Tulevaisuuden rakentaminen: Hyvin eristetty rakenne toimii moitteettomasti pitkäaikaisesti – Case: passiivipäiväkoti

Tulevaisuudessa rakennusten tulee olla entistä resurssitehokkaampia ja samalla toimia erittäin vaihtelevissa ulkoisissa olosuhteissa. Tämä asettaa haasteita rakennusten ja rakenteiden toimivuudelle

Pääsimme mukaan tekemään pitkäaikaista kenttämittausta päiväkotikohteeseen. Rakenteita tarkastellaan usein simuloimalla, koska erityisesti pitkäaikaisiin kenttämittauksiin on harvoin mahdollisuutta. Tampereelle rakennettiin erittäin hyvin lämpöeristetty passiivipäiväkoti, jossa saimme mahdollisuuden tarkastella pitkäaikaisesti, yli viisi vuotta, rakenteiden toimivuutta.

Tarkastelimme vuosien 2011 – 2017 ajan ulkoseinärakenteiden kosteusteknistä toimintaa jatkuvatoimisin mittauksin. Tarkasteluissa oli sekä puurakenteinen ulkoseinä että maanvastainen betonirakenteinen pohjakerroksen seinä.

Seinärakenteet toimivat kosteusteknisesti hyvin

Mittausten perusteella päiväkodin rakenteet toimivat hyvin. Pohjakerroksen seinän lämpötilat olivat tasaisia lukuun ottamatta eristetilan ulointa mittauspistettä, joka oli lähellä ulkoilmaa ja täten luonnollisesti seurasi ulko-ilman olosuhteita. Seinän suhteellinen kosteus oli alussa korkea mutta laski betonin sisällä tasaisesti koko mittausjakson ajan. Mittausjakson päättyessä vuoden 2017 alussa suhteellinen kosteus oli betonikerroksen mittauspisteessä selvästi alle 70 %. Lähellä ulkopintaa olevissa mittauspisteissä sekä lämpötilan että suhteellisen kosteuden vaihtelut seurasivat ulkoilman muutoksia. Suhteelliset kosteudet olivat mittausten päättyessä noin 65 – 80 % välillä mittaussyvyydestä riippuen.

Mitattu päiväkoti

Mitattu päiväkoti

Päiväkodin ensimmäisen kerroksen puurakenteisen seinän mittauspisteiden
lämpötilat ja suhteelliset kosteudet seurasivat vuodenaikojen vaihtelua. Vaihtelut puurakenteisessa seinässä olivat selvästi suurempia kuin betonirakenteisessa osittain maata vasten olevassa rakenteessa. Suhteelliset kosteudet olivat mittausten päättyessä (vuoden 2017 alussa) 30 – 65 % mittaussyvyyden mukaan.

Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että hyvin eristetty rakenne toimii moitteettomasti myös pitkäaikaisesti. Tutkimustuloksesta tekee arvokkaan myös se, että kohde oli normaali rakennuskohde eikä koerakentamiskohde. Normaali rakennusprosessi siis toimii myös erittäin hyvin eristetylle rakenteelle.

Lue lisää tutkimuksesta Sisäilmaseminaari 2017 -esityksestämme:
http://www.sisailmayhdistys.fi/Tapahtumat/Sisailmastoseminaarit/Sisailmastoseminaari-2017

VTT palvelee: www.vtt.fi/palvelut/kestävät-ja-älykkäät-yhdyskunnat
miimuairaksinen

Miimu Airaksinen
Tutkimusprofessori, VTT
@MiimuAiraksinen

 

 

jarmolaamanen

 

Jarmo Laamanen
Senior Research Techinician, VTT
jarmo.laamanen(a)vtt.fi

 

Tulevaisuuden rakentaminen: Tammela-ilmiö – onnistunut kerrostalon remontti

VTT lähti yhdessä Tampereen kaupungin ja taloyhtiöiden kanssa remontoimaan 70-luvun kerrostaloja energiatehokkaiksi. Yksilölliset ratkaisut ja lopputulokset ylittivät huimasti kaikkien odotukset.

Neljä vuotta sitten kävelin tamperelaisen kollegani kanssa tutustumassa Tammelantorin ympäristön kerrostaloihin. Kaupunki oli hakenut yhdessä VTT:n kanssa avoimella haulla taloyhtiöitä energiatehokkuuden parantamisen demonstraatiokohteiksi. Tuntui, että me olimme auttamattomasti myöhässä. 1970-luvun rakennuksiin oli vaihdettu uudet ikkunat ja monet taloista olivat saaneet uuden julkisivun. Kaupungin tahtotila kuitenkin oli keskittyä Tammelaan.

