Indoor climate and energy performance classifications



Samankaltaiset tiedostot
Ventilation standards and demand controlled ventilation

Sisäilman laatu ja mahdollisuudet

Defining nearly zero in Finland - FInZEB

Lämmitysjärjestelmät

Laskentaoletukset ja laskentamenetelmien kehitystarpeet

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

Ihmisten yksilöllisten lämpöaistimusten. vaikutukset talotekniikan suunnitteluun. Evicures,

CO2-tavoitteet aluesuunnittelussa; Case Lontoo

nzeb ja RES vaatimusten tilanne muissa jäsenmaissa

Capacity Utilization

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

Lapuan myöntämä EU tuki SOLUTION asuinalueille omakoti- tai rivitaloa rakentaville

Sisäilmastoluokitus 2008 tarpeenmukainen sisäilmasto

Efficiency change over time

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

Uusi eurooppalainen sisäilmastandardiehdotus

Gap-filling methods for CH 4 data

tästä eteenpäin? Kimmo Konkarikoski

7.4 Variability management

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Lämpöolosuhteiden ja ilmanvaihdon uudet suunnitteluarvot

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

TEST REPORT Nro VTT-S Air tightness and strength tests for Furanflex exhaust air ducts

Tork Paperipyyhe. etu. tuotteen ominaisuudet. kuvaus. Väri: Valkoinen Malli: Vetopyyhe

Rakennus uusiutuvan energian tuottajana - ovatko rakennus- ja energiaalat valmiita haasteeseen?

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

WAMS 2010,Ylivieska Monitoring service of energy efficiency in housing Jan Nyman,

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Alternative DEA Models

Sisäilmastoluokituksen päivitys 2017 luonnos

Rakennusten energiatehokkuus. Rakennusautomaation, säädön vaikutus energiatehokkuuteen

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

LUONNOS RT EN AGREEMENT ON BUILDING WORKS 1 THE PARTIES. May (10)

Exercise 1. (session: )

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

Sisäilmastoluokituksen päivitys 2017 luonnos

Kansainvälisiä tutkimus- ja kehitysprojekteja ekotehokkaan rakennetun ympäristön tuottamiseen, käyttöön ja ylläpitoon

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Vuoden 2012 energiamääräysten mukainen perinnetalo. Arkkitehtitoimisto A-konsultit Oy

Innovative and responsible public procurement Urban Agenda kumppanuusryhmä. public-procurement

Uusi sisäilmastoluokitus ja uudet ilmanvaihdon mitoitusoppaat

VTT EXPERT SERVICES OY

RAKENNUSTEN ENERGIANKÄYTÖN OPTIMOINTI. Kai Sirén Aalto yliopisto

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Ihmisen vai ympäristön ehdoilla? Tarja Takki Halton Group New Ventures

Indoor Environment

Tork Xpress Soft Multifold käsipyyhe. etu

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Vuoden 2012 energiamääräysten mukainen perinnetalo. Avanto arkkitehdit

Fighting diffuse nutrient load: Multifunctional water management concept in natural reed beds

Other approaches to restrict multipliers

TIEKE Verkottaja Service Tools for electronic data interchange utilizers. Heikki Laaksamo

The CCR Model and Production Correspondence

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

Kokonaisenergiatarkastelu energiamuotojen kertoimilla

Technische Daten Technical data Tekniset tiedot Hawker perfect plus

Suomen Ympäristökeskuksen Synergiatalo. P U U P Ä I V Ä S a m u l i M i e t t i n e n

Särmäystyökalut kuvasto Press brake tools catalogue

Scanfil Kannattavaa kasvua

Energiatehokas rakennus 2020

16. Allocation Models

Pricing policy: The Finnish experience

Geoenergian tulevaisuuden visio. Jari Suominen

Cost-benefit analysis of energy efficient measures in buildings

Information on preparing Presentation

Lausunto on KANNANOTTO mittaustuloksiin

Rotarypiiri 1420 Piiriapurahoista myönnettävät stipendit

Ilmanvaihdon terveysperusteiset ohjearvot Otto Hänninen, Arja Asikainen, Paolo Carrer, Stelios Kephaolopoulos, Eduardo de Oliveira Fernandes

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2018 Päivi Paukku & Jenni Laine Centre for Language and Communication Studies

HITSAUKSEN TUOTTAVUUSRATKAISUT

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava

Uusi Ajatus Löytyy Luonnosta 4 (käsikirja) (Finnish Edition)

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Ekotehokkuus asuntomarkkinoilla miten sanoista tekoihin? Tutkimusprofessori Miimu Airaksinen

Making use of BIM in energy management

Tutkimustuloksia vähähiilisestä rakentamisesta

Storages in energy systems

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Curriculum. Gym card

Increase of opioid use in Finland when is there enough key indicator data to state a trend?

Alkuperätakuun aamupäivä Kaija Niskala. Uusiutuvan energian direktiivin RED II muutosehdotukset

Matkustaminen Majoittuminen

Eurooppalaiset sisäilma- ja ilmanvaihtostandardiehdotukset. Olli Seppänen LVI-tekniikan emeritusprofessori FINVAC, puheenjohtaja

Green Growth Sessio - Millaisilla kansainvälistymismalleilla kasvumarkkinoille?

