Karelia-ammattikorkeakoulu toteuttaa vuosina 2024–2026 Älykäs ja ilmastoviisas rakentaminen -tutkimus- ja kehityshankkeen. Yhtenä hankkeen tarkastelun kohteena on koulurakennuksien ilmastokestävyys materiaalivalintojen näkökulmasta. Ennakko-oletus on usein, että vähäpäästöisempi ratkaisu olisi kalliimpi. Tässä artikkelissa tarkastellaan viime vuosina rakennettujen koulurakennuksien toteutuneiden kustannuksien pohjalta, onko puu-, betoni- ja hybridirakenteisten koulujen hinnoissa todella eroa.
Koulurakennuskanta pääosin ikääntynyttä
Vuonna 2023 Suomessa oli 3142 oppilaitosrakennusta, joista peruskoulujen osuus oli 2073 kappaletta [1]. Kerrosalassa mitattuna eniten kouluja on rakennettu sotien jälkeisinä vuosikymmeninä. Vähäisen uudistamisen seurauksena koulurakennuskanta onkin ikääntynyttä ja vielä vuonna 2020 kuntien omistamien peruskoulujen ja lukioiden kerrosalasta yli puolet oli rakennettu tai perusparannettu ennen vuotta 1970. Suurin osa koulurakennuksista on merkittävien korjaustoimien tarpeessa johtuen rakennuskannan vanhentumisesta sekä puutteellisesta ylläpidosta. [2, s. 31].
Sisäilmaongelmaiset koulut väistyvät uusien monitoimirakennusten tieltä
Korjausvelan ja käyttökustannusten kasvamisen seurauksena vanhoja koulurakennuksia puretaan uusien tieltä. Vuosituhannen vaihteen jälkeen rakentaminen onkin ollut aktiivista ja jopa 22 % tämän hetken koulurakennuksista on rakennettu vuoden 2000 jälkeen [3]. Uusien koulujen suunnittelussa ajankohtaiseksi tulevat kysymykset nykyaikaisten koulujen tehokkuudesta niin kustannusten, kuin tilojenkin näkökulmasta. Lisäksi rakentamista ohjaavat entistä enemmän ilmastotavoitteet, jotka asettavat vaatimuksia rakennuksen hiilijalanjäljelle, rakentamisen materiaaleille ja energiatehokkuudelle. Julkisilla toimijoilla todetaan olevan merkittävä rooli suunnannäyttäjinä ilmastoviisaan rakentamisen edistäjinä ja uusien käytäntöjen esille tuomisessa [4, s. 10]. Koulurakennuksien ylläpidon laiminlyöntiä pyritään ehkäisemään muun muassa mallilla, jossa rakentaja vastaa uuden rakennuksen ylläpidosta jopa 20 vuoden mittaisella huolto- ja ylläpitosopimuksella.
Rakennuskannan uusiminen näkyy kasvavina kustannuksina
Viimeisen vuosikymmenen ajan investoinnit kouluihin ovat olleet kasvussa. Kuntien uusinvestointien euromääräinen arvo on ollut pääasiassa nouseva koko 2000-luvun. Korjausinvestointien kustannukset ovat pysyneet melko tasaisena. [2.] Tätä selittää osin vanhojen koulurakennusten korjaustarpeen laajuus ja kasvanut korjausvelka, jolloin kustannusten näkökulmasta voi olla kannattavampaa rakentaa uusi rakennus, kuin saneerata jo käyttöikänsä päässä oleva.
