Energiatehokkuutta koskevien vähimmäisvaatimusten kustannusoptimaalisten tasojen laskenta SUOMI

Transkriptio

1 Energiatehokkuutta koskevien vähimmäisvaatimusten kustannusoptimaalisten tasojen laskenta SUOMI Rakennusten energiatehokkuusdirektiivin (2010/31/EU) 5 artiklan mukainen ilmoitus Euroopan komissiolle

2 1 ESIPUHE Tämä raportti on Suomen ilmoitus komissiolle energiatehokkuutta koskevien vähimmäisvaatimusten kustannusoptimaalisten tasojen laskennasta, joka edellytetään tehtäväksi rakennusten energiatehokkuusdirektiivin (2010/31/EU) 5 artiklan mukaan. Selvitys on tehty vertailumenetelmäkehyksestä annetun komission delegoidun asetuksen (EU) N:o 244/2012 ja siitä Euroopan komission antamien ohjeiden (2012/C 115/01) mukaisesti. Selvityksessä esitetään rakennusten energiatehokkuudesta annetun ympäristöministeriön asetuksen (2/11) ja rakennusten energiatehokkuuden parantamisesta korjaus- ja muutostöissä annetun ympäristöministeriön asetuksen (4/13) vähimmäisvaatimusten kustannusoptimaalisuus. Selvitys on tehty ympäristöministeriön ja tutkimusorganisaatioiden yhteistyönä. Tutkimusta johtivat professori Arto Saari Aalto Yliopistosta ja tutkimusprofessori Miimu Airaksinen Teknologian tutkimuskeskus VTT:stä. Tutkimusryhmän jäseniä olivat: professori Kai Siren, tekniikan tohtori Juha Jokisalo ja tekniikan tohtori Ala Hasan Aalto Yliopistosta; tekniikan lisensiaatti Kari Nissinen, tekniikan lisensiaatti Terttu Vainio, diplomi-insinööri Veli Möttönen ja diplomi-insinööri Sakari Pulakka Teknologian tutkimuskeskus VTT:stä; diplomi-insinööri Juhani Heljo ja diplomi-insinööri Jaakko Vihola Tampereen teknillisestä yliopistosta; tekniikan lisensiaatti Mika Vuolle ja diplomi-insinööri Jouko Niemelä Equa Simulation Oy:stä; sekä yli-insinööri Pekka Kalliomäki, yli-insinööri Jyrki Kauppinen ja yli-insinööri Maarit Haakana ympäristöministeriöstä.

3 2 YHTEENVETO Uudisrakentamisessa rakennusten ja rakennusosien energiatehokkuuden kustannusoptimaalinen taso on 7 prosenttia energiatehokkaampi kuin uudisrakentamisen energiamääräysten (ympäristöministeriön asetus 2/11) vaatimustaso. Korjausrakentamisessa rakennusten ja rakennusosien energiatehokkuuden kustannusoptimaalinen taso on 8 prosenttia energiatehokkaampi kuin korjaus- ja muutostöiden energiamääräysten (ympäristöministeriön asetus 4/13) taso. Suomi on valinnut raportoitavaksi rahoituslaskennan tulokset, joissa kaikkien energiamuotojen hinnan nousu on kaksi prosenttia ja diskonttokorko 6 prosenttia. Alla olevassa taulukossa on esitetty sekä kustannusoptimaalisen tason että energiamääräysten vaatimustason vaihteluväli. Näiden ero on laskettu painottaen vertailurakennusten uudisrakentamisen ja luvanvaraisen korjausrakentamisen määriä. Komission delegoidun asetuksen (EU) N:o 244/2012 mukaiset taulukot 1 7 tai 2-7 on esitetty vertailurakennuskohtaisesti luvuissa Komission delegoitu asetus (EU) N:o 244/2012 liitteen III taulukko 7, vertailurakennusten yhteenveto. Erot mahtuvat asetuksen 15 prosentin vaihtelurajoihin. Vertailurakennus Kustannusoptimaalinen vaihteluväli (E-luku) kwh E /m 2 Vertailurakennusten voimassa olevat vaatimukset (E-luku) kwh E /m 2 Ero (määrillä painotettu) Uudisrakennukset % Korjaus- ja muutostyöt % Kustannusoptimaalinen taso on hieman energiatehokkaampi kuin määräysten vaatimustaso sekä uudisrakentamisessa että korjausrakentamisessa.

4 3 YHTEENVETO... 2 Johdanto... 7 Euroopan ilmasto- ja energiapolitiikka... 7 Suomen uudisrakentamisen energiamääräykset Korjausten ja muutostöiden energiamääräykset Energiamääräysten kustannusoptimaalisuuden arviointi... 8 Vertailurakennukset (N:o 244/2012 taulukko 1 ja taulukko 2)... 8 Energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät (N:o 244/2012 taulukko 3)... 9 Muunnokset (N:o 244/2012 taulukko 4)... 9 Energiatarve (N:o 244/2012 taulukko 5)... 9 Kokonais (N:o 244/2012 taulukko 6)... 9 Kustannusoptimaalinen taso (N:o 244/2012 taulukko 7) U U D I S R A K E N T A M I N E N - A S U I N R A K E N N U K S E T Erillinen pientalo uudisrakennus Taulukko 2: Uusi erillinen pientalo - vertailurakennus Taulukko 3: Uusi erillinen pientalo - energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät Taulukko 4: Uusi erillinen pientalo - muunnokset Taulukko 5: Uusi erillinen pientalo - energiantarve Taulukko 6.1: Uusi erillinen pientalo kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Uusi erillinen pientalo kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 7: Uusi erillinen pientalo - kustannusoptimaalinen taso suhteessa vaatimuksiin Uusi erillinen pientalo - yhteenveto Kerrostalo uudisrakennus Taulukko 2. Uusi kerrostalo - vertailurakennus Taulukko 3. Uusi kerrostalo energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät Taulukko 4. Uusi kerrostalo - muunnokset Taulukko 5. Uusi kerrostalo - energiatarve Taulukko 6.1 Uusi kerrostalo kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Uusi kerrostalo kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 7. Uusi kerrostalo kustannusoptimaalinen taso Uusi asuinkerrostalo - yhteenveto Toimisto - uudisrakennus Taulukko 2. Uusi toimisto - vertailurakennus Taulukko 3. Uusi toimisto energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät Taulukko 4. Uusi toimisto - muunnokset Taulukko 5. Uusi toimisto energiatarve Taulukko 6.1 Uusi toimisto kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Uusi toimisto kokonais, makrotalous laskelmat Taulukko 7. Uusi toimisto - kustannusoptimaalisuus Uusi toimisto - yhteenveto... 45

