Betooni paradoks

Betoon on ajas vastupidav, kuid ressursimahukas. Seetõttu peame keset kliimakriisi ja loodusvarade ammendumist betooni kasutamisele lähenema teadlikult ja vastutustundlikult. Arutleb Kadri-Ann Kertsmik.

19. sajandi lõpus, kui linnad hakkasid kiirelt kasvama, toimus ehitusvaldkonnas suur muutus. Maa hinna tõus ja vajadus tõhusama ruumikasutuse järele ajendasid otsima lahendusi, mis võimaldaksid ehitada kõrgemale. Üheks selliseks lahenduseks sai betooni sarrustamine, millega ühendati betooni survetugevus ja terase tõmbetugevus. Raudbetooni eelised, nagu konstruktsiooniline tõhusus, tule- ja ilmastikukindlus, arhitektuurne paindlikkus ning kulutõhusus, viisid selleni, et see ehitusmaterjal levis üle maailma, asendades paljudes kohtades nii kivimüüritise kui ka teraskonstruktsioonid. Kuid praegu teame, et raudbetoonist hoonete ehitamine nõuab suures koguses toormaterjali ja nende ehitusmaterjalide tootmine palju energiat, mis tähendab, et sellest materjalist ehitatud hooned on üks suurimaid kahjuliku keskkonnamõju allikaid ehitussektoris.¹

Raudbetoonist tarindid on siiani enim levinud konstruktsioonilahendused.² Enam kui 40 Eestis ehitatud või ehitamisel olevast hoonest, millele olen teinud põhjaliku olelusringi analüüsi³, on üle 90% olnud betoonist: betoonkivist, autoklaavitud poorbetoonist, monoliitsest või eeltoodetud betoonelemendist. Nende seas on olnud nii 30-korruselisi kõrghooneid, pikkade silletega hooneid kui ka kompaktseid büroopindu, nii üledimensioneeritud kui ka täpselt välja arvutatud lahendusi.

Betoonhoonete püstitamise lihtsus, laialt levinud teadmine selle protsessi toimimisest ning võrdlemisi väiksed ehituskulud muudavad betooni ja sarruse kombinatsiooni asendamise tänapäevastes turutingimustes keeruliseks. Seetõttu on raudbetoon endiselt üks levinumaid ja eelistatumaid konstruktsioonilahendusi, eriti tiheda linnaruumilise arenguga piirkonnas. Kuidas leida tasakaal raudbetooni eeliste ja suure keskkonnamõju vahel? Kas peaksime keskenduma materjalide ringlussevõtule, konstruktsioonide dimensioneerimisele või täiesti uutele betooni retseptidele, mis suudavad süsinikku siduda? Või on hoopis lahendus selles, kuidas me oma hooneid projekteerime ja planeerime, et need oleksid kohandatavad ka pool sajandit pärast valmimist, st pärast planeeritava eluea lõppu?

Millest betoon koosneb?

Betoon on materjalimahukas – tsemendi kõrval on selle valmistamiseks vaja suurel hulgal liiva, kruusa ja vett. Neid näiliselt lihtsaid materjale hangitakse globaalsete tarneahelate kaudu. Näiteks Saudi Araabia kõrbesse ehitatava vastuolulise megaprojekti The Line tarvis tuuakse betooni tegemiseks vajaminev liiv väljastpoolt riiki, kuna kõrbeliiv betooni tegemiseks ei sobi. Eesti parima kvaliteediga killustikku saab vaid Harjumaalt⁴ ja tsement tuuakse juba praegu sisse välismaalt.

