Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta Ohjeet 2012 LUONNOS

Transkriptio

1 D5 Suomen rakentamismääräyskokoelma Ympäristöministeriö, Rakennetun ympäristön osasto Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta Ohjeet 2012 LUONNOS Ympäristöministeriön asetus rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskennasta Annettu Helsingissä päivänä kuuta 20 Ympäristöministeriön päätöksen mukaisesti säädetään 5 päivänä helmikuuta 1999 annetun maankäyttö- ja rakennuslain (132/1999) 13 :n nojalla rakentamisessa sovellettaviksi seuraavat ohjeet rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskennassa. Tämä asetus tulee voimaan 1 päivänä tammikuuta Ennen asetuksen voimaantuloa vireille tulleeseen lupahakemukseen voidaan soveltaa aikaisempia ohjeita. Rakennuksen energiatodistuksen laskentaan sovelletaan aikaisempia ohjeita. Helsingissä päivänä kuuta 20 Asuntoministeri Jan Vapaavuori Yli-insinööri Pekka Kalliomäki Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi 2010/31/EY (32010L0031); EUVL N:o L 153, , s. 13

2 D5 SUOMEN RAKENTAMISMÄÄRÄYSKOKOELMA YMPÄRISTÖMINISTERIÖ, Rakennetun ympäristön osasto Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta OHJEET 2012 Sisällys 1 YLEISTÄ 1.1 Soveltamisala 1.2 Vastavuoroinen tunnustaminen 1.3 Määritelmiä 2 LASKENTAMENETELMÄN KUVAUS 2.1 Laskentaperiaate ja menetelmän rajaukset 2.2 Laskennan kulku 6 LÄMMISTYSJÄRJESTELMÄN ENERGIAKULUTUS 6.1 Yleistä 6.2 Tilojen ja ilmanvaihdon lämmitys 6.3 Lämpimän käyttöveden lämmitys 6.4 Lämmitysjärjestelmän energiankulutus 6.5 Käyttöveden lämmitys aurinkokeräimellä 6.6 Lämpöpumput 3 RAKENNUKSEN LÄMMITYSENERGIAN NETTOTARVE 3.1 Tilojen lämmitysenergian nettotarve 3.2 Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt 3.3 Vuotoilman lämpöhäviöt 3.4 Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve 3.5 Tuloilman ja korvausilman lämmitysenergia tarve 3.6 Talteenotettu energia ja ilmanvaihtojärjestelmän vuosihyötysuhde 3.7 Käyttöveden lämmityksen nettotarve 4 LAITTEIDEN JA VALAISTUKSEN SÄHKÖNKULUTUS 4.1 Laitteiden sähköenergiankulutus 4.2 Valaistuksen sähköenergiankulutus 7 ILMANVAIHTOJÄRJESTELMÄN ENERGIAKULUTUS 8 JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄN ENERGIAKULUTUS 9 LÄMMITYSTEHO 9.1 Rakennuksen lämmitystehontarve 9.2 Rakennusvaipan johtumislämpöhäviö 9.3 Vuotoilman lämmityksen tarvitsema teho 9.4 Tilassa tapahtuvan tuloilman lämmityksen tarvitsema teho 9.5 Korvausilman lämmityksen tarvitsema teho 9.6 Ilmanvaihtokoneen lämmityspatterin teho 9.7 Käyttöveden lämmityksen tarvitsema teho 5 LÄMPÖKUORMAT 5.1 Lämpökuorma henkilöistä 5.2 Valaistuksen ja sähkölaitteiden lämpökuorma 5.3 Ikkunoiden kautta rakennukseen tuleva auringon säteilyenergia 10. AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄN SÄHKÖNTUOTTO Laskentaperiaate Laskennan vaatimat taulukkoarvot LIITTEET 1 Energiankulutuksen laskennassa käytettäviä säätietoja Opastavia tietoja Selostukset, jotka ovat kapealla palstalla kursivoituna, antavat lisätietoja sekä sisältävät viittauksia muihin säädöksiin. 2

3 1 YLEISTÄ 1.1 Soveltamisala Näissä ohjeissa esitettyä kuukausitason laskentamenetelmää voidaan käyttää lämmityksen energiatarpeen, netto-ostoenergiankulutuksen, energialuvun ja lämmitystehon laskentaan jäähdyttämättömissä rakennuksissa tai rakennuksissa, joissa on vain yksittäisiä jäähdytettyjä tiloja. Menetelmää voidaan käyttää myös kaikkien rakennusten netto-ostoenergiankulutuksen ja energialuvun laskentaan, kun lämmitys- ja jäähdytysenergian nettotarpeet on laskettu tuntitason menetelmällä. 1.2 Vastavuoroinen tunnustaminen Milloin näissä ohjeissa on annettu tietoa käytettävissä olevista SFS-standardeista, niiden ohella ja sijasta voidaan käyttää myös muualla Euroopan talousalueella tai Turkissa voimassa olevaa tasoltaan vastaavaa standardia. 1.3 Määritelmiä Näissä ohjeissa tarkoitetaan: energiatarpeella ja -kulutuksella (kwh/(m 2 a)) vuotuisia ominaistarpeita ja -kulutuksia lämmitettyä nettoalaa kohti. rakennuksen lämmitysenergian tarpeella sisäilmasto-olosuhteiden ylläpitämiseksi ja lämpimän käyttöveden lämmittämiseksi tarvittavaa energiamäärä ilman järjestelmähäviöitä ja -muunnoksia. Lämmitysenergian tarve muodostuu rakennuksen lämpöhäviöistä. ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarpeella lämmitysenergian tarvetta, joka muodostuu ilman lämmittämisestä lämmöntalteenoton jälkeen tuloilman lämpötilaan ja mahdollisesta lämmittämisestä ennen lämmöntalteenottoa jäätymisen estämiseksi; lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarpeella lämmitysenergian tarvetta, joka sisältää kulutetun lämpimän käyttöveden lämmittämiseen kylmän veden lämpötilasta lämpimän veden lämpötilaan; jäähdytysenergian nettotarpeella tilojen ja tuloilman jäähdytysenergian nettotarvetta, joka on tilojen ja tuloilman jäähdyttämiseksi tarvittava energia; jäähdytysjärjestelmän energiankulutuksella jäähdytysenergian tuoton energiankulutusta ja apulaitteiden sähkönkulututusta. Jäähdytysjärjestelmän energiankulutus lasketaan jäähdytysenergian nettotarpeesta ottamalla huomioon tuoton, varastoinnin, jakelun ja luovutuksen häviöt sekä muunnokset; lämmitysjärjestelmän energiankulutuksella tilojen lämmityksen, ilmanvaihdon lämmityksen ja lämpimän käyttöveden lämmityksen energiankulutusta. Lämmitysjärjestelmän energiankulutus lasketaan lämmitysenergian nettotarpeesta ottamalla huomioon järjestelmähäviöt ja -muunnokset. Järjestelmähäviöt muodostuvat lämmitysenergian tuoton, varastoinnin, jakelun ja luovutuksen 3

