Kirjoittaja:
Markku Karjalainen, Associate professor (rakennusoppi)
Puurakentaminen osana metsäteollisuutta
Metsäsektori on erittäin tärkeä Suomen kansantaloudelle; se kattaa viidenneksen Suomen vientituloista, 5 % koko Suomen bruttokansantuotteesta, työllistää noin 200 000 suomalaista ja tuottaa noin 70 % uusiutuvasta energiasta Suomessa.
Suomen metsät kasvavat vuosittain lähes 110 milj. m3 runkopuuta, josta viime vuosina on hyödynnetty noin 65 – 75 %. Puun käyttöä voitaisiin merkittävästi lisätä (noin 10 – 15 milj. m3/v.) mm. bioenergialähteenä, rakentamisessa, puutuoteteollisuudessa ja erilaisissa biojalosteissa. Suomen sahatavaran kulutuksesta noin neljä viidesosaa käytetään rakentamiseen.
Puurakentamisen suurimmat kasvumahdollisuudet Suomessa ovat kerrostalorakentamisessa, julkisessa rakentamisessa, hallimaisissa rakennuksissa, silloissa, piha- ja ympäristörakentamisessa sekä lähiötalojen julkisivujen energiakorjauksissa, lisäkerros- ja täydennysrakentamisessa.
Puurakentaminen osana ilmastomuutoksen torjuntaa
Puurakentaminen on ekologista. Maailmanlaajuisten ilmasto-, ympäristö- ja luonnonvarakysymysten merkityksen kasvaessa, puurakentamista pyritään Suomen hallituksen toimesta lisäämään entisestään. Kasvaessaan yksi kuutiometri puuta sitoo itseensä tonnin ilman hiilidioksidia ja samalla fotosynteesissä vapautuu 700 kiloa happea ilmakehään. Puun kuivapainosta puolet on hiiltä. Metsät ovat kasvaessaan hiilinieluja ja puurakennukset ja -tuotteet ovat hiilivarastoja.
Ympäristöministeriö on jo pitkään valmistellut tiekarttaa rakennusmateriaalien ja -tuotteiden valmistuksesta aiheutuvien kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Tavoitteena on, että rakennusten hiilijalanjälki, kuin myös hiilikädenjälki, otetaan huomioon rakentamisen säädöksissä 2020-luvun puoliväliin mennessä. Kotimaisena, paikallisena, uusiutuvana ja ympäristöystävällisenä energialähteenä ja rakennusmateriaalina puu tulee olemaan tässä suhteessa yhä suositumpi raaka-aine.
Pienimittakaavainen rakentaminen suosii puuta
Suomessa on noin puoli miljoonaa kesämökkiä ja joka vuosi rakennetaan noin seitsemän tuhatta uutta vapaa-ajan rakennusta lisää. Vapaa-ajan rakennuksista lähes 99 % on puurakenteisia. Hirsirakentamisella on aina ollut mökkirakentamisessa vankkumaton valta-asema.
Kerrosalan mukaan laskettuna Suomen rakennuskannasta 62 % on asuinrakentamista. Suomessa on noin kolme miljoonaa rekisteröityä asuntoa, ja viimeisen kahdenkymmenen vuoden ajan on rakennettu keskimäärin noin 30 000 uutta asuntoa vuosittain eli asuinrakennuskantamme uudistuu noin prosentin vuosivauhdilla. Suomi on Espanjan jälkeen Euroopan kerrostalovaltaisin maa; noin 46 % Suomen kaikista asunnoista sijaitsee kerrostaloissa. Vuosina 2016 – 2020 uudisasuntojen määrä on kohonnut noin 35 000 – 45 000:een asuntoon, joista kerrostaloasuntojen osuus (25 000 – 35 000 asuntoa) on ollut suurin. Vuosittaisista uudisasunnoista yli 70 % rakennetaan edelleen kerrostaloihin. Betoni on hallinnut kerrostalojen markkinoita viimeiset kuutisenkymmentä vuotta.
Samalla pientalojen osuus on merkittävästi laskenut vuoden 2006 ennätyslukemista. Viime vuosina uudisasuntotuotannosta enää vain viidennes on pientaloja eli omakotitaloja ja paritaloja. Pientaloista yli kahdeksan kymmenestä saa puurungon ja noin kolme neljäsosaa puujulkisivun. Noin neljännes pientalorakentajista valitsee nykyisin hirsitalon.
Puukerrostalojen kehitystyö
Suomalaista puurakentamista on kehitetty voimakkaasti 1990-luvun alusta lähtien tiiviissä yhteistyössä muiden EU-maiden kanssa. Kehitystyö on keskittynyt erityisesti puukerrostalojen rakentamiseen. Suomen palomääräyksiä muutettiin vuonna 1997 siten, että puun käyttö tuli mahdolliseksi rakennusten rungoissa ja julkisivuissa aina 4-kerroksisiin rakennuksiin saakka. Suomen palomääräyksiä muutettiin jälleen 15.4.2011, jolloin puun käyttö tuli mahdolliseksi myös 5 – 8-kerroksisissa puurunkoisissa ja puujulkisivuisissa asuin- ja työpaikkarakennuksissa. Lisäksi puun käyttömahdollisuuksia laajennettiin myös betonisten, nk. lähiökerrostalojen korjaamiseen ja lisäkerrosten rakentamiseen.
Suomen nykyisten palomääräysten (1.1.2018 –; Ympäristöministeriön asetus 848/2017 rakennusten paloturvallisuudesta) taulukkomitoituksen mukaan on mahdollista suunnitella ja rakentaa puurunkoisia ja -julkisivuisia asuin- ja työpaikkarakennuksia sekä majoitus- ja hoitorakennuksia aina 8-kerrokseen saakka. Toiminnallisen paloturvallisuustarkastelun avulla myös yli 8-kerroksiset puurakennukset ovat mahdollisia. Suomessa yli 2-kerroksiset puurakennukset tulee varustaa automaattisella sammutuslaitteistolla.
Puukerrostalot ovat tekemässä lopullista läpimurtoa
Kesään 2021 mennessä yli kaksikerroksisia puisia asuinkerrostaloja on rakennettu Suomeen 117 kpl, yhteensä 3 675 asuntoa. Ympäristöministeriön teettämän puukerrostalojen hankekartoituksen 11 / 2020 mukaan uusia varmoja puukerrostaloja on tulossa lähivuosina lisää reilun 2 750 asunnon verran. Edellä mainittujen lisäksi uusia asuinpuukerrostalokohteita on vireillä noin yhdeksän tuhannen asunnon verran eri puolille Suomea. Myös puiset koulu- ja päiväkotirakennukset ovat Suomessa merkittävästi yleistymässä, kun on haluttu tavoitella terveellistä ja viihtyisää sisäilmastoa. Puuinfon tilastojen mukaan Suomeen on rakennettu 2010-luvulla noin 500 puista päiväkotia ja noin 300 puukoulua.
Puukerrostalojen eri runkojärjestelmiä
Puukerrostalorakentamiseen on tarjolla useita eri runkojärjestelmiä, joihin on riittävästi puuelementtien tuotantolaitoksia ja valmistuskapasiteettia Suomessa. Suurin osa Suomen ensimmäisistä asuinpuukerrostaloista rakennettiin amerikkalaisella nk. platform-frame -järjestelmällä. Tämä rakennustapa perustuu kerroksittaiseen rankarunkorakentamiseen. Kyseisellä rakentamistavalla runko tehdään yleensä eriasteisia valmiselementtejä (pien- tai suurelementtejä) hyödyntäen. Suurelementtien käyttö puukerrostaloissa on nykyisin hyvin yleistä. Rankarunkona on käytetty myös liimapuuta. Myös erilaiset sekarunkojärjestelmät ovat mahdollisia. Suomalaisissa puukerrostaloissa on yleisesti käytetty puujulkisivuja, mutta myös muut julkisivuratkaisut ovat mahdollisia.
Viime vuosina Suomen puukerrostalorakentamista on hallinnut CLT (Cross Laminated Timber) -tekniikka, jossa rakennuksen kantavina pysty- ja vaakaelementteinä toimivat laudoista kerroksittain ristiinliimatut massiiviset puulevyt. CLT-järjestelmäkehitystä on alkujaan vienyt Suomessa eteenpäin StoraEnso, joka käynnisti vuonna 2016 Varkaudessa myös oman viiluista liimaamalla kootun LVL (Laminated Veneer Lumber) -massiivipuulevytuotannon, jota voidaan käyttää CLT-levyn tavoin rakennuksen runkorakentamisessa. LVL-tuotteita valmistaa Suomessa myös Metsä Wood. Helpon liitostekniikan, ilmatiiviyden sekä rungon jäykistyksen ja vähäisen painuman vuoksi CLT ja LVL ovat kilpailukykyisiä erityisesti korkeissa puukerrostaloissa suurelementteinä ja tilaelementteinä. Kuhmossa CrossLamin tehtaalla alkoi kotimainen CLT-tuotanto joulukuussa 2014. Suomalaista CLT-levyä on tämän jälkeen tullut tehdastuotantoon myös Alajärvellä (Hoisko CLT) ja Kauhajoella (CLT-Plant).
Tilaelementtirakentamisen kuiva, kevyt, tehtaalla pitkälle esivalmistettu ja nopea rakentamistapa lyhentää rakentamisaikaa työmaalla ja alentaa täten kokonaiskustannuksia. Suomen tilaelementtirakentamisen markkinaan on tullut Suomen Puukerrostalot Oy:n kanssa yhteistyössä myös ruotsalainen Lindsbäck Bygg, jonka puukerrostalotuotanto perustuu rankarunkoisiin tilaelementteihin. Suomessa on tehty myös muutama puukerrostalokohde LVL:ään perustuvalla pilari-palkki-ripalaatta-systeemillä. Järjestelmä on pitkälle konseptoitu ja sen kilpailukykyisimpänä alueena nähdään 3 – 4-kerroksiset puiset asuinkerrostalot ja toimistorakennukset. Pilari-palkkirunkoon soveltuu hyvin myös liimapuu.
Puukerrostalojen asukas- ja rakennuttajakyselyt
Suoritin 1990-luvun lopussa omaan väitöskirjatutkimukseeni liittyen varsin kattavan asukaskyselyn Suomen ensimmäisissä yli 2-kerroksisissa puukerrostaloissa. Asukaskyselyyn otettiin tuolloin mukaan 7 puukerrostalokohdetta; yhteensä 20 taloa, 242 asuntoa. Vastauksia saatiin 197 asunnosta, jolloin vastausprosentti nousi verraten korkeaksi (= 81,4 %). Tässä asukaskyselytutkimuksessa asukkaat suhtautuivat puukerrostaloihin myönteisesti, ja puurakentamista ja puun käyttöä toivottiin lisättävän Suomessa.
Ympäristöministeriö tilasi vuonna 2017 Tampereen yliopiston arkkitehtuurin yksiköltä uuden laajan puukerrostalojen asukas- ja rakennuttajakyselytutkimuksen, johon otettiin mukaan 9 uusinta puukerrostalokohdetta eri puolilta Suomea; yhteensä 17 taloa, 585 asuntoa. Asukaskyselyyn saatiin 308 vastausta, jolloin vastausprosentiksi muodostui 52,6 %.
Molemmissa asukaskyselyissä puukerrostaloja pidettiin yleisesti kodikkaina, viihtyisinä, sisäilmastoltaan hyvinä, toimivina, arkkitehtuuriltaan onnistuneina, paloturvallisina ja ilmaääneneristävyydeltään hyvinä. Asukaskyselyn perusteella puukerrostalojen keveiden välipohjien askelääneneristävyyteen tulee kiinnittää erityistä huomiota. Asukkaat toivovat puuta käytettävän tähänastista enemmän erityisesti porrashuoneiden, parvekkeiden ja asuntojen sisäpintaverhouksissa.
Kaikkien kohteiden rakennuttajien mielestä kohteet ovat hyvin onnistuneita ja niiden käytön aikana palaute on ollut positiivista. Rakennuttajien toimesta uusia puukerrostaloja halutaan edelleen toteuttaa. Asuntorakentamisen alalle toivotaan kilpailua eri rakennusmateriaalien, eri rakentamistapojen ja puualan sisällä eri toimijoiden välille, jotta kehitystyö olisi jatkuvaa ja asuntorakennuttajille ja asukkaille olisi eri vaihtoehtoja tarjolle valtarakentamistavan rinnalle.
Valtion puurakentamisohjelmat
Suomessa työ- ja elinkeinoministeriö vei läpi Valtakunnallisen puurakentamisohjelman Metsäalan strategisen ohjelman (MSO) ohessa ajalla 1.1.2012 – 30.9.2015. Toimin tuon puurakentamisohjelman vetäjänä. Puurakentamisohjelman tarkoituksena oli pienentää rakentamisen hiilijalanjälkeä lisäämällä merkittävästi kotimaisen puun käyttöä rakentamisessa. Uusi puurakentamisen ohjelma käynnistettiin ympäristöministeriöön ajalle 1.8.2016 – 31.12.2018. Ohjelmaa on myöhemmin jatkettu vuoden 2022 loppuun saakka. Ohjelman paikka ympäristöministeriössä on hyvä asia, koska siellä tehdään maamme rakentamissäädökset.
Ohjelmien nimissä on kartoitettu koko ajan uusia puurakentamisen kohteita yhteistyössä maamme merkittävimpien rakennuttajien, rakennusliikkeiden sekä kasvukeskusten kuntapäättäjien ja kaavoitustahojen kanssa. Kohteiksi on haluttu yksittäisiä rakennuksia suurempia kokonaisuuksia, joissa puuta on käytetty luontevalla ja kilpailukykyisellä tavalla.
Valtiovalta haluaa edistää puurakentamista myös aluetalouden ja työllisyysnäkökohtien kannalta. Puurakentamisen lisäämisellä voidaan kasvattaa osaltaan myös puutuotteiden kysyntää ja vientimahdollisuuksia ja saada tällä aikaan uusia työpaikkoja Suomeen.
Puurakentamisen koulutus ja yhteistyö kuntoon
Puurakentamisen koulutusta on pitänyt päivittää kaikilla tasoilla Suomessa, jotta suurimittakaavaisen teollisen puurakentamisen kysyntään on voitu vastata. Erityisesti arkkitehdit ovat nykyisin hyvinkin kiinnostuneita puurakentamisesta. Tätä osoittavat monet uudet puurakenteiset kerrostalot, asuntoalueet, koulut ja päiväkodit, musiikkirakennukset, kirkko- ja kappelirakennukset sekä urheiluhallit. Rakennesuunnittelijoilla on opeteltavaa Eurokoodien, CE-merkintöjen sekä alati muuttuvien energiamääräysten kanssa. Siksi suunnittelijat tarvitsevat käyttöönsä helppoja ja loogisia oppaita, suunnittelutyökaluja ja -ohjelmia suunnittelun tueksi.
Puurakentamisen hanke-, tutkimus- ja kehittämistoimintaa on ollut valtakunnallisesti tarve terävöittää, yhtenäistää ja saada tuloksellisemmaksi lisäämällä alan toimijoiden välistä yhteistyötä ja viestintää. Hyvä kilpailukyky on puutuotealan kasvun ja kansainvälistymisen perusedellytys. Puualan yritysten tuotanto-, tuotekehitys-, verkosto- ja markkinaosaamisessa on niin ikään ollut kehittämistä.
Tampereen yliopisto on halunnut vastata Suomen teollisen puurakentamisen kehittämisen, tutkimuksen ja opetuksen haasteisiin. Käynnissä ovat TAU:n RAK- ja ARK-yksiköiden yhteistyönä esimerkiksi: Teollisen puurakentamisen tutkijakoulu (2021 – 2026), Puuosaamista Pirkanmaalle -ESR-rahoitteinen täydennyskoulutushanke (2021 – 2022) ja tPUUr – Teollisen puurakentamisen sähköinen oppimateriaali -hanke (2021 – 2022).
Etätyömoodissa,
Oulussa 2.6.2021
Markku Karjalainen,
Associate professor (rakennusoppi), TkT, arkkitehti
Kommentit