VUODEN 2010 UUDET LÄMMÖNERISTYSTÄ JA ENERGIANKULUTUSTA KOSKEVAT RAKENTAMISMÄÄRÄYKSET

Transkriptio

1 VUODEN 2010 UUDET LÄMMÖNERISTYSTÄ JA ENERGIANKULUTUSTA KOSKEVAT RAKENTAMISMÄÄRÄYKSET TkT Juha Vinha Kestävä rakentaminen -seminaari, Vaasa

2 LÄMMÖNERISTYS- JA ENERGIAN- KULUTUSMÄÄRÄYSTEN MUUTOKSET V Uudet Rakentamismääräyskokoelman osat C3, D2 ja D3 astuvat voimaan v alusta. Rakennuksen vaipan lämmöneristykseen, lämmöntalteenottoon ja vuotoilmanvaihtoon liittyviä määräyksiä kiristetään niin, että uusien rakennusten laskennalliset ominaislämpöhäviöt pienenevät n. 30 %. Näiden määräysten on arveltu olevan viimeiset sellaiset määräykset, joissa rakennusosille annetaan erillisiä U- arvovaatimuksia. Matalaenergiarakennuksen lämpöhäviöt ovat 85 % uusien määräysten mukaisesta tasosta. Rakennusten lämmöneristys- ja energiankulutusmääräyksiin ollaan suunnittelemassa jo lisäkiristyksiä, joiden on ajateltu tulevan voimaan v Juha Vinha 2

3 RAKENNUKSEN ULKOVAIPAN LÄMMÖNERISTYSMÄÄRÄYSTEN MUUTOKSET Rakennusosa U-arvojen vertailuarvot (W/(m 2 K)) Ulkoseinä Hirsiseinä Yläpohja ja ulkoilmaan rajoittuva alapohja Ryömintätilainen alapohja Maanvastaiset seinä- ja alapohjarakenteet Ikkuna ja ovi Kattoikkuna Lämmin tai jäähdytetty tila rajoittuu ulkoilmaan tai maahan v ,17 0,40 0,09 0,17 0,16 1,0 1,0 v ,24 0,24 0,15 0,19 0,24 1,4 1,5 Puolilämmin tila (17 5 C) rajoittuu ulkoilmaan tai maahan v ,26 0,60 0,14 0,26 0,24 1,4 1,4 v ,38 0,38 0,28 0,28 0,34 1,8 1,8 Juha Vinha 3

4 RAKENNUKSEN ERILAISTEN TILOJEN LÄMMÖNERISTYSMÄÄRÄYSTEN MUUTOKSET Rakennusosa U-arvojen vertailuarvot (W/(m 2 K)) Väliseinä Välipohja Ikkuna Ovi Lämmin tila rajoittuu puolilämpimään tilaan v ,60 0,60 2,8 2,8 v ,60 0,60 2,8 2,8 Lämmin tai puolilämmin tila rajoittuu jäähdytettyyn tilaan v ,27 0,27-1,4 v ,38 0,38-1,8 Juha Vinha 4

5 LÄMMÖNERISTEPAKSUUKSIEN MUUTOKSET ULKOSEINISSÄ Kevytbetoniseinä Hirsiseinä Mineraalivillat ja puukuitueriste Polystyreeni: EPS ja XPS Polyuretaani Tyhjiöeristeet Lämmöneristeen paksuus (mm) Juha Vinha 5

6 LÄMMÖNERISTEPAKSUUKSIEN MUUTOKSET YLÄPOHJASSA RakMK C RakMK C Kevytsora ja kevytbetonimurske Mineraalivillat ja puukuitueriste Polystyreeni: EPS ja XPS Polyuretaani Tyhjiöeristeet Lämmöneristeen paksuus (mm) Juha Vinha 6