Energiatehokkaaksi myös vaiheittain

Hakijoista saimme seulottua kahdeksan kerrostaloa, kun otimme käyttöön energiatehokkuusdirektiiviin kirjatun ”staged”-periaatteen. Sen mukaan rakennus voidaan remontoida energiatehokkaaksi myös vaiheittain. Vain kaksi kahdeksasta toteutti kerralla ulkovaipan ja teknisten järjestelmien parannukset. Kaksi muuta oli jo aloittanut aiemmin energiatehokkuuden parannukset.

Näissä neljässä kohteessa energiatehokkuutta parannettiin vaihtamalla ikkunat, asentamalla lisäeristys julkisivuihin, uusimalla yhteisten tilojen valaistus ja asentamalla PILP eli poistoilmasta lämpöä talteen ottava lämpöpumppu sekä teknisten järjestelmien säädöillä mukaan lukien käyttöveden paineenalennus. Kolmessa muussa kohteessa tehtiin julkisivun lisäeritystä lukuun ottamatta samat toimenpiteet. Yhdessä kohteessa investoitiin ainoastaan erityyppisiin lämpöpumppuihin. Kaikissa kohteissa tehtiin muita pieniä toimenpiteitä.

Betonista kuoriutui jalokivi

Jokaisessa taloyhtiössä tarvittiin hankkeelle aktiivinen puuhamies, joko hallituksen puheenjohtaja tai isännöitsijä. Sattui joukkoon myös innokas asuntosijoittaja, joka hoksasi pilotoinnin mukanaan tuoman taloudellisen kannustimen. Osa taloyhtiöistä päätti pilotointikohteeksi lähdöstä ja toimenpiteistä nuijan kopautukselle, osassa tarvittiin useampia istuntoja.

Nyt jälkeenpäin taloyhtiöiden osakkaat ovat yli 90-prosenttisesti olleet hyvillä mielin päätöksestään lähteä EU GUGLE -projektin pilottikohteeksi. Erityisen ylpeitä ovat viimeiseksi valmistuneen kohteen asukkaat, jotka esittelevät talonsa jalokiveksi pesubetonipintaisten aikalaisten keskellä (kuva).

Tammela

Energiansäästö on merkittävä 40 %

EU GUGLE -projektin vaikutukset eivät jää pilottikohteisiin. Kun neljä vuotta sitten etsimme kohteita, tuskin kukaan tunsi PILP-teknologiaa. Teknologia on tehnyt läpimurron markkinoille näiden neljän vuoden aikana. Merkittävä osa siinä on ollut EU GUGLE -kohteiden seurannalla ja avoimella tiedotuksella.

Yhteistyö taloyhtiöiden kanssa on kyseenalaistanut monet väitteet. EU GUGLE -piloteissa päätökset saatiin aikaan loppujen lopuksi aika kivuttomasti, asuntosijoittaja edisti taloyhtiönsä remontteja, taloyhtiöiden seniorit olivat hyvin innostuneita sekä remonteista että uusista teknologioista, ja energiansäästöjäkin saatiin aikaiseksi. Tähän mennessä pilottien yhteen painotettu energiansäästö on 40 %. Pilottien seuranta jatkuu vielä kaksi vuotta.

Lisätietoja pilottikohteista: http://www.eu-gugle.eu/

Terttu Vainio VTT

Terttu Vainio, erikoistutkija
terttu.vainio (a) vtt.fi
, 040 508 0983

Yösähköstä kokonaisvaltaiseen energiansäästöön

Viime viikkoina uutisia selatessa on väistämättä törmännyt otsikoihin aiheista kysyntäjousto, älykäs kotiautomaatio ja etäluettavat sähkömittarit. Suomen on sanottu olevan älykkäiden energiajärjestelmien kehityksessä maailman kärkeä, mikä avaa mahdollisuuksia suurilla ja globaaleilla markkinoilla. Kuluttajalle voi kuitenkin jäädä epäselväksi, voiko tästä kehityksestä hyötyä muun kuin vanhan tutun yösähkön kautta.

Yle uutisoi taannoin, kuinka uudet älymittarit muuttavat kodin arkea. Maaliskuussa taas älyteknologian yleistymisen kerrottiin synnyttävän sähkömarkkinoille aivan uudenlaisia sähkötuotteita. Etenkin jälkimmäistä uutista lukiessa tutkijan kuuluisa kupla puhkesi, kun kyse olikin vanhasta tutusta sähkön tuntihinnoittelusta. Monelle kuluttajalle tuntihinnoittelu on kuitenkin jäänyt arpapelin kaltaiseksi vaihtoehdoksi – sähkö voi olla halpaa tai sitten kaivellaan lompakoita kunnolla.

