Energia-ja kustannustehokkuus rakennuksen elinkaarella

Transkriptio

1 RIL Rakennus- ja rakennetekniikkaryhmä, kustannustehokas rakentaminen Energia-ja kustannustehokkuus rakennuksen elinkaarella Juha-Pekka Smolander Teknisen myynnin päällikkö 1 Sisältö 1. Energiamääräykset ja vaipan rakenteiden vaikutus rakennuksen energiatehokkuuteen 2. Energiatehokkaita rakennuksia kustannustehokkaasti + 2

2 Energiamääräykset ja vaipan rakenteiden vaikutus rakennuksen energiatehokkuuteen 3 Energiamääräykset 2012 Energiaselvitys: E-luku/energialaskelma Kesäaikaisen huonelämpötilan simulointi Lämpöhäviöiden määräystenmukaisuus Lämmitystehon laskenta Energiatodistus 4 15/03/ Juha-Pekka Smolander

3 Rakennuksen E-luku vaatimukset eri rakennustyypeille Käyttötarkoitusluokka E lukuvaatimus kwh/m 2 vuodessa Luokka 1 Pientalo Pinta alan mukaan Rivitalo 150 Luokka 2 Asuinkerrostalo 130 Luokka 3 Toimistorakennus 170 Luokka 4 Liikerakennus 240 Luokka 5 Majoitusliikerakennus 240 Luokka 6 Opetusrakennus ja päiväkoti 170 Luokka 7 Liikuntahalli (pois lukien uima ja jäähalli) 170 Luokka 8 Sairaala 450 Luokka 9 Muut rakennukset ja määräaikaiset rakennukset E luku on laskettava, mutta sille ei ole asetettu vaatimusta 5 15/03/ Juha-Pekka Smolander Rakennuksen lämpöhäviöt Lämmönläpäisykertoimien U, enimmäisarvot Ulkoseinä 0,6 Yläpohja 0,6 Alapohja maanvarainen 0,6 Ikkunat 1,8 Ulko-ovet 1,8 Ilmanpitävyyden enimmäisarvo Ilmanvuotoluku q 50 =m 3 /(m 2 h) 4,0 6 13/09/ /03/ Juha-Pekka Smolander

4 Rakennuksen lämpöhäviöt Lämmönläpäisykertoimien U, vertailuarvot Ulkoseinä 0,17 Yläpohja 0,09 Alapohja maanvarainen 0,16 Ikkunat 1,0 Ulko-ovet 1,0 Ilmanpitävyyden vertailuarvo Ilmanvuotoluku q 50 =m 3 /(m 2 h) 2,0 Ilmanvaihdon lämmöntalteenotto Vuosihyötysuhteen vertailuarvo 45,0% 7 13/09/ /03/ Juha-Pekka Smolander Rakennuksen lämpöhäviöt - tasauslaskenta Vertailurakennus Suunnitelturakennus Vaipan lämpöhäviöt U = U vert Vaipan lämpöhäviöt U < U max + Ilmavuotojen lämpöhäviöt + + Ilmavuotojen lämpöhäviöt + q 50 < q 50,max Ilmanvaihdon lämpöhäviöt Ilmanvaihdon lämpöhäviöt Lämpöhäviöt yhteensä > Lämpöhäviöt yhteensä Jos suunnitellun rakennuksen lämpöhäviöt ovat pienemmät kuin vertailurakennuksen => OK 8 13/09/ /03/ Juha-Pekka Smolander

5 Rakennusvaipan ilmanpitävyys kiristyy Ilmanpitävyyden osalta siirrytään uuteen yksikköön! n 50 [1/h)] => q 50 [m 3 /(m 2 h)] Rakennusvaipan ilmanvuotoluku q 50 saa olla enintään 4,0 Tasauslaskennan vertailuarvo on q 50 = 2,0 Jos ilmanpitävyyttä ei osoiteta mittaamalla tai muulla menettelyllä Tasauslaskelmassa käytettävä q50 = 4,0 Ruukki takaa ilmanpitävyystason Mittaus VTT sertifikaatti => ilmoitusmenettely 9 Vertailu q 50 ja n 50 luvuilla 3 m 10 m 10 m Tilavuus/ Vaipanpinta-ala 300/320 = 0,94 Lukuarvo kiristyy ~ sama q50 = 4 ja n50 =4 100 m 10 m 8 m 8000/3800 = 2,1 ~ 2 kertaa q50 = 4 ja n50 = m 100 m 12 m / = 4,8 ~ 5 kertaa q50 = 4 ja n50 =0.8 10

