Energiateollisuuden ympäristötutkimusseminaari

Transkriptio

1 Asuinrakennusten energiatehokkuuden vaikutukset sisäympäristön laatuun ja terveellisyyteen INSULAtE projekti Tampereen teknillinen yliopisto DI Virpi Leivo, A. Aaltonen, M. Kiviste, Prof. R. Lindberg Kaunasin Teknillinen yliopisto Prof. D. Martuzevicius, FM T. Prasauskas Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL) Dos. U. Haverinen-Shaughnessy, FM M. Turunen ja M. Pekkonen, FT L. Du

2 Taustaa EU direktiivien johdosta kaikki uudet asuinrakennukset on rakennettava lähes nollaenergia-periaatteella vuodesta 2021 alkaen Myös olemassa olevien rakennusten energiatehokkuutta on pyrittävä parantamaan Kansalliset ohjelmat pyrkivät vastaamaan EU:n ilmastopolitiikan vaatimuksiin, esim. Suomessa vuosittain valtionavustuksia saa n energiaparannuskohdetta, säästö arviolta 1.5 TWh/a (Heljo 2007)

3 Energiaparannusten vaikutukset Rakennusten energiaparannuksilla on monitahoisia vaikutuksia paitsi energian kulutukseen, myös mm. Rakenteiden, rakennusosien ja järjestelmien toimintaan Sisäympäristön laatuun Asumisterveyteen ja viihtyisyyteen Näiden vaikutusten arviointi ja tutkiminen on ollut vähäistä

4 Sisäympäristön laatuun vaikuttaa Melu ja valaistus Lämpö- ja kosteusolosuhteet Ilmanvaihto Sisäilman hiukkaset ja kuidut Kemialliset ja mikrobiologiset epäpuhtaudet, haju Kosteus- ja homevauriot Radon Energiaparannuksilla voidaan vaikuttaa kaikkiin yo. tekijöihin Asumisterveysopas ja ohje, STM 2003

5 Sisäympäristön laatu voi vaikuttaa terveyteen ja tuottavuuteen Sisäympäristön laatu Terveysriskit Hengitystieoireet, infektiot Pitkäaikaiseen altistukseen liittyvät sairaudet (mm. astma, sydän- ja verisuonisairaudet, syöpä) Poissaolot töistä/koulusta, tuottavuus

6 Asumisterveys ja viihtyisyys Hyvä koettu ympäristö Lämpöolot, ilmanvaihto Hallittavuus Tarvitaan tutkittua tietoa energiaparannusten vaikutuksista ympäristöön, rakennuksiin ja terveyteen

7 Rakennusten energiaparannusten vaikutukset sisäympäristön laatuun ja terveellisyyteen Euroopassa (INSULAtE) Kesto THL toimii koordinaattorina, yhteistyökumppaneina Tampereen ja Kaunasin teknilliset yliopistot Tarkastelun kohteina luvuilla rakennetut asuinkerrostalot, joihin tehdään energiatehokkuuden parantamiseen tähtääviä korjaustoimenpiteitä Sisäilman laatuun liittyviä mittauksia + asukaskyselyjä ennen ja jälkeen korjaustoimenpiteiden, objektiivisesti ja kvantitatiivisesti Suomessa (50 kerrostaloa) ja Liettuassa (20 kerrostaloa)

8 Yleiset tavoitteet Rakennusten energiatehokkuuden vaikutusten arviointiin käytettävien menetelmien kehittäminen Vaikutusten kokonaisvaltainen arviointi Ohjeet ja suositukset Tuloksista tiedottaminen

9 Monipuolinen hankeyhteistyö ja erityistavoitteet Julkinen sektori Tutkimuslaitokset Kunnat Päättäjät Yksityinen sektori Energiateollisuus Rakennusteollisuus ja rakennusaineteollisuus Rakennusten ylläpito, huolto, isännöinti Rakennusten omistajat ja käyttäjät Uusia arviointimenetelmiä ja työkaluja Arviointimalli Arviot energiatehokkuuden parannustoimien vaikutuksista Tiedon ja vuorovaikutuksen lisääminen Terveellisyysnäkökulma energiakorjauksissa Energiakorjauksissa turvataan terveellinen asuminen, hyvä sisäilman laatu ja rakenteiden toimivuus

