1
2
Rakentamismääräysten kehitys vuoteen 2020
Kokonaisenergiatarkastelu E-luku = Rakennuksen kokonaisenergiankulutuksen rakennustyyppikohtainen yläraja E-luvun laskennassa otetaan huomioon rakennuksen käyttämän energian tuotantomuoto E-luku = rakennukseen ostettu energia x energianmuodon kerroin
E-luku Standardikäyttö: vertailtavuus Energiamuuntokertoimilla ohjataan ostoenergian energialähteiden valintaa Polttopuu on uusiutuvaa ostoenergiaa Energiamuuntokertoimet Fossiiliset 1 Sähkö 1,7 Kaukolämpö 0,7 Uusiutuva ostoenergia 0,5 Kaukokylmä 0,4
Rakennusluvan edellytyksenä ovat vuotuiset E-luvut, joita ei saa ylittää Pientalo Pinta-alan mukaan Rivitalo 150 kwh/m 2 Asuinkerrostalo 130 kwh/m 2 Toimistorakennus 170 kwh/m 2 Liikerakennus 240 kwh/m 2 Majoitusliikerakennus 240 kwh/m 2 Opetusrakennus ja päiväkoti 170 kwh/m 2 Liikuntahalli (pois lukien uima- ja jäähalli) 170 kwh/m 2 Sairaala 450 kwh/m 2 Muut rakennukset ja määräaikaiset rakennukset E-luku on laskettava, mutta sille ei ole asetettu vaatimusta
Taseraja Ostoenergian (järjestelmien) energiankulutuksen taseraja Auringon säteily ikkunoiden läpi Lämpökuorma ihmisistä Uusiutuva omavaraisenergia TILOJEN ENERGIANTARVE Lämmitys Jäähdytys Ilmanvaihto Käyttövesi Valaistus Kuluttajalaitteet NETTOTARPEET lämmitysenergia jäähdytysenergia sähkö TEKNISET JÄRJESTELMÄT Järjestelmähäviöt ja -muunnokset OSTOENERGIA sähkö kaukolämpö kaukojäähdytys polttoaineet uusituvat ja uusiutumattomat Lämpöhäviöt
Järjestelmien hyötysuhteet ja energiamuoto Lämmitystavan kokonaisenergiatarkastelu Lämmitystarve Lämmitystapa Energiamuodon kerroin Lämpöpumppu 2,8: 0,45 kwh ostoen. x Sähkö 1,7 = 0,76 kwh SPF 1 kwh Lattialämmitys 80%: 1,25 kwh kulutus Kaukolämpö 94%: 1,33 kwh ostoen. Öljykattila 81%: 1,54 kwh ostoen. x x Kaukolämpö 0,7 Fossiilinen polttoaine 1,0 = = 0,93 kwh 1,54 kwh Pellettikattila 75%: 1,66 kwh ostoen. x Uusiutuva polttoaine 0,5 = 0,83 kwh Sähköpatterit 100%: 1,0 kwh kulutus Suora sähkö100%: 1,0 kwh ostoen. x Sähkö 1,7 = 1,7 kwh
Energiantarve Energiamuuntokertoimet kuvaavat primäärienergiaa
Määräystenmukaisuus vs. tavoite-energiankulutus Miksi? Lämmitysenergia Jäähdytysenergia Määräystenmukaisuus D3: E-luku Energiatodistus Ostoenergian ominaiskulutus Energiankäytön osa-alueet? x x Tavoitekulutus Energiatehokkuus Kokonaiskulutus, kustannukset Ympäristösertifiointi, päästöt Kiinteistösähkö x Ei: Hissit, ulkovalaistus yms. x Käyttäjäsähkö Energiamuotojen kertoimet x Ei Yksikkö kwh/netto-m 2 MWh, kwh/m 2 Pinta-ala Lämmitetty nettoala Lämmitetty brutto/nettoala Lähtötiedot Sisäiset kuormat RakMk D3 Todellinen Käyttöajat RakMk D3 Todellinen Ilmavirrat RakMk D3 Todellinen Tarpeenmukainen IV x x Tarpeenmukainen valaistus x x Säätiedot Helsinki-Vantaa 2012 (D3) Paikallinen sää x
