Materiaalien merkitys korjausrakentamisen ympäristövaikutusten kannalta. Kestävän korjausrakentamisen tutkimusseminaari Sirje Vares, VTT

Transkriptio

1 Materiaalien merkitys korjausrakentamisen ympäristövaikutusten kannalta Kestävän korjausrakentamisen tutkimusseminaari Sirje Vares, VTT

2 2 Korjaustarve kuntotarkastus - konsepti Korjattavien talojen kunto (osittainen purku, purku ja uudelleenrakentaminen) Tavoitteet energiakorjauksille, energiatehokkuus taso Ikkunoitten vaihto Talotekniikan säädöt, uusiminen Vaipan lisäeristys Lisäeristyksen menetelmät Seinien ulkopuolinen lisäeristys Seinien sisäpuolinen lisäeristys Yläpohjan lisäeristys Alapohjan lisäeristys?

3 3 Ympäristövaikutusten laskenta LCA menetelmällä ELINKAARI Raaka-aineiden hankinta Materiaalien valmistus ja kuljetus Korjaus vaihtoehdot Käyttö 50 vuotta Ympäristövaikutusten indikaattorit Uusiutumattomat raaka-aineet Fossiilinen energia Hiilijalanjälki (kasvihuonekaasupäästöt) CO2 eq. 1 CO2 25 CH4 298 N2O

4 4 Lopputulokseen vaikuttavat tekijät Korjausmateriaalien ympäristövaikutukset Korjattavan rakennuksen energian käyttö korjauksen jälkeen tilojen lämmitys, veden lämmitys, sähkönkäyttö Lämmityksen, sekä sähkön valmistustapa Kaukolämmön tuotantotapa (tässä keskimääräinen KL) Sähkön tuotantotapa (tässä keskimääräinen sähkö)

5 5 Korjattavat rakennukset 2 rakennusta Perinteinen betoninen kerrostalo (5 krs m 2, 40 asukasta) Perinteinen puurakenteinen rivitalo (1 krs. 540 m 2, 13 asukasta) 2 vaipan korjaustasoa Matalaenergiarakenteinen vaippa Passiivirakenteinen vaippa Vaihtoehtoisia korjaustapoja sekä materiaaleja Vaipan lisäeristys, uusi julkisivu uusi vesikatto, uudet ikkunat Vanhan purku ja uusi passiivirakennus LTO:lla

6 6 Esimerkkirakennuksien korjauksen tasot Rakenne Yksikkö Olemassa oleva Korjattu (matala en.) Korjattu (passiivi) Uusi (passiivi) US U-arvo W/m 2 K 0,6 0,14 0,085 0,085 YP U-arvo W/m 2 K 0,39 0,10 0,075 0,075 AP U-arvo W/m 2 K 0,48 0,15 0,15 0,15 Ikkuna U-arvo W/m 2 K 2,79 0,7 0,7 1/h 0,2 0,1 0,024 0,024 LTO % Vuotoilmanvaihto Sähkölaitteiden taso Luokka A-G D A A A

7 7 Seinärakenteiden korjausvaihtoehdot W1M (betoni) Lämpörappaus (villakerros + 3 kertaa rappausta + metalliverkko) W2M (betoni) Vanhan betonisen ulkokuoren sekä villan poisto ja uuden villakerroksen ja betonisen ulkokuoren asennus W1A (puu) Vanhan puujulkisivun sekä eristeen poisto, uuden villan, lisärungon sekä uuden puujulkisivun asennus W2A (puu) - Vanhan puujulkisivun sekä eristeen poisto, uuden villan sekä tiilijulkisivun asennus Säilytetty rakenne (betonielementti 100/60/60mm Säilytetty rakenne (betoni 150 mm) Säilytetty rakenne (sisäverhous sekä puurunko) Säilytetty rakenne (sisäverhous sekä puurunko) KERROSTALO PIENTALO

8 8 Seinäkorjauksien hiilijalanjälki on kg CO2e/seinä-m 2 KORJAUS (passiivitasoon) Betoniseinä: 20 kg CO2e /seinä-m2 74 kg CO2e /seinä-m2 Puuseinä: 18 kg CO2e /seinä-m2 50 kg CO2e/seinä-m2 PURKU JA UUSI Betoniseinä kg CO2e Puuseinä - 22 kg CO2e

9 9 Seinärakenteen korjaus materiaalien fossiilinen energia MJ/seinä-m2 KORJAUS PASSIIVITASOON Betoniseinä: 200 MJ 600 MJ /seinä m 2 Puuseinä: > 200 MJ/seinä m 2 >700 MJ seinä m 2 PURKU + UUSI Betoniseinä 1370 MJ/seinä-m 2 Puuseinä 320 kg/seinä-m 2

10 10 Seinärakenteen korjaus uusiutumattomat raaka-aineet kg/seinä-m2 KORJAUS PASSIIVITASOON: Betoniseinä: < 100 kg/seinä-m 2 < 300 kg/seinä-m 2 Puuseinä: < 20 kg/seinä-m kg/seinä-m 2 PURKU ja UUSI Betoniseinä: 646 kg/seinä-m 2 Puuseinä puujulkisivulla: 39 kg/seinä m 2 :