7 LÄMMÖNERISTEPAKSUUKSIEN MUUTOKSET RYÖMINTÄTILAISESSA ALAPOHJASSA Lämmöneristeen paksuus (mm) RakMK C RakMK C Mineraalivillat ja puukuitueriste Polystyreeni: EPS ja XPS Polyuretaani Tyhjiöeristeet Ryömintätilaisessa alapohjassa myös maapohja täytyy olla hyvin lämmöneristetty! Juha Vinha 7

8 LÄMMÖNERISTEPAKSUUKSIEN MUUTOKSET MAANVASTAISESSA ALAPOHJASSA Lämmöneristeen paksuus (mm) Eristepaksuus reunalla RakMK C RakMK C Kevytsora ja kevytbetonimurske Kevytsora ja kevytbetonimurske Polystyreeni: EPS ja XPS Polystyreeni: EPS ja XPS Polyuretaani Polyuretaani Maanvastaisen alapohjan lämmöneristyksen lisääminen edellyttää myös routaeristyksen lisäämistä! Juha Vinha 8

9 MUUT KESKEISET MUUTOKSET Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton vuosihyötysuhde nousee: 30 % 45 % Rakennuksen vaipan ilmavuotoluvun (n 50 -luku) vertailuarvo laskee: 4,0 1/h 2,0 1/h Ilmanvaihdon LTO:n ja vaipan ilmanpitävyyden avulla saa kompensoida suuremman osan vaipan ylimääräisistä lämpöhäviöistä: 20 % 30 % Rakennuksen parempaa ilmanpitävyyttä tulisi käyttää laskelmissa ensisijaisesti rakennuksen energiatehokkuusluokan parantamiseen, jos mittauksia tehdään kohdekohtaisesti. Ilmanpitävyyden käyttö lämpöhäviöiden kompensaatiolaskelmissa on ongelmallista, jos suunniteltua tasoa ei kyetä lopulta saavuttamaan. Juha Vinha 9

10 RakMK C3 2010, KOMPENSAATIOESIMERKKI: Hirsirakenteinen 1-kerroksinen pientalo n. 160 m 2 Vertailuarvojen mukaisessa ratkaisussa rakennuksen lämpöhäviöt ovat yhteensä 160 W/K. Vaikutus rakennuksen lämpöhäviöihin Hirsiseinän paksuutta pienennetään 280 mm:stä 180 mm:iin Kompensointivaihtoehto 1: LTO:n vuosihyötysuhdetta parannetaan 45 % 60 % Vaipan ilmavuotolukua pienennetään 2,0 1/h 1,0 1/h Ikkunoiden U-arvoa parannetaan 1,0 W/(m 2 K) 0,85 W/(m 2 K) Maanvastaisen alapohjan EPS-lämmöneristystä lisätään 50 mm Yläpohjan puhallusvillaeristystä lisätään 125 mm Kompensointivaihtoehto 2: Hirsiseiniä lisäeristetään mineraalivillalla ulkopuolelta 50 mm + lisätään tuulensuoja ja ulkoverhous +22 W/K -9 W/K -5 W/K -3 W/K -4 W/K -4 W/K -25 W/K -31 W/K Juha Vinha 10

11 ILMANPITÄVYYDEN HUOMIOON OTTAMINEN LÄMMÖNERISTYS- JA ENERGIANKULUTUS- LASKELMISSA V ALUSTA 1. Käytetään ilmavuotoluvun suunnitteluarvona 4,0 1/h. ilmavuotolukua ei tarvitse mitata suunnitteluarvon 4,0 1/h ja vertailuarvon 2,0 1/h välinen lämpöhäviöiden erotus on kompensoitava 2. Käytetään alempaa ilmavuotoluvun suunnitteluarvoa. 2a. Ilmavuotoluvun paikkansapitävyys osoitetaan painekokeella valmiista rakennuksesta. 2b. Talotoimittaja käyttää laadunvarmistusohjeessa esitetyn ilmoitusmenettelyn mukaista ilmavuotoluvun arvoa. Juha Vinha 11

