#4
Teadmistepõhise ehituse raport

Teadmistepõhise ehituse raport

Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise kasvuala raport: teadmistepõhine ehitus

Sissejuhatus

Nutika spetsialiseerumise valdkondlike raportite sissejuhatav dokument on toodud siin. Selles dokumendis on kirjeldatud nutika spetsialiseerumise senise protsessi ülevaade ning ka kasvualade ja valiku niššide põhjendused. Lisaks on ülevaade valdkondlike raportite ülesehitusest - valdkondlikud eesmärgid ja indikaatorid, nutika spetsialiseerumise meetmed ning vajalike tegevuste leidmise metoodika.

Alljärgnev analüüs selgitab, millised teadmistepõhise ehituse kasvuala majandusvaldkonnad võiksid olla majanduse lisandväärtuse suurendamise seisukohast perspektiivseimad, milliseid tegevusvaldkondi võiks eelisarendada ning esitab ettepaneku meetmetest, millega lisandväärtust enim suurendada võiks.

 

Kokkuvõte


Ehitus kui majandussektor

Ehitust võib defineerida kui materjalide liitmine mõtestatud tervikuks. Tegevusalana loob ehitus valdava osa ühiskonna materiaalsest taristust. Globaalselt annab ehitussektori 11%  GDP-st. Prognooside kohaselt kasvab see 2020. aastaks 13,2%-ni.


Hetkeolukord Eesti ehitussektoris

Ka Eesti majanduses on ehitussektoril oluline osa. 2012. aastal moodustas ehitussektor 7,4% SKP-st ja 9,4% kogu tööhõivest. Tulenevalt põhjamaisest kliimast on Eestis hoonete energiatarve Euroopa keskmisest märgatavalt suurem, ulatudes pooleni (50%) kogu riigi energiabilansist. Eesti ehitussektori kõige ekspordivõimekamaks nišiks tuleb lugeda puitmajade tootmist – Eesti on Euroopa suurim puitmajade eksportija.

Teisest küljest ootavad ehitussektorit lähiaastatel ees suured muutused nii Eestis kui ka kogu Euroopas. Seoses ajas karmistuvate energiatarbimisnõuetega peavad alates 2019. aastast avaliku sektori hooned ning 2021. aastast kõik ehitusloa saavad uusehitised ja ulatuslikult renoveeritavad hooned vastama liginullenergia nõuetele. See omakorda tähendab, et iga ehitatava või renoveeritava hoone juurde peab kuuluma ka mingisugune taastuvenergiat genereeriv seade, millega tasakaalustatakse bilansiliselt hoone energiatarbimist.


Valdkonna probleemid

Suurimaks probleemiks Eesti ehitussektoris on madal lisandväärtus. See on töötaja kohta üle kahe korra madalam kui ELis keskmiselt. Ühtlasi on väga madal ka erialast haridust omavate töötajate osakaal – 41,5%. Ehitussektoris on palju killustatust, puudub ühine tulevikuvisioon ning praegune õigusruum ei soodusta uute koostöömeetodite ja IKT võimaluste rakendamist. Valdkonnas tegutsejad on kinni traditsioonilistes töövõtumeetodites ja lepinguvormides ning planeerimine, projekteerimine ja ehitamine toimub pideva kiirustamise tingimustes.

Liginullenergiahoonetele kehtestatud nõuetega seoses lülitatakse lähiaastatel elektrivõrku hulgaliselt mikrotootjaid, peamiselt PV-paneele mis tähendab, et elektri tootmine on katkendlik nii aasta kui ka ööpäeva lõikes, keskendudes peamiselt suvepäevadele. Sellest tulenevalt tekib vajadus nn. tarkade võrkude järele.


Eesmärgid

Ehitussektori üldine eesmärk on lisandväärtuse suurendamine, mille tehniliseks vasteks võib pidada ressursside, s.h. energia kulu vähendamist toodangu ühiku kohta. Sellest tulenevad konkreetsemad eesmärgid.

Seoses peatselt kehtima hakkavate liginullenergiahoonete nõuetega on eesmärgiks tarkade ehituslahenduste turu edendamine.

Hoonete energiamahukuse vähendamiseks ja kodumaise materjali potentsiaali arendamiseks on eesmärgiks puidu suurem kasutamine ehituses, ka hoonete põhikonstruktsioonina.

Tootlikkuse suurendamiseks ehitussektoris on eesmärgiks ehitustegevuse suurem digitaliseerimine ja automatiseerimine.


Lahendused

Eesmärkide saavutamiseks ja probleemide leevendamiseks :

  • Kehtestada ennetavalt liginullenergiamajade nõuded uutele ja oluliselt renoveeritavateke ühiskondlikele hoonetele;

  • Sisaldada uute digitaalsete tehnoloogiate valdamise nõue insenertehnilise personali kutsekvalifikatsiooni nõuetele, toetades seda piisavas mahus koolituse ja juhendmaterjalidega;

  • Üle vaadata seadusandlus ja tehniline normistik, et võimaldada ehitada puidust lisaks madalatele elumajadele ka mitmekorruselisi korterelamuid nagu seda tehakse Põhjamaades;

  • Lahendada elektri mikrotootmise lisandumisega seonduvad tehnilised ja seadusandlikud küsimused, mis seonduvad tarkade võrkudega, energiaühistutega, virtuaalsete elektrijaamadega jms.


1 SEKTORI ÜLEVAADE

1.1 SEKTORI ÜLDISED ANDMED
1.1.1 Ülevaade ehituse globaalsetest suundadest

Ehitamine kui üks majanduse osa on eksisteerinud kõigi majandusformatsioonide puhul läbi ajaloo. Selles mõttes on tegemist universaalse tegevusala ja majandussektoriga. Ehitamine kui globaalne ja universaalne tegevus sõltub mitmesugustest kohalikest oludest alates sotsiaalsest formatsioonist ja lõpetades materjalide kättesaadavusega. Universaalse tegevusalana on ehitust kasutatud ka majanduse tervise mõõdupuuna.

