JULKISTEN HIRSIRAKENNUSTEN ENERGIATEHOKKUUS Iida Rontti Markus Tolonen
Toteutuneen energiankulutuksen selvitys julkisissa hirsirakennuksissa Tavoite Laskennallisen ja toteutuneen energiankulutuksen vertailu ja mahdolliset erot Hirsirakenteen vaikutus energiankulutukseen ja energiatehokkuuteen Talotekniikan osuus energiankulutuksesta
Toteutus 30 kohdetta 7 mukaan selvitykseen Kulutustiedot vähintään vuodelta Vuoden 2013 määräysten mukaisesti tehty energiatodistus Kysely yhteyshenkilöille tarvittavista tiedoista Pääkuvat LVI-kuvat Rakennetyypit Energiatodistukset Valtakirja kulutustietoja varten Sähkö, vesi ja lämmitys Laskenta laskentapalvelut.fi Energiatodistus Lämpöhäviöt Excel-laskimet Pinta-alat Vuotuiset lämpöhäviöt Vertailulaskelmat
Kohteiden tiedot Kohde Valmistumisvuosi Kerroslukumäärä Nettoala (m²) Päiväkoti 1 2013 2 1280,3 Päiväkoti 2 2014 1 1200,7 Koulu 3 2017 2 3204,0 Koulu 4 2017 2 2002,2
E-luvut Kohde E-luku (todistuksesta) Luokka E-luku 2013 Luokka E-luku 2018 Luokka Päiväkoti 1 194 D 196 D 132 C Päiväkoti 2 152 C 151 C 102 B Koulu 3 114 B 115 B 82 A Koulu 4 107 B 135 C 98 A Erot 2013 ja 2018 välillä johtuvat energiamuotojen kertoimien muuttumisesta v. 2018 alussa Pääsääntöisesti kohteiden energialuokka paranee yhdellä
Rakenteet Taulukossa suunnitteluarvot Seinärakenne lamellihirsi 270-275 mm Alapohja maanvarainen betonilaatta 80-100mm + eriste ~150mm Yläpohja tuulettuva yläpohjarakenne, eristeen paksuus ~500 mm kohde Rakennetyyppien U-arvot (W/m² K) hirsiseinä Päiväkoti 1 0,40 muut seinät alapohja yläpohja ovet ikkunat 0,17-0,27 0,16 0,08-0,12 1,00 1,00 Päiväkoti 2 0,39 0,29 0,15 0,09 1,00 0,80 Koulu 3 0,42 -- 0,16 0,09 1,00 0,80 Koulu 4 0,40 -- 0,16 0,08 1,00 1,00
Lämmön ja sähkön kulutukset Kulutustiedot vuodelta 2018 Kulutuksen erot johtuvat Uuden rakennuksen tuuletus Käyttäjätottumukset Sisälämpötila Autopaikat Ulkorakennukset Käyttäjälaitteet Käyttöaste 300 250 200 150 100 50 0 120 100 80 60 40 20 0 Kokonaislämmönkulutus (kwh/m² a) Päiväkoti 1 Päiväkoti 2 Koulu 3 Koulu 4 2018 Laskennallinen lämmitykseen kulunut energia Kokonaissähkönkulutus (kwh/m² a) Päiväkoti 1 Päiväkoti 2 Koulu 3 Koulu 4 2018 Laskennallinen sähkön kulutus
Laskennallinen ostoenergia Laskennallinen ostoenergia (kwh/m² a) Helsingin säätiedot Lämmitettyä nettoalaa kohden Koulu 4 Koulu 3 Päiväkoti 2 Päiväkoti 1 0 50 100 150 200 250 Tilojen lämmitys Ilmanvaihto Lämmin käyttövesi Sähkölaitteet
