Rakentamisen energiamääräykset 2012 Keskeiset muutokset ja kustannusvaikutukset

Transkriptio

1 Rakentamisen energiamääräykset 2012 Keskeiset muutokset ja kustannusvaikutukset Keski-Suomen Energiatoimisto (Lähdeaineisto mm. Ympäristöministeriö, Mika Vuolle - SuLVI/ Equa Simulation Finland Oy) 1

2 Sisältö Rakentamismääräysten kehitys Uudisrakentamisen energiamääräykset 2012 Mikä muuttuu ja miksi? Energiamuodon kerroin ja kokonaistarkastelu Muuttuvat säädökset (uusi D3) Soveltamisala Energiatehokkuuden vaatimukset Energialaskennan lähtötiedot ja laskentasäännöt Määräystenmukaisuuden osoittaminen Arvioita kustannusvaikutuksista ja toteutuksesta 2

3 Vuoden 2050 rakennuskannasta on jo puolet rakennettu 3

4 Määräysten kehittyminen ,17 0,40 hirsis. 0,09 0,16 / 0,17 1,0 1,0 q50 = 2, max % Ei rajoitusta E-luku

5 Määräysten kehitys jatkossa Direktiivi voimaan , kansalliset säädökset oltava julkaistuna Kansalliset säädökset voimaan osin (lähinnä energiatodistus), osin

6 Rakennusten energiankäytön päästöjen vähennys Rakennusten osalta suurin vähennyspotentiaali sähkönkäytön tehostamisessa / korvaamisessa (erityisesti sähkölämmitys, yli 0,6 milj. pientalossa), öljylämmityksestä luopumisessa uusiutuvien lisäämisessä kaukolämmön tuotannossa 6 Kurnitski

7 Miksi uudistus? (Lähde: YM) Ilmastotavoitteet Rakennuskannan pitkäaikaiset vaikutukset Taloudellisuus ja kustannustehokkuus Osa jatkumoa Energiatehokkuuden ja uusiutuvan energian lisääminen rakennuskannassa ja määräyksissä Rakennusten uusittu energiatehokkuusdirektiivi (EPBD 2010) Kaikki uudet julkiset rakennukset ovat jälkeen lähes nollaenergiataloja Kaikki uudet rakennukset ovat jälkeen lähes nollaenergiataloja 7

8 Mikä muuttuu? (Lähde: YM) Koskee vain uudisrakentamista Siirtyminen kokonaisenergiatarkasteluun Energiamuotojen kertoimet Keskimäärin noin 20 % tasonkiristys nykyiseen määräystasoon verrattuna Vuoden 2010 lämpöhäviöiden määräykset säilyvät perälautana Uusiutuvaa energiaa koskeva vaatimus siirrettiin seuraavaan määräysuudistukseen. 8

9 Lämpöhäviöistä kokonaistarkasteluun 9

10 Miksi energiamuotojen kokonaistarkastelu ja kerroin? Rakennuksissa käytetään erilaisia energialähteitä, joista osa suoraan rakennuksessa hyödynnettävässä muodossa, toiset taas esim. poltetaan rakennuksessa lämmöksi. Päästöjen ja luonnonvarojen kulumisen määrittämiseksi tarvitaan yksi yhtenäinen tapa, jolla voidaan laskea yhteen eri energialähteistä peräisin oleva energia Suora yhteys uusiutumattoman tuontienergian käyttöön ja hiilidioksidipäästöihin 10

11 Primäärienergia kuvaa luonnonvarojen käyttöä Primäärienergia on jalostamatonta luonnon energiaa (vesivoima, tuuli, maalämpö, auringon säteily, uraani, hiili, turve, puu, maakaasu, öljy jne.) Primäärienergiakertoimet vaihtelevat eri energiamuodoille 11