Vaadates ehitust Euroopa arenenud vabaturumajandusega ja meile lähedase kliimaga riikides, on praegu kehtiv üldine suundumus suurendada energiatõhusust kogu hoonete eluea jooksul, alustades planeerimisest ja projekteerimisest ehitamise ja ekspluateerimise kaudu kuni hoone utiliseerimiseni tema eluea lõppedes. Euroopas toodavad ehitised ligi 36% kõigist emiteeritavatest kasvuhoonegaasidest, samas on ehitiste uuenemise määr äärmiselt madal, jäädes 1-2% piiresse aastas (Eurostat). Seejuures peetakse ehitussektorit kogu maailmas traditsiooniliseks ehk vähese uuenduslikkusega (low technology) sektoriks, kus innovaatilisust ega kiiret arengut ei oodatagi. Diekmanni jt (2004) andmetel raisatakse ehitussektoris ressursse võrreldes tehaselise tootmisegaligikaudu viis korda rohkem, lisandväärtus on umbes kuus korda väiksem ja abitegevusi vajatakse ligi 1,3 korda enam. Seega saab pidada raiskamise vähendamise ja tootlikkuse kasvu potentsiaali ehitussektoris märkimisväärselt suureks.

Peamised tehnoloogilised uuendused globaalses nüüdisaja ehituses on ehituse digitaliseerimine BIM (ingl Building Information Modelling) rakenduste kaudu, ehitusprotsesside automatiseerimine timmitud ehituse (ingl lean construction) abil, IPD (ingl Integrated Project Delivery) ning tehaselise valmidusastme suurendamine ning üldine vähem energiamahukate materjalide, nagu puit, ja tehnoloogiate eelistamine. Viimaste hulka kuulub ka näiteks 3D-printimine, kuid meie oludes ei ole sellel tehnoloogial lähema kümne aasta jooksul tõenäoliselt olulist rakendust, kuna see eeldab täiesti uute materjalide kasutamist, mis oleksid nii kandvate kui ka väga heade soojust isoleerivate omadustega.

Oluliseks tehnoloogiliseks uuenduseks tuleb lugeda ka selliste majade ehitamine, mis vastavad liginullenergiamajade nõuetele. Otseselt ei ole tegemist ühe konkreetse tehnoloogiaga, vaid pigem olemasolevate tehnoloogiate rakendamisega uuel viisil, mille tulemusel tekib ehitise uus kvaliteet.
1.1.2 Eesti ehitussektori üldine iseloomustus

Eesti ehitussektor on oluline kogu Eesti majanduses. 2012. aastal moodustas ehitussektor 7,4% SKP-st ja 9,4% kogu tööhõivest. Eestis on hoonete energiatarve Euroopa keskmisest märgatavalt suurem, ulatudes pooleni (50%) kogu riigi energiabilansist. Inimesed veedavad tänapäeval ligikaudu 90% oma eluajast hoonetes ja ka ülejäänud aja on nad ehitistega tihedalt seotud, kas või näiteks teedel (rajatis) või terviserajal (kompleksehitis). Seega on kogu elanikkonna peale ka üksikobjektil tühisena tunduv täiendav lisandväärtus, lisafunktsionaalsus või kokkuhoitud ebafunktsionaalne liigutus absoluutväärtustes määrava tähtsusega.

Ehitusvaldkond kujundab peale majanduse koos arhitektuuri, ehituse ja korrashoiu valdkondadega ehitatud elukeskkonda. Otsused ehitatud keskkonna kohta puudutavad riigi majanduse potentsiaali, turismi- ja ekspordivõimekust ning iga kodaniku heaolu. Ehitatud keskkond on riigi toimimiseks vajalik tugikeskkond, millega on seotud riigi tegevuskulud. Primaarsektori ehk riigi kinnisvarakeskkonna tõhusam majandamine võimaldab vähendada riigi kulutusi ja seeläbi suurendada kulutusi kõrgema lisandväärtusega valdkondades.

Eestis on ehitussektori lisandväärtus töötaja kohta rohkem kui 2 korda madalam kui ELis keskmiselt  (vastavalt 25 200 ja 53 100 eurot töötaja kohta aastal 2012), mille üks peapõhjuseid on kindlasti sektori vähene uuenduslikkus. Teise olulise madala lisandväärtuse põhjusena tuleb kindlasti välja tuua Eesti ehitussektori äärmiselt halb erialase hariduse tase. 2012. aastal oli ehituses hõivatud töötajatest erialase haridusega 49,4%. 2014. aastaks oli erialase haridusega töötajate osakaal ehitussektoris langenud 41,5%-ni 1. Erialase haridusega töötajate vähenemine ehitussektoris teeb väga ärevaks, arvestades et nüüdisaja nõuetele vastavate hoonete ehitamine nõuab paremini ettevalmistatud tööjõudu kui traditsiooniliste meetoditega ehitamine.

Eesti teadmistepõhise ehituse perspektiivikaim nišš on puitmajade ehitus. Puitmajade tööstuslik tootmine on arvestatav majandusharu, kus tegutseb üle 140 ettevõtte. Sektori aastane müügikäive on u 250 miljonit eurot, millest valdava osa moodustab eksport. Äriregistri andmetel annab sektori müügikäibest u 80% vaid 16% ettevõtetest, mis tähendab, et tegu on suhteliselt kontsentreeritud äriga ning tugevate valdkondlike ettevõtetega. See asjaolu on oluline eeldus erasektori TA kulutuste suurendamise kontekstis, arvestades et suuremad ettevõtted on võimelised enam panustama teadus-arendustegevusse.

Arvestades rõhuasetust erinevatele väärtusahela osakomponentidele on Eestis tegutsevate puitmajatootjate hulgas väga erineva lähenemisega ettevõtteid. Üks suurim tootja – Kodumaja Grupp on keskendunud tootmisele, kasutades projekteerimisel ja turunduses oma partnerite abi. Kuna ettevõte töötab peaaegu 100% ekspordi jaoks, siis on partnerid enamasti sihtriikide ettevõtted. Selline tegevus on olnud Kodumajale edukas. Hoopis erinevat teed on läinud näiteks Kodutare OÜ-st ümber formeeritud Nordic Houses KT, kes on koos arhitektuuribürooga TEMPT välja töötanud kontseptuaalselt uue konteinerpuitmaja tüübi 2, mida turundatakse Norras. Oma tootmises kasutab Nordic Houses KT alltöövõtjaid.

