Puusta syntyy nollaenergiatalo, kimallusta ja ekoliimaa

Rakennettu ympäristö nielee puolet maailman raaka-aineista ja tuottaa kolmanneksen kasvihuonepäästöistä. Vertailun vuoksi: lentämisen osuus kasvihuonepäästöistä on 2,4 prosenttia.

Lentohäpeän sijaan pitäisi ehkä tuntea rakentamishäpeää – tai ainakin etsiä rakentamiseen kestävämpiä ratkaisuja.

Hyvä paikka aloittaa löytyy Helsinki-Vantaan lentoaseman tuloaulasta, Aalto-yliopiston Wood Wonders -näyttelystä.

Enemmän kuin kopio

Helmikuusta lähtien matkustajat ovat voineet laukkuja odotellessaan tutustua puurakentamisen taidonnäytteisiin huonekaluista hätäaputaloon ja paviljongeista Pikku-Finlandiaan.

”Metsässä kasvaa itsekseen valmista, hienoa rakennusmateriaalia, jossa on vielä paljon hyödyntämättömiä ja tuntemattomia ominaisuuksia”, sanoo Pekka Heikkinen, puuarkkitehtuurin professori ja yksi näyttelyn tekijöistä.

Puu on suomalaisille kodinrakentajille rakas materiaali: noin 90 prosenttia pientaloista rakennetaan puusta. Julkisessa rakentamisessa, kuten kouluissa ja hoivakodeissa, puun osuus on noin viidennes, mutta kerrostaloissa enää 5 prosenttia.

Kasvun varaa on. Hiiltä sitovaa puuta kasvaa Suomen metsissä koko vuotuisen asuntotuotantomme tarpeisiin jo yhdessä kesäpäivässä.

Miksi puurakentamista sitten pitäisi lisätä?

Tärkein syy on ympäristö, erityisesti ilmastonmuutoksen torjunta.

Rakennustuotteiden valmistus aiheuttaa noin kymmenesosan maailman hiilidioksidipäästöistä. Näistä päästöistä yli 90 prosenttia syntyy teräksen sekä sementin valmistuksessa. Sementti on betonin tärkein raaka-aine – ja betoni maailman käytetyin rakennusmateriaali. 1960-luvun lähiöbuumi teki siitä normin Suomessakin. Jokaisesta kaupungista löytyy betonielementeille tuottaja ja rakennuttaja ne kokoamaan.

Betonisen kerrostalon rakentamisen hiilijalanjälki on 75 prosenttia suurempi kuin puisella. Nyt Suomen koviin ilmastotavoitteisiin sitoutunut hallitus haluaa tuplata puurakentamisen määrän seuraavan neljän vuoden aikana.

”Toivon, ettei puurakennuksia tehtäisi betonitaloja kopioimalla vaan hyödyntämällä puun hyviä, ainutlaatuisia puolia ja huomioimalla myös rajoitteita”, Heikkinen sanoo.

Lämpöä lämmittämättä

Puu on rakennusmateriaalina kevyt mutta myös kestävä ja vahva. Maailman korkein puutalo on 18-kerroksinen, 85 metriä korkea Mjostårnet Tower Norjan Brumunddalissa. Tokioon ja Lontooseen suunnitellaan jo 300 metriin kurkottavia puisia pilvenpiirtäjiä.

Ainutlaatuisen puusta tekevät sen muut ominaisuudet.

Asumisen osuus hiilidioksidipäästöistämme on jopa neljännes. Puu sitoo kosteutta ja sen pintalämpötila on korkea, mikä vähentää ilmastoinnin ja lämmityksen tarvetta. Tutkimuksissa on esimerkiksi havaittu, että puuverhoiltu tila tuntuu ihmisistä 2 astetta lämpimämmältä kuin yhtä lämmin mutta toisella materiaalilla verhoiltu tila. 

Heikkinen korostaa, että ominaisuuksien hyödyntäminen vaatii parempaa osaamista ja asennemuutosta.