Määräysten merkitys energiasuunnittelussa Ohjeistus Ei ohjeistettu D3/D5 Projektin valinnat Kiinteät säännöt: Sää Energiamuotokertoimet Laskentatyökalut Rajaussäännöt: Taseraja Ei erikoistiloja Ei ulkopulista kulutusta Ei kiinteistön teknisiä järjestelmiä D5 säännöt: Kylmäsillat Järjestelmähäviöt Hyötysuhteet Apulaitteiden sähkönkulutus Standardikäyttö: Lämpötilat Henkilöt Valaistus Laitteet Käyttöajat Lämmin käyttövesi Ei oteta huomioon: Energiavirtojen kierrätys Hukkalämmön hyödyntäminen Vapaajäähdytys Suunnittelu: Muoto, suuntaus Tilat Aukotus U-arvot Tiiviys LV-palvelualueet LTO-hyötysuhde SPF-luku Energian hankinta: Ostoenergia Uusiutuva omavaraisenergia Tarpeenmukaisuus: Ilmanvaihto Valaistus Lähde: Erja Reinikainen, FinZEB-työpaja 5.6.2014
Maalämpöpumpun lämpökerroin SPF
Todellinen U-arvo Lämmönläpäisykerroin ilman ikkuna-, ovi-, nurkka-, lattia- ja yläpohjaliitosten detaljeja: U seinä = 0,13 W/m 2 K Liitosrakenteiden vaikutus: U seinä = 0,16 W/m 2 K 14
16
Operative temperature [ C] Olosuhdesimuloinnit C 26.0 25.5 25.0 24.5 24.0 23.5 23.0 22.5 22.0 21.5 21.0 20.5 20.0 Olosuhdesimuloinneilla voidaan tutkia suunnitteluratkaisujen vaikutusta: Sisäilman lämpötilaan ja operatiiviseen lämpötilaan Esimerkiksi kesäajan huonelämpötilan tarkastelu Koko simulointiajanjakso: 1.6.2013:sta 31.8.2013:han Kes Hei Elo 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 5800 Ilman lämpötila huoneen keskikorkeudella, Deg-C Operatiivinen lämpötila, Deg-C 28.0 27.5 27.0 26.5 26.0 25.5 25.0 24.5 24.0 23.5 23.0 22.5 22.0 21.5 21.0 Simuloinnin päättymispäivä: 2013-07-15 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 4680 4682 4684 4686 4688 4690 4692 4694 4696 4698 4700 4702
Lämmitysteho ja lämpöviihtyvyys 34 W/m 2 Lämmitysteho -26 o C: k.a. 20 W/m 2 18
Kiinteistöautomaatio: energian tehokas käyttö Automaatiolla 10 15 % energiansäästö tai enemmänkin, mutta edellytyksenä on rakennuksen älykäs suunnittelu
Sähköteho (W) Aurinkosähkö Nollaenergiapientalon tuntitason käyttäytyminen. Koko 8400 kwh/a (laitteet+lämmitys). PV 60 m 2 Teho ~8 kwp Tuotto ~7000 kwh Energiantarve 6300 kwh Kustannukset 1500 2500 /kw p 30 vuoden tarkastelujaksolla sähkön hinta < 0,11 /kwh * ) 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 Energian käyttö Ei vaikuta E-lukuun 2000 1000 0 1 825 1649 2473 3297 4121 4945 5769 6593 7417 8241 *) Arvio: Asko Rasinkoski / Soleras Vuoden tunnit
Lämmön varastointi Euroopan suurimmat lämpövarastot: Arlanda & Oslo Aurinko- ja ylijäämäenergian varastointi ja käyttö lämmitykseen ja jäähdytykseen: 57 % lämmitystarpeesta EcoDrive - Vuoreksen kalliovarasto: E-luku? Hammarby Sjöstad: Energian kierrätys Laajennettu malli: Tangshan Bay EcoCity
22
Energiatehokkaat rakennukset Konseptit Lähes nollaenergiatalo Talossa tuotettu ja käytetty uusiutuva energia Energian käyttö IEA5, Pietarsaari 1994 Sähköverkko Kaukolämpöverkko Polttoaineet Palvelutalo Onnelanpolku 2014