11 11 Yläpohjan korjausvaihtoehdot R1M Lisäeristys ja uusi kermikate R1A Lisäeristys ja uusi betonitiilikate R2A Lisäeristys ja uusi kermikate aluslaudoituksella KERROSTALO PIENTALO

12 12 Yläpohjakorjauksen hiilijalanjälki kg CO2e/yläpohja-m2 PASSIIVI KORJAUS: Kermikatto 60 kg CO2e/yp-m 2 Puu +kattotiili 71 kg CO2e/yp- m 2 Puu + kermikatto 30 kg CO2e/yp- m 2 PURKU + UUSI Ontelolaattainen kermikatto kg CO2e/yp-m2 Puurakenne + kattotiili 75 kg CO2e/yp-m2

13 13 Korjauskonseptin materiaalien hiilijalanjälki 20 % 1 % 27 % Demolition of and old building or structure Exterior wall (W1/W2) Base floor 1 % 1 % 0 % 10 % Demolition of and old building or structure Exterior wall (W1/W2) Base floor 0 % 34 % M1 18 % Partition wall Roof (R1/R2) Partition floor Window 0 % 17 % 9 % M2 62 % Partition wall Roof (R1/R2) Partition floor Window 0 % Material transportation to the building site Material transportation to the building site Lisäeristys ja rappaus 50 tonnia CO2e/kerrostalo Ulkokuoren purku, lisäeristys ja uusi betoninen ulkokuori 100 tonnia CO2e/kerrostalo

14 14 Heating energy (district heating) Service water heating Kerrostalon käytönaikainen energia Existing building MWh/a (kwh/m 2 ) 241 (130) 94 (51) Electricity 82 (44) Renovation, Low energy building envelope MWh/a (kwh/m 2 ) 93 (50) 94 (51) 55 (30) Renovation, Passive structure building envelope MWh/a (kwh/m 2 ) 70 (38) 94 (51) 55 (30) New, Passive energy building MWh (kwh/m 2 ) 18 (10) 94 (51) 55 (30) Total

15 15 Puutalon käytönaikainen energia Existing building Renovation, Low energy building envelope Renovation, Passive structure building envelope New, Passive energy building MWh/a (kwh/m 2 ) MWh/a (kwh/m 2 ) MWh/a (kwh/m 2 ) MWh (kwh/m 2 ) Heating energy (district heating) 125 (233) 43 (80) 34 (63) 15 (27) Service water heating 28 (51) Electricity 18 (34) 28 (51) 13 (25) 28 (51) 13 (25) 28 (51) 15 (28) Total

16 16 Kerrostalon korjaus + käyttö 50 vuotta, uusiutumattomien raaka-aineiden käyttö Non renewable raw-material, ton/50 year operation Hot water Electricity Heating Materials 0 M Existing M1 M2 M3 M4 M New Polttoaineiden ja sähkön raaka-aineet suurilta osin fossiilisia, käytettyjen materiaalien raakaaineet mineraalisia

17 17 Korjauksessa voidaan säästää 2042 tonnia CO2e/kerrostalo/50 vuotta

18 18 Korjauksessa voidaan säästää 971 tonnia CO2e/rivitalo/50 vuotta

19 19 Betonisen kerrostalon korjauksen hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika < 3 vuotta < 10 vuotta

20 20 Puisen rivitalon korjauksen hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika < 3 vuotta < 5 vuotta

21 21 Materiaalien osuus korjausrakentamisen hiilijalanjäljen osalta pieni

22 22 Korjauksessa käytettyjen materiaalien merkitys suhteessa rakennuksen lämmitykseen Kaukolämmön CO2e= 210 g/kwh

23 23 Johtopäätökset 1 Korjaukset voidaan toteuttaa suhteellisiin pieniin materiaaleista johtuviin ympäristövaikutuksiin Korjauksesta johtuvan hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika on pieni, alle 3 vuotta Rivitalon hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika on pieni myös silloin kun korjausratkaisuna on vanhan talon purku ja uudelleenrakentaminen (alle 5 vuotta) (varteenotettava korjausvaihtoehto hiilijalanjäljen osalta) Sen sijaan kerrostalon osalta, kun korjausratkaisuna on talon purku ja uudelleenrakentaminen,kerrostalon hiilijalanjäljen takaisinmaksuaika on noin kaksinkertainen rivitalon nähden (alle 10 vuotta), joten korjaus eristämällä on kannattavampi vaihtoehto

24 24 Johtopäätökset 2 Korjausmateriaaleista johtuvat ympäristövaikutukset muuttuvat merkitsevimmiksi silloin kun rakennuksen käytönaikainen energia toteutetaan uusiutuvilla luonnonvaroilla kuten aurinko energialla, tuulella tai biopohjaisilla polttoaineilla Huonosti eristettyjen rakennuksien korjaaminen kannattaa toteuttaa mahdollisemman nopeasti käytönaikainen energiankulutus ja siitä johtuvat päästöt ovat suuria

25 25 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa