Rakennusten energiatehokkuus Tulikivi Oyj 8.6.2011 Helsinki Mikko Saari VTT Expert Services Oy
6.6.2011 2 Mitä on rakennusten energiatehokkuus Mitä saadaan (= hyvä talo) Energiatehokkuus = ---------------------------------------------- Paljonko kulutetaan energiaa (=kwh)
6.6.2011 3 Jakoviivan alla on energiankulutus ja siihen liittyvät asiat Mitä saadaan Energiatehokkuus = ---------------------------------------------- Paljonko kulutetaan energiaa Päästöt ympäristöön Käytönaikainen energiankulutus Muut ympäristövaikutukset Voimalaitoskapasiteetti Rakentamisvaiheen energiankulutus Rakennustuotteiden valmistuksen energiankulutus Luonnonvarojen käyttö Purkamisvaiheen energiankulutus
6.6.2011 4 Energiatehokkuus ei ole pelkästään energiansäästöä Hyvä sisäilmasto Terveellinen Tarpeita vastaava Toimiva Viihtyisä Turvallinen Ympäristömyönteinen Mitä saadaan Energiatehokkuus = ---------------------------------------------- Paljonko kulutetaan energiaa Kaunis, kestävä ja käyttökelpoinen Päästöt ympäristöön Käytönaikainen energiankulutus Muut ympäristövaikutukset Voimalaitoskapasiteetti Rakentamisvaiheen energiankulutus Rakennustuotteiden valmistuksen energiankulutus Luonnonvarojen käyttö Purkamisvaiheen energiankulutus
6.6.2011 5 Marssijärjestys energiatehokkaiden talojen toteutukseen Energiamuoto Kulutuksen ohjaus ja näyttö Ilmaisenergioiden hyödyntäminen Sähkönkäytön tehostaminen Lämpöhäviöiden pienentäminen Kioto-pyramidi Energiatehokkaan rakentamisen portaat HALLITAAN KOKONAISUUUDEN SUUNNITTELU Pienennetään energian tarve mahdollisimman pieneksi lämmitys, käyttövesi, sähkö ja viilennys tekniset ja taloudelliset rajoitukset Pientä energiantarvetta vastaava tekniset ratkaisut pyritään monitoimijärjestelmiin talotekniikan sähkönkulutuksen hallinta Tarpeenmukainen käyttö ja kulutuksen näyttö Pientä lämmitystarvetta vastaava lämmöntuottoratkaisu Energiatehokas talo on pohjana tulevaisuuden nolla- ja plusenergiataloille, joissa on lisäksi ylimääräistä energiantuotantotekniikkaa, joka on tällä hetkellä vielä hyvin kallista
6.6.2011 6 Tilojen lämmitysenergiankulutus, kwh/brm² vuodessa 140 120 100 80 60 40 20 Lämmitysenergiankulutus energiatehokkaissa taloissa Ilmanvaihto Vuotoilma Ulko-ovet Ikkunat Alapohja Yläpohja Ulkoseinä 0 Normitalo 2000 Normitalo 2003 Normitalo 2008 Normitalo 2010 Matalaenergiatalo Passiivienergiatalo
6.6.2011 7 Kokonaisenergiankulutus energiatehokkaissa taloissa Energiankulutus, kwh/brm² vuodessa 350 300 250 200 150 100 50 Lämmityksessä hyödynnetyt lämpökuormat Tilojen lämmityksen nettoenergiankulutus Lämmitysjärjestelmän lämpöhäviöt Käyttövesi Sähkö 0 Normitalo 2000 Normitalo 2003 Normitalo 2008 Normitalo 2010 Matalaenergiatalo Passiivienergiatalo
6.6.2011 8 100 % 90 % Tulevaisuuden talo toimii uusiutuvalla energialla Suhteellinen energiankulutus, % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % Uusiutuva Uusiutumaton Energian tarpeen pienentäminen on tehokas keino uusiutuvien energialähteiden osuuden lisäämiseen. Kun energiatarve pienenee murtoosaan nykyisestä, niin se on helpompi kattaa uusiutuvalla energialla. 10 % 0 % Normitalo 2008 Passiivienergiatalo
6.6.2011 9 Energiatehokkaassa pientalossa ilmanvaihtolämmitys ja varaava tulisija
6.6.2011 10 Ilmanvaihtolämmityksessä tilat lämmitetään tai viilennetään huoneisiin puhallettavalla tuloilmalla U=0,06...0,08 Passiivienergiatalo U=0,10...0,13 U=0,6...0,8 U=0,10...0,12