Põhjamaade turule oleme suutnud siseneda oma puitmajade suhteliselt madala hinna tõttu. Kui Rootsi tehasemaja hind on ligikaudu 3600 dollarit tonni kohta, siis Eesti majade hind on kõigest 2700 dollarit tonni kohta. Eesti tootjad konkureerivad Norra turul hinnatasemelt Läti, Leedu, Poola ja Hiina tootjatega. Edaspidi tuleks teha suuremat koostööd kodumaa tootjate vahel, kasutades paremini ära nende ettevõtete kogemusi, kes on suutnud viia välisturgudele oma kaubamärgi. Lisaks on väga positiivne Eesti Puitmaja klastri tegevus kaubamärgi Estonian Wooden Houses promoveerimisel Skandinaavias ja Saksamaal. See tegevus väärib klastrimeetme toetust ka edaspidi.

Eesti esisaja hulka kuulusid 2013. aastal puitmajatootjatest Kodumaja AS käibega 40,7 mln €. Käesolevaks aastaks prognoositakse käibeks 55 mln €. Kodumaja AS osaleb praegu maailma kõrgeima puitelamu ehitamisel Norras Stavangeris.

Suuremate Eesti puitmajade tootjate hulka kuuluvad veel Palmako AS, 2013.  a käive 37,6 mln €; Harmet, 2013. a käive  22 mln €; Matek, 2013 a. käive  7 mln €;  EstNor, 2013. a käive 3,6 mln €; Timbeko, 2013. a käive 5,2 mln €; Seve Ehitus, 2013. a käive 8  mln €.

1.1.3 Teadmistepõhise ehituse positisoon väärtusahelas

Ehitamine sõltub väga palju kohalikest oludest, millest tähelepanuväärsemad on kliima ning ehitusmaterjalide ja muude ressursside olemasolu. Kindlasti sõltub ehitamine ka väljakujunenud traditsioonidest ja ühiskonna mõjudest.Ehitus tegevusalana on olnud rõhutatult väärtusahela keskmises, madala lisandväärtusega osas. Näiliselt väärtust mitte tootva osana on projekteerimise, planeerimise ja hoonete hooldusega seotud tegevusi teenimatult alahinnatud. Sama kehtib ka uute materjalide juurutamise ja uute ehitumeetodite kasutuselevõtu kohta. Ometi toodavad just need tegevused suuremat lisandväärtust kui kitsamas mõttes otsene ehitamine.


Nutika spetsialiseerumise eesmärk teadmistepõhises ehituses on ehitustegevuse liikumine Stan Shih graafikul kummagi otsa suunas. Graafiku ehk väärtusahela alguse poole liikudes tähendab see liginullenergiamaja kontseptsiooni juurutamist tavapärasesse ehitustegevusse ja sellele kontseptsioonile vastavate uute lahenduste väljatöötamist. Arvestades, et mõne aasta pärast hakkab liginullenergiamaja ehitamise nõue kehtima kogu Euroopas, sealhulgas Eesti puitmajatootjate peamistel eksporditurgudel, on kontseptuaalselt uute ja tehnoloogiliselt uudsete lahenduste väljatöötamisel otsene kommertsiaalne väljund. Samas on võimalik kommertsialiseerida ka väljatöötavaid lahendusi endid.

Samuti kasvatab lisandväärtust võimalikult suure töömahu nihutamine projekteerimise ja planeerimise faasi ning traditsioonilise platsitöö mõistes ehitamise vähendamine. Muutes projekteerimise BIM abil täppistööks ja suurendades ettevalmistavate tööde detailsust, on võimalik vähendada peaaegu kõikide ressursside liigset kulu ehitamise ning ekspluateerimise faasis.

Liikumine graafiku lõpu suunas tähendab hoonete tarnimist komplekteerituna automaatikaga ja taastuvenergiaseadmetega, aga ka klastripõhist turundamist ning meile omaste tootemarkide kehtestamist.

1.2 HARIDUSE JA TAI ROLL EHITUSES
1.2.1 Globaalne ülevaade

Ehitusala on traditsiooniliselt konservatiivne. Suuremad muutused ehitamise traditsioonides on olnud tingitud väliste olude ja nõudmiste muutumisest. Iga ajastu ehitised kajastavad hästi tolle ajastu sotsiaalset ülesehitust ja tehnilist arengutaset. Tänapäev esitab ehitamisele täiesti uusi ja omale ajale iseloomulikke nõudmisi, mille võiks kokku võtta järgmiselt: ressursside säästlik kasutamine, kui elutingimused paranevad või jäävad samaks; liginullenergiamaja standardi kasutuselevõtt ja sellest tulenevalt taastuvenergia kasutamine hoonetega integreeritult. Sellest tuleneb ehitusvaldkonna tehnoloogiline areng suundades, mis tõhustavad ressursside kasutamist kõige enam. Need on:

  • ehituse ja hoonete haldamise digitaliseerimine;
  • ehitusprotsessi automatiseerimine;
  • vähem energiamahukate materjalide kasutuselevõtt (Eesti kontekstis puit);
  • taastuvenergia rakendused.

Ehitussektori digitaliseerimise sünonüümiks ja robotiseerimise eelduseks on BIM (Building Information Modelling) ehk ehituse infomudel. Sisuliselt on tegemist murranguga ehitustegevuses. Enim levinud on BIM kasutamine Põhja-Ameerikas. Ajavahemikul 2007–2012 kasvas BIM-rakenduste kasutamine ehitusala ettevõtete hulgas 28%-lt 71%-le 3. Seejuures ületab BIM kasutamine ehitusettevõtetes nende rakendamise arhitektuuri- ja projekteerimisfirmades, vastavalt 74% ja 70% 4. Ülevaade globaalsetest suundumustest: vt lisa 1.

Puitmajatootmise juhtettevõtjate hinnangul kasvab sektor normaaloludes 10–15% aastas, mis on kahtlemata märkimisväärne. Sektori ettevõtjate hinnangul on peamised arendusalased ülesanded järgmised:

  • puidu kasutamine betoontarindite ja -hoonete asemel;
  • puitelementidest kortermajade ehitamisega seonduv arendustegevus;
  • uute komposiitmaterjalide väljatöötamine ja kasutuselevõtt.

