Johdatus kestävään Arkkitehtuuriin

Ilmastonmuutos ja luonnonmonimuotoisuuden hupeneminen ovat maapallon eliöyhteisön – myös ihmisen – suurimmat uhkatijät. Ne liittyvät monessa suhteessa toisiinsa sekä rakennetuun ympäristöön: yksistään rakennusten osuus Suomen hiilidioksidipäästöistä on 30 % ja liikenteen osuus noin viidennes. Rakennetun ympäristön kokonaisosuus päästöistä on 60 %. Siksi ei ole yhdentekevää miten ja millaista rakennettua ympäristö teemme ja muokkaamme.

Tässä osiossa tarkastellaan sitä, missä hiilidioksidipäästöt ja muut rakentamisen ympäristövaikutukset syntyvät ja mitkä ovat rakentamisen päästöjen ja muiden ympäristökuormien vähentämismahdollisuudet arkkitehdin ammattia koskevilla alueilla. Mikä on rakentamisen ja rakennetun ympäristön käytön ja ylläpidon vaikutus ilmastomuutokseen ja muuhun ympäristön tilaan.

Miten maapallo voi?


mansikat.jpg
Mansikoita joulukuussa 2009 – kaikki ei ole kohdallaan.

Maapallon keskilämpötilan kohoamista kahdella asteella pidetään kriittisenä rajana. Sen ihmiskunta ja maapallon ekosysteemi vielä sietäisivät. Mikäli jatkamme fossiilisten polttoaineiden käyttöä nykyisellä tahdilla, lämpötila kohoaa jopa kuusi astetta kuluvan vuosisadan aikana. Yhtä nopeata ja rajua muutosta ei ole tapahtunut ehkä koskaan elämän historian aikana. Näin suuri muutos aiheuttaisi huomattavan häiriön elämälle maapallolla.

kaavio_1.jpg
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksien ja maapallon keskilämpötilan muutos viimeisen sadan vuoden ajalta. Lähde Ilmatieteenlaitos.

Ihmiskunta kuluttaa luonnonvaroja vuosittain kolmanneksen enemmän kuin mitä maapallo ehtii niitä tuottaa. Luonnonvaroista saatu hyöty jakautuu hyvin epätasaisesti maapallon eri kolkille. Ekologinen jalanjälki tarkoittaa maa-alaa, joka tarvitaan tuottamaan yksilön käyttämät luonnonvarat. WWF:n tuottaman Living Planet raportin mukaan keskivertosuomalaisen ekologinen jalanjälki on noin 5,5 hehtaaria. Malawilaisen vastaava jälki on noin 0,5, intialaisen 0,9, kiinalaisen 2,1, venäläisen 3,7 ja yhdysvaltalaisen 9,4. Maapallon asukkaiden keskiarvo on 2,7. Maapallon kantokyvyn raja on 2,2.

Jos kaikki maapallon ihmiset eläisivät kuin suomalaiset, tarvitsisimme siis kaksi ja puoli maapalloa tyydyttämään energian, ruoan ja materian tarpeemme.

kaavio_3.jpg
Ekologinen jalanjälki kuvaa sitä maapinta-alaa, joka tarvitaan yhden ihmisen kuluttamien luonnonvarojen tuottamiseen. Maapallon ihmisten keskiarvo on 2,2 hehtaaria, maapallon tuotantokyvyn raja on 1,8 hehtaaria.

Ihmistoiminta vie yhä laajemmat alueet maapallolla. Luonnon monimuotoisuus vähenee ja lajit hupenevat. Mitä köyhempi luonto on lajivalikoimaltaan, sitä huonommin se kestää muutoksia. Prosentti lajeista kuolee sukupuuttoon vuosittain, mutta tahdin ennustetaan kiihtyvän. Jokaisella lajilla on tärkeä tehtävä ekosysteemin osana. Uskaltaisitko lentää lentokoneella, josta puuttuu prosentti osista? Saati enemmän?

Maailmanpankin entinen pääekonomisti Sir Nicholas Stern on englannin hallituksen toimeksiantona laskenut ilmastonmuutoksen taloudellisia seuraamuksia ihmiskunnalle. Sternin raportin mukaan ilmastonmuutoksen pahimpien uhkien torjuminen maksaisi nyt prosentin maapallon bruttokansantuotteesta. Mikäli nyt ei toimita, ilmastonmuutoksen aiheuttamat vahingot olisivat tulevaisuudessa 5–20 prosenttia ihmiskunnan bkt:tsä.

Ilmatieteen laitoksen pääjohtaja Petteri Taalas arvio Helsingin Sanomien vieraskynäpalstalla 26.3.2009, että maapallo pystyisi elättämään vain miljardi ihmistä vuonna 2050, mikäli ilmastonmuutoksen hillitseminen ei onnistu.

