RIL Rakennus- ja rakennetekniikkaryhmä, kustannustehokas rakentaminen Energia-ja kustannustehokkuus rakennuksen elinkaarella Juha-Pekka Smolander Teknisen myynnin päällikkö 1 Sisältö 1. Energiamääräykset ja vaipan rakenteiden vaikutus rakennuksen energiatehokkuuteen 2. Energiatehokkaita rakennuksia kustannustehokkaasti + 2
Energiamääräykset ja vaipan rakenteiden vaikutus rakennuksen energiatehokkuuteen 3 Energiamääräykset 2012 Energiaselvitys: E-luku/energialaskelma Kesäaikaisen huonelämpötilan simulointi Lämpöhäviöiden määräystenmukaisuus Lämmitystehon laskenta Energiatodistus 4 15/03/2013 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Rakennuksen E-luku vaatimukset eri rakennustyypeille Käyttötarkoitusluokka E lukuvaatimus kwh/m 2 vuodessa Luokka 1 Pientalo Pinta alan mukaan Rivitalo 150 Luokka 2 Asuinkerrostalo 130 Luokka 3 Toimistorakennus 170 Luokka 4 Liikerakennus 240 Luokka 5 Majoitusliikerakennus 240 Luokka 6 Opetusrakennus ja päiväkoti 170 Luokka 7 Liikuntahalli (pois lukien uima ja jäähalli) 170 Luokka 8 Sairaala 450 Luokka 9 Muut rakennukset ja määräaikaiset rakennukset E luku on laskettava, mutta sille ei ole asetettu vaatimusta 5 15/03/2013 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander Rakennuksen lämpöhäviöt Lämmönläpäisykertoimien U, enimmäisarvot Ulkoseinä 0,6 Yläpohja 0,6 Alapohja maanvarainen 0,6 Ikkunat 1,8 Ulko-ovet 1,8 Ilmanpitävyyden enimmäisarvo Ilmanvuotoluku q 50 =m 3 /(m 2 h) 4,0 6 13/09/2012 15/03/2013 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Rakennuksen lämpöhäviöt Lämmönläpäisykertoimien U, vertailuarvot Ulkoseinä 0,17 Yläpohja 0,09 Alapohja maanvarainen 0,16 Ikkunat 1,0 Ulko-ovet 1,0 Ilmanpitävyyden vertailuarvo Ilmanvuotoluku q 50 =m 3 /(m 2 h) 2,0 Ilmanvaihdon lämmöntalteenotto Vuosihyötysuhteen vertailuarvo 45,0% 7 13/09/2012 15/03/2013 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander Rakennuksen lämpöhäviöt - tasauslaskenta Vertailurakennus Suunnitelturakennus Vaipan lämpöhäviöt U = U vert Vaipan lämpöhäviöt U < U max + Ilmavuotojen lämpöhäviöt + + Ilmavuotojen lämpöhäviöt + q 50 < q 50,max Ilmanvaihdon lämpöhäviöt Ilmanvaihdon lämpöhäviöt Lämpöhäviöt yhteensä > Lämpöhäviöt yhteensä Jos suunnitellun rakennuksen lämpöhäviöt ovat pienemmät kuin vertailurakennuksen => OK 8 13/09/2012 15/03/2013 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Rakennusvaipan ilmanpitävyys kiristyy Ilmanpitävyyden osalta siirrytään uuteen yksikköön! n 50 [1/h)] => q 50 [m 3 /(m 2 h)] Rakennusvaipan ilmanvuotoluku q 50 saa olla enintään 4,0 Tasauslaskennan vertailuarvo on q 50 = 2,0 Jos ilmanpitävyyttä ei osoiteta mittaamalla tai muulla menettelyllä Tasauslaskelmassa käytettävä q50 = 4,0 Ruukki takaa ilmanpitävyystason Mittaus VTT sertifikaatti => ilmoitusmenettely 9 Vertailu q 50 ja n 50 luvuilla 3 m 10 m 10 m Tilavuus/ Vaipanpinta-ala 300/320 = 0,94 Lukuarvo kiristyy ~ sama q50 = 4 ja n50 =4 100 m 10 m 8 m 8000/3800 = 2,1 ~ 2 kertaa q50 = 4 ja n50 = 2.0 100 m 100 m 12 m 120 000/25 000 = 4,8 ~ 5 kertaa q50 = 4 ja n50 =0.8 10
Tyypillisiä ilmatiiveystasoja Mitattujen rakennusten määrä: 100 kpl Kaikkien tulosten keskiarvo n 50 = 3.9 1/h Huonoin arvo n 50 = 8.9 1/h Paras arvo n 50 = 0.5 1/h Field measurements - Results 30 25 Number of buildings 20 15 10 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 n50-value 11 30 November, 2012 www.ruukki.com Pasi Turpeenniemi Kriittiset kohdat tiiveydessä Sokkeliliitymä P1: 20,3 C A1 min: 9,5 C 25,0 C 25 20 Seinä / katto -liitos A2 ka: 17,4 C 15 Ikkunoiden tiivistys 13,0 C Pystysaumat A3 min: 16,2 C 23,0 C A1 min: 10,6 C 23,0 C 22 A1 min: 11,9 C 20 A2 min: 13,6 C 20 18 P1: 19,5 C A2 min: 9,7 C 13,0 C 15 P2: 18,4 C P1: 15,0 C 13,0 C 16 14 12 30 November, 2012 www.ruukki.com Pasi Turpeenniemi