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

Matkustaminen Majoittuminen

Choose Finland-Helsinki Valitse Finland-Helsinki

Tynnyrivaara, OX2 Tuulivoimahanke. ( Layout 9 x N131 x HH145. Rakennukset Asuinrakennus Lomarakennus 9 x N131 x HH145 Varjostus 1 h/a 8 h/a 20 h/a

Renewable energy production of Finnish heat pumps. Final report of the SPF-project

Vuoden 2012 energiamääräysten mukainen perinnetalo. Kirsti Sivén & Asko Takala Arkkitehdit Oy

Accommodation statistics

Transkriptio:

Indoor climate and energy performance classifications Finnish Classification of Indoor Environment 2008 Jarek Kurnitski D.Sc., Adjunct Professor Sitra, the Finnish Innovation Fund Helsinki University of Technology, HVAC-Technology 19.3.2010 Tartu 12.5.2009 19.3.2010 J. Kurnitski 2010 2009 1 jarek.kurnitski@sitra.fi

Contents Indoor environmental performance of buildings Performance criteria for ventilation ventilation rates Energy performance classifications in Finland and EU Finnish Indoor Environment Classification 2008 Sisäilmastoluokitus 2008 Indoor environmental performance of buildings Indoor climate (TC, IAQ, lighting, acoustics) Energy performance and environmental performance In the design and in the assessment of performance of a existing building, ventilation rate is the most straightforward, however indirect measure of IAQ, together with low-polluting and dry building materials Indoor air quality 100 % Thermal environment, cooling season 11 % 9 % 22 % 58 % Thermal environment, heating season 3 % 27 % 69 % IV III II I An example of the foot-print of indoor climate of a building according to EN 15251 (based on ventilation rate per person and very-low polluting materials)

Performance criteria for ventilation Ventilation (outdoor air flow) has to be adequate to remove and dilute the indoor generated pollutants and humidity, and provide acceptable level of contaminants in the indoor air Source control the first alternative to improve indoor air quality Ventilation shall be energy efficient and arranged so that it does not deteriorate indoor air quality and climate, and does not cause any harm to the occupants or to the building Ventilation rates should be based on the pollution loads and use of the building Many standards and a lot of scientific evidence related to ventilation Evidence on SBS, PAQ, sick-leave, productivity (non-residential) Performance 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 % sick leave 2.5 2 1.5 1 0.5 35% lower 1.00 0 10 20 30 40 50 60 Outdoor air supply rate (L/s per person) 0 12 24 Outdoor air supply rate (L/s per person) Ventilation and performance of office work in relation to 6.5 L/s per person (Seppänen 2006) Ventilation and short-time sick leaves in open-plan offices (Milton 2000)

Ventilation often linked with temperature control Relative performance as a function of temperature REHVA Guidebook 6 (2006) Low ventilation increases humidity and symptoms in residences 3 2 20 15 ( ) (P=0.024) >100mites per 0.1g mattress dust 10 1 5 0 0.17 0.26 0.38 0.62 h -1 Median air change in homes 0 =0.25 0.25-0.50 >0.50 Air change rate (h -1 ) Risk (odds ratio) of symptoms of asthma and allergy (wheezing, rhinitis, eczema) as a function of ventilation rates in single family houses (Bornehag et al. 2005) Prevalence of house dust mites in homes (Harving et al. 1993)

Main ventilation standards General standards (indoor climate), system standards and component standards CEN CR 1752:1998 Ventilation for buildings. Design criteria for the indoor environment EN 15251:2007 Criteria for the Indoor environment including thermal, indoor air quality, light and noise ASHRAE 62.1 (2007) Ventilation for acceptable indoor air quality ASHRAE 62.2 (2007) Ventilation and acceptable indoor air quality in low-rise residential buildings EN 13779:2007 Ventilation for non-residential buildings Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems (ISO 7730 & ASHRAE 55 thermal comfort standards) System standards EN 13779:2007 Ventilation for non-residential buildings Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems EN 14788 Ventilation for buildings - Design and dimensioning of residential ventilation systems EN 12792 Ventilation for buildings - Symbols, terminology and graphical symbols EN 15241:2007 Ventilation for buildings - Calculation methods for energy losses due to ventilation and infiltration in commercial buildings EN 15242:2007 Ventilation for buildings - Calculation methods for the determination of air flow rates in buildings including infiltration EN 15243:2007 Ventilation for buildings Calculation of room temperatures and of load and energy for buildings with room conditioning systems

Component standards (some examples) EN 13053 Ventilation for buildings Air handling units Rating and performance for units, components and sections EN 12237 Ventilation for buildings Ductwork Strength and leakage of circular metal sheet ducts EN 13141-7 Ventilation for buildings Performance testing of components/products for residential ventilation Part 7: Performance testing of a mechanical supply and exhaust ventilation units (including heat recovery) for mechanical ventilation systems intended for single family dwellings EN 13141-8 Ventilation for buildings - Performance testing of components/products for residential ventilation - Part 8: Performance testing of unducted mechanical supply and exhaust ventilation units [including heat recovery] for mechanical ventilation systems intended for a single room + many EUROVENT standards Pollutant mass balance q V C o C in G Cin q V G qv C C in q v the volume flow rate of supply air in m 3 /s G the net mass flow rate of emission to the room air in mg/s C in the allowed concentration in the room in mg/m 3 C o the concentration in the supply air in mg/m 3 the ventilation efficiency, ( = 1 for complete mixing to = 2 for ideal piston flow) o 1 1