Energiatehokkaat rakennukset Konseptit Nettonollaenergiatalo Talossa tuotettu uusiutuva energia Energian varastointi talossa Energian käyttö Uusiutuvan energian syöttö: verkostot, muut kiinteistöt Sähköverkko Kaukolämpöverkko Polttoaineet = Uusiutuvan energian syöttö: verkostot, muut kiinteistöt Nettonollaenergiatalot Kuopio ja Järvenpää
Simulointi rakennusten suunnittelussa ja käytössä Suunnitteluvaihtoehdot Toteutunut rakennus Käytön simulointi as used Todellinen käyttö Simuloitu energian käyttö Sisäilmasto Kustannukset Mitattu Energian käyttö Mitattu sisäilmasto Toteutuneet kustannukset Tavoitteiden toteutuminen Toimivuuden optimointi Muokattu: Jarkko Heinonen, Alto-yliopisto 2006
Energiatehokkuuteen vaikuttaminen 26
Kerrostalon energiankäytön pienentäminen
Kokonaissuunnittelu = optimointi
Kerrostalon tilojen lämmitys Tilojen lämmitys Ilmanvaihdon lämmitys n 50 =0,6 1/h n 50 =1,0 1/h n 50 =2,0 1/h Ikkunat U=0,64 W/m 2 K Ulkoseinä U=0,12 W/m 2 K Ilmanvaihdon LTO 85% Lämmitysjärjestelmän häviöt (80%) Perustapaus kwh/m 2 29
EPSHP energiakustannusten jakauma Seinäjoen keskussairaalan energiakustannusten jakauma 11 % 35 % Lämpöenergia Sähköenergia 54 % Vesi
Sairaalan energiatehokkuus EPSHP:n pilottikohde Muuttuvailmamääräinen ilmanvaihto Huonekohtainen ilmanvaihdon säätö (CO2) Moottoroidut termostaatit Läsnäolotunnistus: tieto valaistuksen ja LVI-järjestelmien ohjaukseen
Tilanne vanhan sairaalan osalta Sähkönkulutus 15 000 000 kwh Lämmityksen energiankulutus 21 635 000 kwh Energiakustannus 2,6 m
Valaistuksen energiankäyttö Valon lähteiden merkitys suuri Standardikäyttö 9 W/m 2 EPSHP asennettu 15-17 W/m 2 Käyttö 2-5 W/m 2 Luonnonvalo: yksittäisen huoneen ikkuna-aukon koko 40 50 % ulkoseinän pinta-alasta Aukkokoon suurentaminen ei tehosta luonnonvalon käyttöä! Valaistusautomatiikka: manuaalinen sytytys, automaattinen sammutus (läsnäolotunnistin) Isot ikkunat: lisää lämmitystä, aiheuttaa kylmävetoa Yöaikainen käytävien himmennys: tehokas kun käyttäjän säädettävissä
Valaistuksen sähkönkulutus 9.11.2010-10.8.2011 LED valaistus Valaistuksen ohjaus: luonnovalo + läsnäolotunnistus 34
Päivittäinen valaistuksen sähkönkäyttö Vihreä = Pilottiosasto Sininen = vertailu
EPSHP: Sairaalan LVI-järjestelmät
Lähes nollaenergiatalo vm. 2014 - Onnelanpolku Vanhusten palvelutalo Käyttäjälähtöinen elämänkaaritalo Ei lisäkustannuksia tavanomaiseen verrattuna Prosessi: Työpajat tarjouskilpailuun osallistuville Kokonaisratkaisun konseptikehitys Toimitustavan valinta - KVR Kilpailuttamisen kriteerit Tarjotut kokonaisratkaisut Tarjousten analysointi ja valinnat Kuvat: Lahden vanhusten asuntosäätiö 2014
Tarjottujen ratkaisujen energiatehokkuuden vertailu Tarjousten liitteenä tietomalli Arviointi simuloimalla 38