4 häviöistä. Energian muunnokset tapahtuvat esim. lämpöpumpuissa ja polttokennoissa. Lämmitysjärjestelmän energiankulutus eritellään sähkö- ja lämpöenergian osalta. ilmanvaihtojärjestelmän energiankulutuksella puhallinsähköä ja mahdollisten apulaitteiden sähkönkulutusta (pumput, taajuusmuuttajat, säätölaitteet). Tuloilman lämmitys lasketaan lämmitysjärjestelmän energiankulutuksen osana. energialuvulla, E-luvulla (kwh/(m 2 a)) energiamuotojen kertoimilla painotettua rakennuksen vuotuista netto-ostoenergian laskennallista kulutusta näissä määräyksissä annetuilla säännöillä ja lähtöarvoilla laskettuna lämmitettyä nettoalaa kohden; energiamuotojen kertoimilla (-) energialähteen tai energiatuotantomuodon kertoimia, joilla eri energiamuodot kerrotaan energialuvun laskemiseksi; rakennuksen ostoenergian kulutuksella energiaa, joka hankitaan rakennukseen esimerkiksi sähköverkosta, kaukolämpöverkosta, kaukojäähdytysverkosta ja uusiutuvan tai fossiilisen polttoaineen sisältämänä energiana. Ostoenergia koostuu lämmitys-, ilmanvaihto-, jäähdytysjärjestelmien sekä sähkölaitteiden että valaistuksen energiankulutuksesta energiamuodoittain eriteltynä, missä on otettu huomioon vähennykset uusiutuvasta omavaraisenergiasta; uusiutuvalla omavaraisenergialla kiinteistöön kuuluvalla laitteistolla paikallisista uusiutuvista energialähteistä tuotettua uusiutuvaa energiaa, lukuun ottamatta uusiutuvia polttoaineita. Uusiutuvaa omavaraisenergiaa on esimerkiksi aurinkopaneeleista ja keräimistä tuotettu energia, paikallinen tuulienergia ja lämpöpumpun lämmönlähteestä ottama energia. Uusiutuvat polttoaineet käsitellään osana uusiutuvaa ostoenergiaa; muualle viedyllä energialla rakennuksesta muualle vietyä energiaa, esimerkiksi sähköverkkoon toimitettu sähkö; netto-ostoenergialla ostoenergiaa, josta on vähennetty muualle viety energia sekä mitoittavilla lämpötiloilla niitä sisä- ja ulkoilman lämpötiloja, joiden perusteella rakennuksen lämmitystehontarve on määritetty Rakennuksen lämmitystehon ja lämmitysenergian tarpeen laskennassa tarvittavat vaipan eri rakennusosien pinta-alat määritetään rakennuksen kokonaissisämittojen mukaan. Alapohjat: Alapohjan pinta-ala lasketaan sisämittojen mukaan aukkojen ja rakenteiden aloja vähentämättä. Alapohjan läpivientejä kuten kanavat, pilarit, viemärit ja vesijohdot ei vähennetä alapohjan pintaalasta. Yläpohjat: Yläpohjan pinta-ala lasketaan ulkoseinien sisämittojen mukaisesti kattoikkunoiden aukkojen pinta-alat vähentäen. Yläpohjan läpivientejä kuten kanavat, hormit ja tuuletusputket ei vähennetä yläpohjan pinta-alasta. Välipohjat: Välipohjien pinta-ala lasketaan ulkoseinien sisämittojen mukaisesti porras- ym. aukkoja vähentämättä. Ulkoseinät: Ulkoseinien pinta-ala lasketaan sisämittojen mukaisesti lattiapinnasta yläpohjan alapintaan ikkunoiden ja ovien aukkojen pinta-alat vähentäen. 4

5 Ikkunat ja ovet: Ikkunoiden ja ovien pinta-alat lasketaan kehän ulkomittojen (karmirakenteen ulkomittojen) mukaan. Julkisivun tai katon muodosta merkittävästi poikkeavan ikkunaratkaisun, kupumaisen kattoikkunan ja valoaukollisen savunpoistoluukun pinta-ala lasketaan tapauskohtaisesti yleisohjetta soveltaen Rakennusten pinta-alojen laskenta: Huoneala, A huone [hum²] Huoneala on huoneen pinta-ala, jonka rajoina ovat huonetta ympäröivät seinien pinnat tai niiden ajateltu jatke. Milloin huoneen katto on vino tai porrastettu, lasketaan huonealaksi 1600 mm korkeamman tilan ala. Tällöin 1600 mm korkeamman tilan keskikorkeuden tulee olla vähintään 2200 mm. Huonealaan ei lasketa muun muassa huoneessa olevien hormiryhmien, pilareitten ja seinien alaa, seiniin upotettujen takkojen alaa eikä esimerkiksi muuraamalla tehdyn komeron alaa. Rakennuksen huonealan laskenta esitetään standardissa SFS Lämmitetyllä nettoalalla (m 2 ) lämmitettyjen kerrostasoalojen summaa kerrostasoja ympäröivien ulkoseinien sisäpintojen mukaan laskettuna (voidaan laskea myös lämmitettynä bruttoalana, josta on vähennetty ulkoseinien rakennusosa-ala). 5