Tuntihinnoittelu on pelkkä jäävuoren huippu energiamarkkinoiden pinnan alla kuohuvista muutoksista. Älyteknologian osalta yksi konkreettisimmista esimerkeistä on Fingridin vuonna 2019 käyttöön otettava Datahub, joka tehostaa tiedonvaihtoa sähkön vähittäismarkkinoilla tarjoten rajapinnan liiketoimintaa kehittäville toimijoille. Toisaalla EU haluaa komission talvipaketissa esitettyjen näkemystensä mukaan lyhentää taseselvitysjakson 60 minuutista 15 minuuttiin, muokaten näin markkinoiden toimintaa huomattavasti dynaamisemmaksi.

Älyteknologia ja dynaamisuus yhdistyvät tällä hetkellä sähkömarkkinoilla näkyvimmin kysyntäjouston muodossa, jonka idea on paperilla varsin yksinkertainen: kulutusta siirretään sähkön tuntihinnoitteluun perustuen kalliilta tunneilta halvemmille tunneille, mikä näkyy kuluttajan sähkölaskussa säästönä. Fortumilla on meneillään kaupallinen sähkön kysyntäjoustokokeilu, jossa 70 sähkölämmitteisen omakotitalon lämminvesivaraajista on koottu yhteensä teholtaan yli 100 kW virtuaalivoimalaitos, jota voidaan hyödyntää verkon tehotasapainon ylläpidossa. Esimerkkejä kysyntäjoustosta löytyy myös lämmityssektorilta: Fourdeg liittää termostaattiin sääennusteen ja pilvipalvelun, joiden avulla säädetään asunnon lämpötilaa huonekohtaisesti energiaa, ja samalla rahaa, säästäen.

Fingridin Tuntihinta-mobiilisovellus

Kuluttaja voi jo seurata esimerkiksi Fingridin Tuntihinta-mobiilisovelluksella sähkön tuntikohtaista pörssihintaa ja saada hälytyksiä, jos tuntihinta ylittää käyttäjän asettaman hälytysrajan. Kysyntäjousto edellyttää pörssihintaan sidottua sähkösopimusta. Manuaalisesti kulutusta ohjaamalla säästöt jäävät kuitenkin marginaalisiksi.

Sähkö ei tulevaisuudessa ole enää ainoastaan pistorasiasta laitteeseen kulkeva hyödyke, vaan sähkö ja lämpö linkittyvät olennaisesti toisiinsa, ja kodeista löytyy molempien pientuotantoa ja vieläpä energian varastointiratkaisuja. Lisäksi näitä järjestelmän eri komponentteja on ohjattava hallitusti niin, että kodissa on viihtyisää viettää aikaa. Kaiken tämän ymmärtämiseksi vaaditaan monen eri osaamisalueen ja näkökulman yhdistämistä yhdeksi kokonaisuudeksi, mikä voi näyttäytyä kuluttajalle ylitsepääsemättömänä esteenä osallistua kodin energiankulutuksen aktiiviseen ohjaukseen.

Jokainen kuluttaja on erilainen ja haluaa osallistua kotinsa energiankulutuksen ohjaukseen eri tavoin. Osallistumisen helpottamiseksi käynnistimme hankkeen nimeltä DyRES (DYnamic platform for demand RESponse), jossa luomme dynaamisen laskentapohjan joustavan sähkön ja lämmön käytön optimointiin. Lähestymistapamme on hieman nurinkurinen: malleja monimutkaistamalla asioita voidaan yksinkertaistaa ja tuoda lähemmäs käytäntöä. Mainittu monimutkaisuus pitää sisällään kunkin kysyntäjoustossa hyödynnettävän yksittäisen laitteen toiminnan ja ominaisuudet, rakennusmallit, säätöpiirit ja järjestelmän ohjauslogiikan kuluttajan käyttäytymisen mukaan sekä paljon muuta. Kaiken monimutkaisuuden päälle luodaan kuitenkin kuluttajan tarpeisiin soveltuva selkeä käyttöliittymä. Konsepti demonstroidaan ensin asuinalueilla, mutta kehitetty alusta soveltuu yhtä lailla teollisuuden monimutkaisten prosessien kysyntäjouston toteutukseen käyttämämme Apros®-mallinnustyökalun ansiosta.

DyRES

DyRES yhdistää analyyttisen laskennan, dynaamisen simuloinnin sekä kuluttajarajapinnan yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Tämä mahdollistaa algoritmien ja optimoinnin läpinäkyvän hyödyntämisen kuluttajille tarkoitetuissa käytännön sovelluksissa. Laskentapohjan eri tahoille tarjoamiin hyötyihin keskitytään tarkemmin blogin seuraavassa osassa.