Ratkaisujen vertailu Laskennan lähtötiedot Ratkaisu 1 Ratkaisu 2 Ratkaisu 3 Ratkaisu 4 Geometria Oma malli, mm. 850 Laskelmissa käytetty Oma malli, mm. Arkkitehtisuunnitelmaa m2 pienempi ulkovaipan ala tilaajalta saatua mallia. dementiakansi poistettu, muutoksia kehittämällä A/V minimi tilojen sijoitteluun ym. Bruttoala brm² 16530 17144 15821 16094 Laskennan säätiedosto Tampere_ASHRAE Helsinki-Vantaa 1979 Helsinki-Vantaa 2012 2012 RakMk D3 / Lahti Rakennusosat Ulkoseinä W/m²K 0,1 0,14 0,1 0,17 ok ei ok ok Yläpohja W/m²K 0,08 0,09 0,08 0,09 Alapohja W/m²K 0.08 simuloitu 0.1 0,1 0,1 0,09 Ikkunat W/m²K 0.7 (LVI-kuvissa 0.4) 0,7 0,76 0,76 Ulko-ovet W/m²K 0,85 1 0,85 Parveke-ovet W/m²K 1 ggg W/m²K 0,7 0.8 ulos, 0.12 sisään 1,1 Atrium-katto W/m²K 1,1 1,2 g-arvo 0,31 0,41 0,21 Atrium Ikkunalasitus, g-arvo - g-arvo - 0,34 katon g-arvo - 0,35 lämpötilan hallinta Hallittu tuuletus ilmanvuotoluku n 50 1/h - 0,4 0,4 0,4 39
Ratkaisujen vertailu Laskennan lähtötiedot Ratkaisu 1 Ratkaisu 2 Ratkaisu 3 Ratkaisu 4 Ilmanvaihto Ilmanvaihdon LTO:n % 80 68,9 60-80 78 vuosihyötysuhde LTO-tyyppi pyörivä Pyörivä. Atriumin ylilämpö LTO:n esilämmitykseen Ilmanvaihdon kw/(m³/s) 2 1,66 max 2, esilämmitys <1,5 ominaissähköteho, SFP maapiiristä 55 W/m Ilmanvaihdon käyttöajat Aina päällä - Tilakohtaisesti määritelty Tarpeenmukainen ilmanvaihto Sähkölaitteet (tehot ja 4 W/m2, käyttöaste - 4 W/m2, käyttöaste 0.6 - käyttöaika) 60% Lämmin käyttövesi m3/v 3092 3022. 3358 Kiertohäviöt 2,8 kwh/m2/a Henkilöt (hlömäärät ja paikallaolo) 3 W/m2 = 0.133 hlö/m2, käyttöaste 60% Määritelty tiloittain 0,036 hlö/m2, käyttöaika 24h/7d ja käyttöasteella 0.6 Asuntojen käyttöaste 0,95; asuntojen ulkopuoliset tilat 0,7. Valaistus (tehot ja 8 W/m2 6,0 W/m². 8 W/m2, käyttöaika alle 8 W/m2 käyttöaika) Valaistuksen tyyppi kaikki ledejä, muutama esimerkkivalaisin mainittu lista valituista valaisintyypeistä 24h/7d LED. Yleiset tilat: valaistuksen ohjaus läsnäolotunnistimilla. Atrium valaistus 2W/m2 - - - 40
Laskennan lähtötiedot Ratkaisu 1 Ratkaisu 2 Ratkaisu 3 Ratkaisu 4 Lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmä Tilojen lämmitysjärjestelmä: Tuloilmalämmitys Vesikiertoinen Matalalämpöpatterit ja Lattialämmitys, itsesäätyvä sosiaali- ja märkätiloissa Mukavuuslattialämmity lattialämmitys lattialämmitys spiirit ympäri vuoden Lämmityksen säätö Tilakohtainen Tilakohtainen IV ja lämmitys jaettu Lämmönlähde: Kaukolämpö Kaukolämpö Kaukolämpö Kaukolämpö Tilojen jäähdytysjärjestelmä: Tuloilman jäähdytys Ei tilajäähdytystä, ivjäähdytys ensisijaisesti lämpöpumpuilla, joissa myös vapaajäähdytysmahdollisuus maakylmällä Jäähdytyksen säätö Tilakohtainen Yhteiset tilat: ilmanvaihdon tehostaminen, tuloilman viilennyslaitteet Asuntokoneessa ilmanvaihdon tuloilman viilennys (viilennyspatteri). 41
Energiankäytön vertailu 90 kwh/m 2 80 70 60 50 40 30 Arvioitu primäärienergia vuodessa Arvioitu sähköenergia vuodessa Arvioitu lämpöenergia vuodessa uusiutuva sähkö 20 10 uusiutuva lämpö 0 Ratkaisu 1 Ratkaisu 2 Ratkaisu 3 Ratkaisu 4
