Puukerrostalorakentaminen vaatii erityisosaamista ja omia järjestelmiä

Teknologian tutkimuskeskus VTT:n koordinoimassa LeanWOOD-hankkeessa kartoitettiin suomalaisen puukerrosrakentamisen vahvuuksia, heikkouksia, mahdollisuuksia ja uhkia. Jotta alalle saadaan kasvua, kustannustehokkuutta ja kilpailukykyä, on ymmärrettävä alan asettamat uudet vaatimukset sekä saatava erikoistuneita asiantuntijoita ja kehitettävä järjestelmiä.

Hanke tuotti myös täysin uutta vertaustietoa puu- ja betonikerrostalojen hiilijalanjäljestä.

Puurakenteisia kerrostaloja on Suomessa vielä vähän. Rakennukset ovat ensisijaisesti asuinkerrostaloja, jotka on rakennettu omistajarakennuttajien aloitteesta ja tilaamina. Kysyntä on vähäistä ja nykyiset ratkaisut eivät ole vielä riittävän kilpailukykyisiä vaihtoehtoisiin ratkaisuihin verrattuna. Kiinnostus ekologisuuteen ja puukerrostalorakentamiseen kuitenkin kasvaa niin Suomessa kuin Euroopassa.

LeanWOOD-hankkeessa selvitettiin yleistä puurakentamisen tilasta ja kehittämiskohteet, standardoitujen puurakenteiden käyttö rakennussuunnittelussa, puukerrostalon resurssitehokkuus ja hiilijalanjälki, hankeprosessit ja tietomallintaminen, energiatehokkaan Lean-puukerrostalorakentamisen tuottavuus- ja talousvaikutukset ja tehtiin tapaustutkimuksia. Näkökulmia kerättiin euroopanlaajuisesti kyselyllä hankkeen yhteistyökumppaneilta, jotka edustivat koko arvoketjua.  

Tulokset koottiin swot-analyysiksi. Päätulokset kertovat, että puurakentamisella on vahvuuksia ja mahdollisuuksia, mutta puurakenteisten kerrostalojen yleistyminen vaatii monia uusia toimenpiteitä ja kehittämistä läpi koko arvoketjun. Tämänhetkinen poliittinen tahtotila ohjaa kohti ympäristöystävällistä rakentamista. Käytännöt rakennusalalla ovat kuitenkin vahvoja ja vaikuttavat puukerrostalorakentamisen yleistymiseen epäsuotuisasti. ”Tarvitaan laaja-alaista uutta tietoa ja usean toimijan yhteisen osaamisen kehittämistä. Kehityskohteiksi tunnistettiin hankinnat ja kokonaisprosessi, rakennejärjestelmät, tietomallipohjainen suunnittelu ja alan oma tietomallintamisen komponenttikirjasto, kuten on nyt betonirakentamisen alalla”, sanoo hankkeen projektipäällikkö Esa Nykänen VTT:ltä.

Esimerkiksi rakennuksen suunnitteluun on tuotava mukaan rakennejärjestelmien toimittajien ja toteuttajien osaaminen riittävän aikaisessa vaiheessa. Tämä edistää hankkeiden onnistumista ja järjestelmäkehitystyötä.

Puurakenteita käytettäessä suunnittelutyö kasvaa suuremman laajuuden ja vaaditun yksityiskohtaisuuden takia, ja yksityiskohtaisten piirustuksien lukumäärä on suurempi. Rakennusten statiikka, palotekninen suunnittelu, akustinen suunnittelu ja kosteustekninen suunnittelu vaativat lisätyötä ja uusia asiantuntijoita suunnittelutiimiin verrattuna perinteisiin rakennuksiin.

Puukerrostalohankkeiden tilaajille on keskeistä kehittämistä edistävien hankinta- ja toteutusprosessien käyttö ja toimittajien osaamisen hyödyntäminen. Tällä edistetään puurakentamisen kilpailukykyä ja yleistymistä.

Puurakennusjärjestelmät eivät ole vakiintuneet ja harvalukuiset hankkeet ovat liiaksi yksittäisiä kokeiluja ja koerakentamista monine riskeineen. Vakioidut ratkaisut luovat edellytykset puun käytön yleistymiselle ja aktiivinen puun käyttö luo kannusteet kehittämiselle ja edelleen järjestelmien vertailulle ja vakioinnille.

