Puusta saadaan ekotehokkaita ulkoseiniä

Kun haluat rakentaa ekotehokkaasti, valitse sekä kerros- että pientaloon puurakenteiset ulkoseinät. Myös koerakentamisvaiheessa oleva, pientaloon sopiva olkipaaliseinä on ekotehokas. Tämän osoittaa tekniikan tohtori Arto Saaren tutkimus erilaisten ulkoseinien elinkaaren aikaisesta materiaalien kulutuksesta. Tutkimuksessa käytettiin saksalaista MIPS-ekotehokkuusmittaria (Material Input Per Service Unit).

Tekniikan tohtori Arto Saari Teknillisen korkeakoulun rakentamistalouden laboratoriosta vertaili tutkimuksessaan viiden asuintalojen rakentamiseen soveltuvan ulkoseinäratkaisun elinkaaren materiaali- eli ekotehokkuutta MIPS-laskentamenettelyä käyttäen. MIPSillä mitataan tuotteiden ja palvelujen aiheuttamia materiaalivirtoja.

Tarkasteltaviksi ulkoseinäratkaisuiksi valittiin viisi ulkoseinätyyppiä:
1) betonirakenteinen elementtiseinä (kerrostalo),
2) betonirakenteinen seinä tiilipintaisena (kerrostalo),
3) puurakenteinen seinä tiilipintaisena (kerros-/rivitalo),
4) puurakenteinen seinä lautaverhottuna (kerros-/rivitalo) sekä
5) olkipaaliseinä lautaverhottuna (rivitalo).

Neljässä ensin mainitussa seinävaihtoehdossa on lämmöneristeenä 1417,5 cm:n mineraalivillakerros (seinän k-arvo 0,260,28 W/m2K). Puurunkoisessa olkipaaliseinässä lämmöneristeenä toimii 45 cm:n olkikerros (seinän k-arvo 0,14 W/m2K). Peruslaskelmassa ulkoseinän odotettuna elinikänä käytettiin 100 vuotta.

Materiaalitehokkuuslaskelmiin sisällytettiin ulkoseinän rakentamisessa ja kunnossapidossa käytetyt luonnon materiaalit piilovirtoineen sekä rakennuksen elinkaaren aikana ulkoseinän läpi virtaava lämmitysenergian piilovirta. Piilovirrat eli "ekologiset selkäreput", muodostuvat mm. mineraalien louhinnan sivukivestä, kuljetuksiin kuluneesta polttoaineesta ja muista itse tuotteeseen sitoutumattomista aineista.

Koko elinkaaren materiaalitehokkuus

Kerrostalon betonielementtiseinä kuluttaa 100 vuoden elinkaarella luonnon materiaaleja noin kaksi kertaa niin paljon kuin puurakenteinen seinä. Elementtiseinä ja tiili-villa-betoniseinä ovat materiaalitehokkuudessa lähellä toisiaan.

Rivitalon tiili-villa-puurakenneseinä puolestaan kuluttaa 100 vuoden elinkaarella luonnon materiaaleja noin kaksi kertaa niin paljon kuin olkipaaliseinä ja 1,5 kertaa niin paljon kuin puurakenteinen seinä. Olkipaaliseinän selvästi muita seiniä parempi lämmöneristävyys johtaa pienempään materiaalivirtaan. Lauta-villa-puurakenneseinän villan vahvuutta on lisättävä laskelmassa käytetystä 17,5 cm:stä peräti 30 cm:iin, jotta sen 100 vuoden elinkaaren luonnon materiaalien käyttö alenee samaan tasoon kuin olkipaaliseinän.

Seinän käyttöiän pituus vaikuttaa merkittävästi kivirakenteisten seinien materiaalitehokkuuteen. Kiviseinien materiaalitehokkuus heikkenee oleellisesti, jos seinän käyttöikä jääkin alle 40 vuoden. Käyttöikä ei juurikaan vaikuta lauta-villa-puurakenneseinän eikä olkipaaliseinän materiaalitehokkuuteen.

Tutkimus osoitti, että ulkoseinien elinkaaren CO2-ekvivalentti-tarkastelu (kuvaa tuotteen aiheuttamaa ilmaston lämpenemisvaikutusta) painottaa huomattavasti enemmän käytönaikaista energian kulutusta, ja MIPS-tarkastelu puolestaan reagoi herkemmin eroihin rakenteiden massassa. CO2-ekvivalentilla mitaten betonielementtiseinä on vain 3 prosenttia huonompi kuin puurakenteinen lämpöeristetty seinä.

Suositukset

Elinkaaren materiaalitehokkuuden (MIPS) näkökulmasta rakentamisessa kannattaa suosia painoltaan keveitä tuotteita, joiden päämateriaaleilla on alhainen MI-kerroin (Material Input). Kierrätysmateriaalien ja muun toiminnan sivutuotteiden käyttö parantaa tuotteen materiaalitehokkuutta. Edelläkuvatunlaiset tuotteet ovat materiaalitehokkaita, vaikka ne vaatisivat huomattavasti tiuhemmalla toistolla kunnossapito- ja uusimistoimenpiteitä kuin raskaammat rakenteet.

Päätöksenteon yhteydessä on otettava kantaa siihen, millainen paino annetaan tuotteen aiheuttamalle luonnonmateriaalien käytölle (MIPS), ilmastovaikutukselle (CO2) ja muille tuotteen arvoon vaikuttaville tekijöille (kustannukset, imago jne.).

On syytä korostaa, että vertailussa mukana olleesta olkipaaliseinästä on Suomessa vielä varsin vähän kokemusta, sillä se on vielä koerakentamisvaiheessa. Olkirakentamisen rakennetyypit samoin kuin työtavat vaativat kehittämistä. Muut vertailun ulkoseinätyypit ovat tuotteistettuja ja niistä on paljon kokemuksia. Toisaalta ei tiedetä varmuudella, kuinka pitkäksi esimerkiksi nykyaikaisen betoniulkokuoren tai muuratun tiilikuoren käyttöikä muodostuu ja millaisia korjaustoimia ne vaativat.

LISÄTIEDOT: tekniikan tohtori Arto Saari, arto.saari@hut.fi, puh. 040-5630 803

HAKEMISTO