Aurinkolämpö Rakennus 16 000 m 2 120 keräintä = 240 m 2, 45 o kulmassa ~etelään Keräimet Savo Solar SF 100-01, A=~2 m 2, h o =0,894 3 x 3000 L varaaja Varaajien lataus yksi kerrallaan Varaajien lämpöä syötetään lämpimän käyttöveden lämmitykseen ja lattialämmitykseen, yleisperiaatteena säiliöiden purku yksitellen, käyttöveden kulutuksen ollessa suurta käytetään kahta säiliötä/käyttövesikierukkaa
Käyttöveden lämmitys aurinkolämmöllä (60 o C) Säteily kwh/m 2 /kk Tarve Tuotto Tuotto ~118 MWh 42 % vuoden LKV lämmityksen tarpeesta, 86 % heinäkuun tarpeesta Lähde: Onnelanpolku-projekti
Tilojen ja käyttöveden ja lämmitys Tarve Säteily kwh/m 2 /kk LKV tarve Tuotto Tuotto ~124 MWh 30 % vuoden LKV ja lämmityksen tarpeesta, 83 % kesäkuun tarpeesta Tuotto LKV:een Lämmityksen tarve Tuotto lämmitykseen Lähde: Onnelanpolku-projekti
Lähes nollaenergiatoimistotalon optimointi Esimerkkikohde Innova 2, Jyväskylä Teräsrakenteinen toimistotalo Bruttoala 9775 m2 Nettoala 9400 m2 Pohjan pinta-ala 1600 m2 Katon pinta-ala1400 m2 Ulkoseinät 3400 m2 Ikkunat 34% seinän alasta Energiasimuloinnit IDA-ICE Helsinki, Lontoo, Bukarest Ratkaisut maakohtaisesti RFCS-Zemusic: Zero energy solutions for multifunctional steel intensive commercial buildings
Nollaenergiatoimistotalo Älyä suunnitteluun! Rakennuksen muoto ja suuntaus - aurinkosuojaus Uusiutuvan energian monipuolinen hyödyntäminen: Aurinkosähkö & aurinkolämpö Esilämmitys ja -jäähdytys ja rakennuksen maapohjasta energiapaalujen avulla Rakennuksen maapohjan käyttö aurinkolämmön varastona energiapaalujen avulla Energiatehokas valaistus Valaistusautomatiikka www.ruukki.com
Perusratkaisut Osa-alue Helsinki Perustapaus Energiatehokas nzeb Ulkoseinä, W/m 2 K 0.17 0.16 0.12 Yläpohja, W/m 2 K 0.09 0.08 0.05 Alapohja, W/m 2 K 0.16 0.14 0.1 Välipohja, W/m 2 K 2.3 1.7 1.97 Ilmavuotoluku n 50 1/h 2 2 0.5 Ikkuna, W/m 2 K 1.0 0.9 0.45 Ikkuna, g - 0.35 0.25 0.24 Ulko-oven karmi, W/m 2 K 1 0.9 0.6 Ulko-ovi, W/m 2 K 1.0 1.0 0.7 Ilmanvaihdon LTO 45 / 45 79 / 59 85 / 75 Ilmanvaihdon ohjaus Vakio IV Vakio Iv Muuttuva IV Valaistuksen ohjaus Ei Ei On Käyttäjälaitteet 100% 100% 70% Jung, N., Shemeikka, J., Nieminen, J., Lahdelma, R. Towards Net Zero Energy Buildings: Dynamic Simulation of an Office Building in Three Climate Zones in Europe. Original Data: RFCS-Zemusic 48
Vaihtoehtojen merkitys Energiantarve VAV = Muuttuvan ilmavirran säätöraja Jung, N., Shemeikka, J., Nieminen, J., Lahdelma, R. Towards Net Zero Energy Buildings: Dynamic Simulation of an Office Building in Three Climate Zones in Europe. Original Data: RFCS-Zemusic
Energiantarpeen jakautuminen Käyttö: 12 h/vrk arkipäivinä Käyttöaika LVIA Pistorasiat Valaistus Jäähdytys Lämmitys Toimistoajan ulkopuolella 19 % 0 % 15 % 34 % 78 % Toimistoaikana 81 % 100 % 85 % 66 % 22 %
Vantaan nollaenergiapäiväkoti 51
