Monnienergialähteet pientaloissa. hallitaanko rakentamisen prosessi? Oulun RESCA hankkeen tuloksia

Transkriptio

1 Monnienergialähteet pientaloissa hallitaanko rakentamisen prosessi? Oulun RESCA hankkeen tuloksia Laatupäällikkö Pekka Seppälä

2 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Oulun Tekes-hanke: Uudispientalojen rakentaminen Oulussa eri energialähteiden alueille alkaen energiamääräysten ja ERA17:n kehityslinjaukset huomioiden. Toimivat konseptit: energialähde + rakennus yhdessä (toimivuuden varmistaminen tärkeää)

3

4 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Miksi hybridiratkaisuja? Hybridi = käytössä samanaikaisesti useampia energianlähteitä - parannetaan energian toimitusvarmuutta / toiminta katkokset, tarvittava energia kerätään pienistä eriaikaisista lähteistä - varaudutaan ostoenergian reaaliaikaiseen hinnoitteluun, energia kallista kun sen sitä eniten tarvitaan / pelko - energiapolitiikka (hinta, tuotanto, jne) ja määräykset kehittyvät lähiaikoina nopeasti, kuluttajan on hyödyllistä säilyttää sopeutumiskyky kehitykseen ei pussinperäratkaisuja / -valintoja

5 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Hanke jakautuu toimintamallien ja pilottien suunnitteluun: Toimintamalli 1 Uusiutuvan energian (UE) käyttö kaukolämmön (KL) yhteydessä; -käytännön valintakonseptien laatiminen energialähteiden (hybridi)valintaan ja valinnan edellyttämälle rakennustuotannon energiatehokkuuden ratkaisuille (menettelytapasuositukset). Toimintamalli 2 Uusiutuvan energian (UE) käyttö kaukolämmön (KL) ulkopuolella; -käytännön valintakonseptien laatiminen energialähteiden (hybridi)valintaan ja valinnan edellyttämälle rakennustuotannon energiatehokkuuden ratkaisuille (menettelytapasuositukset).

6 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Pilotti : Valintakonseptien jalkautus rakennustuotantoon, valintoja kokeillaan ja sovelletaan Oulun uudisomakotitaloihin sekä konsepteja hiotan saadun kokemuksen perusteella (konseptien päivitys).

7 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Selvitettäviä / arvioitavia asioita mm; Selvitystyö 1: Uusiutuvien energialähteiden lukumäärä ja valintajärjestys pientalon hybridikoostumukseen energiantuotannon (kustannus)-tehokkuuden, hankintahinnan, toimintavarmuuden (energiansaannin) varmistamisen, käytettävyyden, energiamääräysten muutoksiin mukautumisen ja pitkäkestoisuuden näkökulmista.

8 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Selvitystyö 2 Hybridien energialaitteiden ja -järjestelmien kehityspolun ja hintakehityksen ennakointi sekä kehityksen epäjatkuvuuskohtien vaikutusten arviointi.

9 RESCA hanke Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Selvitystyö 3 Hiilineutraalin passiivitalon rakenteiden nopeaan ja laajaan käyttöön soveltuvan riskikartoituksen kehittäminen tavoitteena taata / turvata valmistuvan energiatehokkaan rakennuksen toteutuksen riskitön onnistuminen ja todeta se käyttöönottovaiheessa

10 RESCA-hanke on uuden alku RESCA (Renewable Energy Solutions in City Areas) on valtakunnallinen hanke, jonka tarkoituksena on lisätä uusiutuvan energian käyttöä Nykyinen RESCA-hanke on päättynyt helmikuussa 2014 Hankkeen puitteissa Oulun Hiukkavaaraan rakentuu pilottialue, jossa testataan ja mitataan tulevaisuuden ratkaisuja. Katso lisää: TEKESissä vireillä uusi hankehakemus, Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Pekka Seppälä, Aki Töyräs

11 Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Tavoitteet Hankeen keskeisimpinä tavoitteina on ennakko-ohjata suunnittelua ja ratkaisuja vastaamaan tulevaisuuden tavoitteita ja luoda yrityksille uusia kehitysalustoja/pilottialueita, joissa yritykset voivat kehittää ja testata tulevaisuuden taloratkaisuja. Hankkeen tavoitteena on kohtauttaa perinteisen rakentamisen, tiedonsiirron, mittaamisen, säädön ja automaation sekä eri energiamuotojen osaajat kehittämään yhdessä tulevaisuuden rakentamisen ratkaisuja ja älykkäitä palveluita ja liiketoimintaa Hankkeella tuetaan yritysten tuotekehitystä ja pienennetään yritysten epäonnistumisen riskiä. Saatuja hyviä käytänteitä ja tuotteita voidaan konseptoida ja levittää välittömästi koko Oulun kuin myös Suomen ja arktisten lähialueiden rakentamiseen.

