Matalaenergiarakentaminen Jyri Nieminen 1
Sisältö Mitä on saavutettu: esimerkkejä Energian kokonaiskulutuksen minimointi teknologian keinoin Energiatehokkuus ja arkkitehtuuri Omatoimirakentaja Teollinen rakentaminen Omatoiminen pientalon peruskorjaus Rakennusten energiatehokkuuden taloudelliset hyödyt Lähitulevaisuuden tavoite: Passiivitalo 2
Yhteistä esimerkeille Energiatehokkaan rakentamisen perusratkaisut Hyvä lämmöneristys Lämmön taiteenotto ilmanvaihdosta Laadukas rakentaminen Ulkovaipan ilmanpitävyys Energiatehokkaat laitteet Hyvä sisäilmasto => Energiatehokkuus ei ole materiaalisidonnaista 3
Kokonaiskulutuksen minimointi Pietarsaari IEA5 (1993) Tilojen lämmitys 80% pienempi kuin tavanomaisessa Ostetun lämmitysenergian kulutus 13 kwh/m 2 Kokonaiskulutus 75% pienempi kuin tavanomaisessa Ostetun energian kokonaiskulutus 48 kwh/m 2 Keinot ostetun energian pienentämiseksi Maalämpö Aurinkolämpö Aurinkosähkö 4
Energiatehokkuus ja arkkitehtuuri Villa 2000 Tuusula Kaukolämmön kulutus 60% pienempi tavanomaiseen vastaavaan verrattuna Tilojen lämmitys ja lämmin vesi Villa 2000: 60 kwh/m 2 eli 13 kwh/m 3 Tavanomainen 140 160 kwh/m 2 eli 45 50 kwh/m 3 Sähköenergian kulutus 30% pienempi kuin tavanomaisessa Keinot: Vakiolämpötilainen lattialämmitys Tarpeenmukainen ilmanvaihto, jolla tarvittava lisälämpö Rakennusautomaatio A energialuokan kodinkoneet 5
Omatoimirakentaja Taloja Espoosta Rovaniemelle Rakentamisvuodet: 1991 1996 Lämmitysenergian kulutus 50 % pienempi kuin tavanomaisessa Tilojen lämmitys 45 55 kwh/m 2 Sähköenergian kulutus 0 20% pienempi tavanomaiseen verrattuna Keinot: Omistajan halu säästää energialaskussa Halukkuus rakentaa energiataloudellinen talo v. 2003 (Riihimäki & Mikkola. VTT 2003): 50% tontinomistajista piti tärkeänä 10% toteutti Matalaenergiatalotuotteita ei ollut saatavilla 6
Teollinen rakentaminen MERA kerrostalojärjestelmä, Espoo (2006) Kaukolämmön kulutus 70% pienempi kuin tavanomaisessa Keinot Räätälöidyt, teolliset ratkaisut Rakentamisprosessi Uusi ikkunateknologia Huoneistokohtainen ilmanvaihtolämmitys Urakoitsija: energiatehokkuus ei aiheuttanut lisäkustannuksia 7
Omatoiminen peruskorjaus Rovaniemi Peruskorjaus 1930 luvun ulkonäköön vanhojen arkkitehtikuvien pohjalta Lämmitystarve 250 kwh/m 2 => 100 kwh/m 2 Keinot: Lämpöhäviöiden pienentäminen Lämmöneristyksen uusiminen Vanhoihin ikkunoihin uudet energialasit Ilmanvaihdon lämmön talteenotto Energian hallinta 8
Matalaenergiarakentamisen hyödyt Matalaenergiatalo on tavanomaiseen pientaloon nähden: * Hankintakustannuksiltaan 5... +5 % verrattuna tavanomaiseen * Elinkaarikustannuksiltaan 10... 25 % edullisempi * Elinkaaritaloudeltaan 30... 50 % parempi 1 200 000 Lähde: Ekotehokkaan pientalon ja pientaloalueen malliratkaisut. VTT 2007 1 000 000 6 % Säästö energialaskussa, 800 000 600 000 400 000 3 % MERA matalaenergiakerrostalojärjestelmän säästö energialaskussa verrattuna normikerrostaloon, kun energian hinta nousee 3 % tai 6 % vuodessa. 200 000 0 0 10 20 30 40 50 60 Aika, vuosia 9
Aluerakentaminen Asuinalueiden energiatehokkuus Paikallinen energiantuotanto edullista Elinkaarinäkökulma korostuu Energiaratkaisun edullisuuteen vaikuttavat: Sähkön hinta Investointikustannukset Korkokanta Ratkaisujen käyttöikä Huolto ja ylläpitokustannukset Rakennusten lämmönkehitysjärjestelmät Maankäytön tehokkuus ja aluetehokkuus 10
Sähkölämmitystapojen vertailu maalämpö suora sähkö 0,18 Lämpöenergian hinta 600000 Lämmityskustannusten ero lämpöpumppulämmitys sähkölämmitys Lämpöenergian hinta [ /kwh] 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 Maaseutu Harvaan rakennettu asuinalue Uusi asuinalue Matala tiivis Suora sähkölämmitys Kustannussäästö [ ] 500000 400000 300000 200000 100000 0 Maaseutu Harvaan rakennettu asuinalue Uusi asuinalue Matala tiivis 0 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 Sähköenergian hinta [ /kwh] 100000 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 Sähköenergian hinta [ /kwh] Sähkön hinta Investointikustannukset, korkokanta Ratkaisujen käyttöikä Huolto ja ylläpitokustannukset Rakennusten lämmönkehitysjärjestelmät Maankäytön tehokkuus ja aluetehokkuus 11
Tavoite: Passiivitalo Perusmääritelmä Etelä Euroopan lämpimät ilmastot: Lämmitysenergian tarve 15 kwh/m 2 Jäähdytysenergian tarve 15 kwh/m 2 Primäärienergian tarve 120 kwh/m 2 Keski, Itä ja Länsi Eurooppa Lämmitys ja jäähdytysenergian tarve 15 kwh/m 2 Primäärienergian tarve 120 kwh/m 2 Pohjoismaat 60 o leveysasteen pohjoispuolella Lämmitys ja jäähdytysenergian tarve 20 30 kwh/m 2 rakennuksen sijainnista riippuen Primäärienergian tarve 120 140 kwh/m 2 Kaikissa ilmastoissa rakennuksen ilmavuotoluku n 50 < 0,6 1/h 12
Passiivitalo/Passivhus/Passive House/Passivhaus/ Lämmitysenergian tarve Suomen ilmastossa Ilmavuotoluku n 50 < 0,6 1/h Pohjois Suomi = 30 kwh/m 2 Keski Suomi = 25 kwh/m 2 Etelärannikkoseutu: 20 kwh/m 2 13
Päätelmiä Energiansäästön keinot tunnettu jo kauan VTT:n ensimmäinen energiatehokas koetalo jo 1975 Perusratkaisut eivät ole muuttuneet Talotekniikan laitteiden hyötysuhteet ovat parantuneet Lämmityksen energiankulutus voidaan puolittaa ilman lisäkustannuksia Kustannusperusteiset takaisinmaksuajat 0 6 vuotta Energiatehokkaan rakentamisen markkinat ovat kehittymättömät Kilpailu hinnalla ja mielikuvilla Rakentamismääräykset eivät ohjaa energiatehokkuuteen 14