Tien alapuolisen maailman vaikutus ilmastopäästöihin
Infrarakentamisen ympäristövaikutukset eivät rajoitu pelkästään pintaan ja pintarakenteisiin. Uudet menetelmät ja materiaalit ja uskallus kokeilla eri vaihtoehtoja, tarjoavat mahdollisuuksia ilmastopäästöjen vähentämiseen.
Ilmastonmuutos haastaa rakennusalaa innovoimaan ja kehittämään kestävämpiä ratkaisuja. Talonrakentamisen lisäksi, infrarakentamisen sektorilla on suuri merkitys, sillä se vastaa merkittävästä osasta globaaleja hiilidioksidipäästöjä. Yksi mielenkiintoinen kysymys on, voiko tien alapuolisten rakenteiden geoteknisillä suunnitteluratkaisuilla vaikuttaa ympäristöön.
Tien alapuolisen maailman haasteet ja mahdollisuudet
Tierakentamisessa kohdataan usein pehmeitä maaperäalueita, jotka vaativat pohjanvahvistustoimenpiteitä tarvittavan kantavuuden ja stabiliteetin saavuttamiseksi sekä painumien minimoimiseksi. Viime vuosina pehmeikköalueiden pohjanvahvistusmenetelmänä on käytetty paljon stabilointia, jossa maaperää lujitetaan sekoittamalla siihen sideainetta, kuten sementtiä, kuonaa tai kalkkia. Stabilointia on pidetty ympäristöystävällisenä pohjanvahvistustapana, koska menetelmän avulla vältytään usein isoilta massansiirroilta. Kuitenkin, kuten tämän artikkelin pohjana toimineen opinnäytetyön laskennalliset tulokset osoittavat, pilaristabiloinnin perinteiset sideaineet aiheuttavat merkittäviä hiilipäästöjä uusiosideaineisiin tai muihin pohjanvahvistusmenetelmiin verrattuna.
Stabiloinnille on olemassa myös vaihtoehtoisia pohjanvahvistustapoja ja pohjanvahvistuskohteet vaihtelevat merkittävästi pohjaolosuhteiltaan. Esimerkiksi kevennysrakenteiden käyttö on osoittautunut hyväksi vaihtoehdoksi stabiloinnille. Kevennysrakenteissa käytetään kevyitä materiaaleja, kuten vaahtolasimursketta tai kevytsoraa, joilla korvataan joko kokonaan tai osittain perinteinen murskerakennekerros tai osittain myös rakennekerrosten alapuolella oleva pohjamaa. Kevennysmateriaaleilla voidaan vähentää merkittävästi maaperään kohdistuvaa kuormitusta, ja näin pienentää heikon maan murtumisen vaaraa ja haitallisia painumia. Tämä menetelmä usein vähentää hiilipäästöjä, mutta myös mahdollistaa joissakin tapauksissa kestävämmän ja kustannustehokkaamman rakentamisen.
Tulevaisuuden näkymät infrarakentamisen ilmastovaikutusten vähentämisessä
Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyössä vertailtiin Sipooseen rakennettavan katualueen pohjanvahvistusta pilaristabilointi- ja kevennysratkaisuin ja vertailun pohjalta nähtiin selvästi, että kestävien rakennusmateriaalien ja -menetelmien valinta on keskeisessä roolissa ilmastovaikutusten vähentämisessä infrarakentamisessa. Laskelmien perusteella kohteeseen suunniteltu pilaristabilointi oli selkeästi enemmän hiilidioksidipäästöjä aiheuttava pohjanvahvistustapa verrattuna kevennykseen, kuten alla olevasta kuvasta voidaan huomata. Vertailusta näkee myös selkeästi, miten stabilointisideaineen valinta vaikuttaa hiilipäästöihin – perinteinen kalkkisementtiseos on yli kolminkertainen päästöiltään verrattuna GTC:n (kalkki, sementti, kipsi) seokseen. Toisaalta, samanlaisessa katualuekohteessa eri pohjaolosuhteissa oltaisiin voitu päätyä ratkaisuun, jossa teknisesti kevennyksen käyttö ei olisi ollut mahdollista. Johtopäätösten tekeminen vaatii siis useiden kohteiden vertailua. Työssä tehty vertailu kuitenkin osoittaa, kuinka uusien, vähäpäästöisempien materiaalien ja innovatiivisten rakennusmateriaalien käyttö voi huomattavasti pienentää hiilijalanjälkeä, sillä hankkeen kokonaispäästöistä jopa 90 % voi aiheutua pelkästään materiaalien valmistuksesta. Kuvan oikeimman puoleisella pylväällä on lisäksi esitetty, miten paljon päästöjä syntyy, jos pohjanvahvistusta ei tarvitse tehdä, vaan tierakenne toteutetaan perinteisella murskekiviaineksella.
Tulevaisuudessa infrarakentamisen alalla tarvitaan lisää tutkimusta ja kehitystyötä, jotta voidaan löytää entistä tehokkaampia tapoja vähentää hiilipäästöjä. Vaihtoehtotarkastelujen tekeminen huomioiden hiilipäästöt on iso osa tätä työtä. Digitalisaation ja älyteknologioiden hyödyntäminen suunnittelussa ja toteutuksessa voi edelleen parantaa rakentamisen tehokkuutta ja vähentää hukkaa, millä puolestaan voidaan vähentää negatiivisia ilmastovaikutuksia.
Kestävä kehitys ja ilmastonmuutoksen hillitseminen vaativat kaikilta toimialoilta sitoutumista ympäristöystävällisempiin käytäntöihin. Infrarakentamisen alalla tämä tarkoittaa uusien materiaalien ja menetelmien aktiivista tutkimusta ja käyttöönottoa sekä olemassa olevien prosessien jatkuvaa parantamista.
Kohti kestävämpää infrarakentamista
Tämän artikkelin tavoitteena on valaista sitä, kuinka tien alapuolisten rakenteiden vaihtoehtoinen suunnittelu ja käytetyt suunnittelu- ja rakennusmenetelmät vaikuttavat ilmastopäästöihin. Opinnäytetyön esimerkkikohteen vaihtoehtotarkastelut tuovat esiin, että kestävän kehityksen mukaiset materiaalit ja menetelmät, kuten uusiomateriaalipohjaiset kevennysrakenteet, voivat merkittävästi vähentää hiilipäästöjä verrattuna perinteisempiin pohjanvahvistusmenetelmiin.
Ilmastonmuutoksen vastainen taistelu rakennusalalla vaatii uusia toimintatapoja, suunnittelumenetelmiä ja ajattelutapoja. Kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttaminen ja ilmastonmuutoksen hillitseminen edellyttää alalta laajaa sitoutumista ja yhteistyötä.
Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyössä esitetyt tulokset ja analyysit ovat konkreettisia esimerkkejä siitä, miten voidaan siirtyä kohti vähäpäästöisempää rakentamista. Tämän suunnan edistämistä on jatkettava, hyödyntäen jokaista mahdollisuutta hiilijalanjäljen pienentämiseen ja ympäristön hyvinvoinnin edistämiseen. Tierakentamisen ja infrastruktuurin kehittäminen kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti ei ole vain tekninen haaste, vaan myös mahdollisuus uudistaa alaa ja vahvistaa sen roolia yhteiskunnan kestävässä kehityksessä. On tärkeää, että tutkimus ja käytännön toimenpiteet jatkuvat, jotta voidaan rakentaa kestävä tulevaisuus tuleville sukupolville.
Lähde:
Salo, M. 2024. Katualueen pohjanvahvistuksen vaihtoehtotarkastelut hiilipäästöjen näkökulmasta – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.