Ülevaade mõningatest eksporditurgudest Euroopas vt.Lisa 2.

1.2.2 Eesti ülevaade

Teadmistepõhise ehituse kontekstis on teadus- ja arendustegevus Eestis tagasihoidlik. Kõrg- ja ülikoolide juures tegutsevad kompetentsikeskused:

  • TTÜ ehitusteaduskonna ehitiste projekteerimise instituudi ehituskonstruktsioonide õppetool ning ehitusfüüsika ja energiatõhususe õppetool tegelevad uuringutega energiatõhusate ehitiste vallas. TTÜ-s on ka nüüdisaegne liginullenergia katsemaja.
  • TÜ tehnoloogiainstituudis tegutseb energiatõhusa ehituse tuumiklabor, mis tegeleb peamiselt kaubamärgi Passivhaus Institut alla kuuluva hoonetüübi propageerimise ja sertifitseerimisega.
  • TTK ehitusteaduskond rajab praegu BIM CAVE’i laborit, mis võimaldab BIM-rakendusi ja timmitud ehitust visualiseerida ja õpetada.
  • Rakveresse rajatakse Targa Maja kompetentsikeskust, mis on hooneautomaatikale ja intelligentse hoone lahendustele keskenduv piirkondlik innovatsioonipartnerluse keskus.
  • Peale haridusasutuste on Eestis projekti COBIM raames tõlgitud Soome materjali 5 eeskujul “Mudelprojekteerimise üldjuhendid 2012”. Juhendmaterjal on hea lähtekoht BIM tehnoloogia kasutuselevõtuks, ent vajab konkreetsetest vajadustest lähtuvalt täpsustamist.

Nimekirjas toodud asutused tegelevad peamiselt koolitusega ja üksikute konkreetsete projektidega. Ettevõtetelt tellitud teadus- ja arendustööd tehakse vähe.

Taastuvenergia kasutamisega seotud lahenduste väljatöötamisel ja kasutuselevõtul on Eesti konkurentsivõime suurendamisel oluline roll muu hulgas järgmistel põhjustel:

  • Kodumaiste kütuste kasutamine imporditud kütuste asemel mõjutab tugevalt positiivselt Eesti majandust (vt ka http://www.energiatalgud.ee/index.php?title=ENMAK:Stsenaariumid);
  • Ilmselt pöördumatu suund tsentraliseeritud elektritootmisest lähtuvast energiasüsteemist tarbijakesksemale energiasüsteemile toob kaasa palju tehnoloogilisi probleeme, mille kasutuselevõtul on Eestil ja siinsetel ettevõtjatel eelis oma süsteemi väiksuse tõttu;
  • 2021. aastast uutele ehitatavatele hoonetele esitatav nõue vastata liginullenergiahoone parameetritele on toonud globaalselt kaasa tuntava arendustegevuse selles vallas, mille eesmärk on muuta liginullenergiahooned kulutõhusaks. Liginullenergiahoonete kontseptsiooni rakendamine eeldab aga tingimata taastuvressursil põhinevate energialahenduste kasutuselevõttu.

Eesti taastuvenergia-alane teadus-arendustegevus on seni olnud suhteliselt süsteemitu peamiselt seetõttu, et valdkonnas tegelevad ettevõtjad on seni olnud suhteliselt väiksed. Viimastel aastatel on olukord muutunud ning ettevõtjad panustavad ja on jätkuvalt valmis panustama uute toodete ja tehnoloogiate väljatöötamisse ja kasutuselevõttu.  TTÜ koostöös Harju Elektriga töötab välja salvestavaid alajaamasid, Eesti Taastuvenergia Koda koostöös Eleringi ja Ericssoniga arendab Põhjamaade esimesi virtuaalset elektrijaama. Arendatava Paldiski Tööstuspargi eesmärgiks on olla Põhja-Euroopa parim taastuvenergia tehnoloogiate arenduskeskus.

1.3 TUGEVUSED NÕRKUSED, KONKURENTSIEELISED

Tugevused

Teadmistepõhist ehitust silmas pidades on Eesti tugevuseks eelkõige hea teadusbaasi olemasolu nii Tartus kui ka Tallinnas. Tartu Ülikooli tehnikainstituudis tegutseb energiatõhusa ehituse tuumiklabor eesotsas Tõnu Mauringuga. Tallinna Tehnikaülikooli ehitusinstituudis on professor Jarek Kurnitski algatusel loodud liginullenergiahoonete uurimisrühm, kuhu kuuluvad veel professorid Targo Kalamees ja Heinrich Voll.

Tallinna Tehnikakõrgkoolis arendatakse BIM CAVE’i nime all BIM ja timmitud ehituse laborit eeotsas Aivars Altiga.

Lisaks teadusele on Eesti arvestatav tootmisbaas puitmajade ehitamiseks. Eesti on üle 200‑miljonise aastamahuga Euroopa suurim puitmajade eksportija. Seejuures on puit sobivaim materjal liginullenergiamajade ehitamiseks, eriti kui hakatakse arvesse võtma ka hoonete kogu elutsükli energiakulu ja mitte ainult opereerimiseks vajalikku energiat.

Seoses KredeXi pakutud renoveerimislaenude ja -toetustega, mis on võimaldanud renoveerida märkimisväärse hulga korterelamuid, on võimalik koguda infot suuremahulise renoveerimise tulemuste kohta ning teha üldistusi eri renoveerimismeetodite tõhususe ja tasuvuse kohta.

Nõrkused

Eesti teadmistepõhise ehituse suurimaks nõrkuseks tuleb pidada haritud tööjõu vajakajäämist. Vastavalt TTÜ-s projekti BuildEst raames tehtud uurimusele 6 on 2014. aastal Eesti ehitusettevõtetes erialase haridusega 41,5% töötajatest. 2012. aastal oli selliste töötajate osakaal 49,4%. Nende näitajatega on Eesti Euroopas viimasel kohal. Väga vähe on ka tehnoloogia arenguga tegelevaid insenere – 11. Seega on meie nõrkuseks ähvardavalt suur lõhe teaduse ja selle saavutuste juurutamise vahel. Nendel põhjustel on madal ka IT-tehnoloogiate kasutamine Eesti ehituses.

