Tulevaisuudennäkymiä kuntatekniikassa. Tutkimusprofessori Miimu Airaksinen

Transkriptio

1 Tulevaisuudennäkymiä kuntatekniikassa Tutkimusprofessori Miimu Airaksinen

2 2 Rakennetulla ympäristöllä on suuri vaikutus sekä ympäristöön että kestävään kehitykseen Rakennettu ympäristö kuluttaa: 17% puhtaasta vedestä 25% puumateriaalista 40% energia ja materiaalivirroista 30-40% primäärienergiasta >60% emissioista (sis. liikenteen)

3 3 Estimated economic mitigation potentials by sector in 2030 Source: IPCC 2007 Climate Change Synthesis Report

4 4 Suomen päästöt Milj. tn CO 2 ekv Kioto Suomen päästöt CO2 ekv

5 5 Yhdyskunta rakenteen vaikutukset kasvihuonepäästöihin Energian- ja materiaalien kulutus sekä päästöt ja jätteet per asukas yhdyskuntarakenteessa 1. Alueiden käyttö tehokkuus, etäisyydet, perusrakenteiden tarve 2. Liikennejärjestelmät liikkumis- ja kuljetustarpeet, kulkutapavalinnat 3. Energiajärjestelmät energiantarve ja muodot, ominaispäästöt Yhdyskuntarakenteen ohjaustoimenpiteet alueiden käytön suunnittelu kaavoitus maa- ja tonttipolitiikka rakentamismääräykset tontinluovutusehdot yhteistyösopimukset perusrakenteiden järjestelmävalinnat

6 6 100 % lisää maapinta-alaa per asukas merkitsee 50 % lisää energiakuluja per asukas PKS PKS Hämeenlinna Lahti sukkuloijaa Kotka Tampere Mikkeli PKS Tammisaari Hämeenlinna Lahti sukkuloijaa Turku Kotka PKS oli jo sukkuloijaa YTV-alueelle! Tammisaari sukkuloijaa YTV

7 7 Kaupunkiseutujen rakennemuutos Kaupunkiseutujen rakennemuutos Taajaman maapinta-alan muutos %/v 3,5 % 3,0 % 2,5 % 2,0 % 1,5 % 1,0 % 0,5 % Lahti Kuopio Vaasa Pietarsaari Turku Joensuu Raahe Helsinki Lohja Forssa Kajaani Kotka-Hamina Kemi-Tornio Hämeenlinna Savonlinna Valkeakoski Lappeenranta Mikkeli Kokkola Kouvola Rovaniemi Pori Varkaus Rauma Iisalmi Heinola Salo Hyvinkää-Riihimäki Tampere Jyväskylä Seinäjoki Oulu harvenevat kaupunkiseudut (32 kpl = 94 %) pinta-ala kasvaa nopeammin kuin väestö tihentyvät kaupunkiseudut (2 kpl) Huom! kyseessä vain 5 vuoden trendi, jonka taustalla voi olla myös satunnaisia taajama-alueen rajausmuutoksia 0,0 % Imatra Porvoo* -0,5 % -1,0 % -0,5 % 0,0 % 0,5 % 1,0 % Taajamaväestön muutos %/v 1,5 % 2,0 % 2,5 % 3,0 % 7 Vain Porvoossa ja Jyväskylässä taajama-alan kasvu on ollut hitaampaa kuin väestönkasvu. Porvoossa kyse on tilastollisista syistä, Sköldvikin alueen irtoamisesta tilastollisesta Porvoon taajamasta Presention name / Author Kuva Lahti P. 2010

8 8 Liikennejärjestelmät

9 9 Liikennejärjestelmän elementtejä Yhdyskuntarakenne Liikennesuoritteiden hallinta ja liikkumismuodon valinta Liikenteen energia Ajoneuvot ja niiden käyttötapa

10 10 Liikenne

11 11 Eri kulkuneuvojen päästöjä

12 12 Energiantuotanto

13 13 Ominaispäästöt g(co 2 )/kwh Sähkön ja kaukolämmön ominaispäästöt Kaukolämpö Sähkö

14 14 Mistä sähkö? - 5 C

15 15 Rakennukset energiantuottajina Netto-nollaenergiatalo

16 16 Energiankäyttö ja aurinkosähkö

17 17 Älykkäät verkot ja rakennukset Hajautettu energiantuotanto Rakennuksen energiantuottajina Energia managerointi European Technology Platform Smartgrid 2006

18 18 Kulutushuippujen katkaiseminen on erittäin tärkeää ekotehokkuuden kannalta Ruotsalainen /Sederlund 2008

19 19. ja kustannusten kannalta

20 20 Tuotantohuippujen varastoiminen on erittäin tärkeää ekotehokkuuden kannalta VTT Kiviluoma J, Meibom P, 2010

21 21 Exergia, energian laatu

22 22 E-luku kokonaisenergiatarkastelussa E-luvun laskenta esimerkki kaukolämpötalosta: Rakennuksen standardikäyttö

