FRAME Ilmastonmuutoksen ja lämmöneristyksen lisäyksen vaikutukset vaipparakenteiden kosteusteknisessä toiminnassa ja rakennusten energiankulutuksessa

Tämä tutkimusraportti liittyy vuosina 2009–2012 toteutettuun FRAME-tutkimusprojektiin, jonka keskeisenä tavoitteena on ollut selvittää ilmastonmuutoksen ja lämmöneristyksen lisäyksen vaikutuksia vaipparakenteiden kosteusteknisessä toiminnassa ja rakennusten energiankulutuksessa Suomen ilmastossa. Tavoitteena on ollut myös selvittää millä rakenteellisilla tai muilla teknisillä ratkaisuilla vaipparakenteiden kosteusteknistä toimintaa voidaan parhaiten parantaa. Tutkimuksen muina tavoitteina on ollut selvittää ilmastonmuutoksen ja lämmöneristyksen lisäyksen vaikutuksia vaipparakenteiden lämpöteknisessä toiminnassa, sisäilman olosuhteissa ja LVI-järjestelmien käytössä sekä laatia uusia ohjeistuksia rakennustyömaan kosteudenhallintaa varten. Tutkimuksessa on keskitytty tavanomaisten tai riskialttiiksi tiedettyjen rakenteiden toiminnan tarkasteluun.

Tutkimuksen yhteydessä Tampereen teknillisessä yliopistossa on saatu valmiiksi uusi rakenteiden kosteusteknisen toiminnan analysointimenetelmä, jolla voidaan aiempaa luotettavammin tarkastella rakenteissa ilmeneviä kosteusriskejä sekä nykyisessä että tulevaisuuden ilmastossa. Suurin osa tämän tutkimuksen tuloksista perustuu tällä menetelmällä tehtyihin laskentatarkasteluihin. Menetelmällä saatujen tulosten avulla rakenteet voidaan suunnitella jatkossa siten, että ne kestävät myös poikkeuksellisen rasittavien sääolojen vaikutukset muuttuvassa ilmastossa.

FRAME yhteenveto

FRAME-projektissa tutkittiin lämmöneristyksen lisäyksen ja ilmastonmuutoksen vaikutuksia vaipparakenteiden kosteustekniseen toimintaan, rakennusten energiankulutukseen ja sisäilman olosuhteisiin. Projektissa mm. määritettiin rakenteiden kosteusteknisen toiminnan kannalta mitoittavat rakennusfysikaaliset testivuodet Suomen nykyisessä ja tulevassa ilmastossa sekä käytettiin rakenteiden tarkasteluissa uutta homemallia.

Hirsitalotoimialan ekokilpailukyky tarkastelu – hirsitalomallin puumateriaalien elinkaariarviointi käsittäen hiilijalanjäljen, energiataseen ja päästöt

Katri Behm, Tarja Häkkinen

VTT-R-04737-10

Hirsitaloteollisuus ry, Pentti Hiivala

Tiivistelmä
Tässä työssä haluttiin selvittää suomalaisen hirsitaloteollisuuden hiilijalanjälki pelkistetyille hirsitalomalleille laskettuna. Hiilijalanjälki laskettiin hirsitalon puumateriaalien eli hirsien, sahatavaran ja puukuitueristeen valmistukselle rajauksella ”kehdosta asiakkaalle” (puumateriaalit valmistettu, kuljetettu asiakkaalle ja asennettu) ja käyttövaiheelle erikseen. Lisäksi selvitettiin hirsitalon sisältämään puumateriaaliin sitoutuneen hiilen määrä ja minkä verran senavulla voidaan kompensoida hirsitalon energiankulutusta käyttövaiheessa 50 vuoden aikana.

Hirsitalon puumateriaalien valmistusvaiheen päästöt riippuvat hirsitalon kerrosten lukumäärästä, hirren koosta sekä väliseinien materiaalista (sahatavara vs. hirsi). Lasketuilla asuinkäytössä olevilla hirsitalotapauksilla valmistusvaiheen päästöt vaihtelivat n. 2500-6000 kg CO2 eq. välillä. Laskettujen hirsitalojen hiilisisältö vaihteli n. 28300-67400 kg CO2 eq. välillä eli oli noin kymmenkertainen valmistusvaiheen kasvihuonekaasupäästöihin nähden. Hiilisisällön suuruutta voidaan konkretisoida myös vertaamalla sitä esimerkiksi talon lämmityksen aiheuttamiin vuosittaisiin kasvihuonekaasupäästöihin. Suhdeluku vaihtelee lämmitystavan mukaan, mutta esimerkiksi kaukolämmön perusteella laskettuna se on suuruusluokkaa 10-20. Vapaa-ajankäytössä olevien hirsitalojen energiankulutus riippuu käyttötavasta ja hirren paksuudesta.

Puurakenteiden ympäristövaikutukset

Tässä laskentaraportissa esitetään puurakenteiden ympäristövaikutusten laskenta-periaatteet ja -tulokset 109:n puurakenteen osalta. Tulokset esitetään luonnonvarojen kulutuksen, energian kulutuksen, kasvihuonekaasupäästöjen, energiasisällön ja hiilisisällön suhteen. Raportti ja siihen tehdyt laskelmat on laadittu Puuinfon tilauksesta.

Kaikki toimeksiannon rakenteet on määritelty lähtötiedoissa kerroksittain siten että jokaiselle kerrokselle on määritetty tietty tarkoitus (esim. lämmöneristys) ja kyseiselle kerrokselle asetetut vaatimukset on kuvattu. Lisäksi kerroskohtaisesti on määritetty esimerkkituote ja paksuus, joilla kerros voidaan toteuttaa.

Lähes kaikissa lasketuissa rakenteissa on useita vaihtoehtoja toteutuksen suhteen, esimerkiksi lämmöneristeen tyypin ja kerrospaksuuden osalta. Tästä johtuen ra-kenteiden ympäristövaikutukset on ilmoitettu yksittäisten lukuarvojen sijaan ympäristövaikutusten minimi- ja maksimiarvojen vaihteluvälinä.