Vaipan rakenteiden vaikutus rakennuksen energiatehokkuteen Pohjapinta-ala 8000 m3 Ulkoseinät 3500 m2 Seinien U-arvon vaikutus? Katon U-arvon vaikutus? Ilmanpitävyyden vaikutus? 13 23/08/2012 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander Tutkitut rakennevaihtoehdot Vaipparakenteen vaihtoehdot n 50 luku Seinän U-arvo Seinän paksuus Katon U-arvo Katon paksuus 1 3.0 0.17 230 mm 0.09 450 mm 2 3.0 0.10 400 mm 0.09 450 mm 3 0.3 0.17 230 mm 0.09 450 mm 4 0.3 0.17 230 mm 0.15 250 mm 14 23/08/2012 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Tulokset Vaipparakenteen vaihtoehdot n 50 luku Seinän U-arvo Seinän paksuus Katon U-arvo Katon paksuus Lämmitysenergia vuodessa Säästöpotentiaali % 1 3.0 0.17 230 mm 0.09 450 mm 54 394 2 3.0 0.10 400 mm 0.09 450 mm 53 464 930 2 % 3 0.3 0.17 230 mm 0.09 450 mm 38 436 15 958 29 % 4 0.3 0.17 230 mm 0.15 250 mm 40 416 13 978 26 % 15 30.10.2012 www.ruukki.com Jukka Joensuu Havainnot Seinän eristepaksuuden merkittävä lisääminen ei juurikaan tuo säästöä lämmitysenergian kulutukseen Ilmanpitävyyden parantaminen tuo merkittävän säästön lämmitysenergian kulutukseen Parempi ilmanpitävyys mahdollistaa katon kompensoinnin ja kokonaisuus on kuitenkin merkittävästi energiatehokkaampi ja tuo säästöä lämmitysenergian kulutuksessa 16
Ruukki energiapaneelijärjestelmä - Takuuvarmaa energiansäästöä 17 Ruukki energiapaneelijärjestelmä ilmatiiveystaso ULTRA Rakennuksen ilmatiiveys Ruukki Ilmatiiveystakuu energiapaneelijärjestelmällä: n 50 =0.3 1/h n 50 0.3 1/h q 50 =1.0 m 3 /h, m 2 (riippuen rakennuksen geometriasta) Ulkoseinät: Seinäpaneelit 1000m 2 Aukkojen osuus 10% seinien pinta-alasta Tiiveyslupaus on aina tapauskohtainen! 18
Energiapaneelijärjestelmän kehitys 2011 Ruukki energiapaneeli markkinoille 2012 Uudet Energiamääräykset 2012 Ruukki energiapaneelijärjestelmä markkinoille ULTRA Ilmatiiveystakuu n 50 0.3 1/h 19 Ruukki energiapaneelijärjestelmä säästöt (EUR) Vuotuiset säästöt lämmitykuluissa (EUR): 35 000 Annual savings 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 5 000 2 000 6 000 3 000 9 000 5 000 15 000 9 000 24 000 14 000 30 000 18 000 Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2010: n 50 =2 1/h (vertailuarvo) Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2012: q 50 =4 m 3 /h, m 2 (minimivaatimus) 0 1000 m2 2000 m2 3000 m2 5000 m2 8000 m2 10000 m2 Floor area 20 20
Ruukki energiapaneelijärjestelmä säästöt (CO 2 ) Vuotuiset CO 2 päästövähennykset (tn): Annual CO2 reduction (tn) 140 120 100 80 60 40 20 0 106 75 66 60 40 37 26 22 13 15 7 1000 m2 2000 m2 3000 m2 5000 m2 8000 m2 10000 m2 Floor area 132 * ( * Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2010: n 50 =2 1/h (vertailuarvo) Säästö verrattuna Suomen RAKMK 2012: q 50 =4 m 3 /h, m 2 (minimivaatimus) * ) Vastaa CO2 päästöjä, jotka syntyvät, kun ajetaan isolla henkilöautolla 27 kertaa maapallon ympäri (123g/km) 21 Ruukki energiapaneelijärjestelmä energiapinnoite Ruukki energiapinnoite Alempi pintalämpötila Jopa 25% pienemmät taipumat Alhaisempi jäähdytystarve Rajattu värivalikoima (RR23 & RR41) Uutta! 22