Humidity balance The same type mass balance equation applies also for humidity balance of air. Removal of indoor generated humidity: q v Gh in o 2 q v the volume flow rate of supply air in m 3/ s G h the indoor humidity generation in the room in g/s in the humidity by volume of the indoor air in the room in g/m 3 o the humidity by volume of the supply (outdoor) air in g/m 3 Ban smoking indoors to reduce need for ventilation Ventilation rate per person depends on the criteria Oxygen is never the critical criteria Acceptable long term level of ETS cannot be achieved with ventilation Ventilation, L/s per person 25 20 15 10 5 0 O 2-2 % CO 2 5000 ppm ETS NICOTINE 1 g / m³ 277 BODY ODOUR 80 % ETS ODOUR 1 cig / 2 h

Time dependent concentration Different pollutants check all relevant ones (applies mainly for industrial ventilation) As a rule, source control is preferable to ventilation Eq.(1) is for a steady-state and assumes that all pollution generated in room is carried out with the airflow no other sinks in the room When the emission-period is short, the stationary equilibrium-concentration may not be achieved or the airflow can be reduced for a given maximum concentration level. The time-dependency: C ( t) C C in o in G (0) 1 e qv qv t V 3 C in in (t) the concentration in the room at time t in mg/m 3 C o the concentration in the supply air in mg/m 3 C in in (0) the concentration in the room at the beginning (t = 0) in mg/m 3 q v the volume flow rate of supply air in m 3 /s G the mass flow rate of emission in the room in mg/s V the volume of air in the room in m 3 t the time in s From IAQ to ventilation rate (buildings designed for human occupancy) There do not exist a common standard index for the IAQ which will allow to use Eqs. (1) (3) for determination of required ventilation rate Acceptable concentration of many various pollutants in indoor air is not known, especially for the mixtures of hundreds of the compounds found in the indoor air IAQ may be expressed as the required level of ventilation or carbon dioxide (CO 2 ) concentration CO 2 can be used as a surrogate of ventilation rates, but its use to measure ventilation is uncertain as its concentration in buildings seldom reaches steady state due to variations in occupancy, ventilation rates and outdoor air concentration Steady state values of carbon dioxide concentration can be calculated from CO 2 generation of 0.00567 l/s per occupant in office buildings

From IAQ to ventilation rate IAQ is influenced by emission from people and their activities (bio effluent, smoking), and from building, furnishing as well as from ventilation and air conditioning system itself (i.e. building components) The required ventilation is based on health and comfort criteria. In most cases the health criteria will also be met by the required ventilation for comfort. Health effects may be attributed to specific components of emission and if you reduce concentration of one source you also reduce concentration of others. Comfort is more related to the perceived air quality (odor, irritation). In this case different sources of emission may have an odor component that adds to the odor level. There is however no general agreement how different sources of emission should be added together. EN 15251 & ASHRAE 62 In the latest standards (EN 15251, ASHRAE 62.1 and 62.2) the criteria is expressed as addition of people (smoking, non-smoking) and building components. The total ventilation rate for a room: q tot n q p A q B q tot total ventilation rate of the room, l/s n design value for the number of the persons in the room,- q p ventilation rate for occupancy per person, l/s, pers A room floor area, m 2 q B ventilation rate for emissions from building, l/s,m 2

Ventilation rates for occupants (q p ) only (EN 15251) Category I (high): 10 l/s, pers Category II (medium): 7 l/s, pers Category III (basic): 4 l/s, pers. Body odor (bio effluent) criteria for persons entering the room (in ASHRAE for persons staying in the room) EN 15251 Ventilation rates (q B ) for the building emissions (EN 15251) Category Very low polluting building, l/s, m 2 Low polluting building, l/s, m 2 Non lowpolluting building, l/s, m 2 I (high) 0,5 1,0 2,0 II (medium) 0,35 0,7 1,4 III (basic) 0,3 0,4 0,8 An example of ventilation rates for offices depending on the pollution load in three categories (EN 15251) Category Occupants only, Low-polluting Non low-polluting l/s, m 2 Building, l/s, m 2 Building, l/s, m 2 I (high) 1.0 2.0 3.0 II (medium) 0.7 1.4 2.1 III (basic) 0.4 0.8 1.2

Ventilation rates for residences (EN 15251) Ventilation rates for residences (EN 15251)

Summary on ventilation rates Minimum ventilation rate 10 15 l/s per person, app. 1 l/s per m 2 in office buildings with normal occupant density For better IAQ and productivity up to 2 l/s per m 2 can be recommended for typical landscape and cellular offices This is supported by latest reviews by Seppänen and Fisk (2004) and Fisk and Seppänen (2007) that summarise the effect of ventilation in respect of health and productivity as follows: ventilation rates below 10 l/s per person are associated with a significantly higher prevalence of health or perceived air quality outcomes increases in ventilation rates above 10 l/s per person, up to approximately 20 l/s per person, are associated with a significant decrease in the prevalence of SBS (sick building syndrome) symptoms or with improvements in perceived air quality and task performance and productivity. relative to natural ventilation, air conditioning is often associated with a statistically significant increase in the prevalence of one or more SBS symptoms For the residential buildings it is summarized that the ventilation rates below 0.5 ach (air change per hour) are a health risk in Nordic residential buildings (Wargocki et al. 2002 and Levin and Sundell 2007) concerning dwellings in a cold climate. Typical ventilation rates in the design l/s per person difficult to use in the design (occupant density is often not known) l/s per m 2 values are common design specification Typical airflow rates: 2 l/s per m 2, 2.5 1/h in offices/commercial buildings 3 4 l/s per m 2, 3 4 1/h in classrooms 0.35 0.5 l/s per m 2, 0.5 0.7 1/h in homes If No of person known, 10 l/s per person (concert halls etc.) Still a lot of variation in national codes especially for homes