Betooni ja betoontoodete keskkonnajälg erineb riigiti. Näiteks on külmas kliimas madala õhutemperatuuri korral betooni kuivamiseks ja kivinemiseks vaja ruumi kütta ja selleks lisaenergiat kulutada. Olelusringi analüüsides olen täheldanud, et Eesti ja Skandinaavia arvutustulemused võivad erineda lausa kaks korda. Tulemusi mõjutavad tihtipeale kõige rohkem klinkri tootmisviis ja tootmises kasutatava energia intensiivsus. Tuumaenergia Soomes, hüdroenergia Norras ja tuuleenergia Taanis on väiksema keskkonnamõjuga kui Eestis kasutatav põlevkivi.⁵ Seetõttu olen näinud, et Eesti tootjad, kes hangivad tsemendi välismaalt, maksimeerivad taastuvenergia kasutamist tootmises või suurendavad tsemendi asemel korduskasutatava sideaine osakaalu, saavutavad toodete keskkonnamõju arvutustes märkimisväärse eelise. Minu laual oli mõni aeg tagasi põhiprojekti faasis hooneprojekt. Üle 
5000 m² suuruse laohoone rajamisel olid peamised materjalid kaks eri tüüpi kaalubetooni ja terasest talad. Heite vähendamiseks tegin ettepaneku suurendada betoonisegu täitematerjalina taaskasutatud osiste osakaalu ning kasutada rohkelt korduskasutatud terast. Sellega õnnetus säästa ligi viiendik hoone süsinikuheitest.

Või on hoopis lahendus selles, kuidas me oma hooneid projekteerime ja planeerime, et need oleksid kohandatavad ka pool sajandit pärast valmimist?

Projekteerija olulisus

Arhitektidel ja projekteerijatel on betooni teadlikumal kasutamisel keskne roll, kuna varajases faasis tehtud otsused, nagu hoone vorm, materjalivalik, konstruktsioonide mõõtmed, mõjutavad hoone kasutusiga ja mõju keskkonnale. Kui täpne ehitusmaterjal valitakse alles siis, kui teada on hoone kuju, ja ehitusmaterjali tootja hiljemgi, päris viimases hoone ehitusfaasis, siis suurimad hoone keskkonnajälge mõjutavad otsused tehakse ikkagi juba lähteülesande ajal hoone asukohta valides ja eskiisprojektis ruumiprogrammi ning kandetarindeid täpsustades. Seetõttu ei ole keskkonnamõju küsimustes mõistlik jääda lootma ainult materjalitootjatele, suurim mõju on projekteeritavate lahenduste autoritel. On vaja mõtestada, milliseid hooneid ja kellele me rajame ning kui suured need on.

Hoonete esmaseks kasutuseaks hinnatakse 50 aastat – pikk aeg, mida lühikese, paari aasta pikkuse projekteerimisperioodi jooksul ei pruugi tajuda. Sealjuures tasub meeles pidada, et 50-aastane ajavälp näitab vaid esmast kasutusiga, mille täitumisel hinnatakse hoone konstruktsioonide vastupidavust ja tihtipeale saab hoone elu jätkuda.⁶ Kuidas saab praegu ehitatavat lahendust kohandada veel teadmata tuleviku vajadustega? Betoontarinditel, näiteks konstruktsioonilisel post-tala süsteemil, on omadus suurendada hoone paindlikkust ning toetada seeläbi olemasoleva kandeskeleti, millele saab luua uue funktsiooniga ruume ilma hoonet lammutamata, pikaealisust.

Kui aga olemasoleva betoonhoone ümbermõtestamine on võimatu, siis on võimalik hoonest pärinevat materjali kasutada mujal. Mida vähem on materjale ühes tarindikihis, seda lihtsam on demonteerimine. Siinkohal tuleb välja betoonmaterjalide üleüldine eelis võrreldes komposiitsete materjalidega – näiteks kohapeal valatud monoliitset betooni on võrreldes sandwich-tüüpi paneeliga tulevikus lihtsam ringlusesse võtta.⁷

Niisiis saab projekteerija teha nii mõndagi, et (betoon-)hoonete kahjulikku keskkonnamõju vähendada.