6 1.3.4 Laskentakaavoissa käytetään alla olevia suureita ja yksiköitä. Celsiusaste on yksikön kelvin (K) erityisnimi, jota käytetään ilmaistaessa celsiuslämpötila-arvoja. A lämmitetty netto-ala, (m²). A rakennusvaipan pinta-ala (alapohja mukaan luettuna), m 2 A aurinkokeräin aurinkokeräinten kokonaispinta-ala, m 2 A huone valaistavan tilan huonepinta-ala, hum 2 A i rakennusosan pinta-ala, m² A ikk ikkuna-aukon pinta-ala (kehys- ja karmirakenteineen), m 2. A ikk, valoaukko ikkunan valoaukon pinta-ala, m 2 A netto rakennuksen lämmitetty nettoala, m² c p ilman ominaislämpökapasiteetti, kj/kgk c pv veden ominaislämpökapasiteetti, 4,2 kj/kgk C rak rakennuksen sisäpuolinen tehollinen lämpökapasiteetti, Wh/K E tilan valaistusvoimakkuus, lx. E rakennuksen energialuku, kwh/(m 2 a) E apu lämpöpumpun apulaitteiden vuotuinen sähkönkulutus (tilat ja LKV),, kwh. E apu, LKV lämpöpumpun apulaitteiden vuotuinen sähkönkulutus (käyttöveden lämmitys), kwh. E apu,tilat lämpöpumpun apulaitteiden vuotuinen sähkönkulutus (tilojen lämmitys), kwh. E LP lämpöpumpun vuotuinen sähkönkulutus tilojen ja käyttöveden lämmityksessä, kwh E LP, LKV lämpöpumpun vuotuinen sähkönkulutus käyttöveden lämmityksessä, kwh E LP, tilat lämpöpumpun vuotuinen sähkönkulutus tilojen lämmityksessä, kwh E netto-osto rakennuksen netto-ostoenergiankulutus, kwh/(m 2 a) E osto rakennuksen ostoenergiankulutus, kwh/(m 2 a) e tilat apulaitteiden ominaiskulutus, kwh/(m²a). f valaistuksen ohjaustavasta riippuvia ohjauskertoimia f kaukojäähdytys kaukojäähdytyksen energiamuodon kerroin, - f kaukolämpö kaukolämmön energiamuodon kerroin, - F kehä kehäkerroin, - F läpäisy säteilyn läpäisyn kokonaiskorjauskerroin, - f polttoaine,i polttoaineen i energiamuodon kerroin, - F sivuvarjostus ikkunan sivuilla olevien pystysuorien rakenteiden varjostusten korjauskerroin, - F suunta muuntokerroin, jolla vaakatasolle tuleva auringon kokonaissäteilyenergia muunnetaan ilmansuunnittain pystypinnalle tulevaksi kokonaissäteilyenergiaksi, - f sähkö sähkön energiamuodon kerroin, -. F varjostus varjostusten korjauskerroin, - F verho verhokerroin, -. F ylävarjostus ikkunan yläpuolisten vaakasuorien rakenteiden varjostusten korjauskerroin, - F ympäristö ympäristön horisontaalisten varjostusten korjauskerroin, - g valoaukon auringon kokonaissäteilyn läpäisykerroin, -. G säteily, pystypinta pystypinnalle tuleva auringon kokonaissäteilyenergia pinta-alan yksikköä kohti, kwh/(m 2 kk) G säteily, vaakapinta vaakatasolle tuleva auringon kokonaissäteilyenergia pinta-alan yksikköä kohti, kwh/(m 2 kk) H rakennuksen ominaislämpöhäviö (johtumisen, vuotoilman, korvausilman ja tuloilman tilassa tapahtuvan lämpenemisen yhteenlaskettu ominaishäviö), W/K J kerroin, - k keräinten suuntauksen huomioon ottava kerroin k rakennuksen käytönaikainen käyttöaste- L meno- ja paluuputkien yhteenlaskettu pituus lämmittämättömässä tilassa, m l k rakennusosien välisten liitosten aiheuttaman lineaarisen kylmäsillan pituus, m L lkv lämpimän käyttöveden kiertojohdon pituus, m n henkilöiden lukumäärä n 50 on rakennuksen ilmanvuotoluku 50 Pa:n paine-erolla, 1/h n lämmityslaite lämpimän käyttöveden kiertojohtoon kytkettyjen lämmityslaitteiden lukumäärä, kpl. P laatan piiri, m P apu lämpöpumpun muiden apulaitteiden sähköteho, kw P e puhaltimen tai ilmanvaihtokoneen sähköteho, kw P es puhaltimen tai ilmanvaihtokoneen ominaissähköteho, kw/(m³ / s) P lkv lämpimän käyttöveden kiertojohdon pumpun ottoteho, W pumpun teho, W P pumppu,i 6

7 p s ilmaan siirtyvän lämpötehon ja puhaltimen sähkötehon suhde, - P valaistus valaistavan tilan valaistuksen kokonaissähköteho huonepinta-alaa kohti, W/hum² q 50 rakennusvaipan ilmanvuotoluku, m 3 /(h m 2 ) aur ikkunoiden kautta rakennukseen tuleva auringon säteilyenergia, kwh. aur ikkunoiden kautta rakennukseen tuleva auringon säteilyenergia, kwh/kk aurinko aurinkokeräimellä tuotettu lämmin käyttövesi, joka lasketaan kohdassa 6.5 q aurinkokeräin aurinkokeräimen energiantuotto käyttöveteen keräinpinta-alaa kohti (taulukko 6.8), ca ilmastointikoneen jäähdytyspatterin käyttämä vuotuinen jäähdytysenergia, kwh/a cw huonelaitteiden käyttämä vuotuinen jäähdytysenergia, kwh/a henk henkilöiden luovuttama lämpöenergia, kwh i johtumislämpöhäviö rakennusosan läpi, kwh iv ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve, kwh iv, korvausilma korvausilman lämpenemisen tarvitsema energia, kwh jakelu,ulos lämmönjaon lämpöhäviö lämmittämättömään tilaan, kwh/a q jakeluhäviöt,ulos lämmönjaon ominaislämpöhäviö lämmittämättömään tilaan, kwh/m,a joht johtumislämpöhäviöt rakennusvaipan läpi, kwh jäähdytys jäähdytysjärjestelmän lämpöenergian (kaukojäähdytyksen) kulutus, kwh/(m 2 a) kaukojäähdytys kaukojäähdytyksen kulutus, kwh/(m 2 a) kaukolämpö kaukolämmön kulutus, kwh/(m 2 a) korvausilma korvausilman lämpeneminen tilassa, kwh lisälämmity, LKV käyttöveden lämmityksessä tarvittava lisälämmityksen energiankulutus, kwh. lisälämmitys, tilat tilojen lämmityksessä tarvittava lisälämmityksen energiankulutus, kwh lkv, netto käyttöveden lämmityksen nettotarve, kwh lkv,kierto lämpimän käyttöveden kiertojohdon häviö, kwh/a lkv,varastointi lämpimän käyttöveden varastoinnin häviö, kwh/a LP, lämmitys rakennuksen tilojen ja käyttöveden vuotuinen lämmitysenergiankulutus, joka voidaan tuottaa lämpöpumpulla, kwh LP, lämmitys, LKV lämpöpumpun tuottama käyttöveden lämmitysenergia, kwh LP, lämmitys, tilat lämpöpumpun tuottama tilojen lämmitysenergia, kwh lämmitys lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus, kwh/(m 2 a) lämmitys, LKV käyttöveden lämmityksen energiankulutus, kwh tilojen lämmitysenergiankulutus, kwh lämmitys, tilat lämmitys,tilat,netto lämpökuorma tilojen lämmitysenergian nettotarve, kwh/a rakennuksen lämpökuorma eli muun kuin säätölaitteilla ohjatun lämmityksen kautta rakennuksen sisälle vapautuva lämpöenergia, kwh netto-kaukojäähdytys kaukojäähdytyksen kulutus, josta on vähennetty kaukojäädytysverkkoon viety energia, netto-kaukojäähdytys = kaukojäähdytys - viety,kaukojäähdytys netto-kaukolämpö kaukolämmön kulutus, josta on vähennetty kaukolämpöverkkoon viety energia, netto-kaukolämpö = kaukolämpö - viety,kaukolämpöverkko polttoaine,i polttoaineen i sisältämän energian kulutus, kwh/(m 2 a) sis.lämpö säh tila tuloilma q v q v, korvausilma q v, lkv q v, lkv, kierto q v, tulo q v, vuotoilma vuotoilma lämpökuormat, joka hyödynnetään lämmityksessä, kwh valaistuksesta ja sähkölaitteista rakennuksen sisälle tuleva lämpökuorma, kwh rakennuksen tilojen lämmitysenergian tarve, kwh tuloilman lämpeneminen tilassa, kwh puhaltimen tai ilmanvaihtokoneen ilmavirta, m³/s korvausilmavirta, m³/s lämpimän käyttöveden mitoitusvirtaama, m³/s lämpimän käyttöveden kiertojohdon mitoitusvesivirta, m³/s tuloilmavirta, m³/s vuotoilmavirta, m³/s vuotoilman lämpenemisen tarvitsema energia, kwh SPF LKV lämpöpumpun SPF-luku käyttöveden lämmityksessä -. SPF tilat lämpöpumpun SPF-luku tilojen lämmityksessä, - t d ilmanvaihtolaitoksen keskimääräinen vuorokautinen käyntiaikasuhde, h/24h t d rakennuksen keskimääräinen vuorokautinen käyttöaikasuhde, - T kv kylmän käyttöveden lämpötila, C T lkv lämpimän käyttöveden lämpötila, C t lkv lämpimän käyttöveden kiertojohdon pumpun käyttöaika, h/vrk. T lkv, kierto, paluu lämpimän käyttöveden kiertojohdon paluuveden lämpötila, C T lto lämmön talteenotto laitteen jälkeinen lämpötila, ºC 7