Toteutuneiden kouluhankkeiden kustannukset
Osana Karelia-amk:n Älykäs ja ilmastoviisas rakentaminen –hanketta vertailtiin vuosina 2016–2024 valmistuneita koulurakennuksia ja niiden toteutuneita kustannuksia. Tarkasteltavaksi valikoitui 27 koulurakennushanketta, joiden osalta vertailuun tarvittavat tiedot olivat julkisesti saatavilla. Aineiston pohjalta pyrittiin analysoimaan yhteyttä päärunkomateriaalin ja kustannusten välillä. Rakennukset jaettiin pääasiallisen runkomateriaalin mukaan kolmeen pääryhmään: betoni-, puu- ja hybridirakenteinen. Hankkeista kerättiin kustannustiedot ja rakennusten bruttoneliöt, joista muodostettiin korjatut neliökohtaiset kustannukset rakennuskustannusindeksilukujen avulla, eli menneisyydessä tapahtuneet kustannukset muutettiin nykyarvoon.
Aineiston pohjalta edullisimpia olivat betonirakenteiset koulut 2516 €:n keskimääräisellä neliöhinnalla, toiseksi edullisimpia hybridirakenteiset 3056 €:n hinnalla ja kalleimpia puurakenteiset 3441 €:n neliöhinnalla.
Tarkasteltujen koulurakennusten kustannusvertailun tulokset hypoteesin mukaiset
Vertailussa puurakenteisia kouluja oli yhteensä kahdeksan kappaletta, joista edullisimman kustannukset neliötä kohden olivat 2211 euroa ja korkeimman kustannukset 4968 euroa. Puurakennusten välillä oli merkittävää vaihtelua riippuen käytetystä rakenneratkaisusta. Korkeimpia puurakenteisten koulujen kustannuksia syntyi CLT rakenteisille ja matalampia kustannuksia hirsi- sekä rankarakenteisille rakennuksille.
Betonirakenteisia koulurakennuksia oli vertailussa yhteensä kolmetoista kappaletta, joista kahden koulun kustannuksiin sisältyvät ylläpito- sekä huoltokustannuksia. Näiden hankkeiden neliökustannukset olivat keskenään melko yhteneväiset. Lisäksi oli kaksi hanketta, joiden kustannuksiin sisältyy vanhan rakennuksen purku- tai peruskorjauskustannuksia. Näitä neljää koulurakennusta ei ole otettu huomion keskiarvoja laskettaessa. Muilta osin betonirakenteisissa kouluissa ei ollut yhtä suurta kustannusvaihtelua kuin puurakenteisissa. Vertailussa oli sekä betonielementeistä että pilari-palkkirakenteella toteutettuja kouluja eikä kustannuksissa havaittu merkittäviä eroja näiden välillä.
Betoni-, teräs- ja puurakenteita yhdistäviä hybridirakenteisia koulurakennuksia oli vertailussa kuusi kappaletta, joista kolmessa oli yhdistetty betoni sekä hirsi. Kolme muuta yhdistivät betonin insinööripuutuotteisiin, kuten liimapuuhun sekä CLT-elementteihin. Terästä oli hyödynnetty osassa rakennuksista pitkien jännevälien palkistoissa. Betonia oli käytetty kantavissa rakenteissa sekä rakennusta jäykistävinä elementteinä, kuten porras- ja hissikuiluissa. Kaikkien kuuden koulurakennushankkeen tavoitteena oli yhdistää eri materiaalien parhaat puolet niin kustannusten kuin vähähiilisen rakentamisen näkökulmasta. Kustannustasoltaan hybridirakennukset asettuivat puu- ja betonirakenteisten välille.
Itsetuottavat lämmitysjärjestelmät matalan E-luvun mahdollistajana
Kustannusten ohella koulurakennuksista selvitettiin käytetyt lämmitysjärjestelmät sekä E-luku, eli rakennuksen laskennallinen energiatehokkuuden vertailuluku. E-luvut rakennuksille kerättiin Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskuksen ylläpitämästä energiatodistusrekisteristä. E-lukuun vaikuttaa lämmitysjärjestelmän lisäksi esimerkiksi rakennuksen tiiveys sekä käytetty energian määrä. Vertailussa koulut kategorisoitiin neljään ryhmään käytetyn lämmitysjärjestelmien mukaan.