Võimalused

Eesti võimalused teadmistepõhises ehituses tulenevad tugevustest ja nõrkustest. Võimalus on kasutada olemasolevat teaduspotentsiaali ja kogemusi energiatõhusate puitmajade tootmisel ning korterelamute renoveerimisel, arendades ühtlasi välja IT-võimekuse, mis väljendub BIM-tehnoloogiate kasutamises ja IPD-meetodi rakendamises.

Uusehituses on võimalus arendada mitmekorruseliste puithoonete ehitamist, mis oleks energiasäästlik ja mille puhul kasutataks valdavalt kodumaa toorainet.


Ohud

Universaalseks ohuks on kindlasti globaalse majanduskriisi võimalus. Ohuks teadmistepõhisele ehitusele on ka keskkonnanõuete leevenemine, mis tuleneb rahvusvaheliste kokkulepete läbi kukkumisel.

Lokaalsemad ohud on potentsiaalsete tellijate maksujõuetus ja naaberriikide märgatavalt kiirem majanduslik areng, mis viiks kvalifitseeritud tööjõu väljavoolule. Reaalne oht on ka suutmatus koolitada piisavas koguses vajalike oskustega töötajaid ja selle tulemusel defektsete liginullenergiamajade  valmimine, mis diskrediteeriks hoonete energiatõhususe ideed.

2 VALDKONNA EESMÄRGID JA INDIKAATORID

Eesmärk aastaks 2021

Indikaator

Indikaatori eesmärk 2021

Peamine eesmärk:

Ehitussektori konkurentsivõime kasv

Lisandväärtus töötaja kohta

35 tuhat eurot töötaja kohta

Tarkade ehituslahenduste turu arendamine

Liginullenergiamajade arv

2021 – 100% kohustuslik; vaheeesmärk 2017 – riik ja KOV 100%

Puidu suurem kasutamine ehituses

Ehitusloa saanud ehitiste põhiskonstruktsiooni-materjaliks on puit, osakaal ehitusloa saanutest

Korterelamud – 30% väikeelamud – 75%

Tööprotsesside suurem digitaliseeritus

Digitaalse asjaajamise osakaal asjaajamisest kogu elukaare jooksul

20% läbivalt digitaalsed

 

Tabelis toodud indikaatorid ja eesmärgid on oma olemuselt agregaatsed – nad võtavad kokku ja üldistavad sektori arengu eri tahke nutika spetsialiseerumise niššides.

Liginullenergiamajade standard hakkab kehtima ühiskonnahoonetele aastast 2019 ja kõikidele teistele hoonetele aastast 2021. Et saavutada selles vallas tehnoloogiline edumaa, peaksime vabatahtlikult kehtestama nimetatud standardi juba 2017. aastal, mis annaks võimaluse omandatud oskusteavet eksportida. 2014. aastal on liginullenergiamajale vastava märgisega “A” väljastatud ehituslubade osakaal 5,7% elu- ja büroohoonetest.

Põhikonstruktsioonis puidust hoonete ehituslubade väljastamine näitab Eesti oma ehitusmaterjali kui ressursi kasutamise tõhusust. Puitkonstruktsioonis korterelamute osakaal näitab ka selliseks ehitamiseks sobilike uute toodete, nagu mitmesugused puidust komposiittooted, näiteks CLT (ingl – cross laminated timber), kasutamise levikut ja puidu kui materjali aktsepteerimist seadusandja poolt mitmekorruseliste korterelamute kandekonstruktsioonide materjalina. Ühtlasi näitab selline ehitusmaht kodumaise puitehituse potentsiaali kasvu. Puidust väikeelamutele väljastatavate ehituslubade osakaal peaks kasvama praeguselt 20 %-lt 75%-ni ja korterelamutel praeguselt 5,7%‑lt 30%-ni.

Tööprotsesside suurem digitaliseeritus on seotud ehituse automatiseerimisega ja on selle hädavajalik eeldus. Ehituse automatiseerimine omakorda on eelduseks ressursside raiskamise tunduvale vähendamisele ehituses. Ressursside raiskamise vähendamine ja ratsionaalsem kasutus on olulised ka hoone ekspluateerimisel. Ka viimati nimetatud protsessi jaoks on ehituse digitaliseerimine kogu hoone elueal hädavajalik. Arvestades digitaliseerimise kiirust riikides, kus sellega aktiivselt tegeletakse, peaks ka Eesti ehitussektor olema suuteline kasutama BIM-rakendusi läbivalt, s.t projekteerimisest kuni hoone haldamiseni vähemalt 20% uusehitiste ja põhjalikult renoveeritavate hoonete puhul.

Ehituse digitaliseerimine on mõeldamatu ehituses töötavate inimeste erialase hariduseta. Seega osutab läbiva digitaliseerimise tase kaudselt ka sektoris tegutseva tööjõu üldisele erialasele väljaõppele, mis 2014. aasta uuringu põhjal on ainult 41,5%.

3 KASVUALA JA NIŠŠIDE VALIKU SELGITUS

3.1 NIŠŠIDE VALIK

Ehitussektoris on madala lisandväärtuse põhjused üsna mitmetahulised. Ehitussektoris on palju killustatust, puudub ühine tulevikuvisioon ning praegune õigusruum ei soodusta uute koostöömeetodite, nagu IPD (ingl Integrated Project Delivery) ja IKT võimaluste rakendamist. Valdkonnas tegutsejad on kinni traditsioonilistes töövõtumeetodites ja lepinguvormides ning nii planeerimine, projekteerimine kui ka ehitamine toimub pideva kiirustamise tingimustes. Ehitussektori eripärad on lepingupõhine tegutsemine, suur konkurentsist tingitud hinnasurve ja ettevõtete väiksus ning ebapiisavkoostöö. Kirjeldatud taustsüsteem ja spetsiifika on aidanud tekitada teatud tüüpprobleeme ning toob välja valdkonna arenguvajadused tekkinud olukorra parandamiseks.