12 Energiantuotannon polttoaineet ja niiden käytön tehokkuus vaihtelevat Lauhdesähkölaitoksissa hyötysuhde korkeintaan 40 % 1 kwh polttoaineella saadaan sähköä 0,35 kwh Ydinvoimalaitokset sekä turve-, hiili- ja kaasulauhdevoimalat CHP-laitokset (sähkön ja lämmön yhteistuotanto) n. 85 % 1 kwh polttoaineella sähköä n. 0,25 kwh ja lämpöä 60 kwh Puu, turve, hiili Kaukolämmön erillistuotanto, puu, turve, öljy - hyötysuhde 85 % Vesi-, aurinko-, ja tuulivoima ei polttoaineita ja käytönaikaista primäärienergian kulutusta Kiinteistökohtainen lämmöntuotanto Öljy 90 %, pelletti 85 %, klapi 70 % Maalämpö (COP) 3, ILP (COP) 2, VILP (COP) 1,8 12

13 Energiamuotojen kertoimet 13

14 Energiankulutus, ostoenergia ja E-luku Nettotarve (huonelämpötilan ylläpito, käyttövesi, sähkölaitteet) Kulutus (järjestelmät) Kiinteistökohtainen tuotanto Uusiutuva omavaraisenergia (paikallinen UE, pl. polttoaineet, aurinkolämpö/sähkö, tuuli, LPt) Ostoenergia (järjestelmien kulutus katetaan ostoenergialla) Energiamuotojen kertoimet Energialuku 14

15 Rakennuksen kokonaisenergiankäyttö 15

16 E-luku kokonaisenergiatarkastelussa E-luvun laskentaesimerkki kaukolämpötalosta: 16

17 Kokonaisenergiatarkastelun tuoma muutos Mahdollistavat määräykset - voidaan täyttää monin eri tavoin ja tekniikoin Avoin laskentamenetelmä - kansainvälistäkin uutuusarvoa Läpinäkyvyyden varmistaminen: Pakolliset laskennan lähtötiedot rakennustyypin standardikäytön määrittelemänä (sisäilmasto, lämpökuormat, käyttöajat, ym. D3) Laskentasäännöt siitä, mitä otetaan laskennassa huomioon (läpinäkyvyys, yksinkertaistukset, ei monimutkaisteta, D3) Markkina- ja kehityshenkisyys: Vaatimukset laskentatyökaluille (D3) Ei virallista, uusia innovatiivisia ratkaisuja rajoittavaa menetelmää (kaupalliset laskentatyökalut) 17

18 Muuttuvat RakMk osat D3 Rakennusten energiatehokkuus määräykset Kokoaa kaikki energiatehokkuusvaatimukset yhteen osaan Kokonaisenergiavaatimus keskeisessä roolissa C3 Rakennusten lämmöneristys Yhdistyy D3:een D2 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto määräykset ja ohjeet Energiatehokkuusvaatimukset siirtyvät D3:een C4 Lämmöneristys ohjeet Lambda / U-arvot yhtenäistetään EN-standardien kanssa Liitosten kylmäsillat lisätty D5 Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta ohjeet Kuukausitason laskennallisen kulutuksen määrittely 18

19 D3/D5 muutokset viitteellisesti Kokonaisenergiavaatimus, kwh/m2 = energiamuotojen kertoimilla painotettu nettoostoenergia (tuotu miinus ulos viety energia) Järjestelmät ja tuotto mukana Kylmäsillat mukana Standardoitu käyttö Sisäilmasto Sisäiset kuormat Käyttöajat Laskentasäännöt Vaatimukset laskentatyökaluille Vaatimukset kesäaikaiselle huonelämpötilalle Rakennusvaipan ilmanpitävyyden vaatimus Vaatimukset energianmittaukselle Ei muutoksia: Tasauslaskenta Johtuminen IV-lämmöntalteenotto Vuotoilmanvaihto U-arvot ja LTO 2010 vertailuarvot Sallitut max. arvot LTO poistoilmasta 45% Huom! Tasauslaskennan joustoraja poistuu 19

20 RakMK D3 (2012) Luku 2 Energiatehokkuuden vaatimukset Rakennuksen kokonaisenergiankulutus Kesäajan huonelämpötilan hallinta Rakennusvaipan ilmanpitävyys Rakennusosien lämmönläpäisykertoimien enimmäisarvot Rakennuksen lämpöhäviöt (tasauslaskenta ja vertailuarvot) Ilmanvaihtojärjestelmän energiatehokkuus Rakennuksen lämmitysjärjestelmän tehot Energiankäytön mittaus Määräaikaiset rakennukset ja loma-asunnot 20

