1 (3) LLo / EAR. Selvitys / Päivitetty LÄHTÖTIETOJA KUSTANNUSTARKASTELUJEN TEKEMISEKSI KOULUT JA PÄIVÄKODIT

Transkriptio

1 1 (3) LLo / EAR Selvitys / Päivitetty LÄHTÖTIETOJA KUSTANNUSTARKASTELUJEN TEKEMISEKSI KOULUT JA PÄIVÄKODIT Tässä aineistossa on seuraavat osuudet: 1. Tekniikkakuvaukset koulujen ja päiväkotien energiaa säästävistä toimenpiteistä 2. Yhteenveto säästövaikutuksista eri kohteissa (taulukot) 3. Säästötoimenpidetarkastelut muutamassa eri kohteessa (kuvaajat)

2 2 (3) LLo / EAR FinZEB koulun ja päiväkodin tekniikkaominaisuuksien kuvaus eri laskentatapauksissa Perustapaus, joka saa juuri rakennusluvan, muuten SRMK D3 - ilmanvaihto, LTO hyötysuhde 45 %, levylämmönsiirtimet ohituskanavilla - tavanomainen LVI-tekniikka - ei jäähdytystä - vakio ilmavirta D3 mukaan - eristetty lämpimän käyttöveden kiertojohto Ikkuna U= 0.6 g = 24,3% - avattavat 4-lasiset ikkunat, osa saattaa olla kiinteitä Kylmäsillat -25 % - laattojen ja kuorirakenteen välisiä eristämättömiä kontakteja on vähennetty sekä erityisesti ikkunan puitedetaljit on suunniteltu niin, että ikkuna on lämmöneristeen sisäpuolella tai eriste ei katkea ikkunan puitteen kohdalla Ilmavuoto minimi N50=0,6 - rakennus on rakennettu huolellisesti ja vuotokohteiden estämiseen on kiinnitetty huomiota. LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % - LTO laitteet toimivat paksuilla, kosteutta siirtävillä (hygroskooppisilla), pyörivillä lämmönsiirtimillä Ilmanvaihdon SFP minimi 1,5 kw/(m³/s) - ilmanvaihtokoneet ovat yleensä yhden konekoon normaalia minimimitoitusta suurempia - kaikki kanavat ovat hyvin väljästi mitoitettuja eli ovat runsaasti normaalia minimimitoitusta suurempia Tarpeenmukainen ilmanvaihto (0.7l/s/m²) -kouluissa luokissa / päiväkodissa ryhmähuoneissa sekä muissa vaihtelevasti käytetyissä ryhmätiloissa (ruokala, liikunta, jne) on hiilidioksidi- ja lämpötilaohjauksella toimiva ilmanvaihdon ilmavirtasäätö ilmavirtasäätimien avulla Tarpeenmukainen valaistus - kouluissa luokissa / päiväkodissa ryhmähuoneissa sekä muissa vaihtelevan käytön tiloissa on liiketunnistimin ja valaisin- tai huonekohtaisin kytkimin ohjattu valaistus - liiketunnistimet on integroitu valaisimiin, erillisiä aluekohtaisia liiketunnistimia ei ole - valaistus on liitetty rakennusautomaation tietoväylään valaistusalueiden muodostamista varten Valaistus minimi 12 W/m² - valaistusjärjestelmä on toteutettu LED-valaisimilla loistevalaisimien sijaan.

