Assessment of Ecological Sustainability of Urban FormEcoBalance model for impact assessment of urban form

The research is based on research studies during 1992 – 2011 carried out by the author at VTT Technical Research Centre of Finland, concerning ecological and economic impact assessment of urban development. The EcoBalance model was developed during these studies. The main goal of the research is to present a general view of impacts of urban planning choices on ecological sustainability of urban form. The focus is on solutions at residential area, municipality and regional levels. Assessment covers all structures: buildings and infrastructure, and transportation caused by the functions of the area. The EcoBalance model estimates the total consumption of energy and raw materials, the production of greenhouse gas and other emissions and the costs caused by urban form on a life cycle basis. Energy consumption and emissions are mainly caused by operation phase, whereas raw materials and costs area mainly caused by production phase. Most of the impacts are caused by buildings. The largest relative differences between solutions are caused by transportation. According to the research results urban planning solutions have large-scale significance for sustainable development of the built environment. The relative differences between solutions are biggest at detailed planning levels. Decisions about location are, however, made at general planning levels. The most important choices at residential area level concern location, area density, living space, energy effifiency of buildings, building types and materials, and energy systems. The essential choices at municipality and regional levels concern shares of infill development and dispersed settlement, location of areas, area density, living space and energy and transportation systems. The main uncertainties relate to the future development of technology. The research confirms that developing the urban form more cohesive and compact is a vital means when aspiring sustainable built environment. The results are in line with other studies. The EcoBalance model works well in comparison of alternatives and it is easy to modify according to various assessment circumstances and needs. Main development needs concern collecting data, taking into account changes in new technologies, and developing the model from an expert tool into a common tool.Tutkimus perustuu tekijän vuosina 1992–2011 teknologian tutkimuskeskuksessa (VTT) laatimiin tutkimuksiin, jotka ovat käsitelleet yhdyskuntarakenteen kehittämisen ekologisten ja taloudellisten vaikutusten arviointia. Tutkimusten yhteydessä kehitettiin EcoBalance-arviointimalli. Tutkimuksen päätavoitteena on esittää kokonaiskuva erilaisten yhdyskuntasuunnitteluun liittyvien valintojen vaikutuksista yhdyskuntarakenteen ekologisuuteen. Tarkastelun kohteena ovat valinnat asuntoalue-, kunta-, seutu- ja maakuntatason suunnittelussa. Yhdyskuntarakenne koostuu rakennuksista, verkostoista ja muista rakenteista sekä yhdyskunnan toimintojen edellyttämästä liikenteestä. Yhdyskuntarakenteen ekologisuus määräytyy sen koko elinkaaren aikaisen energian ja raaka-aineiden kulutuksen sekä aiheutuvien päästöjen ja kustannusten perusteella. Yhdyskuntarakenteen elinkaaren aikaisista vaikutuksista energiankulutus ja päästöt aiheutuvat pääosin käyttövaiheessa ja raaka-aineiden kulutus ja kustannukset pääosin tuotantovaiheessa. Eniten vaikutuksia aiheutuu rakennuksista. Suurimmat suhteelliset erot ratkaisujen välillä aiheutuvat liikenteestä. Tutkimuksen mukaan yhdyskuntasuunnitteluun liittyvillä valinnoilla on merkittävä vaikutus yhdyskuntarakenteen ekologisuuteen. Vaihtoehtojen väliset suhteelliset erot ovat suurimmat yksityiskohtaisilla tarkastelutasoilla. Näihin vaikuttavat sijaintivalinnat tehdään kuitenkin yleisemmillä suunnittelutasoilla. Tärkeimmät valinnat asuntoalueita tarkasteltaessa liittyvät alueen sijaintiin, aluetehokkuuteen, asumisväljyyteen, rakennusten energiatehokkuuteen, tyyppeihin ja rakennusmateriaaleihin, lämmitystapoihin ja energiajärjestelmiin. Kunta-, seutu- ja maakuntatasolla keskeiset valinnat liittyvät täydentävän rakentamisen ja hajarakentamisen osuuksiin, rakennettujen alueiden sijaintiin ja aluetehokkuuteen, asumisväljyyteen, liikennejärjestelmään ja energiajärjestelmiin. Merkittävimmät epävarmuustekijät liittyvät teknologian kehittymiseen. Tutkimus vahvistaa näkemyksiä siitä, että yhdyskuntarakenteen eheyttäminen on keskeinen keino pyrittäessä ekologisesti kestävään rakennettuun ympäristöön. Tutkimuksen tulokset ovat samansuuntaiset muissa tutkimuksissa saatujen tulosten kanssa. EcoBalance-arviointimalli sopii hyvin vaihtoehtojen väliseen vertailuun ja sitä on helppo muokata erilaisiin arviointitilanteisiin ja tarpeisiin. Kehittämistarpeet liittyvät lähtötietojen keräämiseen, teknologian kehityksen huomioon ottamiseen ja mallin kehittämiseen asiantuntijamenetelmästä yleiseen käyttöön soveltuvaksi menetelmäksi