23 23 Lämmitystavan kokonaisenergiatarkastelu Lämmitystarve Rakennuksen kokonaisenergian käyttöä ei voi vertailla suoraan kertoimia vertailemalla Lämmitystapa Energiamuodon kerroin Lämpöpumppu 2,8: 0,45 kwh ostoen. x Sähkö 1,7 = 0,76 kwh 1 kwh Lattialämmitys 80%: 1,25 kwh kulutus Kaukolämpö 94%: 1,33 kwh ostoen. Öljykattila 81%: 1,54 kwh ostoen. x x Kaukolämpö 0,7 Fossiilinen polttoaine 1,0 = = 0,93 kwh 1,54 kwh Pellettikattila 75%: 1,66 kwh ostoen. x Uusiutuva polttoaine 0,5 = 0,83 kwh Sähköpatterit 100%: 1,0 kwh kulutus Suora sähkö100%: 1,0 kwh ostoen. x Sähkö 1,7 = 1,7 kwh

24 24 Rakennuskanta Kuva Huovila P. 2010

25 25 Vuonna 2050 on yhtä paljon vuoden 2010 jälkeen rakennettua rakennuskantaa kuin ennen vuotta 2010 rakennettua rakennuskantaa Vuoden 2010 rakennuskanta vuonna 2050 Uudistuotanto milj. m2 270 milj. m2 milj. m Rakennuskannan kerrosala ikäluokittain v Vapaa-ajan asuinrakennukset Tuotantorakennukset Julkiset palvelurakennukset Liike- ja toimistorakennukset* Asuinkerrostalot Rivitalot 0 Ennen luku luku luku luku luku luku luku luku luku luku Omakotitalot 2010

26 26 Kaikki meistä eivät näe tämän rakennuksen kauneutta

27 27 Rakennuskannan energiatehokkuuden ja ympäristömyönteisen tuotannon vaikutukset kasvihuonekaasupäästöihin 25 Optimistinen rakennusten energiatehokkuusskenaario 25 Sekä optimistinen rakennusskenaario että ympäristömyönteinen energiantuontanto 20 20CO 2 -päästöt MT/a CO 2 -päästöt MT/a Kaikki energia Kaikki energia Tilojen lämmitys Tilojen lämmitys Sähkö (ei lämmitys) Sähkö (ei lämmitys) Lämmin käyttövesi Lämmin käyttövesi Energiantuotannon ympäristömyönteisyyden parantaminen: kaikissa uudisrakennuksissa 15 % aurinkolämpöä (vähennykset sähkö- ja öljylämmityksestä), kaikki vanhat rakennukset korjataan 3,5 % vuodessa 15 %:lle aurinkolämpöä (vähennykset sähkö- ja öljylämmityksestä), kaikki jäljelle jäävä sähkö- ja öljylämmitys kaikissa rakennustyypeissä (uudet ja vanhat) korvataan lämpöpumpuilla, kaukolämpö tuotetaan 2050 mennessä kokonaan puupolttoaineella, sähköntuotanto muutetaan 2050 mennessä päästöttömäksi

28 28 Miten kaupunki/alue toimii? Kuva Huovila P. 2010

29 29 Aikaisempia tutkimuksia tyytymättömyyden kohteet asuinalueilla Eniten tyytymättömyyttä lisäävät: Puuttuvat peruspalvelut Huonot mahdollisuudet vaikuttaa asuinalueen kehittämiseen Asukkaiden mielestä nykyinen kaavaprosessi ei tue osallistumista riittävästi Lisääntynyt autoilu ja siitä aiheutuva turvattomuus asuinalueen sisällä Toisaalta, autolla halutaan päästä lähelle omaa asuntoa. Asuinalueen yhteiset tilat, kuten leikkipaikat, urheilualueet yms. Toisaalta: Asuinalueen ja asunnon valinta on lähes aina kompromissi Jo tehtyyn asuinalueen valintaan ollaan kohtalaisen tyytyväisiä Ympäristökysymykset tulevat esille joissain tutkimuksissa, mutta eivät vielä kovin laajasti Kuva Pekka Huovila

30 30 Kaupunkirakenne Kaupunkirakenteen merkitys on tärkeä myös antisosiaalisen käyttäytymisen kannalta. Kuvassa siniset pisteet ovat graffitteja

31 31

32 32 Ekotehokkuus = Elämänlaatu Ympäristöpaine * Resurssien käyttö * Kustannukset Kestävä kehitys = puhdas ja terveellinen ympäristö laadukkaat ja kestävät tuotteet sosiaalisesti hyväksyttävä päästöt ym. ympäristöhaitat materiaalien ja energian kulutus elinkaarikustannukset Näitä lisää (elämän laadun paraneminen palkitsee) Näitä vähemmän (rajoituksilla, määräyksillä, kannustimilla) valokuva Pekka Huovila

33 33 Systeemi dynaaminen mallintaminen, VTT tool People using cars frequency People willing to use cars Public transport capacity <Inhabitants> People using cars Public transport users People walking/cycling Passengers not transported Need for travelling <Nearby private services> <Nearby public services> Local people in local jobs rate Nearby job opportunities Non-service job opportunities Service-to-job rate

34 34 Systeemi dynaaminen mallintaminen, VTT tool Good walking routes Total length of the street network Average walking routes from the rest Average walking routes Walking satisfaction factor Cycling density Walking density Bad walking routes Good cycling routes Walking / Cycling satisfaction factor Cycling ratio People cycling <People walking/cycling> Average cycling routes from the rest Average cycling routes Cycling satisfaction factor Bicycle parking satisfaction factor Bicycle parking capacity near houses Bad cycling routes Bicycle parking capacity in public areas

35 35 Energian käyttö Uusiutuvan energian potentiaali Monitavoite aluesuunnittelu Olemassa olevat verkot Suosituimmat asuinalueet

36 36 VTT creates business from technology