Missä päästöt syntyvät?


kuva_2.jpg
Rakennusten käyttö ja liikenne aiheuttavat runsaat puolet kasvihuonepäästöistämme.

Jotta voisimme vähentää päästöjä, meidän on tiedettävä missä ne syntyvät. Vuonna 2008 Suomen hiilidioksidipäästöt olivat yhteensä 70 100 000 000 kiloa. Henkeä kohden laskettuna tämä tarkoittaa 13 000 kiloa vuodessa.

Suomessa teollisuus aiheuttaa noin puolet, rakentaminen ja rakennusten käyttö noin kolmanneksen ja liikenne vajaan viidenneksen hiilidioksidipäästöistä. Luonnonvarojen kulutus on näillä sektoreilla myös huomattavaa.

ERA17 henkkeen Rakennetun ympäristön energiankäyttö ja kasvihuonekaasupäästöt (Sitran selvityksiä 39) raportin mukaan 2007 rakennusten käyttö aiheutti 32 %, rakentaminen 6 % ja liikenne 19 % hiilidioksidipäästöistämme. Näin rakennetun ympäristön osuus on karkeasti 60 % suomalaisten kasvihuonekaasupäästöistä. Teollisuuden osuus on 30 %.

Rakennuskantamme hiilidioksidipäästöt jakautuvat selvityksen mukaan seuraavasti: asuinkerros- ja rivitalot aiheuttavat 31 %, omakotitalot ja vapaa-ajanrakennukset 31 % ja palvelurakennukset 38 % rakennuskannan päästöistä. Olemassa olevan rakennuskannan energiatehokkuuden parantaminen tuleekin aiheuttamaan päänvaivaa, ja varsinkin omakotitalojen monen kirjava joukko on haasteellinen osa-alue. Asuinkerrostalojen kohdalla voidaan monistaa tehokkaasti hyväksi havaittuja parannusmenetelmiä. 1960- ja 1970-lukujen asuinkerrostalojen energiatehokkuden parantamisella on huomattava vaikutus koko maan kasvihuonepäästöihin.

Pääkaupunkiseudun ilmastoraportin mukaan vuosien 2002–2008 lämmityksen, taloussähkön ja liikenteen hiilidioksidipäästöt olivat keskimäärin 6400 kiloa vuodessa asukasta kohden laskettuna. Lämmitys aiheutti noin 3000 kg, kulutussähkö reilun 1500 ja liikenne noin 1300 kilon hiilidioksidipäästöt. Näiden lisäksi tulevat siis ravinnon, tavaroiden ja palveluiden tuottamisesta aiheutuvat päästöt. Yhteiskunnan pyörittämisen osuus on muutamatuhat kiloa hiilidioksidipäästöjä asukasta kohden.

Näillä sivuilla hiilidioksidipäästöillä tarkoitetaan kaikkia kasvihuonekaasuja hiilidioksidiksi (CO2-ekv) muunnettuna.

Mitä maapallo kestäisi?



2000 kiloa hiilidioksidipäästöjä maan ihmisasukasta kohden vuodessa pidetään rajana, jonka maapallo vielä kestäisi. 1950-luvulla päästömme olivat vielä kohtuullisella tasolla. Nyt ne ovat nelinkertaistuneet. Onko onnellisuutemme lisääntynyt samassa suhteessa? Mitä olemme hyötyneet planeettamme raiskaamisesta? Nykyisellä huipputekniikalla paluun 1950-luvun päästörajoihin luulisi olevan kovin vaikeata. Suurinta muutosta kaivataankin luultavimmin ihmiskunnan korvien välissä.

Sveitsiläinen EMBA tutkimuslaitos on kehittänyt mallin 2000 watin yhteiskunnasta, jossa yksilön energiankulutus on rajattu 2000 watin tehoon eli 17 500 kWh vuodessa henkeä kohden. 2000 watin yhteiskunnassa 2/3 energiasta tuotetaan hiilivapailla energiamuodoilla, jolloin yksilön hiilidioksidipäästöt jäävät 1000 kiloon. Tutkimuslaitoksen mukaan tämä taso saavutettaisiin vuoteen 2050 mennessä alentamatta kuitenkaan kehittyneen maailman ihmisten elintasoa. Laskelmissa on huomioitu maapallon väestönkasvu.

2000 wattia on tällä hetkellä maapallon asukkaiden energian kulutuksen keskiarvo. Energian tuotantotapa on vain väärä ja se on painottunut tietyille alueille. Keskiverto suomalainen elää ja toimii 9000 ja USA:n asukas 12 000 watin teholla. Euroopan nykyinen keskiarvo on 6000 wattia.