Kehittämämme alustan tarkoituksena on viime kädessä ohjata kuluttajan sähkön ja lämmön käyttöä siten, että energiankulutus ja siihen liittyvät kustannukset pienenevät, tinkimättä kuitenkaan asuinmukavuudesta. Tämän mahdollistavat uutisissa ahkerasti mainitut kotiautomaatio ja älykkäät sähkömittarit. Visuaalinen rajapinta automaation ja kuluttajan välillä mahdollistaa kuluttajan osallistumisen oman aktiivisuuden mukaan − tai passiivisen osallistumisen. Polttava kysymys on kuitenkin, mikä ketäkin motivoi osallistumaan kysyntäjoustoon: raha, ympäristövaikutukset vai jokin muu seikka?

VTT on mukana Energiatehokkuus 2.0 rakentamisessa -seminaarissa 22.5.2017 Heurekassa. Tule keskustelemaan siitä, mitä kysyntäjoustopalveluissa tulisi ottaa huomioon niin kuluttajan, rakentajan kuin palveluntarjoajan näkökulmasta.

Tomi Thomasson VTT

Tomi Thomasson, tutkija

Elina Hakkarainen VTT

Elina Hakkarainen, tutkija
Twitter: @e_Hakkarainen

Mikko Jegoroff VTT

Mikko Jegoroff, tutkija

Energiatehokkuus on kaupunkien kestokyvyn avaintekijä

miimu_airaksinen

YK:n kestävän kaupunkikehityksen tavoitteet (New Urban Agenda) hyväksyttiin muutama viikko sitten Quitossa, Ecuadorissa järjestetyssä YK:n kestävän kaupunkikehityksen Habitat-konferenssissa. Uusien kestävän kaupunkikehityksen tavoitteiden määrittely ei ollut helppo tehtävä, sillä YK:n jäsenvaltioiden edellytykset ja intressit vaihtelevat valtavasti. Kaupunkialueiden kestävä kehitys vaatii kuitenkin kiireellisiä toimenpiteitä.

Tosiasia on, että maapallon pinta-alasta vain noin 2,7 % on kaupunkialueita, mutta niiden osuus luonnonvarojen kulutuksesta on 70 % ja hiilidioksidipäästöistä 75 %. Lisäksi meillä on runsaasti haasteita, että saamme kaupungeistamme terveellisiä, turvallisia ja miellyttäviä paikkoja asua ja tehdä työtä.

Kestävän kaupunkikehityksen tavoitteeksi nostettiin ensimmäistä kertaa energian merkitys. On tunnettu tosiasia, että energiantuotanto on kaupunkien hiilidioksidipäästöjen ja ilmanlaatuongelmien merkittävin aiheuttaja. Energiaa tarvitaan kaupungeissa liikenteeseen, lämmitykseen, jäähdytykseen ja valaistukseen sekä vesi- ja viemärijärjestelmiin. Energiaa tarvitaan myös laitteiden ja koneiden käyttämiseen. Vähähiiliseen yhteiskuntaan siirtyminen edellyttää hiilen käytön radikaalia pienentämistä tai hiilidioksidin talteenottoa energiantuotannossa, mutta erittäin suuri merkitys on myös energiankäytön tehostamisella. Ympäristöystävällisintä energiaa on se, jota ei tarvitse lainkaan tuottaa. Energiatehokkuudella ei pelkästään pienennetä energiankulutusta ja päästöjä, vaan se on myös yksi kaupunkien resilienssin avaintekijöistä. Resilienssillä tarkoitetaan tässä äkillisiin muutoksiin/uhkiin (kuten voimakkaat tuulet tai terrorismi) sopeutumista ja siitä toipumista. Energiatehokkuuteen kuuluu energian tarpeen vähentäminen ja ennen kaikkea kysyntähuippujen rajoittaminen. Kysyntää voidaan ohjata paitsi älykkäällä tekniikalla ja myös itseoppiviin ja mukautuviin algoritmeihin perustuvilla säätöjärjestelmillä, joilla vähennetään ja siirretään kysyntää entistä tehokkaammin. Käyttäjien hyvinvoinnista ei kuitenkaan tarvitse tinkiä, vaan sitä voidaan jopa lisätä.