21 RakMK D3 (2012) Luku 3 Energialaskennan lähtötiedot Säätiedot Sisäilmasto Rakennuksen standardikäyttö ja sisäiset lämpökuormat Lämmin käyttövesi Rakennuksen ilmanpitävyys Luku 4 Energialaskennan laskentasäännöt Lämmitysenergian nettotarve Rakennusvaipan lämpöhäviöt Lämmitysjärjestelmä Ilmanvaihtojärjestelmä Jäähdytysjärjestelmä Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden sähkö 21

22 RakMK D3 (2012) Luku 5 Määräystenmukaisuuden osoittaminen Energiaselvitys Vaatimukset laskentatyökaluille Vaatimukset tulosten esittämiselle 22

23 Luku 1.1 Soveltamisala (1/2) Määräykset koskevat uusia rakennuksia, joissa käytetään energiaa tilojen ja ilmanvaihdon lämmitykseen sekä mahdollisesti jäähdytykseen tarkoituksenmukaisten sisäilmasto-olosuhteiden ylläpitämiseksi. Määräykset eivät koske seuraavia rakennuksia: a) tuotantorakennus, jossa tuotantoprosessi luovuttaa tarpeeksi lämpöenergiaa halutun huonelämpötilan aikaansaamiseksi / tarvitaan vain vähäisessä määrin muuta lämmitysenergiaa tai tuotantotila, jossa lämmityskauden ulkopuolella runsas lämmöneristys nostaisi haitallisesti huonelämpötilaa tai lisäisi oleellisesti jäähdytysenergian kulutusta 23

24 Luku 1.1 Soveltamisala (2/2) b) rakennus, jonka lämmitetty netto-ala on enintään 50 m2 c) muut kuin asuinkäyttöön tarkoitetut maatalousrakennukset, joissa energiankäyttö on vähäinen d) kasvihuone, väestönsuoja tai muu rakennus, jonka käyttö tarkoitukseensa vaikeutuisi kohtuuttomasti näitä määräyksiä noudatettaessa. e) loma-asunto, johon ei ole suunniteltu kokovuotiseen käyttöön tarkoitettua lämmitysjärjestelmää. f) määräajan paikallaan pysyvä siirtokelpoinen rakennus (määräaikainen rakennus), joka on valmistettu ennen näiden määräyksien voimaantuloa ja jonka käyttötarkoitus ei oleellisesti muutu. Tällaisia voivat olla esimerkiksi väliaikaiseen käyttöön tarkoitetut koulu- ja päiväkotirakennukset. 24

25 2.9 Määräaikaiset rakennukset Määräaikaisen rakennuksen lämpöhäviö saa olla enintään yhtä suuri kuin puolilämpimän tilan mukaisilla vertailuarvoilla määritetty Ei kokonaisenergiavaatimusta Arvion mukaan tilapäisiä rakennuksia on käytössä m2. Tilapäisissä rakennuksissa käy koulua tai päiväkotia noin lasta joka päivä. Valtaosa näistä ei täytä esitystä 2012 tilapäisille rakennuksille. 25

26 2.10 Loma-asunnot Loma-asuntoa, johon on suunniteltu kokovuotiseen käyttöön tarkoitettu lämmitysjärjestelmä, mutta ei tarkoitettu majoituselinkeinon harjoittamiseen: Vain vaipan lämpöhäviön vaatimukset. Seinä 0,24 W/(m2 K) Hirsiseinä 0,80 W/(m2 K) Yläpohja ja ulkoilmaan rajoittuva alapohja 0,15 W/(m2 K) Ryömintätilaan rajoittuva alapohja 0,19 W/(m2 K) Maata vasten oleva rakennusosa 0,24 W/(m2 K) Ikkuna, kattoikkuna, ovi 1,4 W/(m2 K) 26

27 Luku 2. Energiatehokkuuden vaatimukset 27

28 2.1 Rakennuksen kokonaisenergiankulutus (E-luku) 28

29 Pientalon suurin sallittu E-luku riippuu pinta-alasta 29

30 2.2 Kesäajan huonelämpötilan hallinta Kesäajan huonelämpötilaa rajoitetaan: jäähdytysrajan arvoa (asunnot 27 C, muut 25 C) ei saa ylittää enemmän kuin 150 astetuntia 1. kesäkuuta ja 31. elokuuta välisenä aikana Vaatimuksenmukaisuus osoitetaan eri tilatyyppien lämpötilasimuloinnilla Pientaloissa lämpötilatarkastelua ei tarvita Tarkastelua ei tarvita myöskään loma-asunnoissa ja rakennuksissa, joille ei ole E-luvun vaatimusta 30

31 2.3 Rakennusvaipan ilmanpitävyys Ilmanpitävyys määritellään vaipan pinta-alaa kohden, ei tilavuutta kohden kuten aikaisemmin q 50 vs n 50 Kuinka paljon ulkovaipan neliötä kohden vuotaa tunnin aikana 50Pa paine-erolla Rakennusvaipan ilmanvuotoluku q 50 saa olla enintään 4 (m 3 /(h m 2 )) 50 voi ylittää arvon 4, jos rakennuksen käytön vaatimat rakenteelliset ratkaisut huonontavat merkittävästi ilmanpitävyyttä. Pienempi ilmanpitävyys voidaan osoittaa mittaamalla tai muulla menettelyllä. Jos ilmanpitävyyttä ei osoiteta mittaamalla tai muulla menettelyllä, rakennusvaipan ilmanvuotolukuna käytetään 4 (m 3 /(h m 2 )). Vertailuarvo 2 (m 3 /(h m 2 )) 31

32 2.5 Rakennuksen lämpöhäviöt (Lämpöhäviöiden tasauslaskenta) Vuoden 2010 lämpöhäviöiden määräykset perälautana 32

33 2.6 Ilmanvaihtojärjestelmän energiatehokkuus Rakennuksen ilmanvaihdon poistoilmasta on otettava lämpöä talteen lämpömäärä, joka vastaa vähintään 45 % ilmanvaihdon lämmityksen tarvitsemasta lämpömäärästä. Vastaava lämpöenergiantarpeen pienentäminen voidaan toteuttaa 1) rakennuksen vaipan lämmöneristystä parantamalla; 2) rakennuksen vaipan ilmanpitävyyttä parantamalla; tai 3) vähentämällä ilmanvaihdon lämmityksen tarvetta muulla tavalla kuin poistoilman lämmöntalteenotolla (esim. tuloilman esilämmitys maasta) Koneellisen IV:n ominaissähkötehot (SFP-luku) Koneellinen tulo- ja poistoilmajärjestelmä enintään 2,0 kw/(m³/s). Koneellisen poistoilmajärjestelmä enintään 1,0 kw/(m³/s). IV-järjestelmän ominaissähköteho voi olla edellä mainittuja suurempi, jos esim. sisäilmaston hallinta edellyttää tavanomaisesta poikkeavaa ilmastointia 33

34 2.8 Energiankäytön mittaus Rakennukset varustetaan energiankäytön mittauksella tai mittausvalmiudella siten, että eri energiamuotojen käyttö voidaan helposti selvittää. Sähkönmittaus, josta saadaan tieto rakennuksen koko sähköenergiankulutuksesta. Lämmitysjärjestelmän ostoenergian kulutuksen mittaus. Lämpimän käyttöveden kulutuksen mittaus ja tarvittaessa lämpimän käyttöveden kiertopiirin paluun vesivirran ja lämpötilan mittaus. (Muut kuin käyttötarkoitusluokan 1 rakennukset) IV-järjestelmä varustetaan sähkönkulutuksen mittauksella lukuun ottamatta vähäisiä erillispoistoja. Järjestelmä suunniteltava ja rakennettava siten, että järjestelmän ominaissähköteho voidaan helposti mitata. (Muut kuin käyttötarkoitusluokan 1 rakennukset) Jäähdytysjärjestelmän sähkönkulutuksen mittaus. Järjestelmä suunniteltava ja rakennettava siten, että järjestelmän ottama sähköteho ja tuottama jäähdytysenergia voidaan helposti mitata. (Muut kuin käyttötarkoitusluokan 1 rakennukset) Kiinteä valaistusjärjestelmä varustetaan sähkönkulutuksen mittauksella. (Muut kuin käyttötarkoitusluokan 1 ja 2 rakennukset) Mittauksista voidaan luopua, jos mittauksen tai mittausvalmiuden rakentaminen voidaan osoittaa epätarkoituksenmukaiseksi. 34