Energy performance classification Many countries have defined in addition to code requirements: Low-energy building Passive house Zero-energy house Many national definitions available Generally Passive houses defined as low-energy buildings with more strict performance, sometimes called very-low-energy buildings Zero-energy definition is most often based on annual energy balance (net delivered energy = 0) General framework for the assessment of energy use EN 15603 specifies general framework for the assessment of overall energy use of a building, and the calculation of energy ratings in terms of primary energy, CO 2 emissions or parameters defined by national energy policy Electricity Gas Oil Measured rating Others Lighting Ventilation Hot water Cooling Heating Calculated rating Other services cause often confusion as they are not included in the rating in all countries Energy ratings can be based on measured or calculated energy use

System boundary and energy ratings Energy ratings are most often based on delivered energy which is the energy supplied to the technical building systems through the system boundary (expressed per energy carrier) Some countries use energy need instead of energy use or delivered energy Based on delivered energy (by all energy carriers), weighted energy rating (primary energy or CO 2 emission) is calculated (used in majority of member states) System boundary of net delivered energy (EN 15603) Solar or wind electricity Energy use of technical systems Building Rooms: Energy need Heatgains System losses electricity Districtheat or fuel electricity Districtcooling Net delivered energy (electricity, district heat & cooling, fuels) 10 kwh en. need Floor heating 85%: 11,8 kwh en. use Heat pump 3,5: 3,4 kwh delivered Emission factor 300 kgco 2 /MWh 1,0 kgco 2 emission EPBD recast 2009 (http://register.consilium.europa.eu/pdf/en/09/st16/st16407.en09.pdf) Setting of minimum energy performance requirements based on calculation of cost-optimal levels : The Commission shall establish by 30 June 2011 a comparative methodology framework Member states shall report by 30 June 2012 By 31 Dec 2020, all new buildings are nearly zero energy buildings After 31 Dec 2018, public authorities that occupy and own a new building shall ensure that the building is a nearly zero energy building The role of the recommendations of the energy performance certificate is strengthened and clarified (incl. cost-effectiveness) Setting of minimum energy performance requirements for major renovation: The threshold of 1000 m 2 is deleted The definition of 'major renovation is by the investment that should be more than 25% of the whole buildings value, excluding the land, e.g. the actuarial value, or more than 25% of the building envelope undergoes structural renovation Setting of requirements in respect of the overall energy performance, the proper installation, and the appropriate dimensioning, adjustment and control of the technical building systems which are installed in existing buildings

Nearly zero energy building in EPBD context "nearly zero energy building" means a building that has a very high energy performance, determined in accordance with Annex I. The nearly zero or very low amount of energy required shall to a very significant extent be covered by energy from renewable sources, including renewable energy produced on-site or nearby "energy performance of a building" means the calculated or measured amount of energy needed to meet the energy demand associated with a typical use of the building, which includes inter alia energy used for heating, hot water, cooling, ventilation and lighting; Annex I: The energy performance of a building shall be expressed in a transparent manner and shall include an energy performance indicator and a numeric indicator of primary energy use, based on primary energy factors per energy carrier, which may be based on national or regional annual weighted averages or a specific value for on-site production. Examples of passive/min.energy house definitions Germany, International, PassivHaus institute: Primary energy 120 kwh/(m 2 a) Energy need for space heating 15 kwh/(m 2 a) Building leakage rate n 50 0.6 1/h Heating power need 10 W/m 2 Sweden (IVL A1548): Heating power need 10 W/m 2 in South-Sweden and 14 W/m 2, if A<200 m 2 : +2 W/m 2 in North-Sweden Delivered energy use w/o household electricity 45 kwh/(m 2 a) in South and 55 kwh/(m 2 a), if A<200 m 2 : + 10 kwh/(m 2 a) in North Building leakage rate q 50 0.3 l/(s m 2 )= 1,08 m 3 /(h m 2 ) Norway (prns 3700:2009): Energy need for space heating 15+3*(200-A)/100 kwh/(m 2 a), if Ta>5 C and 15 + 3*(200-A)/100 + 3*(5-Ta), if Ta<5 C Building leakage rate n 50 0.6 1/h Switzerland, MINERGIE : Primary energy use for space and ventilation heating, domestic hot water and HVAC-electricity 38 kwh/(m 2 a)

Finnish definitions: RIL 249-2009 Energy performance of low-energy and passive houses is defined by: Net energy demand for space heating, cooling and ventilation heating, cooling Delivered energy use for space heating, cooling and ventilation heating, cooling Low-energy buildings (M) have the criteria: Net energy demand 26-50 kwh/m 2 a Delivered energy use 26-50 kwh/m 2 a Passive houses (P) have the criteria: Net energy demand 25 kwh/m 2 a Delivered energy use 25 kwh/m 2 a It is additionally specified, that the net energy demand value is valid for a system efficiency of 1,0, and is being reduced or increased if the system efficiency is < 1,0 or respectively > 1,0. This specification defines that the limit value for the delivered energy use is used as criterion. m 2 is gross floor area. Energy certificate None of these countries is using energy certificate for passive house definition Historic reasons, as energy certificates are generally younger than passive house definitions Basically one could easily define passive house as category A of energy certificate