Älykkäät kaupungit ja tehokkaat resurssit

Energian lisäksi konferenssin asialistalle oli ensimmäistä kertaa nostettu älykkäät kaupungit. Älykkäiden kaupunkien käsite on sikäli ainutlaatuinen, että sitä voidaan soveltaa sekä teollistuneisiin kaupunkeihin ja alueisiin että kehittyviin talouksiin. Älykkäiden kaupunkien etuna on, että nykyisen infrastruktuurin toimintaa on mahdollista tehostaa mukautuvilla, helposti asennettavilla antureilla sekä hyödyntämällä itseoppivia ohjausalgoritmeja. Uusilla menetelmillä voidaan lisäksi tuottaa kaupunkipalveluita tehokkaammin myös kehittyvissä maissa, jolloin vältetään raskaat ja kalliit infrastruktuuri-investoinnit. Hyviä esimerkkejä ovat uusiutuvien energianlähteiden hyödyntäminen kaupungeissa ja asuinyhteisöissä. Interaktiivisella kommunikaatiolla voidaan lisätä asukkaiden osallistumista ja omistajuutta omilla asuinalueillaan, millä parannetaan alueen houkuttelevuutta ja koettua elämänlaatua.

Älykkäitä järjestelmiä hyödyntämällä on mahdollista käyttää resursseja tehokkaammin. Yhtenä keinona on eri lähteistä kerätyn tiedon yhdistäminen ja hyödyntäminen. Nykyaikaisessa rakennuksessa on tyypillisesti yli 20 000 tiedonkeruupistettä, joten kaupungeissa tietoa on käsittämättömän runsaasti. Selvää onkin, ettei kenelläkään voi olla kapasiteettia tällaisen tietomäärän käsittelemiseen. Tarvitsemme siis älykkäitä, itseoppivia ja ennakoivia järjestelmiä, jotta suurin osa tiedosta saadaan käyttöön. Eräs älykkäiden kaupunkien tärkeimmistä periaatteista on datan käsitteleminen siten, että tuloksena on merkityksellistä tietoa päätöksenteon tueksi, arkielämän helpottamiseksi ja ympäristömyönteisyyden saavuttamiseksi. Samalla säästyy aikaa niille asioille, jotka ovat meille kaikkein tärkeimpiä.

Miimu Airaksinen
Tutkimusprofessori

YK:n asuinyhdyskuntaohjelman (UN Habitat) toimintajaosto 9 on kaupunkipalveluihin ja -teknologiaan erikoistunut toimintajaosto, johon kirjoittaja nimitettiin vuonna 2015 asiantuntijaksi valmistelemaan YK:n kaupunkikehitysstrategiaa.

Twitter: @MiimuAiraksinen

Liikenteen ilmastovaikutukset

Nils-Olof Nylund Galleria

Maailman huomio on nyt kääntynyt Ranskaan ja Pariisiin. Terroristien hirmuteot ovat täyttäneet viestimet viime päivinä. Mutta toivottavasti Pariisista tulee piakkoin myös hyviä uutisia. Viittaan tällä marras-joulukuun vaihteessa pidettävään YK:n ilmastokonferenssiin.  Maapallomme tarvitsisi yhteisiä sitovia tavoitteita kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseksi.

Liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä voidaan alentaa lisäämällä koko energiajärjestelmän tehokkuutta, parantamalla ajoneuvojen energiatehokkuutta ja ottamalla käyttöön uusiutuvaa energiaa. Suurin vaikuttaja liikenteen päästöjen hillinnässä tähän asti on autojen, varsinkin henkilöautojen, energiatehokkuuden parantuminen.

Selasin taannoin erilaisia liikenteeseen liittyviä tilastoja esitelmää varten. IEA:n lukujen mukaan maailman tasolla liikenteen osuus energian loppukäytöstä on 28 %, eli liikennesektori on merkittävä energian käyttäjä ja kasvihuonekaasupäästöjen tuottaja. Suomessa toki liikenteen suhteellinen osuus on keskiarvoa pienempi, johtuen energiaintensiivisestä teollisuudesta. IEA:n mukaan öljyn osuus liikenteen energiasta on 93 %, eli korvaavien energiamuotojen (mm. biopolttoaineet, maakaasu, sähkö) osuus on edelleenkin vain 7 %. Euroopassa biopolttoaineiden osuus tieliikenteen polttoaineissa vuonna 2014 oli 4,9 %.

Sähköautoista puhutaan varsin paljon. Vuoden 2014 lopulla sähköautoja oli maailmassa IEA:n mukaan 665.000 kappaletta. Sinänsä melko iso luku, mutta luku on absoluuttisesti vain 0,08 % koko maailman autokannasta. Euroopan autonvalmistajien yhteenliittymän ACEA:n rekisteröintitilastot ovat niin ikään varsin karua luettavaa. Euroopan uusrekisteröinneissä vaihtoehtoisten ajoneuvojen osuus ajanjaksolla tammikuu-syyskuu 2015 oli yhteensä 4 %, ja sähköautojen osuus vain 0,8 %. Euroopassa yli 3 %:n sähköauto-osuuksiin päästään ainoastaan Norjassa (12,5 %) ja Hollannissa (3,9 %).