VTT on yhdessä korkeakoulujen kanssa aloittanut 2000 watin mallin toimivuuden testaamisen pohjoisissa olissa. Kylmän ilmastomme lisäksi haasteita aiheuttaa Suomen hajanainen yhdyskuntarakenne sekä energiaintensiivinen teollisuus.

One tonne family


One tonne life on ruotsalaistutkimus, jossa tavallisen Lindellin nelihenkisen perheen jäsenet onnistuivat tiputtamaan omat henkilökohtaiset päästönsä 1 500 hiilidioksidikiloon vuodessa. Keskivertoruotsalaisen hiilijalanjälki on hankkeen mukaan reilut 9000 kiloa vuodessa, josta yhteiskunnan toiminnan (palvelut, tieverkosto, jne) osuus on noin 1 800 kg ruotsalaista kohden. Keskiverto ruotsalaisen hiilijalanjälki on pienempi kuin keskiverto suomalaisen muun muassa pohjoisemman sijaintimme ja energiaintensiivisemmän teollisuutemme takia. Lisäksi Ruotsissa on runsaasti vesivoimaa.

Tutkimuksessa oli kaksi tasoa. Ensimmäisessä vaiheessa pyrittiin alittamaan 2 800 hiilidioksidikilon raja eli nipistämään yksilötason hiilidioksidipäästöjä 62 prosenttia. Tähän perhe pääsi melko helposti muuttamalla 1970-luvun talostaan plusenergiataloon ja siirtymällä kahden polttomoottoriauton köytöstä liikkumiseen sähköautolla sekä julkisilla. Lisäksi perhe suosi ravinnossaan paikallisia kasviksia lihan sijaan ja noudatti muutenkin ekologisempaa elämäntapaa sekä säästäväisyyttä energiankäytön suhteen.

Siirryttäessä kohden 1 500 henkilökohtaista hiilijalanjälkeä eli 79 prosentin pienentämistä alkuperäisestä harppaus olikin jo haastavampi. Nyt päästövähennykset kohdistuivat enemmän jokapäiväiseen kuluttamiseen ja elämäntapoihin. Perhe mm. siirtyi kokonaan kasvisruokaan, lämpimän veden käyttö minimoitiin ”extream -tasolle” ja matkustelua vältettiin. Kokeen tulos on kuitenkin rohkaiseva – pohjoismainen normiperhe voi yltää jo nykytekniikoilla lähelle ilmaston kannalta kestävää hiilijalanjälkeä.

Lisää ilmastonmuutoksesta ja ympäristön tilasta.

Sopimukset ja tavoitteet


Vuoteen 2020 mennessä EU maiden tavoitteena on vähentää hiilidioksidipäästöjä 20 % ja lisätä uusiutuvien energioiden käyttöä 20 %. Suomessa uusiutuvalla energialla tulee tuolloin tuottaa 38 % kaikesta kulutetusta energiasta. Vuoteen 2050 mennessä on tavoitteena leikata hiilidioksidi päästöjä vielä 80 prosenttia vuoden 1990 tasosta.

Kestävä kehitys ja rakentaminen


Suomen kestävän kehityksen toimikunnan määritelmän mukaan kestävä kehitys on maailmanlaajuisesti, alueellisesti ja paikallisesti tapahtuvaa jatkuvaa ja ohjattua yhteiskunnallista muutosta, jonka päämääränä on turvata nykyisille ja tuleville sukupolville hyvät elämisen mahdollisuudet. Tämä tarkoittaa myös, että ympäristö, ihminen ja talous otetaan tasavertaisesti huomioon päätöksenteossa ja toiminnassa.

Gro Harlem Brundtlandin johtama komitea määritteli 1987 kestän kehityksen napakasti: ”Kestävä kehitys on kehitystä, joka tyydyttää nykyhetken tarpeet viemättä tulevilta sukupolvilta mahdollisuutta tyydyttää omat tarpeensa.”

Ekologinen kestävyys edellyttää, että ihmisen toiminta asettuu luonnon kantokyvyn rajoihin siten, etteivät luonnon monimuotoisuus tai ekosysteemien toimivuus vaarannu. Ekologisen kestävyyden kannalta keskeistä on varovaisuusperiaatteen noudattaminen. Sen mukaan ympäristön tilan heikkenemistä estävien toimien lykkäämistä ei voi perustella täyden tieteellisen näytön puuttumisella. Esimerkiksi ilmastonmuutoksen suhteen on huomattavasti viisaampaa varautua pahimpaan, mutta toivoa parasta. ”Turha” energian säästäminen ja päästöjen rajoittaminen ovat huomattavasti pienempi paha kuin käsistä riistäytynyt ilmastonmuutos.