”Autojen suunnitteluun käytetään valtavasti enemmän aikaa ja rahaa kuin rakennuksiin, joiden tuotanto optimoidaan nipistämällä suunnittelusta. Siinä ei ole mitään järkeä. Hyvä suunnittelu säästää rahaa ja ympäristöä, kun päästään eroon hukkatilasta ja saadaan kompakteja, toimivia tiloja, joiden materiaalit voi myös kierrättää.”

Näyttely esittelee esimerkiksi nollaenergiatalo Luukun sekä koottavan ja siirrettävän Kokoon-moduulikodin. Luukku on lähes satapäisen tutkija-, opiskelija- ja opettajajoukon tulkinta perinteisestä suomalaisesta puutalosta. Puuta on luukussa kaikkialla, ilmanpitävästä kertolevyrungosta selluloosaeristeisiin, ulkovaipan ristikkorakenteista harjattuun puuverhoukseen ja liimattuihin puulasioviin.

Energiansäästön lisäksi puurakennuksilla on myös ylivoimainen etu. Puu sitoo kasvaessaan itseensä ilman hiilidioksidia, joka siirtyy metsästä puurakennukseen vuosikymmenten, jopa vuosisatojen ajaksi. Keskimääräisen suomalaisen puuomakotitalon puurakenteissa on tallessa noin 30 tonnia hiilidioksidia. Se vastaa keskivertoautoilijan yli 10 vuoden hiilidioksidipäästöjä.

Ja uusia, kestäviä käyttömahdollisuuksia on jo näköpiirissä.

Väri kuin perhosen siivellä

Puun muodostava biomassa, lignoselluloosa, on luonnon oma komposiittimateriaali, joka koostuu vedestä sekä selluloosasta, hemiselluloosasta ja ligniinistä. Selluloosa antaa rakenteen, hemiselluloosa joustavuutta ja ligniini toimii kaiken yhdistävänä liimana.

Teollisuus on keittänyt jo yli sadan vuoden ajan selluloosasta sellua paperi-, kuitu- ja pakkausteollisuuden tarpeisiin. Hemiselluloosa ja ligniini ovat päätyneet pääosin poltettavaksi energiaksi.

Ligniinillä voidaan kuitenkin myös korvata fossiilisia materiaaleja ja haitallisia kemikaaleja. Aalto-yliopiston tutkijat kehittävät siitä esimerkiksi haastajaa formaldehydi-fenolihartsiliimoille, joita tarvitaan vanereissa, rakennuslevyissä ja laminaateissa. Ligniiniä voidaan käyttää luonnon omana ruostesuojana sekä hiilikuitujen ja biomuovien raaka-aineena.

Puu on ollut Suomelle vihreää kultaa jo yli sadan vuoden ajan. Metsäteollisuus muodostaa viidenneksen Suomen viennistä ja työllistää suoraan yli 42 000 ihmistä. Korkeamman jalostusarvon tuotteilla viennin arvo voitaisiin kaksinkertaistaa, samalla puumäärällä.

Lentoasemalla esillä oleva näyttely osoittaa, mihin kaikkeen selluloosa voi taipua. Pienen pieneksi pilkottuna nanoselluloosana siitä tulee entistä kevyempää, vahvempaa ja muovailtavampaa materiaalia. Tutkijat sekoittivat nanoselluloosasta, sahanpurusta ja väriaineista valettavaa puuta ja laminoivat nanoselluloosalla paperiarkkeja yhteen levyiksi, joiden taivutuslujuus on parempi kuin kuitu-, kipsi- tai jopa MDF-levyllä.

Loisteliain esimerkki ovat eri sävyissä hohtavat ja kimaltavat puulevyt.

Maalien kiiltävät värit syntyvät yleensä myrkyllisistä pigmenteistä, muovipohjaisista materiaaleista tai metallikalvoista. Nanoselluloosasta tehdyssä värissä ei ole lainkaan väripigmenttejä, vaan väri syntyy valoa heijastavista nanorakenteista, samaan tapaan kuin luonnon kirkkaimmat värit riikinkukon sulissa tai perhosen siivissä.

Väri on 100-prosenttisen biohajoava, myrkytön eikä se haalistu auringossa.

Puun pieniä ihmeitä.