The Finnish IAQ Classification System Sisäilmastoluokitus 2008 Target values for indoor air quality and climate (S) Instructions for design and construction (P) Requirements for building products (M) Building and constructions HVAC systems Classification of Building materials Classification of ventilation components Aiming at high IAQ and TC The clients of building industry want better indoor environment that just a minimum requirements Significance of indoor climate for health, comfort and productivity has been well recognized The voluntary IAQ classification and labeling system is a tool for setting targets above minimum

Target values (S) Three categories S1 individual S2 comfortable S3 satisfactory Specified from client s and engineer s viewpoints For ventilation rates, similar approach to EN 15251 How it works? Design criteria Construction criteria IAQ and TC standard S1 or S2 HVAC-design values Design specifications for moisture safety M1 materials M1 ventilation products Building site moisture control specifications P1 ventilation cleanliness P1 construction cleanliness Commissioning Commissioning spec. Operation End result complies with S1 or S2 targets after 6 months use

Tekniset tavoitearvot Kriteerit tavoitearvoille terveyden ja viihtyisyyden kannalta merkittäviä rakennusprosessin osapuolten hallittavissa todennettavissa luotettavasti kohtuukustannuksin Sisäilmastoluokitus 2008:ssa: operatiivinen lämpötila ilman liikenopeus hiilidioksidipitoisuus radonpitoisuus valaistussuureet (viittaus standardiin) akustisen suunnittelun suureet (viittaus standardiin) Osa tavoitearvoista on korvattu teknisillä vaatimuksilla TVOC, ammoniakki, formaldehydi, hajut käytettävä vähäpäästöisiä materiaaleja pienhiukaset käytettävä tuloilman suodatusta F8/F7 (vilkasliikenteisten katujen lähellä F9/F8) pöly ja lika rakennuksen ja ilmanvaihtokanavien pintojen puhtausvaatimukset mikrobit vaatimus veden- ja kosteudenhallinta-suunnitelmasta tupakansavu sisätiloissa tupakointi kielletty

Lämpötilan tavoitearvot Operatiivinen lämpötila oleskeluvyöhykkeellä [ C ] 30 30 29 29 S3 28 28 27 27 26 26 Enimmäi sarvo 25 25 24 23 22 21 20 t op 24 23 22 21 20 19 19 Vähimmäisarvo 18 18 17 17-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 Ulkolämpötila (24 h keskiarvo) [ C] Operatiivinen lämpötila oleskeluvyöhykkeellä [ C ] 30 29 S2 28 27 26 25 24 Enimmäi sarvo 23 t op 22 21 20 19 18 Lämpötilan tavoitearvot Vähimmäisarvo Lämpötilan tulee pysyä 90 % käyttöajasta alueella t op ± 1,0 C. 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 17-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 Ulkolämpötila (24 h keskiarvo) [ C]

Operatiivinen lämpötila oleskeluvyöhykkeellä [ C ] 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 S1 Operatiivisen lämpötilan on oltava tila-/huoneistokohtaisesti aseteltavissa välillä t op ± 1,5 C. Enimmäi sarvo t op Lämpötilan tavoitearvot Vähimmäisarvo Lämpötilan tulee pysyä 95 % käyttöajasta alueella t op ± 0,5 C. 17-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 Ulkolämpötila (24 h keskiarvo) [ C] 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 Lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien suunnitteluarvoja S1 S2 S3 Jäähdytysjärjestelmän suunnitteluarvo C 25 25 -- Lämmitysjärjestelmän suunnitteluarvo C 21,5 21,5 21,5 Lämpötilan tilakohtainen säädettävyys, talvi C 20 23 -- -- Lämpötilan tilakohtainen säädettävyys, kesä C 23 25 -- - Ilman nopeus, t ilma =21 C m/s <0,14 <0,17 <0,20 Ilman nopeus, t ilma =23 C m/s <0,16 <0,20 <0,25 Ilman nopeus, t ilma =25 C m/s <0,20 <0,25 <0,35 Pystysuuntainen lämpötilaero (0,1/1,1 m) C <2 <3 <4 Lattian pintalämpötila, vähintään C 19 19 17 Lattian pintalämpötila, enintään (lattialämm.) C 29 29 31 Ilman suhteellinen kosteus, talvi % >25 -- --

Ilman laadun tavoitearvot S1 S2 S3 CO 2 -pitoisuus 750 900 1200 Radonpitoisuus 100 100 200 Olosuhteiden pysyvyys, tsto 95 % 90 % -- Olosuhteiden pysyvyys, asunnot 90 % 80 % -- Võrdluseks: Energiatõhususe miinimumnõuded (määrus 10): SI2008: Tavoitearvoja täydentävät vaatimukset S1- ja S2-luokissa M1-luokan materiaalien käyttö P1-luokan rakennustyöt P1-luokan ilmanvaihtojärjestelmä F8-luokan tuloilmansuodatus Suunnitelmallinen kosteudenhallinta

