4/2015

Vasara ja nauloja plus työkalupakillinen uusia toteutustapoja

Rakennusalan haasteita Suomessa ovat 1960- ja 70-luvuilla rakennettujen lähiöiden kunnostus, rakentamisen laatuongelmat ja rakennusten energiankulutuksen ilmastovaikutukset. Tulevaisuudessa tarvitaan rakentamisen uudenlaisia toteutustapoja ja laatuajattelun tarkistamista.

Arto Saari ja Markku Karjalainen

 

Arto Saari ja Markku Karjalainen tuntevat tulevaisuuden vihreän rakentamisen konstit ja haasteet.

 

Suomi on Euroopan toiseksi kerrostalovaltaisin maa. 44 prosenttia maamme asunnoista sijaitsee kerrostaloissa. Suuri ongelma ovat 1960- ja 70-luvuilla rakennetut betonilähiöt, joiden 570 000 asunnon putkistot, parvekkeet ja julkisivut alkavat olla jo kipeästi korjauksen tarpeessa.

Lähiöiden valtavaa kunnostustarvetta onkin suuruusluokaltaan verrattu sodan jälkeiseen jälleenrakentamiseen.

Tällä hetkellä jo yli puolet Suomen talonrakentamisesta on korjausrakentamista. Millaiseen korjausrakentamiseen kannattaa panostaa?

– Korjaaminen on aina taloudellinen yhtälö. Pitää pohtia milloin kannattaa korjata ja milloin taas purkaa. Jos korjausrakentamisen pitää olla uudisrakentamisen tasolla, se ei ole kannattavaa. Tässä on ollut ylilyöntejä ja ylikorjaamista, kertoo rakennusopin Associate Professor Markku Karjalainen TTY:n arkkitehtuurin laitokselta.

– Korjaaminen maksaa usein liikaa. Jos kerrostaloon tehdään mittava energiaremontti, todennäköisesti vie 80–100 vuotta ennen kuin kulut saadaan kuoletettua. Mutta jos taloa muutenkin korjataan, energiakorjausrakentaminen on kannattavaa, Karjalainen sanoo.

Koulut ja toimistot odottavat korjausta

Rakennuksen korjaustarve voi johtua myös sen käyttötarkoituksen muuttumisesta. Entisiä liike- ja teollisuustiloja muutetaan usein toisenlaiseen käyttöön.

– Kun tilajako ja talotekniikka uusitaan, se maksaa herkästi 60–70 prosenttia uudisrakentamisen kustannuksista. Vanhasta rakennuksesta voi jäädä jäljelle vain runko. Silloin korjauskustannukset ovat lähes uudisrakennuskustannusten tasoa, huomauttaa rakennustuotannon ohjauksen professori Arto Saari TTY:n rakennustekniikan laitokselta.

– Suomessa on tänä päivänä tyhjillään myös paljon toimistoja. Suuri kysymys onkin, mitä niille tehdään. Kun toimistoja muutetaan asunnoiksi, haasteeksi muodostuu miten sijoittaa syvärunkoiseen toimistotaloon asuntoja. Myös välipohjien askeläänieristyksen kanssa saattaa olla ongelmia, Saari sanoo.

On fiksumpaa korjata iso rakennuskohde erillisinä paloina eikä kerralla.

 

Kouluissa on home- ja sisäilmaongelmien vuoksi paljon korjaustarvetta, ja oppilaat joutuvat usein moneksi kuukaudeksi väliaikaisiin väistötiloihin.

– TTY:n rakennustekniikan laitoksella on valmisteilla tutkimus, jonka lähtökohtana on, että on fiksumpaa korjata iso rakennuskohde erillisinä paloina eikä kerralla. Kun korjaukset tehdään lohkoittain, voidaan pääosaa tiloista käyttää, vaikka osassa kohdetta on korjauksia käynnissä. Tällöin kalliita väistötiloja tarvitaan oleellisesti vähemmän, Saari kertoo.

Laadussa lipsutaan, syyllisiä vaikea löytää

Suomessa rakennusalan maine on kärsinyt home- ja sisäilmaongelmista. Kumpikin TTY:n uusi professori näkee ongelmien taustalla rakentamisen pirstaloituneen toteutustavan ja katkenneen ohjaus- ja laatuketjun.

Kun työmailla on ketjussa useita aliurakoitsijoita, saattaa käydä niin, että tieto ei kulje eikä laatua varmisteta asianmukaisesti. Vakiintuneita tiimejä ei yleensä synny myöskään julkisia kohteita kilpailutettaessa. Ja jos virhe tapahtuu, henkilökohtaisen vastuun hämärryttyä on vaikea sanoa kenen syytä se on.

