Vesihuoltorakentamisessa korostuu yhä enemmän kestävien ja ympäristöystävällisten ratkaisujen tarve. Siirtyminen perinteisistä materiaaleista uusiutuviin materiaaleihin on noussut merkittävään rooliin ympäristötietoisuuden kasvaessa. Uusiutumattomia kiviaineksia käytetään Suomessa vuosittain noin 140 miljoonaa tonnia. (Suomen Ympäristökeskus)
Uusiomateriaalien käyttö voi tarjota paitsi ympäristöetuja myös mahdollisuuksia säästää merkittävästi kustannuksia saneeraushankkeissa. Tässä ympäristöteknologian insinööriopintojen geotekniikan kurssin harjoitustyöhön liittyvässä artikkelissa tarkastellaan uusiomateriaalien roolia vesihuoltoverkostojen saneerauksessa. Kurssiin liittyvät kolme muuta artikkelia käsittelevät uusiomateriaalien käyttöä viherrakentamisessa (Hyttinen, Kronqvist, Malm), betonijätteen (Aukeala, Lepistö) sekä tuhkan ja pohjakuonan käyttöä maarakentamisessa (Vesanen, Leppä).
Putkimateriaalit ja niiden tavoitekäyttöikä
Vesijohtoverkoston putket ovat elintärkeä osa vesihuoltoinfrastruktuuria, ja niiden tavoitekäyttöikä vaihtelee 50 vuodesta jopa 100 vuoteen asti. Ennen 1990-lukua valurauta ja teräs olivat yleisempiä vesijohtoverkoston rakentamisessa käytettyjä materiaaleja ja runkoviemäriverkostossa käytettiin yleisesti paljon betonia. Nykyään yleisimpiä putkimateriaaleja ovat muoviset putket, erityisesti polyeteenistä (PE-muovi) ja polyvinyylikloridista (PVC-muovi) valmistetut putket. Muoviputkien eduiksi luetaan niiden kestävyys, helppo asennettavuus sekä hyvä korroosiokestävyys.
Vesihuoltoverkosto koostuu kuitenkin muustakin kuin vain putkista. Siihen kuuluvat erilaiset toimilaitteet, kaivot, liitosyhteet, verkoston paineelliset kulmatuet ja muut tukirakenteet. Uusiomateriaalien käyttöönotto tässä laajassa kokonaisuudessa vaatii huolellista suunnittelua ja materiaalien valintaa.
Saneeraustarpeiden kustannussäästöt
Suomen vesihuoltoinfrastruktuurin investointitarve on merkittävä, ja uusiomateriaalien laajempi käyttö voisi tarjota kestäviä ja taloudellisesti tehokkaita ratkaisuja.
Vesihuoltoverkostojen ikähaitari on suuri: monet kaupungit ovat laajentuneet vähitellen, mikä vaikuttaa verkostojen ikääntymiseen. Saneeraustarve on jatkuvaa, ja monilla pienillä paikkakunnilla kunnossapidon tarve on erityisen korkea, sillä verkostot voivat olla tasaikäisiä ja tulla kerralla saneerausikään. Vesihuoltoverkostojen saneeraus on kuitenkin kustannuksiltaan merkittävää, ja tiukassa rahatilanteessa saneerausta saatetaan lykätä tulevaisuuteen.
Jotta kunnostus pysyisi samassa tahdissa kuin verkostot ikääntyvät, Suomessa tulisi kunnostaa joka vuosi 1–2 prosenttia vesi- ja jätevesiverkostojen pituudesta, mutta investoinnit ovat jääneet jälkeen tarpeesta. Vesihuoltoinfrastruktuurin vuosittainen investointitarve on arvioitu olevan 750–800 miljoonaa euroa eli yli sata euroa asukasta kohti (Suomen ympäristökeskus).
Uusiomateriaalien hyödyntämisellä voi olla ratkaiseva rooli saneeraustarpeiden kustannusten alentamisessa. Kestävämmät materiaalit voivat vähentää korjaustarvetta ja pidentää vesihuoltorakenteiden käyttöikää säästäen näin sekä ympäristöä että rahaa. Kuitenkin on tärkeää arvioida tarkkaan kunkin uusiomateriaalin soveltuvuus erilaisiin käyttötarkoituksiin ja varmistaa niiden yhteensopivuus nykyisten rakenteiden kanssa.