8 T lto, mit lämmön talteenotto laitteen jälkeinen lämpötila mitoitustilanteessa, ºC t pumppu,i pumpun i käyttöaika, h T s sisäilman lämpötila, ºC T sp sisäänpuhalluslämpötila, ºC Tˆu vuoden maksimi- ja minimiulkolämpötilojen erotus jaettuna kahdella. K T u ulkoilman lämpötila, ºC T u, mit mitoittava ulkoilman lämpötila, ºC t v rakennuksen keskimääräinen viikoittainen käyttöaikasuhde, - U i rakennusosan lämmönläpäisykerroin, W/(m²K) V rakennuksen ilmatilavuus, m³ W ilmanvaihto ilmanvaihtojärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W jäähdytys jäähdytysjärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W laitteet kotitalous- tai käyttäjäsähkölaitteiden sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W laitteet laitteiden sähköenergiankulutus, kwh V lkv lämpimän käyttöveden kulutus, m³ W lkv, kierto lämpimän käyttöveden kiertojohdon lämpöhäviön ominaisteho, W/m W lkv, lämmitys lämpimän käyttöveden kiertojohtoon kytkettyjen lämmityslaitteiden ominaisteho, W/kpl lämpimän käyttöveden ominaiskulutus, m³/m² vuodessa V lkv, omin V lkv, omin, henk lämpimän käyttöveden ominaiskulutus, dm³ henkilöä kohti vuorokaudessa W lämmitys lämmitysjärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W netto-verkkosähkö verkkosähkön kulutus, josta on vähennetty verkkoon viety sähkö, W netto-verkkosähkö = W verkkosähkö - W viety W svalaistus valaistuksen sähköenergiankulutus, kwh W verkkosähkö verkkosähkön kulutus, kwh/(m 2 a) x kerroin, - 1 tuottoprosessilla 1 tuotetun vuosittaisen jäähdytysenergian suhteellinen osuus, 2 tuottoprosessilla 2 tuotetun vuosittaisen jäähdytysenergian suhteellinen osuus, ac järjestelmän vuotuinen apulaitteiden sähkönkulutuksen kulutuskerroin E jäähdytysenergian tuottoprosessin vuotuinen kylmäkerroin E1 tuottoprosessin 1 vuotuinen kylmäkerroin, E2 tuottoprosessin 2 vuotuinen kylmäkerroin. henk yhden henkilön luovuttama keskimääräinen lämpöteho, W/henkilö huonelämmitys huonelämmityksen tehon tarve, W huonelämmitys huonelämmitysjärjestelmän hyötysuhde mitoitusolosuhteissa, -. i ilman tiheys, 1,2 kg/m³ iv ilmanvaihdon lämmityspatterin teho, W joht johtumislämpöhäviöt rakennusvaipan läpi, W korvausilma korvausilman lämpenemisen tehontarve, W lkv käyttöveden lämmitysjärjestelmän hyötysuhde mitoitusolosuhteissa, -. lkv käyttöveden lämmitystehon tarve, W lämmitys rakennuksen lämmitystehon tarve, W jäähdytysenergian tuottoprosessin vuotuinen kylmäkerroin. sca järjestelmän ilmapuolen (termiset, kondenssi ym.) häviöt huomioon ottava kerroin scw järjestelmän vesipuolen (termiset) häviöt huomioon ottava kerroin. t pumpun käyttöaika laskentajaksolla, h. tila tilojen lämmitystehon tarve, W tuloilma tuloilman tilassa tapahtuvan lämmityksen tehontarve, W tuloilma ilmanvaihdon tuloilman lämmitysjärjestelmän hyötysuhde mitoitusolosuhteissa, -. tuloilmapatteri ilmanvaihdon tuloilman jälkilämmityspatterin tehon tarve, W vuotoilma vuotoilman lämpöhäviö, W t ajanjakson pituus, h t ajanjakson pituus, vuorokautta β valaistuksen alenemakerroin,- γ lämpökuorman suhde lämpöhäviöön, - Δt oleskelu oleskeluaika, h η valaistushyötysuhde,- η lkv lämpimän käyttöveden siirron hyötysuhde, - 8

9 η lämmitys,tilat lämmitysjärjestelmän hyötysuhde tilojen lämmityksessä, η t, mit lämmöntalteenoton tuloilman lämpötilasuhde mitoitustilanteessa η tuotto lämmitysenergian tuoton hyötysuhde tilojen, ilmanvaihdon ja lämpimän käyttöveden lämmityksessä, - η Φ lamppujen valotehokkuus, lm/w ρ ilman tiheys, kg/m³ τ rakennuksen aikavakio, h χ j rakennusosien välisten liitosten aiheuttama lisäkonduktanssi, W/K Ψ k rakennusosien välisten liitosten aiheuttaman lineaarisen kylmäsillan lisäkonduktanssi, W/K vuotoilma vuotoilman lämpenemisen tarvitsema teho, W rakennusosan johtumislämpöhäviö, W lkv käyttöveden lämmityksen tarvitsema teho, kw lkv, kiertohäviö lämpimän käyttöveden kiertojohdon tarvitsema teho, kw lkv, kiertohäviö, omin lämpimän käyttöveden kiertojohdon tarvitsema ominaisteho, kw/m² lämpö lämpökuormien kuukausittainen hyödyntämisaste, - 9