12 Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Odotettavissa olevat tulokset ja hyödyt Hankkeen pilottialueella kerätään tietoa ja kokemusta tulevaisuuden talojen toimivuudesta pohjoisen olosuhteissa (arktinen ulottuvuus). Osaaminen ja kompetenssi kasvavat tulevaisuuden talojen teknologioista ja uusiutuvan energian hyödyntämisestä pohjoisen olosuhteissa. Hankkeesta opittu tieto jää pääomana yrityksiin ja yritysten kilpailukyky arktisella alueella paranee. Yritykset kehittävät omia toimivia rakennus- ja hybridienergiaratkaisuja, joiden pohjalta syntyy uusia mahdollisuuksia liiketoimintaan. Erityisesti hankkeen tavoitteena on vahvistaa pientalotuotannon, talo- ja automaatiotekniikan sekä älykkäiden palveluiden niin kansallista kuin myös kansainvälistä kilpailukykyä.

13 Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Kytkentä kaupunkistrategiaan ja yhteys INKAohjelmaan Oulun strategian yhden ilmastotavoitteen ja rakennusvalvonnan toiminnan liittymäkohta: Ilmastonmuutokseen ja muihin ympäristöhaasteisiin vastataan kestävän kehityksen periaatteita edistävin toimintatavoin. Ilmastonmuutoksen hillintä ja muutokseen sopeutuminen.. Oulun kaupunki on laatinut ensimmäisenä Suomessa ERA 17 -tiekartan (energiaviisas rakennettu ympäristö), joka linjaa yksityiskohtaisesti kaupunkistrategian mukaisia toimenpiteitä. Oulun rakennusvalvonnan rakennuttajien ohjausprosessin keskeiset konseptit liittyvät energiatehokkuuteen, kosteudenkestävyyteen, sisäilmanlaatuun, ympäristövaikutuksiin, asuttavuuteen ja tilankäytön tehokkuuteen sekä esteettömyyteen. Yhteisenä tekijänä on elinkaariedullisuus. Varsinkin energiatehokkuuden osalta mitatut tulokset ovat erinomaisia. Kysymys on ilmastomuutoksen hillinnästä sen vaikuttavimmalla alueella (rakennukset, rakentaminen) ja kokonaisuudessaan kestävästä kehityksestä. Arktinen ulottuvuus ja kilpailukyky Norjaan, Ruotsiin ja Venäjälle. INKA/ älykäs rakentaminen ja asuminen -ohjelmaosion ydin.

14 Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia

15

16 Pientalon lämmitysjärjestelmät

17 Kaukolämpö lämmönjakomuodoksi soveltuu parhaiten matalalämpöinen vesikiertoinen järjestelmä lämpöenergian hinta muodostuu perus- ja energiamaksusta, hinnoittelurakenne muututtava investointikustannus lämmöntuotannon osalta n. 8000

18 Ilmanvaihdon toteutus optimaalinen kanaviston reititys höyrynsulun sisäpuolelle selkeä kanaviston rakenne jälkilämmitys vesikiertoisena tehokas lämmöntalteenotto vuosihyötysuhde % ilmanvaihdon ominaissähköteho, SFP-luku 1,5 kw/(m 3 / s) vaatimus ,0 kw/(m 3 /s) energiatehokkaat tasavirtapuhaltimet alhaiset ilmannopeudet ja kanaviston rakenteesta aiheutuvat vastukset energiatehokkuuden parantaminen maapiiriin yhdistetty esilämmityspatteri

19 Kaukolämpö/ Varautuminen lämmönjakelun keskeytyessä lämpöä tuotetaan varaavan takan tai esim. kaasulämmittimen avulla sähköjakelun keskeytymiseen voidaan varautua akkujen tai aggregaatin avulla sähkösuunnittelussa huomioitava rakennuksen suunnitteluvaiheessa voidaan varautua lämmöntuotanto-muodon muuttamiseen teknisen tilan laajennusmahdollisuus

20 Kallio/maalämpö Lämmönlähteet porakaivo vaakapiiri vesistö vesistön pohjasedimentti

21 Kalliolämpö edellytyksenä kallion läheisyys kaivosta saatavaan tehoon vaikuttavat pohjaveden korkeus, virtaukset ja kallion laatu kunnan määräykset pohjavedenotto-alueella erityismääräykset tehollinen syvyys vaikuttaa kaivosta saatavaan tehoon porauksen hinta maaporaus n /m (suojaputki) kallioporaus n /m

22 Maalämpö riittävä tonttipinta-ala putkimetriä/rakennus-m 3 1,5 m 2 asennuspinta-alaa/putkimetri asennussyvyys noin 1,2 m sopiva maalaji kostea savimaa paras

23 Vesistö lämmönlähteenä pohjaan asennuksessa huomioitava yli 2 metrin syvyinen vesistö vesialueen omistajan lupa riittävä ankkurointi pohjasedimentti lämpötila 3 m:n syvyydessä pohjan alla n. 7-8 C soveltuu vain suuremmille järjestelmille