10 Peruskorjausten vaikutuksia Lisälämmöneristys Lämpöolosuhteet (T, RH), ilmatiiveys, ilmanvaihto Ikkunoiden vaihto Pintalämpötilat, vetoisuus, ilmatiiveys

11 Miten peruskorjausten vaikutuksia selvitetään tutkimuskohteissa Energian kulutus KWh/m3, rakennuksen vaipan lämmöneristävyys, ilmanpitävyys Lämpöolosuhteet Lämpötila ja suhteellinen kosteus Rakenteet Rakenteiden kosteustekninen toiminta Sisäilman laatu Ilmanvaihto, sisäilman epäpuhtaudet Asukkaiden terveys ja hyvinvointi Hengitystieoireet ja -sairaudet, lämpöviihtyvyys

12 Menetelmät Mittaukset Sisäilman lämpötila ( C) ja suhteellinen kosteus (RH %) Hiilidioksidi ja -monoksidipitoisuus (CO 2 ja CO) Typpidioksidipitoisuus (NO 2 ) Pienhiukkaspitoisuus (PM2.5, PM10) Mikrobi- ja kuitupitoisuus laskeutuneessa pölyssä VOC- ja formaldehydi-pitoisuus Radonpitoisuus Ilmanvaihto (ilmanvaihtuvuus) Paine-ero Asumisterveyskyselyt ja -päiväkirjat

13 Tilanne Ennen korjauksia mittauksia tehty 45 asuinkerrostalokohteessa Suomessa Tulokset analysoitu 16 kohteesta Korjausten jälkeen mittauksia tehty (ja analysoitu) viidessä asuinkerrostalokohteessa

14 Alustavia tuloksia Tutkittavat rakennukset Suomessa ja Liettuassa eivät poikenneet iältään ja kooltaan Suurimmassa osassa (81%) rakennuksista Suomessa ilmanvaihto oli koneellinen, kun taas Liettuassa se oli kaikissa rakennuksissa painovoimainen Finland (N=16) Lithuania (N=20) Variable Unit N Average Percent (%) N Average Percent (%) Building age Year Building area m Apartment area m No. of floors n No. of apartments n District heating Ventilation system Mechanical Nature

15 Lämpötila (T) ja suhteellinen kosteus (RH) ennen korjauksia *T w ja RH w lämpötila ja suhteellinen kosteus oleskelutiloissa Suomi: (A) n.40% ajasta T w > 23 ºC (C) 33% ajasta RH w < 20% Liettua: (B) n.54% ajasta T w < 20 ºC (D) 40% ajasta RH w < 40% tai yli 60%

16 Hiilidioksidi (CO 2 ) Keskimäärin 701±182 ppm Suomessa ja 1027±386 ppm Liettuassa National guideline 1000 ppm yli 1000 ppm Suomessa viidessä (5%) ja Liettuassa 41 (47%) asunnossa

17 Ohjearvot ylittävien asuntojen prosenttiosuudet ennen - jälkeen Lithuania Finland Parameter N Average SD Median Per,% N Average SD Median Per,% Pre renovation Post renovation Unit Tw C RHw % CO 2 ppm PM 2.5 µg m PM 10 µg m Tw C RHw % CO 2 ppm PM 2.5 µg m PM 10 µg m Suomi: >23 ºC <20% lkm suurempi lkm pienempi Liettua: <20 ºC lkm:t <20% >60% CO 2 ja PM 10 suuremmat pienemmät

18 Asumistyytyväisyyden ja terveellisyyden tarkastelu Valtakunnallinen asumisterveyskysely (ALTTI) Toteutettu vuosina 2007 ja kysymystä sisältävä kysely lähetetty 3000 satunnaisesti valitulle vuotiaalle henkilölle Toimii vertailuaineistona (vertailuryhmänä kerrostalojen asukkaat)

19 Asukaskyselyn tuloksia ennen korjauksia, 1 Muuttuja Ikä (ka.) Vastaajanan nainen % Tyytyväinen asuntoon, % Tyytyväinen tehtyihin korjauksiin, % Tyytyväinen sisäilman laatuun, % Lämmityskaudella lämpötila C, % Kesällä sopivan lämmintä, % Talvella sopivan lämmintä, % Tampere + Etelä- Suomi (N=123) Kuopio + Itä-Suomi (N=20) Altti2011 vertailuaineisto 58,8 59,2 48,8 (46,8 50,6) 63,4 55,0 62,6 (59,4 65,8) 48,0 40,0 41,0 (37,7 44,2) 37,7 38,9 34,1 (31,0 37,2) 23,9 45,0 30,8 (27,8 33,9) 55,9 65,0 52,8 (49,5 56,1) 57,7 45,0 35,7 (32,6 38,9) 57,7 75,0 71,5 (68,5 74,5)

20 Asukaskyselyn tuloksia ennen korjauksia, 2 Muuttuja Tampere + Etelä- Suomi (N=123) Kuopio + Itä-Suomi (N=20) Altti2011 vertailuaineisto Hyvä/melko hyvä yleinen terveydentila, % Yleisoireita (päänsärky, väsymys) viikoittain, % Ylähengitystieoireita (nenän tukkoisuus, nuha, kuiva tai kipeä kurkku) viikoittain, % Alahengitystieoireita (hengenahdistus, yskä, limannousu) viikoittain, % 66,7 89,5 73,8 (67,4 80,1) 15,5 17,6 30,2 (25,5 34,8) 19,1 16,7 17,7 (14,0 21,5) 10,5 11,1 13,1 (9,9 16,4)

21 Asukaskyselyn tuloksia korjausten jälkeen, 1 Muuttuja Tyytyväinen asuntoon, % Tyytyväinen tehtyihin korjauksiin, % Tyytyväinen sisäilman laatuun, % Lämmityskaudella lämpötila C, % Kesällä sopivan lämmintä, % Talvella sopivan lämmintä, % Tampere + Etelä-Suomi (N=123), ENNEN Tampere + Etelä-Suomi (N=19), JÄLKEEN Altti2011 vertailuaineisto 48,0 57,9 41,0 (37,7 44,2) 37,7 63,2 34,1 (31,0 37,2) 23,9 42,1 30,8 (27,8 33,9) 55,9 63,2 52,8 (49,5 56,1) 57,7 52,6 35,7 (32,6 38,9) 57,7 84,2 71,5 (68,5 74,5)

22 Asukaskyselyn tuloksia remontin jälkeen, 2 Muuttuja Tampere + Etelä-Suomi (N=123), ENNEN Tampere + Etelä-Suomi (N=19), JÄLKEEN Altti2011 vertailuaineisto Hyvä/melko hyvä yleinen terveydentila, % Yleisoireita (päänsärky, väsymys) viikoittain, % Ylähengitystieoireita (nenän tukkoisuus, nuha, kuiva tai kipeä kurkku) viikoittain, % Alahengitystieoireita (hengenahdistus, yskä, limannousu) viikoittain, % 66,7 84,2 73,8 (67,4 80,1) 15,5 21,1 30,2 (25,5 34,8) 19,1 5,3 17,7 (14,0 21,5) 10,5 0,0 13,1 (9,9 16,4)

23 Yhteenveto 1/3 tilanne Tampereen kohteissa ennen remonttia Sisäilman laatuun tyytyväisyys Asuntoon tyytyväisyys Tyytyväisyys asunnon lämpöolosuhteisiin Eivät juurikaan poikkea valtakunnallisesta tasosta

24 Yhteenveto 2/3 tilanne Tampereen kohteissa remontin jälkeen (alustava) Tyytyväisempiä asuntoon sekä sisäilman laatuun Lämpöolosuhteet parantuneet Yleinen terveydentila parempi Vähemmän viikoittaisia ylä- ja alahengitystieoireita (mutta enemmän yleisoireita) Huom. 19 vastausta!

25 Yhteenveto 3/3 Tutkimukset vielä kesken, tarvitaan isompi aineisto (remontin jälkeisiä kyselyvastauksia) Jo näiden tulosten perusteella ilmeinen jatkotutkimustarve Monia avoimia kysymyksiä mm. liittyen korjausten laajuuteen ja korjaustapoihin

26 Jatkotoimenpiteet Kehitämme mm. asukkaille ja taloyhtiöille tarkoitettua raporttimallia sisäympäristön laadun arvioimiseksi

27 Esimerkki rakennuksen omistajalle raportoitavista tuloksista (kohde Suomessa) Indoor temperature (T): Carbon dioxide (CO 2 ): Level that should not be exceeded during the heating season Adequate level Good level Adequate level A good indoor temperature (T) is 21 C and an adequate T is 18 C. Indoor temperature should not exceed C during the heating season. The temperature exceeded C in three apartments before the renovation and in two apartments after the renovation. Ventilation does not fulfill the requirements if indoor air concentration of carbon dioxide (CO 2 ) exceeds ppm. The level of 1200 ppm is regarded adequate. One apartment exceeded the 1200 ppm level before the renovation.

28 Rakennuksen energiakatselmusta ja energiatodistusta voisi täydentää sisäympäristön laadun arvioinnilla, tarvitaan yleisesti hyväksytty malli (ks. esimerkki tutkimuskohteesta Suomessa) IEQ Assessment before renovation after renovation % apartments meeting recommended (90-100) A (80-89) (70-79) (60-69) (50-59) (0-49) B C D E F T RH TI CO 2 CO Radon CH 2 O Interpretation of the results is based on the following recommendations (Housing Health Guidelines, The Ministry of Social Affairs and Health, Finland, 2003): During the heating season, indoor temperature (T) should not exceed o C. Indoor temperature below 18 o C can cause adverse health effects. Relative humidity (RH) should be 20-60%. Occasionally the range cannot be reached due to climatic factors, which then cannot be considered a health risk if other perquisites for healthy living conditions are met. An adequate level of thermal index (TI) is 61 and a good level is 65. In case carbon dioxide (CO 2 ) concentrations are exceeding mg/m 3 (1 500 ppm), the ventilation has to be increased. (Satisfactory CO 2 level is ppm.) Instantaneous carbon monoxide (CO) concentration should not exceed 8 mg/m 3 (6.9 ppm). An average-annual level of radon should not exceed 400 Bq/m 3. Formaldehyde (CH 2 O) concentration should not exceed 100 µg/m 3.

29 Kokonaisvaltaisessa arviossa mukana lämpö, sisäilma, valaistus ja akustiset olosuhteet? INDOOR ENVIRONMENTAL QUALITY ASSESSMENT % apartments meeting recommended Thermal comfort Indoor air quality Lighting Acoustics Total (90-100) A (80-89) (70-79) (60-69) (50-59) (0-49) B C D E F

30 Muutosten seuranta pitkällä aikavälillä Rakennuskanta on kokemassa suuria muutoksia, joiden vaikutukset voivat näkyä vasta viiveellä Korjausten vaikutuksia voidaan tarkastella sisäympäristön laadun arvioinnilla Asunnon tasolla ohjearvojen täyttyminen Rakennuksen tasolla täydentämässä energiakatselmusta ja todistusta Ryhmätasolla myös asumistyytyväisyyden ja terveellisyyden tarkastelu

31 Johtopäätökset Ennen korjauksia ohjearvot täyttyivät suuremmassa osassa tutkittuja asuntoja Korjausten jälkeen oli tilanne joissakin kohteissa parempi ja joissakin huonompi verrattuna tilanteeseen ennen korjauksia (alustava) Energiatehokkuutta parantavien korjausten avulla tilaisuus parantaa sisäympäristön laatua ja terveellisyyttä Insulate projektin tuloksina mm. Arviointiprotokolla Asumisterveyskyselyn jatkokehitys Jatkossa tulee kehittää seurantamenetelmiä ja ohjeita päätöksenteon tueksi

32 Kiitokset Kiitokset tutkimukseen osallistuneille Asukkaille Taloyhtiöille Tutkimusta rahoittavat EU Life+ ohjelma ja Energiateollisuus ry.