5 4 4. Liikerakennus - uudisrakennus Taulukko 2. Uusi liikerakennus - vertailurakennus Taulukko 3. Liikerakennus energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät Taulukko 4. Uusi liikerakennus muunnokset Taulukko 5. Uusi liikerakennus energiatarve Taulukko 6.1 Uusi liikerakennus kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Uusi liikerakennus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 7. Uusi liikerakennus - kustannusoptimaalisuus Uusi liikerakennus - yhteenveto Uudisrakentamisen määräysten kustannusoptimaalisuus Taulukko 7. Uudisrakentaminen K O R J A U S J A M U U T O S T Y Ö T Erillisen pientalon korjaus Taulukko 1. Erillisen pientalon korjaus - vertailurakennus Taulukko 3. Erillisen pientalon korjaus - energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät, tilanne ennen korjauksia Taulukko 4.1 Erillisen pientalon korjaus muunnokset, toimenpiteet Taulukko 4.2 Erillisen pientalon korjaus muunnokset, ominaisuudet Taulukko 4.3 Erillisen pientalon korjaus muunnokset, Taulukko 5. Erillisen pientalon korjaus energiatarve Taulukko 6.1 Erillisen pientalon korjaus kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Erillisen pientalon korjaus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 6.3 Erillisen pientalon korjaus - herkkyystarkastelu Taulukko 7. Erillisen pientalon korjaus - kustannusoptimaalisuus Yhteenveto erillisen pientalon korjaus Rivitalon korjaus Taulukko 1. Rivitalon korjaus - vertailurakennus Taulukko 3. Rivitalon korjaus energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät, tilanne ennen korjauksia Taulukko 4.1 Rivitalon korjaus muunnokset, toimenpiteet Taulukko 4.2 Rivitalon korjaus muunnokset, ominaisuudet Taulukko 4.3 Rivitalon korjaus muunnokset, Taulukko 5. Rivitalon korjaus - energiatarve Taulukko 6.1 Rivitalon korjaus kokonais rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Rivitalon korjaus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 6.3 Rivitalon korjaus - herkkyystarkastelu Taulukko 7. Rivitalon korjaus - kustannusoptimaalisuus Rivitalon korjaus - yhteenveto... 81

6 5 8. Tiilimuuri kerrostalon korjaus Taulukko 1. Tiilimuuri kerrostalon korjaus - vertailurakennus Taulukko 3. Tiilimuuri kerrostalon korjaus energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät, tilanne ennen korjauksia Taulukko 4.1 Tiilimuuri kerrostalon korjaus muunnokset, toimenpiteet Taulukko 4.2 Tiilimuuri kerrostalon korjaus muunnokset, ominaisuudet Taulukko 4.3 Tiilimuuri kerrostalon korjaus muunnokset, Taulukko 5. Tiilimuuri kerrostalon korjaus - energiatarve Taulukko 6.1 Tiilimuuri kerrostalon korjaus kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Tiilimuuri kerrostalon korjaus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 6.3 Tiilimuuri kerrostalon korjaus - herkkyystarkastelu Taulukko 7. Tiilimuuri kerrostalon korjaus - kustannusoptimaalisuus Tiilimuuri kerrostalon korjaus - yhteenveto Lamelli kerrostalon korjaus Taulukko 1. Lamelli kerrostalon korjaus - vertailurakennus Taulukko 3. Lamelli kerrostalon korjaus - energiatarpeeseen vaikuttavat tekijät, tilanne ennen korjauksia Taulukko 4.1 Lamelli kerrostalon korjaus muunnokset, toimenpiteet Taulukko 4.2 Lamelli kerrostalon korjaus muunnokset, ominaisuudet Taulukko 4.3 Lamelli kerrostalon korjaus muunnokset, Taulukko 5. Lamelli kerrostalon korjaus - energiatarve Taulukko 6.1 Lamelli kerrostalon korjaus kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.1 Lamelli kerrostalon korjaus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 6.3 Lamelli kerrostalon korjaus - herkkyystarkastelu Taulukko 5. Lamelli kerrostalon korjaus - kustannusoptimaalisuus Lamelli kerrostalon korjaus - yhteenveto Toimiston korjaus Taulukko 1. Toimiston korjaus - vertailurakennus Taulukko 3. Toimiston korjaus energiatarpeeseen vaikuttavat tekijät, tilanne ennen korjauksia Taulukko 4.1 Toimiston korjaus muunnokset, toimenpiteet Taulukko 4.2 Toimiston korjaus muunnokset, ominaisuudet Taulukko 4.3 Toimiston korjaus muunnokset, Taulukko 5. Toimiston korjaus - energiatarve Taulukko 6.1 Toimiston korjaus kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Toimiston korjaus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 6.3 Toimiston korjaus - herkkyystarkastelu Taulukko 7. Toimiston korjaus - kustannusoptimaalisuus Toimiston korjaus - yhteenveto

7 6 11. Koulun korjaus Taulukko 1. Koulun korjaus - vertailurakennus Taulukko 3. Koulun korjaus energiatarpeeseen vaikuttavat tekijät, tilanne ennen korjauksia Taulukko 4.1 Koulun korjaus muunnokset, toimenpiteet Taulukko 4.2 Koulun korjaus muunnokset, ominaisuudet Taulukko 4.3 Koulun korjaus muunnokset, Taulukko 5. Koulun korjaus - energiatarve Taulukko 6.1 Koulun korjaus kokonais, rahoituslaskelmat Taulukko 6.2 Koulun korjaus kokonais, makrotalouslaskelmat Taulukko 6.3 Koulun korjaus herkkyystarkastelu Taulukko 7. Koulun korjaus - kustannusoptimaalisuus Koulun korjaus - yhteenveto Korjaus ja muutostöiden määräysten kustannusoptimaalisuus Taulukko 7. Korjaus ja muutostyöt Lähdeluettelo LIITE A Uudisrakentaminen ja vertailurakennusten valinta Erillinen pientalo - uudisrakennus Asuinkerrostalo - uudisrakennus Toimisto uudisrakennus Liikerakennus - uudisrakennus LIITE B Korjausrakentaminen ja vertailurakennusten valinta

8 7 Johdanto Euroopan ilmasto- ja energiapolitiikka Euroopan unionin ilmasto- ja energiapolitiikan keskeisiä sitoumuksia ovat kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen 20 prosentilla, uusiutuvien energialähteiden osuuden nostaminen 20 prosenttiin energian loppukulutuksesta sekä ohjeellisena energiatehokkuuden parantaminen 20 prosentilla vuoteen 2020 mennessä. Euroopan Unionin uusittu rakennusten energiatehokkuusdirektiivi (2010/31/EU) on nostanut rakennusten energiatehokkuuden tavoitetasoa. Direktiiviin sisältyy vaatimus selvittää ja raportoida Euroopan komissiolle kansallisten määräysten kustannusoptimaalisuus. Suomen uudisrakentamisen energiamääräykset 2012 Uudisrakentamisen energiatehokuutta koskevat ympäristöministeriön asetus 2/11 1 ja valtioneuvoston asetus 9/ Tavoitteena on parantaa uudisrakentamisen energiatehokkuutta noin 20 % aikaisempaan määräystasoon verrattuna. Määräykset tulivat voimaan Energiamääräyksissä annetaan rakennuksen vuotuiselle kokonaisenergiankulutukselle (E-luku) yläraja, jota ei saa ylittää. Rakennuksen kokonaisenergiankulutus lasketaan rakennustyypin mukaisella standardikäytöllä ja erilaiset energiamuodot lasketaan yhteen käyttämällä valtioneuvoston asetuksessa määriteltyjä energiamuotojen kertoimia. Lisäksi määräyksissä annetaan rakennuksen vaipan, vuotoilman ja ilmanvaihdon lämpöhäviöitä koskevat vaatimukset. Tämän raportin liitteessä A on esitetty kokonaisenergiankulutuksen (E-luku) vaatimustasoja vertailurakennuksille uudisrakentamisessa. Korjausten ja muutostöiden energiamääräykset 2013 Ympäristönministeriön asetus 4/13 3 koskee rakennusten luvanvaraista korjaamista, käyttötarkoituksen muuttamista tai teknisten järjestelmien uusimista. Kiinteistön omistajan päätösvallassa on, missä laajuudessa hän korjaa ja mitkä ovat tapauskohtaisesti parhaat keinot parantaa energiatehokkuutta säädösten puitteissa. Kansallisista vaatimuksista energiatehokkuuden parantamisesta korjaus- ja muutostöiden yhteydessä voidaan poiketa, mikäli vaatimustaso ei ole teknisesti, toiminnallisesti ja taloudellisesti toteutettavissa. Vaatimusten täyttyminen voidaan osoittaa eri tavoin. Ensimmäisenä vaihtoehtona on parantaa korjattavien tai uusittavien rakennusosien lämmönpitävyyttä vaatimusten mukaisiin arvoihin

9 8 Toisena vaihtoehtona on parantaa energiatehokkuutta kyseiselle rakennustyypille määritellylle tasolle. Tällöin tarkastellaan koko rakennuksen vuosittaista, normaalikäytössä syntyvää laskennallista energiankulutusta suhteessa rakennuksen pinta-alaan. Kolmantena vaihtoehtona on laskea rakennukselle ominainen, rakentamisajankohdan mukaisilla tai viimeisimmän käyttötarkoituksen muutoksen mukaisilla ratkaisuilla laskettu kokonaisenergian kulutus eli E-luku ja pienentää sitä kyseiselle rakennustyypille asetetun tason mukaisesti. Teknisille järjestelmille on määritelty omat vaatimukset. Tämän raportin liitteessä B on esitetty kokonaisenergiankulutuksen (E-luku) vaatimustasoja vertailurakennuksille korjausrakentamisessa. Energiamääräysten kustannusoptimaalisuuden arviointi Tässä raportissa kustannusoptimaalisuus on arvioitu komission delegoidun asetuksen (EU) N:o 244/2012 mukaisesti. Vertailurakennukset (N:o 244/2012 taulukko 1 ja taulukko 2) Määritettäessä vertailurakennuksia uudisrakentamiselle otettiin huomioon vuosina rakentamisen toteutunut ja vuosille ennustettu määrä ja rakenne, energiankulutuksen rakenne sekä Suomen energiamääräykset (tarkemmin liite A). Olemassa olevien rakennusten vertailurakennukset määritettiin rakennuskantatietojen ja lähitulevaisuuden korjausrakentamisen rakenteen perusteella (tarkemmin liite B). Vertailurakennukset edustavat tyypillistä ja keskimääräistä uudisrakentamista sekä korjauskohteiden osalta rakennuskantaa. Jokainen vertailurakennus on kuvattu taulukossa 1 (olemassa oleva rakennus) tai taulukossa 2 (uudisrakennus) asianomaisessa raportin luvussa. Uudisrakentamisen vertailurakennukset: Asuinrakennukset: erillinen pientalo (luku 1) asuinkerrostalo (luku 2) Muut kuin asuinrakennukset: toimisto (luku 3) liikerakennus (luku 4). Korjaus- ja muutostöiden vertailurakennukset: Asuinrakennukset: pientalo (luku 6) rivitalo (luku 7) tiilimuuri kerrostalo (luku 8) lamellikerrostalo (luku 9) Muut kuin asuinrakennukset: toimisto (luku 10) koulu (luku 11).

