Ilmastotavoitteet ja rakennusosien käyttöikä :

Transkriptio

1 Rak-C3004 Rakentamisen tekniikat Rakenteellinen energiatehokkuus. Hannu Hirsi. Rakenteellisella energiatehokkuudella tarkoitetaan rakennuksen tilojen lämmitystarpeen pienentämistä arkkitehtuurin ja rakenneteknisin keinoin Vuoden 2016 versioon lisättiin kohde-esittelyt ja tehtiin joitakin tarkistuksia. Ilmastotavoitteet ja rakennusosien käyttöikä : Nyt rakennettavat rakennukset ovat vielä käytössä kun kansallisen päästötavoitteen pitää jo alittua. 1

2 Määritelmiä : PASSIIVITALO : PHPP, kts : Määritelmiä : ACTIVE HOUSE : kokoaa yhteen rakennuksen sisäolosuhteisiin, energiankulutukseen ja ympäristöominaisuuksiin liittyviä tavoitetasoja. tunnettuutta ja käyttöä edistää voittoa tavoittelematon, tanskalaislähtöinen organisaatio, The Active House Alliance. LÄHES NOLLAENERGIATALO : Lähes nollaenergiatalolla tarkoitetaan rakennuksia, joiden energiatehokkuus on erittäin korkea, ja joiden tarvitsema vähäinen energia katetaan hyvin laajalti uusiutuvalla energialla. Uudet energiatehokkuusvaatimukset koskevat vuoden 2018 jälkeen viranomaisten käytössä ja omistuksessa olevia uusia rakennuksia ja vuoden 2020 loppuun mennessä kaikkia uudisrakennuksia. Ennen määräysten voimaanastumista lähes nollaenergiatalo merkitsee siis energiatehokkuustavoitteena tulevien määräysten vähimmäisvaatimuksen ennakoimista. Kts : 2

3 Skenaario rakennuskannan energiankulutuksesta : Rakennuskannan energiakulutuksen kannalta tilojen lämmityksellä on suurin merkitys. Rakenteiden U-arvolle suositellaan tiukennettaviksi : Energiatehokkuusvaatimuksen saavuttaminen : 3

4 Ulkovaipan ilmanpitävyys : Hallitsemattomat ilmavuodot lisäävät merkittävästi rakennusten lämpöhäviöitä : Paine-erot syntyvät tuulen, ilmanvaihdon ja kylmänä vuodenaikana savupiippuvaikutuksesta. Lisäksi ongelmana ilmanvaihtojärjestelmän toiminta, asumisviihtyvyyden lasku, mahdollisten ilman epäpuhtauksien aiheuttamat ongelmat ja erilaiset kosteusvauriot kosteuskonvektion takia. Hyvä ilmasulku ratkaisevaa : ilmanvaihdon tasapainoitus myös tärkeää. Ilmanpitävyys varmistetaan mittauksella. Ilmavuotoluvun parannus arvosta q 50 =4,0 m³/(hm²) arvoon q 50 =0,5 m³/ (hm²) merkitsee tyypillisessä omakotitalossa n. 320 :n vuosittaista säästöä Rakennuksen rakenteiden kosteusteknisen toimivuuden ja sisäilmaston vedottomuuden varmistamiseksi ulkovaipan ilmanpitävyydelle voidaan asettaa tavoitearvoksi 1 m³/(hm²). Kylmäsillat : Jos rakennuksen suunnittelija ei ole tarkkana, rakenteeseen syntyy energiatehokuutta heikentäviä kylmäsiltoja. Lämmön johtuminen Lämpötilat rakenteessa 4

5 Rakennusten varaava massa : Massa vaikuttaa lämmitys- ja jäähdystysenergian kulutukseen sekä kevät- ja kesäajan sisälämpötiloihin. Massan vaikutus riippuu monista tekijöistä : Rakennuksen tyypistä ja muodosta, ikkunoiden koosta ja suuntauksesta, sisälämpötilojen asetusarvoista, paikallisesta säästä ja ympäristön varjostuksesta. Massan vaikutusta ei pysty ilmoittamaan yleispätevästi. 3 % 14 % ääritapausten välillä, ikkunapinta-alasta riippuen*. Energiatehokkuuden lisääntyessä merkitys pienenee. Massan vaikutus tilojen jäähdytystarpeeseen on kuitenkin selvästi suurempi kuin lämmitystarpeeseen. (* Lähde Kalema et al 2006) Ylilämpeneminen : Asuntojen ylilämpeneminen ei johdu niinkään hyvästä lämmöneristyksestä kuin rakennuksen aukotuksesta : Ikkunan pinta-alasta, suuntauksesta ja g-luvusta. Ainoastaan olohuoneessa ylitettiin simuloinnissa SRMK:n raja-arvo 150 astetuntia. 5

6 Rakenteiden kosteus- ja homeriskit : Rakenteen lämmöneristävyyden parantamisen seurauksena lämpöhäviöt rakenteiden kautta pienenevät, mikä samalla heikentää rakenteen kuivumiskapasiteettia : vikasietoisuus alenee. Homeindeksit : luokat 0 6 (ei kasvua runsas kasvu) Homehtumisherkkyys : kuokat 1 4 (erittäin herkkä kestävä) (Viitanen & Ojanen 2007) Esimerkki : Rapattujen ulkoseinien homeriskit Rakennekosteus alussa Ohjelmisto : WUFI2D-3 ohjelmisto RH 80 % - rakenne ei ole kostunut rakentamisen aikana RH 95 % - rakenne on kostunut Vantaa 2030 säämallilla, vertailu Vantaa 2007, Ilmatieteen laitos 6