35 Luku 3 & 4. Laskennan lähtötiedot ja laskentasäännöt 35

36 Energialaskennan lähtötiedot, D3 luku 3 Laskenta tehdään standardoiduilla lähtötiedoilla Säätiedot liitteen 2 säävyöhykkeestä I Sisäilmasto taulukon 2 mukaiset rakennustyypin standardikäyttöä vastaavat huonelämpötilan arvot (lämmitys ja jäähdytys), IV-määrät sekä muut luvun 3 ohjeistukset 36

37 Energialaskennan lähtötiedot, D3 luku 3 Rakennuksen standardikäyttö ja sisäiset lämpökuormat D3 taulukko 3 Lämmin käyttövesi D3 taulukko 5 mukaan 37

38 Energialaskennan säännöt, D3 luku 4 Ostoenergia lasketaan luvussa 3 esitettyjen lähtötietojen ja luvun 4 laskentasääntöjen mukaisesti. Lämmitysenergian nettotarve Rakennusvaipan lämpöhäviöt Lämmitysjärjestelmä Ilmanvaihtojärjestelmä Jäähdytysjärjestelmä Valaistuksen ja kuluttajalaitteiden sähkönkäyttö Rakennuksessa olevia ravintoloita, ruokaloita, kahviloita, laboratorioita ja muita erikoistiloja ei oteta laskennassa huomioon E-luvun laskennassa ei edellytetä rakennuksen jakamista yksityiskohtaisiin laskentavyöhykkeisiin. Pientalot ja muut yhden käyttötarkoituksen yhtenä vyöhykkeenä. Isommat rakennukset jaetaan käyttötarkoitusta ja käyttöaikoja vastaaviin vyöhykkeisiin. 38

39 Luku 5. Määräystenmukaisuuden osoittaminen 39

40 5.1 Energiaselvitys Rakennusta suunniteltaessa on laadittava energiaselvitys ja liitettävä rakennuslupahakemukseen Energiaselvitys on päivitettävä ja pääsuunnittelijan on varmennettava se ennen rakennuksen käyttöönottoa. Energiaselvitys sisältää yleensä seuraavat tarkastelut: rakennuksen kokonaisenergian kulutus (E-luku) kohdan 2.1 mukaan; energialaskennan lähtötiedot ja tulokset kohdan 5.3 mukaan; kesäaikainen huonelämpötila kohdan 2.2 mukaan ja tarvittaessa jäähdytysteho; rakennuksen lämpöhäviön määräystenmukaisuus kohdan 2.4 mukaan; rakennuksen lämmitysteho mitoitustilanteessa; rakennuksen energiatodistus. 40

41 5.2 Vaatimukset laskentatyökaluille Tulee laskea vähintään lämmitysenergian nettotarve ja mikäli jäähdytysjärjestelmä, niin myös jäähdytysenergian nettotarve. Jos ei jäähdytystä tai sitä vain yksittäisissä tiloissa, laskenta voidaan suorittaa laskentatyökalulla, joka perustuu kk-tason menetelmään. Kaikkien muiden rakennusten laskenta pitää suorittaa laskentatyökalulla, jonka lämmönsiirron laskenta pystyy ottamaan huomioon rakenteiden lämmönvarausominaisuuden ajasta riippuvaisena (dynaaminen laskentamenetelmä). Dynaamisen laskentatyökalun kelpoisuus tulee osoittaa. Kesäajan huonelämpötilan laskenta pitää suorittaa dynaamisella laskentatyökalulla. Käytännössä: Luokat 1 pienet asuinrakennukset ja 9 muut rakennukset - jos ei täysjäähdytystä, D5 tai vastaava kk-tason menetelmä Muut aina dynaamisella menetelmällä 41