12 ILMOITETTU ILMAVUOTOLUKU TEOLLISESTI VALMISTETUISSA ASUINTALOISSA Teollisesti valmistetuissa asuintaloissa alempaa ilmavuotoluvun suunnitteluarvoa eli ns. ilmoitettua ilmavuotolukua voi hakea rakennuksen ilmanpitävyydestä vastaava toimija (rakennusurakoitsija, materiaali- tai elementtiteollisuuden yritys tai samaa talotyyppiä valmistava yritysryhmä). Ilmoitettu ilmavuotoluku voidaan määrittää kullekin talotoimittajan tekemälle talotyypille erikseen ns. ilmoitusmenettelyn avulla, joka on osa talotoimittajan laadunvarmistusta. Ilmoitusmenettely käsittää kolme asiaa: tutkimuksen, ilmoituksen ja seurannan. Tutkimusosuuden tekee ulkopuolinen tutkimuslaitos tai konsulttiyritys ja seurannan pääasiassa talotoimittaja. Ilmoitetun ilmavuotoluvun määritys edellyttää riittävää määrää ilmanpitävyysmittauksia kunkin talotyypin kohteista. Teollisen talovalmistuksen ilmanpitävyyden laadunvarmistusohje on tarkoitus julkaista RT-korttina tämän vuoden aikana. Juha Vinha 12

13 ILMAVUOTOLUVUN MÄÄRITTÄMINEN PAINEKOKEELLA Rakennuksen ilmatiiviys mitataan painekoemenetelmällä tietokoneohjatulla laitteistolla Kun puhaltimen läpi virtaava ilmavirtaus 50 Pa paineerolla R 50 jaetaan sisätilavuudella V, saadaan ilmatiiviyden vertailuluvuksi ilmavuotoluku (n 50 -luku) [1/h] n 50 = R 50 / V Mitä pienempi n 50 -luku sen tiiviimpi talo Puhallin Ilmavirtauksen ja paine-eron mittaus Juha Vinha 13

14 VAIPAN ILMANPITÄVYYS Vaipan ilmanpitävyyden parantamisella on lähes pelkästään positiivisia vaikutuksia 1) Rakennuksen energiankulutus vähenee ilmanvaihdon tapahtuessa LTO:n kautta 2) Kosteuden virtaus vaipparakenteisiin vähenee 3) Vaipparakenteiden sisäpinnat eivät jäähdy ulkoa tulevien ilmavirtausten seurauksena 4) Erilaisten haitallisten aineiden ja mikrobien virtaus sisäilmaan vähenee 5) Rakennuksen käyttäjien kokema vedon tunne vähenee 6) Ilmanvaihdon säätäminen ja tavoiteltujen painesuhteiden säätäminen helpottuu, mutta toisaalta säätöjen tekeminen on vielä aiempaakin tärkeämpää Ilmanvaihdon säätäminen on tehtävä erittäin huolellisesti silloin, jos rakennuksen ilmavuotoluku on 0,4 1/h! Juha Vinha 14

15 PIENTALOJEN PAINEKOETULOKSIA (keskiarvot TTY:n ja TKK:n mittauksista v ) 16,0 14,0 Ilmavuotoluku, n 50 (1/h) 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 1,5 3,2 2,8 1,6 2,6 4,1 7,9 5,8 3,9 0,0 10 kpl 10 kpl 10 kpl 10 kpl 10 kpl 8 kpl 8 kpl 4 kpl 100 kpl Tiilitalot Kevytbetonitalot Kevytsoraharkkotalot Betoniharkkotalot Betonielementtitalot Hirsitalot - tiivimpi saumaeriste Hirsitalot - perinteiset Hirsitalot - lisäeristetyt Puurunkoiset Juha Vinha 15