10 2 LASKENTAMENETELMÄN KUVAUS 2.1 Laskentaperiaate ja menetelmän rajaukset Energiankäytön laskentamenetelmät jakaantuvat pääpiirteissään kuukausitason, lämmöntarvelukumenetelmiin, yksinkertaistettuihin tuntitason ja täysin dynaamisiin laskentamenetelmiin. Näissä ohjeissa esitetään kuukausitason laskentamenetelmä, joka soveltuu jäähdyttämättömien rakennusten tai rakennusten, joissa on vain yksittäisiä jäähdytettyjä tiloja, energiatehokkuuden laskentaan. Näissä ohjeissa esitetty menetelmä on energiatasemenetelmä, energiankulutus lasketaan kuukausittain. Energiatasemenetelmässä saman kuukauden aikana rakennukseen sisään tuleva energiamäärä on sama kuin rakennuksesta poistuva energiamäärä. Vuosikulutus on kuukausikulutusten summa. Laskennassa käytettäviä lähtötietoja on kolmentyyppisiä: rakennuskohtaiset lähtötiedot, jotka saadaan yleensä rakennuksen suunnitelmista; rakennuksen käyttötiedot sekä näissä ohjeissa annetut laskentamenetelmän ohjearvot, joita voidaan käyttää ellei tarkempia tietoja rakennusosista ja taloteknisistä järjestelmistä ole käytettävissä. Selostus Tässä ohjeessa esitetty menetelmä on yksinkertaistettu laskentamenetelmä, joka ottaa huomioon oleellisimmat energiankulutukseen vaikuttavat tekijät ja rakennuksen ominaisuudet Suomen olosuhteissa. Menetelmä perustuu pääpiirteissään standardissa SFS-EN esitettyyn laskentamenetelmään. Laskentamenetelmien tarkkuuteen vaikuttavia tekijöitä on käsitelty standardin SFS-EN liitteessä H Laskennassa otetaan huomioon lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien tuoton, varastoinnin, jakelun ja luovutuksen lämpöhäviöt, joita ovat esimerkiksi lämmitysputkiston ja pattereiden häviöt sekä kattilan hyötysuhde. Näissä ohjeissa kaikki järjestelmähäviöt käsitellään ilman hyödynnettävää osuutta, mikä tarkoitta, että kaikki järjestelmähäviöt menevät hukkaan eikä näistä tule lämpökuormia rakennukseen. Jäähdytysenergian nettotarpeen ja kesäajan huonelämpötilan laskenta ei sisälly näissä ohjeissa kuvattuun laskentamenetelmään. Ne lasketaan tarkoitukseen soveltuvalla tuntitason laskentatyökalulla Tässä laskentamenetelmässä rakennus käsitellään yleensä yhtenä laskentavyöhykkeenä. Tarvittaessa rakennus voidaan jakaa käyttötarkoitusta ja käyttöaikoja vastaaviin laskentavyöhykkeisiin. 2.2 Laskennan kulku Näissä ohjeissa kuvatussa kuukausitason laskentamenetelmässä rakennuksen nettoostoenergiankulutus lasketaan kuvassa 2.1 esitetyissä vaiheissa. Energiankulutus lasketaan vaiheittain seuraavasti: 1. tilojen lämmityksen ja ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve (luku 3) 10

11 2. käyttöveden lämmityksen nettotarve (luku 3) 3. tilojen ja ilmanvaihdon jäähdytysenergian nettotarve (luku 3) 4. laitteiden ja valaistuksen energiankulutus (luku 4) 5. lämmitysjärjestelmän energiankulutus (luku 6) 6. ilmanvaihtojärjestelmän energiankulutus (luku 7) 7. jäähdytysjärjestelmän energiankulutus (luku 8) 8. uusiutuvan omavaraisenergian tuotto 9. rakennuksen ostoenergian kulutus (luku 2) 10. muualle viety energia (luku 2) 11. rakennuksen netto-ostoenergiankulutus (luku 2) 12. energiamuotojen kertoimilla painotettu rakennuksen netto-ostoenergiankulutus eli E-luku (luku 2) Laskennan lähtötiedot: säätiedot, sisäilmasto, rakennuksen vaippa, valaistus ja muut sisäiset lämpökuormat, LKV, järjestelmät Lämmitysenergian nettotarve, kuukausitason laskenta Kesäajan sisälämpötila Jäähdytystarve? Kyllä Jäähdytysenergian nettotarve, tuntitason laskenta Ei Järjestelmät, vuositaso Ilmanvaihto Käyttövesi Lämmitys Valaistus ja muu sähkö Jäähdytys Uusiutuva omavaraisenergia Rakennuksen netto-ostoenergiankulutus: kwh sähkö, kwh kaukolämpö, kwh kaukojäähdytys, kg polttoaine Kuva 2.1. Rakennuksen energiankulutuksen laskennan vaiheet Energiankulutus lasketaan yleensä liitteen 1 mukaisilla rakennuksen maantieteellisen sijainnin mukaisilla säätiedoilla. Selostus Energiankulutuksen laskennassa voidaan käyttää säätietoja, jotka kuvaavat paikkakunnan keskimääräisiä sääoloja paremmin kuin liitteen 1 säätiedot Laskentamenetelmässä käytettävät energiankulutuksen taserajat esitetään kuvassa 2.2. Rakennuksen energiantarve koostuu tilojen ja ilmanvaihdon lämmitystarpeesta, käyttöveden lämmitystarpeesta, tilojen ja ilmanvaihdon jäähdytystarpeesta sekä valaistuksen ja sähkölaitteiden sähköenergiantarpeesta. Lämmitysenergian nettotarve saadaan lämmitysenergian tarpeen sekä rakennukseen tulevan auringon säteilyn, poistoilmasta talteen otetun energian ja sisäisten lämpökuormien erotuksena. Lämmitysenergian nettotarvetta vastaava energia tuodaan 11

12 lämmitysjärjestelmällä tiloihin, tuloilmaan ja käyttöveteen. Jäähdytysenergian nettotarvetta vastaava energia tuodaan jäähdytysjärjestelmällä tiloihin ja tuloilmaan. Lämmitysjärjestelmän energiankulutus lasketaan lämmitysenergian nettotarpeesta ottamalla huomioon järjestelmähäviöt ja -muunnokset. Järjestelmähäviöt muodostuvat lämmitysenergian tuoton, varastoinnin, jakelun ja luovutuksen häviöistä. Energian muunnokset tapahtuvat esimerkiksi lämpöpumpuissa ja polttokennoissa. Lämmitysjärjestelmän energiankulutus eritellään sähkö- ja lämpöenergian osalta. Ilmanvaihtojärjestelmän energiankulutus koostuu puhallinsähköstä ja mahdollisten apulaitteiden sähkönkulutuksesta (pumput, taajuusmuuttajat, säätölaitteet). Tuloilman lämmitys lasketaan lämmitysjärjestelmän energiankulutuksen osana. Jäähdytysjärjestelmän energiankulutus lasketaan jäähdytysenergian nettotarpeesta ottamalla huomioon tuoton, varastoinnin, jakelun ja luovutuksen häviöt ja muunnokset. Kuva 2.2. Rakennuksen netto-ostoenergiakulutuksen taseraja ja sen muodostuminen nettoenergiantarpeista, taloteknisten järjestelmien energiankulutuksesta, uusiutuvan omavaraisenergian sekä muusta paikallisesta energian tuotosta ja muualle viedystä energiasta. Uusiutuva omavaraisenergia voi olla esimerkiksi aurinkolämpöä, tuuli- tai aurinkosähköä tai lämpöpumpun lämmönlähteestä ottama energia. Rakennuksen ostoenergiankulutus koostuu lämmitys-, ilmanvaihto-, jäähdytysjärjestelmien sekä sähkölaitteiden että valaistuksen energiankulutuksesta energiamuodoittain eriteltynä, mistä on otettu huomioon vähennykset paikallisesti tuotetusta energiasta. Selostus Paikallisesti tuotetulla energialla tarkoitetaan kaikkea kiinteistöön kuuluvilla laitteistoilla tuotettua energiaa, esimerkiksi polttoaineista tai lämpöpumpuilla tuotettua 12