Laskennallisen ostoenergian hinta kohteittain Sähkön hintana käytetty 5,5 C/kWh Kaukolämmön hintana käytetty 5,39 C/kWh Koulu 4 Koulu 3 Päiväkoti 2 Päiväkoti 1 Laskennallisen ostoenergian hinta ( /m² a) 0 2 4 6 8 10 12 Tilojen lämmitys Ilmanvaihto Lämmin käyttövesi Sähkölaitteet Laskennallisen ostoenergian hinta ( /a) Koulu 4 Koulu 3 Päiväkoti 2 Päiväkoti 1 0 5000 10000 15000 20000 25000 Tilojen lämmitys Ilmanvaihto Lämmin käyttövesi sähkölaitteet
Laskennallinen lämmitysenergiantarve Koulu 4 Lämmitysenergiantarpeet (kwh/m² a) Energiantarve keskimäärin 148 kwh/m² a Energiantarve johtumalla hirsiseinän läpi ~24 kwh/m² a Hirsiseinän energiantarve 16% lämmitysenergiantarpeesta Koulu 3 Päiväkoti 2 Päiväkoti 1 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00 200,00 Hirsiseinä (johtumalla) Vuotoilma Ilmanvaihto Muu vaippa (johtumalla) Tuloilman lämpeneminen tilassa Lämmin käyttövesi
Johtumislämpöhäviöt Hirsiseinän osuus vaipan pintaalasta keskimäärin 17% 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Johtumislämpöhäviö (kwh/m² a) Päiväkoti 1 Päiväkoti 2 Koulu 3 Koulu 4 Hirsiseinän häviöt Muut seinät Alapohja Yläpohja Aukot Lämpöä johtuu vaipan läpi keskimäärin 69 kwh/m² a Keskimääräinen vaipan lämpöhäviö johtumalla (kwh/m² a) Aukot Hirsiseinän läpi 23 kwh/m²a Hirsiseinän 25 % häviöt 34 % Yläpohja 16 % Alapohja 21 % Muut seinät 4 %
Vertailu lämpöhäviöistä 200,00 180,00 160,00 Vertailu (MWh/a) 188,24 Hirsiseinä (U-arvo 0,4 W/m²K) vertailuseinä (U-arvo 0,17 W/m²K) Lämpöhäviöt pienenevät n. 22% 140,00 120,00 100,00 80,00 89,55 74,88 95,84 78,68 135,47 131,77 107,49 60,00 40,00 20,00 0,00 Päiväkoti 1 Päiväkoti 2 Koulu 3 Koulu 4 Vaipan häviöt Vertailuvaipan häviöt
Kulutukseen vaikuttavia tekijöitä Sisälämpötila 23 C kwh/m² a Lämmöntalteenoton hyötysuhde 65% Sisälämpötila Ilmanvaihtokoneen lämmöntalteenoton hyötysuhde Ilmamäärät Rakennuksen tuuletus Käyttäjätottumukset Ilmanvirtojen suunnitteluarvot Ilmanvaihto 24/7 Laskennallinen Todellinen kulutus 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0 400,0 450,0 Sähkö Lämpö
Yhteenveto Taulukon arvot ovat yksikössä kwh/m² a. Selvityksen julkiset koulu- ja päiväkotirakennukset eivät vastaa Energiatodistuksen tavoitearvoja Lopputulos vastaa tutkimusta(*) laajasta otoksesta kouluja ja päiväkoteja Energiamuoto Tutkimuksen(*) mukaan kouluissa yleensä Hirsikouluissa toteutunut energiankulutus Lämpö 160 184,9 Sähkö 50 86,3 Energiamuoto Tutkimuksen(*) mukaan päiväkodeissa yleensä Hirsipäiväkodeissa toteutunut energiankulutus Lämpö 210 200,5 Sähkö 80 82,2 *Comprehensive development of nearly zero-energy municipal service buildings (COMBI). Tutkimushankkeen johdanto- ja yhteenvetoraportti. Tutkimusraportti 168 (Tampereen teknillinen yliopisto)
Kiitos!