Teisest küljest on peagi kehtima hakkav nõue ehitada ja renoveerida maju vaid liginullenergia standardile vastavaks ning perspektiivne võimalus hakata arvestama hoonekulu nii energia kui ka raha osas nende terve eluea põhiselt, tekitanud traditsioonilises ehituses suure proovikivi end muuta. Liginullenergiamajade ehitamine ja sellekohane renoveerimine nõuab puhtalt ehitusfüüsika seisukohast palju vastutustundelisemat tööd, kui on senise praktika järgi tehtud. Väikse energiakuluga hoones töötavad tõhusalt koos nii hoone piirded kui ka kõik tehnosüsteemid. See tähendab, et ühe komponendi vigu ei ole võimalik kompenseerida mõnd teist osa üle dimensioonides, vähemalt mitte ilma ebaproportsionaalsete kuludeta.

Selline täpne ehitamine eeldab väga head planeerimist ning võimalust detailseks järelevalveks ja kvaliteedikontrolliks kogu ehitusprotsessis ning ka hoone ekspluateerimise käigus. Sellise olukorra saavutamiseks on laialdane IKT lahenduste rakendamine möödapääsmatu. Eriti oluliseks tuleb pidada BIM-rakendusi, mis on oma levikult muutumas universaalselt standardiseerituks, kujunedes ehitustöötaja teiseks kirjaoskuseks.

BIM massiline rakendamine koos timmitud ehituse põhimõtetega võimaldab ehituses kokku hoida kõiki ressursse – nii raha, energiat kui ka tööaega. Põhimõtteliselt töötab sama rakendus alates hoone kontseptuaalsest ideest, projekteerimisest ja ehitamisest kuni ekspluatatsiooni, hooldamise ning isegi utiliseerimiseni.

Lähtudes liginullenergiamajade komplekssusest, ei saa neid ehitada rangelt piiritletud alltöövõtu järkudena, vaid hoone peab valmima kõigi osaliste koostööna. Selles koostöös peavad osalema hoone tellija, projekteerija, ehitaja ja ka tulevane haldaja. Vaid sellisel juhul on võimalik saavutada kõiki rahuldav tulemus.

Pidades silmas võimalust arvestada lähitulevikus hoonetele kulutatud ressursse nende elukaare põhjal, on oluline pöörata tähelepanu ka ehitusmaterjalide asjastunud energiasisaldusele (ingl embodied energy). Eestis on puidu näol olemas kodumaa madala energiasisaldusega ehitusmaterjal, mille kasutamisel on meil suured kogemused – Eesti on Euroopa suurim puitmajade eksportija. Puitmajade ehitamise potentsiaal on siiani jäänud kasutamata. Suuresti on see põhjustatud ka ehituse traditsiooniliselt konservatiivsest iseloomust ja turueelistustest, mida saab samuti seletada pigem sotsiaalpsühholoogiliste kui ratsionaalsete argumentidega.

Liginullenergiamajade standardi kehtestamine eeldab, et osa hoones vaja minevast energiast toodetakse selles hoones või selle vahetus läheduses. Ajal, kui selliselt toodetud energiat hoones ei tarvitata, on otstarbekas suunata see teistele kasutajatele. Peamiselt on sellistel juhtudel tegemist PV-paneelide ja tuulegeneraatoritega ning elektrienergiaga. Niisugune areng püstitab uusi ülesandeid elektrivõrkude ehitajatele ja haldajatele seoses energia ratsionaalse kasutamisega. Teatavasti ühtivad elektrienergia tootmine ja tarbimine ajaliselt. See tähendab, et sama palju kui elektrit toodetakse, tuleb seda ka tarbida. Seega tekib liginullenergiamajade standardi rakendamisega probleem, mis on seotud elektrivõrkude kohandamisega taastuvenergia tootmisel ja jaotamisel.

Teadmistepõhise ehituse valdkonnas on nutika spetsialiseerumise seisukohast eriti olulised:

Võimalusepõhine valik:

  • puitmajade ehitamine - kontseptuaalne liginullenergiamajade planeerimine, uute komposiitmaterjalide kasutuselevõtt, turundus ja tootemargi kujundus. Eesti on Euroopa suurim puitmajade eksportija ja omab selles vallas väljateenitud mainet. Puitmaja, kui madala energiasisaldusega ehitis omab potentsiaali saada alanud sajandi üheks tunnuseks,  pidades silmas ka mitmekorruselised ja kontorihooned. Kõigi potentsiaalsete võimaluste ära kasutamiseks on vajalik laialdane arendustegevus nii uudses materajlikasutuses kui ka disainis.

Vajadusepõhised valikud:

  • Ehituse digitaliseetrimine ja automatiseerimine - BIM ja timmitud ehitus, tehaselise tootmise suurendamine, IPD jms. Ehituse digitaliseerimine ja automatiseerimine on eelduseks kõrgtehnoloogliste lahendustega energiatõhusate hoonete ehitamisele, kus on  oluline tagada projekteeritud madal energiatarbimine hoone ekspluatatsioonis, aga vältida ka matrejalide ja ressursside raiskamist hoonete püstitamisel.
  • Taastuvenergia lahendused, sealhulgas:
    • Lokaalsed ja tsentraalsed taastuvenergia tootmis- ja salvestustehnoloogiad (akusalvestus, power to gas jt.), tarbimise juhtimine ning soojuse ja elektri tõhus koostootmine.
    • Energiaülekande taristute (sh. gaasi, elektri, soojuse ja transpordikütuste) arendamine (sh. tipunõudluse katmine, sageduse hoidmine jms.)

Taastuvenergia lahenduste arendamine on vajalik, et tagada mitmel tasandil ja erinevate juhiste turvil püstitatud energiasäästu ja fossiilkütuste tarbimise vähendamise eesmärgid.

3.2 MONITOORINGU VAJALIKKUS

Eelmises punktis välja toodud nutika spetsialiseerumise niššidest on ehituse digitaliseerimine ja automatiseerimine olemasolevate tehnoloogiate senisest laiaulatuslikum rakendamine. Kõik teised spetsialiseerumisnišid on seotud eeldatava arenguga majanduses ja sotsiaalsfääris. Nii nagu arengu puhul tavaline, ei pruugi praegu perspektiivsed trendid olla elujõulised ega valdavad mõne aja möödudes. Seepärast on vaja jälgida valitud spetsialiseerumissuundi, kõrvutada neid valdavate ja perspektiivsete globaalsete suundumustega ning teha vajalikke korrektiive. Tehnika tänapäevaselt kiire arengu tingimustes võivad Eestis ilmneda uued võimalused globaalseks spetsialiseerumiseks, mida objektiivselt ei ole võimalik praegu ette näha.