13 Rakennuksen ostoenergiankulutus lasketaan kaavalla (2.1). E osto lämmitys lämmitys ilmanvaiht o jäähdytys jäähdytys energiaa sekä uusiutuvaa omavaraisenergiaa. Uusiutuvalla omavaraisenergialla tarkoitetaan paikallisista uusiutuvista energialähteistä tuotettua energiaa, kuten esimerkiksi aurinkolämpöä, tuuli- tai aurinkosähköä. Sitä varten käytetyt uusiutuvat energialähteet, kuten auringon säteily tai tuulen kineettinen energia eivät kuulu ostoenergian taserajaan. W W W W W (2.1) laitteet valaistus joissa E osto rakennuksen ostoenergiankulutus, kwh/(m 2 a) lämmitys lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W lämmitys lämmitysjärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W ilmanvaihto ilmanvaihtojärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) jäähdytys jäähdytysjärjestelmän lämpöenergian (kaukojäähdytyksen) kulutus, kwh/(m 2 a) W jäähdytys jäähdytysjärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W laitteet kotitalous- tai käyttäjäsähkölaitteiden sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a) W valaistus. valaistusjärjestelmän sähköenergian kulutus, kwh/(m 2 a). Rakennuksen ostoenergian kulutusta laskettaessa otetaan huomioon uusiutuvan omavaraisenergian, joka on hyödynnetty rakennuksen teknisissä järjestelmissä. Muualle viety energia otetaan huomioon rakennuksen netto-ostoenergian kulutusta laskettaessa. Käytettävistä energiamuodoista riippuen rakennuksen ostoenergiankulutuksen lauseke voidaan esittää kaavalla (2.2). E osto, W (2.2) kaukolämpö kaukojäähdytys i polttoainei verkkosähkö joissa E osto rakennuksen ostoenergiankulutus, kwh/(m 2 a) kaukolämpö kaukolämmön kulutus, kwh/(m 2 a) kaukojäähdytys kaukojäähdytyksen kulutus, kwh/(m 2 a) polttoaine,i polttoaineen i sisältämän energian kulutus, kwh/(m 2 a) W verkkosähkö verkkosähkön kulutus, kwh/(m 2 a). Rakennuksen netto-ostoenergiankulutus saadaan ostoenergiankulutuksen ja muualle viedyn energian erotuksena. Rakennuksen netto-ostoenergiankulutus lasketaan kaavalla (2.3). Jos rakennuksesta ei viedä muualle energiaa, netto-ostoenergia kulutus on sama kuin ostoenergian kulutus. E nettoosto, W (2.3) nettokaukolämpö nettokaukojäähdytys i polttoainei nettoverkkosähk ö joissa E netto-osto rakennuksen netto-ostoenergiankulutus, kwh/(m 2 a) netto-kaukolämpö kaukolämmön kulutus, josta on vähennetty kaukolämpöverkkoon viety energia, netto-kaukolämpö = kaukolämpö - viety,kaukolämpöverkko netto-kaukojäähdytys kaukojäähdytyksen kulutus, josta on vähennetty kaukojäädytysverkkoon viety energia, netto-kaukojäähdytys = kaukojäähdytys - viety,kaukojäähdytys W netto-verkkosähkö verkkosähkön kulutus, josta on vähennetty verkkoon viety sähkö, W netto-verkkosähkö = W verkkosähkö - W viety 13

14 Selostus Energian syöttämisen mahdollisuus kaukolämpö-, kaukojäähdytys- ja sähköverkkoihin tarkistetaan ko. verkkoa hallinnoivalta energiayhtiöltä. Energialuku, E-luku lasketaan rakennuksen netto-ostoenergiankulutuksesta energiamuotojen kertoimilla kaavalla (2.4). E fkaukolämpö nettokaukolämpö fkaukojäähd ytysnettokaukojäähdytys f polttoaineipolttoainei fsähköw (2.4),, nettoverkkosähk ö i joissa E rakennuksen energialuku, kwh/(m 2 a) f kaukolämpö kaukolämmön energiamuodon kerroin, - f kaukojäähdytys kaukojäähdytyksen energiamuodon kerroin, - f polttoaine,i polttoaineen i energiamuodon kerroin, - f sähkö sähkön energiamuodon kerroin, -. 14

15 3 RAKENNUKSEN LÄMMITYSENERGIAN NETTOTARVE Tässä luvussa lasketaan Tilojen lämmitysenergian nettotarve Ilmanvaihdon lämmitysenergianettotarve Lämpimän käyttöveden lämmitysenergian nettotarve Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt Vuotoilman lämmityksen tarvitsema energia Laskelmien lähtötietoina tarvitaan vähintään Rakennusosien pinta-alat Rakennusosien lämmönläpäisykertoimet Ilmanvaihdon ilmavirrat Ilmanvaihtojärjestelmän käyntiajat Ilmanvaihtokoneiden lämmöntalteenoton lämpötilasuhteet 3.1 Tilojen lämmitysenergian nettotarve Rakennuksen tilojen lämmitysenergian nettotarve lämmitys, tilat, netto lasketaan kaavalla (3.1). lämmitys, tilat, netto (3.1) tila sis.lämpö lämmitys, tilat, netto tila sis.lämpö rakennuksen tilojen lämmitysenergian nettotarve, kwh rakennuksen tilojen lämmitysenergian tarve, kwh lämpökuormat, joka hyödynnetään lämmityksessä, kwh Tilojen lämmitysenergian tarve tila lasketaan kaavalla (3.2). tila (3.2) joht vuotoilma tuloilma korvausilma joht vuotoilma tuloilma korvausilma johtumislämpöhäviöt rakennusvaipan läpi, kwh vuotoilman lämpöhäviö, kwh tuloilman lämpeneminen tilassa, kwh korvausilman lämpeneminen tilassa, kwh 3.2 Rakennusvaipan johtumislämpöhäviöt Johtumislämpöhäviöt rakennusvaipan läpi joht lasketaan kaavalla (3.3). joht (3.3) ulkoseinä yläpohja alapohja ikkuna ovi kylmäsillat Rakennusosien lämpöhäviöt lasketaan jokaiselle rakennusosalle kaavalla (3.4). T T t 1000 U A (3.4) i i s u 15

