ENERGIATEHOKKUUS KÄYTTÖVAIHEEN HIILIJALANJÄLKI

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "ENERGIATEHOKKUUS KÄYTTÖVAIHEEN HIILIJALANJÄLKI"

Niilo Majanlahti
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 ENERGIATEHOKKUUS KÄYTTÖVAIHEEN HIILIJALANJÄLKI Kimmo Lylykangas Arkkitehti SAFA Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy

2 KESTÄVÄ RAKENTAMINEN -OSIO RAKENNUKSEN ELINKAAREN HIILIJALANJÄLKI I II III IV JOHDANTO: RAKENNUKSEN ELINKAAREN HIILIJALANJÄLKI ILTA-laskuri Mitkä tekijät vaikuttavat rakennuksen elinkaaren hiilijalanjälkeen? Mitkä ovat eri tekijöiden painoarvot? MATERIAALIVALINNAT SYNERGIA-laskuri Miten materiaalivalinnoilla vaikutetaan rakennuksen hiilijalanjälkeen? ENERGIATEHOKKUUS Sitran luonnossuunnitteluvaiheen energialaskuri Miten arkkitehtisuunnittelun valinnoilla vaikutetaan rakennuksen energiatehokkuuteen? AURINKOENERGIA Aurinkoenergian aktiivinen ja passiivinen hyödyntäminen; sisälämpötilojen hallinta ja aurinkosuojaus.

3 RAKENNUKSEN ELINKAAREN VAIHEET EN Tuotevaihe tuotteiden koko valmistusketju Product stage Rakentamisvaihe kuljetukset työmaalle ja työmaatoiminnot Construction Process stage Käyttövaihe käyttö, kunnossapito, korjaus, osien vaihto, laajamittaiset korjaukset, energian käyttö, veden käyttö Purkuvaihe purkaminen, purkuvaiheen kuljetukset, purkujätteen käsittely, purkujätteen loppusijoitus Use stage End of life stage

4 ENERGIATEHOKKUUS ARKKITEHTISUUNNITTELUSSA

5 ENERGIATEHOKKUUTEEN VAIKUTTAVIA SUUNNITTELURATKAISUJA TILAOHJELMA lämmitettävien tilojen määrittely POHJARATKAISUN TEHOKKUUS MUOTOKERROIN ulkovaipan pinta-alan suhde lattiapinta-alaan ULKOVAIPAN LÄMMÖNERISTÄVYYS JA ILMANPITÄVYYS rakenteiden lämmöneristys ikkuna- ja ovipinta-ala ikkunoiden ja ikkunaovien lämmöneristävyys rakennuksen ja ikkunoiden suuntaus ja lasin g-arvo LÄMMÖN TALTEENOTTO ILMANVAIHDOSTA SISÄLÄMPÖTILOJEN HALLINTA KESÄLLÄ varjostavat rakenteet auringonsuojakalvot kaihtimet jäähdytysjärjestelmä

6 KUVAT JA GRAFIIKKA: Köymäri, Mira: Minimin maksimointi. Muuntojousto energiatehokkaan suunnittelun avaintekijänä, diplomityö, Aaltoyliopisto 2015.

7 KÄSITTEITÄ ASUNNON TILANKÄYTÖN TEHOKKUUDEN ARVIONTIIN Oulun rakennusvalvonta Jääskeläinen, Maija: Hyvin suunniteltu pientalo Työkalu pientalon suunnitteluun. Oulun rakennusvalvonta todellinen liikenneala jatkuvasti liikkumiseen ja työskentelyyn tarvittavaa vapaata tilaa muodostuu ensisijaisesta ja toissijaisesta liikennealasta todelliseen liikennealaan kuulumattomien huonealojen summa on asunnon tehollista hyötyalaa ensisijainen liikenneala pinta-ala, joka tarvitaan kujettaessa ulko-ovelta asumisen kannalta välttämättömiin tiloihin (keittiöön, olohuoneeseen, yhteen makuuhuoneeseen ja yhteen wc-tilaan) toissijainen liikenneala lisäksi tarvittava pinta-ala kuljettaessa muihin makuuhuoneisiin, wc-tiloihin, kylpytiloihin ja kodinhoitotiloihin sekä mahdollisille terasseille ja parvekkeille huoneen sisäinen liikenneala huoneen ovella tarvittavaa kulkutilaa ja reittejä siitä säilytyskalusteille kulkureitit mahdollisiin vaatehuoneisiin ja wc-tiloihin