Vertailun koulurakennusten E-lukujen välillä oli suurta hajontaa, korkeimman E-luvun ollessa 127 ja matalimman 47. Päärunkomateriaalin ja E-luvun välillä korrelaatiota ei havaittu, sillä kaikissa runkomateriaaleissa oli korkean ja matalan E-luvun rakennuksia. Betonirakenteisten koulujen E-luvut olivat pääasiassa keskitasolla tai sen alapuolella, kun taas puurakenteisten hieman keskitason yläpuolella.
Otannan perusteella koulurakennusten E-lukuun näyttää vaikuttavan runkomateriaalia merkittävämmin rakennuksessa käytetty lämmitysjärjestelmä. Suurimmat E-luvut olivat koulurakennuksissa, joissa pääasiallinen lämmitysjärjestelmä oli kaukolämpö. Matalampiin E-lukuihin pääsivät rakennukset, joissa hyödynnettiin useampaa lämmitysjärjestelmää. Kaikista matalimman E-luvun saavuttivat rakennukset, joissa oli useampi tontilta saatavaa uusiutuvaa energiaa hyödyntävä järjestelmä.
Materiaaleja yhdistämällä päästään optimaalisiin tuloksiin
Vaikka puurakennukset näyttäytyvätkin tällä hetkellä ilmastopäästöjen näkökulmasta tehokkaana ratkaisuna, eivät ne välttämättä kustannuksiltaan pysty aina kilpailemaan betonirakenteisten rakennusten kanssa. Jotta puurakenteet olisivat tarjousvaiheessa kilpailukykyisempiä, tulisi huomioida toteuttajan mahdollisuus vaikuttaa suunnitteluun sekä teknisiin ratkaisuihin. Tämä mahdollistaisi myös erilaisten toteutusten vertailun ja innovatiiviset ratkaisut. [4, s.8–9.] Yksimateriaalisen ajattelun sijaan ratkaisuna voisi olla materiaalien yhdistäminen kustannusten ja hiilijalanjäljen välisen tasapainon löytämiseksi.
Tarkasteltujen koulujen joukossa oli hybridirakennuksia, joissa oli hyödynnetty monipuolisesti materiaaleja ympäristönäkökulman huomioimiseksi. Esimerkiksi Kanavan koulun suunnittelussa hyödynnettiin elinkaarimallia ja kantavan rungon materiaaliksi valikoitui teräsbetoni ja ulkoseiniin hirsi [23]. Päästäkseen optimaalisiin tuloksiin, oli materiaaleja hyödynnetty siellä missä niiden parhaat ominaisuudet ovat. Puuta voidaan käyttää merkittävissä määrin myös muissa kuin kantavissa rakenteissa ja hankkeita tulisikin tarkastella kokonaisuutena [4, s. 11].
Koulurakennusten kustannuksia vertaillessa tulee ottaa materiaalivalintojen lisäksi huomioon myös muut keskeiset kustannusten muodostumiseen vaikuttavat tekijät, kuten rakennuksen laajuus, perustamistapa, kerrosmäärä sekä erilaiset arkkitehtoniset ratkaisut. Myös esimerkiksi yhteiskäyttöön suunniteltujen tilojen laajuudella sekä erityisvaatimuksilla, kuten akustisilla ominaisuuksilla, voi olla merkittäviä vaikutuksia rakentamisen kustannuksiin. Tässä tarkastelussa rakennukset olivat keskenään poikkeavia ja siitä syystä kustannusten erot eivät yksiselitteisesti selity runkomateriaalien kustannuseroilla. Jotta rakennukset sekä kustannukset olisivat täysin vertailukelpoisia, tulisi rakennusten välisen ainoan muuttujan olla tässä tapauksessa pääasiallinen runkomateriaali. Lisäksi kustannustietojen tulisi olla sisällöltään yhteneväiset ja tarkemman tuloksen saamiseksi tarkastelun voisi tehdä esimerkiksi rakennusosittain.