42 5.3 Vaatimukset tulosten esittämiselle Energialaskennan keskeiset lähtötiedot on esitettävä liitteen 3 taulukon 12 sisältämillä tiedoilla Energialaskennan tulokset on esitettävä liitteen 3 taulukon 13 mukaisesti sisältämillä tiedoilla 42

43 43

44 Arvioita kustannusvaikutuksista ja toteutuksesta 44

45 YM:n arvio rakentamiskustannusten muutoksista Investointikustannukset voivat jopa alentua paremman ja kokonaisvaltaisemman suunnittelun kautta Investoinnit pienentävät selvästi käytön aikaisia energiakustannuksia - elinkaaritehokkuus! 45

46 Rakennusteollisuus ry: vaikutusarviot kesken Perustuvat syksyn 2010 lausuntokierroksen D3 versioon, voimaan tulleen D3:n näkökulmasta arviot korkeita RT päivittää arviot kun RakMk C4 ja D5 valmiit Pien- ja rivitaloissa lisäinvestointi 3-8 % Suorat lisäkustannukset suurimmat sähkö- ja öljylämmitteisille Elinkaarikustannukset laskevat Kesäajan ylilämmön hallinta: passiiviset aurinkosuojat, arkkitehtuurilla merkittäviä hyötyjä 46

47 Rakennusteollisuus ry vaikutusarviot.. 47 Asuinkerrostaloissa lisäkustannukset 0,8-2,4 % Maa- ja kaukolämpölämmitteiset rakennukset Sähköiset lattialämmitykset / IV-jälkilämmitys vesikiertoisiksi LTO hyötysuhteen parantaminen Öljylämmitteisissä tehtävä merkittäviä energiatehokkuuden parannuksia Kesäajan ylilämmön hallinta haasteellista - passiiviset aurinkosuojat, arkkitehtuuri, yöaikainen IV tehostus Runsas koneellisen jäähdytyksen tarve vaikeuttaa E-luvun saavuttamista Toimistot, päiväkodit, koulut, ym.: lisäkustannukset vähäisiä Vaipan U-arvojen parantamisella ei merkittävää vaikutusta E-lukuun Lämmön talteenoton hyötysuhteen parantaminen Öljylämmitteisissä joudutaan tekemään enemmän parannuksia Passiiviset aurinkosuojausratkaisut riittävät

48 Pientalot Pientalojen konsepteja < 120 m2, suora sähkö + takka + matalaenergiataso 120 m2, suora sähkö + matalaenergia passiivitaso m2, pelletti / kaukolämpö / maalämpö + normitaso 2010 Esimerkki RIL matalaenergiarakentaminen, 48

49 Energiatehokkuus ja ostoenergia - seinän eristepaksuus Lisäeristyksen synnyttämät säästöt pienenevät oleellisesti eristyksen paksuuden mukana: Lisäys cm säästää 14 kwh/seinä m2 Lisäys cm säästää vain 2,7 kwh/seinä m2 49

50 Energiatehokkuus ja ostoenergia - ovatko passiivitalot energiatehokkaita? 50

51 Kioton pyramidi 51

52 Yhteenvetoa 52 Kokonaisvaltainen suunnittelu lähtökohdaksi - pienentää myös kustannuksia merkittävästi Määräysten täyttäminen: E-luku ja tasauslaskelma Huomiota myös kesäaikaisen sisälämpötilan hallintaan Lisäksi muut energiaselvityksen osat (energiatodistus ym) Rakennusten energiatehokkuusdirektiivin suuntaviivat 2021: 2012 kokonaisenergiatarkastelu toimiva pohja kaikille tuleville muutoksille menetelmää ei tarvitse enää muuttaa Valmistautumista nollaenergiarakentamiseen - energiatehokkuus, paikalliset ja keskitetyt energiaratkaisut Kehityksen pullonkauloja suunnitteluosaaminen ja optimoitujen järjestelmäratkaisujen tarjonta Jatkossa myös aurinkosähkö vahvemmin mukana - nollaenergiavaatimusten täyttäminen

53 Kiitos ajastanne Rakentamismääräyskokoelma Muita hyödyllisiä linkkejä Ohjeita energiatehokkaaseen rakentamiseen Pisteytä talosi tekninen laatu Keski-Suomen Energiatoimisto 53