9 RAKENNUKSEN MUOTO

10 KUVA: Foster + Partners: The London City hall

11 MUOTOKERROIN A / V A / A

12 PAINOTETTU MUOTOKERROIN A ulkovaippa, painotettu / A ohjelma-ala KATON PINTA-ALA x 0.09 SEINÄN PINTA-ALA x 0.17 IKKUNOIDEN JA OVIEN PINTA-ALA x 1.0 LATTIAN PINTA-ALA x 0.16

13 IKKUNA-AUKOTUS

14 IKKUNAN JA ULKOSEINÄN LÄMMÖNERISTÄVYYS

15 ERISTYSLASIEN U-ARVOJA Thalfeldt, Martin, Pikas, Ergo, Kurnitski, Jarek & Voll, Hendrik: Facade design principles for nearly zero energy buildings in a cold climate. Energy and Buildings, vol. 67, ss

16 RAKENNUKSEN SUUNTAUS JA AURINKOENERGIAN PASSIIVINEN HYÖDYNTÄMINEN

17 POHJOISEEN KOILLISEEN ITÄÄN KAAKKOON ETELÄÄN LOUNAASEEN LÄNTEEN LUOTEESEEN RAKENNUKSEN SUUNTAUKSEN VAIKUTUS, OULU TAVANOMAINEN OMAKOTITALO OULUSSA (n. 150 m²) IKKUNOITA JA TILOJA EI ERITYISESTI SUUNNATTU AURINKOON IKKUNAN g-arvo (AURINGONSÄTEILYN LÄPÄISEVYYS) MATALA kwh/a PIENI IKKUNAPINTA- ALA (6% JULKISIVUSTA) SUURI IKKUNAPINTA- ALA (20% JULKISIVUSTA) LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

18 AURINKOENERGIAA PASSIIVISESTI HYÖDYNTÄVÄ OMAKOTITALO g 0.5 U 0.7 LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

19 AURINKOENERGIAA PASSIIVISESTI HYÖDYNTÄVÄ OMAKOTITALO g = 0.35 g = 0.50 g = 0.65 tavanomainen markkinoiden tulevaisuuden ikkuna parhaiten soveltuvat ikkunaratkaisut aurinkoarkkitehtuurilla aurinkoarkkitehtuurilla eniten aukotetun vähennys saavutettava vähennys saavutettava vähennys julkisivun suuntaus energiatehokkuustaso tilojen lämmitystarpeessa tilojen lämmitystarpeessa KAAKKOON normitaso 4-14 % 8-19 % passiivitaso 5-19 % % ETELÄÄN normitaso 5-17 % 9-22 % passiivitaso 7-24 % % LOUNAASEEN normitaso 4-15 % 8-20 % passiivitaso 5-20 % % LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

20 IKKUNOIDEN U- ja g-arvoja g-arvo 0,6 0,5 0,4 AURINGON SÄTEILY PÄÄSEE SISÄLLE MSE-ikkunat MEK-ikkunat suomalaisikkunoita lähde: Motiva energialuokitellut ikkunat 0,3 0,2 optimoidut passiivitaloikkunat (dk) 0,1 0 AURINGON SÄTEILY EI PÄÄSE SISÄLLE 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 U-ARVO (W/m²K) HYVÄ LÄMMÖNERISTÄVYYS HUONO LÄMMÖNERISTÄVYYS U-arvo = lämmöneristävyys W/m²K g-arvo = auringonsäteilyn kokonaisläpäisevyys

21 LÄHDE:

22 LÄHDE: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, SunZEB-tutkimushanke

23 VARJOSTAVAN RAKENTEEN SUUNTAA-ANTAVA MITOITUSOHJE LÄHDE: Aurinkoenergiaselvitys Oulun kaupungille, Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy 2014.

26 LÄMMÖNERISTÄMINEN

27 Tapaus 1 perustapaus vertailuarvojen mukainen rakennnus ikkunoiden g-arvo on 0,35 kaihtimet käytössä, ei varjostavia rakenteita Tapaus 2 ikkunoiden U-arvoparannus 1,0 W/m²K 0,65 W/m²K U w =0,65 g w =0,35 ST g =0,35 Tapaus 3 U-arvoparannus + g-arvo 0,35 0,5 varjostava lippa, kaihtimet U g =0,5 (0,53) g g =0,49 (0,51) ST g =0,45. Tapaus 4 perustapaus + viherhuone tasolasista Tapaus 5 perustapaus + viherhuone 2K-eristyslasista Tapaus 6 kohtien 2 ja 5 yhteisvaikutus

