Työkaluja E-lukulaskentaan Jyväskylä, 20.6.2012 Ari Järvinen lamit.fi
lamit.fi lamit.fi on suunnittelutoimisto Äänekoskella, Suolahdessa Perustettu 1995, energialiiketoiminta 2006 - Henkilöstö 1+6, rekryssä 3-5 paikkaa lisää syksylle 2012 Haetaan lisäksi useita energiatodistusten laskijoita eripuolille Suomea (katso MOL), yritysyhteistyö Toiminta keskittyy rakennusten energiatehokkuuden laskentaan ja mittaukseen Kehitetyt ohjelmistot, laitteet ja järjestelmät palvelevat talotehtaita, omakotitalon rakentajaa/korjaajaa, suunnittelijoita, rakennuttajia, isännöitsijöitä ja kaikkia jotka tarvitsevat laskentaa, mallinnusta, simulointia energiatehokkaampien ratkaisujen löytämiseksi lamit.fi toimii rakennuksen energiatehokkuuden parantamiseksi ja toiminta tähtää ilmastonmuutoksen hillitsemiseen www.lamit.fi
Tuoteperheemme www.energiasenior.fi Vanhoille rakennuksille KAIKKI yhdessä = lamit energiatietojärjestelmä www.energiajunior.fi Rakennukset joita ei jäähdytetä Kesäajan lämpötilalaskenta (dynaaminen) la la www.energiameteor.fi mittausjärjestelmä energiankulutuksen seurantaan mit =energiakeskus lamit www.energiapremier.fi Dynaaminen tuntilaskenta Jäähdytettäville rakennuksille Ensimmäinen suomalainen tuntilaskentaohjelmisto (?) la Lamitor Aurinkokeräin Rekisteröityjä tavaramerkkejä: Energiasenior, Energiajunior, Energiapremier, Energiameteor, Lamitor
E-luku on keino, ilmastonmuutoksen hillitseminen tavoite Ilmaston lämpenemisen estäminen Hiilidioksidipäästö jen vähentäminen Energiatehokas rakentaminen Rakentamisen määräykset E-luku
Energiamääräysten uudistuksen tausta Denmark Italy Belgium Greece Germany Hungary Netherlands Portugal Austria Czech Latvia Slovenia France Poland Finland 2012 UK Spain Estonia Sweden Norway Finland Lithuania Kuukausi Tunti Dynaaminen Laskentamenetelmä Lähde: Kurnitski J. Contrasting the principles of EP requirements and calculation methods in EU member states. REHVA journal, December 2008, 22 28
Energiatehokkaan rakentamisen vaikuttimet yksilön tasolla Asuinmukavuus Tasainen sisälämpötila Luonnonvalo Pienet elinkaarikustannukset Pidempi elinkaari ja pienet käyttökustannukset Sisäilman laatu Korkeampi myyntihinta Pienemmät päästöt
Laskentamuutokset: tilanne tähän asti 5. Rakennuksen energiamuotojen kertoimilla painotettu vuotuinen ostoenergiankulutus rakennustyypin standardikäytöllä lämmitettyä nettoalaa kohden (E-luku) ei saa ylittää rakennustyypille määrättyjä enimmäisarvoja (D3 2012; 2.1).
Laskentamuutokset: tilanne 1.7.2012 alkaen Lähde: Tekninen liite muistioon (D3), Kalliomäki P., Ympäristöministeriö
Kokonaisenergia = Ostoenergiaraja, omavarais-, osto- ja ilmaisenergia Omavaraisenergia Maalämpö, aurinkoenergia, tuulisähkö. Tuotettu paikan päällä Ostoenergia Kaukolämpö, sähkö, öljy, kaasu, polttopuut, pelletti, hake jne. Kuva muokattu D3 2012 Suomen rakentamismääräyskokoelmasta Ilmaisenergia Auringon säteily ikkunoiden läpi Lämpökuorma ihmisistä, valaistuksesta ja muista sähkölaitteista
E-luku on ostoenergiankulutus kerrottuna energiamuotojen kertoimella Ostoenergiantarve (kwh/m 2 a) Sähkö 1.7 Kaukolämpö 0.7 Kaukojäähdytys 0.4 Polttoaineet, uusiutuvat 0.5 Polttoaineet, fossiiliset 1.0 Energiamuodon kerroin S u m m a E-luku Kertoimet perustuvat primäärienergiakertoimiin. Primäärienergiakertoimet kuvaavat kunkin energiamuodon luonnonvarojen käyttöä.