6 Tyypillisiä ilmatiiveystasoja Mitattujen rakennusten määrä: 100 kpl Kaikkien tulosten keskiarvo n 50 = 3.9 1/h Huonoin arvo n 50 = 8.9 1/h Paras arvo n 50 = 0.5 1/h Field measurements - Results Number of buildings n50-value November, Pasi Turpeenniemi Kriittiset kohdat tiiveydessä Sokkeliliitymä P1: 20,3 C A1 min: 9,5 C 25,0 C Seinä / katto -liitos A2 ka: 17,4 C 15 Ikkunoiden tiivistys 13,0 C Pystysaumat A3 min: 16,2 C 23,0 C A1 min: 10,6 C 23,0 C 22 A1 min: 11,9 C 20 A2 min: 13,6 C P1: 19,5 C A2 min: 9,7 C 13,0 C 15 P2: 18,4 C P1: 15,0 C 13,0 C November, Pasi Turpeenniemi

7 Vaipan rakenteiden vaikutus rakennuksen energiatehokkuteen Pohjapinta-ala 8000 m3 Ulkoseinät 3500 m2 Seinien U-arvon vaikutus? Katon U-arvon vaikutus? Ilmanpitävyyden vaikutus? 13 23/08/ Juha-Pekka Smolander Tutkitut rakennevaihtoehdot Vaipparakenteen vaihtoehdot n 50 luku Seinän U-arvo Seinän paksuus Katon U-arvo Katon paksuus mm mm mm mm mm mm mm mm 14 23/08/ Juha-Pekka Smolander

8 Tulokset Vaipparakenteen vaihtoehdot n 50 luku Seinän U-arvo Seinän paksuus Katon U-arvo Katon paksuus Lämmitysenergia vuodessa Säästöpotentiaali % mm mm mm mm % mm mm % mm mm % Jukka Joensuu Havainnot Seinän eristepaksuuden merkittävä lisääminen ei juurikaan tuo säästöä lämmitysenergian kulutukseen Ilmanpitävyyden parantaminen tuo merkittävän säästön lämmitysenergian kulutukseen Parempi ilmanpitävyys mahdollistaa katon kompensoinnin ja kokonaisuus on kuitenkin merkittävästi energiatehokkaampi ja tuo säästöä lämmitysenergian kulutuksessa 16

9 Ruukki energiapaneelijärjestelmä - Takuuvarmaa energiansäästöä 17 Ruukki energiapaneelijärjestelmä ilmatiiveystaso ULTRA Rakennuksen ilmatiiveys Ruukki Ilmatiiveystakuu energiapaneelijärjestelmällä: n 50 =0.3 1/h n /h q 50 =1.0 m 3 /h, m 2 (riippuen rakennuksen geometriasta) Ulkoseinät: Seinäpaneelit 1000m 2 Aukkojen osuus 10% seinien pinta-alasta Tiiveyslupaus on aina tapauskohtainen! 18

10 Energiapaneelijärjestelmän kehitys 2011 Ruukki energiapaneeli markkinoille 2012 Uudet Energiamääräykset 2012 Ruukki energiapaneelijärjestelmä markkinoille ULTRA Ilmatiiveystakuu n /h 19 Ruukki energiapaneelijärjestelmä säästöt (EUR) Vuotuiset säästöt lämmitykuluissa (EUR): Annual savings Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2010: n 50 =2 1/h (vertailuarvo) Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2012: q 50 =4 m 3 /h, m 2 (minimivaatimus) m m m m m m2 Floor area 20 20

11 Ruukki energiapaneelijärjestelmä säästöt (CO 2 ) Vuotuiset CO 2 päästövähennykset (tn): Annual CO2 reduction (tn) m m m m m m2 Floor area 132 * ( * Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2010: n 50 =2 1/h (vertailuarvo) Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2012: q 50 =4 m 3 /h, m 2 (minimivaatimus) * ) Vastaa CO2 päästöjä, jotka syntyvät, kun ajetaan isolla henkilöautolla 27 kertaa maapallon ympäri (123g/km) 21 Ruukki energiapaneelijärjestelmä energiapinnoite Ruukki energiapinnoite Alempi pintalämpötila Jopa 25% pienemmät taipumat Alhaisempi jäähdytystarve Rajattu värivalikoima (RR23 & RR41) Uutta! 22