– Aina on kiire, ei ehditä odottaa eikä kiinnitetä tarpeeksi huomiota siihen, miten tehdään. Rakennusaikana materiaalit kastuvat eikä niitä ehditä kuivattaa. Laatuongelma on koko prosessin ongelma, Karjalainen kuvaa rakennustyömaiden karua tilannetta.

Alliansseista ja koulutuksesta apua laatuongelmiin

– Yksi ratkaisu laatuongelmiin ovat uudet toteutustavat, joissa sovitaan yhteisistä tavoitteista ja yhteisvastuusta tilaajan, suunnittelijoiden ja urakoitsijan kesken. Kun menee hyvin, allianssiosapuolet jakavat voiton, mutta jos jokin menee pieleen, kaikki ovat etukäteen sovitun kaupallisen mallin mukaisesti yhteisesti vastuussa, Saari kertoo.

Tätä Australiasta lähtenyttä allianssimenettelyä kannattaa Saaren mukaan käyttää laajemminkin Suomessa. Maassamme on tällä periaatteella toteutettu jo talo- ja infra-rakennushankkeita, kuten käynnissä oleva Tampereen rantatunnelihanke.

– Rakentamisen laatua parannettaessa kaikki lähtee koulutuksesta. Tarvitaan ammattitaitoisia suunnittelijoita, rakennuttajia, työnjohtajia ja työntekijöitä. Rakennustöiden johtamisessa olennaista on työn suunnittelu, työntekijöiden perehdytys ja ohjeistus sekä toteutuksen valvonta. Työmaan päätoteuttaja on laadun tuottamisessa keskeisessä asemassa. Virheiden havaitseminen ja niihin reagointi on osa urakoitsijan ammattitaitoa, Saari muistuttaa.

Tulevisuuden vihreää rakentamista

Puun hyvä hiilidioksidin sidontakyky, keveys sekä kotimaisuus, paikallisuus ja kierrätettävyys tekevät siitä ylivoimaisesti ekologisimman rakennusmateriaalin.

 

Kun pyritään kestävään kehitykseen ja vihreään rakentamiseen, rakennetun ympäristön hiilijalanjäljen suuruus ja materiaalien resurssitehokkuus joutuvat suurennuslasin alle. Monien rakennusmateriaalien valmistukseen ja kuljetukseen kuluu paljon energiaa.

– Teräksen valmistus käyttää valtavasti energiaa, mutta teräs on lähes 100-prosenttisesti kierrätettävää. Betonin valmistukseen käytettävän sementin poltto aiheuttaa 5–7 prosenttia maailman kasvihuonepäästöistä, mutta betoni on 70-prosenttisesti kierrätettävää. Betoni on yleisin rakennusmateriaali, mutta päästöjen suhteen se ei ole kestävää, Karjalainen kertoo.

Puu sen sijaan soveltuu erityisen hyvin vihreään rakentamiseen.

– Yksi kuutiometri puuta sitoo kasvaessaan yhden tonnin hiilidioksidia ja vapauttaa samalla 700 kg happea ilmakehään. Puun hyvä hiilidioksidin sidontakyky, keveys ― puu painaa vain viidesosan betonin painosta ― sekä kotimaisuus, paikallisuus ja kierrätettävyys tekevät siitä ylivoimaisesti ekologisimman rakennusmateriaalin.

– On totta, että puulla on hyvät ekologiset ominaisuudet. Toisaalta kivipohjaisilla rakennusmateriaaleilla on parempi lämmönsitomiskyky. Esimerkiksi tiili ja betoni sitovat itseensä päivän aikana lämpöä ja luovuttavat sitä yöllä ilman viiletessä. Tällä on vaikutusta rakennuksen energiankulutukseen, Saari sanoo.

Puurakentamista ja puukerrostaloja

– Suurin piirtein 70 prosenttia Suomen rakentamisesta on asuntorakentamista, ja puu on maassamme perinteisin rakennusmateriaali. Vapaa-ajan rakentamisesta 99 prosenttia on puuta. Noin 85 prosenttia pien- ja paritaloista tehdään puusta, ja puun osuus kaikesta rakentamisesta on noin 50 prosenttia, kertoo Karjalainen, joka on puurakentamisen asiantuntija.

Erityisesti suurimittakaavainen teollinen puurakentaminen on lähellä Karjalaisen sydäntä.

– Historiallisista syistä vuoteen Suomessa ei vuoteen 1997 asti saanut rakentaa yli kaksikerroksisia puutaloja. Nelikerroksisten puutalojen rakentaminen sallittiin vuoden 1997 jälkeen ja kahdeksankerroksisten rakentaminen vuoden 2011 jälkeen. Nykyisin Jyväskylästä löytyykin jopa kahdeksankerroksisia puukerrostaloja. Lisää puukerrostaloja on tulossa Helsinkiin, Tampereelle, Espooseen, Seinäjoelle, Kokkolaan, Tuusulaan, Imatralle ja Joensuuhun.