Esimerkkilaskenta: Sähkölämmitys Kaikki ostoenergia on sähköä Lämmityspatterin hyötysuhde = 1 Sähkön energiamuotokerroin = 1.7 Lämmöntarve: Oletetaan 100 kwh / m 2 Omavaraisenergia: Ei ole 0kWh / m 2 Ostoenergia: Sähkö (Lämmöntarve omavaraisenergia)* Hyötysuhde E-luku: Lämmöntarve (100 kwh/m 2 ) / (1) = 100 kwh/m 2 (Ostoenergia)*(Energiamuotokerroin) (100 kwh / m 2 ) x (1.7)= 170 kwh/ m 2
Esimerkkilaskenta: Sähkölämmitys + aurinkopaneelit Kaikki ostoenergia on sähköä Lämmityspatterin hyötysuhde = 1 Sähkön energiamuotokerroin = 1.7 Lämmöntarve: Oletetaan 100 kwh / m 2 Omavaraisenergia: aurinkosähkö Oletetaan 20 kwh / m 2 Ostoenergia: Sähkö (Lämmöntarve omavaraisenergia)* Hyötysuhde E-luku: Lämmöntarve (100-20 kwh/m 2 ) * (1) = 80 kwh/m 2 (Ostoenergia)*(Energiamuotokerroin) (80 kwh / m 2 ) x (1.7) = 136 kwh/ m 2
Esimerkkilaskenta: Lämpöpumppu Lämpöpumpun keruupiiri on ostoenergiarajan sisällä, eli se tuottaa omavaraisenergiaa Lämpöpumpun SPF-luku = 2 Sähkön energiamuotokerroin = 1.7 Lämmöntarve: Oletetaan 100 kwh / m 2 Omavaraisenergia: Lämpöpumpun tuottama energia kattaa lämpöhäviöt. 100 kwh / m 2 Ostoenergia: Sähkö (Omavaraisenergia) / SPF-luku (100 kwh/m 2 ) / (2) = 50 kwh / m 2 E-luku: Lämmöntarve (Ostoenergia)*(Energiamuotokerroin) (50 kwh / m 2 ) x (1.7)= 85 kwh/ m 2
Esimerkkejä vaatimukset täyttävistä pientaloratkaisuista Esimerkkejä voidaan käyttää suunnittelun lähtökohtana yleisimmissä tapauksissa. Tero Mononen, lamit.fi Lähde: YM
E-luvun määritelmä; laskuri raja-arvolle Katso www.lamit.fi/eluku
Mikä on uusi energiatodistus? Rakennuksen energiatodistuksen avulla on tarkoitus vertailla eri rakennusten energiatehokkuutta uudisrakentamisen, myynnin ja vuokrauksen yhteydessä sekä muulloinkin tietyissä rakennuksissa, joissa käy yleisöä. Rakennuksen tai rakennuksen osan energiatehokkuus ilmaistaan energiatehokkuusluvulla eli E-luvulla, joka ilmoitetaan kilowattitunteina neliötä kohden ja nuolikaaviolla Energiatodistus kertoo kulutuksen Helsinki-vantaa säävyöhykkeellä Samanlaisia rakennuksia voidaan vertailla osto, myynti ja vuokratilanteissa www.lamit.fi
Mikä on uusi energiatodistus? Rakennuksen energiatodistuksen luokitus perustuu laskennalliseen kokonaisenergian-kulutukseen energiamuodon ympäristövaikutukset huomioiden. Todistuksissa on lisätietona laskennallinen ostoenergiankulutus pakollisena toteutunut kulutus vapaaehtoisena tietona. Todistus tehdään rakennukselle, joissain tapauksissa rakennuksen osalle. Todistuksiin sisällytetään säästösuosituksia. Energiatodistuksen saa laatia vain pätevyyden omaava, rekisteröity energiatodistuksen laatija. www.lamit.fi
Mikä on uusi energiatodistus? Valvontaviranomaisina toimivat ympäristöministeriö ja Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus. Valvonta kohdistuu todistusten laatimisen ja käytön valvontaan, todistusten laadun valvontaan ja todistusten laatijoiden valvontaan. Laki uudesta energiatodistuksesta on tarkoitettu tulemaan voimaan 1.2.2013 www.lamit.fi
Pätevyydet Katso YM:n esitys (pyydä e-mailiin) www.lamit.fi
Energiaselvityksen sisältö vaihtelee rakennustyyppikohtaisesti Pientalot E-luku Kesälämpötila Tasauslaskenta SFP Asuinkerrostalot ja käyttöluokat 3-8 E-luku Kesälämpötila Tasauslaskenta SFP Muut rakennukset E-luku (ei ylärajaa) Kesälämpötila Tasauslaskenta SFP Tero Mononen, lamit.fi
Rakennuksen tilat luokitellaan käyttötarkoituksen mukaan Kuukausitason laskenta D5 tai EN 13790 Dynaaminen laskenta SFS EN, CIBSE, ASHRAE tms. Luokka 1 Luokka 9 Luokat 3-8 Luokka 2 Toimistorakennus Pientalo Liikerakennus Rivi- ja ketjutalo Muut rakennukset ja määräaikaiset rakennukset Majoitusliikerakennus Opetusrakennus ja päiväkoti Asuinkerrostalo Hirsitalo Liikuntahalli paitsi uima- ja jäähalli Sairaala Tero Mononen, lamit.fi