16 joissa U i johtumislämpöhäviö rakennusosan läpi, kwh rakennusosan lämmönläpäisykerroin, W/(m²K) A i rakennusosan pinta-ala, m² T s sisäilman lämpötila, ºC T u ulkoilman lämpötila, ºC t ajanjakson pituus, h 1000 kerroin, jolla suoritetaan laatumuunnos kilowattitunneiksi. Rakennusosien välisten liitosten aiheuttamien kylmäsiltojen lämpöhäviöt lasketaan kaavalla (3.5). l k Ψ k χ j kylmäsillat lkk ) T s Tu 1000 (3.5) ( t k j j rakennusosien välisten liitosten aiheuttaman lineaarisen kylmäsillan pituus, m rakennusosien välisten liitosten aiheuttaman lineaarisen kylmäsillan lisäkonduktanssi, W/(m K) rakennusosien välisten liitosten aiheuttama lisäkonduktanssi, W/K Selostus Kylmäsillat kaavassa 3.5 voidaan laskea esimerkiksi rakentamismääräyskokoelman osan C4 ja ympäristöministeriön oppaan mukaan. Lämpöhäviöenergian laskennassa käytettävät ulkolämpötilat esitetään kuukausittain ja alueittain liitteessä 1. Selostus Rakennusosien pinta-alojen laskenta esitetään kappaleessa 1.3. Rakennusosien lämmönläpäisykertoimien laskenta esitetään rakentamismääräyskokoelman osassa C Jos alapohja on suoraan ulkoilmaa vasten, lasketaan sen johtumislämpöhäviö lämpötilaeron T s T u mukaan kaavassa (3.4) esitetyllä tavalla. Jos alapohja rajoittuu tuuletettuun ryömintätilaan, lasketaan sen kautta johtuva energia ulkoilmaan maan lämmönvastus ja tuuletustilan lämmönvastus huomioon ottaen RakMk osan C4 mukaisesti Maanvastaisen alapohjan kautta johtuva kuukausittainen lämpöenergia ( maa, kuukausi ) lasketaan kaavalla (3.6). U A T T J P Tˆ / 1000 (3.6) maa, kuukausi ap ap s u u t Tˆu P J on vuoden maksimi- ja minimiulkolämpötilojen erotus jaettuna kahdella säävyöhykkeellä I 12,9 ºC säävyöhykkeellä II 13,0 ºC säävyöhykkeellä III 13,6 ºC säävyöhykkeellä IV 14,8 ºC on laatan piiri eli ulkoilmaa vasten olevien laatan sivujen summa eli sokkelieristyksen pituus, m kerroin jakaa lämpöenergian eri kuukausille ja se riippuu maalajista, (W/K) Kuukausittainen kerroin J saadaan taulukosta

17 Taulukko 3.1 Kuukausi Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu Toukokuu Kesäkuu Heinäkuu Elokuu Syyskuu Lokakuu Marraskuu Joulukuu Kerroin J (W/K). Savi, salaojitettu hiekka ja sora, roudan tunkeutumissyvyys 2,2 m 0,078 0,13 0,16 0,13 0, ,078 0,13 0,16 0,13 0,078 0 Hiesu, moreeni, hieta, salaojittamaton hiekka ja sora, roudan tunkeutumissyvyys 3,2 m 0,11 0,20 0,23 0,20 0,11 0 0,11 0,20 0,23 0,20 0,11 0 Kallio, roudan tunkeutumissyvyys 4,2 m 0,16 0,27 0,31 0,27 0,16 0 0,16 0,27 0,31 0,27 0, Vuotoilman lämpöhäviöt Rakenteiden epätiiviyksien kautta sisään ja ulosvirtaaman vuotoilman lämpenemisen tarvitsema energia vuotoilma lasketaan kaavalla (3.7). vuotoilma T T t 1000 c piq (3.7) i v, vuotoilma s u vuotoilma vuotoilman lämpenemisen tarvitsema energia, kwh i ilman tiheys, 1,2 kg/m³ c pi ilman ominaislämpökapasiteetti, 1000 Ws/(kgK) q v, vuotoilma vuotoilmavirta, m³/s T s sisäilman lämpötila, ºC T u ulkoilman lämpötila, ºC t ajanjakson pituus, h 1000 kerroin, jolla suoritetaan laatumuunnos kilowattitunneiksi Vuotoilmavirta q v,vuotoilma lasketaan kaavalla (3.8). q50, A (3.8) 3600 x q v vuotoilma q 50 rakennusvaipan ilmanvuotoluku, m 3 /(h m 2 ) A rakennusvaipan pinta-ala (alapohja mukaan luettuna), m 2 x kerroin, joka on yksikerroksisille rakennuksille 35, kaksikerroksisille 24, kolmi- ja nelikerroksisille 20 ja viisikerroksisille ja sitä korkeimmille rakennuksille kerroin, joka muuttaa ilmavirran m 3 /h yksiköstä m 3 /s yksikköön. Rakennusvaipan ilmanvuotolukuna q 50 voidaan käyttää lämmitysenergian tarpeen laskennassa arvoa 4 m 3 /(h m 2 ), ellei ilmanpitävyyttä tunneta. Taulukossa 3.2 esitetään tyypillisiä ilmanvuotolukuja rakennuksen ilmatilavuutta kohden eri rakennuksille. 17

18 3.3.3 Rakennusvaipan ilmanvuotoluku q 50 lasketaan ilmanvuotoluvusta n 50 kaavalla (3.9). n 50 V (3.9) A q 50 n 50 on rakennuksen ilmanvuotoluku 50 Pa:n paine-erolla, 1/h V rakennuksen ilmatilavuus, m³ Tyypillisiä rakennuksen ilmanvuotolukuja (n Taulukko ) erilaisille rakennuksille riippuen rakentamis- ja toteutustavasta. Tavoiteilmanpitävyys Yksityiskohdat Tyypilliset n 50 -luvut, 1/h Hyvä ilmanpitävyys Saumojen ja liitosten ilmanpitävyyteen on kiinnitetty erityistä huomiota sekä suunnittelussa että rakennustyön toteutuksessa ja valvonnassa (erillistarkastus) Pientalo 1 3 Asuinkerrostalo ja toimistorakennus 0,5 1,5 Keskimääräinen ilmanpitävyys Heikko ilmanpitävyys Ilmanpitävyys on huomioitu tavanomaisesti sekä suunnittelussa että rakennustyön toteutuksessa ja valvonnassa Ilmanpitävyyteen ei ole juurikaan kiinnitetty huomiota suunnittelussa eikä rakennustyön toteutuksessa ja valvonnassa Pientalo 3 5 Asuinkerrostalo ja toimistorakennus 1,5 3,0 Pientalo 5 10 Asuinkerrostalo ja toimistorakennus 3 7 Selostus Vuotoilmavirta syntyy tuulen ja lämpötilaerojen synnyttämistä paine-eroista. Vuodon suuruuteen vaikuttaa rakennuksen vaipan ilmanpitävyys, rakennuksen sijainti ja korkeus, ilmanvaihtojärjestelmä ja sen käyttötapa. Vuotoilmavirta ei sisällä ilmanvaihtojärjestelmän aikaansaaman alipaineen vaikutuksesta sisään virtaavaa ilmaa (korvausilma), joka poistetaan ilmanvaihtojärjestelmän kautta. Korvausilman vaikutus otetaan huomioon ilmanvaihdon lämmityksen tarvitsemassa energiassa (kohta 3.4) Maanalaisissa kellaritiloissa ja rakennuksen keskellä olevissa tiloissa ei ilmavuotoja yleensä tarvitse ottaa huomioon. Olemassa olevien rakennusten vuotoilmavirran suuruutta voidaan arvioida myös mittaustietojen avulla. 18