Kirjoittaja:
Eva Tikka, harjoittelija, Älykäs ja ilmastoviisas rakentaminen -hanke, Karelia-ammattikorkeakoulu
Lähteet:
[1]: Tilastokeskus. 2024. Koulutuksen järjestäjät ja oppilaitokset. Koululaitoksen oppilaitokset muuttujina Vuosi, Alue, Omistajatyyppi, Opetuskieli, Oppilaitostyyppi ja Tiedot. PxWeb (stat.fi) 15.7.2024
[2]: Valtioneuvosto. 2023. Koulurakennusten kunto ja sisäilmasto. https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/165218/VNTEAS_2023_57.pdf (valtioneuvosto.fi) 15.7.2024.
[3]: Tilastokeskus. 2024. Rakennukset ja kesämökit. Rakennukset ja kerrosala muuttujina Vuosi, Alue, Rakennuksen käyttötarkoitus (Rakennusluokitus 2018), Rakennusvuosi ja Tiedot. PxWeb (stat.fi) 15.7.2024.
[4]: Valtioneuvosto. 2022. Puun käyttö julkisessa rakentamisessa: Hankintaopas. https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/164407/YM_2022_25.pdf?sequence=4 15.7.2024.
[5]: Puuinfo. 2020. Pudasjärven hirsikampus. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/pudasjarven-hirsikampus/ 17.6.2024.
[6]: Kuntarahoitus. 2024. https://www.kuntarahoitus.fi/ratkaisupankki/parkanon-koulu-ja-kulttuurikeskus-kaarna 17.6.2024.
[7]: Puuinfo. 2020. Satavuon koulu. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/satavuon-koulu/ 17.6.2024.
[8]: Puuinfo. 2023. Kirkkolahden koulu. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/satavuon-koulu/ .17.6.2024.
[9]: Puuinfo. 2020. Mansikkalan koulukeskus. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/mansikkalan-koulukeskus/ 17.6.2024.
[10]: Puuinfo. 2020. Kauppis-Heikin koulu. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/kauppis-heikin-koulu/ 17.6.2024
[11]: Puuinfo. 2023. Lukio ja kulttuuritalo Monio. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/lukio-ja-kulttuuritalo-monio/ 17.6.2024.
[12]: Puuinfo. 2022. Isokuusen päiväkoti ja koulu. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/isokuusen-paivakoti-ja-koulu/ 17.6.2024
[13]: A-insinöörit. 2020. https://www.ains.fi/uutiset/koulukeskus-monikko-nousi-harjakorkeuteen-espoossa 17.6.2024.
[14]: Projektiuutiset. 2022. Puotilan ala-aste: Kompakti ja energiapihi elinkaarikoulu. https://projektiuutiset.fi/puotilan-ala-aste-kompakti-ja-energiapihi-elinkaarikoulu/ 17.6.2024.
[15]: A-insinöörit. 2024. https://www.ains.fi/referenssit/puotilan-ala-aste-helsinki 17.6.2024.
[16]: NCC. 2019. Kinnaria kelpaa esitellä- koulu on Järvenpään lippulaiva. https://www.ncc.fi/media/pressrelease-container/2019/0aecb191fbe710f9/0aecb191fbe710f9/ 17.6.2024.
[17]: NCC. 2024. Viialan yhteiskoulu, Akaa. https://www.ncc.fi/projektit/viialan-yhtenaiskoulu-akaa/. 17.6.2024.
[18]: NCC. 2021. NCC rakentaa Viialan yhtenäiskoulun Joutsenmerkki-kriteerien mukaisesti. https://www.ncc.fi/media/pressrelease-container/2021/980d653945c25808/980d653945c25808/ 17.6.2024.