16 KERROSTALOJEN PAINEKOETULOKSIA (keskiarvot TTY:n ja TKK:n mittauksista v ) 6,0 5,0 Ilmavuotoluku, n50 (1/h) 4,0 3,0 2,0 1,0 0,7 1,6 2,6 0,0 23 asuntoa 20 asuntoa 16 asuntoa Betonikerrostalot, paikallavaletut välipohjat Betonikerrostalot, elementtivälipohjat Puukerrostalot TTY:llä on julkaistu uusi suunnitteluohje asuinrakennusten ilmanpitävyyden parantamiseksi: Aho, H. ja Korpi, M. (toim.) Ilmanpitävien rakenteiden ja liitosten toteutus asuinrakennuksissa. Juha Vinha 16

17 ILMAVUOTOJEN SIJAINTIPAIKAT PIENTALOISSA FLIR Systems 24.0 C Sp3 Sp Sp Tyypillisimmät ilmavuotokohdat ovat ikkunoiden liitoksissa ja ulkoseinien ja yläpohjien liitoksissa. Juha Vinha 17

18 VAIPPARAKENTEIDEN KOSTEUSTEKNINEN TOIMINNAN MUUTOKSET Lämmöneristyksen lisääminen heikentää vaipparakenteiden kosteusteknistä toimintaa. Ulkopinta viilenee, jolloin kosteuden kondensoituminen ja homeen kasvulle suotuisat olosuhteet lisääntyvät. Odotettavissa oleva ilmastonmuutos heikentää rakenteiden kosteusteknistä toimintaa entisestään. Viistosateet ja homeen kasvulle otolliset olosuhteet lisääntyvät ja kuivumisajat vähenevät. Osassa rakenteita kosteusteknistä toimintaa voidaan parantaa rakenteita muuttamalla ja liitoksien ja detaljien erilaisella toteutuksella. Osassa rakenteita kosteustekninen toiminta heikkenee kuitenkin merkittävästi riippumatta siitä, kuinka rakenteita muutetaan. Kriittisen eristepaksuuden löytäminen on yleensä vaikeaa. Lämmöneristyksen kasvaessa tilanne muuttuu vain pikku hiljaa huonommaksi. Lämmöneristyksen lisääminen voi myös lisätä rakennuksen energiankulutusta jäähdytystarpeen lisääntyessä! Juha Vinha 18

19 RAKENNETYYPPIEN JA TUOTANTOTEKNIIKOIDEN MUUTTUMINEN Lämmöneristepaksuuksien lisääminen muuttaa vaipparakenteita monessa tapauksessa niin paljon, että rakenteiden toteutustavat ja tuotantotekniikat muuttuvat. Kokemusperäinen tieto uusista rakenteista puuttuu Suunnittelu- ja asennusvirheet kasvavat Uusi rakenne voi olla kosteustekniseltä toiminnaltaan aiempaa huonompi Rakenteiden rakennusfysikaalisen toiminnan kokonaisvaltainen suunnittelu on haastava tehtävä, joka vaatii kokemusta ja laajaa asiantuntemusta. Suuret muutokset yhdistettynä nopeaan toteutusaikatauluun lisäävät kosteusongelmien riskiä entisestään. Juha Vinha 19

20 ESIMERKKI, LISÄERISTETTY HIRSISEINÄ? Hirsiseinän kuivuminen hidastuu. Eristeen ulkopinnassa kosteuden tiivistymisriski ja homeen kasvulle otollisia olosuhteita. Ilmavuodot sisältä eristeen taakse estettävä! Sisäpuolinen lämmönvarauskyky menetetään. Juha Vinha 20

21 PIENTALOJEN TODELLINEN ENERGIANKULUTUS Ostoenergiankulutus 2000-luvulla rakennetuissa kivi- ja hirsirakenteisissa pientaloissa: kwh/(m 2 a) Energiatehokkuusluokka A 150 kwh/(m 2 a) kwh/(m 3 a) ostoenergian käyttö vuotta kohden, kwh/(m² a) ja kwh/(m³ a) kohdenumero Tuloksissa ei ole otettu huomioon takassa/ saunassa poltettua puuta. Asumistottumuksilla on ratkaiseva merkitys rakennusten energiankulutuksessa! Juha Vinha 21