Hirsitalon renessanssi

Vielä muutama vuosi sitten hirsirakentaminen oli kiristyvien energiamääräysten vuoksi vaaravyöhykkeessä. Hirsi selvisi, ja tiedon lisääntyessä alkaa näyttää siltä, että itse asiassa hirsitalo polkaisee maan kamaraan varsin pienen hiilijalanjäljen.

Uudisrakennusten energiatehokkuutta koskevat rakennusmääräykset ovat kiristyneet viimeisimmän vuosikymmenen aikana poikkeuksellisen nopeasti. Tavoitteena on ollut hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ja ilmastonmuutoksen hillitseminen.

Sekä vuosina 2003, 2008, 2010 että 2012 saatiin aiempia tiukemmat määräykset. Viimeisimpiin määräyksiin asti keskeisin keino energiatehokkuuden parantamisessa oli eristepaksuuksien kasvattaminen. Kun nykyinen eristystaso määriteltiin, perinteinen suomalainen hirsirakentaminen oli vaarassa.

– Uhka oli todellinen. Vaatimusten kautta seinien U-arvot (jotka kertovat seinän eristävyydestä, toim. huom.) olisivat nousseet sellaiselle tasolle, että järkevän kustannustason säilyttämiseksi hirsiseinissä olisi ollut pakko käyttää lisäeristystä. Käytännössä tämä olisi tarkoittanut perinteisten massiivipuun käyttöön perustuvien yksiaineisten hirsiseinäratkaisujen loppua, sanoo asiamies Seppo Romppainen Hirsitaloteollisuus ry:stä.

Suomen linjalle kiitosta ulkomailta

Uhka ei toteutunut, sillä hirsiseinät saivat määräyksiin omat U-arvonsa. Lisäksi hirsitaloille sallittiin hieman muita rakennuksia korkeammat kokonaisenergiatehokkuutta kuvaavat E-luvut.

Ympäristöministeriö perusteli lievennyksiä hirren vähäisellä koko elinkaaren aikaisella ympäristökuormituksella sekä hirsirakentamisen jatkuvuuden turvaamisella. Romppainen sanoo, että esimerkiksi japanilaiset ja saksalaiset ovat kiittäneet Suomessa tehtyä päätöstä kaukonäköisyydestä.

Kaukonäköisyys viittaa siihen, että huomioidaan rakennuksen koko elinkaaren aikainen ympäristörasitus raaka-aineiden hankkimisesta lähtien. Nyt käytössä oleva E-luku kertoo, paljonko rakennuksen käyttö kuluttaa energiaa ja aiheuttaa kuormaa ympäristölle, mutta ei ota mitään kantaa ennen käyttöä tapahtuviin asioihin.

– EU-tasolla määräysten lähtökohta on rakentamisen ja rakennusten käytön aiheuttaman hiilijalanjäljen pienentäminen. On kapeasti ajateltua katsoa kokonaisrasitusta kuvaavasta piirakasta pelkästään käytön aikaisen energiankulutuksen sektori ja keskittyä sen pienentämiseen.

Lämmitysenergiassa ei enää juuri säästettävää

Jos ajatellaan takavuosikymmenien 30 000 kilowattituntia vuodessa lämmitysenergiaa syönyttä omakotitaloa, parinkymmenen prosentin nipistäminen sen lämmitysenergian kulutuksesta oli absoluuttisena määränä suuri.

Sen sijaan nykyaikaisessa omakotitalossa rakennuksen lämmittäminen vie enää niin vähän energiaa, että enemmän saattaa palaa käyttöveden lämmittämiseen. Jos tällaiselta tasolta viilataan pois samat parikymmentä prosenttia, saavutettava absoluuttinen hyöty ei ole enää järkevässä suhteessa panostukseen.

– Uusien rakennusten energiankulutus on nyt sillä tasolla, että hiilijalanjälkeä kuvaavasta piirakasta yhä merkittävämpi siivu on kiinni rakennusmateriaaleissa ja niiden valmistuksessa. Hirsitaloteollisuuden kanta on, että hiilijalanjäljen pienentämisessä tulisi siirtyä elinkaariajatteluun. Eri rakennusmateriaaleille tulisi ottaa käyttöön ympäristöseloste, josta selviää materiaalin valmistuksen hiilijalanjälki.

E-luvusta C-lukuun?

Vuonna 2013 päättyneessä yhteiseurooppalaisessa €CO2-hankkeessa selvitettiin puurakentamisen koko elinkaaren aikaista ympäristörasitusta. Yksi hankkeessa syntynyt toimenpide-ehdotus on kehittää E-luvun rinnalle C-luku, joka kuvaisi materiaalien valmistuksen, huollon ja kierrätyksen aiheuttamia kasvihuonekaasuja.

VTT:n joulukuussa 2013 julkaisema tutkimus toi tietoa elinkaaren aikaisesta hiilijalanjäljestä. Siinä verrattiin keskenään vuoden 2013 energiatehokkuusmääräysten mukaisesti rakennettua perinteistä puutaloa ja kolmella eri ulkoseinävaihtoehdolla toteutettua uutta hirsitaloa.

Tarkastelussa huomioitiin elinkaarenaikaisen energiakulutuksen päästöt, rakenteissa oleva ja sivutuotteena saatava bioenergia, rakennusmateriaalien valmistuksen aiheuttama energiakulutus ja rakennukseen sitoutunut hiili. Tulosten mukaan hirsirakennus kuluttaa elinkaarensa aikana energiaa ja tuottaa hiilidioksidipäästöjä vähemmän kuin vastaava tavallinen puutalo.

Hirsitalon materiaalien kasvihuonepäästöt pienet

VTT:n tutkijan Antti Ruuskan mukaan tuloksista nähdään, että rakennusmateriaalien ympäristövaikutuksilla on merkittävä rooli rakennusten elinkaarenaikaisten ympäristövaikutusten muodostumisessa.

– Hirsitalojen materiaaleihin liittyvät kasvihuonekaasupäästöt olivat tutkimuksessa noin kolmanneksen perustasoista puutaloa pienemmät 50 vuoden elinkaaren aikana, Ruuska toteaa.

Tämä tarkoittaa, että vaikka massiivihirsirakennus häviää täyteen uretaania pursotetulle normitalolle lämmöneristävyydessä ja E-lukutarkastelussa, toistaiseksi vielä kuvitteellisessa C-lukutarkastelussa se voittaa.

 VTT selvitti joulukuussa 2013 julkaistussa tutkimuksessaan "Life-cycle environmental impacts of a standard house and three log houses cases" perinteisen puutalon sekä 200-, 243- ja 270-millisestä hirrestä valmistettujen hirsitalojen hiilijalanjälkeä. Tulosten mukaan 200-millisen hirsitalon hiilijalanjälki on kokonaistarkastelussa identtinen puutalon kanssa. Kun hirsi paksunee, hiilijalanjälki pienenee.


VTT selvitti joulukuussa 2013 julkaistussa tutkimuksessaan “Life-cycle environmental impacts of a standard house and three log houses cases” perinteisen puutalon sekä 200-, 243- ja 270-millisestä hirrestä valmistettujen hirsitalojen hiilijalanjälkeä. Tulosten mukaan 200-millisen hirsitalon hiilijalanjälki on kokonaistarkastelussa identtinen puutalon kanssa. Kun hirsi paksunee, hiilijalanjälki pienenee.

Valmista pintaa kerralla

Hirren hiilijalanjälki rakennusmateriaalina on pieni kolmesta syystä. Ensinnäkin puun kaataminen metsästä, höylääminen hirreksi ja hirsien kasaaminen taloksi vie vähemmän energiaa kuin kiven louhiminen, tiilien ja harkkojen valmistaminen ja yksiaineista hirsiseinää monimutkaisemman rakenteen tekeminen.

Myös tavanomainen puutalo on pidemmälle jalostettu ja suuritöisempi tuote kuin hirsitalo.

– Yksiaineisessa hirsirakentamisessa syntyy valmista sisä- ja ulkopintaa ilman pintarakenteiden erillistä valmistus- ja käsittelyvaiheita, mikä on työmaalla nopeaa ja tehokasta. Energiatehokkuuden lisäksi tämä on kustannustehokasta ja sen, minkä hirsitalo häviää materiaalien hankintahinnassa, se voittaa työkustannuksissa työmaalla, sanoo Romppainen.

Hiilinielu

Kaksi muuta hiilijalanjälkeä pienentävää tekijää ovat rakennuksen toimiminen niin sanottuna hiilinieluna sekä hirteen sitoutuneen bioenergian laskennallinen päästövähennys.

– Kunnolla tehty hirsitalo kestää sata vuotta. Vaikka talo tämän jälkeen poltettaisiin, kaadettujen puiden tilalle on kasvanut uusi metsä, joka on imaissut vastaavan määrän hiiltä itseensä. On suunniteltu hiilen ottamista ilmasta talteen ja varastoimista kaivosluoliin pois ilmakehästä, mutta miksi emme varastoisi hiiltä rakennuksiin?, kummastelee Romppainen.

Hirsirakennuksia on salvettu Suomessa satoja vuosia. Näillä näkymin perinteinen materiaali istuu oivasti myös tulevaisuuden haasteisiin.