Cleanliness criteria for ventilation components Oil concentration g/m 2 of ducts <0.05 terminal units and dampers <0.05 pressed components <0.3 Mineral fibres (MMVF), f/cm 3 <0.01 Dust concentration, g/m 2 <0.5 Odour acceptability of air quality passing through the components >0.05 Cleanliness criteria for ductworks Brush cleaned P1 P1 P1 P2 P2 Not accepted

Construction and installation works are critical regarding the cleanliness of the ventilation system

M1 labeled products Today there are over 1200 classified products by over 110 producers. The largest product groups: Plaster, rendering, putties, fillers, flooring, paints and varnishes, building boards and mineral wool. See www.rts.fi for complete listing Experience from practice since 1995 Over 1200 materials with M1-label -->reduces emissions by a factor of 10 S1 targets have been met in building projects-->realistic Category S2 well accepted as target level-->above minimum Several new materials and products available -->helps product development 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1996199719981999200020012002200320042005 2006 2007

VOC emissions from M1-classified and non-classified products TVOC SER [µg/m 2 h] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 873 447 n=5 385 n=6 460 n=102 n=9 n=6 n=6 90 82 45 n=36 n=35 44 66 PVC n=20 Parquets n=58 Adhesives n=495 Paints All materials M1 M1 Non classified (VTT Building and Transport) Use of M1-products and control of moisture gives good IAQ 1200 1000 1040 1080 1.8.2001 26.9.2001 20.2.2003 800 TVOC, g/m 3 600 S3 680 530 540 400 S2 285 200 160 55 S1 200 150 150 120 60 100 0 B108/107 B125/126 B303/304 3B/4B avo A619/B605 6B avo 19.3.2010 Helsinki Univ. of Tech / HVAC-lab. J. Kurnitski 2010 Measured results: Tuomainen et al. 2003, Saarela et al. 2004

Material emissions vs. ventilation rates Emissions dropped roughly by 10 times and general availability and use of M1 labelled materials makes it possible to use reduced airflow rates in buildings Significant equipment cost as well as energy savings potential (not yet used in practice) Reduction of air flow rates is addressed in new indoor climate standard EN 151251:2007: q tot n q p A q B where q tot = total ventilation rate of the room, l/s n = design value for number of the persons in the room,- q p = ventilation rate for occupancy per person, l/s, pers A= room floor area, m 2 19.3.2010 q B = ventilation J. Kurnitski rate for 2010 emissions from building, l/s,m 2 EN 15251 ventilation rates airflow reduction by a factor of 2 for very-low polluted buildings Type of building or space Cate - gory Floor area m 2 /person q p q B q tot q B q tot l/s,m 2 l/s,m 2 l/s,m 2 for occupan cy for very lowpolluted building for non-low polluted building Single office I 10 1,0 0,5 1,5 2,0 3,0 II 10 0,7 0,3 1,0 1,4 2,1 III 10 0,4 0,2 0,6 0,8 1,2 Landscaped office I 15 0,7 0,5 1,2 2,0 2,7 II 15 0,5 0,3 0,8 1,4 1,9 III 15 0,3 0,2 0,5 0,8 1,1 Confere nce room I 2 5,0 0,5 5,5 2,0 7,0 II 2 3,5 0,3 3,8 1,4 4,9 19.3.2010 III 2 J. Kurnitski 2,0 2010 0,2 2,2 0,8 2,8

Ilmanvaihdon mitoitus Ulkoilmavirrat standardin EN-15251:2007 mukaisesti. Noudatettaessa Sisäilmastoluokituksen ohjeita voidaan rakennuksissa, joissa tupakointi on kielletty, käyttää ulkoilmavirtojen mitoituksessa erittäin vähäpäästöisen rakennuksen mitoitusarvoja S1-luokka: 0,5 l/s,lattia-m 2 + 10 l/s, henkilö S2-luokka: 0,5 l/s,lattia-m 2 + 7 l/s, henkilö Huonelämpötilan hallinta tai varautuminen muunto-joustoon saattaa edellyttää suurempia ilmavirtoja. Erityisistä epäpuhtauslähteistä johtuvien päästöjen aiheuttama ilmanvaihdon tarve on otettava tapauskohtaisesti huomioon. Ilmavirtoja on voitava säätää tilojen käytön muuttuessa. Normaalin käyttöajan ulkopuolella on rakennuksessa oltava perusilmanvaihto 0,1 0,2 l/s,m 2 Esimerkkejä tilakohtaisista ilmavirroista Tila Lattia-ala m 2 /hlö S1-luokka S2-luokka S3-luokka / D2 dm 3 /s per henkilö dm 3 /s dm 3 /s per per neliö henkilö dm 3 /s per neliö dm 3 /s per henkilö dm 3 /s per neliö Toimitila, normaali tilatehokkuus 12 16 1,5 13 1,5 1,5 Toimitila, suuri tilatehokkuus 8 14 2,0 11 1,5 1,5 Neuvotteluhuone 3 12 4,0 9 4,0 8 4,0 Taukotila, kahvio 1,5 11 7,0 8 5,0 5,0 Hotellihuone 10 15 1,5 12 1,0 10 1,0 Käytävä ja porrashuone 1 0,5 0,5 Hissikuilu 8 8 8 Luokkahuone 2 11 5,5 8 4,0 6 3,0 Luentosali 1 11 10,5 8 7,5 6 6,0 Käytävä, aula koulussa 2 11 5,5 8 4,0 4,0 Aula 6 13 2,0 10 2,0 2,0 Päiväkoti 3 12 4,0 9 2,5 6 2,5 Päiväkodin märkäeteinen (poisto) 5 5 5