3 3 (3) LLo / EAR Aurinkosähkö (koulu) - katolla on aurinkosähköpaneeleja), jotka on kytketty talon sähköverkkoon ja joilla tuotetaan noin 20% rakennuksen tarvitsemasta sähköenergiasta - paneelialat kouluittain alla Paneeliala m² Koulu A 377 Koulu O 847 Koulu M 657 Koulu K 232 Koulu L 456 Aurinkolämpö (päiväkoti) - katolla on aurinkolämpökeräimiä, joilla tuotetaan puolet lämpimän käyttöveden lämmitystarpeesta, viimeisintä tekniikkaa olevat tasokeräimet - keräinalat päiväkodeittain alla Keräinala m² Päiväkoti F 11 Päiväkoti T 7 LKV määrä alennettu/ lisätty - poikettu D3/2012 laskentasäännöistä / standardikäytöstä lämpimän käyttöveden määrän osalta Kouluissa mitattu laskenta-arvoa pienempi kulutus (188>145 dm3/m2,a) Päiväkodeissa enemmän lämmintä vettä (188>300 dm3/m2,a) Passiivirakenteet - lämmöneristävyydeltään sekä tiiveydeltään parempi vaippa -ulkoseinien U-arvo 0,14 W/(m²K) - alapohjan U-arvo 0,1 W/(m²K) - yläpohjan U-arvo 0,07 W/(m²K) - n50-luku 0,8 Passiivirakenteet + ikkunat U-arvoltaan 0,8, eikä kylmäsiltoja - lämmöneristävyydeltään sekä tiiveydeltään parempi vaippa, rakenteissa vältetty kylmäsiltojen muodostuminen -ulkoseinien U-arvo 0,14 W/(m²K) - alapohjan U-arvo 0,1 W/(m²K) - yläpohjan U-arvo 0,07 W/(m²K) - ilmanvuotoluku n50 = 0,6 - ikkunoiden U-arvo 0,8 W/(m²K)

4 KOULU A: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso Lämpö MWh/a 4225 m2 Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 530,5 277,2 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 519,6 277,2 Kylmäsillat -25 % 529,6 277,2 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 494,8 277,2 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 230,4 277,2 SFP = ,5 255,6 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 444,7 254,9 Tarpeenmukainen valaistus 550,1 248,9 Valaistus minimi 12 W/m² 559,3 235,3 Valaistus minimi 9 W/m² 575,8 214,2 Aurinkosähkö -20% 530,5 224,3 LKV vähennys 518,3 277,2 Kaikki toimenpiteet yhdessä 209,9 130,3 Pasiivirakenteet 473,5 277,2 Passiivirakenteet (ikkuna U=0,8, ei kylmäsiltoja) 469,1 277,2 KOULU O: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso 10499,2 m2 Lämpö MWh/a Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 1025,0 615,3 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 993,6 615,3 Kylmäsillat -25 % 1022,9 615,3 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 947,1 615,3 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 469,8 615,3 SFP = ,4 573,3 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 848,6 564,9 Tarpeenmukainen valaistus 1061,8 559,6 Valaistus minimi 12 W/m² 1097,5 520,8 Valaistus minimi 9 W/m² 1136,5 473,5 Aurinkosähkö -20% 1025,0 496,6 LKV vähennys 995,8 615,3 Kaikki toimenpiteet yhdessä 365,8 276,1 KOULU M: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso 7863,3 m2 Lämpö MWh/a Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 962,2 460,0 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 932,2 460,0 Kylmäsillat -25 % 958,2 460,0 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 906,3 460,0 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 416,7 460,0 SFP = ,2 425,4 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 830,9 434,8 Tarpeenmukainen valaistus 985,7 424,6