Hiilijalanjälki tapaustutkimuksina

Puukerrostalojen resurssien käyttöön, rakentamisen jätemäärään ja hiilijalanjälkeen vaikuttavat suunnitteluratkaisut, rakenneratkaisut, materiaalien käyttömäärät ja laatu.

Hankkeessa selvitettiin kolmen kohteen puukerrostalojen materiaalien käyttö ja hiilijalanjälki. Suurin kohde oli Vantaan Kivistön asuntomessualueella, jossa käytettiin tehdasvalmistettuja suurelementtejä. Helsingin Eskolantien kohteessa rakennustapana oli esivalmistettu tilamoduuli. Kivistön ja Eskolantien rakennuksien geometria oli erilainen. Sen sijaan Helsingin Kuninkaantammessa tehtiin sama pohjaratkaisu kahdelle suurelementtipuukerrostalolle sekä viereen rakennettaville kahdelle betonikerrostaloille. Tämä kohde tarjosi hyvän vertailuperustan.

VTT laski Kuninkaantammen kohteista vertailutietoja. Vertailussa olivat mukana: perustus, alapohja, ulko- ja väliseinät, väli- ja yläpohja, portaat, ikkunat ja ovet sekä parvekkeet. ”Betonikerrostalon hiilijalanjälki on noin + 75 % isompi vastaavanlaiseen puukerrostaloon nähden. Pienin ero (+ 24 %) on alapohjaratkaisussa, kun myös puukerrostalon alapohjarakenteet ovat betonisia. Suurin ero (yli + 300 %) on parvekerakenteissa johtuen betonirakennuksen massiivisista betoniparvekkeista”, kertoo VTT:n erikoistutkija Sirje Vares.

Myös puumateriaalien käsittelyssä ja jatkojalostuksessa voidaan tuhlata raaka-aineita ja aiheuttaa epäsuotuisia vaikutuksia ilmastoon, maaperään ja vesistöön. Kevyestä puuraaka-aineesta on mahdollista kehittää ympäristöystävällinen ja kustannustehokas Lean-toimintatapa, kun arvoketjun toimijat saadaan mukaan yhteistyöhön. Puu on uusiutuva luonnonmateriaali, joka toimii kasvun aikana hiilinieluna. Se on kevyt materiaali, jonka hiilijalanjälki on pienempi verrattuna massiiviseen betonirakentamiseen.

LeanWOOD (Innovative lean processes and cooperation models for planning, production and maintenance of urban timber buildings) on osa eurooppalaista WoodWisdom-ERA-NET-ohjelmaa, jota koordinoi Münchenin teknillinen korkeakoulu (Die Technische Universität München, TUM). Suomen hankkeen toteuttivat VTT ja Aalto-yliopisto vuosina 2014 - 2017. Projektin johtoryhmässä olivat Rakennusliike Reponen, Puutuoteteollisuus Ry, Kouvola Innovation Oy, Kiinteistöliitto, Aalto-yliopisto, Tekes ja VTT.

Julkaisu: Puurakentaminen Euroopassa sähköisesti: http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2017/T297.pdf 

Kuva: Puurakentaminen Euroopassa SWOT-analyysi (Julkaisun sivulla 35)

Lisätietoja:

Koko hanke:

Esa Nykänen, erikoistutkija
040 505 0587, esa.nykanen@vtt.fi 

Puu- ja betonikerrostalojen hiilijalanjälkivertailu:

Sirje Vares, erikoistutkija
050 520 7946, sirje.vares@vtt.fi 

Lisätietoja VTT:stä:

Milka Lahnalammi-Vesivalo
Viestintäpäällikkö
puh. 040 545 7828
milka.lahnalammi-vesivalo@vtt.fi
www.vtt.fi

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy on Pohjoismaiden johtava tutkimus- ja teknologiayhtiö. Tuotamme tutkimuksen ja tiedon kautta asiantuntijapalveluja kotimaisille ja kansainvälisille asiakkaillemme ja kumppaneillemme, liike-elämälle ja julkiselle sektorille. Käytämme 4 miljoonaa tuntia vuodessa aivovoimaa teknologisten edistysaskelien kehittämiseen.VTT:n löydät sosiaalisen median kanavilta: Twitter @VTTFinland, Facebook, LinkedIn, YouTube ja Instagram.