24 Lämpöpumppuun liittyvät järjestelmät paras lämpökerroin saavutetaan käyttämällä matalalämpötilaista vesikiertoista lämmönjakoa ilmanvaihdon tehokkuusvaatimukset samanlaiset kuin kaukolämmöllä varalämmönlähteeksi varaava takka aurinkokeräimiä voidaan hyödyntää varaajan lämmitykseen

25 Varautuminen lämpöpumpun rikkoutuessa lämmitys voidaan hoitaa laitteen sähkövastuksella varaavaa takkaa voidaan hyödyntää sähkön jakelun keskeytyessä akkujen tai aggregaatin avulla voidaan syöttää virtaa talon järjestelmään otettava huomioon suunnitteluvaiheessa

26 Tämän päivän konsepteja Konseptit tämän hetken tietämyksen mukaan eri energianlähteiden alueille Periaatteena, että kaikkea mahdollista ei ole tavallisen talonrakentajan taloudellisesti järkevää laittaa samaan taloon. Ylimonimutkainen on lähes mahdoton saada kohtuuhintaisella taloautomaatiolla toimimaan kokonaisuutena. Hyvin monet laitteet hanskaan ottava taloautomaatio voi maksaa e ja on täysin uniikki tuote.

27 Konseptien periaatteita: Rakentaja tiedostaa oman elämäntavan, käytettävissä olevan vapaaajan ja arvot: Selvitetään rakentajan oma halukkuus/mahdollisuus aktiivisuuteen ja vaivannäköön lämmityksessä (esim. polttopuiden teko takkaan, mielenkiinnon teknisiin järjestelmiin jne.) Millä hinnalla ja mistä rakennuttaja/asukas saa polttoainetta (onko edullista puuta, tykkääkö tehdä vapaa-aikana metsätöitä ja ovatko polttopuut kohtu etäisyydellä?) Selvitetään lämmitysratkaisun ekologiset, taloudelliset ja mukavuus tekijät Voidaanko valittua lämmitysmuotoa muuntaa ja kehittää tulevaisuudessa parempaan? (muuntojoustavuus, teknisen tilan koko jne.) Selvitetään rakentajan näkemys lämmitysmuodosta (haluaako nähdä vaivaa energian hankinnassa ja säästää energiakuluissa vai haluaako helppohoitoisen lämmitysjärjestelmän, joka voi olla elinkaarikustannuksiltaan hieman kalliimpi)? Useita oikeita lämmitysmuotoja, kun asiaa lähestytään eri näkökulmista

28 Konseptien periaatteita: Kaikille rakennuksille yhteiset peruskriteerit: Energia-arkkitehtuuri ja ilmaisenergioiden hyödyntäminen, tilatehokkuus (mm. varjostukset, suuntaus, kesällä ylilämpenemisen esto, lämmityskaudella auringon lämpö sisään) Energiatehokas rakennus, pieni lämpöhäviö (väh. Oulun Energiakortti) Tutkitut, toimintavarmat ja turvalliset rakenteet Vesikiertoinen lämmönjakotapa (lattia- tai radiaattorilämmitys) Maapiirillä ilmanvaihdon esilämmitys Varalämmönlähteenä varaava takka varautuminen häiriötilanteisiin Valmius talon hengissä pysymiselle välttämättömän sähkön tuottamiseen sähkökatkon aikaan (akut, generaattori jne.) Muuntojoustava tekninen tila varautuminen tuunaukseen Talossa on valmius kytkeä uusiutuvia energialähteitä, kuten aurinkojärjestelmiä (talon suuntaus sellainen, että etelään/länteen on vapaita ja varjostamattomia pintoja). Tulisijojen moitteettoman toiminnan varmistus (korvausilma)

29 Konseptien periaatteita: 1 Rakennus kaukolämpöalueella: Ensisijaisesti suositellaan käytettäväksi kaukolämpöä, mutta myös muut lämmitysratkaisut mahdollisia. Pienissä ja energiatehokkaissa taloissa (alle 130 m2) tulee harkita myös muita lämmitysvaihtoehtoja kuin kaukolämpöä, koska kaukolämmön kiinteän maksun osuus kasvaa suhteettoman suureksi, kun kulutus jää pieneksi. Kaukolämmön yhteyteen ei ole taloudellisesti järkevää asentaa aurinkokeräimiä, eikä ilmalämpöpumppua. Valmius aurinkosähkön tuottamiseen kannattaa huomioida. (varautuminen sähkön hinnan nousuun ja syöttitariffiin) Varaava takka varalämmönlähteenä tulisi olla.

