan kaksikerroksisten pientalojen osalta paloluokka on P3 ja palokestovaatimus R0. Myös pientalojen osalta mekanismit rakenteiden välisissä eroissa ovat samat, ja erot kerrostaloihin ja päiväkotirakennuksiin selittyvät materiaalien ja puumassojen määrillä. Koska paloluokkaa ja palokestovaatimuksia on madallettu, on rakenteiden päästöintensiivisyys pienempi.  

Hanke toteutettiin osana Hallituksen kärkihanketta.

Hankkeen toteuttajana toimi Bionova Oy ja hanke tehtiin yhteistyössä Puutuoteteollisuus Ry:n ja heidän jäsenistönsä, Hirsitaloteollisuus Ry:n ja heidän jäsenistönsä, sekä Stora Enso Wood Products Oyj:n kanssa.

Need help getting started?

You might also like

en_GBEnglish (UK)
fr_FRFrançais sv_SESvenska fiSuomi en_GBEnglish (UK)