29 TAI AURINKOTALO = aurinkoenergiaa pyritään hyödyntämään passiivisesti TONTTI Eteläsuuntaus Ei merkittävää ympäristön varjostusta POHJARATKAISU Oleskelutilojen systemaattinen suuntaaminen etelään Vältä isoja varjostamattomia ikkunoita länteen ja itään AURINKOSUOJAUS Ikkuna-aukotus pääosin etelään Lasilla korkea g-arvo ja matala U-arvo Oikein mitoitettu varjostava rakenne eteläjulkisivussa Varmista sisälämpötilojen hallinta dynaamisella energiasimulaatiolla Käytä nopeasti reagoivaa lämmitysjärjestelmää Järjestä mahdollisuus läpituuletukseen ja/tai sisätilojen viilennykseen TAVALLINEN RATKAISU = aurinkoenergiaa ei hyödynnetä lämmitykseen passiivisesti TONTTI Ei erityisiä vaatimuksia suuntaukselle Eteläsuuntauksesta ei hyötyä POHJARATKAISU Ei erityisiä vaatimuksia, näkymät eri suuntiin eduksi Huomioi ylilämpenemisen riski erityisesti itä- ja länsijulkisivuissa AURINKOSUOJAUS Matala g-arvo ja matala U-arvo estävät ylilämpenemistä Lisäksi voi olla varjostavia rakenteita eteläjulkisivussa (yleensä hyödyttömiä itä- ja länsijulkisivussa) Tavoitteena silti valoisat sisätilat ja miellyttävä piha-alueen pienilmasto

30 LÄMMÖNERISTÄMINEN

RAKENTEELLINEN ENERGIATEHOKKUUS -OHJEEN ERISTYSTASOT U-arvo (W/m²K) US YP AP vertailuarvot / RakMK D3 2012 0,17

31 RAKENTEELLINEN ENERGIATEHOKKUUS -OHJEEN ERISTYSTASOT U-arvo (W/m²K) US YP AP vertailuarvot / RakMK D ,17 0,09 0,16/0,17 RET rakennetyypit 0,12-0,14 0,07 0,10 energiatehokkaat rakennukset 0,07-0,14 0,05-0,09 0,07-0,10

32 RAKENNETYYPPEJÄ / YP U = 0,07 W/m²K

33 RAKENNETYYPPEJÄ / US U = 0,12 0,14 W/m²K

34 RAKENNETYYPIT / AP U = 0,10 W/m²K

35 KYLMÄSILLAT

36 GEOMETRINEN KYLMÄSILTA esimerkkinä ulkonurkka Ulkonurkan viivamainen lisäkonduktanssi seinän U-arvo - + seinän U-arvo

2D-KYLMÄSILTA-ANALYYSI RAKENNE 1 RAKENNE 2 RAKENNE 3 RAKENNE 4 puurunko PU-eriste, maanvarainen laatta sandwich mineraalivillaeriste, ontelolaatta puurunko selluvillaeriste, rossipohja

37 2D-KYLMÄSILTA-ANALYYSI RAKENNE 1 RAKENNE 2 RAKENNE 3 RAKENNE 4 puurunko PU-eriste, maanvarainen laatta sandwich mineraalivillaeriste, ontelolaatta puurunko selluvillaeriste, rossipohja tb-sisäkuorielementti-eps, ontelolaatta US-YP US-VP US-AP US-YP US-VP US-AP US-YP US-VP US-AP US-YP US-VP US-AP laskettu 0,020 0,026 0,083 0, ,277 0,034 0,005 0,039 0, ,128 D5 taulukko 3.1 0,050 0,050 0,100 0, ,280 0,050 0,050 0,060 0, ,280

38 US-AP = 0,277 W/mK ANALYSOITAVA DETALJI LÄMMÖN JOHTUMINEN LÄMPÖTILA- JAKAUMA

39 US-YP = 0,02 W/mK ANALYSOITAVA DETALJI LÄMMÖN JOHTUMINEN LÄMPÖTILA- JAKAUMA

40 Ψ = 0.03 W/mK

42 ILMANPITÄVYYS

44 LISÄTIETOA RAKENTEELLINEN ENERGIATEHOKKUUS -OPAS AURINKOENERGIAN HYÖDYNTÄMISEN OHJEKORTTEJA OULUN RAKENNUSVALVONTA

45 KIITOS MIELENKIINNOSTANNE Kimmo Lylykangas Arkkitehti SAFA Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy

Samankaltaiset tiedostot

ARKKITEHTUURIN KEINOT ASUNTOJEN ENERGIARATKAISUISSA YLILÄMMÖN HALLINTA

ARKKITEHTUURIN KEINOT ASUNTOJEN ENERGIARATKAISUISSA YLILÄMMÖN HALLINTA R A K E N N U S V A L V O N N A N A J A N K O H T A I S S E M I N A A R I 1 2. 1 2. 2 0 1 6 KIMMO LYLYKANGAS ARKKITEHTI SAFA ARKKITEHTUURITOIMISTO