Hybridirakentaminen ympäristövaikutuksia vähentämässä
Rakennusmateriaalien valmistus ja rakentamisprosessit aiheuttavat jopa 11 prosenttia maailman vuosittaisista hiilidioksidipäästöistä (World Green Building Council, 2019). Rakennusalan ympäristövaatimuksia onkin kiristetty merkittävästi. Näistä muutoksista melko tuoreita esimerkkejä ovat Suomessa vuoden 2025 alussa voimaan tulleet uusi rakentamislaki sekä EU:n rakennustuoteasetus (Rakennusteollisuus RT ry, 2025; Ympäristöministeriö, 2025).
Ilmastotavoitteet ja kiristyvä sääntely vaativat rakennusalalta vähähiilisempiä ratkaisuja. Hybridirakentaminen, jossa hyödynnetään eri rakennusmateriaalien, kuten betonin ja teräksen vahvuuksia sekä puun kestävyyttä, keveyttä ja pienempää hiilijalanjälkeä, vastaa tähän tarpeeseen. Puuta sisältävien materiaaliyhdistelmien avulla voidaan tuottaa pitkäikäisiä ja aiempaa vähähiilisempiä rakennuksia. (Lepikonmäki, 2024; Valkama, 2017) Tässä artikkelissa tarkastellaan hybridirakentamisen mahdollisuuksia erityisesti Hämeen ammattikorkeakoulun koordinoiman HYBRITUT eli ”Vähähiiliset rakentamisen hybridiratkaisut” -hankkeen (2023–2025) kehitystyön pohjalta (HAMK, n.d.). Puu on uusiutuva luonnonvara ja puutuotteilla on selvästi pienempi hiilijalanjälki verrattuna perinteisiin betonista tai teräksestä valmistettuihin tuotteisiin (Dzhurko ym., 2024; Poojara, 2025). Kun tarkastellaan tuotantovaiheen hiilidioksidiekvivalenttipäästöjä eli hiilipäästöjä, nähdään että puupohjaiset rakenteet voivat vähentää materiaalituotannon päästöjä keskimäärin 33 % tiilirakenteisiin ja 40 % teräsbetonirakenteisiin verrattuna. Massiivipuurakenteet, kuten liimapuuelementit ja tappilaminoidut puurakenteet, joissa rinnakkain asetetut puulankut liitetään toisiinsa puutapeilla ilman liimaa tai metallikiinnikkeitä, toimivat lisäksi tehokkaina hiilivarastoina, mikä edelleen kasvattaa ilmastohyötyjä. (Dzhurko ym., 2024)
Hybridirakentamisen tekniset ja rakenteelliset edut
Puuta hyödyntävä hybridirakentaminen parantaa rakenteiden kestävyyttä ja suorituskykyä (Liu ym., 2025; Paavilainen, 2024). Esimerkiksi betoni tuo rakenteisiin lujuutta ja palonkestävyyttä, kun taas puu keventää kokonaisrakennetta (Dzhurko ym., 2024; Lepikonmäki, 2024; Liu ym., 2025; Pastori ym., 2022). Puu–betonikomposiittirakenteet ovat myös jäykempiä kuin pelkkä puu, minkä ansiosta niiden avulla voidaan toteuttaa pidempiä jännevälejä eli suurempia tukien välisiä etäisyyksiä. Ne myös vähentävät lattioiden taipumaa ja tärinää, mikä parantaa rakennusten käyttömukavuutta. (Lukaszewska, 2009; Shi ym., 2024). Hybridirakenteet voivat lisäksi vaimentaa ulkoisten voimien kuten tuulen ja maanjäristysten vaikutuksia, erityisesti verrattuna puhtaisiin puuratkaisuihin (Liu ym., 2025; Pastori ym., 2022).
Puun käyttö tuo mukanaan myös ei-teknisiä hyötyjä, koska se esimerkiksi lisää rakennusten esteettistä vetovoimaa ja viihtyisyyttä (Poojara, 2025). Visuaalisten tekijöiden ohella joissakin tutkimuksissa on todettu, että kun puuta käytetään rakennusten näkyviin jäävissä pinnoissa, se ”voi edistää tervehtymistä, vähentää stressiä ja parantaa mielialaa” (Puuinfo, 2021a). Wilsonin (1986) esittämän Biophilia-teorian mukaan ihmisillä onkin luontainen yhteys luontoon, mikä tuo psykologisia ja fysiologisia hyötyjä. Puun kaltaisten luonnonmateriaalien on nähty tukevan tätä yhteyttä siten, että puun pehmeät linjat ja epäsäännölliset pinnat luovat rauhoittavan vastapainon ja voivat vähentää stressiä (Kwak & Choi, 2025).
Hyötyjen ohella hybridirakentamiseen liittyy kuitenkin myös riskejä. Puupohjaiset rakenteet voivat olla esimerkiksi alttiimpia paloturvallisuusriskeille (Kosonen, 2022), ja puurakenteiden käyttöikään liittyy lisäksi usein huolia erityisesti puumateriaalien kosteusteknisen toiminnan ja biologisen kestävyyden osalta (Ramage ym., 2017). Erityisesti puukerrostalojen kantavia osia tuleekin verhoilla paloa kestävillä suojalevyillä, ja rakennukset täytyy osastoida riittävän palonsuojan aikaansaamiseksi (Puuinfo, 2021b). Tällöin kuitenkin vain osa puurakenteesta jää näkyviin ja menetetään mahdollisuus hyödyntää edellä mainittuja puun esteettisiä ominaisuuksia.
Nämä riskit ovat kuitenkin hallittavissa asianmukaisilla teknisillä ratkaisuilla. Ristiinliimatut massiivipuulevyt ja liimapuupalkit kestävät hyvin kuumuutta ja hidastavat palon etenemistä verrattuna perinteisiin puumateriaaleihin (Moore, 2022). Puurakenteiden pitkäikäisyyttä voidaan parantaa myös lämpökäsittelyllä, joka vähentää puun kosteuden imeytymistä ja lisää sen kykyä vastustaa biologista hajoamista, jota esimerkiksi lahottajasienet saavat aikaan (Hill ym., 2021).
Kustannusten osalta puuhun liittyy toisinaan oletus korkeammasta hintatasosta, mutta tutkimus ei tue tätä yksiselitteisesti. Esimerkiksi Niinimäki (2021) havaitsi, että kerrostalo, jossa oli korvattu betonisia ulkoseiniä ja julkisivun osia puuseinillä ja puuverhouksella, oli vain prosentin kalliimpi kuin saman kohteen kaltainen betonikerrostalo.
Modulaarisuus ja esivalmistus
Rakenteellisten hyötyjen lisäksi hybridirakentamisen potentiaali hiilipäästöjen vähentämisessä liittyy teolliseen esivalmistukseen, jonka on osoitettu pienentävän työmaavaiheen päästöjä ja resurssien kulutusta (Huh & You, 2025; Rudge, 2024). Esivalmistetut moduulit nopeuttavat rakentamisprosessia ja pienentävät rakennuksen hiilijalanjälkeä (Huh & You, 2025; Rudge, 2024). Esivalmistettujen julkisivuelementtien liitosratkaisut vaikuttavat paitsi rakenteiden asennusprosessin nopeuteen, myös rakenteiden kestävyyteen (Paavilainen, 2024). Etenkin puu–betoni- ja puu–teräsrakenteissa liitostekniikan merkitys korostuu. Tehokkailla liitosratkaisuilla, kuten ruuvatuilla ja uritetuilla leikkausliitoksilla, voidaan saavuttaa jopa 98 prosentin liittovaikutus, jolloin eri materiaalit siirtävät kuormia toisilleen lähes ilman keskinäistä liukumista ja toimivat käytännössä yhtenä rakenteena (Lukaszewska, 2009). Tämä parantaa rakenteen kestävyyttä (Lukaszewska, 2009), joka puolestaan vähentää rakennusten korjaustarpeita ja pidentää niiden käyttöikää (Paavilainen, 2024).