30 Konseptien periaatteita: 2 Rakennus ei ole kaukolämpöalueella Lähtökohtana kaikille rakennuksille yhteiset peruskriteerit (ks. edellinen sivu) KOKO (lämmitysmuotojen konseptit) Alle 100 kem2 HINTA (viitteellinen) HUOMIOITAVAA Halpa ja kevytrakenteinen lämmitysjärjestelmä, mahdollisesti jopa sähkö ilmalämpöpumppu Takka (kuuluu perusvalintoihin) Aurinkoenergian hyödyntämistä kannattaa harkita

31 Konseptien periaatteita: 2 Rakennus ei ole kaukolämpöalueella Lähtökohtana kaikille rakennuksille yhteiset peruskriteerit kem2 Hybridivaraaja sähkövastuksella ilmalämpöpumppu Vesitakka, aktiivipiipulla Aurinkokeräimet Hybridiohjaus- ja taloautomaatiojärjestelmä

32 Konseptien periaatteita: 2 Rakennus ei ole kaukolämpöalueella Lähtökohtana kaikille rakennuksille yhteiset peruskriteerit kem2 Hybridivaraaja sähkövastuksella PILP veteen Vesitakka, aktiivipiipulla Aurinkokeräimet Saunaan puukiuas LTO-piipulla Hybridiohjaus- ja taloautomaatiojärjestelmä Yhdistetty maalämpö ja PILP veteen (?)

33 Konseptien periaatteita: 2 Rakennus ei ole kaukolämpöalueella Lähtökohtana kaikille rakennuksille yhteiset peruskriteerit Yli 180 kem2 Maalämpö/ biopohjainen lämmitys Valmius jälkiasennukseen: Aurinkopaneelit Hybridiohjaus- ja Taloautomaatiojärjestelmä Nämä valinnat soveltuvat myös pienempiin taloihin, jos arvostaa helppokäyttöisyyttä ja on valmis maksamaan perusinvestoinnin

34 Konseptien periaatteita: Selitykset: PILP= Poistoilmalämpöpumppu Vesitakka= Takka, jolla voidaan lämmittää varaajan vettä (lämmin käyttövesi ja tilojen lämm.) Aktiivipiippu= Samalla piipulla voidaan ottaa myös korvausilma LTO-piippu= Ottaa lämmön talteen savukaasuista ja siirtää veteen

35 Konseptien haasteita: Riskitekijöitä/haasteita, jotka tulee tiedostaa ratkaisujen valinnassa ja suunnittelussa : Erittäin energiatehokkaissa ja/tai pienissä taloissa, varaavalla takalla lämmittäminen voi johtaa ylikuumenemisongelmiin. Ilman hybridiautomaatio-ohjausta voi esiintyä järjestelmien yhteentoimivuus ongelmia (toinen järjestelmä lämmittää, samaan aikaan kun toinen viilentää.) Polttoaineen hinta ja logistiikka (biopohjaiset polttoaineet, oman työn osuus) Järjestelmien monimutkaisuus ja säätö

36 Konseptien haasteita: Riskitekijöitä, jotka tulee tiedostaa suunnittelussa: Erittäin energiatehokkaiden talojen rakentamisessa riskien hallinta edellyttää rakennusprosessin koko laatuketjun toteutumista: 1) rakennuttajan laatutavoitteet, perälautana määräysten vähimmäistaso 2) suunnittelutiimin tiivis yhteistyö, suunnittelun aloituskokoukset: energia-arkkitehtuuri, rakennusfysiikka, talotekniikka, toteutuksen suunnittelu 3) työmaatoteutus suunnitelmien noudattaminen ja kosteudenhallin Sähkön- ja lämmönjakelun katkokset Laitteiden ja järjestelmien toimintavarmuus Rakennuksen väärinkäyttö ja säännöllisten huoltojen laiminlyönti

37 Kokemusperäisiä haasteita Energianlaskenta ja ohjelmat Perustuu osin historiatietoon RakMk D5 Talon elinkaari 50 v, mitä tapahtuu sen aikana Energian hinnan kehitys, historia 2*10:ssä vuodessa Laitteiden kehitys Varautuminen, ei pussinperäratkaisuja Kuvitellaan, että energiaselvitys toteutuu automaattisesti. Energiaselvityksen/todistuksen laskenta ei korvaa suunnittelua! Kun tavoitteena pieni E-luku Ohjelmat mahdollistaa ison aurinkokeräimien määrän laskennassa Ohjelmat mahdollistaa ison aurinkopaneelien määrän laskennassa Varaajan koko ei aina mahdollista kaiken tuoton hyödyntämistä ko. talossa investointi tuottaa heikosti, takaisinmaksuaika voi olla pidempi kuin laitteen käyttöikä. Ymmärtääkö sertifioitu laskija tarpeeksi kokonaisuudesta?

38 Price of energy in small properties 10 years history. Prices have risen 2* / 100% in ten years! What is happening during next ten years? Electricity(blue); oil(red); pellets(green)

39 Kokemusperäisiä haasteita Suunnitellut ratkaisut eivät toimi lasketulla tavalla Syitä mm: Suunnittelijoiden yhteistyö puutteellista Toteuttajat etenevät omassa putkessaan Säätöjä ei tehdä tai ei osata tehdä oikein Kaikista laitteista ei saada informaatiota talon säätöjärjestelmään rajapinnat puuttuvat toimivat yksinäisinä susina

40 Kokemusperäisiä haasteita 15 vuotta vanhan talon energiankulutuksen jakauma. Esim. maalämpöpumpun taloudellinen kannattavuus hyvä!

41 Kokemusperäisiä haasteita Nykypäivän energiatehokkaan talon energiankulutuksen jakauma sähkön osuus merkittävä! Talon koon vaikutus laimenee! Kalliin investoinnin kannattavuus huononee!

42 Pilottien aikatauluhaaste - kesto 5-6 vuotta Aloitus tontin varaukset -markkinointi 0,5 v Suunnitteluvaihe 1 v Toteutus v Asuminen talon asettuminen normitilaan Mittaukset asumistilanteessa 1-3 v Tulosten analysointi ja jalkautus v Mitä tarkoittaa: Normaalisti yksi projekti esim. Rescan nykyvaihe ei kestä näin kauan, 2-3 vuotta, nykyinen päättyy 02/2014. Tulosten saamiseksi Piloteista tarvitaan useamman projektin aika. Rescassa hyödynnettävä aiemmin aiemmin alkaneiden projektien tuloksia, esim. IEEB, PITKE, PIRAKKO, SULA.

43 Resca Hiukkavaara Pilotti Laajuus noin 45 asuntoa rivi- ja omakotitaloissa vrt. asuntomessualueet Markkinoinnin aloitus loppuvuodesta 2012 Tontin saajien valinta keväällä 2013 Opastavat tilaisuudet keväällä 2013, yli 10 kpl Suunnittelu kesällä 2013 Ensimmäiset vuokrasopimukset 09/2013 Ensimmäiset rakennusluvat 09/2013 Ensimmäisen kohteen aloitus 09/2013 Valmistunee kesällä 2014

44 Resca Hiukkavaara Pilotti Mitä ehditään ennen 02/2014 Infotilaisuudet rakennuttajille ja suunnittelijoille n. 20 kpl Tiimien opastus ja suunnittelun ohjaus Saadaan kokemukset monien tiimien suunnitteluvaiheen valinnoista ja ohjaamisesta Konseptien tarkentaminen suunnitteluvaiheen ohjauksen ja tiimien tekemien valintojen kokemusten perusteella tähän käytössä monta talkoohenkilöä Mittausohjelmien tavoitteet ja niiden laatimisessa avustaminen.

45 Resca Hiukkavaara Pilotti Millä voidaan vaikuttaa Tontin luovutusehdot Luvan myöntämisvaiheesssa lupaehtoihin, eli rakennusvalvontaan on toimitettava mm. Lämpösuunnitelmat Sähkösuunnitelmat säätölaitesuunnitelmat

46 Resca Hiukkavaara Pilotti Mitä ei ehditä ennen 02/2014? Toteutuksen ohjaaminen ja seuranta Energia- ja rak.fys. mittausten tulosten saanti. Mittaustulosten analysointi ja hyödyntäminen sekä jalkauttaminen normituotantoon Konseptien tarkentaminen mittaustuloksia hyödyntämällä. Uusiutuvan energian todellinen tuotto Käytettyjen ratkaisujen todellisempi takaisinmaksuaika Rakenteiden rakennusfysikaalinen turvallisuus/riskittömyys.

47 Varaajan valintakriteerit Varaaja on hybridijärjestelmän sydän Oikea koko tärkeä Vrt akku, siihen mahtuu vain tietty määrä virtaa vaikka sitä olisi kuinka paljon saatavilla! Varautuminen esim. myöhemmin asennettaville aurinkokeräimille! Koko + kierukka Koon ja varaajan tyypin kriteerit tulossa! Nyt kun ollaan menossa hyvinkin pian kohti määrittelemätöntä nollaergiarakentamista,niin tulee mieleen että olisiko ajattelumallia syytä muuttaa? Pitääkö energiaa pystyä varastoimaan useaksi päiväksi tämän asian takia?, vai onko syy jokin muu kuten: Energiavaraaja toimii myös akkuna, kun lämmönjakelu(sähköt) on katkennut litran varaaja riittää energiatehokkaassa rakennuksessa tarjoamaan lämmön ja kevyen suihkun päiväksi ilman että varaajaa tarvisi pitää ylilämpöisenä. Lämmönjako voidaan hoitaa helposti esimerkiksi autonakkuun laitettavalla invetterillä, joka on yhdistetty kiertovesipumppuun. Nykyaikaisella automaatiolla on mahdolista hyödyntää spottisähkön tarjoamaa hinnan vuorokautisvaihtelua. järjestelmä on vastaava kuin yösähkövaraaja. Energiavaraajaa varataan kun sähkön hinta on halvinta. Tämän yhdistäminen esimerkiksi maalämpöpumppuun voisi olla järkevä vaihtoehto tulevaisuudessa. Suuremmalla varaajalla voidaan myös pidentää lämpöpumppujen käyntijaksoja

48 Lämpösuunnitelmien vaatimusmäärittelyn tarve! Kaukolämpö, öljylämpö tai suora sähkö lämmönlähteenä Kokemus hionut järjestelmän toimivaksi Hybrideistä kokemus paljon vähäisempi Suunnittelutaidossa ja mitoituksessa puutteita! Asennuksessa puutteita! Asennus tehdään työmaalla kuten arvioidaan parhaaksi Ensimmäiset toimitetut lämpösuunnitelmat puutteellisia! Vaatimusmäärittely osoittautui välttämättömäksi!