Ruukki energiapaneelijärjestelmä Palvelut Ruukki energiasimulaatio* Uutta! Rakennuksen kokonaisenergiatarkastelu, jossa tuodaan esille energiatehokkuuden kriittiset kohdat Vaipparakenteiden optimoinnin vaikutus energiatehokkuuteen ja lämmityskuluihin Tehdään Ruukin kehittämällä energiasimulaattorilla Ruukki energiaseuranta* Uutta! Rakennuksen energiankulutukset tavoitearvojen määrittäminen ja mittarointisuunnitelma & asennus Rakennuksen todellisen energiankulutuksen seuranta ja vertaus tavoitearvoihin Varmistetaan rakenuksen energiatehokas käyttö! Ulkoinen palveluntarjoaja (NordBuild) *Lisävaruste 23 Ruukki energiapaneelijärjestelmä Ilmatiiveystakuu Tiiveystesti sisältyy toimitukseen Tehdään standardin EN13829 mukaisesti Riippumattoman ja sertifioidun mittaaja Uutta! Rahat takaisin -takuu Rahat takaisin, jos luvattua tiiveyttä ei saavuteta VTT:n sertifioima Kattaa koko energiapaneelijärjestelmän Kattaa myös ns. ilmatiiveyden ilmoitusmenettelyn (ilmoitettu arvo n50=1.0 1/h) Uutta! 24
Liberta Solar Energiaa tuottava julkisivu 25 Liberta Solar julkisivu Täysin integroitu ratkaisu: Ei näkyviä kaapeleita Kaapelit kytketään ja yhdistetään invertterille DC INVERTTERI AC Sähkön muuntaminen: Invertteri muuntaa sähkön vaihtovirraksi (AC) 26 13/09/2012 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Liberta Solar julkisivu/ E-luku 3000m2 liikerakennus 150 m2 Liberta Solar Sähköntuotto vuodessa 13 000 kwh E-luvuksi muutettuna = 13 000 kwh x 1,7 / 3000 = 7.4 kwh/m2,a 27 Liberta Solar julkisivu/ E-luku Käyttötarkoitusluokka E lukuvaatimus kwh/m 2 vuodessa Luokka 1 Pientalo Pinta alan mukaan Rivitalo 150 Luokka 2 Asuinkerrostalo 130 Luokka 3 Toimistorakennus 170 Luokka 4 Liikerakennus 240 7.4 kwh/m2 => 3-5 % vaikutus E-lukuun 28
Energiatehokkaita rakennuksia kustannustehokkaasti + 29 Case Ikano Vantaa Ruukin urakan toimitussisältö Teräsrunko ja yläpohjan kantavat rakenteet (kantava poimulevy) Energiapaneelit Teräs-julkisivuverhoukset 30
Case Ikano Vantaa Ruukki Energiapaneelijärjestelmä - Ilmatiiveyden varmistuspaketti Rakennuksen koko vaipparakenteen detaljiikka käytiin yhdessä läpi ja toteutettiin sovitulla tavalla Katon hyörynsulun liittymät Nurkkien liitokset Räystään liittymät Sokkelin liittymät Energiapaneeliseinän sisäiset liitokset Ikkunoiden/ lasirakenteiden liitokset Läpiviennit 31 Case Ikano Vantaa/ Energiatehokkuus Rakennuksen energiatehokkuus energiapaneeleilla Energiasimulointi Granlund 1. Suunniteltu ilmanpitävyys n50=2.0 1/h 2. Toteutettu ilmanpitävyys n50=0.3 1/h Saavutettu säästö lämmitysenergiankustannuksissa 18% 32 13/09/2012 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Case Ikano Vantaa/ Energialuokka Energiatehokkuusluku ET = 177 kwh/brm2/vuosi Perustapauksessa ET luku olisi ollut = 190 kwh/brm2/vuosi Energialuokka parani yhden pykälän C:stä B:hen 33 Katon kompensaatio, Energiapaneelilla U = 0.09 w/m2 K Eristepaksuus n. 450 mm U = 0.15 w/m2 K Eristepaksuus n. 270 mm väri väri Ei vaikuta rakennukseen energiatehokkuuteen, koska erinomainen ilmatiiveys takaa sen Kustannussäästöt ~8-10 /m2 34 15/03/2013 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander
Energiapaneelikohteita ja mittaustuloksia 2010 vaatimus oli n 50 = 4 1/h Kohde Paikkakunta n 50 =1/h Parannus SrmK brm.-m2 K-Supermarket Jääli 0,25 16 krt 1 500 m² IKEA Kuopio 0,50 8 krt 20 000 m² Ikano Retail Center Vantaa 0,25 16 krt 22 000 m² Kauppakeskus Veturi Kouvola 0,3 13 krt 60 000 m² Flyway Cargo Vantaa 0,18 22 krt 18 000 m² Morpac-Paccor Hämeenlinna 0,16 25 krt 20 000 m² Schenker Logistics Nurmijärvi 0,19 21 krt 18 000 m² Itella Logistics Orimattila 0,15 27 krt 60 000 m² 30.10.2012 Yhteenveto Rakennuksen ilmatiiveydellä erittäin keskeinen osa energiatehokkuudessa Ruukki nostanut ilmatiiveyden takuuta entisestään (Ruukki energiapaneeli) Energiasimuloinnin avulla energia- ja kustannustehokkaita rakennuksia Kiitos 36 13/09/2012 www.ruukki.com Juha-Pekka Smolander