12 Ruukki energiapaneelijärjestelmä Palvelut Ruukki energiasimulaatio* Uutta! Rakennuksen kokonaisenergiatarkastelu, jossa tuodaan esille energiatehokkuuden kriittiset kohdat Vaipparakenteiden optimoinnin vaikutus energiatehokkuuteen ja lämmityskuluihin Tehdään Ruukin kehittämällä energiasimulaattorilla Ruukki energiaseuranta* Uutta! Rakennuksen energiankulutukset tavoitearvojen määrittäminen ja mittarointisuunnitelma & asennus Rakennuksen todellisen energiankulutuksen seuranta ja vertaus tavoitearvoihin Varmistetaan rakenuksen energiatehokas käyttö! Ulkoinen palveluntarjoaja (NordBuild) *Lisävaruste 23 Ruukki energiapaneelijärjestelmä Ilmatiiveystakuu Tiiveystesti sisältyy toimitukseen Tehdään standardin EN13829 mukaisesti Riippumattoman ja sertifioidun mittaaja Uutta! Rahat takaisin -takuu Rahat takaisin, jos luvattua tiiveyttä ei saavuteta VTT:n sertifioima Kattaa koko energiapaneelijärjestelmän Kattaa myös ns. ilmatiiveyden ilmoitusmenettelyn (ilmoitettu arvo n50=1.0 1/h) Uutta! 24

13 Liberta Solar Energiaa tuottava julkisivu 25 Liberta Solar julkisivu Täysin integroitu ratkaisu: Ei näkyviä kaapeleita Kaapelit kytketään ja yhdistetään invertterille DC INVERTTERI AC Sähkön muuntaminen: Invertteri muuntaa sähkön vaihtovirraksi (AC) 26 13/09/ Juha-Pekka Smolander

14 Liberta Solar julkisivu/ E-luku 3000m2 liikerakennus 150 m2 Liberta Solar Sähköntuotto vuodessa kwh E-luvuksi muutettuna = kwh x 1,7 / 3000 = 7.4 kwh/m2,a 27 Liberta Solar julkisivu/ E-luku Käyttötarkoitusluokka E lukuvaatimus kwh/m 2 vuodessa Luokka 1 Pientalo Pinta alan mukaan Rivitalo 150 Luokka 2 Asuinkerrostalo 130 Luokka 3 Toimistorakennus 170 Luokka 4 Liikerakennus kwh/m2 => 3-5 % vaikutus E-lukuun 28

15 Energiatehokkaita rakennuksia kustannustehokkaasti + 29 Case Ikano Vantaa Ruukin urakan toimitussisältö Teräsrunko ja yläpohjan kantavat rakenteet (kantava poimulevy) Energiapaneelit Teräs-julkisivuverhoukset 30

16 Case Ikano Vantaa Ruukki Energiapaneelijärjestelmä - Ilmatiiveyden varmistuspaketti Rakennuksen koko vaipparakenteen detaljiikka käytiin yhdessä läpi ja toteutettiin sovitulla tavalla Katon hyörynsulun liittymät Nurkkien liitokset Räystään liittymät Sokkelin liittymät Energiapaneeliseinän sisäiset liitokset Ikkunoiden/ lasirakenteiden liitokset Läpiviennit 31 Case Ikano Vantaa/ Energiatehokkuus Rakennuksen energiatehokkuus energiapaneeleilla Energiasimulointi Granlund 1. Suunniteltu ilmanpitävyys n50=2.0 1/h 2. Toteutettu ilmanpitävyys n50=0.3 1/h Saavutettu säästö lämmitysenergiankustannuksissa 18% 32 13/09/ Juha-Pekka Smolander

17 Case Ikano Vantaa/ Energialuokka Energiatehokkuusluku ET = 177 kwh/brm2/vuosi Perustapauksessa ET luku olisi ollut = 190 kwh/brm2/vuosi Energialuokka parani yhden pykälän C:stä B:hen 33 Katon kompensaatio, Energiapaneelilla U = 0.09 w/m2 K Eristepaksuus n. 450 mm U = 0.15 w/m2 K Eristepaksuus n. 270 mm väri väri Ei vaikuta rakennukseen energiatehokkuuteen, koska erinomainen ilmatiiveys takaa sen Kustannussäästöt ~8-10 /m /03/ Juha-Pekka Smolander

18 Energiapaneelikohteita ja mittaustuloksia 2010 vaatimus oli n 50 = 4 1/h Kohde Paikkakunta n 50 =1/h Parannus SrmK brm.-m2 K-Supermarket Jääli 0,25 16 krt m² IKEA Kuopio 0,50 8 krt m² Ikano Retail Center Vantaa 0,25 16 krt m² Kauppakeskus Veturi Kouvola 0,3 13 krt m² Flyway Cargo Vantaa 0,18 22 krt m² Morpac-Paccor Hämeenlinna 0,16 25 krt m² Schenker Logistics Nurmijärvi 0,19 21 krt m² Itella Logistics Orimattila 0,15 27 krt m² Yhteenveto Rakennuksen ilmatiiveydellä erittäin keskeinen osa energiatehokkuudessa Ruukki nostanut ilmatiiveyden takuuta entisestään (Ruukki energiapaneeli) Energiasimuloinnin avulla energia- ja kustannustehokkaita rakennuksia Kiitos 36 13/09/ Juha-Pekka Smolander