Entäpä sitten ne valopilkut? Ne löytyvät itse asiassa lähempää kuin uskotaankaan. Nimittäin Suomesta. Vuonna 2014 Suomessa biopolttoaineiden todellinen energiaosuus oli 12,3 % ja laskennallinen osuus, ns. tuplalaskenta huomioiden, peräti 23,5 %. Suomen biopolttoaineiden jakeluvelvoitteen vuoden 2020 tavoite on 20 % (laskennallisesti), joten tämä tavoite saavutettiin kirkkaasti etuajassa. Sähköhenkilöautojen lukumäärällä Suomi ei voi rehvastella.  Mutta valoa sähköautojen alueellakin on nähtävissä. Suomeen on syntynyt uusi sähköbussivalmistaja, Linkker, VTT:n spin-off. Helsingin seudun liikenne (HSL) tilasi ennakkoluulottomasti 12 ensimmäistä autoa, joista ensimmäisiä odotetaan ajoon näinä päivinä. HSL ja VTT tekevät muutenkin tiivistä yhteistyötä. Tavoitteena on mm. saada koko HSL:n tilaama perinteisillä autoilla ajettava bussiliikenne 100 %:sesti biopolttoaineille ennen vuotta 2020. Lisäksi HSL:llä on varsin kunnianhimoisia sähköbussisuunnitelmia.

Ja tästä sitten aasinsilta ilmastokysymyksiin. Siellä missä on tarjolla joukkoliikennettä, liikkujia tulisi kannustaa joukkoliikenteeseen, ei oman auton käyttöön. Näin energian käyttö tehostuu ja päästöt pienenevät. Samalla kaupunkitilaa vapautuu parkkipaikoista muuhun järkevämpään käyttöön. Ja miten joukkoliikenteen osuus saadaankaan nousuun? Tarjoamalla helppokäyttöisiä matkustajapalveluita ja matkaketjuja, sekä lisäämällä bussiliikenteen houkuttelevuutta edistämällä entistä puhtaampia ajoneuvoja. HSL:n strategian mukaisesti, hyvällä HSL/VTT yhteistyöllä!

Nils-Olof Nylund

Tutkimusprofessori ja TransSmart -kärkiohjelman johtaja 

Kokonaisten asuinalueiden korjaaminen järkevämpää kuin pelkästään yksittäisten rakennusten

Tilastokeskuksen mukaan Suomessa on yli 20 000 vuosina 1960 – 1979 rakennettua asuinkerrostaloa, joissa on noin 0,5 miljoonaa vakituisesti asuttua asuntoa. Seuraavien 10 vuoden aikana monilla taloyhtiöillä on edessä erilaisia, ajankohtaisia korjauksia, kun rakenteet ja tekniset järjestelmät osoittavat merkkejä korjaustarpeista. Korjauksien yhteydessä on luontevaa miettiä myös rakennuksen energiatehokkuuden parantamista.

Aluekorjaamisella ekologista energiatehokkuutta nopeammin ja edullisemmin

Energiatehokkuuden kannalta olisi suositeltavaa korjata mieluummin kokonaisia alueita kuin yksittäisiä rakennuksia. Tällöin korjattaisiin sekä rakennukset että niihin liittyvät energia-, vesi- ja jäteinfrastruktuurit. Vain näin voidaan varmistaa, että rakennuksiin kohdistettavat energiatehokkuutta lisäävät toimet vaikuttavat myös koko asuinalueeseen ja energiantuotantoon. Jos korjataan vain yksittäinen rakennus, saavutettu energian- ja vedensäästö toteutuu siinä yksittäisessä kohteessa, mutta ei välttämättä vähennä alueellista energian- tai vedentuotantotarvetta.

Asuinalueilla on tyypillisesti runsaasti tietylle aikakaudelle ominaisia rakennuksia, joihin soveltuvat samantyyppiset korjausratkaisut. Vaikka erilaisia korjaustekniikoita on olemassa runsaasti ja uusiakin kehitetään koko ajan, korjausratkaisujen esivalmistusasteen lisääminen nopeuttaisi korjauksia selvästi. Silloin myös korjausprosesseja, ‑käytäntöjä ja ‑palveluita pitää kehittää. Työ nopeutuisi siirryttäessä portaasta ja talosta toiseen, jos samantyyppisissä taloissa voidaan laajasti hyödyntää samoja ratkaisuja ja oppia aikaisemmista kohteista ja niiden korjauksista. Samalla myös korjaamisen hinta laskee.

