Rakennussektorin aiheuttamat kasvihuonekaasut, maankäyttö ja jätteet sekä raaka-aineiden kulutus vaikuttavat merkittävästi sekä luontoon että ilmastoon. Maapallon luonnonvaroista noin 50 % ja jalostamattomasta energiasta noin 40 % käytetään rakennuksissa ja rakentamisessa, ja rakennussektori tuottaa globaalisti noin 35 % kasvihuonekaasupäästöistä ja 30 % jätteestä (YM). Päästöjen osalta kiinnostus keskittyy yhä enemmän rakennustuotteiden valmistuksen vähähiilisyyteen rakennusten energian kulutuksen pienennyttyä tiukentuneiden lämmöneristysvaatimusten vuoksi. Myös rakennustuotteiden on mukauduttava jatkossa kestävään kehitykseen niin, että tulevilla sukupolvilla on yhtä hyvät tai paremmat toimintamahdollisuudet kuin nykyisillä sukupolvilla. Kestävän kehityksen mukaisia rakennusaineiden raaka-aineita tai rakennusosia on kaavailtu saatavan rakennusmateriaalien kierrätyksestä ja uudelleenkäytöstä, mutta se ei vielä yksin pysty vastaamaan päästöjen vähennystarpeeseen. Olipa raaka-aine kierrätettyä tai neitseellistä, yleisimpien kivi- ja metallipohjaisten rakennusaineiden kestämättömyys johtuu niiden valmistamisen edellyttämistä korkeista lämpötiloista. Teollisuudessa korkeita lämpötiloja on tähän mennessä saavutettu vain fossiilisilla polttoaineilla, mutta vety voi tulevaisuudessa olla ympäristöystävällinen vaihtoehto, jos tuotannon tarvitsema sähkö on tuotettu vähähiilisesti.
Uusiutuvista ja yleisistä luonnon raaka-aineista koostuvat ja matalissa lämpötiloissa valmistettavat luonnonmukaiset rakennustuotteet tarjoavat mielenkiintoisen vaihtoehdon vähähiiliseen rakentamiseen. Esimerkiksi puurunkoiset rakenteet tuottavat vain kymmenesosan kivirakenteiden hiilijalanjäljestä. Kun tavanomaisen puurakenteen mineraalivillat, kipsilevyt ja höyrynsulkumuovit korvataan vielä muilla luonnonmukaisilla rakennustuotteilla, voidaan Nature CO2 -hankkeessa tehdyn selvityksen mukaan rakenteen hiilijalanjälkeä pienentää edelleen 10–15 %. Paljon eloperäistä raaka-ainetta sisältävät rakennustuotteet ja rakenteet, muuttuvat vähähiilisistä hiilinegatiivisiksi, siinä vaiheessa, kun hiilen talteenotosta esimerkiksi biohiilenä tulee todennäköisin rakennuspurkujätteen käsittelytapa (ISO 14067 artikla 6.3.8).
Nature CO2 -hankkeessa kävi selville, että luonnonmukaisten rakennustuotteiden valmistus ja käyttö ovat jo hyvässä vauhdissa Keski-Euroopassa. Ne voisivat olla siis realistinen vaihtoehto myös Suomessa ja muissa Pohjoismaissa, mutta niiden toimivuus rakennusfysikaalisesti pohjoisessa ilmastossa, paloturvallisuus sekä vaikutukset sisäilman terveellisyyteen on osoitettava tutkimuksin.
ECOSAFE-hankkeissa tutkitaan kutterilastueristeen kosteusteknistä toimintaa ja lastuun sekoitetun saven huomattiin laskevan ulkoseinärakenteen suhteellista ilmankosteutta sekä vähentävän näin homehtumisriskiä. Savirappaus puolestaan suojasi kutterilastulla eristettyä väliseinää niin, että se kesti paloa yli tunnin. Yhteistyönä Aalto-yliopiston kanssa tehtyjen alustavien tutkimusten perusteella savella näyttäisi olevan myös kyky kuntouttaa jo mikrobivaurioituneita rakenteita, sillä saven huokosissa viihtyvät hyvät mikrobit muuntaen VOC-kaasuja hiilidioksidiksi, ja savi imee hajuja.
Stalk-hankeen kohteena ovat yli kaksikerroksiset olkielementeistä koostuvat rakenteet. Kerrostalorakentamisella pyritään saamaan suurempia positiivisia ilmastovaikutuksia aikaiseksi. Hanke koostuu neljästä työpaketista:
- TP1:ssä tutkitaan olkielementin kosteus- ja lämpöteknistä toimintaa pohjoisessa ilmastossa ja määritetään parhaiten toimivat sisä- ja ulkopintaratkaisut
- TP2:ssa kehitetään yhteistyönä Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun kanssa rakennuslevyä järviruo’osta ja biopohjaisesta sideaineista kuten tärkkelyksestä. Tällä voitaisiin korvata olkielementtirakenteen ulkopinnan huokoinen puukuitulevy ja samalla edistää ravinteiden poistamista rehevöityneistä vesistöistä.
- TP3:ssa etsitään parasta koostumusta olkielementtiä palolta suojaavalle savirappaukselle sekoittamalla saven huonosti palavaa biohiiltä ja lampaan villaa. Ecosafe-hankkeen lisäksi savirappauksen palonsuojaominaisuuksia on tutkittu useissa eurooppalaisissa hankkeissa, mutta kerrostalorakentamisen pullonkaulaksi on kuitenkin muodostunut suomalaisessa palonormistossa paljon bioainesta sisältävien rakenteiden paloturvallisuus. Kyseisen rakenteen paloturvallisuus osoitetaan Stalk-hankkeessa P0-menettelyn mukaisella palosimulaatiolla.
- TP4:ssä laaditaan koulutuspaketti hankkeen ohessa suunniteltavan kestävän kerrostalon sekä Nature CO2 –hankkeen aineistoista. Koulutuspaketti sisältää tietoa rakennusjärjestelmän teknisistä ominaisuuksista, talotekniikasta, hinnoista, ilmastovaikutuksista sekä sisäilman terveysvaikutuksista. Esittelyaineistoa käytetään eri rakennusalan koulutustilaisuuksissa, ja aineisto tulee vapaasti saataville verkkoon.
Biosivu-hankkeessa Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu etsii käyttöä öljyhampun korrelle ja pyrkii tekemään siitä rakennuslevyä järviruokolevyn tapaan. Tampereen yliopisto tutkii hamppulevyn materiaaliominaisuuksia ja kehittää silputusta hampunkorresta sekä savesta palonsuojatuotetta, joka olisi savirappauksen kuiva versio.
Hankkeiden vastuullisena johtajana toimii professori Juha Vinha (juha.vinha@tuni.fi), Ecosafe-hankkeen projektipäällikkönä Eero Tuominen (eero.tuominen@tuni.fi) ja Stalk-, Biosivu- sekä Nature CO2 -hankkeiden projektipäällikkönä Mikael Westermarck (mikael.westermarck@tuni.fi).