– Kyllä, puu on valtavirtaa Suomen pientalorakentamisessa. Se on siihen tarkoitukseen myös kustannustehokasta ja soveltuu keveytensä vuoksi hyvin tehdasvalmisteisten talojen tuotantoon. Puukerrostalojen osuus uudistuotannosta on sen sijaan vielä marginaalinen. Se johtuu osaamisen ja kokemuksen puutteesta. Myös suunnitteluratkaisuja on syytä vielä kehittää rationaalisemmiksi – siinä on tutkimukselle sijaa, Saari sanoo.

Hybridirakentaminen, jossa laitetaan puuta sinne, mihin se parhaiten sopii, ja betonia sekä muita materiaaleja muualle, olisikin Saaren mielestä TTY:lle oivallinen monitieteinen tutkimusaihe.

Uudista.fi auttaa suunnittelussa

Verkkoportaali Uudista.fi auttaa 1960–70-lukujen betonielementtitalojen korjausten suunnittelussa ja päätöksenteossa. Portaali on suunnattu niin asukkaille, asuntoyhtiöiden päättäjille, suunnittelijoille kuin kuntapäättäjillekin.

Uudista.fi

 

Lähiökortteleita voi kehittää monella tapaa.

 

– 60–70-luvuilla rakennetut alueet ovat enimmäkseen mainettaan parempia, joten niitä kannattaa kehittää. Tämä voi tosin olla haasteellista ja vaatii osaamista, kertoo TTY:n projektitutkija Tuomo Joensuu.

– Kaikkiin kehittämistarpeisiin löytyy kuitenkin hyviä ratkaisuja, ja suunnitelmallisen kiinteistönpidon myötä uudistukset tulee toteutettua harkitusti ja hallitusti.

Tänä syksynä avattu Uudista.fi-portaali tarjoaa asiantuntijoiden kokoamia hyviä käytäntöjä ja tukea rakennuskannan uudistamiseen liittyvään päätöksentekoon. Portaalin suunnittelusta ja toteutuksesta vastaa Tampereen teknillisen yliopiston arkkitehtuurin laitos. Sisällöntuotantoon on osallistunut asiantuntijoilta useilta eri tieteenaloilta. Verkkopalvelu on tuotettu osana ARAn Asuinalueiden kehittämisohjelmassa rahoitettua LähiöOppi-hanketta.

Kokonaisuus on jaettu neljään aihealueeseen: tila, toiminta, tekniikka ja hallinto. Sivuston sisältö on muotoiltu tiiviiksi ja yleistajuisiksi verkkoartikkeleiksi. Artikkeleiden taustalla on useista lähteistä koottua tiede- tai ammattikirjallisuutta, ja niiden sisältöä on havainnollistettu suunnitelmin ja kuvituskuvin. Portaalia kehitetään edelleen.

 

Rakennusten energiankulutuksen ilmastovaikutukset kuriin

Noin 14 prosenttia kaikista päästöistä aiheutuu Karjalaisen mukaan liikenteestä, viisi prosenttia rakennusmateriaaleista ja peräti 60 prosenttia rakennusten käytön aikaisesta energiankulutuksesta, eli lämmityksestä ja jäähdytyksestä.

– EU-direktiivi vaatii, että muutaman vuoden päästä kaikkien uudisrakennusten tulee olla lähes nollaenergiarakennuksia. Kun mennään lähelle nollaenergiatasoa, uudet rakentamisratkaisut voivat tuoda mukanaan laatuongelmia. Kun rakentamisen paradigma muuttuu, tulee suunnittelun ja rakentamisen laadunhallintaa voimistaa. Täydennyskoulutusta tulee pikaisesti lisätä, muuten tulee ongelmia, Saari toteaa.

Päästötasoja saadaan alennettua rakennusten energiankulutusta vähentämällä ja käyttämällä uusiutuvia polttoaineita. Saari pitää aurinkoenergiaa Suomen olosuhteissa taloudellisesti kannattamattomana, mutta sanoo esimerkiksi maalämpöpumppujen maksavan itsensä kohtuullisen nopeasti takaisin. Karjalainen uskoo, että tulevaisuudessa panostetaan hajautettuun ja monipuoliseen energiantuotantoon.