6.6.2011 11 Energiatehokkaan pientalon ilmanvaihtolämmityksen mitattu toiminta talvella
6.6.2011 12 Lämmitysteho, W Ilmanvaihdon huoneisiin puhallettava tuloilma riittää lämmön jakamiseen energiatehokkaassa talossa 12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 Keskimääräinen lämpökuorma talvella -30-25 -20-15 -10-5 0 5 10 15 20 Ulkoilman lämpötila, C Normitalo 2000 Normitalo 2003 Normitalo 2008 Matalaenergiatalo Passiivienergiatalo Lämmitystehoa vastaava ilmavirta 0,5 1/h 70 60 50 40 30 20 10 0 Lämmitysteho, W/brm²
6.6.2011 13 Tulisijalämmitys energiatehokkaassa talossa Lämmitysteho, kw 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 10 20 30 40 Aika, h 380 kg 1125 kg 2050 kg Massiivinen varaava tulisija luovuttaa lämpöä tasaisesti usean päivän ajan Kevyt tulisija voi antaa liian suuren hetkellisen lämpötehon, joka nostaa sisälämpötilan tarpeettoman korkeaksi ja lämpö on tuuletettava ulos
6.6.2011 14 Tulisijan ja ilmanvaihdon yhteistoiminta pitää hallita energiatehokkaassa tiiviissä talossa Talon sisälle suuren alipaineen aiheuttavien ilmanvaihtolaitteiden, kuten liesituulettimien tai huippuimurien, käyttö on merkittävä syy tulisijojen savupiipun huonoon vetoon ja suureen lämpöhukkaan. Ilmanvaihdon vaikutus tulisijan vetoon ilmanpitävässä talossa, n 50 = 1 h -1 Tulisijan ja huoneilman välinen paine-ero, Pa 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 -20 Tulisija ei vedä Tulisija vetää Liesituuletin Koneellinen poistoilmanvaihto Koneellinen tulo- ja poistoilmanvaihto liesikuvulla -40-30 -20-10 0 10 20 Ulkoilman lämpötila, C
6.6.2011 15 Energiatehokkaan talon auringonsuojauksen ja ilmanvaihtoteknisten viilennyskeinojen vaikutukset Ilman auringonsuojausta ja ilmanvaihtoteknisiä viilennyskeinoja 40 Auringonsuojalasit Sälekaihtimet sisäpuolella Kuukauden keskimääräinen sisälämpötila, C 35 30 25 Sälekaihtimet lasien välissä Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton ohitus Kaksinkertaiset ulkoilmavirrat yöllä 20 Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu Toukokuu Kesäkuu Heinäkuu Elokuu Syyskuu Lokakuu Marraskuu Joulukuu Kuukausi
6.6.2011 16 Energiatehokkaan talon rakentamisen yksinkertaiset ja kustannustehokkaat keinot rakennuksen ulkovaipan lämpöhäviö pienennetään 65-85 % tasolle määräystasosta: ulkoseinät, katto, lattia, ikkunat ja ovet ilmanvaihdon hallinta ja tehokas poistoilman lämmön talteenotto ilmanvaihdon hallinnalla varmistetaan myös terveellinen sisäilma huolellinen rakentaminen: rakennuksen ulkovaipasta tulee tuulenpitävä ja kylmäsillaton lämmityksen ja ilmanvaihdon tarpeenmukainen käyttö ja ohjaus sisäisten ja ulkoisten lämpökuormien (ilmaisenergioiden) tehokas hyödyntäminen lämmityksessä ja torjunta viilennyksessä vedenkulutuksen hallinta energiatehokkaat sähkölaitteet kaiken tekniikan yksinkertaistaminen, talon osien vähentäminen ja toistuvien ratkaisujen käyttäminen yhteistyö entistäkin tärkeämpää rakennuttajien, suunnittelijoiden ja hankkeen muiden osapuolien välillä jo suunnittelun alkuvaiheessa energiatehokkuusratkaisut tehdään silloin energiatehokkuuden parantamisen vaikutukset rakentamiskustannuksiin ovat minimaaliset käytön aikana saadut säästöt ovat moninkertaiset
Palveluja huomisen menestykseen 6.6.2011 17