5 Valaistus minimi 12 W/m² 1014,9 384,5 Valaistus minimi 9 W/m² 1043,3 346,8 Aurinkosähkö -20% 962,2 368,0 LKV vähennys 940,4 460,0 Kaikki toimenpiteet yhdessä 343,7 234,3 KOULU L: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso 5409,9 m2 Lämpö MWh/a Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 580,6 319,2 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 558,3 319,2 Kylmäsillat -25 % 578,9 319,2 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 543,2 319,2 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 330,7 319,2 SFP = ,6 296,5 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 475,7 298,1 Tarpeenmukainen valaistus 602,9 288,3 Valaistus minimi 12 W/m² 618,5 265,1 Valaistus minimi 9 W/m² 639,1 238,0 Aurinkosähkö -20% 580,6 255,3 LKV vähennys 565,0 319,2 Kaikki toimenpiteet yhdessä 235,9 147,1 KOULU K: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso 5409,9 m2 Lämpö MWh/a Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 529,3 304,6 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 513,1 304,6 Kylmäsillat -25 % 526,5 304,6 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 485,2 304,6 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 274,4 304,6 SFP = ,8 283,5 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 505,9 297,0 Tarpeenmukainen valaistus 547,7 277,5 Valaistus minimi 12 W/m² 568,3 253,7 Valaistus minimi 9 W/m² 590,1 228,3 Aurinkosähkö -20% 529,3 243,4 LKV vähennys 514,2 304,6 Kaikki toimenpiteet yhdessä 252,1 163,4

6 PÄIVÄKOTI F: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso Lämpö MWh/a 1127 m2 Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 133,8 64,1 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 127,1 64,2 Kylmäsillat -25 % 132,7 64,2 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 122,2 64,2 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 72,6 64,2 SFP = ,8 59,5 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 115,5 59,8 Tarpeenmukainen valaistus 140,2 54,5 Valaistus minimi 12 W/m² 140,9 53,5 Valaistus minimi 9 W/m² 145,0 48,1 Aurinkolämpö 50% LKV lämmityksestä 126,8 64,1 LKV lisäys 141,7 64,1 Kaikki toimenpiteet yhdessä 58,7 35,4 Passiivirakenteet 114,7 64,1 Passiivirakenteet + ikkuna U=0,8, ei kylmäsiltoja 105,5 64,1 PÄIVÄKOTI T: ostoenergiankulutus Muuttuja ja toteutustaso Lämpö MWh/a 730 m2 Sähkö MWh/a Perustapaus SRMK, D3 U=1, g=34% 88,3 43,7 Ikkuna U=0.6 g=24,3% 86,4 43,7 Kylmäsillat -25 % 87,5 43,7 Ilmanvuoto minimi N50=0,6 80,2 43,7 LTO vuosihyötysuhde maksimi 85 % 49,2 43,7 SFP = ,3 40,6 Tarpeenmukainen ilmanvaihto 74,4 40,6 Tarpeenmukainen valaistus 93,6 37,2 Valaistus minimi 12 W/m² 94,3 36,5 Valaistus minimi 9 W/m² 97,5 32,9 Aurinkolämpö 50% LKV lämmityksestä 83,7 43,7 LKV lisäys 93,4 43,7 Kaikki toimenpiteet yhdessä 43,0 24,0

7 FInZEB-laskentatuloksia: kustannustarkastelua varten koulut ja päiväkodit Granlund Oy / E Reinikainen, L Loisa, A Tyni 1

8 Ohjeet tämän aineiston lukijalle: Tässä aineistossa käsitellään mahdollisia energiaa säästäviä toimenpiteitä, joista kootaan kustannusoptimaalinen yhdistelmä lähes nollaenergiarakennukseen Lähtökohtana on perustapaus D3/2012 tasoa, johon on toteutettu yksi energiaa säästävä toimenpide kerrallaan Tässä materiaalissa käytetään käsitteitä ostoenergia sekä E-luku: Ostoenergia on energiaa, joka hankitaan rakennukseen esimerkiksi sähköverkosta, kaukolämpöverkosta, kaukojäähdytysverkosta ja uusiutuvan tai fossiilisen polttoaineen sisältämänä energiana. Ostoenergiassa on otettu huomioon vähennykset uusiutuvasta omavaraisenergiasta. E-luku on energiamuotojen kertoimilla painotettu rakennuksen vuotuinen ostoenergiankulutus rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 annetuilla säännöillä ja lähtöarvoilla laskettuna jaettuna rakennuksen lämmitetyllä nettoalalla. Tässä aineistossa esitettyjen nzeb-e-lukujen laskennassa on poikettu rakentamismääräyskokoelman osan D3/2012 E-luku laskentasäännöistä seuraavilta osin: Kylmäsiltoja pienennetty 25 % Lämmönjakelun hyötysuhteena käytetty 95 % Asuinkerrostaloissa ja kouluissa lämpimän käyttöveden kulutuksena käytetty D3-arvoa pienempää kulutusta 2