Integroitu energiasuunnittelu Tilaohjelma: Asiakas & arkkitehti Hankesuunnittelu: Arkkitehti Tilaohjelma: Asiakas & suunnitteluryhmä Hankesuunnittelu: Suunnitteluryhmä Suunnittelu: Suunnitteluryhmä Suunnittelu: Suunnitteluryhmä Rakentaminen Rakentaminen Käyttö Käyttö
53
Vaihtoehtojen E-luku 54
Päiväkodin E-luku
Päiväkodin tavoite-energiankulutus 56
58
Lähes nollaenergiatalo vm. 1994 IEA5 Pietarsaari 1993-1994 Ostoenergia 2013 < 40 kwh/m 2 Uusi aurinkosähköjärjestelmä: Nettonollaenergiatalo 20 vuotta ilman kosteusongelmia! Lähde: Jyri Nieminen, Ilpo Kouhia, Solar Energy Houses. IEA SHC Task 13
Nettonollaenergiatalo IEA5
Lähes nollaenergiatalon kustannukset Paroc passiivitalon kustannusjakauma Ulkoseinät 0,09 W/m 2 K Yläpohja 0,07 W/m 2 K Alapohja 0,1 W/m 2 K Ikkunat 0,7 W/m 2 K Ovet 0,7 W/m 2 K.
Energiatalous Ilmavuotoluku: A: n 50 = 0,28 1/h B: n 50 = 0,37 1/h Normeerattu kokonaisenergia A: 75 kwh/m 2 B: 56 kwh/m 2
Rakennus Ominaisuus Passiivi ja tavallinen Tontti, m 2 786 Rakenteiden U-arvot, W/m 2 K 0,08 1,0 ja 0,09 0,17 Lämmitetty ala, m 2 374 Lämmitetty tilavuus, kellari, m 3 720 Lämmitetty tilavuus, 1. kerros, m 3 830 Ikkunat ja ovet, % nettoalasta 17 Lähde: Paroc Oy Ab & VTT
Rakentamiskustannukset Kustannus Paroc passiivitalo Tavallinen Rakentaminen, 589 400 561 300 Oma työ, 119 000 115 000 Tontti, 200 000 200 000 Kokonaiskustannus, 908 400 876 800 Kokonaiskustannus, /m 2 2 429 2 344 Lisäkustannus, 31 600 Lisäkustannus, /m 2 85 Lisäkustannus, % 3,6 Lähde: Paroc Oy Ab & VTT
Lämmityskustannus: Passiivitalo tavallinen Paroc passiivitalo Tavallinen Lämmitysenergia, 50 v, kwh 336 500 2 244 000 Lämmityskustannus, 50 v, 30 285 201 960 Suorat lämmityskustannussäästöt, 50 v, 171 675 Suorat kustannussäästöt vuodessa, 3 433 Lisäkustannusten takaisinmaksuaika, v 9,2 CO 2 -päästöt, 50 v 1) 96 946 646 496 1) Kaukolämpö, Vantaan Energian ominaispäästö 288,1 g/kwh Lähde: Paroc Oy Ab & VTT
71
Korjausrakentamisen energiatehokkuusmääräykset Ympäristöministeriön asetus, luonnos 4.6.2012 Määräykset voimaan 7/2013 Soveltamisala: Rakennukset, joissa käytetään energiaa valaistukseen, tilojen ja ilmanvaihdon lämmitykseen tai jäähdytykseen tarkoituksenmukaisten sisäilmasto-olosuhteiden ylläpitämiseksi Rakennukset, joissa tehdään sellaisia maankäyttö- ja rakennuslain (132/1999) mukaisesti luvanvaraista rakennuksen korjaus- tai muutostöitä taikka käyttötarkoituksen muutosta, että niiden yhteydessä on teknisesti, toiminnallisesti ja taloudellisesti mahdollista parantaa rakennuksen energiatehokkuutta
Julkisivujen lisälämmöneristäminen: Rakennus täyttää rakennusosakohtaiset vaatimukset Ulkoseinä: Alkuperäinen U-arvo*0,5 tai U-arvo enintään 0.17 W/(m 2 K). Katto: Alkuperäinen U-arvo*0,5 tai U-arvo enintään 0.09 W/(m 2 K). Alapohja: Parannetaan mahdollisuuksien mukaan, ei saa heikentyä. Uudet ikkunat ja ovet: U-arvo enintään 1,0 W/(m 2 K) Vanhat ikkunat ja ovet: Korjattaessa parannetaan lämmönpitävyyttä mahdollisuuksien mukaan.