Hirsitalojen markkinaosuus pakettitalomarkkinasta on ollut viime vuodet hienoissa kasvussa. Vuodesta 2008 lähtien osuus on ollut 10,6 prosenttia, 12,2 prosenttia, 11,4 prosenttia, 12 prosenttia, 13,6 prosenttia ja viime vuonna 14,4 prosenttia. Vuoden 2014 ennusteen mukaan 16,3 prosenttia omakotitalopaketin ostajista valitsee hirren. Vaikka energiamääräykset uhkasivat hirsirakentamista, rakentajien valinnoissa tämä ei ole näkynyt.

Hirsitalojen markkinaosuus pakettitalomarkkinasta on ollut viime vuodet hienoissa kasvussa. Vuodesta 2008 lähtien osuus on ollut 10,6 prosenttia, 12,2 prosenttia, 11,4 prosenttia, 12 prosenttia, 13,6 prosenttia ja viime vuonna 14,4 prosenttia. Vuoden 2014 ennusteen mukaan 16,3 prosenttia omakotitalopaketin ostajista valitsee hirren. Vaikka energiamääräykset uhkasivat hirsirakentamista, rakentajien valinnoissa tämä ei ole näkynyt.

Hirsiseinä hengittää, ei vuoda

Hirsirakennuksen sanotaan usein hengittävän. Hengittävyys viittaa siihen, miten hirsi tasaa sisäilman kosteusvaihteluja. Se ei suinkaan tarkoita, että hirsirakenne vuotaisi lävitseen ilmaa.

– Jopa asiantuntijat sekoittavat hirren hengittävyyden rakennuksen vuotamiseen. Hirsitalo täyttää nykyrakentamisen tiiveysvaatimukset kevyesti eikä hengittävyys liity siihen, vaan kyse on hirren hygroskooppisuudesta eli kyvystä sitoa ja luovuttaa kosteutta, sanoo Seppo Romppainen.

Rakennuksen sisällä saattaa olla vuorokauden aikana suuria kosteusvaihteluita. Kipakkana pakkaspäivänä ilma on muuten rutikuivaa, mutta pyykin kuivaaminen tai saunominen tuottaa tilapäisesti kosteuskuormaa.

– Hirsi imee ilmasta kosteutta tehokkaasti ja luovuttaa sitä hiljalleen takaisin toimien ilmankostuttimena. Tämä on tärkeä asia sisäilman laadun kannalta.

Yksiaineisuus eliminoi riskirakenteet

Rakennusten homeongelmat johtuvat tyypillisesti siitä, että kosteus pääsee tiivistymään ja muhimaan seinärakenteeseen kahden eri rakennekerroksen väliseen rajapintaan. Monet rakennusfysiikan asiantuntijat ovat esittäneet huolensa siitä, miten määräysten vuoksi paksuuntuneet ja monimutkaistuneet seinärakenteet toimivat. Vaikka ne toimisivatkin teoriassa, on kysymysmerkki, miten hyvin rakennusala pystyy ruohonjuuritasolla omaksumaan uudet käytännöt.

Koska massiivihirsiseinä on yhtä ja samaa ainetta pinnasta pintaan, siinä ei ole lainkaan kosteustekniikan kannalta kriittisiä rajapintoja. Tämän vuoksi hirsirakenne on kosteusteknisesti turvallinen.

Rakennusmääräysten tiukentuminen on kasvattanut seinävahvuuksia niin, että tyypillinen uudisrakennuksen massiivihirsiseinä on Romppaisen mukaan nykyisin 240- tai 270-millinen.

– Eniten käytetään yksiaineista lamellihirttä. Määräyksissä mentäisiin pahasti metsään, jos yksiaineisella ratkaisulla ei enää selviäisi. Tämä monimutkaistaisi rakenteita ja kosteustekninen toimivuus olisi epävarmaa.

Pudasjärvi lähti ratkaisemaan homeongelmia hirrellä

Kun kosteustekninen turvallisuus yhdistetään materiaalin hygroskooppisuuteen, voidaan sanoa, että hirrestä tehdään terveellisiä taloja.

Tähän päätelmään päätyi myös Pudasjärven kaupunki viime vuoden lopulla. Koulujaan vuosia riivanneen sisäilmavyyhdin ratkaisemiseksi Pudasjärvi päätti poistaa käytöstä 20 000 neliötä huonokuntoisia kouluja ja rakentaa tilalle hirrestä maailman suurimman hirsikoulukampuksen. Sen on määrä valmistua vuonna 2016.

– Muutama vuosi sitten ilmapiiri oli sen sävyinen, että tehostettiin rakentamisen energiatehokkuutta eikä mietitty sisäilma-asioita. Rakentamisessa ei tehdä jääkaappeja, joihin säädetään lämpötila ja laitetaan tavaraa säilytykseen. Rakennusten sisällä asuu ihmisiä, joiden terveyden tulisi olla keskiössä, summaa Romppainen.