Uusiomateriaalit ja niiden soveltuvuus
Uusiomateriaalit tarjoavat mahdollisuuksia korroosioriskin vähentämiseen ja kestävyyden lisäämiseen vesihuoltorakentamisessa. Useimmat uusiomateriaalit soveltuvat vesihuoltoverkoston rakentamiseen ja täyttöihin, mutta on olemassa poikkeuksia. Esimerkiksi vesihuollon erilaisissa toimilaitteissa käytetty alumiini ei välttämättä sovi yhteen kaikkien uusiomateriaalien kanssa sen korroosioherkkyyden lisääntyessä etenkin emäksisissä olosuhteissa. Vahvasti emäksiset uusiomateriaalit, kuten betonimurske tyypillisesti taas lisäävät esimerkiksi teräksen korroosiokestävyyttä emäksisten vajovesien vaikutuksesta.
Uusiomateriaalien käyttäytyminen putkirikkojen yhteydessä
Yksi keskeinen huolenaihe uusiomateriaalien käytössä on niiden käyttäytyminen putkirikkojen yhteydessä. On oletettu, että vesijohtoon päätynyt uusiomateriaali käyttäytyisi vesijohtoverkossa samalla tavalla kuin luonnonmateriaali; isommat partikkelit laskeutuvat putken pohjalle ja kooltaan pienemmät ja kevyemmät materiaalit saattavat kulkeutua vesijohtoputkessa kauemmas. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vähäinen määrä uusiomateriaaleja vesijohtoverkostossa, jossa mahdolliset haitta-aineet liukenevat suureen vesimäärään, on terveysvaikutuksiltaan merkityksetön.
Kohti kestävää vesihuoltorakentamista: uusiomateriaalien lisääminen infrakohteissa
Uusiomateriaalien lisääminen vesihuoltorakentamisessa vaatii tarkkaa harkintaa ja systemaattista lähestymistapaa. Päätös uusiomateriaalien käytöstä tulee tehdä huolellisen suunnittelun ja vertailun perusteella, ottaen huomioon tavoitellut ympäristövaikutukset, taloudelliset näkökohdat ja kuluttajien tarpeet. Materiaalien saatavuus, riskit ja yhteensopivuus on huomioitava suunnitteluvaiheessa, jotta vältetään yhteensopimattomien materiaalien aiheuttamat ongelmat ja varmistetaan uusiomateriaalien tehokas käyttö ja yhteensopivuus vesihuoltorakentamisessa.
Ensimmäinen askel on lisätä panostuksia tutkimukseen uusiomateriaalien soveltuvuudesta vesihuoltorakentamiseen ja sopivien uusiomateriaalipohjaisten rakenteiden kehittämiseen. Tämä sisältää materiaalien käyttäytymisen pitkäaikaisessa käytössä, niiden kestävyyden ja mahdolliset ympäristövaikutukset. Vesihuoltorakentaminen on monimutkainen prosessi, joka vaatii yhteistyötä monien sidosryhmien kesken. Tiedon jakaminen tutkimuslaitosten, yritysten ja sidosryhmien välillä on avainasemassa.
Uusiomateriaalien lisääminen vaatii yhteistyötä niin suunnittelijoiden, rakentajien, materiaalitoimittajien kuin viranomaistenkin kanssa. Alan toimijoiden olisi muodostettava yhteistyöverkostoja, jotta tieto ja kokemukset voitaisiin jakaa tehokkaasti.
Koulutus on avainasemassa, kun siirrytään perinteisistä materiaaleista uusiomateriaalien käyttöön. Insinöörejä, suunnittelijoita, ja rakentajia on koulutettava uusista materiaaleista ja niiden erityispiirteistä. Tietoisuuden lisääminen niin alan ammattilaisten kuin kuluttajienkin keskuudessa auttaa edistämään uusiomateriaalien hyväksyntää ja käyttöä.
Selkeä ja kannustava lainsäädäntö voi myös edistää uusiomateriaalien käyttöä vesihuoltorakentamisessa. Lainsäädännön tulisi rohkaista uusiomateriaalien käyttöä samalla varmistaen niiden turvallisuus ja ympäristöystävällisyys.
Esimerkkejä uusiomateriaalien käytöstä vesihuoltorakentamisessa
Recset Oy saneeraa Kouvolan Vedelle Elinmäen vesihuoltoverkostoa, missä uusiomateriaalina käytetään vaahtolasia. Vaahtolasi toimii kevennysrakenteena ja routaeristeenä eli suojaa vesihuoltoverkostoa roudalta sekä. Toinen esimerkki uusiomateriaalien käytöstä on Oulun Hiirosessa Tahkokankaalla katujen ja vesihuollon rakentamisurakka. Tässä urakassa betoni – ja tiilimurske hyödynnettiin paikan päällä puretuista rakennuksista. Näin vähennettiin kuljetuksia, kustannuksia sekä rakentamisen hiilijalanjälkeä. Urakassa tavoiteltiin ekologista rakentamista ja hyödynnettiin myös muita työssä syntyviä materiaaleja ja alueen kaivumaita. Hankkeen toteutti Kreate Oy, joka on erikoistunut vaativaan infrarakentamiseen.