Laskentatyökalulle asetetut vähimmäisvaatimukset Ei jäähdytystä Kuukausitason laskentamenetelmä Esim. RakMk D5 2012 tai EN-ISO 13790 Energiajunior.fi Jäähdytys Dynaaminen laskentamenetelmä Laskentatyökalu validoitu, esim. SFS EN, CIBSE tai ASHRAE standardien mukaan Riuska, MagiCAD Comfort & Energy, IDA Indoor Climate & Energy, TRNSYS, Energiapremier.fi Tero Mononen, lamit.fi
Laskentamenetelmän vähimmäistaso Jäähdytys Ei Rakennuksessa tiloja käyttötarkoitusluo kkista 2-8 Ei Kuukausimenetel mä Dynaaminen menetelmä
Energialaskennan keskeiset lähtötiedot tulee esittää, eli vähintään seuraavat Kohteen tiedot Osoite, rakennuksen käyttötarkoitus, rakennusvuosi, lämmitetty nettoala, ilmanvuotoluku Rakennusvaipan tiedot Ulkoseinät, yläpohjat, alapohjat, ulko-ovet: Pinta-alat, U-arvot, suunta Kylmäsillat: lämpöhäviöt Ikkunat: Pinta-ala, U-arvot, g-arvot, suunta, varjostukset Ilmanvaihtokoneet ja erillispoistot Ilmavirrat, SFP-luku, LTO:nlämpötilasuhde, jäätymisen eston lämpötila
Energialaskennan keskeiset lähtötiedot tulee esittää, eli vähintään seuraavat Lämmitysjärjestelmä Tilat, tuloilman ja LKV:nvalmistus: Tuoton hyötysuhde, lämmitysjärjestelmän hyötysuhde, SPF-luku(lämpöpumpulle), apulaitteiden sähkönkulutus Jäähdytysjärjestelmä (mikäli on) Jäähdytyskauden painotettu kylmäkerroin
Oletukset: E-lukuun vaikuttavat tekijät, jotka ovat kaikille rakennuksille samat Rakennuksen käyttöajat (esimerkki) Ilmanvaihdon päälläoloajat ja ilmavirrat Sähkölaitteiden ominaiskulutus ja päälläoloajat Lämpimän käyttöveden kulutus ja lämpötila Sisätilojen lämmitys-ja jäähdytysrajat
Esimerkki: Rakennuksen käyttöajat E-luvun laskennassa
Laskentamenetelmä: Rakennuksissa tapahtuvia termodynaamisia prosesseja Lähde: Clarke, J. A., Energy simulation in building design. Second edition. Butterworth-Heinemann.
Luotettavien tulosten saamiseksi tulee ottaa seuraavat asiat huomioon Energialaskennassa tulee käyttää tietokoneohjelmaa, jonka käyttämä laskentamenetelmä soveltuu kyseessä olevan rakennuksen mallintamiseen Käyttäjän tulee syöttää oikeat lähtötiedot ja ymmärtää niiden vaikutus Käyttäjän tulee tietää mitkä ilmiöt otetaan mallissa huomioon ja millä tarkkuudella
Laskentamenetelmän luotettavuuden arvioiminen Useimmat laskentamenetelmät sisältävät liian suuren määrän yhtälöitä ja muuttujia, jotta menetelmän realistisuuden arvioiminen olisi mahdollista tehdä suoraan. Menetelmää voidaan arvioida vertaamalla sen antamia tuloksia toisten ohjelmien antamiin tuloksiin olemassa olevista rakennuksista mittaamalla saatuihin tuloksiin
Tulosten vertaaminen eri ohjelmien kesken, esimerkki
Suomalaiset Suomessa käytetyt ohjelmistot Suomessa käytettyjä ohjelmistoja Niiden soveltuvuus käyttöön - suunnittelussa? - Energialaskennassa? - E-luvun laskennassa? - Energiatodistusten laadinnassa? - Tehokkuus työssä?
Tuntitasolla mallinnettu sisälämpötilan vaihtelut
Jäähdytyslaitteen ei tarvitse poistaa ylilämpöä kokonaan
Energiajuniorin käyttö: www.energiajunior.fi
Energiajuniorin käyttökoulutus HUOMENNA JAMK, PIIPPUKATU 4 Tule mukaan, vielä paikkoja jäljellä: JAMK, Piipukatu4, 40100 Jyväskylä; IT-Dynamo, luokka D223 Kahvit klo 9.00 alkaen Aloitus klo 9.30 ohjelman mukaan. Ilmoittaudu tässä tilaisuudessa tai ari.jarvinen@lamit.fi tai 040 538 1869
Ohjelmistot www.energiajunior.fi - Jäähdyttämättömät rakennukset www.energiapremier.fi - Jäähdytetyt rakennukset (dynaaminen tuntilaskenta) www.energiasenior.fi - Vanhat rakennukset (dynaaminen tuntilaskenta) vuoden 2013 alusta
Kiitos! 040 538 1869 / Ari J. info@lamit.fi www.lamit.fi