Usein tarkastellaan vain rakennusten lämmityksen ja muun energiankulutuksen aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä, vaikka niistä aiheutuu muitakin haitallisia päästöjä. Kun korjaamisen vaikutuksia energiantuotannon haitallisiin päästöihin tarkastellaan aluetasolla, saatetaan päätyä erilaisiin johtopäätöksiin kuin yksittäisen rakennuksen näkökulmasta näyttäisi järkevimmältä. Esimerkiksi uusiutuvan energian hyödyntäminen on alueellisessa ratkaisussa yleensä edullisempaa kuin rakennuskohtaisessa ratkaisussa.

Ajoittain nousee keskusteluun ajatus mieluummin purkaa ja rakentaa uudelleen vanhat rakennukset, kuin korjata ne nykyvaatimusten tasolle. Tieteellisessä kirjallisuudessa on suhteellisen vähän vertailtu rakennusten korjaamista purkamiseen ja uudelleenrakentamiseen. Kuitenkin esimerkit Länsi-Euroopasta osoittavat, että kestävän kehityksen näkökulmasta purkamista ja uudelleenrakentamista voidaan suositella vain, jos rakennukset ovat äärimmäisen huonossa kunnossa.

Edellytyksenä uudet toimintatavat – haasteena päätöksenteko

Aluekorjaaminen edellyttää toimijoilta uudenlaisia toimintatapoja. Yhteiskunnan kannalta alueellisella energiakorjaamisella on selkeitä etuja, kuten varmuus energiatehokkuuden paranemisesta ja päästövähennysten toteutumisesta koko energiaketjussa. Yritysten kannalta asuinalueiden korjaaminen voisi olla nykyistä kiinnostavampaa, koska korjausurakat olisivat suurempia. Asuinosakeyhtiöissä haasteena on usein päätöksenteko. Aluekorjauksissa tarvittaisiin yhteneväisiä päätöksiä useammalta taloyhtiöltä, mutta toisaalta korjausten yksikkökustannukset laskisivat.

Esitin ajatuksen kokonaisvaltaisista energiatehokkaista alueremonteista väitöskirjassani, jossa tarkastelin kuinka Venäjän neuvostoaikoina rakennettujen lähiöiden energiatehokkuutta voitaisiin parantaa korjaamalla rakennukset energiatehokkaammiksi ja pienentämällä energiainfrastruktuurin häviöitä. Aihetta käsiteltiin rakennusten energiansäästön, asuinalueen energiatarpeen ja energiantuotannon päästöjen, investointikustannusten sekä aluekorjaamisen liiketoimintamallien näkökulmista. Vaikka tapaukset olivatkin Venäjältä, samat menetelmät ja ratkaisut ovat sovellettavissa Suomessa. Hyödytkin ovat samat, vaikkakaan ne eivät ole yhtä suuret.

Satu Paiho

Erikoistutkija

Väitöskirja: Energy-efficient renovation of residential districts. Cases from the Russian market

Kiertotalouden innovaatiot käyttöön julkisten hankintojen avulla


Valtio ja kunnat ovat merkittäviä ostajia resurssitehokkuutta edistäville ratkaisuille. Liikenne, jätehuolto, vesihuolto, rakentaminen ja maanrakennus ovat esimerkkejä aloista, joilla tehdään merkittävän kokoisia hankintoja. Julkisten palvelujen tuottamiseen liittyvissä hankinnoissa ja investoinneissa on paljon mahdollisuuksia edistää biologisten aineiden, ravinteiden, maa- ja mineraaliainesten, veden ja energian hyödyntämistä kiertotalouden ajatuksen mukaisesti.

Suuntaamalla julkisia hankintoja materiaali- ja energiatehokkaiden ratkaisujen käyttöönottoon voidaan uusille tuotteille luoda merkittävästi kysyntää ja siten edistää kiertotalouden liiketoimintaa.

Mitä tämä käytännössä voi tarkoittaa?

Julkiset palveluorganisaatiot voivat esimerkiksi asettaa työvaatteiden hankinnoissaan vaatimuksia kierrätysmateriaalien hyödyntämiselle. Tai uusiomateriaalien suosiminen tienrakennuksessa voi lisätä jäteasvaltin, voimalaitostuhkien ja metalliteollisuuden kuonien hyötykäyttöä.

Markkinoilla jo olevien kierrätystuotteiden ja puhtaan teknologian laaja käyttöönotto on tärkeää ympäristö- ja ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi. Sillä yksin ei kuitenkaan luoda kestävää kilpailuetua suomalaisille yrityksille.

On tärkeää löytää tilaisuuksia, joissa kunnat ja valtio voivat toimia uuden ratkaisun ensimmäisenä asiakkaana. Ensimmäisellä asiakastoimituksella on kaupallistavalle yritykselle erityinen referenssiarvo.