Kestävällä rakentamisella tarkoitetaan kestävän kehityksen mukaista rakennustoimintaa. Käsite ekologisesti kestävä rakentaminen alleviivaa kestävän rakentamisen ekologista ulottuvuutta. Ekologinen rakentaminen tai ekorakentaminen ovat vanhempia käsitteitä samalle asialle. Ekotalo on vakiintunut käsite puhekielessä. Kestävälle tai ekologiselle rakentamiselle ei ole meillä vakiintuneita määritelmiä tai reunaehtoja.

Kuinka rakentamisessa tulee varautua ilmastonmuutokseen?


Suomessa keskilämpötila nousee IPCC:n ja Ilmatieteenlaitoksen arvioiden mukaan kolmesta kuuteen astetta kuluvan vuosisadan aikana. Kesäisin meillä on kuumaa ja kuivaa, talvella leutoa, märkää ja pimeätä. Maan routiminen vähenee ja lumipeite hupenee – pysyvän lumipeitteen raja siirtynee Oulun korkeudelle. Tulevaisuudessa Etelä-Suomen talvet vastaavat nykyisiä Lontoon talvia, Maarianhaminan olosuhteet siirtyvät Oulun korkeudelle.

Talvella sateiden määrä kasvaa 30 %. Talvisateet tulevat etupäässä vetenä. Välillä tulee myös rajuja lumimyräköitä. Lumi on märkää ja painavaa, ja kattorakenteet joutuvat koville. Talvimyrskyt lisääntyvät ja koettelevat rakenteiden lujuutta. Talvisin maaperä on märkää ja pehmeää, ja tämä haittaa rakennustöitä. Talojen lämmitystarve pienenee.

Talven loputon kosteus ja nollan ympärillä sahaava lämpötila koettelee rakenteita. Rakenteet kostuvat, mutta pakkanen ei kuivata niitä. Ulkoverhoilujen homehtuminen yleistyy pintamateriaalista riippumatta. Rakennefysiikan ja geotekniikan mitoitukset on uusittava.

Kesät ovat kuivia, mutta välillä saadaan rajuja sadekuuroja. Helteitä esiintyy vielä syyskuussa. Rakennusten jäähdytystarve kasvaa. Rakenteellinen aurinkosuojaus ja kasvillisuuden käyttö varjostavana elementtinä korostuvat. Rajut sateet ja kuivat kaudet vahvistavat eroosiota. Vettä kannattaa meilläkin tulevaisuudessa kerätä pihoilla talteen kuivuusjaksojen varalle.

Sateiden lisääntyminen ja toisaalta myrskytuulet rannikoilla aiheuttavat tulvia. Myös jäätiköiden epäillään sulavan huomattavasti nopeammin, kuin tähän asti on arvioitu. Arviot merenpinnan kohoamisesta vaihtelevat parista seitsemään metriin kuluvan vuosisadan loppuun mennessä. Varovaisuusperiaatetta noudattaen ei kannata ilmeisesti kovin rannan tuntumaan rakentaa.

Vaikka ilmastomme leudontuu, valon määrä ei kuitenkaan Suomessa lisäänny. Lumettomassa Etelä-Suomessa talvet tulevat olemaan lähinnä loputonta marraskuuta, joka eittämättä vaikuttaa ihmisten mielenterveyteen ja hyvinvointiin. Tähänkin tulee varautua rakennetun ympäristön ja maiseman käsittelyssä.

kuva_johdannon_loppuun.jpg
Talvi 2009–2010 oli kylmin ja lumisin Suomessa miesmuistiin. Grönlannissa ja muualla pohjoisen palonpuoliskon arktisilla alueilla sama talvi oli kuitenkin useita asteita lämpimämpi verrattuna pitkän aikavälin keskiarvoon.


Tätä sivua päivitetty viimeksi 12.04.2012








































































































































kaavio_4.jpg
Hiilidioksidipäästöjä syntyy siellä missä energiaa kulutetaan eniten, energian kulutuksen jakautuminen Suomessa 2008 Motivan mukaan.
















kuva_4.jpg
Parhaimmillaan rakentaminen voi rikastuttaa rakennuspaikan luonnon monimuotoisuutta – Bruno Eratin Villa Solbrantenin katolla viihtyy yli 40 kasvilajia.









kuva_5.jpg
Energian kulutus on ekologisesti kestävän rakentamisen kuuma ydin: oleellista on kuinka paljon energiaa kulutamme, millä sen tuotamme ja mitä siitä hyödymme.















kuva_7.jpg
Puu on luontainen materiaali ekologisesti kestävään rakentamiseen Suomessa. JKMM arkkitehtitoimiston Viikin kirkko.


















kuva_8.jpg
Ekologisesti kestävässä rakentamisessa kannattaa ottaa mallia luonnosta – ja selvitä luonnonmukaisin keinoin mahdollisimman pitkälle. Taustalla Villa Solbrantten kurkottaa kohti aurinkoa.
Kiinteistömessut 2017
IDO Geberit Group