Julkisivujen lisälämmöneristäminen Lisälämmöneristäminen: U vaatimus = U alkup. *0,5 U 2012
2. Rakennuksen energiankulutus Pientalon energiankulutus: 180 kwh/m 2 Asuinkerrostalon energiankulutus: 130 kwh/m 2 Toimiston energiankulutus: 145 kwh/m 2 Opetusrakennuksen energiankulutus: 150 kwh/m 2 Päiväkodin energiankulutus: 150 kwh/m 2 Liikerakennuksen energiankulutus: 180 kwh/m 2 Majoitusliikerak. energiankulutus: 180 kwh/m 2 Liikuntahallin energiankulutus: 170 kwh/m 2 pois lukien jää ja uimahallit Sairaalan energiankulutus: 370 kwh/m 2 Muut rakennukset: sovelletaan menetelmää 1
3. Rakennuksen E-luku Pientalo: E-vaadittu = 0,8 x E-laskettu Asuinkerrostalo: E-vaadittu = 0,85 x E-laskettu Toimisto: E-vaadittu = 0,7 x E-laskettu Opetusrakennus: E-vaadittu = 0,8 x E-laskettu Päiväkoti: E-vaadittu = 0,8 x E-laskettu Liikerakennus: E-vaadittu = 0,7 x E-laskettu Majoitusliikerakennus: E-vaadittu = 0,7 x E-laskettu Liikuntahallit: E-vaadittu= 0,8 x E-laskettu pois lukien jää ja uimahallit Sairaala: E-vaadittu= 0,8 x E-laskettu 10) Muut rakennukset: Sovelletaan menetelmää 1
Kosteustekninen suunnittelu Toimivuuden suunnittelu Rakennevaihtoehtojen vertailu Riskien arviointi Kosteustekniset simuloinnit Homehtumisherkkyyden arviot Kylmäsilta-analyysit Suunnitelmien tarkastukset
78
Innova-talo - passiivisaneeraus Kerriostalo1970, 2740 m 2 Tavoite: Tilojen lämmitystarve 25 kwh/br-m 2 Lisälämmöneristäminen puurakenteisilla elementeillä Ilmanvaihdon korvausilmakanavat elementeissä Poistoilmakanavat alkuperäiset Kuvat: Lylykangas Arkkitehdit
Peruskorjausratkaisut Yläpohja: 0,08 W/m 2 K Ulkoseinät: 0,1 W/m 2 K Ikkuna: U = 0,66 W/m 2 K Ilmanvaihdon LTO 75 % Ilmavuotoluku n 50 < 0,6 1/h
Julkisivukorjaus vai julkisivun purkaminen?