9 E-lukulaskenta D3/2012 Kiinteät säännöt: Sää Rajaussäännöt: Taseraja rakennuksessa Ei erikoistiloja Ei ulkopuolista kulutusta Ei kiinteistön teknisiä järjestelmiä D5-ohjeistetut säännöt: Kylmäsillat Hyötysuhteet Apulaitteiden sähkönkulutus FInZEB-tarkasteluissa on varioitu punaisella merkittyjä tekijöitä. HUOM: siis myös E-lukulaskennan D3/2012 säännöistä on näiltä osin poikettu Standardikäytön säännöt: Lämpötilat Ilmavirrat Henkilöt Valaistus Laitteet Käyttöajat Lämmin käyttövesi Tarpeenmukaisuus huomioitavissa: Ilmanvaihto Valaistus Suunnittelun keinot: Muoto, Suuntaus Tilojen sijoittelu Aukotus Aurinkosuojaus U-arvot Tiiviys Iv-palvelualueet LTO-hyötysuhde Sfp-luku Vapaajäähdytys Energiamuotokertoimet Laskentatyökalut Järjestelmähäviöt Energiahankinnan keinot: Ostoenergian vaihtoehdot Uusiutuva omavaraisenergia Ei ohjeistettu D3/D5: Energiavirtojen kierrätys Hukkalämmön hyödyntäminen 3

10 Koulut A, O, M, K ja L Kuvassa Koulu K 4

11 Koulu A 4225 m² - ostoenergia s ä h k ö kaukolämpörakennus 5

12 Koulu A E-luku A kaukolämpörakennus 6

13 Koulu O m² - ostoenergia s ä h k ö kaukolämpörakennus 7

14 Koulu O E-luku A kaukolämpörakennus 8

15 Koulu M 7863 m² - ostoenergia s ä h k ö kaukolämpörakennus 9

16 Koulu M E-luku A kaukolämpörakennus 10

17 Koulu K 2870 m² - ostoenergia kaukolämpörakennus 11

18 Koulu K E-luku A kaukolämpörakennus 12

19 Koulu L 5410 m² - ostoenergia s ä h k ö kaukolämpörakennus 13

20 Koulu L E-luku A kaukolämpörakennus 14

21 Päiväkodit F ja T Kuvassa Päiväkoti T 15

22 Päiväkoti F 1127 m² - ostoenergia s ä h k ö kaukolämpörakennus 16

23 Päiväkoti F E-luku A kaukolämpörakennus 17

24 Päiväkoti T 730 m² - ostoenergia s ä h k ö kaukolämpörakennus 18

25 Päiväkoti T E-luku A kaukolämpörakennus 19

26 NZEB yhdistelmätarkastelu energiamuodon vaikutus Koulut ja päiväkodit

27 Energiamuodoille laskettu E-luku - koulut Nykyinen A-luokan raja kouluille 90 kwh/m²,a Nettoala Muotokerroin (Av/V) Ikkunoiden osuus ulkoseinien alasta Koulu A 4225 m² 0,50 21 % Koulu O m² 0,42 20 % Koulu M 7863 m² 0,38 20 % Koulu K 2870 m² 0,42 17 % Koulu L 5410 m² 0,39 26 % 21

28 Energiamuodoille laskettu E-luku - päiväkodit Nykyinen A-luokan raja päiväkodeille 90 kwh/m²,a Nettoala Muotokerroin (Av/V) Ikkunoiden osuus ulkoseinien alasta Päiväkoti F 1127 m² 0,35 22 % Päiväkoti T 730 m² 0,66 17 % 22