10 9 Energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät (N:o 244/2012 taulukko 3) Laskentaparametrit on esitetty jokaiselle vertailurakennukselle erikseen taulukossa 3 vertailurakennusta koskevassa raportin luvussa. Korjauskohteista on esitetty energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät tilanteessa ennen korjaustoimenpiteitä. Muunnokset (N:o 244/2012 taulukko 4) Uudisrakentamisen toimenpidepaketit on muodostettu pienentämällä asteittain vertailurakennusten lämpöhäviöitä ja lisäämällä uusiutuvan energian käyttöä. Toimenpidepakettien vaikutukset laskettiin tyypillisillä lämmitysmuodoilla. Korjauskohteissa muunnokset parantavat ulkovaippaa ja/tai tehostavat ilmastoinnin lämmöntalteenottoa ja tehokkuutta ja/tai vähentävät ostoenergian tarvetta. Muunnosten määrittämässä hyödynnettiin Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskuksen avustuspäätöksiä, Tampereen teknillisen yliopiston ja VTT:n tutkimuksia sekä Suomen rakennusinsinööriliiton oppaita /1 9/. Asuinrakennusten toimenpiteiden valinnassa on hyödynnetty Tampereen teknillisessä yliopistossa kehitettyä valinta-systematiikkaa /1/. Toimistorakennuksen osalta määrittelyssä hyödynnettiin myös asiantuntija-arvioita. Muunnokset ja toimenpidepaketit on esitetty jokaiselle vertailurakennukselle taulukkona 4 kyseistä vertailurakennusta koskevassa luvussa. Energiatarve (N:o 244/2012 taulukko 5) Energiatarpeen määrittämiseen on käytetty dynaamista laskentaohjelmaa Euroopan komission kustannusoptimaalisten tasojen laskennasta annetun ohjeen (2012/C 115/01) mukaisesti. Laskenta on tehty IDA-ICE 4.2 simulointiohjelmalla. Säätietoina on käytetty ympäristöministeriön asetuksen 2/11 mukaisesti Helsinki-Vantaan testivuotta ja energialaskennan lähtötietoja. Energiantarvetta koskevat laskelmat on esitetty jokaiselle vertailurakennukselle taulukossa 5 kyseistä vertailurakennusta koskevassa luvussa. Kokonais (N:o 244/2012 taulukko 6) Kokonais on komission laskentamenetelmän mukaisesti laskettu rahoitus- ja kansantalouden näkökulmista. Kustannuslaskennassa on hyödynnetty kaupallisia kustannustietokantoja, rakennuttajien tietoja toteutuneista kohteista, tuotetoimittajien laskemia tarjouksia sekä hinnastoja, valtion tulo- ja menoarvioita (verotus) ja energianhintatilastoja /10 28/. Rahoituslaskelmissa on käytetty diskonttokorkoina 1 %, 6 % ja 10 %. Makrotalouslaskelmissa on käytetty korkotasoina 3 % ja 4 %.

11 10 Energian hinnan nousua tarkasteltiin kahdella eri variaatioilla. Matala energian hinnan nousu oli kaikilla energiamuodoilla 2 % vuodessa. Korkea hinnannousu vaihteli polttoaineittain: pelletti 3 % vuodessa, sähkö ja kaukolämpö 4 % vuodessa ja öljy 6 % vuodessa. Energiahinnan nousun variaatiot perustuivat kansallisiin ja EU tilastoihin. Kokonaiskustannusten laskennassa Suomessa on päätetty käyttää seuraavia arvoja: Asuinrakennusten käyttöikä on 60 vuotta ja kustannusten tarkastelujakso 30 vuotta. Toimisto- ja liikerakennusten käyttöikä 40 vuotta ja kustannusten tarkastelujakso 20 vuotta. Perusrahoituslaskelmassa diskonttokorko 6 % ja makrotalouslaskelmassa 3 % Matala energian hinnan nousu kaikilla energiamuodoilla 2 % vuodessa Vuonna 2012 Suomen arvonlisävero on 23 %. Pelletin verollinen hinta 5,47 snt /kwh. Arvonlisäveron osuus on 19 %. Sähkön hinta vaihtelee kuluttajatyypeittäin. Sähkön hinta sisältää 23 % arvonlisäveron lisäksi valmisteveron ja huoltovarmuusmaksun, yhteensä 1.7 snt per kwh. snt / kwh Siirto Energia Yhteensä Pientalo sähkökiuas kwh/vuosi Pientalo varaava sähkölämmitys kwh/vuosi Asuinkerrostalo Toimistorakennus Liikerakennus kwh/vuosi Verojen osuus % % % Kaukolämmönhinta vaihtelee liittymän tilausvesivirran mukaan. Kaukolämmön hinnassa on 23 % arvonlisäveron lisäksi valmisteveroa ja huoltovarmuusmaksua, joiden osuus vaihtelee riippuen lämmöntuotantomenetelmästä. Keskimäärin valmisteveron ja huoltovarmuusmaksun osuus on 4 %, ~ 0.3 snt / kwh. Liittymismaksu, Energiamaksu / MWh Tehomaksu / MWh Kokonaishinta / MWh Verojen osuus, % Pientalo % Pieni kerrostalo % Suuri kerrostalo % Kevyen polttoaineen hinta snt per litra (11,42 snt per kwh). Se sisältää 23 % arvonlisäveron, energiasisältöveron (7.7 snt), hiilidioksidiveron (8 snt) ja huoltovarmuusmaksun (0.35 snt). Verojen osuus on snt per litra (3.78 snt per kwh), 33 %. Makrotalouslaskelmassa CO 2 päästöt hinnoitellaan EU määrittämän viiteskenaarion mukaisesti ( per tonni):