• Kavandada hooneid nii, et nende funktsiooni oleks võimalik muuta ilma põhistruktuuri lammutamata.
• Materjali optimeerida, st kasutada betooni seal, kus see on tõesti vajalik, näiteks suurte silletega ruumides, ning kaaluda mujal kergemaid ja väiksema süsinikujäljega alternatiive.
• Soodustada kordus- ja taaskasutamist, st kavandada hooneid, mille osad ja materjalid on loogiliselt eemaldatavad ja korduskasutatavad.
• Analüüsida projekti süsinikujälge varajases staadiumis, st kasutada olelusringi analüüsi tööriistana.
• Eelistada kohapeal toodetud ja väiksema keskkonnajäljega materjale.

Ehitusmaterjalide piiramine ei tähenda ehitamise ja renoveerimise vältimist, vaid nendele tegevustele läbimõeldumat lähenemist. Kui projekteerimisprotsessi alustada selge eesmärgiga luua pikaajalisi ja kohandatavaid lahendusi, on võimalik vähendada süsinikuheidet ja muuta ehitatud keskkond kestlikumaks.

Kohanev betoon

Betooni laialdane kasutamine nii hoonestuses kui ka taristus on olnud määrav arhitektuuri ja linnastumise ajaloos. Praegu, kui on vaja teha tähtsaid valikud kliimakriisi ja loodusvarade ammendumise olukorras, peab lähenema betooni kasutamisele teadlikult ja vastutustundlikult. Betooni kasutamise tulevik ei ole tingimata seotud ainult piirangute ja vähendamisega. Tõeliselt jätkusuutlikud lahendused sünnivad seal, kus kohtuvad teadlik projekteerimine, uuenduslik materjalikasutus ja kohalikud ressursid. Iga hoone, olgu see väike või suur, võib saada vastutustundliku ehituse näiteks, kui keskenduda paindlikkusele ja kohandatavusele – betooni teadlikult kasutades ja kombineerides on võimalik luua ajas vastupidavaid, keskkonnahoidlikke ja funktsionaalseid ruume, mis arvestavad tulevikuvajadustega. Arhitektid ja insenerid saavad olla muutuse eestvedajad, kavandades hooneid, mis vastavad nii tänastele kui ka homsetele ootustele. See on proovikivi, mis nõuab teadmisi, loovust ja julgust teha teadlikke valikuid.

MARI-ANN KERTSMIK on on arhitekt, kes aitab luua kestlikku ehitatud keskkonda praktiku, teadlase ja poliitikakujundajana.

PÄISES: kollaaž Cristin Marii Itma
AVALDATUD: MAJA 2-2025 (120), peateema BETOON

1 Nicholas Lippiatt, Tung Chai Ling ja Shu Yuan Pan, „Towards Carbon-Neutral Construction Materials: Carbonation of Cement-Based Materials and the Future Perspective“, Journal of Building Engineering 28 (Märts 2020).
2 Magdalena Osial, Agnieszka Pręgowska, Sławomir Wilczewski, Weronika Urbańska ja Michael Giersig, „Waste Management for Green Concrete Solutions: A Concise Critical Review“, Recycling, vol 7 (2022): 37.
3 LCA ehk life-cycle assessment ehk hoone olelusringi hindamine. Hinnatakse hoone 50-aastase esmase kasutusea jooksul vajaminevad ehitusmaterjale, nende hoolduse, välja vahetamise kui ka kasutusaegse energia kulu.
4 „Eskiislahenduse dokumendid“, Harju maakonna maavarade teemaplaneeringu koostamisega seotud dokumendid. Majandus- Ja kommunikatsiooniministeeriumi veebileht.
5 „Energeetika“. Eesti keskkonnauuringute keskuse veebileht kasvuhoonegaasid.ee.
6 W. P. S. Dias, „Factors Influencing the Service Life of Buildings.“ Engineer: Journal of the Institution of Engineers, Sri Lanka, vol 46, nr 4 (2013): 1.
7 Fernanda de Andrade Salgado ja Flávio de Andrade Silva, „Recycled Aggregates from Construction and Demolition Waste towards an Application on Structural Concrete: A Review“, Journal of Building Engineering, vol 52 (Juuli 2022).