4 VALDKONDLIKUD BARJÄÄRID JA TEGEVUSED

Ehitussektori probleemid kokkuvõtlikult käesoleva raporti kontekstis:

  • riigihangete (aga sageli ka erahangete) läbiviimine on etapipõhine ning ei toeta elukaare kuluoptimaalsete, energiasäästlike ja         tellija/omaniku väärtusi ja funktsionaalsust arvestavate lahenduste terviklikku väljatöötamist ja elluviimist;
  • tellija (nii avalikus sektoris kui sageli ka erasektoris) ebakompetentsus lähteülesande ettevalmistamisel, hankimisel ning madal suutlikus uute IKT lahenduste rakendamisel;
  • sektoris pole kokku lepitud ühtses ehitise elukaarega seotud terviklikus andmemudelis;
  • ehitussektori võimekus uurimus- ja arendustöödeks ning innovatsiooniks on väike, seejuures antud valdkonnas koostöö ettevõtete vahel ebapiisav;    
  • projektimeeskonna liikmete teadmised ja oskused ei toeta uudsete meetodite, tehnoloogiate ja kontseptsioonide kasutusele võtmist;      
  • valdkonnas domineeriv madal tootlikkus ja märkimisväärselt suur raiskamine;
  • tarkade võrkude arengut takistab seadusandluse mahajäämus andmekaitse, standardiseerimise ning erinevate osapoolte rollide ja funktsionaalsuse määratlemise osas.


4.1 Eesmärk: Tarkade ehituslahenduste turu arendamine
4.1.1 Barjäär: Riigi kui nutika tellija võimekus

Kõik uued ja oluliselt renoveeritavad hooned peavad olema ligiunullenergiahooned alates 2021. aastast ning avaliku sektori hoonetele kehtib see nõue EL Energiatõhususe direktiivi kohaselt juba alates  2019. aasta algusest. Paraku on ehituse näol tegemist inertse tegevusalaga ja uutele  nõuetele vastavaid lahendusi rakendatakse alles siis, kui see on möödapääsmatu.

Tegevus: Kehtestada ennetav nõue riiklike institutsioonide kasutuses või omanduses olevatele uutele või renoveeritavatele hoonetele juba 2017. aastast.

See aitaks luua kogemusi massilisel üleminekul liginullenergiahoonetele 2-4 aasta möödumisel ning aitaks testida võimalikke kitsaskohti erinevates tegevuse faasides nagu näiteks tööde organiseerimine, ilma mõju tööde kvaliteedile, tööliste ettevalmistuse tase, projektdokumentatsiooni täpsus jms.

Sihtgrupp: Riigi- ja omavalitsuste asutused

NS meetmed: Nõudluspoole poliitikad, EAS rätsepmeede

4.1.2 Barjäär: Juhendmaterjalide puudumine uute ehitustehnoloogiate kasutamiseks

Liginullenergiahoonete ehitamine nõuab spetsiifilisi oskusi ja teadmisi. Sestap on vajalik täpse normistiku või juhendmaterjali olemasolu ehitusprotsessi kohta. Eeldatavalt on selliseid juhendmaterjale olemas riikides, kus liginull- ja madalenergiamajade ehitust on praktiseeritud juba pikemat aega, seega võib olla võimalik ka mõne välisriigi vastava juhendi tõlkimine koos kohaldamisega Eesti tingimustele.

Tegevus: Liginullenergiahoonete püstitamiseks spetsiifilise juhendmaterjali koostamine või olemasoleva välismaise analoogi kohaldamine.

Sihtgrupp: Projekteerimis- ja ehitusettevõtted, erialased õppeasutused, erialaliidud

NS meetmed: Nõudluspoole poliitikad, erialastipendiumid, rakendusuuringud

4.1.3 Barjäär: Ehitussektoris tegutsejate madal erialase hariduse tase

Eesti ehitussektori suurimaid probleeme, millest lähtuvad paljud väiksemad on madal erialase hariduse tase (vt. 1.1.2 “Ehitussektori üldine iseloomustus”). Konkurentsivõime kasvu esimene tingimus on selle taseme tõstmine. Erialane ümberõpe on vajalik ka seoses uute tehnoloogiate ja ehitusviiside juurdumisega.

Otstarbekas võib olla eraldi madal- ja liginullenergiamajade ehitajate kutsestandardite välja töötamine nii oskustööliste kui ka insenertehnilise personali jaoks ning äridiagnostika meetodite rakendamine ettevõtetele tagamaks nende valmisolekut tegutsemiseks uutele nõuetele vastavas tootmisprotsessis.

Tegevus: Liginullenergiamajade ehitajate kutsestandardi välja töötamine nii oskustöölistele kui insener-tehnilisele personalile

Sihtgrupp: Ehitusala ettevõtted

NS meetmed: Erialastipendiumid, EAS rätsepmeede

4.1.4 Barjäär: Elektri mikrotootmise sobitamine üldise energiavõrguga

Liginullenergiahoonete spetsiifikast lähtudes (madalenergiahoone, mille osa vajaminevast energiast toodetakse hoones või selle vahetus läheduses) võib eeldada elektri mikrotootmise panuse kasvu kogu tarbitavasse elektrienergia kogusesse, mis võiks 2021. aastaks ulatuda 10%-ni. Kasutusele tulevad ka muudest taastuvatest allikatest elektrit tootvad seadmed, mis on üldjuhul katkendliku tootmisrežiimiga. Lisaks on oodata elektriturule ilmumas selliseid uut laadi tootja-tarbijad (ingl. k. prosumer) nagu virtuaalsed elektrijaamad, energiaühistud jms.  Selliste uudsete turuosaliste koostöö eeldab nn. tarkade võrkude arendamist. Tarkade võrkude temaatikat on käsitletud ka  energiamajanduse arengukavas ENMAK 2030+.

Tegevus: Eestile optimaalse taastuvate energiaallikate struktuuri välja töötamine.