Kun hybridirakenteet esivalmistetaan moduuleina tehdasolosuhteissa, ne on myös helpompi kierrättää tai käyttää uudelleen (Rudge, 2024). Modulaarirakenteiden avulla rakennuksia voidaan myös muokata helpommin tulevaisuuden tarpeisiin. Tiloja voidaan tulevaisuudessa yhdistellä toisiinsa tai rakennukset voidaan muokata sopimaan kokonaan uusiin käyttötarkoituksiin (Paavilainen, 2024). Lisäksi rakennusjätettä voi syntyä jopa 52 % vähemmän (Jaillon ym., 2009), koska rakentamisen aikaisia materiaalileikkauksia tarvitaan vähemmän (Osmani ym., 2006), ja esivalmistus voi parantaa myös rakentamisen energiatehokkuutta (Aye ym., 2012).
Yhteistyö avainasemassa toimivien ratkaisujen kehittämisessä
Koska hybridijärjestelmien toteutus vaatii uudenlaisia liitosratkaisuja ja suunnittelukäytäntöjä, niitä kehitettäessä hyödytään tiiviistä yhteistyöstä yritysten ja tutkimusorganisaatioiden välillä, kun käytännön ratkaisuja kehitetään ja testataan. Esimerkiksi HAMKin 2023–2025 koordinoimassa HYBRITUT-hankkeessa (HAMK, n.d.) yritykset ja tutkijat kehittivät ja testasivat hybridirakentamisen käytännön ratkaisuja.
Hankkeen päätavoitteena oli kehittää ja vakioida vähähiilisiä ratkaisuja, jotka mahdollistavat rakennuskomponenttien tehokkaan purkamisen, muuntamisen ja uudelleenkäytön. Tämä edellyttää, että rakenteet ja materiaalit suunnitellaan modulaarisiksi, helposti irrotettaviksi ja uudelleenkäytettäviksi, mutta kuitenkin niin, että niiden laatu ei heikkene tällaisessa käytössä.
Hankkeessa mukana olleet Peikko Group, Versowood, Crosslam, Afry, Kiilto ja Lignosphere kehittivät hankkeen aikana konseptin tulevaisuuden hybridirakennuksesta. Sen ytimessä on liitosjärjestelmä, joka mahdollistaa eri rakennusmateriaaleista valmistettujen pilari-, palkki- ja laattakomponenttien yhdistämisen. Hankkeessa laskettiin lisäksi rakenteiden hiilijalanjälki ja kartoitettiin koko rakentamisen arvoketjua.
Kannattava sijoitus tulevaisuuteen – esimerkkejä myös maailmalta
HAMKin rakennustekniikan insinööriopiskelijat kartoittivat HYBRITUT-hankkeessa hybridirakentamisen esimerkkejä maailmalta. Oppilastöissä tunnistettiin 27 jo rakennettua tai suunnitteilla olevaa hybridirakennusta tai rakennuskompleksia. Nämä sijaitsevat kahdeksassa eri maassa: Australiassa, Kanadassa, Yhdysvalloissa, Filippiineillä, Itävallassa, Norjassa, Sveitsissä ja Saksassa. Mukana oli arkkitehtonisesti vaativia, sekä matalia että korkeita rakennuksia. Näistä korkein on Australiaan suunniteltu Milligan Group Tower, josta on tarkoitus tulla jopa 214 metrin korkuinen.
Kansainväliset hankkeet osoittivat hybridirakentamisen soveltuvuuden monenlaisiin olosuhteisiin ja sääntely-ympäristöihin. Rakennustavan todettiinkin mahdollistavan paloturvallisten ja jopa erittäin korkeiden rakennusten suunnittelu ja toteutus – ja hankkeet osoittivat, että hybridirakentamisen esteeksi epäillyt tekniset ja rakenteelliset haasteet ovat ratkaistavissa. Nämä toteutukset ovat lisänneet myös luottamusta sen suhteen, kuinka turvallista hybridirakentaminen on ja kuinka hyvin se soveltuu rakentamiseen tiiviissä kaupunkiympäristöissä. Opiskelijoiden löytämät kansainväliset esimerkit korostavat hybridirakentamisen merkittävää potentiaalia monenlaisissa rakennusprojekteissa ja ympäristöissä. Edellä esitelty tutkimusnäyttö vahvistaa tämän: eri materiaalien vahvuuksien yhdistäminen sekä esivalmistuksen ja tehokkaiden liitosratkaisujen hyödyntäminen tukevat ympäristötehokkuutta ja muuntojoustavuutta. Hybridirakentamisen ratkaisujen tutkimiseen ja testaamiseen kannattaakin panostaa myös jatkossa. Yritysten ja tutkimuslaitosten yhteistyöhankkeet, kuten HAMKin koordinoima HYBRITUT, edistävät omalta osaltaan alan tietoisuutta ja osaamista hybridirakentamisen toimivista ratkaisuista.
Lähteet
- Aye, L., Ngo, T., Crawford, R.H., Gammampila, R. & Mendis, P.(2012).Life cycle greenhouse gas emissions and energy analysis of prefabricated reusable building modules. Energy and Buildings, 47, 159–168. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.11.049.
- Dzhurko, D., Haacke, B., Haberbosch, A., Köhne, L., König, N., Lode, F., Marx, A., Mühlnickel, L., Neunzig, N., Niemann, A., Polewka, H., Schmidtke, L., Von der Groeben, P. L. M., Wagemann, K., Thoma, F., Bothe, C., & Churkina, G. (2024). Future buildings as carbon sinks: Comparative analysis of timber-based building typologies regarding their carbon emissions and storage. Frontiers in Built Environment, 10, 1330105, 1–16. https://doi.org/10.3389/fbuil.2024.1330105
- HAMK. (n.d.). HYBRITUT – Vähähiiliset rakentamisen hybridiratkaisut. https://www.hamk.fi/projektit/vahahiiliset-rakentamisen-hybridiratkaisut-hybritut/
- Hill, C., Altgen M. & Rautkari L. (2021). Thermal modification of wood – A review. Journal of Materials Science, 56, 6581–6614. https://doi.org/10.1007/s10853-020-05722-z
- Huh, Y. H., & You, Y. (7.1.2025). How modular construction drives productivity and circularity. World Economic Forum. https://www.weforum.org/stories/2025/01/modular-construction-productivity-circularity/
- Jaillon, L., Poon, C.S. & Chiang, Y.H. (2009). Quantifying the waste reduction potential of using prefabrication in building construction in Hong Kong. Waste Management, 29(1), 309–320. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.02.015
- Kosonen, K. (2022).Puurakenteiden palotekniset erityiskysymykset rakennesuunnittelussa. [Opinnäytetyö, Hämeen ammattikorkeakoulu]. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205057442
- Kwak, S. & Choi, K.(2025), Visual perceptions of wood-integrated material combinations: effects on psychological and physiological responses. Journal of Wood Science, 71(20), 4–19. https://doi.org/10.1186/s10086-025-02191-3
- Lepikonmäki, L. (2024). Hybridirakenteella kestävästi korkeuksiin. Puuinfo. https://puuinfo.fi/2024/10/07/hybridirakenteella-kestavasti-korkeuksiin/
- Liu, M. K. & Petteys, C. (2025). Redefining structural efficiency & resilience: A 10-story parking structure in South San Francisco achieves efficiency and resilience beyond the code-level life-safety performance objective with a precast concrete hybrid moment frame system. Structure NCSEA CASE SEI, 1(2025), 24–27.
- https://www.structuremag.org/article/redefining-structural-efficiency-resilience/
- Lukaszewska, E. (2009). Development of prefabricated timber-concrete composite floors. [Väitöskirja, Luleån teknillinen yliopisto].
- http://ltu.diva-portal.org/smash/get/diva2:991048/FULLTEXT01.pdf
- Moore, A. (2022).5 Benefits of Building with Cross-Laminated Timber. College of Natural Resources News. https://cnr.ncsu.edu/news/2022/08/5-benefits-cross-laminated-timber/
- Niinimäki, J. (2021).Puurunkoisen ja hybridirunkoisen asuinkerrostalon rakentamisen kustannusvertailu betonirunkoiseen asuinkerrostaloon.[Diplomityö. Tampereen yliopisto].
- https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202112078956
- Osmani, M., Glass, J. & Price, A. (2006). Architect and contractor attitudes to waste minimisation, Waste and Resource Management, 2(1), 65–72.
- Paavilainen, M. (2024). Puurakentamisen haasteet ja kannustimet Suomessa. [kandidaatintutkielma, Tampereen yliopisto].
- https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202401161535
- Pastori, S., Mazzucchelli, E. S., & Wallhagen, M. (2022). Hybrid timber-based structures: A state of the art review. Construction and Building Materials, 359, 129505. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.129505
- Poojara, P. (2025). Hybrid Construction: Combining Wood and Other Materials.Rethinking The Future 2025, 10.https://www.re-thinkingthefuture.com/architectural-community/a13879-hybrid-construction-combining-wood-and-other-materials/
- Puuinfo. (2021a). Puutieto. Puun käytön sisäilma- ja terveysvaikutukset. https://puuinfo.fi/puutieto/puun-sisailmavaikutukset
- Puuinfo. (2021b). Paloturvallinen puutalo – Asuin- ja toimitilarakentaminen. Puuinfo Oy. https://puuinfo.fi/suunnittelu/ohjeet/paloturvallinen-puutalo-asuin-ja-toimitilarakentaminen/
- Ramage, M. H., Burridge, H., Busse-Wicher, M., Fereday, G., Reynolds, T., Shah, D. U., Wu, G., Yu, L., Fleming, P., Densley-Tingley, D., Allwood, J., Dupree, P., Linden, P. F., & Scherman, O. (2017). The wood from the trees: The use of timber in construction. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68, 333–359.
- Rakennusteollisuus RT ry (3.1.2025). Uusi EU:n rakennustuoteasetus tulee voimaan tammikuussa 2025.
- https://rt.fi/tiedotteet-ja-uutiset/2025/01/uusi-eun-rakennustuoteasetus-tulee-voimaan-tammikuussa-2025/
- Rudge, S. (2024). The promising future of modular building. Construction Today. https://construction-today.com/news/the-promising-future-of-modular-building/
- Shi, B., Zhou, X., Tao, H., Yang, H., & Wen, B. (2024). Long-Term Behavior of Timber–Concrete Composite Structures: A Literature Review on Experimental and Numerical Investigations, Buildings 2024, 14(6), 1770. https://www.mdpi.com/2826608
- Valkama, A. (2017). Puun ja betonin yhdistäminen asuinkerrostalorakentamisessa. [opinnäytetyö, Hämeen ammattikorkeakoulu]. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/136542/Valkama_Arttu.pdf
- Wilson, E. O. (1986). Biophilia. Harvard University Press, Cambridge.
- World Green Building Council (2019). Bringing Embodied Carbon Upfront report. https://worldgbc.org/advancing-net-zero/embodied-carbon/
- Ympäristöministeriö(2025).Rakentamislaki sujuvoittaa rakentamista ja edistää päästövähennyksiä ja kiertotaloutta. https://ym.fi/rakentamislaki
Kirjoittajat