12 11 Rakennusten käyttö olivat /m 2 /vuosi Pientalo 8 Rivitalo 8 Kerrostalo 23 Toimisto 30 Liikerakennus 44 Koulu 43 Kustannusoptimaalinen taso (N:o 244/2012 taulukko 7) Kustannusoptimaalinen taso jokaiselle vertailurakennukselle on esitetty asianomaisessa luvussa taulukossa 7. Suomi on valinnut kustannusoptimaalisen tason ilmoittamisen tavaksi rahoituslaskelmiin perustuvat tulokset. Uudisrakentamisen kustannusoptimaalisuutta on käsitelty raportin luvuissa 1-4 vertailurakennusten osalta. Luvussa 5 on esitetty koko uudisrakentamisen kustannusoptimaalisuutta kuvaava taulukko 7, joka on laskettu painottamalla rakentamisen määriä. Painotuksessa erillisten pientalojen osuus on 55 %, asuinkerrostalojen osuus 21 %, toimistotyyppisten rakennusten osuus 9 % ja liikerakennustyyppisten rakennusten osuus 15 %. Painotusta määritettäessä otettiin huomioon vuosina rakentamisen toteutunut ja vuosille ennustettu määrä ja rakenne (tarkemmin liite A). Korjausrakentamisen kustannusoptimaalisuutta on käsitelty raportin luvuissa 6-11 vertailurakennusten osalta. Luvussa 12 on esitetty luvanvaraisen korjausrakentamisen kustannusoptimaalinen taso, joka on laskettu painottaen korjausrakentamisen määriä. Korjaustoimintaa koskevassa painotuksessa erillisten pientalojen osuus on 21 %, rivitalojen osuus 4 %, asuinkerrostalojen osuus 33 %, toimistotyyppisten rakennusten osuus 21 % ja koulutyyppisten rakennusten osuus 21 % (tarkemmin liite B).

13 12 U U D I S R A K E N T A M I N E N - A S U I N R A K E N N U K S E T 1. Erillinen pientalo uudisrakennus Taulukko 2: Uusi erillinen pientalo - vertailurakennus Erillinen pientalo Rakennuksen geometria Ikkunapinta-alan osuus rakennuksen vaipasta sekä niiden ikkunoiden osuus, joihin aurinko ei paista Lattia-pintaala m 2 Tyypillinen energiatehokkuus kwh/m 2,v Rakenneosa-kohtaiset vaatimukset kaksikerroksinen omakotitalo Tilavuus: 468,1 m 3 Vaipanala 383,2 m 2 Ikkunoiden suuntaus ja pinta-alat: 0 11,9 m 2 Ikkunoiden osuus koko vaipasta (ml alapohja) 7,9 % ja 14,9 % ulkoseinien pinta-alasta. Kaikki ikkunat altistuvat auringon säteilylle. 180,0 m kwh/m 2, a Sähkö : 30 kwh/m 2 Lämmitys : 100 kwh/m 2 Alapohja (maavarainen) 0,16 W/Km 2 Ulkoseinä 0,17 W/Km 2 Yläpohja 0,09 W/Km ,2 m 2 Ikkuna 1,0 W/ m 2 K 180 8,9 m 2 Ovi 1,0 W/m 2 K 270 0,2 m 2 Ilmanpitävyys q 50 = 2 m 3 /h m 2 Ilmavaihdon lämmöntalteenoton lämpötilasuhde 45 % Ilmavaihdon ominaissähköteho. 2,0 kw/m 3 /s Kuva 2.1. Pientalon julkisivu itään.

14 13 Taulukko 3: Uusi erillinen pientalo - energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät Laskelmat Ilmasto olosuhteet Rakennuksen geometria Sisäiset saannot Rakennusosat Rakennuksen järjestelmät Määrä Yksikkö Menetelmä ja väline(et) dynaaminen energiasimulointi IDA ICE 4.2 simulointiohjelmalla käyttäen ilmatieteenlaitoksen Helsinki Vantaan testivuotta 2012 Muuntokertoimet sähkö 1,7; kaukolämpö 0,7; kaukojäähdytys 0,4; fossiiliset polttoaineet 1,0; uusiutuvat polttoaineet 0,5 Sijainti Helsinki; 60.1 N, E Lämmityspäivät (vuosi, T b = 17 C) 4268 HDD Jäähdytyspäivät (vuosi, T b = 18 C) 83 CDD Ilmastotietojen lähde ilmatieteenlaitoksen Helsinki Vantaan testivuosi 2012 Maaston kuvaus kaupunkialue, avoin maasto, ei varjostuksia Pituus x leveys x korkeus 8,8 x 10,6 x 5,2 m x m x m Kerrosluku 2 Pinta alan ja tilavuuden suhde 0,82 m 2 /m 3 Valaistusjärjestelmän ominaissähköteho 0,8 W/m 2 Sähkölaitteiden ominaissähköteho 1,8 W/m 2 Seinien keskimääräinen U arvo 0,17 W/m 2 K Katon keskimääräinen U arvo 0,09 W/m 2 K Kellarin keskimääräinen U arvo W/m 2 K Ikkunoiden keskimääräinen U arvo 1,0 W/m 2 K Etelä 3,1 % Ikkunapinta alan suhde koko Itä 2,4 % rakennuksen vaipan pintaalaan Pohjoinen 2,3 % Länsi 0,05 % Suuntaus 0 Rakennuksen käyttö omakotitalo Keskimääräinen lämpösaanto asukkaista 1,2 (kuivateho) W/m 2 Kokonaispituus 191 m Keskimääräinen Kylmäsillat lineaarinen 0,051 W/mK lämmönläpäisy Ulkoseinät J/m 2 K Lämpökapasiteetti pintaalayksikköä kohti Sisäseinät J/m 2 K Lattialaatta J/m 2 K Varjostusjärjestelmän tyyppi sälekaihtimet Keskimääräinen g arvo Lasitus 0,24 Lasitus ja varjostus 0,08 Vuotonopeus (ilman vaihtuvuus tunnissa) 3,28 (50 Pa) 1/h Ilmanvaihtojärjestelmä Ilman vaihtuvuus tunnissa 0,55 1/h Lämmöntalteenottoteho 65 % Tuotanto 310 % Lämmitysjärjestelmän tehokkuus Jakelu, luovutus ja säätö yhteensä 82 %