Sisäolosuhteiden automaattisella säätämisellä voidaan parantaa rakennusten energiatehokkuutta. Saari kertoo, että erityisesti tilojen valaistuksen päivänvalo-ohjaus on osoittautunut taloudellisesti erittäin kannattavaksi ratkaisuksi esimerkiksi toimistoissa.

Ei ole sama, missä rakennukset sijaitsevat

Rakentamisen energia- ja ekotehokkuutta voidaan parantaa myös yhdyskuntasuunnittelulla.

– Yhdyskuntarakenteella on keskeinen rooli. Ei ole sama, missä rakennukset sijaitsevat. 10 vuotta sitten ihmiset vielä halusivat muuttaa kaupunkien kehyskuntiin, mutta nyt arvostetaan lähempänä asumista. Se on hyvä asia, koska siten liikenteen määrä ja liikenteen energiankulutus sekä päästöt alenevat, Saari sanoo.

Karjalainen on samaa mieltä: olisi tärkeätä vähentää liikennettä ja edistää työpaikkaomavaraisuutta.

– Asuntoalueita kehitettäessä pitäisi pyrkiä erilaisten asuntotyyppien sekoitukseen. Myös omistusrakenteella on merkitystä, Karjalainen väittää.

Ekologista täydennys- ja lisäkerrosrakentamista

Saari sanoo täydennysrakentaminen olevan ekologisesti tehokasta. Isosta tontista voi lohkaista osan uusille rakennuksille, joutomaat voi ottaa käyttöön ja matalia rakennuksia voi korottaa. Rakennettaessa valmiille alueelle etäisyydet palveluihin ja usein myös työpaikkoihin ovat lyhyet eikä infrastruktuuria tarvitse rakentaa erikseen. Saari kertoo, että hänen tutkimuksensa on osoittanut erillisen talon rakentamisen olevan taloudellisesti kannattavin täydennysrakentamistapa.

– Myös rakennusten tilojen mitoituksella ja asuntojen koolla on väliä. Mitä suurempia rakennuksia ja väljempiä tiloja rakennetaan, sitä kalliimpia ne ovat rakentaa ja ylläpitää, ja sitä enemmän ne kuluttavat elinkaarellaan energiaa. Asuntojen tiloista olisi myös hyvä tehdä joustavampia ja monikäyttöisempiä.

Karjalainen näkee lisäkerrosrakentamisen yhtenä tulevaisuuden trendinä. TTY:n arkkitehtuurin laitoksella onkin alkamassa suomalaisen lisäkerrosrakentamisen pilottiohjelma ja tutkimushanke, joihin osallistuu myös Tampereen kaupunki.

Teksti: Leena Koskenlaakso
Kuva: Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
540 ekologista ja etäohjattavaa älytolppapaikkaa
540 ekologista ja etäohjattavaa älytolppapaikkaa
4/2015
540 ekologista ja etäohjattavaa älytolppapaikkaa
Bensanpihistelyn mestarit
Bensanpihistelyn mestarit
4/2015
Bensanpihistelyn mestarit
Teknisistä tieteistä pohja kiertotalouteen
Teknisistä tieteistä pohja kiertotalouteen
4/2015
Teknisistä tieteistä pohja kiertotalouteen
Tampere3-hankkeen johtaja kannustaa rohkeisiin avauksiin
Tampere3-hankkeen johtaja kannustaa rohkeisiin avauksiin
4/2015
Tampere3-hankkeen johtaja kannustaa rohkeisiin avauksiin
Millennium-palkittu M-Files kuuluu Kampusklubiin
Millennium-palkittu M-Files kuuluu Kampusklubiin
4/2015
Millennium-palkittu M-Files kuuluu Kampusklubiin
Kumiteknologian asiantuntija haluaa parantaa maailmaa
Kumiteknologian asiantuntija haluaa parantaa maailmaa
4/2015
Kumiteknologian asiantuntija haluaa parantaa maailmaa
Laskennallista neurotiedettä Stanfordissa
Laskennallista neurotiedettä Stanfordissa
4/2015
Laskennallista neurotiedettä Stanfordissa
Teknologiateollisuuden lahjoitus tukee TTY:n työtä teollisen kilpailukyvyn vahvistamiseksi
Teknologiateollisuuden lahjoitus tukee TTY:n työtä teollisen kilpailukyvyn vahvistamiseksi
4/2015
Teknologiateollisuuden lahjoitus tukee TTY:n työtä teollisen kilpailukyvyn vahvistamiseksi
TTY:n viisikymppisiä vietettiin koko vuosi - katso juhlavuosi kuvina!
TTY:n viisikymppisiä vietettiin koko vuosi - katso juhlavuosi kuvina!
4/2015
TTY:n viisikymppisiä vietettiin koko vuosi - katso juhlavuosi kuvina!

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi