Betonielementtikerrostalon hiilijalanjäljen pienentämismahdollisuudet kierrätys- ja uusiomateriaalien käytöllä

Abstract

Tämä Hartelan tilaama diplomityö perehtyi materiaalitehokkuuden kehittämismahdollisuuksiin, erityisesti kierrätysmateriaalien käytön osalta, betonielementtikerrostalossa. Lisäksi työssä tarkasteltiin kierrätysmateriaalien käyttöön liittyvää potentiaalia rakennuksen elinkaaren aikaisen hiilijalanjäljen pienentämiseksi. Teoriaosassa tutustuttiin betonielementtikerrostalon elinkaareen, materiaalitehokkuuden nykytilaan ja kehittämismahdollisuuksiin rakennusalalla, markkinoilla esiintyviin kierrätysmateriaaleihin sekä elinkaariarviointia ohjaaviin standardeihin ja menetelmiin. Työn empiriaosassa suoritettiin tarkastelu, jossa arvioitiin viiden erilaisen kierrätysmateriaaliratkaisun potentiaalia betonielementtikerrostalon hiilijalanjäljen pienentämiseksi.

Tarkastellut ratkaisut olivat vaahtolasin käyttö yläpohjan lämmöneristeenä, kierrätettyjen tiilten käyttö julkisivumuurauksessa, uusioteräksen käyttö rakenne- ja betoniteräksen valmistuksessa, vaihtoehtoisten seosaineiden käyttö valmisbetonin sementissä sekä Ekovillan käyttö väliseinien eristeenä. Tutkimusmenetelmänä käytettiin elinkaariarviointia, joka toteutettiin One Click LCA-mallinnusohjelmalla. Arviointi suoritettiin Ympäristöministeriön Rakennuksen vähähiilisyyden arviointimenetelmän pohjalta. Vertailua varten luotiin ensin perusmalli Hartelan omasta betonielementtikerrostalokohteesta, johon tehtiin muutoksia kierrätysmateriaaliratkaisuihin perustuen. Elinkaariarvioinnin perusteella vaahtolasin käyttö yläpohjassa, kierrätettyjen tiilten käyttö julkisivumuurauksessa sekä vaihtoehtoisten seosaineiden käyttö valmisbetonin sementissä osoittivat suurinta potentiaalia hiilijalanjäljen pienentämisen kannalta, jopa 3,69 %.

This master’s thesis was assigned by Hartela to study the development of material efficiency, especially related to the use of recycled materials, in concrete-element apartment building. In addition, the effects of the use of recycled materials was studied on the building carbon footprint. Concepts such as life cycle of a building, material efficiency among construction, recycled construction products and materials and life cycle assessment as well as the standards and guidelines conducting it were presented in theory. There were altogether five different solutions based on recycled materials that were studied in the empirical part of this thesis. These included foam glass on the roof as insulation, recycled bricks on façade, recycled steel for production of structural steel and concrete reinforcement, recycled binders in cement for production of ready-mixed concrete and Ekovilla as insulation for dividing walls.

Research method was life cycle assessment and the used life cycle modeling tool was One Click LCA. The study was conducted in accordance with the method provided by Ministry of the Environment called “Rakennuksen vähähiilisyyden arviointimenetelmä”. Baseline model was created based on an actual concrete-element building built by Hartela. Comparison was made regarding carbon footprint between the baseline model and models where recycled material-based solutions were applied. Based on the assessment, the use of foam glass, recycled bricks and recycled binders in cement provided the most promising results. The combined reduction potential of these in the carbon footprint was up to 3,69 %.