Esimerkkejä tilakohtaisista ilmavirroista Tila Lattia-ala m 2 /hlö S1-luokka S2-luokka S3-luokka / D2 dm 3 /s dm 3 /s dm 3 /s per dm 3 /s per per neliö henkilö per neliö henkilö dm 3 /s per henkilö Liiketila 6 13 2,5 10 2,0 2,0 Näyttelytila 4 4 4 Kirjasto 3 2 8 2 Salit (konsertti, teatteri, elokuva, koulun sali) 10 8 8 Lämpiö 5 5 5 dm 3 /s per neliö Kuntosali 6,0 6,0 6,0 Liikuntasali 5,5 4,0 4,0 Liikunta- ja uimahalli, urheilijat 2,5 2 2 Liikunta- ja uimahalli, katsojat 10 8 8 Lääkäriasema 3 4 2 3 Sairaala (ei koske erikoistiloja) 3...6 2 3 Potilashuone 15 2,0 15 1,5 10 1,5 Leikkaussali 15 20 15 20 Laboratorio 2 5 2 5 Toimistoesimerkki (KesEn tutkimushanke ) J. Kurnitski 2010 19.3.20 10

Toimistoesimerkki Huoneistoala 6245 htm 2, viisi kerrosta Ikkunoiden pinta-ala 35 % julkisivun alasta ja 19 % huoneistoalasta U ARVOT [W/m 2 K] Tapaukset Ulkoseinä Yläpohja Ikkunat LTO [%] Erillispoistojen LTO [%] Normi2008 0.24 0.15 1.4 80 0 Normaali (YIT) 0.21 0.14 1.1 80 0 Normi2010 0.17 0.09 1.0 80 0 Passiivi 0.10 0.08 ~0,7 80 0 Heikompi vaippa 0.40 0.25 ~0,7 80 0 Normi 2010+Erillispoistojen LTO 0.17 0.09 1.0 80 60 Normi 2010+Ulkopuolinen auringonsuojaus 0.17 0.09 1.0 80 0 Normi 2010+Lasijulkisivu 0.17 0.09 1.0 80 0 Normi 2010+Valaistuksen ohjaus 0.17 0.09 1.0 80 0 Normi 2010+VAV 0.17 0.09 1.0 80 0 Energiankulutuksen laskenta: IDA-ICE- malli 3. krs 9 laskentavyöhykettä Säädata: Helsinki 2001 Lämmitys 21 C ja jäähdytys 25 C IV: 2,0 dm 3 /s/m 2 paitsi neuvotteluhuoneet 0,5-4,0 dm 3 /s/m 2 IV:n käyntiaika Ma-Pe klo 6-18 Valaistus 12 W/m 2 Laitteet 150 W/hlö (tietokone) 1 hlö/huone, avotoimistot 0.1 hlö/m 2 Läsnäoloprofiilit 7-18 4. krs