49 IV:n toiminnan varmistaminen Ilmamäärät Painesuhteet (kosteusriskien eliminointi) Talon tiiveys otettava huomioon Tulisijojen korvausilman ratkaisut ja toimivuus Liesituulettimen toiminta ja vaikutukset SFP-luku

50 IV:n toiminnan varmistaminen Vanha lomakemalli Vain ilmamäärät tulo- ja poistoilma! Ei IV-laitteen nopeutta merkitty! Ei päätelaitteiden tyyppiä merkitty! Tämän mukaan poisto noin 8 % suurempi kuin tulo ja alipaine! Maaliskuussa 2014 rakennuksessa n. 11 Pa ylipaine - kosteusriski!!! Mistä johtuu!

51 IV:n toiminnan varmistaminen lomakeluonnos

52 Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia

53 Tulevaisuuden talot ja uusiutuva energia Kumppanit Hankkeessa on mukana lukuisia yhteistyökumppaneita kuten VTT, OAMK, OSAO, OAKK, OY, Business Oulu, satoja rakentamisen ammattilaisia ja laite- ja materiaalitoimittajia Yhteistyötahoina ovat pientaloteollisuuden talotehtaat, käytännössä maan keskeiset tehtaat, jotka tuottavat taloja Oulun alueen rakennuttajille. Yhteistyötahoja ovat myös pientalojen suunnittelijat ja vastaavat työnjohtajat, samoin rakennuttajat. Materiaali- ja laitetoimittajat ovat myös keskeisessä roolissa kehitystyössä.

54 Rakennusvalvonta voi vaikuttaa Rakennusvalvonnalla lakisääteinen kontakti kaikkiin rakentajiin Ainutlaatuinen tilaisuus vaikuttaa rakentajan valintoihin, esim. energiatehokkuuden parantaminen ilman kosteusriskejä Ennakko-ohjauksen jalkauttaminen kaikkiin luvanvaraisiin hankkeisiin Lisäarvon luominen rakentajille ja yhteiskunnalle! Pekka Seppälä, Aki Töyräs

55 Rakennusvalvonta voi vaikuttaa Ennen rakennuslupaa voidaan vielä vaikuttaa rakentajan valintoihin! Oulun rakennusvalvonnassa kehitetty ennakoiva laadunohjaus, josta on yli 10 vuoden kokemus Ohjauksen vaikuttavuus on merkittävä ja kiistaton Ohjauksen työkalut, esim ja laatukortit Seminaarit Koulutukset Pekka Seppälä, Aki Töyräs

56 RESCA hankkeen verkosto SISÄPIIRI: 13 Pilottialueen rakentajaa, joilla yhteistyökumppaneina useita satoja (suunnittelutoimistoja, materiaalitoimittajia jne.) KESKIPIIRI: Rakennusvalvonnan ja Business Oulun seminaareihin/koulutustilaisuuksiin osallistunut noin 80 yritystä ja lähes 1000 kuulijaa ULOIN PIIRI: Resca-hankkeen sähköpostilistalla yli 200 yhteystietoa Yrityskontaktien lisäksi hankkeen yhteistyöverkostoon kuuluu OAMK,OSAO, YO, VTT jne. Pekka Seppälä, Aki Töyräs

57 Pilottialueen tilannekatsaus Nyt rakenteilla 20 % alueesta ( ) Kevääseen 2014 mennessä alueesta rakenteilla yli 50 prosenttia (kem2) Energiatuotannon ja rakennusfysikaaliset mittaukset käynnistymässä Pekka Seppälä, Aki Töyräs

58 Pilottialueen tilannekatsaus Pekka Seppälä, Aki Töyräs

59 Pilottialueen tilannekatsaus Kortteli 22 1 Hybridiosaajat, Tutkimushanke uudenlaisesta seinärakenteesta Hybridi: aurinkokeräimet, aurinkosähköpaneelit, hukkalämmön talteenotto tulisijan savukaasuista ja jätevedestä 2 JCT Rakennusliike, uudenlainen SPU-rakenne, uusiutuvien energoiden hyödyntäminen 3 AR- Rakennus, Maalämpö, vesitakka, aurinkokeräimet, energiatehokkaat rakenteet Pekka Seppälä, Aki Töyräs

60 4 Designtalo, Lähes nollaenergiatalo, yhdistetty IV ja maalämpö, aurinkokeräimet (Ruukin lämpökatto), aurinkopaneelit 5, 6, 7 Oulun seudun ammattiopisto, Energiatehokkaat rakenteet, uusiutuva energia, Opiskelijoille energiatehokkaan rakentamisen opettaminen 8, 9 RESCA Tukikohta, Alueen näyttelytila ja OSAO sosiaalitilat, hybridienergian -demokontti