19 3.4 Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve Tässä luvussa esitetyllä menetelmällä voidaan ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve laskea vain silloin, kun on kyse vakioilmamääräsääteisestä järjestelmästä ja ilmankäsittelyprosessi koostuu vain ilman lämmityksestä. Jos ilmankäsittelyprosessiin sisältyy jäähdytystä ja kostutusta tai ilmavaihtojärjestelmä on ilmamääräsääteinen, on energiantarve laskettava muulla menetelmällä. Ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve eli ilmanvaihtokoneessa tapahtuva tuloilman lämmittäminen lasketaan erikseen jokaiselle ilmanvaihtokoneelle kaavalla (3.10). iv T T t / 1000 c t t q (3.10) i pi d V v, tulo sp lto joissa iv ilmanvaihdon lämmitysenergian nettotarve, kwh i ilman tiheys, 1,2 kg/m³ c pi ilman ominaislämpökapasiteetti, 1000 Ws/(kgK) t d ilmanvaihtolaitoksen keskimääräinen vuorokautinen käyntiaikasuhde, h/24h t v ilmanvaihtolaitoksen viikoittainen käyntiaikasuhde, vrk/7 vrk q v, tulo tuloilmavirta, m³/s T sp sisäänpuhalluslämpötila, ºC T lto lämmön talteenotto laitteen jälkeinen lämpötila, ºC t ajanjakson pituus, h 1000 kerroin, jolla suoritetaan laatumuunnos kilowattitunneiksi. Lämmöntalteenoton jälkeinen tuloilmalämpötila lasketaan kaavalla (3.11) T lto Tu t, a s u T T (3.11) T u ulkolämpötila, ºC T s sisälämpötila, ºC Tuloilmapuolelle ilmoitettua vuosihyötysuhdetta η t,a voidaan käyttää kaikkina kuukausina. Jos ilmanvaihto on toteutettu sellaisella lämmöntalteenotolla, joka ei siirrä poistoilmasta talteenotettua lämpöä tuloilmaan, tai lämmöntalteenottoa ei ole, niin lämpötilasuhteena käytetään kaavassa (3.10) arvoa 0. Tuloilman sisäänpuhalluslämpötilana voidaan käyttää 18 C, ellei tarkempaa tietoa ole saatavilla. Lämmön talteenottoa säädetään yleensä siten, ettei sisäänpuhalluslämpötila ylitä haluttua asetusarvoa. Lämmön talteenottolaitteen jäätymisen esto otetaan huomioon rajoittamalla jäteilman lämpötilaa (tehonsäätö). Jäätymisen eston jäteilman minimilämpötilana voidaan käyttää seuraavia ohjearvoja, jos laitteen suoritusarvoja ei tunneta: asuinrakennuksissa +5 C levylämmönsiirtimen tapauksessa ja 0 C pyörivän lämmönsiirtimen tai kosteutta siirtävän levylämmönsiirtimen tapauksessa; muissa rakennuksissa 0 C levylämmönsiirtimen ja -5 C pyörivän lämmönsiirtimen tapauksessa. Selostus Ohjeita vuosihyötysuhteen määrittämiseksi eri tilanteissa esitetään ympäristöministeriön monisteessa 122. Ellei tuotteen lämpötilasuhteita ole käytettävissä, voidaan käyttää taulukossa 3.3 esitettyjä tyypillisiä 19

20 arvoja erilaisten lämmönsiirtimien lämpötilasuhteille. Taulukko 3.3 Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton lämmönsiirtimen tuloilman lämpötilasuhteen η t arvoja, joita voi käyttää lämmöntalteenoton tuloilmapuolen vuosihyötysuhteen laskennassa. Lämmönsiirrintyyppi Lämpötilasuhde η t Nestekiertoinen lämmönsiirrin 0,45 Ristivirtalevylämmönsiirrin 0,55 Vastavirtalevylämmönsiirrin 0,70 Regeneratiivinen lämmönsiirrin 0,75 Suurissa ilmanvaihtokoneissa, joiden lämmönsiirtimien lämpötilasuhteet mitataan standardin EN 308:1997 mukaan, otetaan puhaltimen tuloilmaan siirtämä lämpö huomioon kaavalla (7.3) lämpötilaeroa (T sp -T lto ) pienentävänä tekijänä. Mikäli huoneistokohtaisen ilmanvaihtokoneen tuloilman lämpötilasuhde on mitattu standardin EN mukaan, puhaltimien tuloilmaa lämmittävää vaikutus sisältyy lämpötilasuhteeseen eikä sitä lasketa em. kaavalla Ilmanvaihdon ilmavirtana ja käyttöaikoina voidaan käyttää rakentamismääräyskokoelman osassa D3 esitettyjä arvoja, ellei tarkempaa tietoa ole käytettävissä. Koneellisen ilmanvaihdon järjestelmissä käyntiaikasuhde t d valitaan rakennuksen todellisen käytön mukaan. Viikonloput ja muut seisokit otetaan huomioon kertoimella t v. Selostus Rakennuksen sisäilmastosta ja ilmanvaihdosta on säännökset rakentamismääräyskokoelman osassa D Tuloilman ja korvausilman lämmitysenergia tarve Tuloilman lämpeneminen tilassa lasketaan erikseen jokaiselle ilmanvaihtokoneelle kaavalla (3.12). T T / 1000 iv, tuloilma icpi td tv qv, tulo s sp t (3.12) Korvausilman lämpeneminen tilassa lasketaan kaavalla (3.13). T T / 1000 iv, korvausilma icpiqv,korvausilm a s u t (3.13) iv, korvausilma korvausilman lämpenemisen tarvitsema energia, kwh i ilman tiheys, 1,2 kg/m³ c pi ilman ominaislämpökapasiteetti, 1000 Ws/(kgK) q v, korvausilma korvausilmavirta, m³/s T u ulkolämpötila, ºC T s sisälämpötila, ºC t ajanjakson pituus, h 1000 kerroin, jolla suoritetaan laatumuunnos kilowattitunneiksi. 20