Outotecin toimitusjohtaja Pertti Korhonen on toistuvasti tuonut esiin haasteen, ettei suomalaisyritysten edistykselliselle ympäristöteknologialle synny riittävästi kysyntää kotimarkkinoilla. Referenssikohteiden esittely asiakkaille joudutaan tekemään edelläkävijämaissa kuten Ruotsissa tai Tanskassa, joissa ympäristöteknologian käyttöönotto etenee askeleen edellä.

Erityisesti aloilla, joilla julkisten ostajien rooli on hallitseva, kuten esimerkiksi infrarakentaminen tai yhdyskuntien vesihuolto, kysyntää uusille ratkaisuille on vaikea luoda ilman valtion ja kuntien edelläkävijyyttä. Muitakaan mahdollisia asiakaspuolen vetureita ei ole ylenpalttisesti tarjolla.

Useissa tapauksissa innovaation kaupallistaminen edellyttää kokeilutoimintaa ennen sen käyttöönottoa. Kaupungit ja kunnat voivat tarjota testialueita ja pilotointiin soveltuvia osia palvelutuotannon prosesseistaan. Niissä yritykset voivat koekäyttää tuotteitaan todellisten käyttäjien kanssa.

Osaava ostaja suunnittelee prosessin, jossa esikaupallisen vaiheen kokeilut niveltyvät tuotantokäyttöön tulevan ratkaisun hankinnan suunnitteluun. Esimerkiksi Helsingin seudun ympäristöpalvelut on käynnistynyt tieto- ja viestintäteknologiaa hyödyntävien ratkaisujen pilotoinnin vesijohtoverkoston vuotojen paikantamiseksi ja verkoston hallinnan kehittämiseksi.

Kaikkein vaikuttavinta on hyödyntää suuria investointeja edeltävä aikaikkuna, jossa on vielä aikaa kokeilla vaihtoehtoisia ratkaisuja ennen investointipäätösten tekemistä. Tällaisia voivat olla esimerkiksi uusi voimalaitos, tieurakka, vedenpuhdistamo, rautatie- tai metroasema, terveyskeskus, sairaala tai koulu. Kokeiluissa pyritään käyttöönoton riskiä madaltamaan huolellisella testauksella ja kustannusten sekä vaikutusten arvioinnilla. Pilottien riski on pieni, sillä lopullisessa ratkaisussa voidaan aina turvautua myös tavanomaiseen vaihtoehtoon, mikäli uudet ratkaisut eivät osoittaudu toimiviksi.

Julkinen sektori voi myös suunnata uusien innovaatioiden kehitystä. Se voi viestiä tarpeistaan ja hankinta-aikeistaan varhaisessa vaiheessa yrityksille ja tukea yhteistyökumppanina tuotekehitystä ja testausta. Kun hankintailmoitukset julkistetaan, on myöhäistä enää ryhtyä tuotekehitykseen.

Kiertotalouden innovaatioita ovat myös materiaali- ja energiavirtojen tiedonhallinta verkostomaisessa taloudessa. Esimerkiksi maamassojen sähköinen tietopalvelu voi tehostaa kaivuumaiden hyödyntämistä rakentamisessa. Tiedon monipuolisen hyödyntämisen mahdollistamiseksi tieto tulisi jakaa avoimen koneluettavan rajapinnan kautta, jolloin data on vaivattomasti yhdistettävissä eri toimijoiden omiin järjestelmiin ja palveluihin.

Kiertotaloudessa on kyse järjestelmätason muutoksesta. Yksittäistä ratkaisua voi olla vaikea toteuttaa ilman samanaikaista laajempaa muutosta lainsäädännössä, toimintamalleissa ja infrastruktuurissa. Kiertotalouden innovaatiot ja niiden hankinnat eivät ole yksittäisiä urotekoja, vaan osa laajempaa muutosta. Kunnianhimoiset tavoitteet – niin poliittisella kuin organisaatioiden tasolla – luovat kehittäjille tukevan selkänojan viedä muutosta eteenpäin.  Järjestelmätason muutosten ennakoinnin ja strategisten tiekarttojen avulla voidaan luoda tarvittavaa kokonaiskuvaa.

Innovatiiviset hankinnat ovat puuttuva lenkki yritysten tuotekehityksen ja julkisten palveluiden uudistumisen välillä. Hankintojen avulla voidaan merkittävästi edistää uusien kiertotalouden ratkaisujen kaupallistamista.

Kiertotalouden ympyrä ei sulkeudu ilman uusien ratkaisujen käyttöönottoa. Vuototaloudesta pitää edetä kiertotalouteen.

Nyt on oikea hetki ottaa hallitusohjelmaan kirjattu tavoite innovatiivisten hankintojen osuuden merkittävästä lisäyksestä tosissaan.

Ville Valovirta

Erikoistutkija