15 14 Rakennuksen asetusarvot ja käyttöajat Rakennuksen energiatarve/ kulutus Omaenergia Energiankulutus Jäähdytysjärjestelmän tehokkuus Käyttöveden lämmitysjärjestelmän tehokkuus Tuotanto % Jakelu % Luovutus % Säätö % Tuotanto 230 % Jakelu 92 % Lämmön asetusarvo Talvi 21 C Kesä 27 C Kosteuden asetusarvo Talvi % Kesä % Oleskelu aina Valaistus aina Käyttöajat ja säädöt Laitteet aina Ilmanvaihto aina Lämmitysjärjestelmä aina Jäähdytysjärjestelmä 1) Ilmanvaihdon Toteutettujen tärkeimpien 6616 kwh/v lämmöntalteenotto passiivisten strategioiden 2) kwh/v (lämpö ) energiavaikutus 3) kwh/v Lämmityksen energiatarve kwh/v Jäähdytyksen energiatarve 0 kwh/v Lämpimän käyttöveden energiatarve 6282 kwh/v Muu energiatarve (kosteutus, kosteudenpoisto) 0 kwh/v Ilmanvaihdon energiankulutus 1244 kwh/v Sisävalaistuksen energiankulutus 1261 kwh/v Muu energiankulutus (laitteet, ulkovalaistus, apujärjestelmät jne.) 3289 kwh/v Uusiutuvista lähteistä peräisin oleva lämpöenergia (esim. aurinkolämpökerääjät) 0 kwh/v Rakennuksessa tuotettu ja siinä käytetty sähköenergia 0 kwh/v Rakennuksessa tuotettu ja markkinoille viety sähköenergia 0 kwh/v Sähkö kwh/v Fossiiliset polttoaineet 0 kwh/v Ostoenergia Muu (biomassa, kaukolämmitys/ jäähd 0 kwh/v ytys jne.) Primäärienergia kwh/v Pientalon vaihtoehtoisina lämmitystapoina on käytetty suoraa sähkölämmitystä, öljylämmitystä, kaukolämmitystä, puupellettilämmitystä tai maalämpöpumppua. Suoralla sähkölämmityksellä varustetussa talossa käytetään tapauksesta riippuen joko sähköistä lattialämmitystä tai sähköradiaattoreita. Suoralla sähkölämmityksellä varustettu pientalo on laskettu lisäksi myös ilmailma lämpöpumpulla ja suoraan tiloja lämmittävällä varaavalla tulisijalla varustettuna. Muilla lämmitystavoilla varustetussa pientalossa on käytössä vesikiertoinen lattialämmitys 40/30 C mitoituksella. Maalämpöpumppu on mitoitettu täydelle teholle ja sillä katetaan tilojen, ilmanvaihdon ja käyttöveden lämmitystarve kokonaan ilman lisälämmitystä. Pientalossa ei käytetä

16 15 koneellista jäähdytystä, koska kesäaikainen lämpöolojen hallinta pystytään toteuttamaan sälekaihtimilla ja tehostetulla ilmanvaihdolla. Laskennassa pientalon lämmitysjärjestelmien lämpötilasuhteina, sähkönkulutuksen arvoina, maalämpöpumpun vuosilämpökertoimen (spf-luku) arvoina, tilojen lämmönjakojärjestelmien lämmönjaon ja luovutuksen lämpötilasuhteena sekä apulaitteiden sähkönkulutuksena on käytetty D5 (2012) 4 arvoja. Lämminvesivaraajan vuotuinen lämpöhäviö on 500 kwh/v suoralla sähkölämmityksellä ja maalämpöpumpulla varustetuissa rakennuksissa. Muilla lämmitystavoilla varustetuissa rakennuksissa lämminvesivaraajan häviöt sisältyvät lämmitysjärjestelmien hyötysuhteeseen. Kaukolämmitetyssä pientalossa ei ole lämminvesivaraajaa. Taulukko 4: Uusi erillinen pientalo - muunnokset PT1 PT2 PT3 PT4 Toimenpide Yksikkö Ulkoseinä U arvo W/m²K 0,17 0,17 0,13 0,08 eristys mm eristys mm eristys mm eristys mm Kustannus (alv 0%) /m 2 146,8 146,8 151,4 205,4 Yläpohja U arvo W/us m²k 0,09 0,09 0,07 0, mm mm mm mm (levyvilla+puhallus) (levyvilla+puhallus) (levyvilla+puhallus) (levyvilla+puhallus) Eriste + julkisivulaudoitus Eriste + julkisivulaudoitus Kustannus (alv 0%) /m 2 77,2 77,2 82,6 88,0 Alapohja U arvo W/m²K 0,16 0,16 0,13 0,1 EPS mm EPS mm EPS /300mm EPS /400mm Kustannus (alv 0%) /m 2 42,0 42,0 47,2 56,5 Ikkunat U arvo W/ikk m²k 1,0 3 lasinen 0,8 4 lasinen 0,8 4 lasinen 0,8 4 lasinen Kustannus (alv 0%) /m 2 157,0 178,0 178,0 178,0 Ulko ovet U arvo W/m²K 1,0 1,0 0,8 0,8 Parvekeovet kaksilehtisiä Parvekeovet kaksilehtisiä Kustannus (alv 0%) /m 2 282,0 282,0 319,0 319,0 Vaipan tiiviys Ilmavuotoluku q 50 4,0 2,0 2,0 0,6 Läpivientikappaleet, teipattu höyrynsulkumuovi Läpivientikappaleet, teipattu höyrynsulkumuovi, mittaus, korjaukset Läpivientikappaleet, teipattu höyrynsulkumuovi, mittaus, korjaukset Läpivientikappaleet, teipattu höyrynsulkumuovi, mittaus 2 kertaa, korjaukset Kustannus (alv 0%) /m Ilmanvaihto Hyötysuhde % Ristivirtakenno, vaihtovirta (kulutus 130 W) Ristivastavirtakenno, tasavirta (kulutus 63 W) Ristivastavirtakenno, tasavirta (kulutus 63 W) Ristivastavirtakenno, tasavirta (kulutus 63 W) Kustannus (alv 0%) /m Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta ohje D5/2012. Helsinki, ympäristöministeriö (luonnos ).

17 16 Pientalon toimenpidepaketti (PT1) Ulkoseinä on puurunkoinen ja eritetty millimetrin kivivillakerroksella. Seinän U-arvo tällä eristepaksuudella on noin 0,17 W/m 2 K. Yläpohjassa on 100 mm levyvilla, jonka päällä on 300 mm puhallusvillaa. Yläpohjan U-arvoksi muodostuu 0,09 W/m 2 K. Alapohjassa on EPS-eriste. Reunaalueilla eristettä on 200 mm ja keskellä 150mm. Alapohjan U-arvo on 0,16 W/m 2 K. Ikkunat ovat 3- lasisia (sisäpuitteessa selektiivilasi) avattavia puu-alumiini-ikkunoita, joiden U-arvo on 1,0 W/m 2 K. Perustapauksen (PT1) ilmavuotoluku on 4 m 3 /hm 2, joka on Suomen rakentamismääräyskokoelmassa määritetty, energialaskennassa käytettävä minimiarvo mikäli tietoa tiiveydestä ei ole saatavilla. Ilmanvaihtokone on ristivirta-lämmöntalteenottokennolla varustettu tulo-poistoilmanvaihtokone, jonka lämmöntalteenoton lämpötilasuhde on 65 %. Rakenteiden U-arvot noudattavat Suomen rakentamismääräyskokoelman lämmöneristyksen vähimmäisvaatimuksia. Pientalon toimenpidepaketti 2 (PT2) Ikkunat ovat energiatehokkaammat 4-lasiset avattavat puu-alumiini-ikkunat, joiden U-arvo on 0,8 W/m 2 K. Rakennuksen tiiviyttä (2 m 3 /hm 2 ) on parannettu huolellisella toteutuksella ja todennettu se mittaamalla. Ilmanvaihtokoneeksi on valittu lämpötilasuhteeltaan (80 %) parempi. Pientalon toimenpidepaketti 3 (PT3) Ulkoseinärakenteeseen on lisätty 70 mm kivivillaeristettä, jolloin U-arvo laskee tasolle 0,13 W/m 2 K. Yläpohjaan on lisätty 100 mm lisää puhallusvillaa, jolloin eristepaksuus on yhteensä 500 millimetriin ja U-arvon laskee tasolle 0,07 W/m 2 K. Alapohjan eristepaksuutta lisätään laatan keskellä paksuuteen 250 mm ja reuna-alueilla paksuuteen 300 mm. Alapohjarakenteen U-arvoksi saadaan näillä muutoksilla 0,13 W/m 2 K. Muuten rakennus on ominaisuuksiltaan kuten PT2. Pientalon toimenpidepaketti 4 (PT4) Energiatehokkaimman vaihtoehdon seinärakenteen eristepaksuus on mm, jolloin U- arvo tippuu tasolle 0,08 W/m 2 K. Yläpohjan puhallusvilla eristepaksuus kasvatetaan 500 mm U- arvon tippuessa arvoon 0,05. Alapohjan eristepaksuutta kasvatetaan siten, että laatan reuna-alueilla se on 400 mm ja keskellä 350 mm alapohjan U-arvon ollessa 0,10. Rakennuksen vaipan tiiviys todennetaan mittaamalla kaksi kertaa ja ilmatiiviysluku tippuu arvoon 0,6 m 3 /hm 2.

18 17 Taulukko 5: Uusi erillinen pientalo - energiantarve Tapaus Energian nettotarve, kwh/m²,v Lämmitys Jäähdytys Energiantarve, kwh/m²,v Ostoenergia, kwh/m²,v E- luku, kwh E / m²,v Lämmitys Lämmin käyttövesi Jäähdytys LVIapulaitteet Suora sähkölämmitys PT ,2 0 74,5 40,7 0 9,4 15,8 7, PT2 2 81,5 0 54,1 40,7 0 6,5 15,8 7, ,3 PT3 2 74,9 0 46,3 40,7 0 6,5 15,8 7, ,5 PT4 2 64,1 0 33,6 40,7 0 6,5 15,8 7, ,2 PT4 3 64,1 0 34,5 40,7 0 6,5 15,8 7, ,9 PT4 4 64,1 0 37,3 40,7 0 6,5 15,8 7, ,1 Öljylämmitys PT1 100,2 0 76,4 40,7 0 9,4 15,8 7, PT2 81,5 0 55,6 40,7 0 8,5 15,8 7, ,3 PT3 74,9 0 47,7 40,7 0 8,5 15,8 7, ,1 PT4 64,1 0 34,5 40,7 0 8,5 15,8 7, ,4 Kaukolämpö PT1 100,2 0 76,4 40,7 0 9,4 15,8 7, PT2 81,5 0 55,6 40,7 0 8,5 15,8 7, ,1 PT3 74,9 0 47,7 40,7 0 8,5 15,8 7, ,0 PT4 64,1 0 34,5 40,7 0 8,5 15,8 7, ,8 Pellettikattila PT1 100,2 0 76,4 40,7 0 9,4 15,8 7, PT2 81,5 0 55,6 40,7 0 8,5 15,8 7, ,5 PT3 74,9 0 47,7 40,7 0 8,5 15,8 7, ,8 PT4 64,1 0 34,5 40,7 0 8,5 15,8 7, ,6 Maalämpöpumppu PT1 100,2 0 76,4 40,7 0 9,4 15,8 7, PT2 81,5 0 55,6 40,7 0 8,5 15,8 7, ,0 PT3 74,9 0 47,7 40,7 0 8,5 15,8 7, ,4 PT4 64,1 0 34,5 40,7 0 8,5 15,8 7, ,6 ¹ Muu sähkönkulutus sisältää LVI-apulaitteiden, huonelaitteiden ja valaistuksen ostoenergiankulutuksen. 2 Käytössä sähköinen lattialämmitys. Huonelaitteet Valaistus Lämmitys Jäähdytys Muu sähkönkulutu 3 Käytössä sähköinen lattialämmitys, ilmalämpöpumppu ja suoraan tiloja lämmittävä varaava tulisija. 4 Käytössä sähköradiaattorit ja suoraan tiloja lämmittävä varaava tulisija. s 1 E-luku vertailu, kwh E / m²,v Pientalon lämmitysenergian nettotarve, järjestelmien energiantarve, ostoenergiankulutus sekä E- luku eri suunnitteluratkaisuilla PT1-4 ja lämmitystavoilla ovat esillä oheisessa taulukossa. Taulukon tapauksissa PT4 ja PT4 ilma-ilma lämpöpumpun ostoenergiankulutus on 2 kwh/m²,v ja tulisijan 18,5 kwh/m²,v. Vastaavasti ilma-ilma lämpöpumpun tuottama lämmitysenergia on 1000kWh vuodessa ja tulisijan tiloja lämmittävä energia 2000 kwh vuodessa.

19 18 Pientalon E-luku ei saa ylittää arvoa 160 kwh/m²,v, joten osa tutkituista suoralla sähkölämmityksellä ja öljylämmityksellä varustetuista rakennuksista ei täytä E-lukuvaatimusta. Taulukko 6.1: Uusi erillinen pientalo kokonais, rahoituslaskelmat Rahoituslaskelmat /m2 (energia +2 %/v, diskontto +10 %/v) Vuotuiset Laskentajakso 30v Alkuperäiset käyttö- ja Kasvihuonekaasupäästöjen Energiakustannuksearvkork Jäännös- Diskontto- Kokonais- Pientalo investointikustannukse ylläpito- polttoaineittain (30v) PT1 Sähkö ,0 10 % 60v PT2 Sähkö ,1 10 % 60v PT3 Sähkö ,6 10 % 60v PT4Sähkö ,9 10 % 60v PT1 Maalämpö ,0 10 % 60v PT2 Maalämpö ,1 10 % 60v PT3 Maalämpö ,6 10 % 60v PT4 Maalämpö ,9 10 % 60v PT1 Kaukolämpö ,0 10 % 60v PT2 Kaukolämpö ,1 10 % 60v PT3 Kaukolämpö ,6 10 % 60v PT4 Kaukolämpö ,9 10 % 60v PT1 Pelletti ,0 10 % 60v PT2 Pelletti ,1 10 % 60v PT3 Pelletti ,6 10 % 60v PT4 Pelletti ,9 10 % 60v PT1 Öljy ,0 10 % 60v PT2 Öljy ,1 10 % 60v PT3 Öljy ,6 10 % 60v PT4 Öljy ,9 10 % 60v Rahoituslaskelmat /m2 (energia +2 %/v, diskontto +6 %/v) Vuotuiset Laskentajakso 30v Alkuperäiset käyttö- ja Kasvihuonekaasupäästöjen Energiakustannuksearvkork Jäännös- Diskontto- Kokonais- Pientalo investointikustannukse ylläpito- polttoaineittain (30v) PT1 Sähkö ,5 6 % 60v PT2 Sähkö ,8 6 % 60v PT3 Sähkö ,3 6 % 60v PT4Sähkö ,3 6 % 60v PT1 Maalämpö ,5 6 % 60v PT2 Maalämpö ,8 6 % 60v PT3 Maalämpö ,3 6 % 60v PT4 Maalämpö ,3 6 % 60v PT1 Kaukolämpö ,5 6 % 60v PT2 Kaukolämpö ,8 6 % 60v PT3 Kaukolämpö ,3 6 % 60v PT4 Kaukolämpö ,3 6 % 60v PT1 Pelletti ,5 6 % 60v PT2 Pelletti ,8 6 % 60v PT3 Pelletti ,3 6 % 60v PT4 Pelletti ,3 6 % 60v PT1 Öljy ,5 6 % 60v PT2 Öljy ,8 6 % 60v PT3 Öljy ,3 6 % 60v PT4 Öljy ,3 6 % 60v -2009

20 19 Pientalon rahoituslaskelma /m 2 (energian hinnannousu 2 %, diskonttokorko 3 %) Vuotuiset Laskentajakso 30v Alkuperäiset Kasvihuonekaas Muunnos/ kokonaiskäyttö- ja Energia Kokonaisinvestointi- u-päästöjen Jäännösarvo Diskonttokorko kokonaisuus ylläpito (30v) polttoaineittain PT1 Sähkö ,4 3 % 60v PT2 Sähkö ,0 3 % 60v PT3 Sähkö ,7 3 % 60v PT4Sähkö ,0 3 % 60v PT1 Maalämpö ,4 3 % 60v PT2 Maalämpö ,0 3 % 60v PT3 Maalämpö ,7 3 % 60v PT4 Maalämpö ,0 3 % 60v PT1 Kaukolämpö ,4 3 % 60v PT2 Kaukolämpö ,0 3 % 60v PT3 Kaukolämpö ,7 3 % 60v PT4 Kaukolämpö ,0 3 % 60v PT1 Pelletti ,4 3 % 60v PT2 Pelletti ,0 3 % 60v PT3 Pelletti ,7 3 % 60v PT4 Pelletti ,0 3 % 60v PT1 Öljy ,4 3 % 60v PT2 Öljy ,0 3 % 60v PT3 Öljy ,7 3 % 60v PT4 Öljy ,0 3 % 60v Pientalon rahoituslaskelma /m 2 (energian hinnannousu 2 %, diskonttokorko 1 %) Vuotuiset Laskentajakso 30v Alkuperäiset Kasvihuonekaasupäästöjen Jäännösarvo Diskonttokorko Muunnos/ kokonaiskäyttöja ylläpito Energia- Kokonaisinvestointi- kokonaisuus (30v) polttoaineittain PT1 Sähkö ,3 1 % 60v PT2 Sähkö ,3 1 % 60v PT3 Sähkö ,0 1 % 60v PT4Sähkö ,5 1 % 60v PT1 Maalämpö ,3 1 % 60v PT2 Maalämpö ,3 1 % 60v PT3 Maalämpö ,0 1 % 60v PT4 Maalämpö ,5 1 % 60v PT1 Kaukolämpö ,3 1 % 60v PT2 Kaukolämpö ,3 1 % 60v PT3 Kaukolämpö ,0 1 % 60v PT4 Kaukolämpö ,5 1 % 60v PT1 Pelletti ,3 1 % 60v PT2 Pelletti ,3 1 % 60v PT3 Pelletti ,0 1 % 60v PT4 Pelletti ,5 1 % 60v PT1 Öljy ,3 1 % 60v PT2 Öljy ,3 1 % 60v PT3 Öljy ,0 1 % 60v PT4 Öljy ,5 1 % 60v -1981