61 Kortteli 24 1, 2, 3 Kastellitalot, Eri lämmitysmuotojen vertailu kolmessa samanlaisessa talossa, energiatehokkaat rakenteet ja uusiutuvaa energiaa 4, 5 Oulun AS-invest, Aurinkopaneeli ja maalämpökohteet, Farmisähkö 6, 7, 8 Oulun seudun ammattiopisto, Energiatehokkaat rakenteet, uusiutuva energia, Opiskelijoille energiatehokkaan rakentamisen opettaminen

62 9 Solardor, Hirsirakennus ja uudenlainen LTO 10 Dometalot, Erittäin energiatehokas rakenne (SPUrakenne) ja jätevedestä lämmön talteenotto 11 TTA Talotekniikka, Hybriditalo 12, 13 Lakeuden rakennuspalvelu Pasi Korpela, Erittäin energiatehokas rakenne, Saksalaisen passiivitalon sertifikaatti omistajalla, hybridiratkaisuja

63 Pilottialueen tilannekatsaus Kortteli 25 5, 6, 7 Varattu resca-alueelle, Nämä tontit vapaassa haussa Kortteli 27 3, 4, 5 Puroila, Maalämpö hybridi kohteet, varaus aurinkoenergialle Kortteli 29 1 Sonell, Maalämpö, aurinkopaneelit ja taloautomaatio 2, 3 TA, CHP-laitos (Lämmön ja sähköntuotanto puuhakkeella) kahdelle rivitalo korttelille Pekka Seppälä, Aki Töyräs

64 Aurinkoenergiaselvitys Raportti, 82 sivua, valmis Ohjekortit valmiina julkistamistilaisuudessa Ohjeet rakennusvalvonnalle ja kaavoittajalle Ohjeena myös rakennuttajille ja suunnittelijoille Tavoitteet Tässä selvitystyössä tutkitaan aktiivisen ja passiivisen aurinkoenergian vaikutusta asuin- ja liikerakennusten energiatehokkuuteen sekä asumis- ja käyttöolosuhteisiin. Tavoitteena on tuottaa tietoa aurinkoenergian vaikutuksista eri rakennustyypeille eri tilanteissa. Selvityksen osoittaa myös, miten ja kuinka paljon lämmitysenergiaa voidaan valittujen rakennustyyppien osalta säästää kaavoitus- ja suunnitteluratkaisujen avulla, kuinka aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää aktiivisesti aurinkopaneelien ja keräinten, sekä muun talotekniikan avulla mahdollisimman tehokkaasti sekä löytää parhaat keinot suojautua auringon tuottamaa liikalämpöä vastaan Oulun alueella.

65 Aurinkoenergiaselvitys.

66 Aurinkoenergiaselvitys.

67 Aurinkoenergiaselvitys

68 Aurinkoenergiaselvitys Yhteenveto Yhteenvetona omakotitalon simuloinneista voidaan sanoa, että aurinkoenergian passiivinen hyödyntäminen onnistuu omakotitalossa erittäin hyvin. Kun käytetään ikkunoita, joiden g- arvot ovat korkeat, voidaan lämmitysenergiassa säästää merkittävästi. Ikkunan optimipinta-ala on tällöin jo pelkästään energiatehokkuuden kannalta kohtuullisen suuri. Kesäaikaisten lämpökuormien hallitsemiseksi ylisuuria ikkunoita on kuitenkin syytä välttää ja tehdä hyvissä ajoin sisäilmasuunnitelma kesää varten. Lisäksi on joka tapauksessa huolehdittava siitä, että kesäaikaista lämpökuormaa torjutaan rakenteellisin keinoin, kuten parvekerakentein tai räystäin.

69 Aurinkoenergiaselvitys Yhteenveto Aurinkoenergian passiivinen hyödyntäminen on kerrostalossa huomattavasti vaikeampaa kuin omakotitalossa ja se rajoittuu yksinomaan korkean g-arvon tuomaan energiansäästöön matalan g-arvon ikkunoihin verrattuna. Lisäksi kesäaikaiset lämpökuormat ovat kerrostalossa selvästi omakotitaloa suurempi ongelma. Lämmitysenergian tarpeen kannalta maltilliset ikkunakoot ovat järkeviä. Sama pätee kesäajan lämpökuormin. Suuret ikkunat ovat ongelmallisia, vaikka rakennuksessa olisi huolehdittu rakenteellisesta aurinkosuojasta esimerkiksi parvekerakenteilla. Jos suuria ikkunoita kaikesta huolimatta halutaan käyttää, on käytettävä myös ulkopuolista kaihdinta tai verhoa. Tämä koskee erityisesti lounasta ja kaakkoa ja vielä enemmän itää ja länttä, koska näillä ilmansuunnilla vaakasuora aurinkosuoja on tehoton. Oulun korkeudella myös koillinen ja luode voivat muodostua kesäaikana ongelmallisiksi ilmansuunniksi lämpökuormien suhteen, johtuen varhaisen aamun ja myöhäisen illan voimakkaasta auringonpaisteesta. Näillä ilmansuunnilla matalan g-arvon ikkuna on ehdoton suositus.