Eri laskentavaihtoehtojen ostoenergiat Lämmitys 42 54 47 34 51 32 42 51 44 31 Jäähdytys (COP=1) 25 25 24 23 20 26 23 39 19 34 Sähkö 69 69 69 69 69 71 69 69 57 60 TOT 136 147 139 126 140 128 134 159 119 126 Normi 2010 Normi 2008 Normaali (YIT) Heikompi vaippa Erillisp. LTO Ulkop. auringons. Normi Normi Normaali Heikompi Erillisp. Ulkop. Lasijulkisivu Valaist. kwh/htm2/a 2010 2008 (YIT) Passiivi vaippa LTO auringons. ohj. VAV Tilojen lämmitys 25 37 30 18 34 16 26 35 27 24 Tuloilman lämmitys 10 11 11 10 11 10 11 11 11 2 Tilojen jäähdytys 17 16 16 15 12 17 15 30 10 31 Tuloilman jäähdytys 8 8 8 8 8 9 8 8 8 4 LKV 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Puhaltimet 15 15 15 15 15 17 15 15 15 6 Pumput 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Valaistus 30 30 30 30 30 30 30 30 17 30 Laitteet 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 Lasijulkisivu Valaist. ohj. kwh/htm2/a Passiivi VAV Lämmitys 0.7 29 38 33 24 36 22 30 36 31 22 Jäähdytys (kauko) 0.4 10 10 10 9 8 10 9 16 8 14 Sähkö 2.0 138 138 138 138 138 141 138 138 113 120 TOT 177 185 180 171 182 174 176 189 151 156 Lisäinvestointien kannattavuus Sähkön hinnanmuutos sähkön hinta 0.10 /kwh ja kaukolämmön hinta 0,055 /kwh: Normi Normaali Heikompi Normi Erillisp. Ulkop. Lasi Valaist. 2008 (YIT) Vaippa 2010 Passiivi LTO Auringons. julkisivu ohjaus VAV Lisäinvestoiniti 123000 75400 58000 0 143000 19000 29884 802700 31380 197400 Kustannuslisä % 1 % 0,7 % 0,5 % 0,0 % 1,3 % 0,2 % 0,3 % 7,1 % 0,3 % 1,7 % Ostoenergia kwh 827315 781915 799876 752197 702235 703514 751223 848637 673920 655739 Ostoenergia /a 67622 65036 65610 63552 60598 61453 63237 70393 55073 65574 Säästöä suhteessa normitaloon /a 4070 1485 2059 0 2953 2098 315 6841 8479 6766 Maksuaika 3% korolla (vuotta) yli 40 11 yli 40 ei ikinä 4 yli 40 Aika kunnes epäkannattava 3% korolla (vuotta) Alle 90 Alle 500 Alle 70 sähkön hinta 0.15 /kwh ja kaukolämmön hinta 0,055 /kwh: Normi Normaali Heikompi Normi Erillisp. Ulkop. Lasi Valaist. 2008 (YIT) Vaippa 2010 Passiivi LTO Auringons. julkisivu ohjaus VAV Lisäinvestoiniti 123000 75400 58000 0 143000 19000 29884 802700 31380 197400 Kustannuslisä % 1 % 0,7 % 0,5 % 0,0 % 1,3 % 0,2 % 0,3 % 7,1 % 0,3 % 2 % Ostoenergia kwh 827315 781915 799876 752197 702235 703514 751223 848637 673920 655739 Ostoenergia /a 92199 89515 89630 88197 85016 86742 87591 96745 75081 79808 Säästöä suhteessa normitaloon /a 4002 1318 1433 0 3181 1455 606 8548 13116 8389 Maksuaika 3% korolla yli 40 17 yli 40 ei ikinä 3 40 Aika kunnes epäkannattava 3% korolla (vuotta) Alle 90 Alle 500 Alle 500 sähkön hinta 0.20 /kwh ja kaukolämmön hinta 0,055 /kwh: Normi Normaali Heikompi Normi Erillisp. Ulkop. Lasi Valaist. 2008 (YIT) Vaippa 2010 Passiivi LTO Auringons. julkisivu ohjaus VAV Lisäinvestoiniti 123000 75400 58000 0 143000 19000 29884 802700 31380 197400 Kustannuslisä % 1 % 0,7 % 0,5 % 0,0 % 1,3 % 0,2 % 0,3 % 7,1 % 0,3 % 2 % Ostoenergia kwh 827315 781915 799876 752197 702235 703514 751223 848637 673920 655739 Ostoenergia /a 116776 113994 113649 112842 109433 112031 111946 123098 95088 102830 Säästöä suhteessa normitaloon /a 3934 1152 807 0 3409 811 896 10256 17754 10012 Maksuaika 3% korolla yli 40 40 yli 40 ei ikinä 2 31 Aika kunnes epäkannattava 3% korolla (vuotta) Alle 100 Alle 500 Alle 500

Lisäinvestointien kannattavuus - Sähkön ja kaukolämmön hinnanmuutos sähkön hinta 0.15 /kwh ja kaukolämmön hinta 0,085 /kwh: Normi Normaali Heikompi Normi Erillisp. Ulkop. Lasi Valaist. 2008 (YIT) Vaippa 2010 Passiivi LTO Auringons. julkisivu ohjaus VAV Lisäinvestoiniti 123000 75400 58000 0 143000 19000 29884 802700 31380 197400 Kustannuslisä % 1 % 0,7 % 0,5 % 0,0 % 1,3 % 0,2 % 0,3 % 7,1 % 0,3 % 2 % Ostoenergia kwh 827315 781915 799876 752197 702235 703514 751223 848637 673920 655739 Ostoenergia /a 102272 98285 99214 95976 91432 92674 95515 106393 83293 85667 Säästöä suhteessa normitaloon /a 6297 2310 3239 0 4543 3301 460 10417 12682 10309 Maksuaika 3% korolla yli 40 7 yli 40 ei ikinä 3 29 Aika kunnes epäkannattava 3% korolla (vuotta) 30 alle 150 27 sähkön hinta 0.20 /kwh ja kaukolämmön hinta 0,11 /kwh: Normi Normaali Heikompi Normi Erillisp. Ulkop. Lasi Valaist. 2008 (YIT) Vaippa 2010 Passiivi LTO Auringons. julkisivu ohjaus VAV Lisäinvestoiniti 123000 75400 58000 0 143000 19000 29884 802700 31380 Kustannuslisä % 1 % 0,7 % 0,5 % 0,0 % 1,3 % 0,2 % 0,3 % 7,1 % 0,3 % 2 % Ostoenergia kwh 827315 781915 799876 752197 702235 703514 751223 848637 673920 655739 Ostoenergia /a 135244 130072 131221 127103 121197 122907 126473 140785 110145 113571 Säästöä suhteessa normitaloon /a 8140 2969 4118 0 5906 4197 630 13682 16958 13532 Maksuaika 3% korolla yli 40 5 yli 40 ei ikinä 2 20 Aika kunnes epäkannattava 3% korolla (vuotta) 21 48 19 Toimistoesimerkin yhteenveto (KesEn tutkimushanke ) Vaipan lisälämmöneristäminen ei taloudellisesti kannattavaa. Ei sen takia, että rakentamiskustannukset olisivat niin suuria, mutta energiansäästö hyvin vähäinen. (Siis pientalotason lämmöneristys ei ole järkevä toimistorakennuksessa.) Tarpeenmukainen iv (VAV) ei vielä taloudellisesti kannattavaa Erillispoistojen LTO kannattava jo nyt Valaistuksen ohjaus kannattava jo nyt Tulokset eivät ole herkkiä energian hinnan muutokselle