[19]: Mehtälä, A. 2024. Saimaanportin yhtenäiskoulu herättää ihastusta – uudessa, upeassa koulussa on valoa ja luonnonläheisyyttä ja oikeat koululuokat kaikille opiskelijoille. Mikkelin kaupunkilehti. https://www.mikkelinkaupunkilehti.fi/paikalliset/6571621 17.6.2024.
[20]: Keski-Luopa, M. 2023. Uuden koulukeskuksen kalustaminen alkamassa – Tältä näyttää ”kengättömän koulun” ja päiväkodin sisätiloissa nyt. Vihdin uutiset. 7.10.2023. https://www.vihdinuutiset.fi/paikalliset/6263239 . 17.6.2024.
[21]: Pukkila, T. 2024. Lauttakylän koulun vuosien evakkoaika päättyi Huittisissa – ”On paljon kivempaa käydä koulussa, kun on kunnon tilat”. Yle. https://yle.fi/a/74-20076625 . 15.7.2024.
[22]: Puuinfo. 2023. Helsingin luonnontiedelukio. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/helsingin-luonnontiedelukio/ . 17.6.2024.
[23]: Ketonen, P. 2021. Hulppeat maisemat ja sisustus kuin lehdestä: uusi Kanavan koulu helpottaa Lempäälän koulujen tilapulaa. Yle. https://yle.fi/a/3-12045278 15.7.2024.
[24]: Kuntarahoitus. 2024. Hovirinnan koulutalo, Kaarina. https://www.kuntarahoitus.fi/ratkaisupankki/hovirinnan-koulutalo-kaarina . 15.7.2024.
[25]: Kuntarahoitus. 2024. Tähtikunnan koulu, Sodankylän kunta. https://www.kuntarahoitus.fi/ratkaisupankki/tahtikunnan-koulu-sodankylan-kunta. 17.6.2024.
[26]: Kuntarahoitus. 2024. Ehnroosin koulu, Mäntsälän kunta. Ehnroosin koulu, Mäntsälän kunta. Kuntarahoitus. 17.6.2024.
[27]: Puuinfo. 2020. Tuupalan alakoulu ja päiväkoti. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/tuupalan-alakoulu-ja-paivakoti/ . 17.6.2024.
[28]: Kuntarahoitus. 2024. Karstulan yhtenäiskoulu, Karstula. Karstulan yhtenäiskoulu, Karstula – Kuntarahoitus. 17.6.2024.
[29]: PEAB. 2024. Chydeniuksen koulu. https://peab.fi/projektit/chydeniuksen-koulu/. 17.6.2024.
[30]: Rakennusfakta. 2024. Järnefeltin koulu. https://www.rakennusfakta.fi/jarnefeltin-koulu-helsingiuksentie-56-lohja/project.html . 15.7.2024.
[31]: Lehto. 2021. Ivalon koulukeskus kunnioittaa kahdeksaa vuodenaikaa ja rakennetaan elinkaarihankkeena. https://lehto.fi/blogi/ivalon-koulukeskus-kunnioittaa-kahdeksaa-vuodenaikaa-ja-rakennetaan-elinkaarihankkeena/ 17.6.2024.
[32]: Puuinfo. 2022. Suomalais-venäläinen koulu. https://puuinfo.fi/arkkitehtuuri/paivakodit-ja-koulut/suomalais-venalainen-koulu/. 17.6.2024.
[33]: E-Pressi. 2020. Lauritsalan uuden koulun rakennustyöt etenevät aikataulussa – uusi koulu valmistuu vuonna 2021. https://www.epressi.com/tiedotteet/kaupungit-ja-kunnat/lauritsalan-uuden-koulun-rakennustyot-etenevat-aikataulussa-uusi-koulu-valmistuu-vuonna-2021.html . 15.7.2024.
Artikkelikuva: Kauppis-Heikin koulu, Iisalmi. Kuva: Paju~commonswiki, CC BY-SA 3.0