70 Aurinkosähkön valintaohje

71 Aurinkosähkön valintaohje

72 Energiankulutus Lämmitys (pictures by Fidelix Ltd.)

73 Energiankulutus Lämmitys (pictures by Fidelix Ltd.)

74 IEEB Energy Efficiency Quarter, Oulu Sähkö (pictures by Fidelix Ltd.) Nollaus

75 CASE 3, super-hybridi - Talo I Oulu Hybridilämmitysjärjestelmän kytkentäkaavio

76 CASE 4, Talo H&L lämmönvaihdin Valmistajan ilmoittama energiamäärä varaajaan n %. Tässä kohteessa Saavutettu n. 15 %??? N 10 kwh/lämmityskerta / 20 kg puita! (14.3. ja ) Säädöt vielä kesken.

77 CASE 4, Talo H&L Vesitakka-leivinuunin mittausta

78 CASE 4, Talo H&L Painesuhteiden ja ilmamäärien mittaus

79 CASE 4, Talo H&L Antureita pesuhuoneen katossa ja saunan lauteiden alla

80 CASE 4, Talo H&L Sääasema, näyttö ja tuulimittari

81 CASE 4, Talo H&L Mittauslaite ja painesuhteen lähetinkortti

82 CASE 4, Talo H&L Kytkentää tietokantaa lähetystä varten

83 CASE 4, Talo H&L Sähkön kulutuksen mittarit

84 CASE 4, Talo H&L Hirsi ulkoseinä - anturi 14 seinän ulkopinta

85 CASE 4, Talo H&L Hirsi ulkoseinä anturi 13 seinän keskellä

86 CASE 4, Talo H&L Hirsinen ulkoseinä anturi 12 seinän sisäpinta

87 CASE 8, Talo V, Oulu Lämpöpumpputoimittajan laskema lämmitysenergian tarve/käyttö

88 TA:n Resca-hanke CHPlaitos asuntokohteessa /TA:n materiaaliin

89 Kiinteistö Oy Oulun Tarve

90 SIJAINTI Liikkujantie 19 Resca-hankkeen pilottialue, Kivikkokankaan kaupunginosa Hiukkavaarassa

91 Kiinteistö Oy Oulun Tarve Liikkujantie 19, Oulu Puuhaketta käyttävä pien- CHP-laitos

92

93

94

95 TA -hankkeen faktat lämpö ja kiinteistösähkö tuotetaan omalla CHPlaitoksella asukkaat ostavat kulutussähkönsä Oulun Energialta sähköä myydään myös Oulun Energialle (Farmivirta) ilmanvaihto tapahtuu keskitetysti talokohtaisella LTOkojeella IV:n esilämmitys porakaivoista, 1 kpl porakaivo/talo hyödynnetään passiivista aurinkoenergiaa laitos pysyy toiminnassa yleisen sähkökatkon aikana tontilla koko aluetta palveleva säämasto rakennusfysikaalisia mittauksia tehdään 48 eri pisteestä kohteessa tehdään huoneistokohtaisia kulutusennusteita (vesi ja sähkö)

96 Kaaviokuva laitoksesta

97 3D-kuva laitoksesta

98 ENERGIATEHOKKUUS E = 60 / Uuden energiatodistuksen A-luokka Pien-CHP-laitteella tehdään Tilojen ja käyttöveden lämmitys Kiinteistösähkö Passiivinen aurinkoenergian hyödyntäminen Ilmanvaihdon ulkoilman esilämmitys maaliuospiirillä

99

100 Energiatase, kiinteistö Kulutus 420 MWh/a - tilojen lämmitys 135 MWh/a - lämpimän veden lämmitys 125 MWh/a - IV:n esi- ja jälkilämmitys 50 MWh/a - kiinteistösähkö 70 MWh/a - myynti Farmivirraksi 40 MWh/a Tuotto 420 MWh/a - CHP-laitos lämpöenergia 290 MWh/a - CHP-laitos sähköenergia 110 MWH/a - lämpöenergia porakaivoista 20 MWh/a

101 Energiakaavio

102 Hiilipäästöt eri lämmitysmuodoilla -luvut ovat suhteellisia likiarvoja

103 Kustannukset CHP-laitos maksaa ilman rakennusta hake maksaa n /a laitoksen huoltokulut ovat n /a - osat ja tarvikkeet n /a, huoltotyöt /a sähkön myynnistä tuloja /a kustannukset tulot yhteensä /a VERTAILU MUIHIN LÄMMITYSMUOTOIHIN kaukolämpö (Oulu) + sähkö, kustannukset /a suorasähkö, kustannukset /a öljylämmitys +sähkö, kustannukset /a