Innova TES Timber based element system Lähde: Kimmo Lylykangas
Innova: ilmanvaihdon tuloilmakanavat Lähde: Kimmo Lylykangas
Peruskorjaus esivalmistetuilla elementeillä Tuloilmanavat elementeissä Ikkunaasennukset tehtaalla
Kuvat: Jukka Sevon, Jari Kiuru
Esivalmistetut elementit Tuloilmanavat elementeissä: mittaus Ikkunaasennukset tehtaalla
Ilmansulku vanhan rakenteen pinnassa Kuvat: Jukka Sevon
Innova-talon laskennallinen energiankulutus Mitattu kokonaiskulutus ennen peruskorjausta ~192 kwh/m 2 Mitattu tilojen lämmitysenergiankulutus korjauksen jälkeen ~25 kwh/m 2
Rakenteen kuivuminen: laskenta Lämmöneristyksen alkukosteus 10 p-% Kuitusementtilevy TES-lämmöneristys
Kosteudenhallinta Tavoitteena toimivat rakennukset: Toimivuuden suunnittelu Homehtumisherkkyyden arviot Kosteusriskien kartoitus Kosteustekniset simuloinnit Suunnitelmien tarkastukset Työmaan kosteudenhallinta Kosteusmittaukset Valvonta
Homeriskin arviointi
Homeindeksi
Materiaalien homehtumisherkkyys 1. luokka: Erittäin herkkä. Herkin taso vastaa käsittelemätöntä männyn pintapuuta. 2. luokka: Herkkä. Homehtumisherkkyysluokka herkkä vastaa tyypillisesti puupohjaisia tai paperipintaisia tuotteita, höylättyä kuusta ja kipsilevyä. 3. luokka: Kohtalaisen kestävä vastaa sementti- ja muovipohjaisten materiaalien sekä mineraalivillatuotteiden homehtumisherkkyyttä. 4. luokka: Kestävä. Hometta vastustava taso 4 vastaa lasi-, metalliyms. pintoja sekä materiaaleja, jotka on käsitelty homeen kasvua estävillä tuotteilla.
Kosteusseuranta Kuvat: Jukka Sevon
Kosteudenhallintaa työmaalla
Lisälämmöneristysratkaisun toimivuus: BS
Kokonaiskosteuden vaihtelut 5 vuoden aikana Lisälämmöneristys: Mineraalivilla Lähde: VTT 97
Kokonaiskosteuden vaihtelut 5 vuoden aikana Lisälämmöneristys: EPS Lähde: VTT 98
Homeindeksin kehittyminen r1 = ohutrappaus r1_pin = pinnoitettu ohutrappaus r2 = mineraalirappaus Lähde: VTT 99
Homeindeksin kehittyminen r1 = ohutrappaus old = alkuperäisen lämmöneristyksen ulkopinta Lähde: VTT 100
Homeindeksi ohutrappauksen alla Lähde: VTT
Homeindeksi kolmikerrosrappauksen alla Lähde: VTT
Energiakorjauksen elinkaarikustannukset Taloyhtiö 1972 Nettoala 1740 m 2 Lämmityksen kokonaisenergia: Ei toimenpiteitä:796 MWh Ulkoseinien lisälämmöneristäminen 715 MWh Ulkoseinien ja yläpohjan lisälämmöneristäminen 675 MWh Laajojen korjausten yhteydessä energiatehokkuuden parantaminen Energiaratkaisun elinkaarikustannukset 103
Sokkelin korjaus vai lisälämmöneristäminen Sokkelin lisälämmöneristäminen: Osa energiatehokkuuden parantamista? Osa julkisivukorjausta?
Korjauskustannukset
Lähde: VTT Elinkaarikustannukset, talo 1972 1. Julkisivun korjaus 2. Ulkoseinien lisälämmöneritys, uusi julkisivu 3. Ulkoseinien lisälämmöneritys, uusi julkisivu, yläpohjan lisälämmöneristys 1 2 3
Lisälämmöneristämisen kannattavuus - Herkkyystarkastelut
Korjauskustannukset, julkisivun purku
Lähde: VTT Elinkaarikustannukset, talo 1972 1. Julkisivun purku ja uusiminen 2. Julkisivun purku, lisälämmöneristys, uusi julkisivu 3. Julkisivun purku, lisälämmöneristys, uusi julkisivu, yläpohjan lisälämmöneristys 1 2 3
Ikkunoiden uusiminen Hyväkuntoisten ikkunoiden vaihtaminen: Lämmitysenergiansäästöt eivät kata hankintakustannuksia Viihtyvyys paranee, veto vähenee Huonokuntoisten ikkunoiden vaihtaminen: Lisäkustannus säästyy kohtuuajassa pienentyneinä lämmityskuluina Nykyinen ilmanvaihto riittämätöntä: Ikkunoiden vaihtaminen ja ilmanvaihdon uusiminen: energiankulutus voi kasvaa ikkunatyypistä huolimatta
Kiitos! Thank You! 111