Sihtgrupp: Energiaettevõtted, teadus- ja haridusasutused

NS meetmed: TAK, rakendusuuringud, erialastipendiumid, nõudluspoole poliitikad

4.1.5 Barjäär: arendustegevuse ja ettevõtluse vähene koostöö

Tüüpiliselt on uute tehnoloogiate juurutamisel suur osa mitmesugustel teadusautuste, ülikoolide  ja ettevõtete ühisprojektidel nagu näiteks Formula Student või Robotex. Teaduspõhise ehituse vallas on selliseks rahvusvaheliseks foorumiks Solar Decathlon. Selles võistluses on ühildatud kaasaegne ehitamine, loodussõbralikud materjalid, taastuvenergeetika ja informaatika. Osalejad on enamasti ülikoolide meeskonnad, keda toetavad oma ala tipptehnoloogia ettevõtted.

Igati tuleb toetada Targa Maja Kompetentsikeskus mõtet konkureerida Solar Decathlon 2018 korraldamiseks Eestis. Ülikoolide huvitatuse korral väärib toetamist ka osalemine eelnevatel ja järgnevatel konkurssidel, mis peetakse igal paarisaastal ja mis edendavad teaduse saavutuste otsest rakendamist. Kindlasti on Solar Decathlonil osalemine väärtuslikuks müügiargumendiks ka Eesti puitmajaklastrile.

Tegevus: osalemine energiatõhusa ehituse rahvusvahelistel konkurssidel (näiteks Solar Decathlon)

Sihtgrupp: ülikoolid, kõrgkoolid, teadusasutused, kõrgtehnoloogia ettevõtted

NS meetmed: TAK, rakendusuuringud, erialastipendiumid

4.2 Puidu suurem kasutamine ehituses
4.2.1 Barjäär: kehtiv seadusandlus ei võimalda ehitada puidust mitmekorruseliseid hooneid

Eestiga sarnaste kliimatingimustega riikides on mõistetud, et üks energiatõhusamaid ehitusmaterjale meie oludes on puit, millest on hakatud ehitama ka mitmekorruselised elumaju. Hetkel osaleb AS Kodumaja 14-korruselise elumaja püstitamisel Norras, Bergenis. Eesti tuleohutuse alane seadusandlus selliste hoonete püstitamist ei luba.

Tegevus: Puiduga seotud ehituslike regulatsioonide ja normide ülevaatamine, eriti hoonete tuleohutuse osas selliselt, et oleks mõistlikult võimalik ehitada mitmekorruseliseid puithooneid.

Sihtgrupp: Siseministeerium, MKM

NS meetmed: Nõudluspoole poliitikad

4.2.2 Barjäär: kaasaegsete puitkonstruktsioonide lahenduste puudumine

Puitehituste lisandväärtus on seda suurem, mida kõrgemalt on puit väärindatud. Puitmaja osas on kõrgem väärindatuse tase komposiitelementidest ruumilistes konstruktsioonides. Selliste lahenduste välja töötamine võiks olla tehnoloogia arendamise eesmärgiks ja rakendusuuringute objektiks. Puitehituse spetsiifikat arvestades on vajalik materjalispetsiifiliste juhendmaterjalide järele nii projekteerijale kui ka ehitajale. Selline juhendmaterjal võiks sisaldada lahendusi ka kaasaegsetest puitkomposiitmaterjalidest nagu näiteks CLT. Paradoksaalselt on siiani laialt kasutusel Arvo Veski “Puitehtiuse käsiraamat” aastast 1940.

Tegevus: Puitehituse juhendmaterjalide koostamine, arvestades kõrgtehnoloogiliste komposiitmaterjalide kasutamisega.

Sihtgrupp: MKM, Siseministeerium, ülikoolid, kõrgkoolid

NS meetmed: rakendusuuringud, erialastipendiumid

4.3 Tööprotsesside suurem digitaliseeritus
4.3.1 Barjäär: inseneride vähene valmidus kasutada kaasaegset infotehnoloogiat

Täpsete ehituslahenduste elluviimiseks on vajalik täpne kavandamine, sealhulgas ka erinevate projekti osade veatu kooskõla, mis omakorda nõuab oskust lugeda digitaalset kolmemõõtmelist projekti kõikidelt ehitusega kokku puutuvatelt inseneridelt ning edaspidi ka töölistelt.

Tegevus: süvendada BIM-koolitust nii alg- kui täienduskoolituses, muutes see “inseneri kirjaoskuse” vältimatuks osaks.

Sihtgrupp: MKM, ülikoolid, kõrgkoolid, erialaliidud

NS meetmed: erialastipendiumid, nõudluspoole poliitikad

4.3.2 Barjäär: digitaalse ehitusdokumentatsiooni ametliku formaadi puudumine

Ehituse digitaliseerimine ja automatiseerimine nõuab definitsioonina andmemudeli olemasolu (ingl.k - BIM; eesti k. - Ehituse Info Mudel). Praeguseks on selline infomudeli juhend COBIM 2012 tõlgitud soome keelest koostöös RKAS, MKM, TTÜ ja ET INFO. Juhendile ametliku staatuse andmine võimaldaks seda kasutada kõikides riigipoolsetes ja ka eraõiguslikes  ehitushangetes ning hilisemas hoonete ekspluatatsioonis, mis avaks võimaluse hoonete ressursimahukust arvestada elukaare põhiselt.

Tegevus: Ehitise infomudelile ametliku staatuse andmine

Sihtgrupp: MKM, RKAS

NS meetmed: nõudluspoole poliitikad


Fookusgrupid toimusid juunis ning septembris.

 Teadmistepõhise ehituse FG koosseis

  1. MKM ehitusosakond
  2. Puitmaja Liit ja puitmaja klaster
  3. Kodumaja Grupp
  4. TTK ehitusteaduskond
  5. Tartu Regiooni Energiaagentuur
  6. Tallinna Energiaagentuur
  7. Metsa- ja Puidutööstuse Liit
  8. Eesti Energiasäästu Assotsiatsioon
  9. EMÜ Metsandus- ja maaehitusinstituut
  10. EMÜ Tehnikainstituut
  11. EAF Energia- ja rohemajanduse osakond
  12. Eesti Projektbüroode Liit
  13. Eesti Taastuvenergia Koda

Tutvu raporti lisadega siin >