Sillan hiilijalanjälkilaskenta ja raportointi : jännitetty betoninen jatkuva ulokekaukalopalkkisilta

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoitus oli tutkia sillan rakentamisaikaisen hiilijalanjäljen muodostumista. Lisäksi tutkittiin päästöintensiteetin laskennan rajauksia ja laskennan herkkyyttä. Työn tilaajina olivat A-Insinöörit Civil Oy ja Väylävirasto.

Työssä tuotettiin sillan materiaalien hiilijalanjäljen laskentaan soveltuva Excel-taulukkolaskentapohja ja laskennan tuloksista hiilijalanjälkiraportti. Tarkasteluun valittiin vain materiaalien, kuljetusten ja työmaatoimintojen päästöt. Elinkaaritarkastelun muut vaiheet, kuten käyttö ja purku, jätettiin laskennan ulkopuolelle. Laskennassa käytettiin materiaalien, kuljetusten ja työmaatoimintojen panostietona työn tekemisen aikaan kehitteillä ollutta InfraCO2-päästötietokantaa. Tutkimus tehtiin todellisen esimerkkisillan avulla. Sillaksi valikoitui raideliikenteelle suunniteltu jännitetty betoninen kaukalopalkkisilta. Sillan päästölaskentaa tarkasteltiin rakentamissuunnitelmavaiheessa sekä esisuunnitteluvaiheessa. Molemmista vaiheista tuotettiin omat laskelmat ja raportit.

Sillan rakentamisaikaisesta hiilijalanjäljestä valtaosa aiheutui materiaalien päästöistä. Pysyvien teräsponttiseinien osuus koko hiilijalanjäljestä oli lähes viidenneksen. Laskennalle tehtiin herkkyystarkasteluja, jotka osoittivat, että tarkasteltujen vähähiilisten betonien käyttö vähentää sillan kokonaishiilijalanjälkeä kymmenesosan. Esisuunnitteluvaiheen ja rakentamissuunnitelmavaiheen välisissä laskentojen tuloksissa ei ollut merkittävää eroa, jos pysyviä ponttiseiniä ei huomioitu.

Tutkimustuloksia vertailtiin muihin aiheesta tehtyihin tutkimuksiin. Vertailussa oli selkää hajontaa erityisesti rautatiesillan ja ajoneuvoliikenteen siltojen välillä.

Työssä havaittiin, että kuljetusmatkojen ja työmaatoimintojen hiilijalanjäljen laskentaan tarvitaan lisää ohjausta. Opinnäytetyö nosti esiin laajemminkin tarpeen viralliselle ohjaukselle, ohjeistukselle ja laskentamenetelmien rajaukselle. Jatkotutkimusehdotuksiin kirjattiin näiden lisäksi hiilijalanjälkilaskennan liittäminen tietomallintamiseen ja Taitorakennerekisteriin.

Purpose of this thesis was to study the formation of the carbon footprint during the construction of the bridge and to research definitions of calculating the emission intensity. The work was done for A-Insinöörit Civil Oy and for Väylävirasto.

Thesis produced an Excel spreadsheet suitable for calculating the carbon footprint of bridge materials. Carbon footprint report was produced based on the results of the calculation. Only emissions from materials, transport and worksite activities were studied. Other phases of the life cycle assessment, such as operation and demolition, were excluded from the calculation. The research was carried out using a real example bridge. Chosen bridge was a continuous prestressed concrete cantilever girder bridge for rail traffic. Calculation used the InfraCO2 emissions database as a database for emission values. It was under development at the time of the work. The bridge's emission calculation was examined in the construction plan phase and in the pre-planning phase. Separate calculations and reports were produced for both phases.

Most of the emissions in the building phase came from materials. Permanent steel pile walls created almost a fifth of the whole carbon footprint. Sensitivity checks were carried out for the calculation. It was concluded that the use of low-carbon concrete could reduce the carbon footprint by tenth. There was no significant difference in the results of the calculations between the pre-planning phase and the construction plan phase if permanent steel pile walls were not calculated.

Comparison between studies were made and significant differences were found, especially between the railway bridge and vehicle traffic bridges.

Thesis concluded that more guidance is needed in calculating the carbon foot-print of transport and construction site activities. The results highlighted the need for official guidance, guidelines, and limitation of calculation methods. The further research proposals also included the connection of carbon footprint calculation to information modeling and asset management.